基于“两性一度”的土木工程施工一流课程建设探索

作者: 孙兵 王晓琴 臧园 杨芸 周楚兵

基于“两性一度”的土木工程施工一流课程建设探索0

摘  要:为满足土木工程专业人才培养的高质量要求,改变专业课程重理论轻实践、创新意识不强和课程沉闷等现状,土木工程施工一流本科课程建设需要与时俱进,不断革新。课程以新工科建设人才培养要求为目标设置课程目标,体现课程“高阶性”和“挑战度”。基于超星学习通平台建设丰富的课程资源,并通过教学理念创新、教学内容创新、教学模式创新和教学环境创新,全方位实现课程“创新性”。通过一流课程建设,专业人才培养质量逐年上升。

关键词:土木工程施工;一流本科课程建设;高阶性;创新性;新工科建设

中图分类号:G420         文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2023)08-0031-04

Abstract: To meet the high-quality requirements for cultivating civil engineering professional talents, and to change the present status that specialized courses emphasize theories rather than practices, lack of innovation awareness and are boring, the first-class undergraduate course construction of Civil Engineering Construction need to keep pace with the times and keep innovating. The curriculum regards the construction of talent cultivation requirements of new engineering as the aim of setting the curriculum goals, reflecting the "high order" and the "degree of challenges" of the curriculum. We build abundant curriculum resources based on the Superstar Learning Link platform, and realize the "innovativeness" of the curriculum comprehensively through innovation in teaching concepts, teaching content, teaching models, and teaching environment. Through the first-class course construction, the quality of professional talent cultivation has been improved year by year.

Keywords: Civil Engineering Construction; first-class undergraduate course construction; high order; innovativeness; construction of new engineering

“两性一度”即高阶性、创新性、挑战度,是高教司吴岩司长在2018年11月提出的一流课程建设标准[1]。如何考查课程建设的“两性一度”?要从课程是否有先进性的教学理念、创新性的课程设计、科学性和时代性的课程内容与资源及显著性的教学效果等方面考查[2]。

土木工程施工课程是土木类各专业的一门专业核心课,课程内容涉及国家新基建领域,因此加快土木工程施工一流本科课程的建设迫在眉睫。本文基于“两性一度”的课程建设目标,分析了本校土木工程施工的课程目标、课程建设与应用情况、课程创新,探索了课程建设计划,以期提升课程教学质量,满足新工科背景下对专业人才培养的需求。

一  土木工程施工课程目标

土木工程施工课程理论面广、实践性强和综合性强,行业技术发展迅速。而学生普遍缺乏理论知识学习的兴趣,无现场实习和实践经验,自主学习能力较弱,求知欲不强。综合这些特点,结合学校培养应用型人才的定位和新工科建设对工程人才的要求,确定了课程目标,包括“知识目标”“能力目标”“素质目标”:通过本课程学习,使学生了解土木工程施工领域国内外的发展动态和新技术,掌握施工技术的基本知识、理论和方法,掌握施工组织设计的基本原理和方法;具备编制施工方案、施工组织计划的初步能力;具备独立分析解决施工技术问题的初步能力;把培养学生的认知能力、创新精神同抽象理论与实践问题结合起来,把培养学生的大国工匠精神同过硬的专业技术结合起来,实现高质量人才培养目标。让学生在掌握基本原理和方法的基础上,具备解决施工问题的综合能力,树立职业道德,建立终身学习意识。将知识、能力和素质有机融合,培养学生高阶思维。

二  课程建设及应用情况

(一)  课程的建设发展历程

土木工程施工课程教学始于2006年学校土木工程第一届学生,彼时正逢国家大力开展基础设施建设时期,需要大量的土木工程专业人才,至2015年为土木工程施工课程和土木工程专业的“规模发展期”。教学内容以土木工程施工过程中主要工种工程的施工工艺和方法为主,教学手段多为“多媒体+粉笔+黑板”的传统方式。

2016年至今为“改革创新期”,土木工程施工教学更注重新技术、新材料与新工艺的发展和应用,知识覆盖面更广,涵盖施工管理的信息化技术(BIM技术)应用、建筑外围护结构节能施工新技术、绿色建筑施工技术和装配式建筑施工等。土木工程施工教学团队进行了“土木工程施工技术精品在线开放课”建设,学校建成了“土木工程施工生产实训基地”,建设了“基于虚拟与现实有机结合的土木工程特色专业实验室”。教学环境由“普通教室”到“专业教室+实训场地”再到“智慧教室”,教学场景由“现实”世界到“虚拟”空间。课程总结新型冠状病毒感染疫情期间线上教学经验,建设了较为丰富优质的线上课程资源,同时紧抓抗疫契机,实现课程思政与专业授课的同频共振。

(二)  课程教学研究、资源建设及应用情况

1  课程教研立项

首先,“桥梁施工立体化教材建设”项目实现了以多媒介、多形态、多用途及多层次的教学资源和多种教学服务为内容的结构性配套教学集合,满足学生的个性化学习需求,为本课程的建设奠定了基础。其次,重点视频公开课“土木工程的奇思妙想”项目,使学生了解和欣赏著名建筑的同时认识其建设过程,为课程的建设积累了施工典型案例素材。最后,“大思政理念下土木工程专业课程思政教学研究与实践”和“‘土木工程施工+课程思政’——‘砼’向同行的教学模式构建与实施”教研项目致力于在课程当中有机地融入价值塑造的元素,努力实现自然的有机融合,力争做到“如春在花、如盐化水”,耳濡目染、润物无声。

2  课程资源平台

为实现课程教学目标,课程基于超星学习通平台建设了丰富的课程资源,141个章节中包含121个任务点章节,396个教学视频,81个工程案例文档和超级链接,1 108道测试题,知识覆盖面广且深入学科领域前沿。教学过程中充分利用优质的课程资源,通过文字、图片、照片和微课等资源,使课程基本概念和相关知识点既相互独立又互成体系,巩固学生基础知识;通过音频、视频和动画演示等多元化的资源,使课程相关重难点可视化,易于吸收,提高学生问题解决能力;通过案例分析和虚拟动画,使枯燥的理论与生动的实际工程案例相融合,理论工程化,拓展学生思维。课程资源平台已于 2019 年上线,面向相关专业学生开放,持续不断建设中。

3  课程应用情况

自学校成立即开设本课程,至今已17年。本课程的主要授课对象为土木工程、工程造价和工程管理专业,年均授课300余人。同时湖北师范大学文理学院的学生也通过课程资源平台进行学习。课程于2019年获批校级“土木工程施工技术精品在线开放课程”建设,2021年7月获批湖北省一流本科课程。

(三)  课程教学内容及组织实施情况

课程教学内容分为3大模块:土木工程施工技术、施工组织和前沿拓展。在教学过程中秉承“以学生为中心”的教学理念,根据学生特点和行业发展动态,适时对教学内容进行适当的取舍和扩充[3]。课前安排学生自主预习或观看资源平台中的课件和视频,完成相应任务点;课中教师根据学生预习完成情况适当调整教学设计,强化重点内容,并依托实训基地开展施工模型现场教学,引导学生积极参与分组讨论,促进知识吸收,并通过工程案例拓展教学内容,引发学生深入思考。课后布置研究型、探索型和进阶型作业,提高学生创新意识和能力,依托习题库资源,检测学生学习效果,并实时反馈。

下面以脚手架工程为例详细说明教学实施过程,具体如图1所示。首先通过“新闻聚焦”将课堂“内容导入”,激发学生学习兴趣;通过测试、抢答和选人等课堂互动方式,了解学生基本概念预习掌握情况,以学定教;对于较难理解的、有挑战性的内容通过引导的方式,提出问题促使学生积极参与,学生通过分组讨论的方式深入理解,通过实践操作的方式掌握要领,并以小组合作的形式展示成果,通过生生互评,教师点评,与学生有情感和内容的交流;最后通过案例分析,将理论知识融入到实际工程中,指导学生分析和解决实际问题,拓展教学内容。课后利用学习通对课堂知识进行“线上测试”,根据学情课后老师给予相应的答疑辅导。

(四)  课程成绩评定方式

土木工程施工是理论与实践相结合的一门课程,是学生在老师的指导下掌握施工技术的基本知识、理论和方法,具备编制施工方案、施工组织计划和独立分析解决施工技术问题的能力。课程教学活动设计面广,因此采用多维多元“过程性评价”与定性定量“终结性评价”相结合的方式综合评定学生的成绩[4]。无论是过程性评价还是终结性评价,评价体系中的评价内容都要客观、规范,且具有较强的操作性,易于实施[5]。终结性评价占60%,由期末考试成绩来评定;过程性评价占40%,由课堂互动、作业、测验、讨论、签到、辩论、答辩、任务点完成度和视频观看进度等组成。通过全面考核学生整个学习过程参与度、知识掌握度、能力提升度和创新意识度等进行成绩的最终评定,不仅能调动学生学习的积极主动性,而且任课教师还能发现教学中存在的问题,及时掌握教学效果,提高教学质量。

(五)  课程评价及改革成效

通过对学生采访调查了解,学生普遍认为土木工程施工课程教学形式新颖,丰富的资源将施工过程生动地展示出来,能够很好地帮助学生掌握施工步骤和施工要点; 96%的学生认为基于超星学习通的线上线下混合式教学有利于他们的学习,改革后的课堂生动有趣、焕发生机,深度地参与让学生充满成就感。

采用综合方式评定学生的成绩后,学生更注重学习过程,达到了课程教学目标。在考试难度不变的前提下,对比土木工程专业15、16、17、18和19级学生成绩发现,改革前15、16级学生平均成绩在70分左右,改革后17、18和19级学生平均评价成绩大幅提高到82分左右,及格率明显提高,由原来最低的89.06%提高到近100%。

课程团队老师多次因“教学效果好”“课堂管理较好”荣登督导简报,土木工程施工课堂还被评为优质课堂。

三  课程创新

随着时代的进步,产业的升级及学生个性化的发展,土木工程施工课程教学面临一系列挑战。首先,课程存在客观问题。如新技术、新方法和新材料等新的内容不断增多;课程分配学时较以往减少;学生基础水平参差不齐;且学生对于传统行业的学习兴趣不断下降。其次,高等教育教学要求又有所提高。要求培养学生解决复杂问题的综合能力和高阶思维;课程内容反映前沿性和时代性,教学形式体现先进性和互动性,学习结果具有探究性和个性化[6]。再次,学生的需求也在变化。从学生的观点看一流课程的标准,有实用价值;有趣,学生爱听爱学;有启发,能提供更多的思维发展空间;有提升,可以进行终生学习。最后,教学资源发生巨大变化,线上教学资源较以往大大丰富,目前我国线上慕课已达到1.5万余门。基于上述变化,土木工程施工课程教学创新已迫在眉睫,只有对教学理念、内容和模式等进行改革和创新,才能更好地适应产业需求。

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