基于“專創融合+一致性建構”的課程改革與實踐探索
——以房屋建筑學課程為例

王曉夢, 郄志紅, 張會敏

(河北農業大學 城鄉建設學院,河北 保定 071000)

《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》(2015年)和《教育部關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》(2018年)均對高校實施創新創業教育提出了新的要求,要推動創新創業教育與專業教育緊密結合,深化創新創業課程體系、教學方法、實踐訓練、隊伍建設等關鍵領域改革[1]。黨的二十大報告指出:“加快建設國家戰略人才力量,努力培養造就更多大師、戰略科學家、一流科技領軍人才和創新團隊、青年科技人才、卓越工程師、大國工匠、高技能人才”[2]。房屋建筑學作為土木工程專業的專業拓展課,幫助學生獲得建筑設計和建筑構造的基本原理和方法,旨在培養學生作為未來建筑工程師的基本技能和專業素養。因此,將創新創業教育融入該課程,是順應高校教育改革發展的新趨勢,也是響應社會發展對優秀人才的新要求。

高等教育一致性建構原則是比格斯(John Biggs)在1996年提出,并于2012年正式被引入我國教育界。以預設學習成效為中心,使預期學習成效、教學活動和學習測評三者之間高度一致是一致性建構原則的核心內容[3]。學習目標準確具體,對應國家、行業、專業需求,圍繞目標達成,教學策略、教學方法、教學過程以及教學評價設計合理,成為一流課程的評審標準之一。基于一致性建構原則的課程改革,可以更加明確教學創新設計,向一流課程標準看齊。

綜上所述,基于專創融合和一致性建構原則的課程改革,是以學生學習為中心,以培養學生能力為中心,以學生的學習成果為中心的教學理念。

一、房屋建筑學傳統教學問題

房屋建筑學是土木工程專業的一門專業拓展課。該課程主要講述建筑設計原理和建筑構造原理兩大部分。傳統教學理論體系比較成熟,但結合河北農業大學2017—2019級三個年級的土木工程專業在本科生二年級的成績分析(如圖1—圖3),傳統課程教學存在一些問題。

圖1 2017級土木工程專業房屋建筑學課程成績分析

圖2 2018級土木工程專業房屋建筑學課程成績分析

圖3 2019級土木工程專業房屋建筑學課程成績分析

(一)學生解決復雜問題能力不足

從2017級到2019級考試成績結果來看,2017級平均分為72.78分,2018級為71.66分,2019級為72.03分。失分題目最多的是問答題第三小題和畫圖設計題,這些題目考查的是學生對建筑設計原理和建筑構造原理復雜問題的解決能力。可以看出,傳統教學理論體系成熟完整,學生通過這門課可以掌握比較扎實的理論知識,但是對于解決專業中的復雜工程問題能力欠佳。本課程的前半部分是建筑設計原理,通過對建筑平面設計、剖面設計和立面造型設計展開講解,學生可以理解每一部分的理論知識。可是如果讓學生接觸課程實踐環節,學生對一座簡單的民用建筑的綜合設計常常“顧此失彼”,不能很好地周全建筑平、立、剖這幾方面。

(二)缺乏“雙創”思維

本課程的傳統教學過分重視知識點的理解、掌握和應用,缺乏對高階認知范圍的思辨和創造能力的鍛煉。土木工程專業的學生在參加創新大賽時,對本課程的相關知識銜接較少。課本的知識點是“死”的,但是對創新創業的發掘是“活”的。課程的最終考核也停留在卷面考核層面,并沒有與高校倡導的專創融合教育有效銜接。因此,學生只注重課本理論知識的理解和簡單應用,對自身創新創業思維的培養不足。

(三)教學方法單一

傳統課堂以講授法為主,受課時時間限制,一般是教師課堂教課,學生被動接受課堂知識。對于學生來說,這樣的學習方式單一枯燥,參與度低,學習體驗感不夠好。學生不能積極持續地投入學習,對本課程的思考就會止步在課本層面。而對于教師來說,長時間的講解消耗了大量的體力,但與學生互動的積極性并沒有得到提高,久而久之也會產生一定的“職業厭倦”。這是師生的雙向耗損,課堂的教與學變成分離的兩部分。

(四)過程性評價跟蹤不足

傳統教學的最終成績由期末考試和平時成績兩部分組成,平時成績占比30%,期末成績占比達70%,學生最終成績的很大比例取決于“一張考卷”。在平時成績的考核中,主要集中在出勤率、隨堂測試、課后作業等。過程性評價包括兩方面,即教師對學生的評價和學生對教師的評價,這兩種評價應該是相互促進,共同提高的。然而,受課內時長的限制,教師可能無法保證學生課外獨立完成作業考核,對學生掌握知識的情況就會有所延誤,最終導致對過程性評價跟蹤不夠及時。同樣,學生對教師的評價也因缺少足夠交流的契機,使得教師無法及時跟進學生對課程的動態要求。

二、專創融合的教育理念解讀

創新創業教育,是以培養具有開創進取個性和創業基本素質及技能的人才為目標,以培養其創新精神、創業意識以及創新能力為主的教育。專創融合教育,是將“雙創”教育與專業教育的理念、目標和內容相融合,培養具有創新精神和創業意識,同時具有扎實的專業知識和理論技能,以及較強的實踐能力的高素質應用型人才。

(一)具備創業者的創新精神和創新能力

創業者在尋找市場機會時,需要打破傳統思維模式的框架,具備創新精神。根據修訂后的布魯姆教學目標分類法[4],對知識的獲取和應用從低階向高階發展。專創融合讓學生在獲取知識和技能的同時,將創新精神融入學生的思維慣性中。學生對課堂知識能夠記憶、理解和應用是基礎要求,而分析、評價和創造則是創新精神和創新能力的進階要求。這就需要教師對課堂知識點進行具體分類,細化到學生對某個知識點的動詞要求,例如“記憶”可轉述為“能夠描述”,或“識別”“標簽歸類”等某個知識點具體內容;而“理解”這類動詞要求需要細化至“可以對其進行分類或歸納”“重新寫出”“舉例”等某個知識點的具體要求(見表1)。

表1 布魯姆教學目標含義和理解

(二)具備創業者的創業意識和思維

雙創教育不是片面地鼓勵所有學生畢業后都進行創業,而是培養學生具備“創業意識和思維”,即能夠站在“創業者”的角度思考問題,像一個“創業者”一樣去行動。創業者在尋找市場機會時,不一定等到所有的條件都十分成熟才開始著手創業,而是在“行動中去學習”。創業者需要具備同理心,去思考用戶的“痛點”,具備用戶思維,也需要具備設計思維,為用戶創造更加便利的產品或服務。創業者更需要遇到困難或失敗時無所畏懼的信念,在面對不確定性時進行科學決策的邏輯,這些邏輯可遵循創業領域中的效果邏輯理論[5]。根據這些創業理論,可以相應投射在課堂活動中(見表2)。在創業的過程中不斷學習、總結和反思,實現價值創造的最大化。這種思維范式強調價值導向(在創造價值中學習)、行動優先及團隊共創。

表2 創業理論與專創融合結合點

傳統的教學思維是教師為中心,學生被動接受知識。專創融合鼓勵學生主動學習,學生作為課堂的“創業者”之一,與教師共同實現課堂知識和應用能力結合的最大化。課堂不再是以教師為中心的一次教學,而是教師與學生共同實現知識探索的可能。教師與學生一起投入課堂活動,學生甚至可以領先教師的課堂活動,實現師生共創。專創融合是以專業課程作為載體,為學生植入創業思維,讓學生做課堂知識的主動探索者。

三、一致性建構原則

一致性建構強調預設成果目標、教學過程和學習測評三者高度一致的教育模式。這主要分為三個方面的內容:設立預期學習成果、教學過程中的方法和活動、評估方式和內容。國外許多國家很早就已經進行了一致性建構的教學實驗。S. M. Chadwick(2004)早在2004年研究以學習產出為中心,論述一致性建構對口腔正畸專業教育,尤其是口腔正畸專家注冊訓練的課程中起到的作用[6]。目前,一致性建構已經有較為成熟和豐富的教學實踐。Christopher Cammies等(2022)[7]以英國某研究型大學中一年級生物學本科生為研究對象,通過定性和定量數據證實布魯姆學習分類法和一致性建構有助于學生的高階認知能力的發展。Luigi Vanfretti等(2022)[8]以使用免費和開放源碼軟件(FOSS)在電力系統的分析課程為例,證明建構一致性理論對該課程及學生未來的職業生活有積極影響。Filip Gilic等(2022)[9]將一致性建構和認知負荷理論應用于皇后大學醫學院的Fundamentals of Family Medicine這門課中,證明了這兩種理論讓醫學教育的學生獲得了良好的學習體驗,圖式、間隔學習和詳細闡述是促進信息向長期記憶轉移的關鍵方面。

國內近些年對一致性建構用于教育研究的文獻日益增多,并且大多數用于課程教學改革實踐。周湘林等(2017)[10]圍繞一致性建構的邏輯,從課程、院系和學校三個層面開展教學實踐,提升教學質量;張紅峰(2020)[11]通過案例研究驗證一致性建構理論實施的有效性,結論是一致性建構可以幫助學業基礎薄弱、學習動力不足的學生實現精英學生能夠達到的水平;王茂松等(2022)[12]以有意義學習分類法為分類框架設定學習目標,以“一致性建構”為原則進行教學設計,對導航系列專業課程進行教學改革;伍薇等(2022)[13]基于一致性建構理念,從預期教學目標、優化成效目標、設計學習活動和及時評估任務四個方面對電子信息系統概論進行教學改革實踐。基于現有的文獻研究,一致性建構在教學質量提升上具有較好的效果,能幫助不同專業要求的學生獲得良好的學習成效。

綜上所述,一致性建構理論是將學習效果、過程和測評三者保持高度一致的教學理論,教師預測學生學習成果,師生共創教學過程,并通過成果測評來衡量學生學習目標和過程的合理性,三者高度一致,相互促進(如圖4)。一致性建構對于高等教育的高階認知能力學習方面具有較好的幫助,擁有明確的學習預期成果,結合高度一致的教學過程和評價過程,可以讓學生獲得良好的學習體驗。

圖4 一致性建構理論

四、基于“專創融合+一致性建構”的房屋建筑學課程構建

針對課程的內容與特點,基于一致性建構,從預設學習效果、教學過程和學習測評三個方面,將創新創業教育融入專業教育中,得到房屋建筑學的課程框架(見圖5)。

圖5 基于專創融合與一致性建構的課程構建框架

(一)預設學習效果,即課程結束后,學生能夠做到什么

學完本課程學生可以獲得建筑設計的基本原理和組成建筑物的基礎、墻體、樓地層、屋頂、樓梯、門窗等的基本構造知識,對建筑工程具有較全面、系統、正確的認識。根據中國工程教育認證通用標準12項畢業要求和課程特點,融入創新創業教育目標,得到詳細的課程目標。明確課程的教學目標后,還需要細化到具體的知識單元和知識點。結合畢業要求和房屋建筑學課程內容,構建知識單元—知識點—布魯姆分類目標培養—畢業要求支撐矩陣,讓師生可以更加有目的地落實教和學(見圖6)。

圖6 知識單元—知識點—布魯姆分類目標培養—畢業要求支撐矩陣

(二)教學過程,即在教與學的過程中涉及的活動和使用的方法

根據課程的教學目標,安排教學活動。本課程共24課時,每周上課兩次,每次兩課時。在推進教學活動時要充分考慮學生的學習體驗,主要采用“線上線下混合式教學,課外課內協作式鞏固”(見圖7)。

圖7 課程教學活動安排

1.線上資源具體情況

一是利用超星泛雅網絡教學平臺發布課程基本資源(教學目標、教學大綱、教學方法等)、課程主要資源(電子課件、自制教學視頻、練習題庫等),以及輔助資源(前沿咨詢、科研報道等)供學生課外學習;章節教學(課堂教學設計)讓學生課前自學、課內互動和課后復習;結課教學評價(問卷調研、意見反饋等)讓教師進行教學反思和改進。二是利用“學習通”手機App實現師生實時互動交流。對于線下學習,主要集中在課堂教學。教師根據內容特點選擇恰當的教學方式,幫助學生對分類知識點有層次地學習。

2.課內外的鞏固活動

課外鞏固活動指教師可通過學習通手機App實時觀察學生的學習動態,與學生進行互動交流;學生可根據老師布置的任務分組討論,完成學習任務,并提交至“學習通”讓老師審閱。課內鞏固活動指教師利用“學習通”進行實時簽到,對學生提交的學習作業成果進行班級投屏和現場答疑,利用項目式教學、案例分析、研討式等多種教學方式進行互動,培養學生設計思維、創新思維、理論聯系實際、團隊合作等多方面能力。

為了提高教學效率,本課程對各章節內容按照布魯姆目標教學進行知識分類。知識的劃分方法和相應的教學策略見表3。

以教學內容的第二版塊“建筑空間構成”為例,共5課時,線上上課約1.5課時,線下上課2.5課時。首先依照教學目標梳理出知識點類型:記憶、理解類知識,應用、分析類知識和評價、創造類知識,結合案例融入和雙創思維,進行線上線下混合式教學的知識劃分和教學設計(見表4)。

表4 房屋建筑學第二版塊“建筑空間構成”教學設計

教學方法服務于教學內容及教學目標,如何調動學生對學習的積極性是教學活動的主要目的之一。除線上線下混合式教學外,本課程還引入案例教學法和項目教學法。房屋建筑學是理論與實踐聯系非常緊密的一門課程。在進行課程內容的九大版塊教學過程中,針對不同內容進行項目設計。以項目為載體,將課程知識與創新創業教育緊密結合。以第二大版塊建筑空間構成及組合為例,項目為某中學教學樓的設計,每組根據設計任務書在規定的時間內完成建筑設計。在設計之前,學生需要對現有的優秀案例進行分析圖解,因此案例分析法對于學生前期了解中學教學樓的單體設計非常重要。

設計一棟中學教學樓,涉及建筑的平面組合、剖面設計、立面和造型設計,把第二版塊的理論知識串聯到一個校園設計任務書中,學生如果完成項目,需要將各部分的理論知識掌握牢記,并進行應用創造,實現布魯姆分類法中低階認知到高階認知的轉變。項目式教學不僅包含了課程內容,還有競賽項目、創新創業項目等,旨在培養學生的創新創業思維和理論結合實踐的應用能力。

(三)學習測評,即如何測試是否達成前面提到的預設學習成果和教學過程

結合本課程的教學特點、一致性建構及專創融合要求,采用多元考核方式,細化考核能力指標點,賦予權重,利用加權法計算總得分。重新調整平時成績和期末成績占最終成績的比例,提高傳統教學中平時成績占比,從30%提高至50%,期末考卷成績占比由傳統模式的70%降至50%,竭力控制“一張試卷決定最終成績”的傳統模式,另外,加入結課反饋作為最終考核的一部分。調整后的最終總成績=平時成績×40%+期末考試成績×50%+結課反饋×10%,平時成績、期末考試成績、結課反饋報告滿分均為100分。

課前預習由網絡平臺根據學生學習課程視頻的次數和時長情況記錄得分(學習視頻觀看超過95%可得滿分,不足50%不得分);隨堂測驗由教師課內發布,學生現場答題,“學習通”App自動記錄得分;雙創教育體現在課程全過程中,從課前的預習情況、課堂表現、期末試卷、項目完成報告等,以及創新能力和創業思維態度上全方位考核,加強學生對創新創業的重視和落實(見表5)。在期末試卷考核上,對考核知識點做到分類細化,對應到前面預設學習成果的課程目標相一致(見表6)。

表5 房屋建筑學評價形式與內容

表6 期末考試考核點構成

五、教學實施效果分析

(一)學生成績分析

“一致性建構+專創融合”的教學模式授課對象是河北農業大學2020級土木工程學1班、2班和3班(共81人)。通過對比2019級的傳統方式教學組(79人)。采用SPSS軟件對數據進行統計分析,傳統組的學生平均成績為72.03分,創新模式組的學生平均成績為74.53分,創新組平均成績提高了2.5分。采用t檢驗進行差異顯著性分析,整理后發現:創新教學組與傳統模式組的t值為14.79,大于臨界值2.032(自由度為35-1=34,α=0.05),P值<0.05.因此認為創新組與傳統組差異顯著。

根據兩個不同學年的每個分數段的學生數對比(見圖8),可以看出,實施“一致性建構+專創融合”后,高分成績段的學生比重相較傳統教學模式要高,該種教育模式結合有助于學生提升學習效果。

圖8 各分數段學生數占比

(二)調查問卷反饋

為了更加詳細地了解學生對“專創融合+一致性建構”結合的教學改革的意見,教師在結課后制定了若干問題,共發放問卷81份,收回有效問卷81份。問卷內容圍繞對教學方法的滿意度、知識點數量的接受度、主動學習的積極性、雙創能力的提高等展開。整理結果如圖9所示。

圖9 滿意度調查結果

從上面圖示成果可以看出,對于“專創融合+一致性建構”的教學模式,75.7%的同學對教學方法較為滿意,68.7%的同學對知識點的數量滿意,80.2%的同學對該模式可以引發主動學習表示滿意。這說明“一致性建構+專創融合”的教學模式可以促進學生對知識點的掌握和課程內容的興趣。73.9%的同學對創新能力的提升是滿意的,79.1%的學生愿意繼續接受該種教學模式,而61.3%的學生滿意教學時間安排。這說明學生對該種創新模式的延續是支持的,可以調動學生學習的持續動力,但是在教學時間安排上還需要進一步優化。

六、結語

本課程基于“專創融合+一致性建構”教學模式,從預期學習目標、教學過程和學習測評三個方面開展高度一致性的教學組織,從創新精神和能力、創業意識和思維兩個方面融入課程教學中。基于學情分析,依照布魯姆教學目標分類法確定學生在課程結束后能夠達成的能力要求,在教與學的過程中,學生通過線上線下混合式教學、項目式教學、案例教學將課前、課中和課后的學習有機串聯,學生可以反復觀看線上視頻,也可反復練習線上題庫。課程的考核評價方式多元化,有師生評價,也有生生互評,線上線下評價連貫完整,過程可回查。學生收獲了課本知識,獲得了高階認知能力,以及愉快的學習體驗。

基于課程改革實踐及學生的反饋信息來看,在以下兩個方面還需要做進一步的調整,來提升該課程的教學效果:一是加強學生的創新實踐技能,上課地點不僅僅局限在學校。例如,可以在課程中加入社區志愿者服務、社會公益活動等以“體驗型”為主要目的的實踐項目,讓學生可以“沉浸式體驗”真實項目的參與過程。二是優化教學時間安排,減輕學生課外負擔。線上線下混合式教學對學生課外投入時間要求相對較高,這就需要教師進一步優化課內時間安排,以及做好線上線下教學活動的密切銜接。課程改革是一個持續的過程,只有不斷實踐、完善,才能滿足高等教育對人才培養的新要求。