土木工程施工課程教學案例資源庫的建設與應用

陳烜，仵鵬濤，趙學榮，王玉良

（天津城建大學土木工程學院，天津 300384）

一、背景

作為國民經濟的重要支柱產業，我國建筑業正處于一個十年來高速增長的階段。從2010年起，建筑業總產值增長速率均保持在10%左右，到2020年底，已達到26.4萬億元，是十年前的3倍。快速發展的建筑行業涌現出一批具有國際一流水平的建筑成果，產生了大量的先進技術和施工管理經驗。這些成果和經驗成為高校土木工程施工類課程優質的教學案例資源。土木工程施工課程是土木工程專業和工程管理專業學生的必修課程之一，是一門主要研究土木工程施工的工種工程施工技術、組織計劃的基本規律以及各專業方向（建筑工程、道路工程、橋梁工程、地下工程、城市軌道交通等專業）施工技術的學科。該課程具有實踐性強、涉及面廣、技術發展快的特點，傳統的課堂講授式教學很難達到預期的教學目標。現有的土木工程施工課程教學存在教學資源不足、教學模式陳舊、教學案例與實際土木工程施工過程脫節等問題。教師應加強使用案例式教學方法，讓學生積極參與其中進行討論，能夠很好地完善現有教學模式，增加教學資源，土木工程施工教學案例資源庫的建設勢在必行。

案例教學法的主要教學目的是提高學生對知識理論的理解及應用能力，培養學生的思維能力、概括能力、辯論能力[1]。該教學法最早被用在哈佛大學法學院的課堂上，后來在醫學院、商學院加以推廣，并逐步在國際上產生廣泛影響。

土木工程施工類課程在教學過程中需要大量的工程實踐案例。目前，施工技術發展速度加快，新的工程案例層出不窮，該類課程的課程資源建設尚不成體系，不能滿足課堂教學的需要，尤其不能滿足基于互聯網線上教學或線上線下混合式教學的需要。因此，在新工科專業建設和工程教育專業認證的雙重背景下，案例教學法結合了土木工程施工課程的教學內容，引入經教師整理編輯的實際工程案例，對提高教學質量具有重要意義。

二、案例資源庫建設的意義

隨著信息技術的快速發展，學生對信息技術的應用能力也不斷提高。傳統教學模式是以老師為中心、老師單向灌輸、學生被動接受的教學模式，已經不能滿足現代課程的教學要求，尤其不能滿足部分優秀學生的學習需求。因此，為增加學生學習方式的多樣性，提高課堂教學的有效性，越來越多的教師開始在教學案例資源庫的建設上投入更多精力。教師在線上發布以工程實例為背景的討論話題，學生討論交流的內容作為教師授課的切入點。這種方法突出了問題導向，將理論嵌入具體的工程背景中，培養學生理論聯系實際和解決復雜問題的能力。

（一）案例資源庫的建設有助于一流課程建設

2019年，教育部發布《關于一流本科課程建設的實施意見》，提到“教學資源豐富多樣，體現思想性、科學性與時代性”[2]。一流課程建設的重要任務之一是持續豐富課程資源。通過案例資源庫的建設，教師能夠豐富課程內外的知識內容，隨時補充最新案例，體現課程知識的前沿性，從而切實提升課程建設的效果。

（二）案例資源庫的建設有助于豐富教師的授課方式

線上線下混合式的教學方式是未來高等教育教學發展的重要方向，也是一流課程建設的主要方式之一。教師通過改進線下課程，充分利用線上資源輔助教學，可以打破教學時間和空間上的限制[3]。

（三）案例資源庫的建設有助于拓寬學生的學習平臺

土木工程施工課程知識點眾多，實踐性強，要求學生能夠快速將理論知識與工程實踐相結合，以更好地理解工程原理。教學案例資源庫可以為學生提供與學習內容相關的音頻和圖片資料，增加學生的視覺資源。教師可以設置教學情境，結合知識內容本身提供與生活或專業相關的案例。案例資源庫可以針對每一個知識點為學生提供相關的工程案例，作為理論學習的延伸和補充，滿足學生理論聯系實際的愿望和個性化學習需求。

三、案例資源庫的建設

（一）案例遴選原則

案例資源庫的建設以學生為主體，以課程資源為基礎，將土木工程施工課程的教學內容與教學資源有效整合。教師根據知識點構建教學資源庫框架，借助在線平臺向學生提供豐富的學習素材，如教學PPT、微課、習題、小實驗、教學案例等，旨在提高學生的學習效果，增強教師課堂教學的有效性。

在建設案例資源庫的過程中，教師應遵循以下原則：

1.教學案例資源庫的目標性

每個教學案例聚焦一類特定施工任務，例如施工過程中不同的施工工序、每個工序中包括施工手段、每個工序的前后關系。

2.教學案例資源庫的時效性

教學案例的內容應與快速發展的土木工程施工技術保持同步，與工程施工市場環境相一致。過時的教學案例無法有效培養土木工程施工所需的施工人才。

3.教學案例資源庫的真實性

教師所選用的教學案例必須是真實的工程案例。在遴選過程中，教師可以根據所講授的知識點，有選擇性地刪除部分無用的工程背景信息，所選用的部分必須是原始真實的工程數據，不能虛構或杜撰。真實的工程案例可以鍛煉和提高學生解決復雜工程問題的能力，為學生后續實習打下基礎。

4.教學案例資源庫的典型性

教師所選用的教學案例必須具有典型性，能夠成為教師課程教學的輔助工具。這種典型性體現在工程類型、工程背景、需解決的問題、解決方法等方面。典型的教學案例能夠與課堂授課的知識點相聯系，在教師的引導下，學生利用所學知識快速分析工程實際問題，并提出解決方案。

5.教學案例資源庫的系統性

教師所選用的教學案例應以授課用書的章節體系為基礎，覆蓋教學過程中的重要知識點。教師通過與課堂授課相結合，使案例能夠充分調動學生的學習積極性，促進學生深度思考。學生可以通過查閱資料、分析研究、互動討論等多種方式提升學習效率。

6.融入思政元素

教育部發布的《高等學校課程思政建設指導綱要》指出：“工學類專業課程，要注重強化學生工程倫理教育，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。”案例的選擇注重工程技術的科學性、先進性，注重工程師的擔當精神、敬業精神。教師通過深度挖掘土木工程施工課程中的思政元素，形成專項課程思政案例庫[4]。

（二）建設路徑

教師根據當前教學現狀構建線上與線下混合教學模式，搭建線上教學平臺，借助信息化技術手段開發與教學案例配套的學習資源，將知識內容和案例資源整合至“學習通”“大學生 MOOC”等線上教學平臺。土木工程施工課程教學內容以建筑工程項目建造過程為主線，分為施工技術和施工組織兩部分，具體包括基礎施工、鋼筋混凝土主體結構施工、砌筑施工、裝配式結構施工、防水施工、裝修工程、施工組織管理等，教師以此為基礎建設課程教學案例資源庫。學生登錄平臺進行學習，根據個人需求完成教學課件、觀看章節微課、小組協助練習、課程作業等學習任務。依托線上平臺所提供的學習資源，教師可以隨時隨地為學生提供不同形式的學習輔導服務。這全面提高了學生學習專業知識的效率，提升了學生理解與運用專業知識的能力，促進了土木工程施工課程教學有效性的建設。

1.案例選題準備

首先，案例遴選要通過校企聯合的方式，選擇教師自身參與過且符合教學要求的工程實例或施工組織方案。其次，教師可以通過互聯網查詢具有一定知名度的工程實例。最后，教師可以引入其他專家學者發表的科技文獻。

2.整理編輯

教師對收集到的工程案例進行再整理、再編輯，將案例按照課程講授知識點進行分解，對關聯信息進行二次整合，刪除部分無關的內容，修正文字用詞，規范表述方式，使之成為便于學生課堂上實際應用的規范案例。

3.歸納入庫

教師根據工程案例的特點、工藝過程、反映的突出問題等內容，分類管理不同案例，將其收錄到與課程章節相對應的二級案例庫中，并上傳到線上教學平臺。通過歸納入庫，師生可以共享和使用案例，同時也能夠對案例進行持續更新，確保案例資源的時效性和實用性。

四、教學案例庫的應用

教師通過線上教學案例庫向學生發布以工程實例為背景的討論話題，將學生討論交流的內容作為授課的切入點。這種方式強調問題導向，將理論嵌入具體工程場景，培養學生理論聯系實際和解決復雜問題的能力。

1.應用于案例化的教學方法

在課堂授課之前，教師先向學生分享案例，使真實的工程情景在課堂中得以還原，自然地引入知識點，讓學生在面對實際問題的基礎上學習理論知識，運用所學的理論知識來分析、討論工程實際問題，并最終找到實際問題的解決方法。這種教學方法縮小了教學和實際應用之間的鴻溝，強調目標性，能夠更好地激發學生的積極性和主動性。

2.應用于線上交流討論

借助線上線下混合式教學模式，教師將教學案例放到線上教學平臺進行討論。這不僅為課堂教學提供了有效延伸，打破了時間和空間上的限制，而且能夠提高學生參與討論的積極性。這樣，學生不會因害怕在課堂上回答問題而退縮，相反，學生能夠廣泛參與并產生創新性的思想碰撞。

以我校土木工程學院樓為擬建項目，根據工程建造的過程，教師將學生分成十個小組，各組學生結合課程所講授內容編寫分部分項目工程施工方案，以模擬施工現場技術交底的方式，進行集中匯報、研討。該方法調動了學生的學習積極性，能讓學生快速掌握二維圖紙變為三維實體的過程。

課前，教師將預習的視頻、課件、討論話題以及工程實例通過線上平臺發送給學生，并要求鋼筋組學生搜集相關材料以及分析實際工程案例中涉及的問題以及解決方法，準備匯報材料。

課上，教師結合學生討論交流的情況，了解學生的預習效果，并在講課過程中加以分析。教師在課堂上展示大量的照片、視頻及實體模型，使學生快速建立感性認識，對重難點的計算內容用板書逐步推導。

課后，教師通過線上平臺發布具有一定高階性的作業題，并采取生生互評的方式給學生增加朋輩學習交流的機會。

下一節課前，教師安排15分鐘的工程案例分析討論會，讓鋼筋組學生進行模擬技術交底，同學間相互提問答疑。所有學生在線上對本組匯報進行綜合評價。

五、結束語

近年來，隨著信息化教學手段的迅速發展，教學案例的使用場景和方式大大增多。這不僅增加了課堂的活力，提高了教學效率，而且激發了學生的學習積極性。土木工程施工案例資源庫的建設，以專業需求為導向，以搭建的線上教學平臺為依托，建立具有共享和動態特征的教學案例資源庫，其中包括教學課件、案例、現場實驗、微視頻和建模資料等內容。這一舉措有效更新了土木工程施工課程的教學理念，優化了課堂的教學方法，提高學生學習的積極性，使學習資源得到最大程度的應用。此舉彌補了以往教學中案例過于簡單和使用方式單一的不足之處，逐步建立課程思政資源庫，為一流課程的建設打下了堅實的基礎。