基于OBE工程教育模式下土木工程施工课程在线教学探索与实践
作者: 艾心荧,潘兆东,李佳,田俊,左洋
摘 要:为应对突如其来的新冠肺炎疫情和深入贯彻落实教育部“停课不停教、停课不停学”的要求,全国高校开展前所未有的大规模线上教学。文章基于东莞理工学院土木工程专业(建筑工程方向)土木工程施工课程线上教学实际,确立“优学院数字课程平台+企业微信”在线教学方案,通过构建基于BOPPPS有效教学法的项目化教学,基于“自媒体及现代仿真技术”的可视化实践教学,基于实际工程项目的案例教学,基于在线教学平台的趣味性互动教学,结合行业特点及疫情时事融入思政教育,搭建多渠道全天候网络沟通交流学习平台,丰富多样的教学方法与信息技术手段等方式开展在线教学,取得较好的教学效果,对非常时期土木工程施工课程线上教学有重要的借鉴意义。
关键词:土木工程施工;在线教学;探索与实践
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2022)07-0106-04
Abstract: In response to the sudden COVID-19 outbreak and thoroughly applying the requirements of Ministry of Education: "suspend classes& constantly teach" "suspend classes& no suspension", large scope online teaching is carried out by colleges and universities in the whole country. Based on the online teaching of Civil Engineering Construction of Civil Engineering major (construction engineering) in Dongguan University of Technology, online teaching program of Ulearning-Digital course platform and enterprise WeChat is established. This research is based on the project teaching of BOPPPS effective teaching method, visual practical teaching of "we media and modern simulation technology", case teaching of actual engineering projects, and interesting interactive teaching of online teaching platform. In this paper, the characteristics of the industry and current affairs of the epidemic situation are integrated into ideological and political education, and a multi-channel, all-weather network communication and learning platform are built. Online teaching is carried out with a variety of teaching methods and information technology means, and good teaching effects are achieved. This study has important reference significance for online teaching of civil Engineering construction in emergency period.
Keywords: Civil Engineering Cconstruction; onlinex teaching; exploration and practice
自新冠肺炎疫情防控阻击战打响以来,为深入贯彻落实教育部“停课不停教、停课不停学”要求,全国高校开展了大规模线上教学。土木工程施工课程由于其具有涉及面广,知识体系繁杂,实践性极强,知识更新快,疫情期间无法开展现场实践教学等特点,其线上教学面临巨大的挑战,开展难度也更为突出[1-2]。
土木工程施工是土木工程专业的一门专业核心课程,主要内容包括土木工程施工技术和施工组织的客观规律,土木工程建设中各主要工种工程的施工工艺及其原理,工程项目科学合理的施工组织原理以及工程项目建设中的新技术、新材料、新工艺、新方法的发展和应用。通过课堂教学使学生能较好地掌握土木工程施工技术与施工组织管理等方面的基本知识和技能,初步具有分析处理施工技术问题和进行施工组织安排的能力,为毕业后从事土木工程设计、施工及组织管理等工作奠定良好基础。因此,做好疫情期间土木工程施工课程的线上教学工作,对于学生的专业能力及素养培养,具有十分重要的意义。
为了确保在线教学保质保量地如期进行,东莞理工学院土木工程施工课程团队首先确立了“优学院数字课程平台+企业微信”在线教学方案,为该课程在线教学平稳有序地开展奠定坚实基础。
一、土木工程施工课程线上教学面临的问题分析
通过前期线上教学准备工作调研及文献研究,结合后期线上学习效果反馈,土木工程施工课程线上教学面临的主要问题如下[2-4]。
(一)学生缺少实践经历,对于相关工艺流程缺乏感性认识和了解
受疫情影响,原定于暑期开展的土木工程施工课程前序实践环节——生产/毕业实习未能如期开展,导致学生缺少项目施工现场实践经历,对于主要工种工艺流程、施工机械及安全质量等技术措施缺乏“感同身受”的认识和了解,从而对条文化的课本知识缺乏兴趣和理解力。
(二)长时间线上教学,学生容易产生疲劳和懈怠
疫情期间所有课程均采用线上教学,学生长时间在家对着电脑进行听课、作业、考试等,缺乏在校期间的作息规律,且缺乏有效的监督,容易产生疲劳和懈怠。
(三)线上教学缺乏现场教学的直接互动效果,学生学习效果反馈较差
疫情期间全国高校开展的大规模线上教学,受现有网络技术条件及课程平台的容量限制,还无法实现全面视频互动教学,只能实现“学生能看见老师,老师看不见学生”的单向输出教学,偶尔可以通过互动环节实现与少数学生的双向互动,从而学生和老师均缺乏现场教学的真实体验感,学生学习效果反馈较差。
(四)学生在家缺乏有效的资料查找途径和方法
部分教学任务的开展及拓展学习,例如工艺素材搜集、思政读书报告、工程案例分析和课程设计等,需要借助图书馆、数据库等信息平台,学生在家无法利用在校期间的图书馆及数据库等免费资源,而学生个人承担相关资料搜索成本的意愿又较低,从而限制了学习效果的提升。
二、教学理念——基于OBE工程教育模式
基于OBE工程教育模式包含两层内涵[4-6],具体如下。
(一)OBE(Outcomes-based Education)
OBE理念是以期望达成的学习成果来反思、修订教育教学的内容。为达到成果导向教育的最终目标,教师的教学方法必须不断变革以满足课程需求。在传统教学中,教学内容先于教学目标而存在并占据核心位置;而在OBE教育理念中,教学目标(学生预期学习产出)先于教学内容而存在,课程资源开发、学生管理和辅导等活动都要围绕预期目标而展开。OBE理念实现了教育范式由“以内容为本”向“以学生为本”的根本转变,是一种教育范式的革新。
(二)工程教育专业认证
工程教育专业认证领域全面接受了OBE的思想,尤其是强调顶峰成果与反向设计的理念,将其贯穿于工程教育认证标准的始终。后者是前者在工程教育领域的具体应用,两者结合,即工科专业办学应以行业认可的人才培养目标及毕业生能力素质要求为导向,围绕这一核心目标任务,设置课程体系、配备师资队伍、配置办学条件、开展教学改革与研究,并建立持续改进机制措施,以确保导向目标的优化、达成及质量。
从我校土木工程专业的人才培养目标看,其定位区别于综合型及研究型高校同专业人才培养的目标和要求,我校着重培养“懂设计、擅施工、能管理”的复合型、应用型的高素质工程建设人才,侧重于培养“以实践能力为主”的应用型人才。土木工程施工是一门技术性、综合性、实践性和政策性都很强的土木工程专业核心课程,具有涉及面广、知识体系繁杂、实践性极强及知识更新快等特点。因此,基于OBE工程教育模式要求本课程教学及改革工作必须围绕如何让学生具备扎实的土木工程施工技术与施工组织管理等方面的基本知识和技能,如何具备分析处理施工技术问题和进行施工组织安排的能力来展开,使其不仅能满足传统建筑行业的人才需求,也能适应新兴产业发展需要的新型卓越土木工程人才。
三、课程教学目标
课程教学目标必须围绕毕业生核心能力及专业人才培养目标的达成制定,即土木工程施工课程教学目标必须支撑毕业生若干项核心能力的达成,为人才培养目标的达成奠定基础。基于此,本课程教学目标如下。
(一)知识目标
理解并掌握土木工程建设中各主要工种工程的施工工艺及工艺原理,施工方案及方法,以及保证工程质量和施工安全等有关技术措施。
了解施工组织设计的基本知识;理解并掌握流水施工、网络计划技术的原理及其工程实践中的应用。
了解现行主要土木工程施工验收规范、规程和质量标准;了解工程项目建设中的新技术、新材料、新工艺、新方法的发展和应用。
(二)能力目标
能综合运用本课程专业知识,结合土木工程施工的实际编写施工方案,并能进行施工方案性问题的探讨和技术经济性评价。
能针对实际施工,综合运用本课程专业知识,评价其施工方案的科学合理性,分析影响施工质量等关键环节的主要因素,并提出解决对策。
具备分析处理土木工程施工技术问题的初步能力。
(三)素质目标
培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学与探究科学的学习态度和思想意识。
养成理论联系实际、科学严谨、认真细致与实事求是的科学态度和职业道德。
四、教学设计与方法
(一)构建基于BOPPPS有效教学法的项目化教学
针对本课程涉及面广、实践性强、知识更新快,及当下无法开展现场实践教学等特点,将教学内容及过程分为上节知识点回顾(导言Bridge-in)、课堂导入(前测Pre-assessment)、课程目标及重难点(学习目标Objective/Outcome)、知识点讲解(参与式学习Participatory Learning)、工程案例分析(后测Post-assessment)、总结与拓展(总结Summary)等六个主要部分,涵盖BOPPPS有效教学法包含六大教学结构,具体课堂教学步骤及思路如下。
1. 课前自主预习:要求学生按照教学大纲进度安排,做好课前自主预习(教学PPT、拓展学习视频、课外资源网站等)。
2. 上节知识点回顾:通过课堂互动环节(抢答、投票、连麦等),回顾上节课知识要点,并引申出本节课主题。