基于卓越工程師培養(yǎng)目標的土木工程施工課程教學探討

胡曉依　徐偉　席永慧

摘要：

針對土木工程施工課程教學存在教學內(nèi)容更新速度慢、課時不足、實踐教學效果不佳以及考核方式單一等問題，文章介紹了同濟大學土木工程專業(yè)基于卓越工程師培養(yǎng)目標所開展的課程教學改革。通過教學內(nèi)容的多元化設計、混合式教學方法的采用、MOOC的應用以及考核評價標準的優(yōu)化等，收到良好的課程教學效果。

關鍵詞：卓越工程師計劃；土木工程施工課程；MOOC；混合式教學法

中圖分類號：G6420；TU7文獻標志碼：A文章編號：

10052909（2018）02005205

同濟大學土木工程系自1914年創(chuàng)立以來，始終致力于精英工程人才的培養(yǎng)。改革開放后，土木工程專業(yè)不斷借鑒、融合西方發(fā)達國家的教學體系，博采眾長，形成鮮明的教學特色。2010年國家啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，土木工程專業(yè)依托同濟大學百年發(fā)展歷史積淀，汲取國外著名大學的辦學經(jīng)驗，不斷深化“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，構建了“共性基礎+個性發(fā)展”的土木工程卓越人才培養(yǎng)體系，為國家培養(yǎng)面向未來的精英人才[1]。

在卓越工程師培養(yǎng)計劃框架中，要求通過課堂講授、教學實驗、小組討論、習題練習、課程設計、課程實習以及導師制個性化培養(yǎng)等多種形式進行課程教學，引導學生在學習和實踐中學會獨立思考，善于在學習和實踐中發(fā)現(xiàn)問題，并能綜合運用知識和使用正確的分析方法來解決問題。具體到土木工程施工課程來說，就是通過不同的教學方式，指導學生對施工領域的知識體系進行系統(tǒng)學習，了解國內(nèi)外新技術的發(fā)展狀況。同時，通過校企合作等途徑，鼓勵學生到工程一線親身體驗，在工程現(xiàn)場直接獲取生產(chǎn)實踐知識，鍛煉學生適應項目現(xiàn)場工作的能力，并能根據(jù)現(xiàn)場條件進行分析、判斷和決策，具備應對工程突發(fā)事件的處理和協(xié)調(diào)能力。

為此，土木工程施工課程教學團隊2015年申請了同濟大學教改項目“基于MOOC環(huán)境下的土木工程施工課程創(chuàng)新教學方法研究”，并在2016年對一個

100人的教學班進行了一個學期的教學改革試點。通過加強課內(nèi)教學，課外引入MOOC教學平臺，

建立校外實踐課堂，增強對學生動手能力的訓練等措施，取得了較好的教學效果，也為今后的教學改革提供了思路。

一、土木工程施工課程教學存在問題

作為專業(yè)核心課程之一的土木工程施工課程具有涉及面廣、實踐性強、知識更新快等特點。目前該課程在教學內(nèi)容、實踐環(huán)節(jié)和考核方式等方面都存在一些問題[2]。

一是教材內(nèi)容的更新速度難以跟上施工技術的新發(fā)展。雖然教材版本在更新，但是教材內(nèi)容主要還是一些傳統(tǒng)成熟的施工工藝與施工方法，學生從課程教材中很難接觸到最新、最前沿的施工技術。

二是傳授基本知識的課時被壓縮。學校增設了很多拓展知識面的課程，導致土木工程施工這類傳統(tǒng)課程的課時被壓縮，加上工地參觀、教學實驗等其他教學安排，課堂講授基礎知識的時間十分有限。

三是實踐教學效果不佳。雖然有四周集中的時間安排學生在工地實習，但因?qū)W生人數(shù)眾多，開工項目數(shù)量又有減少，以致不能完全滿足實踐教學的需求。此外，由于教師本身工作任務繁多，加上安全因素的考慮，能讓學生真正融入項目生產(chǎn)實踐的機會并不多，學生實踐學習收獲不大。

四是考核方式相對單一。課程考核主要還是期末考試成績加上平時作業(yè)得分按一比例折算成最后成績，以致有些學生平時學習不太認真，考試前突擊一下，有時也能獲得一個好成績，但這樣的成績并不能真實反映學生知識和能力的掌握情況。單一的考核方式導致學生缺少主觀能動性，學習上不愿意下功夫深入探究。

五是學生學習的積極性不高。作為土木工程專業(yè)的核心課程，土木工程施工課程卻被學生邊緣化。土木工程專業(yè)學生期待將來就業(yè)能去房地產(chǎn)公司、設計院、咨詢公司等單位，而施工單位環(huán)境差、工作不穩(wěn)定、收入也不高，學生大多不愿去施工單位工作，學習土木工程施工課程的熱情自然不高。

二、設計多元化的教學內(nèi)容，探索混合式的教學方法

（一） MOOC的建設與應用

MOOC是目前最具影響力的在線開放課程學習平臺[3]。在先期制作完成的精品課程的基礎上，由土木工程施工課程教學團隊按照MOOC建設的要求，對教學內(nèi)容及資源進行教學設計。在MOOC課程建設中，除了常規(guī)的教學資源比如根據(jù)知識點設計的教學視頻、PPT課件、課間提問、課后測驗和作業(yè)以及相關的論壇討論主題外，還增加了大量施工現(xiàn)場的照片及相關說明，對一些抽象的施工過程和施工工藝配備動畫講解。MOOC學習平臺所提供的這種免費的、碎片化的、交互式的學習方式給傳統(tǒng)的課堂教學模式帶來了挑戰(zhàn)，也帶來了機遇。圖1是土木工程施工課程在MOOC平臺上的學習頁面。

MOOC學習平臺給學生帶來很多不一樣的學習體驗。首先，學生可以通過MOOC學習平臺，完成課程相關章節(jié)內(nèi)容的預習和復習；其次，MOOC學習平臺豐富的教學資源可以彌補教材內(nèi)容的不足，讓學生不受課時限制，獲得教材和課堂教學無法提供的信息和知識；再次，MOOC學習平臺帶來的是一種講究互動和時效的新型學習方式，能有效提高學生的學習興趣和自覺性，從而提高學習效率；最后，有了MOOC學習平臺的輔助，教師可以安排更多時間進行課堂討論、質(zhì)疑、答疑等，進一步拓寬了課堂教學的空間[4]。

（二）教學內(nèi)容的編排與實施

由于MOOC平臺提供了大量的教學資源，因此為了提高課堂教學效果，對教學內(nèi)容和結構應做相應的優(yōu)化調(diào)整。

一是根據(jù)現(xiàn)有的課時數(shù)量，課堂教學從原來的面面俱到過渡到側(cè)重于重點難點的講授，并增加質(zhì)疑和答疑環(huán)節(jié)，增加教學中的互動，強化學生學習的自覺性和主觀能動性。

二是增設土木工程領域新工藝、新技術的專題學習和討論。這些專題主要包括基坑工程、樁基工程、鋼筋混凝土工程、砌筑與裝飾工程、結構吊裝工程等方面的施工技術發(fā)展狀況，涵蓋地上、地下、隧道與橋梁工程等各個領域，在總共51個課時內(nèi)安排8個課時的專題學習和討論。新工藝、新技術等知識的補充學習，有利于拓展學生的知識面。

三是強化課程實踐教學。課程教學團隊聯(lián)系了9個處于不同建設階段的工程項目，先后安排4個多月的時間，組織學生到工程建設實地參觀調(diào)研，引導學生觀察各個階段各種類型工程的施工工藝，大大豐富了學生的工程知識，收到了事半功倍的效果。部分實踐教學安排見表1。

四是強化學生動手能力的訓練。以往的施工課程一般是課堂上講一些施工技術，做幾個小實驗，然后再安排學生去工地實習幾周，學生真正掌握的知識十分有限。特別是現(xiàn)在的工程項目越來越復雜，在項目施工過程中經(jīng)常會遇到很多需要細化設計和深入研究的問題，因此課程教學團隊根據(jù)目前工程上的實際需要，設計了3個動手能力訓練的題目，要求學生應用已掌握的施工工藝、結構設計概念、CAD繪圖技能以及計算軟件的應用技能進行細化設計和計算，提升學生的實踐能力。訓練題目主要有：根據(jù)基坑尺寸和地質(zhì)條件設計水泥土攪拌樁支護，要求繪制出平面和剖面圖，并利用計算軟件進行強度和穩(wěn)定性的校核；根據(jù)所給的梁板尺寸及標高，繪制高支模架剖面圖和梁的模架詳圖；根據(jù)現(xiàn)有的設備如吊籃、懸臂吊機、軌道式吊機、卸料平臺、塔吊以及外腳手架，分別設計框架式幕墻與單元式幕墻的安裝施工工藝，并繪制相應的作業(yè)剖面圖。

五是重視定期的小組成果匯報與點評。共安排兩次小組成果匯報：

第一次主要是實踐課程

的學習匯報。由各小組介紹所實習工程的項目概況、施工工藝、組織設計、進度安排等，展示現(xiàn)場照片與視頻，使其他小組學生也對該工程有清晰的了解，并從中獲得更多的實踐知識。期間教師對各個工程可進行點評，將各個工程中的關鍵技術進行講解，并對大家的問題進行答疑。

第二次主要是對整個學期的學習情況進行匯報，包括實踐課程項目總結、施工參觀日記集錦、小組優(yōu)秀動手能力作業(yè)展示、學習感悟以及對混合式教學方式的建議等等。成果匯報及展示見圖2和圖3。

（三）考核評價標準的優(yōu)化

改革傳統(tǒng)的課程考核模式，即根據(jù)平時作業(yè)情況結合期末成績按一定比例確定總評成績。改革后增加了對MOOC平臺學習效果的考核，各項考核內(nèi)容更細化，對學生的要求更具體?？己嗽u分標準見表2。

這一評分標準更重視學生平時的學習，包括MOOC學習平臺的各項作業(yè)和測試、實踐課堂以及各項訓練動手能力的作業(yè)等，對學生的要求更全面，而不是像以往那樣僅僅關注期末成績。這一考核模式的改革得到學生的充分肯定和認可。

三、對教學改革實踐的總結和思考

課程教學結束后，對推行的線上線下混合式教學模式的改革實踐進行了問卷調(diào)查。調(diào)查結果顯示大家對此次教學改革是肯定的。

（一）混合式教學內(nèi)容的設計

對教學內(nèi)容的調(diào)整安排，98%的學生認為有利于知識的掌握和能力的培養(yǎng)；

85%的學生認為能提高學習興趣；100%的學生認為工地隨訪的實踐教學形式對理論學習是有幫助的；88%的學生認為與現(xiàn)場工程師的微信交流能增加對項目建設的了解（圖4、圖5）；也有33%的學生認為還需要進一步改進課堂教學（圖6）。此外，采用這種線上線下混合式的教學模式，對學生總評成績的評定標準是否科學合理？是否能得到管理部門的認可？需要由相關部門結合互聯(lián)網(wǎng)教學的發(fā)展趨勢和特點進行論證，以確保公平公正。

（二）進一步完善 MOOC學習平臺課程建設

問卷調(diào)查顯示：90%的學生認為利用MOOC學習平臺能較好地自主安排學習和作業(yè)時間，提高學習效率。特別是作業(yè)批改環(huán)節(jié)，學生通過標準答案以及觀摩其他學生的解題過程，能加深對知識的理解。此外，學生對進一步完善MOOC學習平臺建設也提出了意見。比如視頻播放不流暢、學習時間的規(guī)定還不太人性化、有的教學視頻質(zhì)量有待提高、測驗與作業(yè)的題量比較多，等等（見圖7）。此外，在新的形勢下，學校管理部門應積極進行管理體制的創(chuàng)新探索，把好政策導向，引導授課教師從實際情況出發(fā)對課程內(nèi)容和教學方法進行適時的調(diào)整。作為大平臺課程，還需要加強課程師資隊伍建設，充分發(fā)揮教師的主動性和創(chuàng)造性，保證課程教學的順利開展。

（三）新型師生互動關系的建立

傳統(tǒng)教學方式偏重教師的“教”，教師在教學過程中居于核心地位，掌控傳輸知識的主動權，學生則是知識的被動接受者，教學過程中師生之間缺乏深入的互動[5]。土木工程施工課程采用基于MOOC學習平臺的混合式教學模式，依托網(wǎng)絡課堂和實踐課堂，加強師生之間的互動，通過MOOC學習平臺的教師答疑區(qū)，實踐課堂的匯報、交流與討論板塊，以及微信群里的即時溝通等途徑，建立了新型的互為主體的師生關系，學生學習的主動性得到充分的激發(fā)，學習效果也得到極大提高。參考文獻：

[1]陳以一. 協(xié)同性、開放式、立體化的卓越工程師教育培養(yǎng)體系的構建[J].高等工程教育研究，2013（6）：62-67.

[2]趙毅，張玉國. 面向卓越工程師培養(yǎng)的土木工程施工課程教學改革探討[J]. 中國建設教育，2015（1）：39-43.

[3]蘇小紅，趙玲玲，等. 基于MOOC+SPOC的混合式教學的探索與實踐[J].中國大學教學，2015（7）：60-65.

[4]鐘秉林. 互聯(lián)網(wǎng)教學與高校人才培養(yǎng)[J]. 中國大學教學，2015（9）：4-8.

[5]肖湘平，徐小霞. “互為主體”師生互動模式的構建與實踐[J]. 中國大學教學，2015（7）：66-69.

Abstract：

This paper introduces the curriculum and education reforms by the civil engineering specialty of Tongji University under the goal for excellent engineer training in attempt to address typical issues of slow teaching content update， short class hours， limited learning from practice session and monotonous assessment approach in the teaching of civil engineering construction. The authors explore the advantages of hybrid teaching through diversified teaching content designs， including MOOC application， tailored teaching content and optimized assessment protocols. The teaching effect has been a definite improvement.

Keywords： excellent engineer； civil engineering construction； MOOC； hybrid teaching

（編輯王宣）