土木工程学科前沿讲座课程教学模式研究

雷学文　许成祥　廖宜顺

［摘 要］项目组针对研究生课程土木工程学科前沿讲座的特点和研究生的个性特征，基于多元智能理论、建构主义学习理论和以学生为中心的原则构建了“多元一体”课程教学模式，将土木工程学科前沿讲座课程中的多学科基本理论、研究前沿和研究方法以及工程实践等各部分内容看作一个整体，坚持“理论实践一体化”教学；采用多维互动式、多向拓展式、基于“多元智能”的教学团队式、讨论式Seminar教学法和情境教学法等多元教学模式，充分激发研究生的学习热情和兴趣。同时，采取多元立体化评价考核模式，系统客观地评价研究生的学习情况，这样不仅有效地提高了教学效率，还强化了研究生的自主学习能力。在总结回顾土木工程学科前沿讲座课程教学模式实践过程的基础上，项目组对进一步完善该教学模式进行了几点思考：一是要加强教师团队成员之间的交流；二是充分搜集更多更好的素材，丰富案例库和完善多媒体课件；三是加强“仿真”实验室建设。

［关键词］研究生教学；土木工程学科前沿讲座；土木工程；“多元一体”教学模式；教学改革

［中图分类号］ G643.2 ［文獻标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）05-0047-03

研究生教育是培养高层次人才的主要途径，是国家创新体系的重要组成部分。研究生教学具有传授知识和培养能力的双重任务，有效的教学目标应以后者为重点。所谓能力，主要是独立获取知识的能力和运用知识解决实际问题的能力，作为研究生，最重要的还有提出问题的能力[1]。

土木工程学科前沿讲座作为武汉科技大学土木工程学术型硕士研究生、建筑与土木工程领域工程硕士研究生和土木水利专业型硕士研究生的专业必修课程，具有基础理论知识丰富、与工程实际结合紧密的特点，其内容涵盖岩土工程、结构工程、道路工程、桥梁工程、隧道及地下工程、土木工程材料、建筑施工技术、海绵城市、太阳能热发电技术、土木工程防灾减灾、土木工程信息技术等土木工程主要学科的发展现状及前沿发展方向[2]，土木工程学科前沿课程教学内容与模式如图1所示。

探索土木工程学科前沿讲座课程的新型教学模式并将其应用于实践，对培养研究生拥有深厚的专业知识和具备一定的研究与创造能力有重要意义。教学模式是促进教学理论和教学实践相互联系与相互作用的媒介，是构成教学系统诸要素的组合方式[3]，亦是在相应的理论基础上为实现一定教学目标而构建的教学结构或程序，其形成标志包括特定的教学目标和教学价值观念、相应的教学理论基础、体系化的方法群及其实现条件、教学效果评价和其所具有的推广价值等。当前，研究生教学理念已发生了从传授知识到开拓思维和培养能力的转变，具体包括研究生教学思维的转变、从知识到能力的培养、科学前沿的启迪以及以学促研的转变等[3]。目前，关于研究生课程教学模式及其课程质量提升策略的研究已取得了较多的成果[4-5]，本文在学习总结前人研究成果的基础上，探索出了“多元一体”的教学模式，并将其实践于土木工程学科前沿讲座课程教学中，以期达到培养高素质创新型人才的目的。

一、“多元一体”教学模式的内涵及其实施意义

（一）“多元一体”教学模式的内涵及其理论基础

项目组按照以研究生为中心的建构主义的学习环境来设计“多元一体”教学模式。其中，“一体”是将土木工程学科前沿讲座课程中的多学科基本理论、研究前沿和研究方法以及工程实践等各部分内容看作一个有机联系的整体，坚持“理论实践一体化”教学，以期更好地解决理论教学和实践教学脱节问题。所谓“多元”，即注重师生的多元智能特点，采用多类型的教学策略和多式样的教学方法，实施多维互动和多向拓展的教学等。“多元化”教学在实现培养高素质创新型人才整体目标的前提下，注重将各种教学方法与教学环节和课程内容相对应，按照具体的教学目标与要求进行优化组合和综合运用，发挥出教学最大效能。

“多元一体”教学模式具有以下理论基础：（1）心理学，如多元智能理论、建构主义学习理论；（2）教育学，如终身学习理论、主体性教育理论。加德纳的多元智能理论指出人类共有8种智能[6]，即数理逻辑智能、语言智能、空间智能、身体动觉智能、音乐智能、人际智能、自我认知智能以及博学家智能，认为几乎每个人都是聪明的，只是聪明的范畴和性质呈现出差异而已，这就要求学生树立“天生我材必有用”的学生观。在教学方法上，教师应针对研究生的智能类型和教学内容采取基于多元智能理论的多种教学方法和手段，如文献阅读及述评、师生互动问答、课程论文撰写、分组汇报交流等；在教学效果评价上，教师应采用多元化及立体化的评价考核模式。

建构主义学习理论认为，知识是由认知主体主动建构的结果，学习是认知主体的一个意义建构过程，教学是培养学生具备开展主体性创造活动能力，并引导学生在原有的知识经验中“生长”出新的知识经验的过程，该理论的核心内容是以“学生为中心”[4]。因此，“多元一体”教学模式要求教师在教学过程中突出研究生的主体地位，始终使研究生成为教学活动的中心，强调研究生对知识的主动发现、主动探索和主动构建。建构主义教学理论在学习观、教学观、师生关系以及学习方式等方面表现出独特特征[7]，如学习是质疑、探求、构建和协商的过程，教学是创设有助于交流协商、意义建构和知识协作的学习环境和学习共同体的活动，师生关系应为双主体的和谐协作、平等对话关系，提倡采用创新性学习的方式。基于建构主义教学理论的“多元一体”教学模式，其目标倾向是培养研究生具备高阶能力，能运用高阶思维和获取高阶知识，具体来讲，就是要着力增强研究生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

（二）实施“多元一体”教学模式的积极意义

创建和实施“多元一体”教学模式，实现了教育观念的更新。一是牢固树立了“以人为本，促进研究生全面发展和高等教育可持续发展”的教育价值观，着力提升了研究生服务国家、服务人民的社会责任感和勇于探索的创新精神；二是树立了“具有综合素质”的人才观，着力增强了研究生的学习能力、实践能力和创新能力；三是树立了大工程观与大实践观以及多维度的全面质量观，注重研究生个性特征，全面实施“因材施教”。通过该教学模式的实施，有助于实现培养具备良好品格的高素质创新型人才的教育教学目标。

二、“多元一体”教学模式的实践探索

针对土木工程学科前沿讲座课程特点，项目组构建了集理论教学、实践教学和自主查阅文献及调研实验等课外科研实践于一体的教学模式，针对各教学环节的特点，采用相应的多式样教学方法，如多维互动式、多向拓展式、基于“多元智能”的教学团队式、讨论式Seminar教学法和情境教学法等多元教学模式，充分激发研究生的学习热情和兴趣。另外，还采用多元立体化的评价考核模式，系统客观地评价研究生的学习情况。

（一）多维互动式与多向拓展式

以多边活动论为基础，把教学置于师师之间、师生之间、生生之间乃至生企之间的多维活动背景之上，突出动态因素间的多维互动，还应注重教学主体之间的多边交流。由于研究生对课程知识的建构过程是一个思维发散的过程，故在课堂教学中应加强师生多维互动，以提高研究生的思维能力和对课程知识的建构能力。充分利用各种移动互联网，及时有效地将学习信息提供给研究生，有力支持师生课下互动，针对个别问题进行“一对一”教学，针对普适问题进行“一对多”教学，并开展“多对多”的讨论，让学生之间相互学习，共同进步。

在教学过程中采用多向拓展式教学方法，即在专业理论知识建构的同时，紧密结合工程实践，深化专业理论知识，面向工程应用、科研与创新项目、社会实践等多方面拓展教学，强调从理论学习到实践应用的转化，多角度、全方位地促进理论与实践相结合，有效增强研究生理论联系实际的能力。

（二）基于“多元智能”的教学团队式

由15位各有专长的教授、副教授（他们均已获得土木工程及相关专业博士学位）组成土木工程学科前沿讲座课程教学团队，每位教师分别主讲其中相关章节，指导研究生开展相关文献阅读及课外科技活动，教师之间既各有侧重又加强交流协作，注重课程内容的系统性和理论实践一体化。这种方式不仅注重师生的多元智能特点，还培养了师生的团队协作精神，教师之间、师生之间均可取长补短，共同提高。

（三）讨论式Seminar 教学法

Seminar 教学法始于19世纪初期的柏林大学，其精髓是教师与研究生针对某一特定问题展开共同讨论，通过充分挖掘研究生的学习潜能，进行多角度、多层次的认知互动，从而深化对某一主题的认识，达到学术交流的最佳效果。在土木工程学科前沿讲座课程教學中，采用Seminar 教学法可实现三个“有利于”：一是有利于创设交流协商、意义建构和知识协作的学习环境和学习共同体，全方位调动研究生参与的积极性；二是有利于构建双主体的新型师生关系，加强师生互动；三是有利于增强研究生文献查阅整理的能力和语言文字表达的能力，即有效提升研究生的数理逻辑智能和语言智能。

（四）情境教学法

引入情境教学法，鼓励研究生参加学术交流或现场考察在建工程项目，在情境实践中增强研究生的认知体验，深化其对所学专业知识的认识。近几年来，历届学习了土木工程学科前沿讲座课程的研究生基本都参加了全国研究生学术论坛、智能建造与智慧城市建设“双智”论坛、丁烈云与董石麟院士学术报告等学术交流活动，前往武汉绿地中心、武汉杨泗港长江大桥、武汉地铁7号线等工程现场考察学习，研究生对这些活动普遍反映收效颇丰，在实际情境中的耳闻目见使他们对土木工程学科的发展现状和未来发展方向具有了深刻认识。

（五）多元立体化评价考核模式

创新教学评价体系和方法，充分调动师生教与学的积极性。基于建构主义学习观，土木工程学科前沿讲座课程采取形式多元化和过程立体化的教学评价考核模式，引入学生自我评价、同学间互评和教师评价的主体多元化评价形式。实施评价过程立体化，即通过对研究生课堂笔记、文献阅读整理情况、小组讨论和课程论文（要求研究生根据课堂授课内容及课外专业实践活动主题进行自由选题，撰写一篇不少于3000字的课程论文，交由相关授课教师组织答辩和评价打分）及答辩情况等内容进行量化考查，实现在不同时间和空间上对研究生的全方位评价。

三、完善“多元一体”教学模式的思考

总结回顾近几年土木工程学科前沿讲座课程“多元一体”教学模式的教学经验发现，这门课程获得了土木工程学术型硕士研究生、建筑与土木工程领域工程硕士研究生、土木水利专业型硕士研究生的好评；通过这门课程的学习实践，研究生自主学习和参与科研工作的积极性得到了提高，研究生的综合素质也得以有效提升，高水平的研究成果也明显增多，如笔者团队所带领的研究生实现了在核心期刊发表科研论文，且均达到1篇以上（其中SCI收录5篇，EI收录10篇）。然而，课程教学仍存在需进一步探索与完善之处，具体如下：

第一，要进一步加强教学团队成员之间的交流沟通，使课程整体更具系统性，使各部分内容能更好地交叉融合。同时，进一步加强师生互动，以教促研，充分激发研究生的学习主动性与创造性。

第二，充分搜集更多更好的素材，丰富案例库和完善多媒体课件。及时更新调整教学内容，使研究生及时了解学科前沿和工程实践中的热点难点问题，以便他们更好地选择研究课题。

第三，加强“仿真”实验室建设，充分利用虚拟现实技术，借助师生教学工作QQ群、微信群等网络平台开展教学。加强研究生在教师指导下的自主阅读、专题研讨和独立研究环节，注重培养研究生的独立思考和批判性思维能力，以期提升研究生的创新能力。

总之，需要不断地在实践中总结和完善，为实现培养高素质创新型人才这一教学目标而构建的土木工程学科前沿讲座课程“多元一体”教学模式，只有这样才能增强此课程的教学模式对教学实践的指导性，并使其在提高人才培养质量中发挥更大作用。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 刘林，韩冰，张楠，等.基于以学促研理念的工科研究生专业核心课程教学改革与实践[J].高等建筑教育， 2019，28（2）： 48-52.

[2] 许成祥，郄恩田，李成玉.土木工程学科发展与前沿[M].北京：中国建筑工业出版社，2020.

[3] 高坤华，余江明，段安平，等.研究生课程教学模式研究与改革实践[J].学位与研究生教育，2014（5）：20-23.

[4] 刘芳，姚莉，刘斌，等.建构主义视角下的研究生课堂教学策略研究[J].高等教育研究学报，2020，43（4）：103-106.

[5] 杨东晓.课程主体激励视角下的研究生课程质量提升策略研究[J].学位与研究生教育，2020（1）：43-47.

[6] 吕晨，杨堃.基于多元智能理论的“移动式”教学模式研究[J].天津电大学报，2020，24（1）：28-32.

[7] 司显柱，赵海燕.建构主义教学模式视阈中的大学英语课程设计[J].外语电化教学，2013（3）：70-74.

［责任编辑：苏祎颖］