基于OBE工程教育模式下土木工程施工課程在線教學探索與實踐

艾心熒，潘兆東，李佳，田俊，左洋

摘? 要：為應對突如其來的新冠肺炎疫情和深入貫徹落實教育部“停課不停教、停課不停學”的要求，全國高校開展前所未有的大規模線上教學。文章基于東莞理工學院土木工程專業（建筑工程方向）土木工程施工課程線上教學實際，確立“優學院數字課程平臺+企業微信”在線教學方案，通過構建基于BOPPPS有效教學法的項目化教學，基于“自媒體及現代仿真技術”的可視化實踐教學，基于實際工程項目的案例教學，基于在線教學平臺的趣味性互動教學，結合行業特點及疫情時事融入思政教育，搭建多渠道全天候網絡溝通交流學習平臺，豐富多樣的教學方法與信息技術手段等方式開展在線教學，取得較好的教學效果，對非常時期土木工程施工課程線上教學有重要的借鑒意義。

關鍵詞：土木工程施工;在線教學;探索與實踐

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：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擊戰打響以來，為深入貫徹落實教育部“停課不停教、停課不停學”要求，全國高校開展了大規模線上教學。土木工程施工課程由于其具有涉及面廣，知識體系繁雜，實踐性極強，知識更新快，疫情期間無法開展現場實踐教學等特點，其線上教學面臨巨大的挑戰，開展難度也更為突出[1-2]。

土木工程施工是土木工程專業的一門專業核心課程，主要內容包括土木工程施工技術和施工組織的客觀規律，土木工程建設中各主要工種工程的施工工藝及其原理，工程項目科學合理的施工組織原理以及工程項目建設中的新技術、新材料、新工藝、新方法的發展和應用。通過課堂教學使學生能較好地掌握土木工程施工技術與施工組織管理等方面的基本知識和技能，初步具有分析處理施工技術問題和進行施工組織安排的能力，為畢業后從事土木工程設計、施工及組織管理等工作奠定良好基礎。因此，做好疫情期間土木工程施工課程的線上教學工作，對于學生的專業能力及素養培養，具有十分重要的意義。

為了確保在線教學保質保量地如期進行，東莞理工學院土木工程施工課程團隊首先確立了“優學院數字課程平臺+企業微信”在線教學方案，為該課程在線教學平穩有序地開展奠定堅實基礎。

一、土木工程施工課程線上教學面臨的問題分析

通過前期線上教學準備工作調研及文獻研究，結合后期線上學習效果反饋，土木工程施工課程線上教學面臨的主要問題如下[2-4]。

（一）學生缺少實踐經歷，對于相關工藝流程缺乏感性認識和了解

受疫情影響，原定于暑期開展的土木工程施工課程前序實踐環節——生產/畢業實習未能如期開展，導致學生缺少項目施工現場實踐經歷，對于主要工種工藝流程、施工機械及安全質量等技術措施缺乏“感同身受”的認識和了解，從而對條文化的課本知識缺乏興趣和理解力。

（二）長時間線上教學，學生容易產生疲勞和懈怠

疫情期間所有課程均采用線上教學，學生長時間在家對著電腦進行聽課、作業、考試等，缺乏在校期間的作息規律，且缺乏有效的監督，容易產生疲勞和懈怠。

（三）線上教學缺乏現場教學的直接互動效果，學生學習效果反饋較差

疫情期間全國高校開展的大規模線上教學，受現有網絡技術條件及課程平臺的容量限制，還無法實現全面視頻互動教學，只能實現“學生能看見老師，老師看不見學生”的單向輸出教學，偶爾可以通過互動環節實現與少數學生的雙向互動，從而學生和老師均缺乏現場教學的真實體驗感，學生學習效果反饋較差。

（四）學生在家缺乏有效的資料查找途徑和方法

部分教學任務的開展及拓展學習，例如工藝素材搜集、思政讀書報告、工程案例分析和課程設計等，需要借助圖書館、數據庫等信息平臺，學生在家無法利用在校期間的圖書館及數據庫等免費資源，而學生個人承擔相關資料搜索成本的意愿又較低，從而限制了學習效果的提升。

二、教學理念——基于OBE工程教育模式

基于OBE工程教育模式包含兩層內涵[4-6]，具體如下。

（一）OBE（Outcomes-based Education）

OBE理念是以期望達成的學習成果來反思、修訂教育教學的內容。為達到成果導向教育的最終目標，教師的教學方法必須不斷變革以滿足課程需求。在傳統教學中，教學內容先于教學目標而存在并占據核心位置;而在OBE教育理念中，教學目標（學生預期學習產出）先于教學內容而存在，課程資源開發、學生管理和輔導等活動都要圍繞預期目標而展開。OBE理念實現了教育范式由“以內容為本”向“以學生為本”的根本轉變，是一種教育范式的革新。

（二）工程教育專業認證

工程教育專業認證領域全面接受了OBE的思想，尤其是強調頂峰成果與反向設計的理念，將其貫穿于工程教育認證標準的始終。后者是前者在工程教育領域的具體應用，兩者結合，即工科專業辦學應以行業認可的人才培養目標及畢業生能力素質要求為導向，圍繞這一核心目標任務，設置課程體系、配備師資隊伍、配置辦學條件、開展教學改革與研究，并建立持續改進機制措施，以確保導向目標的優化、達成及質量。

從我校土木工程專業的人才培養目標看，其定位區別于綜合型及研究型高校同專業人才培養的目標和要求，我校著重培養“懂設計、擅施工、能管理”的復合型、應用型的高素質工程建設人才，側重于培養“以實踐能力為主”的應用型人才。土木工程施工是一門技術性、綜合性、實踐性和政策性都很強的土木工程專業核心課程，具有涉及面廣、知識體系繁雜、實踐性極強及知識更新快等特點。因此，基于OBE工程教育模式要求本課程教學及改革工作必須圍繞如何讓學生具備扎實的土木工程施工技術與施工組織管理等方面的基本知識和技能，如何具備分析處理施工技術問題和進行施工組織安排的能力來展開，使其不僅能滿足傳統建筑行業的人才需求，也能適應新興產業發展需要的新型卓越土木工程人才。

三、課程教學目標

課程教學目標必須圍繞畢業生核心能力及專業人才培養目標的達成制定，即土木工程施工課程教學目標必須支撐畢業生若干項核心能力的達成，為人才培養目標的達成奠定基礎。基于此，本課程教學目標如下。

（一）知識目標

理解并掌握土木工程建設中各主要工種工程的施工工藝及工藝原理，施工方案及方法，以及保證工程質量和施工安全等有關技術措施。

了解施工組織設計的基本知識;理解并掌握流水施工、網絡計劃技術的原理及其工程實踐中的應用。

了解現行主要土木工程施工驗收規范、規程和質量標準;了解工程項目建設中的新技術、新材料、新工藝、新方法的發展和應用。

（二）能力目標

能綜合運用本課程專業知識，結合土木工程施工的實際編寫施工方案，并能進行施工方案性問題的探討和技術經濟性評價。

能針對實際施工，綜合運用本課程專業知識，評價其施工方案的科學合理性，分析影響施工質量等關鍵環節的主要因素，并提出解決對策。

具備分析處理土木工程施工技術問題的初步能力。

（三）素質目標

培養學生具有主動參與、積極進取、崇尚科學與探究科學的學習態度和思想意識。

養成理論聯系實際、科學嚴謹、認真細致與實事求是的科學態度和職業道德。

四、教學設計與方法

（一）構建基于BOPPPS有效教學法的項目化教學

針對本課程涉及面廣、實踐性強、知識更新快，及當下無法開展現場實踐教學等特點，將教學內容及過程分為上節知識點回顧（導言Bridge-in）、課堂導入（前測Pre-assessment）、課程目標及重難點（學習目標Objective/Outcome）、知識點講解（參與式學習Participatory Learning）、工程案例分析（后測Post-assessment）、總結與拓展（總結Summary）等六個主要部分，涵蓋BOPPPS有效教學法包含六大教學結構，具體課堂教學步驟及思路如下。

1. 課前自主預習：要求學生按照教學大綱進度安排，做好課前自主預習（教學PPT、拓展學習視頻、課外資源網站等）。

2. 上節知識點回顧：通過課堂互動環節（搶答、投票、連麥等），回顧上節課知識要點，并引申出本節課主題。

3. 課堂導入：通過工程事故案例短視頻，導出本節課所要解決的工程問題和所用到的核心知識點，同時融入思政教育。

4. 課程目標及重難點：通過PPT向學生展示、解讀本節課教學目標及重難點內容。

5. 知識點講解：通過在線直播，結合工程案例，采用幽默風趣、嚴謹清晰的語言，詳細講解工藝原理、施工流程、措施及注意事項，中間穿插工藝動畫及現場施工視頻，幫助學生建立理性&感性、課內&課外、理論&實踐等多重理解和認識;讓學生對本堂課將要講授的施工工藝原理、流程，建立初步的認識和了解。

6. 工程案例分析：讓學生分組，應用所學專業知識，討論、分析實際工程案例產生的原因、過程，并提出解決方案，學以致用，培養其分析、解決土木工程施工問題的能力。

7. 總結與拓展：回顧本節課主要內容和知識要點;發布拓展學習資源;布置作業和練習（線上平臺精選習題、課后作業、期中測驗等多個環節）。

（二）基于“自媒體及現代仿真技術”的土木工程施工可視化實踐教學

針對該課程實踐性極強，而疫情期間無法開展現場實踐教學等特點，結合章、節重難點內容，依托現代仿真技術，微信公眾號、抖音等自媒體平臺，建立主要工種工藝流程動畫資源庫，涵蓋土方工程、地基與基礎工程、混凝土工程、鋼筋工程、模板工程、砌體結構工程、預應力結構工程及結構安裝工程等主要工種，以拓展學習視頻分章節插入線上學習平臺，使學生足不出戶領略施工全過程，開展趣味性、可視化實踐教學，彌補疫情期間施工實踐教學的缺失。

1. 運用現代仿真技術及多媒體教學手段

土木工程施工是一門實踐性極強的課程，然而由于疫情造成的時間、空間的限制，學生無法親臨現場看到施工全過程。通過現代仿真技術、多媒體教學手段，將典型工程的主要工序制作成模擬動畫或現場視頻，則可跨越時空的界限，使學生領略某些工程施工的全過程，形象生動，效果良好。

2. 發揮微信公眾號、抖音、快手等自媒體平臺獲取便捷、資源豐富、易于接受和趣味性強等優勢開展可視化實踐教學

針對典型工程/工種的主要工序/工藝原理或流程，搜集微信公眾號、抖音、快手等自媒體平臺上的相關視頻/動畫資源，然后發布給學生課前預習/課后復習，讓學生在充滿趣味性的方式中獲取專業知識。

（三）基于實際工程項目的案例教學

通過每章引入工程實際施工案例，理論教學與實際工程案例相結合，引導學生在案例原因分析、措施討論、工藝設計及評價比選等環節中，深化理論知識的學習，同時懂得活學活用，具備理論聯系實際，解決實際工程問題的能力。

（四）基于在線教學平臺的趣味性互動教學

借助在線教學平臺，結合課堂知識點內容特點，針對性設置看視頻&猜工藝&聽歌識曲、投票、搶答、討論、問卷、選人、評分等多種互動環節，充分調動學生學習積極性及興趣點，創造了良好的在線教學氛圍，教學效果良好。

（五）講課內容力求“少而精”

重視授課方法的科學性，精心設計每堂課，注意發揮學生的主體地位，注重培養學生的創新能力。講課內容力求“少而精”，少講學生通過自學就能掌握的知識;多借助工程案例、工藝動畫/視頻講授知識點，避免機械地復述PPT內容，照本宣科。

（六）結合土木工程行業特點及疫情時事，分階段適時融入思政教育，激發學生的專業熱情、職業責任感及民族自豪感

通過中國建造的脊梁、中國建造-世界第一、工程師的職業道德與責任三大話題討論，讓學生在素材收集、討論辯思中感動于廣大中國建設者的偉大事跡和貢獻，震撼于中國建設技術力量的先進與強大，感悟于作為一名工程師的職業道德及沉重責任，為祖國的強大感到驕傲自豪。

（七）借助信息網絡技術，搭建多渠道全天候溝通交流學習平臺

通過組建課程企業微信群，優學院課程平臺、微信、QQ和郵件等多種網絡交流平臺渠道，幫助學生答疑解惑。

（八）考核方法與成績評定

依據課程目標與特點，積極推進考試方法改革，采取多種形式檢查學生的學習效果，教學過程的考查與學習效果的考查并重;平時作業、測驗均能嚴格要求，嚴格管理。具體考核方法及標準見表1。

五、教學資源與內容

豐富的教學資源是開展線上教學的重要保證，是擴展學生視野，激發學生興趣的重要源泉[7]。土木工程施工課程資源數量位列“東莞理工學院教學資源累計上傳TOP10”，主要包括以下內容。

（1）課件資源：根據基于BOPPPS有效教學法的項目化教學需求，分章節精心制作PPT課件，每小節課件均包含上節知識點回顧、課堂導入、課程目標及重難點、知識點講解、工程案例分析和總結與拓展等六個主要部分，涵蓋BOPPPS有效教學法包含的六大教學結構。

（2）案例資源：理論教學與實際工程案例相結合，每章引入工程實際施工案例，引導學生在案例原因分析、措施討論、工藝設計及評價比選等環節中，深化理論知識的學習，同時懂得活學活用，具備理論聯系實際，解決實際工程問題的能力。

（3）視頻資源：結合章、節重點知識點內容，建立主要工種工藝流程動畫資源庫（300余個），涵蓋土方工程、地基與基礎工程、混凝土工程、鋼筋工程、模板工程、砌體結構工程、預應力結構工程和結構安裝工程等主要工種。以拓展學習視頻分章節插入線上學習平臺。

（4）習題資源：按章節知識點，教學團隊整理編撰近10萬字習題集，涵蓋填空、單選、多選、判斷、簡答、案例分析和計算等多種題型，為學生提供了豐富的練習素材;并精選習題作為練習題設置于每小節學習中，讓學生隨時檢驗所學課堂知識的掌握程度，查缺補漏。

基于豐富的習題集資源，利用優學院平臺自動組卷功能，可實現快速、便捷、規范化組建試卷庫。

（5）課外行業網站資源：精選行業網站鏈接資源“筑龍學社”“土木在線”“中國土木工程”等，供學生拓展學習，了解行業前沿技術及相關應用。

六、教學效果與評價

本課程在線教學以來，成效良好，反響熱烈，深受學生、專家及同行好評。學生調研投票結果顯示，96.8%的學生對本課程線上教學反饋積極，并入選東莞理工學院“環建學院三月線上教學最受學生喜愛的老師和課程”，同時獲評東莞理工學院2019-2020學年第二學期線上教學優秀課程二等獎，并榮獲廣東省本科高校疫情階段在線教學優秀案例（課程類）一等獎。

七、結束語

針對新冠肺炎疫情對高校正常開學和課堂教學造成的影響，全國高校積極響應教育部“停課不停教、停課不停學”的要求，開展了如火如荼的線上教學。東莞理工學院土木工程施工課程團隊也在學校的統一部署下，確立了“優學院數字課程平臺+企業微信”在線教學方案，通過分析線上教學面臨的問題，制定科學合理的教學設計與方法，發掘豐富多樣的教學資源，取得了良好的教學效果和評價，為非常時期土木工程施工課程線上教學提供了有益參考和借鑒。

參考文獻：

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[7]王曉峰.土木工程施工課程網絡教學平臺建設與應用研究[J].課程教育研究，2020（11）：251.