全過程、全方位、開放式混合教學模式創新與探索
——基于工程建造課程的實踐

王 路 （江蘇大學，江蘇 鎮江 212013）

0 引言

我國經濟社會發展進入新時代，基礎設施建設日新月異，大型復雜工程建造及信息化技術應用對人才培養提出了更高要求，尤其是如何滿足學生主動適應新技術、新產業、新經濟發展的需要，有力支撐國家創新高質量發展，建成工程強國等一系列時代問題成為當前高校工程建造領域專業需要深入思考和謀求創新的發展方向。

工程建造與管理類專業傳統的教學方式主要圍繞書本講知識點，不僅講授方式老套、枯燥、知識抽象難于理解，學生的參與度還不高。同時，課程開設主要面向在校本科學生，此階段的學生還存在對現代大型復雜工程認識不足、知識儲備不夠、缺乏理論聯系實際、自主學習能力不強、學習動力不夠等情況[1-2]。為此，本文對我國高校工程建造類專業創新培養模式及改革創新方向進行了探索，力爭實現全過程、全方位、開放式混合教學模式的創新[3-4]。

1 工程建造課程“痛點”：教學反思與問題剖析

在課程建設過程中，通過收集用人單位反饋意見、社會需求調查、學生反饋及自我反思，發現學生學習及知識獲取中存在如下“痛點”問題。

1.1 如何減少回溯性知識學習與增加前瞻性知識學習

大部分專業課程的教學內容是基于以往成熟的知識，并將其傳授給學生，采用的是回溯性學習方式，聚焦于相對固定的知識。然而，現代工程環境和對象是復雜多變的，很難遇到能夠直接使用以往知識或者成熟方法解決的問題。學生或多或少地遇到了所學知識無法發揮作用的問題。究其原因，對未來可能遇到的問題缺少預見性是關鍵所在。

同時，現代信息技術發展更是時變常新。因此，教學中要帶領學生洞察和預測未來發展趨勢，有的放矢地開展前瞻性學習，將守正創新的理念體現在課程知識重構、教學方法創新等方面，從而讓學生對未來工作做好準備。

1.2 如何提高課堂參與度與增大課堂學習效能

現實中，學生已經習慣了老師在講臺上講、自己坐在下面聽。在此情形下，老師成為了課堂的主角，學生成為了聽眾甚至旁觀者。因此，在課堂教學中一直致力于提高學生的參與度，努力將教學過程變成學生自主探索實踐的過程。但是，大部分學生參與課堂活動的積極性并不高，或者無法在研討環節中積極思考并提出有價值的問題。

所以，需要進一步加強具身認知下的感知教學，將傳授為主的教學模式，轉變為以感知、探索、體驗、實踐為核心的教學模式，盡可能地結合實物、實際工程等講授課程內容，讓學生能夠親身地去體驗原本只在書本上出現的教學內容。

1.3 如何摒棄被動式學習方式與倡導求知探索精神

雖然學生具備了一定的專業基礎知識，但大多數學生的思維方式和認知能力并沒有發生實質性的變化。在對知識積累、科學問題探索，尤其是對專業知識的深入理解上，仍然寄托在老師身上，或者很大程度地依靠課堂上教師的講解，而且這種接受方式是被動的，也就是學生對專業知識不由自主生成的“被動認知”“現象思考”“機械記憶”“蜻蜓點水”“浮光掠影”，無從談及主動探索，更無從追求探索創新。

研究可知，造成此類問題的根源不完全在于學生自身，與教師的授課方式、引導學生思路能力等息息相關。從市場機制的角度來看，教師在教書育人過程中，沒能夠很好地把握“供需關系”，沒能夠全面深入地了解學生的真實需求，很容易造成供給側的“有效偏離”。加之，學生作為需求側，也沒能夠深入認識大學階段的教學方式（“供給方式”），沒能夠很好地按照教師的有效供給，進行自身需求側的動態調整，而是在一味的循規蹈矩，逐漸對專業失去興趣，更是失去了求知探索精神。

基于此，工程建造類課程圍繞建筑業轉型升級對新時代人才培養新需求、新要求，在課程建設及改革創新中，急需要探索新的教學模式。課程建設考慮“全過程、全方位、開放式”改革創新，主要圍繞以下六個方面建設課程[5]，問產業需求建專業——面向產業發展新需求重構專業知識建設前沿課程，問技術發展改內容——注重學科交叉與前沿技術講授新內容，問學生主體推改革——考慮人才培養助力社會發展增效實用教育，問學生志趣變方法——突破傳統教學定式改革教學方法建立新模式，問內外資源創條件——強化產教融合協同育人創立新機制，問國際前沿立標準——探索最新前沿發展講好中國故事。

2 混合式教學模式創新：體現“全過程、全方位、開放式”

2.1 課程目標與教學理念創新

當前，中國正在由“建造大國”向“建造強國”不斷邁進。同時，現代工程日趨復雜，工程建造方式與技術發展也在發生變革，參數化設計、數字化施工、智能化運維成為了行業熱門，建筑業正奮力向著智能化和工業化協同發展的方向不斷轉型升級。

在此雙重背景下，課程主動迎合國家建筑業轉型升級發展帶來的更新、更廣、更高的人才培養要求，將前瞻性與實用性知識融合，聚焦工程建造領域前沿、熱點與難點的關鍵問題，幫助學生掌握現代工程建造的新理念、新理論、新設備、新模式、新方法、新技術、新工法等重要理論與實踐知識，全面拓寬知識面，全面提升核心競爭力，對未來職業發展全過程也有著先導和引領作用。

課程堅持立德樹人，開展了以“砥礪建造強國志，力踐工程報國行”為主題的課程思政教育，不斷堅定學生“工程報國”的理想信念，不斷孕育學生“工程強國”的家國情懷，讓學生將專業知識和技能真正轉化為未來立足崗位、服務國家的愛國心、強國志、報國行。

課程注重知行合一，采用線上線下混合式開放教學模式，線上平臺包含視頻課程、在線實驗、工程案例庫等，注重學習廣度。線下環節開展案例分析、研討交流、探索實踐等，加強學習深度并提升課程高度，同時支持學生開展研究型、項目式學習。最終，建成了線上線下既能相互獨立，也能相互融合的多模式混合開放課程。

課程踐行科研反哺教學，將自主研發的各類智能建造與管理系統、國家級科研平臺和校企聯合實驗室等最新技術成果、參與的多項國家重大工程實踐案例等融入課程。最終，在智能建造與管理方面形成鮮明特色。

2.2 課程內容創新

課程立足“建造強國”背景，以工程問題貫穿式解決方案為主線，重構專業知識點，在教學中強調學生的自主學習和探索能力，全面采用了“線上學習拓展+線下探索實踐”的開放式混合教學模式，結合典型工程問題和案例，綜合采用問題導向和案例導向的教學方法，激發學生學習興趣并培養學生科研思維與習慣。

課程全面融入課程思政元素，致力于幫助學生樹立土木工程大國與強國自信，強化未來工程建設者的使命擔當意識，圍繞工程建設的社會責任、工程施工的工匠精神、工程管理的責任擔當等重要思政主題，打造了以“砥礪建造強國志，力踐工程報國行”為主題的特色思政課程。

課程全面采用線上線下混合開放教學模式，并提供豐富的混合式學習資源。線上環節通過自主建設的在線課程平臺和實驗系統進行自主探索性學習，線下學習充分利用國家級科研平臺等優質軟硬件資源，開展問題導向下的研討互動和探索實踐，為學生提供全方位、多場景的學習平臺和資源。

課程教學內容與先進技術裝備結合緊密，注重新技術、新設備與傳統的工程建造活動的深度融合。因此，課程建設中加強了自主探索實踐平臺建設，將無人機、虛擬現實、超聲相控陣探傷儀、掃描式激光多普勒測振儀等最新設備作為學生進行課程探索實踐的硬件支撐，并幫助學生將感性認識與理性認知相融合。

課程核心、前沿教學內容大多源自自主科研和工程實踐成果，實現了科研反哺教學，并在“智能建造與管理”方面形成了鮮明特色。例如，智能建造與管理系統研發、虛擬現實和機器視覺技術應用、裝配式建筑施工質量智能檢測、工程結構健康監測與損傷檢測方面所使用的教學案例均為團隊原創成果。這不但有利于激發學生的科研興趣，也為后續科研活動提供先導。

2.3 教學方式創新

課程全面推進線上線下混合式教學改革。學生先進行線上學習，充分利用自主錄制的視頻課程、自主編寫的工程案例、自主開發的在線實驗等豐富的學習資源，自主利用各類時空場景進行“碎片化”學習，拓展知識廣度。再進入線下課堂，在老師的帶領下聚焦重點和難點問題，開展案例分析、問題研討、實踐探索等活動，不斷加強學習深度。最后，在線提交作業和考核，問題和體會亦可在線反饋交流。最終，創建課內課外連通、線上線下融合、校內校外協同的開放教學模式。

課程強化機器人、虛擬現實、機器視覺等先進技術在建筑業中的應用場景，圍繞工程問題的創新型解決方案，向學生提供相關硬件設備和開發平臺，支持學生通過實踐探索的方式開展研究型、項目式學習。

具體教學中，將課程分為課前注重基礎先導、課中聚焦核心關鍵、課后加強進階提高的3 個學習任務階段，形成“線上學習—實踐探索—案例剖析—問題研討—深度思考”的教學主軸線。

課程實施了以“砥礪建造強國志，力踐工程報國行”為主題的課程思政教育，設計了“以觀入境—踐行入術—踐史入理—辯證入道”為主軸的課程思政教學主軸線，圍繞問題引入、支架搭建、過程組織、點撥糾錯、考核評價的全過程，采用引領啟發、互動研討、體驗實踐、情境觀摩等多種教學方法。同時，主講教師利用自身參與工程實踐和學術交流的機會，挖掘親歷真實課程思政素材，將課程思政融入大型復雜工程案例教學，用身邊人講身邊事的方式，將學生代入課程思政教學情境，講好工程建造的中國故事。最終，實現了課程思政教學與專業知識教學的“同頻共振”，不斷提升課程高度。

2.4 教學研究拓展創新

課程注重教學研究，尤其關注學生對工程建造領域的前沿技術和學習能力探索，教學上注重啟發式教學，突出前沿技術的研究，向學生引入大量的科研知識，鼓勵學生主動探索和鉆研。

3 教學成果輻射：實現學生、教師、課程增益閉環

3.1 激發學生綜合潛能

課程“全過程、全方位、開放式”創新極大吸引了學生的學習主動性，提升了學生的綜合能力。近三年，學生評價始終處于專業前列，學生對課程的認可度高，認為內容新穎、前沿性好、專業性強，教學過程中互動多，注重科研思維和能力訓練，對于學生學習有著很好的引導和啟發作用。

課程思政教學成效突出，學生提前、充分了解我國現階段工程建造水平和實現超級工程的建造能力，增強了學生對我國工程建造硬實力的自豪感和榮譽感，樹立土木工程大國與強國的自信心。同時，也加強了學生尋找技術差距、攻克工程建造世界難題，為我國更快更好實現建造強國而努力奮斗的使命感。此外，課程還有力地支撐了研究創新創業實踐競賽活動，學生依托課程獲得各類大學生創新創業大賽獎項。

3.2 提升教師育人能力

依托課程建設，團隊教師育人與教學能力顯著提升，不僅獲得各類教學比賽獎項，同時依托課程建設還獲批課程思政示范課、一流（精品）課程、優秀團隊、教改課題等教學教改類項目，提升教師教學與育人能力。

3.3 增強課程輻射推廣

課程堅持“創新內容課程化、創新過程普適化、創新作品成果化”的理念，充分體現“以學生發展為中心”，提出解決問題的思路與方法，課程教學創新服務于學生有效收益。課程形成的創新成果可推廣到兄弟院校及相關專業學習借鑒。

課程團隊還積極開展國內外學術交流和課程推廣，以“智能建造與管理”為代表的特色教學內容在國內具有較廣泛的受眾面，并形成了示范效應。