“以学生为中心”的工科课程教学设计探讨

-以《综合运输工程》为例

       户佐安，凌苗苗，吴婉晴，薛  锋  

(西南交通大学 交通运输与物流学院,四川成都611756)

[摘  要]：工科课程的建设是培养工科学生的关键和基础，传统的教学模式不能满足对工科学生的培养需求。本文将“以学生为中心”教学理论应用到工科课程教学设计过程中，借鉴国内外先进的课程建设经验，针对《综合运输工程》课程构建“以学生为中心”的教学模式，并对课程的教学内容、教学方式以及教学考核方式进行系统设计；旨在提高学科的教学效果和学生课堂参与度，提升学生的自主学习能力和专业素养，达到提升专业人才培养整体质量的目标。

[关键词]：以学生为中心；综合运输工程；教学理念；教学模式；考核方式

[基金项目] 2020年，西南交通大学，本科教育教学研究与改革项目，多目标融合导向的交通运输专业建设再深化、再拓展、再突破关键问题研究，20201013。

[作者简介]户佐安（1979-），男，湖北黄梅人，工学博士，西南交通大学运输工程系副教授（通讯作者）,硕士生导师，主要从事运输组织理论及系统优化研究。

[中图分类号]G642     [文献标识码]A        

一、引言

工科人才的培养有助于我国工业体系的构建，促进国民经济的发展。现阶段高校在工科课程的授课上普遍采用传统的讲授式教学方式，虽然迅捷而高效，却严重忽视了学生这一受教育的主体，课堂知识讲解缺乏针对性，教师讲学生听，学生注意力逐渐下降，呈现出前沿知识含量少、师生互动弱、气氛低沉以及专业知识理解难的现象，难以有效培养学生的思辨能力以及分析解决实际交通问题的能力。

国外学者较早认识到“以学生为中心”教育理念的重要性。“以学生为中心”的教育理念最早由美国心理学家Carl Rogers提出，同时在著作《论人的形成》中，对“以学生为中心”的教学理念进行了的详细的阐述^[1]。除此之外，西方学者McCombs和Whisler就曾提出“以学生为中心”包括两个层面的含义，首先是注重学生作为独立个体的特性，其次是注重学生的学习^[2]。Maryellen Weimer^[3]强调以学习者为中心的教学需要在教学中合理充分地考虑学生需求。Michael H. Parsons^[4]提出应重点从学生的学习效果对教师教学效果进行评价。Dabbagh^[5]提出“以学生为中心”的学习环境有助于调动学生学习的积极性，促使学生主动学习。

二、工科课程及学生培养要求分析

工科是指结合理论基础的科学原理和实践所积累的技术经验来解决实际问题的一门学科。工科的培养目标是在相应的工程领域培养从事规划、勘探、设计、施工、原材料等工作的高级工程技术专业人才。在教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录（2020 年）》中，工学门类下设31个专业类，合计232种专业，约占国家设置全部专业比例的33%。相比《普通高等学校本科专业目录（2012 年）》工学门类下169种专业，又增加了63种专业。可见，工科教育所占比重之大，涉及人数之多。

工科课程一般包括通识课程、学科基础课程、专业基础课程和专业课程。工科课程最显著的特点就是围绕某一具体的工科领域进行开展，并且专业性强。工科课程在教学上既包括专业基本理论知识，又包括专业实验实践，注重专业技能的培养。

三、“以学生为中心”的《综合运输工程》教学理念及模式分析

1.教学理念分析

根据新时代工科学生的培养需要，提出了“以学生为中心”的教学理念。现阶段的教学评价往往针对的是教师这一主体，忽略了对学生学习过程以及学习效果的评价。学生在学习一门课程需明确学习本课程的目的、探究适合自己的学习方法、教学过程中与教师沟通交流进行课程学习反馈、对课程学习效果进行评价。“以学生为中心”的教学理念突出学生在课程教学过程中自主参与学习。“以学生为中心”的观念激发了很多学习理论，但它们有三个共享观念：①学习是知识建构的过程，知识是在思考与活动的互动中建构的；②学习是社会性的，是学习者与其他参与者的社会性互动中完成的；③学习是情境性的。学习是在具体情景中完成的，实践发生的情景对学习效果有重大影响。

2.教学模式分析

本文依据“以学生为中心”的教学理念对《综合运输工程》的教学模式重新进行构建。

(1)教学内容引入前沿科技成果

在最有限的时间讲授最重要的内容。根据学生的特点选用最优秀最适合的教材，同时结合国内外最新研究状况及时自编教材更新补充。将本专业相关的国内外最新研究成果及时补充介绍给学生，在《综合运输工程》的课程学习中选取多式联运运输组织优化等热点问题进行探讨，使学生既加深了对理论的理解，巩固了教学成果，又学会了这些理论对科研的指导方法，了解本专业的最新成果和前沿领域，拓宽了视野，并有了初步的专业知识基础。

(2)采用多元化的课堂教学方法

多元化的教学方法有助于提高学生学习积极性。这些教学方法包括：学术讲座、小组讨论、课题研讨、翻转课堂、案例分析等。学生通过参加学术讲座可以了解前沿知识，巩固理论知识和提高学术创新意识；小组讨论可以提高学生课堂的参与度，促进学生之间的交流；案例分析使得教学内容更贴合实际，更具有趣味性，有助于加深学生对理论知识的记忆；翻转课堂可以让学生在课下自主学习查阅资料，提高学生自主学习的能力，开拓了学生的思维。

(3)设立科学的课堂教学效果评价指标

判断“以学生为中心”教学模式的教学效果，需要对教学效果构建一个科学合理全面评价指标体系，对课堂教学效果评价指标的选取要重点关注学生的学习效果、学生对知识的掌握程度、学生对教学方式的满意度，以及对如何改进的意见。量化指标要重视教师课堂教学产生的效果对整体教学质量和水平的促进作用。

(4)制定公平合理的考核机制

采用以互动式教学为主导的教学方法，需要有与之相配套的考核机制。由于以交流、讨论、研讨为主体的互动式教学贯穿于课程讲授过程当中，因此，应加大平时成绩在期末总评成绩的比例。考核方式应更注重能力的检验，而非知识点的检查。为了能够公平、公正地反映学生的表现，教师需要足够地了解、熟悉学生。鉴于课下讨论的题目，教师并不能全面掌握各个学生诸如积极性和主动性等情况，所以，在评价体系内还要将各个小组之间以及小组内各个成员之间的互评纳入其中。

四、“以学生为中心”的《综合运输工程》教学内容及教学方式选取

1.教学内容设计步骤

教学内容设计是教学过程的一个重要环节，教学内容质量的高低是整个教学过程是否有效的前提和保障。教学内容的设计首先需要根据本课程的教学需求制定相应的教学目标，明确通过本课程的学习希望学生掌握的知识点。在明确了教学目标之后通过各项途径查找资料，并按照课程的定位和教学目标对教学资料进行筛选；将筛选出的资料进行梳理，保障课程教学知识点覆盖的完整性；最后将筛选出的资料进行梳理、编排即形成了完整的教学内容。

2.知识点提炼

在保证教学内容完整性的条件下，对主体教学内容中的知识点以及相关资料进行整合并重新分类，确定哪些是学生可以课前自学的知识点，哪些是需要教师引导理解或重点讲解的知识点，为教学计划的制定提供基础，打破传统教学模式中以教师主讲的模式，更为注重学生自学能力与研讨能力的提升。

3.教学流程设计

进行教学知识点提炼之后，如何设计一个顺畅的教学流程尤为重要。通过设计合理的教学流程，在当前学生学习能力之下，融入有趣的教学环节，既能提高教学的趣味性，还能营造和谐的师生关系。本研究构建了“以学生为中心”的课程教学流程，结合《综合运输工程》第九章综合运输规划为例进行详细演示，其教学流程见图1。

图1《综合运输工程》课程教学流程示例

六、“以学生为中心”的《综合运输工程》考核方式设计

课程考核是督促学生主动学习与检验学生学习情况的重要手段，是教学过程中的一个重要环节。传统的教学考核方式强调以教师为中心，以期末考核为主要考核依据，缺乏对学生学习全过程综合表现的评价，“以学生为中心”的课程考核重点为学生学习全过程的考核。

1.考核方式及考试内容设计

（1）建立多元化的考核方式

课程考核方式不能以课程期末考试作为评定学生最终成绩的唯一标准，应从注重“考试成绩”向注重“学习过程”进行转变，应尽可能地采用多元化的考核方式、注重学生的平时表现以及能力的提升。本课程主要采用以下几种考核方法:

①课堂讨论：考核形式以问题讨论、案例分析为主，通过教师与学生、学生与学生之间的互动，学生可以多角度去分析问题，消化和巩固已学知识。评价主体主要为任课教师。

②课堂展示：以小组为单位，汇报课下研讨内容，通过课堂PPT进行展示，进行师生之间以及学生与学生之间的交流，加深对知识点的理解，提高学生主动思考的能力。评价主体包括学生本人、组内成员以及任课教师，从个人角度、团队角度以及课堂表现情况实现对学生全方位的小组作业评价。

③学习效果：课程学习的效果最终需要，具体提交的任务成果可以为大作业、PPT展示、学习报告、课程论文等形式，以检验学生对整个课程内容的理解与学习效果，主要由任课教师完成对学生学习效果的评估。

（2）考试内容系统化

根据本专业的专业人才培养目标以及《综合运输工程》课程设置的目标及特点，本课程的考核内容应从知识、能力、综合素质三大方面进行考核，并以学习能力、创新能力、综合素质作为衡量学生考核成绩的重要指标。

①知识考核：选取课程重要知识点进行考核，可以通过课前在线检测、期中检测以及期末考试的方式进行。

②能力考核：通过教师布置的自主、合作、探究式学习任务进行评价，主要为学习的过程性考核，通过学生课堂表现、作业完成质量、小组课堂讨论、汇报效果、课程设计完成质量等来体现。

③素质考核：主要依靠学生学习态度来评定。包括学生课堂表现的积极性、小组合作参与度、任务完成的积极性来考察。

2.《综合运输工程》课程考核体系

（1）构建科学的课程考核体系

课程考核秉承过程与结果并重的原则，过程性评价应贯穿整个教学全过程，应综合学习过程与学业结果对学生进行全面考察，其中过程评价包括个人层面（课堂个人表现、个人课堂作业完成质量、个人自学能力检测、个人考勤情况）和团队层面（组内个人互相评价、小组作业完成质量、小组课堂讨论表现、小组课堂展示效果），学业结果评价包括课程设计、调查报告、期中考试和期末考试。

（2）建立《综合运输工程》课程考核评价指标体系

《综合运输工程》课程考核囊括学生学习的各个阶段的表现情况，通过对学生课前、课堂、课后以及考核阶段的评价，考核评价涵括学习的全部过程；考核主体多元化，课程考核以教师为主体、学生为辅对学生进行全方位、全过程的监督，在进行团队合作的学习任务中，小组成员之间的相互评价更能反映学生个人的团队协作能力，使得评价结果更为公平有效。考核指标具体明确化，具体的课程考核指标见表1。

表1 课程考核指标体系

6结语

本文基于“以学生为中心”的教学理念，对工科课程《综合运输工程》教学设计进行了探索性研究，构建“以学生为中心”的教学模式、教学内容和教学方式以及考核方式，为工科课程教学设计提供一定的参考。

[参考文献]

[1] Carl Rogers, On Becoming a Person:A Therapiss's View of Psychotherapy[M].Boston,MA; Houghton Mifflin, 1961.

[2] McCombs, B. L. & Whisler, J. S. The learner-centered classroom and school: Strategies for increasing student motivation and achievement. San Francisco: Jossey-Bass, 1997.

[3] 玛丽埃伦·韦默.以学习者为中心的教学[M].浙江大学出版社,2006.

[4] Michael H Parsons . Learner-centered Assessment on College Campuses: Shifting the Focus from Teaching in Learning [J]. 2001(1).

[5] Dabbagh, N. & Kitsantas, A.. Supporting Self-Regulation in Student-Centered Web-Based Learning Environments. International Journal on E-Learning, 2004,3(1):40-47. 

Discussion on the Teaching Design of "Student-centered" Engineering Courses:Taking Integration Transportation Engineering as an example

HU Zuoan, LING Miaomiao, WU Wanqing, XUE Feng

(School of Transportation and Logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu 611759, China)

Abstact: The construction of engineering courses is the key and foundation for cultivating engineering students, and the traditional teaching model cannot meet the training needs of engineering students. This article applies the "student-centered" teaching theory to the process of engineering curriculum teaching design, draws on the advanced curriculum construction experience at home and abroad, and constructs a "student-centered" teaching model for the Integration Transportation Engineering course. The teaching content, teaching methods and teaching assessment methods are systematically designed; it aims to improve the teaching effect of the subject and the participation of students in the classroom, enhance students' independent learning ability and professional quality, and achieve the goal of improving the overall quality of professional talent training.

Keywords: Student-centered; Integration Transportation Engineering; teaching concept; teaching mode; assessment method