摘要：作为土木工程专业的必修课，《基础工程》对工程素质的培养和专业技能的训练起到至关重要的作用。对于本科教学而言，切实提高《基础工程》课堂教学的有效性和影响力，是每位教师的职责所在。本文以《基础工程》课程为载体，以激发学生的内在学习动机为目的，结合教育学和心理学理论，从教学手段和授课内容两方面进行深入探讨，确定《基础工程》的教学改革方案，以提高课堂教学效率和人才培养品质。
关键词：土木工程；基础工程；课堂教学；内在动机
一、引言
《基础工程》是土木工程专业的必修课，由课堂教学和课程设计两部分组成，在本科生的培养计划中占据至关重要的地位。土木工程学科中的建筑工程、结构工程、桥隧工程、岩土工程、公路工程、铁路工程、水利工程、市政工程等方向的人才培养，均离不开《基础工程》课程的学习。由此可知，在大土木学科下，人才素质的培养和专业技能的训练都与《基础工程》教学直接相关。因此，切实有效地提高《基础工程》课程的课堂教学效果和影响，是土木工程专业人才培养的关键所在[1，2]。教育学家DebbieSilver曾总结道：若想培养出具有优秀的表现力和创造力的高素质人才，必须设计诸多可令学生获得主动性、责任感和成就感的环节。自我动机的最佳状态存在于学生内心深处，需要由教师挖掘。因此，从心理学和教育学层面而言，激发学生的内在动机是提高课堂教学质量和效率的最根本途径，也是培养学生自主性和能动性的关键环节。《基础工程》有着较为成熟的知识体系和课程内容[3]，那么，如何从主观层面调动学生的积极性、如何激发学生的内在动机，让学生带着强烈的好奇心和极大的兴趣去学习《基础工程》，变被动为主动，是授课教师需要思考和努力的方向。据此，本文依次从教学手段和授课内容两方面展开探讨，旨在创建高效的《基础工程》课堂教学模式和组织方法。
二、教学手段多样化
为了实现培养计划和教学大纲中的教学目的，教师在授课过程中所采用的教学方法和教学手段是直接影响课堂教学有效性和影响力的关键因素。在传统的课堂教学中，教学手段的更新较为缓慢，特别是基于行为主义和认知主义的初级教学方法。《基础工程》属于专业课，具有突出的概念复杂性和工程差异性，已然不再适合采用初级学习方法进行“灌输式”教学[4]。为了将专业知识的个性化和情景化属性充分融入到课堂教学中去，教师应尝试在初级教学法中穿插采用基于建构主义的高级教学法完成课堂授课。建构主义是心理学家Piaget率先提出的，是一种强调学习主体的主观能动性的知识学习理论。Piaget认为，学习主体是基于原有的知识经验完成新知识的学习过程的。因此，在新知识的传递过程中，需要遵循“最近发展区”理论，而非一味的灌输和导入。目前，基于建构理论的教学方法层出不穷，最有代表性的是抛锚式教学、支架式教学和随机访问式教学。本文基于上述三种教学方法[5]，展开相关探讨。
（一）抛锚式教学
抛锚式教学法是基于供给理论建立的，强调通过创建真实的情境传播授课内容，主张以实际的示例为背景，有针对性地讲授知识。抛锚式教学大致分为五个环节，依次为：创立情境、提出问题、自主学习、协作学习和效果评价[6]。以《基础工程》的第二章第三节刚性扩大基础的设计为例，如若采用抛锚式教学法，则具体的授课计划应该分为以下五个部分。首先，以刚性扩大基础的设计和计算为背景创建情境，让学生以设计师的身份参与到基础的设计和计算中去。然后，针对具体的刚性扩大基础设计案例，提出需要设计、验算和修改的内容。其次，让学生独自针对上述问题进行思考。进而，按照10人一组的形式划分组别，展开小组讨论，令各位同学各抒己见，并最终得出每个小组的讨论意见。最后，教师针对各组的讨论意见进行针对性的点评和指导。
（二）支架式教学
支架式教学法是通过提供一套合理的概念框架，让学生在既有知识储备的基础上，通过自主性的知识构建和完善，在“最近发展区”内实现新知识的构建。支架式教学法包括如下五个环节：搭建支架、进入支架、独立探索、协作学习和效果评价[7]。以《基础工程》的第四章第五节桩基础的设计为例，如若采用支架式教学法，则具体的授课计划应该包括以下五个部分。第一部分，以前序课堂讲授的刚性扩大基础的计算和设计为背景，将浅基础的设计过程和验算内容作为计算框架提供给学生，完成搭建支架环节。第二部分，将搭建好的支架内容展示给学生，并提供必要的注解和提示，安排学生自主思考和探索，以该支架为基础展开基于浅基础设计流程的深基础设计过程的猜想与思考，完成进入支架环节。第三部分，在上述两步的基础上，布置思考内容和扩展内容，安排10—15分钟的独立思考时间，并允许同学们就自己的思考展开讨论，训练学生们的独立探索能力和交流互动热情，完成独立探索环节。第四部分的协作学习和第五的效果评价类似于抛锚式教学法，此处不做赘述。
（三）随机访问式教学
随机访问式教学是基于认知弹性理论建立的。认知弹性理论认为，同一主体在不同情境中会对同一对象产生完全不同的构想和理解。因此，教师应采用恰当的教学模式将概念理论等知识点融入到实际的工程情境中，避免学生因为对工程现场情况的生疏而产生理解的偏差，以期在课堂教学中达到全方位的概念剖析和理论指导。随机访问式教学法包括五个环节：呈现情境、随机访问学习、思维发展训练、协作学习和效果评价[8]。以《基础工程》中第一章的作用效应组合概念为例，如若采用随机访问式教学法，则应按如下步骤完成。首先，在第一章内容讲授过程中将基础设计过程中涉及到作用效应组合的环节设置成工程情境，基于该情境进行概念的讲解和计算方法的诠释，使学生在切实的工程实例中理解和掌握作用效应组合概念。然后，在后续的课堂教学中，凡是涉及到设计、验算的内容，均安排随机式的提问或复述，通过反复的、随机的重复学习，让学生们不断加深对作用效应组合的理解。进而，基于上述两步展开的随机式的、扩展式的、重复式的教学，使学生在深入理解知识点的同时完成以作用效应组合概念为框架的发散式逻辑思维训练，逐步培养学生的逻辑思维。最后的协作学习和效果评价类似于抛锚式教学法，此处不做赘述。由上述讨论可知：建构主义的引入可以实现课堂教学手段多样化，可以将初级教学法与高级教学法有效结合，有针对性地完成课程内容的讲授。同时，可以改善一成不变的授课模式和课堂氛围，有效提升学生的积极性和好奇心，提高课堂教学的有效性和影响力。
三、授课内容趣味化
在现有的课堂教学中，大多遵循教材的章节安排进行常规式授课。对于《基础工程》等专业课而言，无论是概念、理论，还是设计和验算，都离不开具体的工程背景和现场实例。而教材中大多以概念和理论的介绍为主，缺少工程实例的枚举和现场工况的追踪，使得以单纯知识点讲授为主的课堂教学更为枯燥、乏味，且难以理解。据此，有必要提高授课内容的趣味性，通过引入案例式教学法，将课堂教学和工程实践联系起来，让课堂授课活起来。案例式教学法是一种开放式、互动式的教学方式，并非是指教师单纯的进行举例说明[9]。以《基础工程》中第三章桩基础的施工为例，常规的教学方法是按照教材的内容将桩基础的施工工艺和流程进行“灌输式”的讲授，期间穿插相关的施工图片和现场照片。实践表明，上述教学方法的授课效果并不理想[10]。如若采用案例式教学法进行第三章内容的讲授，则应按照如下环节进行。首先，授课教师需要在备课期间做好案例的选择和设计，使其既可以与实际工况和工程实践相吻合，又可以涵盖课程内容。然后，需要教师在案例的设计中做好各项参数的拟定和完善，同时为案例配备合适且恰当的工程背景，确保案例中各项参数的准确性和可执行性。进而，在课堂教学中引入设计完备的案例，以案例为载体讲授桩基础的施工工艺和关键技术。最后，通过合理的考核手段评价案例式教学的课堂效果和学生的掌握程度，分析总结案例式教学的优势和不足，并进一步对其进行改进和完善。案例式教学以实际工程为载体，将理论知识与工程案例紧密连接，通过引导学生对案例的理解、分析、推导、演绎和归纳，完成理论知识的传授和专业技能的训练。案例式教学法将枯燥繁杂的理论知识融入到生动具体的工程实例中，可以有效提高课堂教学的趣味性，显著提升学生的主动性和好奇心，增加课堂教学的开放性和互动性，有利于逻辑思维和探索精神的培养。作为工科专业课，《基础工程》教学中对案例式教学法的需求极为显著，授课教师对课堂教学方式和授课形式的创新意识和改革魄力，是决定《基础工程》课程革新的关键。
四、结论
本文以《基础工程》课程为载体，以激发学生的内在学习动机为目的，结合教育学和心理学基本理论进行深入探讨，指出应该从教学手段多样化和授课内容趣味化两方面确定《基础工程》的教学改革方案，以提高课堂教学效率和人才培养品质。1.基于建构理论的抛锚式教学、支架式教学和随机访问式教学促进教学手段多样化的有效措施，可将初级教学法与高级教学法有效结合，有效提升学生的积极性和好奇心，提高课堂教学的有效性和影响力。2.以实际工程为载体的案例式教学法是提高授课内容趣味化的重要手段，可通过引导学生进行深入的理解分析和推导归纳，同时实现理论知识的传授和专业技能的训练，并提升课堂教学的趣味性和学生的主动性及参与度。综上，教学手段多样化和授课内容趣味化是《基础工程》课程改革和创新的重要途径，可以有效提高课堂教学的有效性和影响力。
