美国西点军校卓越土木工程教育教学模式

摘 要：土木工程是美国西点军校最早开办的专业,在美国军事教育中发挥了重要作用.西点军校独具特色的办学理念和教学模式在美国享有很高的声誉,在全世界也有着广泛的影响.文章对西点军校构成有效教学的框架和“卓越土木工程教育”教学模式的要素进行分析,以期为我国土木工程教育的发展提供参考.

关 键 词：西点军校；卓越土木工程教育；教学模式

美国西点军校全称为“美国陆军军官学校”（UnitedStatesMilitaryAcademy,UA）,是美国最早创办的工程学校,该校独具特色的办学理念和教学模式在美国享有很高的声誉,在全世界也有着广泛的影响.

西点军校于1802年成立,在建校初期,该校是一所培养炮兵和工程兵的学校,土木工程是其主要课程.约瑟夫·斯威夫特担任校长期间,学校增设了大量土木工程课程.西尔韦纳斯·塞耶在担任西点军校校长的16年中,制定了以土木工程技术为主的4年制教育计划[1].这期间的毕业生参与了美国大部分铁路、桥梁、港口和公路的修建工作.事实证明,塞耶对西点军校的未来产生了决定性影响,也为西点军校土木工程专业的发展奠定了坚实的基础.作为美国工程技术学校的先驱,西点军校编写了美国最早的土木工程教科书,并且培养了美国建国初期各大学土木工程系的创始人和教师.

在此后的各个时期,土木工程一直是西点军校的主要课程.作为美国工程教育学会（AmericanSocietyforEngineeringEducation）会员单位,西点军校的土木工程专业得到了美国工程认证委员会（ABET）的认证以及社会的广泛认可.近年来,在《美国新闻与世界报道》公布的全美著名大学排行榜上,西点军校的土木工程学科专业一直名列前茅.

2010年,我国正式开始实施“卓越工程师教育培养计划”,该计划是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目.同时,土木工程专业也是地方与军队高等院校的重要专业.目前,我国土木工程教育在承担院校、课程设置、教学内容、教学方法和各阶段衔接等方面还存在一些有待改进与完善的地方.因此,对美国西点军校“卓越土木工程教育”教学模式进行深入、系统的研究,能有针对性地分析与纠正我国地方与军队院校土木工程教育中的认识偏差与工作失误,有利于我们全面认识和深刻理解土木工程教育的内在规律,对提高土木工程教育的教学质量和土木工程专业人才的综合素质具有重要的参考与借鉴意义.

一、构成有效教学的框架

2005年,西点军校土木机械工程系主任雷斯勒（StephenJ.Ressler）上校提出了“卓越土木工程教育”教学模式（ExceedTeachingModel）[2],并在论文《“卓越土木工程教育”教学模式的10年：在专业领域发挥重要作用》（2010）中,分析了实施“卓越土木工程教育”教学模式的重要性,以及该模式对全面提高军队工程技术人才培养质量所起的重要示范和引导作用.

美国现代著名的教育家杜威（JohnDewey）认为,教育的连续性和在实践中学是教育的关键.如果学生完成了一个阶段的学习,却不想继续学习,这意味着该阶段的教育没有连续性.成功的教育是要一直延续下去的,也就是终身教育.杜威的教育理念要求受教育者自始至终必须是快乐的,否则不可能做到教育的连续性.

西点军校土木与机械工程系的两名教师西摩尔（Seymour）和何威特（Hewitt）进一步发展了杜威的思想.为了实践杜威的快乐教育和连续教育理念,探究学生放弃数学、科技和工程学专业学习的原因,他们对7所重要的美国高等教育机构的数百名数学、科技和工程学专业的学生进行采访,收集了低质量教学的各种表现的案例,进行分析并得出结论,提出了优秀教学的构成要素.“卓越土木工程教育”教学模式可以被视为在西摩尔和何威特研究成果基础上的一个实践.

“卓越土木工程教育”教学模式为教师提供了概念性框架,使课堂教学更有条理、更紧凑,同时也能帮助教师合理安排学生任务分配、学习和实践活动等事宜.该模式从更广阔的视角界定了优秀的教学工作的构成要素.“卓越土木工程教育”教学模式是将相关理念引入一个有效教学的框架里,这个框架基于如何培养优秀教员,学员如何有效学习以及如何充分利用教学技术和工具,以达到最好的学习效果.在这个模式中,教员是整个学习过程的核心和领导者,为学员树立学习的榜样.

(一)提倡优质教学

西点军校的研究表明,低质量教学的主要表现包括忽视有学习困难的学生,授课方式单调,过度关注学术研究,缺乏交流能力与实践应用能力,过分讲解高难度教学材料,强调成绩,忽视学生的学习方法,漠视学生的智力需求,嘲讽、挖苦学生,等等.对低质量教学的主要表现进行逆向思维,就会形成一个包括构成优质教学的所有因素的清单.

通过对500多名学生和教育工作者优秀教学奖提名的研究,相关研究人员收集了很多描述优秀教学的词汇.西点军校土木与机械工程系副主任罗曼（Roman）中校把这些词定义为“心理愉悦”和“人际关系良好”.描述“心理愉悦”最常见的词有、博学、灵感、幽默、清晰、条理、兴奋、投入、有准备、有活力等.描述“人际关系良好”最常见的词有关心、乐于助人、关注、鼓励、挑战、公平、友好、宽容、需求、接受能力强、耐心等.

(二)正确引导学生

为帮助学生提高学习效率,西点军校要求教师做到：正确引导学生,提供明确的学习内容,运用图像和视觉手段,及时提供反馈信息,鼓励学生持积极的学习态度,关注学生的变化,运用多样化的教学方式,加强课堂互动,提倡主动学习和小组合作学习,提出引人深思的问题,保持良好的精神状态,等等.

教师需要了解和适应各类学生多变的学习风格.有的学生倾向于通过图片、图表、物理实验等获取知识,有的学生倾向于通过话语或数学方程式等获取知识,有的学生处理信息时倾向于归纳或推理演绎,有的学生倾向于主动或反思总结.大多数工程教育的教学方法更适合那些凭直觉获取知识,善于推理反思和逐项分析事物的学生.因此,教师应根据学生特点,积极正确引导学生.（三）重视教育信息化

在过去几十年里,教育信息化发展迅速.视图机、投影仪、复印机、电视机、计算器和放映机都是现代教学科技的例子,更多新的科学成果包括演示图文的幻灯片、工程软件包、电脑讲解软件、电子书、电子表格、数据包、模拟软件、数码图片、互联网等将对教育产生深远的影响.网络课程、电子邮件、快捷信息等教学工具改变了师生间的关系,而其结果则取决于运用的方法.

二、教学模式要素

西点军校土木与机械工程系的西摩尔和何威特,对数百名选学数、理、工程方向的学员进行调查后,将学员心目中劣质教学的各种现象进行了归纳和描述,在此基础上以逆向思维提出了界定优秀教学的构成要素,并得到了美国土木工程师协会卓越土木工程教育研究会的认可[3].这些构成要素包括以下六个方面.

教师应帮助学生回忆以前学过的知识,将以前的知识和新知识联系起来,建立合理的知识结构；教师应使用多样化的教学方法,以满足不同学生的需求；教师应注重培养学生科学的思维方式及实践能力.

(二)具备演讲者的素质

精彩的演讲能体现出演讲者把握全文的程度和清楚讲解概念的能力.优秀的演讲者应具备优秀的文稿、清楚的语言表达、合适的音量、语调与语速的变化、恰当的手势、适当的幽默感等.为了提高课堂效率,教师要具备演讲者的基本素质,比如要在课前做好充分准备,为学生营造高层次交流和活跃的氛围,鼓励学生积极提问.在工程课程的教学中,教师要加强物理演示,通过文字、方程式、图表甚至是图片描述物理现象,如横梁的倾斜形状、混凝土的强度或者炮弹的弹道,激发学生的思考能力.

(三)积极热情的态度

教师在阐述教学内容时要富有,使教学语言和过程具有感染力.教师的积极态度有助于培养学生的主人翁意识和主动学习的习惯；教师积极热情的工作态度会在很大程度上影响学生的学习兴趣和人生态度.

(四)与学生保持和谐的关系

教师应熟记班级里所有学生的姓名,了解他们的爱好与兴趣,积极回复他们的电子邮件；教师应积极参加学生活动,例如学生会的活动、体育活动等；教师应时刻保持微笑,友好对待每一位学生.教师与学生保持积极且和谐关系的关键因素是发自内心地喜欢学生.

(五)检测学生的学习进度

教师应运用“学以致用”的原则和“及时反馈”的方法帮助学生有效地学习.教师可以通过细节测试、难点测试等方式检测学生的学习进度.测试的目的是帮助学生总结已学的知识,建立新知识与已有知识之间的联系.教师应与学生一起讨论测试结果,及时反馈学生的学习效果并给予相应的评价,这也可以帮助教师与学生发展和谐的师生关系.

(六)充分利用教学技术手段

现代教学技术手段的运用不仅促进了教学活动的开展,激发了学生的学习兴趣,也提高了教学效果.教师要充分利用多媒体及网络教育资源,鼓励学生利用信息技术手段开展主动学习和自主学习,提高学生基于信息化教学平台的发现问题、分析问题、解决问题的能力,不断提高学生的团队精神与实践能力.

三、启示

(一)采用不同的教学方法

教学目标和教学内容是由教学大纲规定的,教师在教学过程中无法更改.但是教师可以尝试不同的教学方法,以获得最好的教学效果.例如,对概述性的内容,可以采用一般的口头表述；对基本理论、原则问题,可以采用案例引导、归纳的方式；对重要技能、实践性的课程,可以在学生掌握基本方法、程序的前提下,带领学生反复练习.军队学历教育院校与教育院校的土木工程专业教育,应采用不同的教学方法,前者主要进行基础课程教学,适合采用理论阐释、演绎、归纳与课堂教学的方式；后者使用的方法应适合专业课程、实践课程的特点,适合采用示范、讲解、练习、实践的方法.

(二)建立和谐的师生关系

和谐的师生关系源自教师对学生的高度责任心.具有职业自豪感的教师将学生视为祖国的未来,关心学生的每一个进步,为他们的成长感到由衷的欣慰.教师无私奉献的敬业精神、高尚的道德品质、高深的学术造诣会为学生树立学习的榜样,同时在潜移默化中对学生的学习精神与学习态度产生很大的积极作用.

(三)将传统的教学方法和现代教育技术相结合

随着视频教学、实时转播、网络教学等现代化教学手段的大量运用,传统的课堂教学已经呈现出完全不同的面貌.教师在教学中如何正确运用这些现代化技术与手段,值得我们认真思考.比如,在土木工程专业课程教学中使用三维动画课件有助于提高课堂教学效率,但对某些内容运用传统教学手段如粉笔、黑板、讲解、实物演示等,教学效果会更好.因此,教师应将传统的教学手段和现代教育技术相结合,获得最佳的教学效果.