高校施工類課程混合式教學體系建設研究

陳春苗 王本剛 崔德芹

［摘 要］ 近年來，在新工科背景下，應用型人才培養促使高等教育不斷發展與轉型，混合教學方式為高校開展教育教學提供了新的途徑。為進一步提升施工類課程教學質量，針對該類課程實踐性較強的特點，對其教學體系的建設展開研究與探索，在培養方案優化、理論與實驗、實習等實踐教學環節相結合的基礎上，對建筑虛擬仿真建設的必要性展開分析，對“理、實、虛”一體化的新型教學體系建設的具體內容進行闡述，以期優化學生的學習效果，提升專業實踐能力。

［關鍵詞］ 施工類課程；混合式教學；課程體系建設

［基金項目］ 2021年度吉林省高教科研項目“高校施工類課程線上線下教育教學實踐研究”（JGJX2021D444）

［作者簡介］ 陳春苗（1990—），女，吉林松原人，碩士，吉林農業科技學院機械與土木工程學院講師，主要從事工程管理研究；王本剛（1977—），男，吉林四平人，碩士，吉林農業科技學院機械與土木工程學院講師，主要從事工程管理研究；崔德芹（1970—），女，吉林樺甸人，碩士，吉林農業科技學院機械與土木工程學院教授，主要從事土木工程施工研究。

［中圖分類號］ G642.0［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2024）06-0153-04 ［收稿日期］ 2022-12-02

引言

目前，隨著大數據信息技術與教育教學深度融合，涌現出大量的在線學習平臺，為學生的線上學習提供了較多的便利，也為高等教育教學帶來了更多的可能。例如，中國教育部愛課程網和網易合作推出的中國大學MOOC。在線平臺的各使用高校均開設了大量的SPOC教學課程，無論是開設的SPOC班級數量，還是參與SPOC學習的學生人數均不斷增長。好的大學，沒有圍墻——這種新形式的混合教學方式為高校開展教育教學提供了新的途徑，突破了地域限制，開闊了學生的學習視野，對有效幫助教師在線教學發揮了重要作用。

高質量學生的培養主要依靠培養模式和課程體系的設置。近年來，在一系列的政策背景下，我國很多高校積極探索工程專業人才培養模式改革，人才培養質量不斷提高，但相對于我國產業升級、企業技術進步而產生的對人才素質和能力的要求的差距還很大，人才培養供給側和產業需求側在結構、質量、水平上還無法完全適應。在這種情況下，如何跟上產業需求，通過產教融合實現理論教學與實踐教學，以及專業基礎知識與職業技能水平之間的平衡和有效銜接則顯得越來越重要。因此，理論型人才向應用型人才培養模式的轉變將是高等教育改革新的方向。

一、體系構建的必要性

施工類課程是吉林農業科技學院（以下簡稱我校）土木工程及工程造價專業的核心主干課，主要介紹建筑工程、裝飾裝修工程、安裝工程的施工技術及工藝，具有理論性、綜合性、與工程實際聯系結合緊密等特點。學生在完成“土木工程制圖”“土木工程材料”等專業基礎課程的入門學習，以及掌握工程力學、房屋建筑學等專業理論知識后，通過“建筑與裝飾工程施工技術”“建筑安裝工程施工技術”“施工組織學”等施工類課程，將理論知識和認知水平進一步提升，為日后參與工程奠定堅實的基礎。課程配備相應的實習實訓，以校內和校外相結合的方式開展，承擔將知識轉化為實踐技能的關鍵作用。校內部分以集中或分組形式展開，對項目的圖紙、施工組織方案等資料進行學習和了解；校外部分則對項目進行現場直觀學習，深入了解各施工工序的操作要點及質量評定的基本方法，實現“理實一體化”。通過對我校多門施工類課程進行調研，目前主要問題集中在以下幾點：（1）施工類課程實踐性較強，單一的理論教學無法滿足教學目標的要求，學生僅學習教材理論知識，教學比較枯燥，無法提起學生的學習興趣，影響教學效果。（2）校外實習范圍大多為學校周邊的在建工程，參觀實習時間有限，受工地施工進度的影響而無法全面了解施工技術與工藝，認知較為片面。（3）工地參觀僅限于認知層面，學生無法將理論知識應用于實踐，無法將所學的理論知識內化為專業技能。

鑒于上述問題，考慮該課程在應用型大學培養體系的重要作用，課題組已開展針對本門課程改革的積極探索，并在課程教學中引入相關BIM軟件輔助教學，利用BIM4D微課和BIM3D互動增強學生對知識的理解和掌握。本項目將進一步深化BIM技術在建筑工程施工類課程及實訓教學中的應用，采用線上線下混合教學模式，通過案例教學、多媒體教學、情景教學、短視頻講解、PPT圖片演示、實驗實訓教學、工地現場教學等多種教學方法［1］，結合虛擬仿真平臺，實現“理實虛”一體化，推動施工類課程的教學體系改革和創新，探索更有效的教學方法和模式。

二、體系構建的主要思路

教學體系的構成要素主要包括教學目標、教學內容、教學管理、教學保障和教學評價等部分［2］，基于這些要素，“理實虛”相結合的新型教學體系主要從以下幾個方面著手。

1.探索BIM技術在施工類課程教學項目中的深度應用。BIM技術（building information modeling）即建筑信息模型技術。近年來，作為一種先進的工程管理技術廣泛應用在建筑工程全壽命周期中，隨著BIM技術的發展，4D微課、3D互動等模塊的引入，改變了傳統“填鴨式”教學，學生能夠更加直觀地看到各種施工過程中的工藝流程，使得課堂更加生動，便于理解。本項目進一步探索了BIM技術在施工類課程教學項目中的深度應用，借助BIM技術及虛擬仿真平臺的相關資源，以實際工程案例為基礎，模擬實際工作場景，實現各專業之間的BIM協同。如在之前的教學中，“建筑施工技術”“施工組織學”“工程招投標與合同管理”“工程項目管理”等課程都是自成一體，理論知識與配套的實踐環節結合支持課程的獨立教學，課程間的融合較少，學生掌握的知識更多停留在點的層面，無法融會貫通、活學活用，在工作后解決實際工程問題時無從下手。而新課程體系的構建目標是通過BIM技術的協同，將與施工類相關的課程更好地銜接起來，將知識點擴展為知識結構，使教學目標更加側重實用型，教學內容體系化。

2.打造線上線下混合式課程，構建“虛實結合、理實一體”的教學體系。理實一體化即理論和實踐統一組織教學，打破理論課和實訓課的界限，將課程的理論教學與實踐教學的內容相互銜接、融于一體，強化學生對知識的應用能力。虛擬教學是利用軟件開發虛擬實驗平臺，模擬真實的實踐教學環境，解決實踐條件不足及理論教學中的一些困難。本課題擬通過虛擬仿真平臺的教學資源，與校內外實習實訓相結合，虛擬做鋪墊、實踐做強化，打造線上線下混合式課程，重點構建“理+實+虛”的線上線下相結合的教學體系，并在實施過程中邀請企業技術人員和部分學生代表共同參與課程資源庫的建設，以達到更理想的教學效果。強化教學的過程管理及階段性評價，與傳統結果性考核相比，更加注重學生在學習過程中的感受和收獲。在“理+實+虛”線上線下教學模式實施過程中，構建施工類課程線上線下教學資源庫，完善教學資料，并在教學中不斷更新，作為教學體系運行的保障，如圖1所示。

通過線上線下混合式課程教學，破解施工類課程長期存在的教學服務不足的問題，扭轉課程內容陳舊、教學模式單一的現狀，激發學生的學習興趣和潛能，重視學生個性化發展需求，強化學生實踐能力培養，補齊短板［3］。

3.培養學生獨立思考及解決實際問題的能力。施工類課程體系改革要強調“以教師為指引，以學生為中心，以技能提升為目的”，教學模式必須強調從傳統的“被動式教育”向“主動學習探索”轉變。在施工類課程教學體系改革中，計劃以項目教學為主體，在任務驅動下，讓學生通過各類虛擬仿真工具探索實施過程中可能出現的各類問題，并通過已學知識分析問題，構思解決辦法?，F場實習時，了解實際工程中出現類似問題的解決策略，驗證并完善內化的知識體系，提升解決實際問題的能力。

4.完善施工類課程教學及實訓大綱。邀請企業技術人員及行業專家共同參與課程大綱、教案、資源庫的建設。在修改大綱時，在合理安排理、實、虛的學時分配的基礎上進行課程項目設計。此外，在編制大綱時，也應注重豐富課程評價形式，改變以往單一的考核方式。

三、課程體系的實踐

目前，課程體系的實踐主要體現在以下幾個方面。

1.師資隊伍建設。師資隊伍建設是新型教學體系能否有效實施的關鍵，新的教學體系對教師理論、實踐及虛擬平臺的軟件操作水平均提出了更高的要求。為保證施工類課程的教學效果，在已有的BIM師資基礎上，系室制訂了長期的教師培訓計劃，分批遴選教師外出參加BIM相關知識的培訓、進修，鼓勵教師參與企業生產不斷提升教師隊伍的專業素質，以提升自身的實踐能力和教學水平，力求打造一支高素質、多元化、專業配套的師資隊伍。

2.實驗室改造。以“工程制圖與識圖”“工程測量”“工程材料檢測”等基礎類實驗課為依據開展學科基礎性實踐活動；以施工技術與施工組織、造價軟件、招投標等專業課的實驗項目為依據開展專業性實踐活動；以“BIM建模”“BIM施工管理”“BIM5D綜合”等實訓課為依據，開展綜合類實踐活動［4］。對應不同類型的實踐活動完善相應的實驗室資源配備。目前我校已建成的實驗室主要有工程識圖與BIM建模實訓室、BIM仿真實訓室、BIM施工管理實驗室、BIM綜合實訓室，完善實驗室軟硬件配置，強化管理與利用，延長實驗室開放時間，為相關專業學生進行BIM應用的各類技能開發、創新實踐訓練計劃項目提供必要的條件，讓學生可以在實驗室內進行課內實驗及實訓環節的教學與操作，進一步提升教學質量和效率。

3.教學方式變革。教學改革初，該“理實虛”一體化教學體系主要在“土木工程施工技術”“建筑施工技術”“施工組織學”“土木工程施工技能訓練”“施工組織設計技能訓練”等施工類課程的教學中逐步開展探索應用，根據課程實踐性強的特點，課上采用多媒體及虛擬仿真軟件相結合、邊學邊做的“理實一體化”教學方式；課下采用虛擬仿真平臺人機互動與現場認知答疑和頂崗實習的“虛實結合”教學方式，實現大數據信息技術與教育教學深度融合，全面促使學生達到本課程的培養目標。

4.實踐活動開展。近年來，大數據、智慧城市、建筑信息化技術（BIM）及其應用、虛擬仿真等在行業中的發展和推廣迅速［5］，我校也非常重視與行業接軌，培養適應社會需求的應用型人才，BIM及其技術應用已經納入人才培養方案中，每年都會舉行校內BIM建模大賽、BIM招投標模擬大賽等，選拔隊伍參加全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽、全國高等院校“斯維爾杯”BIM軟件建筑信息模型大賽、全國數字建筑創新應用大賽等諸多賽項，力求達到“以賽促學，實踐育人”的目的。

四、體系構建的初步效果

1.成立校企共建BIM實訓基地。形成了實驗課、教學實習、專業技能訓練、專業綜合訓練、職業技能鑒定及考核、師生共同做科研、大學生創新訓練計劃、畢業頂崗實習等十余種途徑的“從課上到課下、從校內到校外、從單項到綜合”的多層次、多渠道實踐能力培養體系。

2.修訂了培養方案及教學大綱。按崗位能力需求選擇知識、設置課程，實現由按學科設置課程向以崗位需求設置課程的轉變，制定含知識、能力、素質“三維”學習目標的教學大綱，提高課程挑戰度、高階性、創新性和應用性。在人才培養方案中，實踐學時占總課時比率達35%以上，施工類課程實踐環節占比更高，基本形成了“知識—能力—素質”的培養路線圖，提高學生動手能力、增強學生創新意識、完善學生素質協調發展的“理實虛”教學理念和教學目標已基本形成。

3.提升了學生實踐能力。通過理實一體化、虛實結合的線上線下教學體系的運用，極大提升了學生的學習自主性。調查問卷顯示，學生課堂滿意度較以往有很大提升；學生動手能力顯著增強；能積極參與學校、省級及國家級各項技能競賽等實踐活動，并取得優異成績；能夠積極參與教師科研項目及BIM創新工作室的各項培訓，參與構建課程資源庫，實踐能力顯著增強，并能夠在體系實施過程中積極提取相關建議，對進一步構建及完善課程體系具有重要作用。

結語

我校施工類課程體系正在逐步構建，理論聯系實際，理實一體化、虛實結合的教學模式正在探索中陸續開展，已有實踐證明，新的教學模式可有效改善學生理論脫離實際、動手能力較弱、學校教育與社會需求脫節等一系列問題。接下來，學院將進一步以培養創新精神和創業能力為導向，深化改革，加強實踐，創新管理，依托我校機械與土木工程學院的諸多BIM實驗室，為新體系的順利實施提供保障。

參考文獻

［1］王斯海，王海鑫，高路恒.基于線上線下多平臺的混合式教學方法研究與實踐［J］.科技風，2019（25）：27.

［2］白雪.應用型本科院校實踐教學體系建設研究［D］.大慶：東北石油大學，2017.

［3］姚友明，鄭州，李立新.基于慕課的線上線下混合式教學課程建設、應用與效果評價研究［J］.中國教育信息化，2020（8）：86-89.

［4］王文萱.工程管理專業立體式實踐教學體系建設研究［J］.高教學刊，2016（1）：167-168.

［5］柳軍，張世平，陳洵.校企協同“1+X證書”制度試點背景下實踐教學體系建設路徑探索與構建［J］.創新創業理論研究與實踐，2022，5（15）：179-181.

Research on the Construction of Mixed Teaching System of Construction Courses

in Colleges and Universities

CHEN Chun-miao， WANG Ben-gang， CUI De-qin

（School of Mechanical and Civil Engineering， Jilin Agricultural Science and Technology University，? Jilin， Jilin 132101， China）

Abstract： In recent years， under the background of “Emerging Engineering Education”， the training of applied talents promotes the continuous development and transformation of higher education， and the mixed teaching provides a new way for colleges to carry out education and teaching. In order to further improve the teaching quality of construction courses， this paper studies and explores the construction of its teaching system in view of the strong practical characteristics of this kind of course. On the basis of training program optimization， the combination of theory， experiment， practice and other practical teaching links， the necessity of building virtual simulation construction is analyzed， and the specific content of the construction of a new teaching system integrating “theory， reality and virtuality” is expounded， hoping to optimize the learning effect of students and improve their practical ability.

Key words： construction courses; mixed teaching; course system construction