基于“兩性一度”的土木工程施工一流課程建設探索

孫兵，王曉琴，臧園，楊蕓，周楚兵

(武漢城市學院 城建學部，武漢 430075)

“兩性一度”即高階性、創新性、挑戰度，是高教司吳巖司長在2018 年11 月提出的一流課程建設標準[1]。如何考查課程建設的“兩性一度”？要從課程是否有先進性的教學理念、創新性的課程設計、科學性和時代性的課程內容與資源及顯著性的教學效果等方面考查[2]。

土木工程施工課程是土木類各專業的一門專業核心課，課程內容涉及國家新基建領域，因此加快土木工程施工一流本科課程的建設迫在眉睫。本文基于“兩性一度”的課程建設目標，分析了本校土木工程施工的課程目標、課程建設與應用情況、課程創新，探索了課程建設計劃，以期提升課程教學質量，滿足新工科背景下對專業人才培養的需求。

一 土木工程施工課程目標

土木工程施工課程理論面廣、實踐性強和綜合性強，行業技術發展迅速。而學生普遍缺乏理論知識學習的興趣，無現場實習和實踐經驗，自主學習能力較弱，求知欲不強。綜合這些特點，結合學校培養應用型人才的定位和新工科建設對工程人才的要求，確定了課程目標，包括“知識目標”“能力目標”“素質目標”：通過本課程學習，使學生了解土木工程施工領域國內外的發展動態和新技術，掌握施工技術的基本知識、理論和方法，掌握施工組織設計的基本原理和方法；具備編制施工方案、施工組織計劃的初步能力；具備獨立分析解決施工技術問題的初步能力；把培養學生的認知能力、創新精神同抽象理論與實踐問題結合起來，把培養學生的大國工匠精神同過硬的專業技術結合起來，實現高質量人才培養目標。讓學生在掌握基本原理和方法的基礎上，具備解決施工問題的綜合能力，樹立職業道德，建立終身學習意識。將知識、能力和素質有機融合，培養學生高階思維。

二 課程建設及應用情況

（一）課程的建設發展歷程

土木工程施工課程教學始于2006 年學校土木工程第一屆學生，彼時正逢國家大力開展基礎設施建設時期，需要大量的土木工程專業人才，至2015 年為土木工程施工課程和土木工程專業的“規模發展期”。教學內容以土木工程施工過程中主要工種工程的施工工藝和方法為主，教學手段多為“多媒體+粉筆+黑板”的傳統方式。

2016 年至今為“改革創新期”，土木工程施工教學更注重新技術、新材料與新工藝的發展和應用，知識覆蓋面更廣，涵蓋施工管理的信息化技術(BIM 技術)應用、建筑外圍護結構節能施工新技術、綠色建筑施工技術和裝配式建筑施工等。土木工程施工教學團隊進行了“土木工程施工技術精品在線開放課”建設，學校建成了“土木工程施工生產實訓基地”，建設了“基于虛擬與現實有機結合的土木工程特色專業實驗室”。教學環境由“普通教室”到“專業教室+實訓場地”再到“智慧教室”，教學場景由“現實”世界到“虛擬”空間。課程總結新型冠狀病毒感染疫情期間線上教學經驗，建設了較為豐富優質的線上課程資源，同時緊抓抗疫契機，實現課程思政與專業授課的同頻共振。

（二）課程教學研究、資源建設及應用情況

1 課程教研立項

首先，“橋梁施工立體化教材建設”項目實現了以多媒介、多形態、多用途及多層次的教學資源和多種教學服務為內容的結構性配套教學集合，滿足學生的個性化學習需求，為本課程的建設奠定了基礎。其次，重點視頻公開課“土木工程的奇思妙想”項目，使學生了解和欣賞著名建筑的同時認識其建設過程，為課程的建設積累了施工典型案例素材。最后，“大思政理念下土木工程專業課程思政教學研究與實踐”和“‘土木工程施工+課程思政’——‘砼’向同行的教學模式構建與實施”教研項目致力于在課程當中有機地融入價值塑造的元素，努力實現自然的有機融合，力爭做到“如春在花、如鹽化水”，耳濡目染、潤物無聲。

2 課程資源平臺

為實現課程教學目標，課程基于超星學習通平臺建設了豐富的課程資源，141 個章節中包含121 個任務點章節，396 個教學視頻，81 個工程案例文檔和超級鏈接，1 108 道測試題，知識覆蓋面廣且深入學科領域前沿。教學過程中充分利用優質的課程資源，通過文字、圖片、照片和微課等資源，使課程基本概念和相關知識點既相互獨立又互成體系，鞏固學生基礎知識；通過音頻、視頻和動畫演示等多元化的資源，使課程相關重難點可視化，易于吸收，提高學生問題解決能力；通過案例分析和虛擬動畫，使枯燥的理論與生動的實際工程案例相融合，理論工程化，拓展學生思維。課程資源平臺已于2019 年上線，面向相關專業學生開放，持續不斷建設中。

3 課程應用情況

自學校成立即開設本課程，至今已17 年。本課程的主要授課對象為土木工程、工程造價和工程管理專業，年均授課300 余人。同時湖北師范大學文理學院的學生也通過課程資源平臺進行學習。課程于2019 年獲批校級“土木工程施工技術精品在線開放課程”建設，2021年7 月獲批湖北省一流本科課程。

（三）課程教學內容及組織實施情況

課程教學內容分為3 大模塊：土木工程施工技術、施工組織和前沿拓展。在教學過程中秉承“以學生為中心”的教學理念，根據學生特點和行業發展動態，適時對教學內容進行適當的取舍和擴充[3]。課前安排學生自主預習或觀看資源平臺中的課件和視頻，完成相應任務點；課中教師根據學生預習完成情況適當調整教學設計，強化重點內容，并依托實訓基地開展施工模型現場教學，引導學生積極參與分組討論，促進知識吸收，并通過工程案例拓展教學內容，引發學生深入思考。課后布置研究型、探索型和進階型作業，提高學生創新意識和能力，依托習題庫資源，檢測學生學習效果，并實時反饋。

下面以腳手架工程為例詳細說明教學實施過程，具體如圖1 所示。首先通過“新聞聚焦”將課堂“內容導入”，激發學生學習興趣；通過測試、搶答和選人等課堂互動方式，了解學生基本概念預習掌握情況，以學定教；對于較難理解的、有挑戰性的內容通過引導的方式，提出問題促使學生積極參與，學生通過分組討論的方式深入理解，通過實踐操作的方式掌握要領，并以小組合作的形式展示成果，通過生生互評，教師點評，與學生有情感和內容的交流；最后通過案例分析，將理論知識融入到實際工程中，指導學生分析和解決實際問題，拓展教學內容。課后利用學習通對課堂知識進行“線上測試”，根據學情課后老師給予相應的答疑輔導。

圖1 腳手架工程教學實施過程

（四）課程成績評定方式

土木工程施工是理論與實踐相結合的一門課程，是學生在老師的指導下掌握施工技術的基本知識、理論和方法，具備編制施工方案、施工組織計劃和獨立分析解決施工技術問題的能力。課程教學活動設計面廣，因此采用多維多元“過程性評價”與定性定量“終結性評價”相結合的方式綜合評定學生的成績[4]。無論是過程性評價還是終結性評價，評價體系中的評價內容都要客觀、規范，且具有較強的操作性，易于實施[5]。終結性評價占60%，由期末考試成績來評定；過程性評價占40%，由課堂互動、作業、測驗、討論、簽到、辯論、答辯、任務點完成度和視頻觀看進度等組成。通過全面考核學生整個學習過程參與度、知識掌握度、能力提升度和創新意識度等進行成績的最終評定，不僅能調動學生學習的積極主動性，而且任課教師還能發現教學中存在的問題，及時掌握教學效果，提高教學質量。

（五）課程評價及改革成效

通過對學生采訪調查了解，學生普遍認為土木工程施工課程教學形式新穎，豐富的資源將施工過程生動地展示出來，能夠很好地幫助學生掌握施工步驟和施工要點；96%的學生認為基于超星學習通的線上線下混合式教學有利于他們的學習，改革后的課堂生動有趣、煥發生機，深度地參與讓學生充滿成就感。

采用綜合方式評定學生的成績后，學生更注重學習過程，達到了課程教學目標。在考試難度不變的前提下，對比土木工程專業15、16、17、18 和19 級學生成績發現，改革前15、16 級學生平均成績在70 分左右，改革后17、18 和19 級學生平均評價成績大幅提高到82 分左右，及格率明顯提高，由原來最低的89.06%提高到近100%。

課程團隊老師多次因“教學效果好”“課堂管理較好”榮登督導簡報，土木工程施工課堂還被評為優質課堂。

三 課程創新

隨著時代的進步，產業的升級及學生個性化的發展，土木工程施工課程教學面臨一系列挑戰。首先，課程存在客觀問題。如新技術、新方法和新材料等新的內容不斷增多；課程分配學時較以往減少；學生基礎水平參差不齊；且學生對于傳統行業的學習興趣不斷下降。其次，高等教育教學要求又有所提高。要求培養學生解決復雜問題的綜合能力和高階思維；課程內容反映前沿性和時代性，教學形式體現先進性和互動性，學習結果具有探究性和個性化[6]。再次，學生的需求也在變化。從學生的觀點看一流課程的標準，有實用價值；有趣，學生愛聽愛學；有啟發，能提供更多的思維發展空間；有提升，可以進行終生學習。最后，教學資源發生巨大變化，線上教學資源較以往大大豐富，目前我國線上慕課已達到1.5 萬余門。基于上述變化，土木工程施工課程教學創新已迫在眉睫，只有對教學理念、內容和模式等進行改革和創新，才能更好地適應產業需求。

（一）教學理念創新

土木工程施工教學理念定位為：“以人為本”“以學為本”“以學生為中心”，教學側重點由“師講”變為“生學”；由“單聲道的講授”變成“雙聲道的對話”；由“知識的傳授”變為“思維的培養”；由“個人互相競爭”到“團隊合作探究”。

（二）教學內容創新

對教學內容進行重構，達到“理論學習”與“生產實踐”的有機結合；“教學”與“科研”的有機融合；“專業知識傳授”與“工匠精神培養”的有機結合。

1)創新理論：教學中引入土木工程施工新理念、新概念、新技術和新方法，例如，裝配式建筑施工、綠色建筑施工和BIM 信息化施工管理等，提高課程的實用性和前沿性。

2)創新實踐：“學科(科研)+教學”，堅持科研引領，利用課程相關科研項目促進學生思考、激發學生探索能力和培養科學精神，從而發現科研真善美。

3)融合思政：結合專業特點，融入家國情懷。通過觀看超級工程、大國重器等與施工相關視頻，讓學生深切感受到什么是“平凡而偉大”，增強學生職業自豪感，樹立科技報效國家的理想[7]。

（三）教學模式創新

1)翻轉課堂：利用先進的信息化教學手段拓寬教學維度，拓廣教學空間，拓延教學時間，實現線上線下教師和學生之間隨時隨地的高效互動。教師將講授的知識點和提出的問題制作成視頻、分發給學生；學生課前觀看視頻，分組交流，基礎知識學習主要在課外完成；課堂以教師與學生互動，發現問題解決問題，學生分組討論、展示和教師點評為主。每個學生均有機會發言，表達能力得到很好的鍛煉，也可實行小組代表發言，鍛煉團隊協作能力。主動學習使問題掌握得更深。

2)理實一體化：在教學過程中理論教學與實踐操作交替進行，直觀感受和抽象思維交錯出現，有利于學生知識掌握。

（四）教學環境創新

課堂由普通教室到專業教室再到智慧教室，由“現實”世界到“虛擬”空間。以已建成的實訓基地28 項實物和二維碼為基礎，利用3D、VR 技術，逐漸開發土木工程各施工過程等虛擬仿真實踐教學平臺。

四 課程建設計劃

課程建設始終圍繞“高階性”“創新性”“挑戰度”這個目標來制訂計劃?！耙月殬I能力為向導”“以新工科建設人才培養要求為目標”，通過引導式、啟發式、討論式和案例式等教學方法，使教學目標從低階知識掌握提升為高階能力和思維培養。在教學過程中創新教學理念，變革教學模式?！耙詫W生為中心”“以翻轉課堂為平臺”“以智慧課堂為載體”，利用豐富的教學資源，重塑課程內容，創新教學方法，打破課堂沉默狀態，煥發課堂生機活力。同時更強化專業知識的育人性。通過課程思政培養學生愛崗敬業品質，職業道德和職業品質，激發學生的職業自豪感、民族自豪感，厚植愛國情懷，培養學生自主學習、終生學習的意識，為職業生涯長久蓄力。

（一）重塑課程內容

實時把最新的研究成果引入教學內容，并注意淘汰和刪減陳舊的知識內容，注重課程內容的延伸。通過時事熱點問題聚焦，將實際工程案例引入課程教學內容，培養學生解決實際問題的綜合能力。

（二）推動教材創新，豐富教學資源

將思政元素融入教材，打造具有鮮明特色的《土木工程施工》“紅色”教材。積極建設平臺教學資源，擴大平臺教學資源的使用范圍，提高教學資料的有效使用率。

（三）創新教學方法

結合學生的時代特點，積極探索能深度參與的主題討論式學習、能激發興趣的游戲闖關式學習等，讓“新鮮感”成為“新常態”。

（四）建立共享型虛擬仿真實驗教學基地

施工過程屬于高成本、高消耗和不可逆操作，并且有一定危險性，而通過虛擬仿真解決現實“做不到”，實現“網上做實驗”；建成后可與文華學院、武漢工程科技學院等高校實現資源共享，提升實習效果和效度。

（五）抓課程思政，培養職業精神

工科教學中過渡重視“術”，而忽略了“道”。因此需要通過課程思政改變工科生“?！鄙系轿?，“紅”上不足的形象，為祖國建設培養合格接班人。

（六）深化產教融合

學校和用人單位統籌協調，共同推進；根據用人單位服務需求優化課程結構，校企協同，合作育人，打通人才培養供給側和產業需求側。

五 結束語

2021 年4 月1日，吳巖司長作了《夯實教學“新基建”托起培養高質量》的報告，報告指出中國教育由高速發展轉為高質量發展，高等教育進入全面提質創新的新時代。高等教育高質量的根本與核心是人才培養的高質量，而人才培養的核心要素是課程。課程是教育最基本單元，能解決教育最根源的問題。土木工程施工課程作為土木類各專業核心課程，應該與時俱進、不斷革新，承擔為專業培養“面向新工科，具有專業素養、道德素養、人文素養”的高質量人才。