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    基于“两性一度”的土木工程施工一流课程建设探索

    时间：2023-06-30 08:10:05来源：百花范文网本文已影响人

    孙兵，王晓琴，臧园，杨芸，周楚兵

    (武汉城市学院 城建学部，武汉 430075)

    “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。

    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。

    （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。

    图1 脚手架工程教学实施过程

    （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。

    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。

    （一）教学理念创新

    土木工程施工教学理念定位为：“以人为本”“以学为本”“以学生为中心”，教学侧重点由“师讲”变为“生学”；
    由“单声道的讲授”变成“双声道的对话”；
    由“知识的传授”变为“思维的培养”；
    由“个人互相竞争”到“团队合作探究”。

    （二）教学内容创新

    对教学内容进行重构，达到“理论学习”与“生产实践”的有机结合；
    “教学”与“科研”的有机融合；
    “专业知识传授”与“工匠精神培养”的有机结合。

    1)创新理论：教学中引入土木工程施工新理念、新概念、新技术和新方法，例如，装配式建筑施工、绿色建筑施工和BIM 信息化施工管理等，提高课程的实用性和前沿性。

    2)创新实践：“学科(科研)+教学”，坚持科研引领，利用课程相关科研项目促进学生思考、激发学生探索能力和培养科学精神，从而发现科研真善美。

    3)融合思政：结合专业特点，融入家国情怀。通过观看超级工程、大国重器等与施工相关视频，让学生深切感受到什么是“平凡而伟大”，增强学生职业自豪感，树立科技报效国家的理想[7]。

    （三）教学模式创新

    1)翻转课堂：利用先进的信息化教学手段拓宽教学维度，拓广教学空间，拓延教学时间，实现线上线下教师和学生之间随时随地的高效互动。教师将讲授的知识点和提出的问题制作成视频、分发给学生；
    学生课前观看视频，分组交流，基础知识学习主要在课外完成；
    课堂以教师与学生互动，发现问题解决问题，学生分组讨论、展示和教师点评为主。每个学生均有机会发言，表达能力得到很好的锻炼，也可实行小组代表发言，锻炼团队协作能力。主动学习使问题掌握得更深。

    2)理实一体化：在教学过程中理论教学与实践操作交替进行，直观感受和抽象思维交错出现，有利于学生知识掌握。

    （四）教学环境创新

    课堂由普通教室到专业教室再到智慧教室，由“现实”世界到“虚拟”空间。以已建成的实训基地28 项实物和二维码为基础，利用3D、VR 技术，逐渐开发土木工程各施工过程等虚拟仿真实践教学平台。

    课程建设始终围绕“高阶性”“创新性”“挑战度”这个目标来制订计划。“以职业能力为向导”“以新工科建设人才培养要求为目标”，通过引导式、启发式、讨论式和案例式等教学方法，使教学目标从低阶知识掌握提升为高阶能力和思维培养。在教学过程中创新教学理念，变革教学模式。“以学生为中心”“以翻转课堂为平台”“以智慧课堂为载体”，利用丰富的教学资源，重塑课程内容，创新教学方法，打破课堂沉默状态，焕发课堂生机活力。同时更强化专业知识的育人性。通过课程思政培养学生爱岗敬业品质，职业道德和职业品质，激发学生的职业自豪感、民族自豪感，厚植爱国情怀，培养学生自主学习、终生学习的意识，为职业生涯长久蓄力。

    （一）重塑课程内容

    实时把最新的研究成果引入教学内容，并注意淘汰和删减陈旧的知识内容，注重课程内容的延伸。通过时事热点问题聚焦，将实际工程案例引入课程教学内容，培养学生解决实际问题的综合能力。

    （二）推动教材创新，丰富教学资源

    将思政元素融入教材，打造具有鲜明特色的《土木工程施工》“红色”教材。积极建设平台教学资源，扩大平台教学资源的使用范围，提高教学资料的有效使用率。

    （三）创新教学方法

    结合学生的时代特点，积极探索能深度参与的主题讨论式学习、能激发兴趣的游戏闯关式学习等，让“新鲜感”成为“新常态”。

    （四）建立共享型虚拟仿真实验教学基地

    施工过程属于高成本、高消耗和不可逆操作，并且有一定危险性，而通过虚拟仿真解决现实“做不到”，实现“网上做实验”；
    建成后可与文华学院、武汉工程科技学院等高校实现资源共享，提升实习效果和效度。

    （五）抓课程思政，培养职业精神

    工科教学中过渡重视“术”，而忽略了“道”。因此需要通过课程思政改变工科生“专”上到位，“红”上不足的形象，为祖国建设培养合格接班人。

    （六）深化产教融合

    学校和用人单位统筹协调，共同推进；
    根据用人单位服务需求优化课程结构，校企协同，合作育人，打通人才培养供给侧和产业需求侧。

    2021 年4 月1日，吴岩司长作了《夯实教学“新基建”托起培养高质量》的报告，报告指出中国教育由高速发展转为高质量发展，高等教育进入全面提质创新的新时代。高等教育高质量的根本与核心是人才培养的高质量，而人才培养的核心要素是课程。课程是教育最基本单元，能解决教育最根源的问题。土木工程施工课程作为土木类各专业核心课程，应该与时俱进、不断革新，承担为专业培养“面向新工科，具有专业素养、道德素养、人文素养”的高质量人才。

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