“土木工程專業導論”課程教學改革探究

摘"要：工程教育專業認證是以提高人才培養質量為核心目的，切實完成四年的培養目標，從而促進大學生綜合能力的提高。“土木工程專業導論”課程為土木類專業的第一門專業基礎課，也是學生工程素養培養的開端。為改變工程教育專業導論類課程以授課為主的被動式學習狀態，結合目前“土木工程專業導論”課程的教學現狀，提出并實施以學生為本的，主動、自發的學習思路，重新進行課程的設計，并探究多種教學模式下的教育改革，以實現學生主動學習的全過程。實踐表明，多種模式下的教學可有效提升學生對專業的認知，提高學生學習興趣。

關鍵詞：工程教育專業認證；土木工程專業導論；課程教學改革；學生為本

“土木工程專業導論”是按照CDIO工程教育理念誕生的一門適合高校應用型本科教學需要的必修課。工程教育專業認證是指通過專業認證機構對高校開設的工程類專業教育實施的專業性認證，是以培養目標為綱領，以畢業出口要求為導向的合格性評價。工程教育專業認證提出要求：畢業生既要掌握扎實的基礎理論，也需要對專業知識融會貫通，能夠掌握科學高效的學習方法，自學能力較強，具備分析問題、解決工程實際問題的能力，團隊合作意識強，能洞察社會發展趨勢，有要終身學習的覺知。畢業生走出學校能否解決今后出現的工程問題是工程教育者需要思考并加以解決。因此，以工程教育專業認證所擬定的畢業生標準為依據，高校工程類專業畢業生應具備以下12種能力：專業知識過硬，分析問題較強，設計解決方案，使用現代工具，理解工程與社會的關系，重視環境和可持續發展，職業規范掌握熟練，明白個人和團隊關系，有效溝通和協調，具備項目管理能力，具備終身學習覺知的能力［1］。

“土木工程專業導論”課程的目的是使學生了解土木工程專業的各大類、了解相關專業術語和土木中運用的基本原理，讓學生對土木工程專業產生興趣，為今后深入學習和自學土木領域的有關分支和研究方向提供基礎支撐，其作用不言而喻。

1"“土木工程專業導論”的教學現狀

“土木工程專業導論”是土木工程專業新生入學后第一門專業課程，課程內容涵蓋了“大土木”相關所有領域，主要包括土木工程材料、基礎工程、房屋建筑工程、道路工程、橋梁工程、土木工程施工、建設項目管理、土木工程防災減災等方面的詳細介紹。該課程幫助學生在進入專業課學習時，能夠初步理解專業要求，掌握土木專業的基本理論，了解“大土木”的課程體系，進而了解本專業的研究領域，提高對本專業的學習興趣。目前課程現狀為：知識點多，課時數少，授課方式傳統，基本為“填鴨式”教學。因為這種授課方式相對較容易，教師花在教學設計的精力較少，備課時間較少，所以傳授知識的方式單一，學生學習缺乏積極性，內驅力不足，讓知識傳授和價值引領很難同頻共振，導致教學效果不容樂觀［2］。因此，課程改革勢在必行。

隨著高等教育改革的不斷推進，高校都在探索“個性化人才培養模式”的構建。在“以生為本”的教育科學發展觀的指導下，個性發展的重視程度逐年提高，“個性化人才培養模式”的已經成為教育改革的研究熱點。

2"課程設計

在教學過程中，教師應以多種方式增加學習活動，增加互動性，從而幫助學生理解課程教學目標、授課內容以及清楚地知道本專業的畢業要求，輔助學生建立專業認知體系，為今后專業知識的學習、從事土木工程及相關專業工作打下良好基礎。對較抽象的知識，則根據知識組成結構對教學方法做出相應的調整，化繁為簡、化抽象為具體，幫助學生更好地理解課程知識，并延伸學生的知識面，了解學科前沿研究熱點，提高學生自主學習及創新實踐能力，從而達到工程認證的標準。

2.1"課程目標設計

根據“土木工程導論”課程特點和課程內容，將課程目標分為以下四個：

課程目標1：了解土木工程對國家發展、文化傳承、民族精神的意義，了解土木工程對國家戰略、公共安全的影響；思考并遵守工程倫理，強化土木工程師的職責擔當，能夠勇于面對行業挑戰。

課程目標2：了解土木工程的發展歷程和相關行業發展現狀；正確認識土木工程學科，理解科學、技術在土木工程中的作用。

課程目標3：掌握土木工程項目中規劃、設計、施工、管理全生命周期的工作流程，培養學生發現問題、分析問題、解決問題、確定方案、交流成果的能力，初步樹立工程意識［3］。

課程目標4：了解土木工程專業各類職業、執業資格考試。

目標1和2旨在培養學生自主學習及終身學習的能力，以適應社會不斷發展。

目標3側重培養學生洞察及分析問題的能力。用所學專業知識，建立分析模型來分析土木工程中遇到的一些問題，用客觀量化的數據分析事故產生的原因，并能給出有利于設計或有利于技術改進的具體建議。

目標4向學生介紹不同職業資格證書和執業資格證書的要求，并介紹相關知識會在后續哪些課程中能夠學習到，讓學生在進行專業學習時更有目標和針對性，幫助新生對大學的學習生涯制定基本規劃和學習目標。

2.2"課程思政設計

因為學生專業思想、職業道德、專業自豪感的培養都是進入大學后開始的，而“土木工程導論”又是大學里第一門專業課，所以該課程對于大學生思想政治素質的形成尤為重要。以該課程為起點開展的育人工作，對授課教師思想政治素養提出了一個更高的要求。“土木工程導論”教學改革的目標需以“立德樹人”為根本方針，工程專業認證要求大學教育的教學內容、教學方法以培養學生為社會做貢獻，主動肩負造福人類的責任。根據“新工科”人才培養的目標，結合“土木工程概論”課程在土木工程專業人才培養大綱中的作用并結合土木工程專業的特點，確定“土木工程概論”課程的思政目標：以立德樹人為總目標，培養學生應對未知變化的能力，幫助學生找到人生目標，通過繼承與創新、協調與共享、交叉與融合為主要方法，培養學生對土木工程專業的自信，塑造良好的職業道德品質，加強學生在今后土木工程建設與管理中的安全意識、質量意識、環境保護意識；引導學生探索學習規律，找到適合自身的學習方法，培養對土木工程行業的熱愛之情和對土木工程事業做出貢獻的使命感，培養創新型、多元化的荊楚卓越土木工程人才［3］。

為了達到上述課程思政目標，“土木工程導論”的授課內容中引入超級工程案例，講解重大工程實例，并由教師對工程中運用的專業知識進行解剖分析，闡明工程的難點和創新點；教學設計中增加討論環節，引導學生主動探索、積極思考，督促學生進行課前預期，并按知識內容提出疑問，課中討論疑問，課后鞏固總結知識點；通過霧霾現象講工程與環境，通過南沙群島填海造陸講工程與社會的關系，并適時引導學生自主探究，培養創新意識，樹立環境與可持續發展意識，同時培養學生愛國主義精神；通過講解自然災害、人為災害造成的工程事故，要求學生能熟練查找相關規范，敢于承擔風險，對土木工程師有高度的責任感；通過對土木工程領域卓越人物介紹、學習大師的精神風范、對獲獎工程進行解讀，培養學生堅持不懈的精神和用榜樣力量熏陶學生熱愛祖國，學習其中蘊含的唯物主義歷史觀和哲學觀，從而建立批判性思維。

3"多模式教學方法的探究

“以學生為中心”是工程教育理念的核心，學生的自主意識是學習的內驅力，教師應當始終把學生看作學習的主體，教師的作用是引導學生積極主動參與學習，激發和引導學生的學習興趣和學習主動性。教師需要改變傳統的教學模式，與學生建立身份對等、亦師亦友的師生關系，探索不同模式的教與學的方法。

3.1"結合思維導圖的翻轉課堂教學模式

采用“個性化人才教學模式”后，就可以對“土木工程導論”全部內容進行分解，設置不同的個性化專題：本課程共有24個課時，根據內容的多少和重要性程度，2～4個課時為一個專題，劃分成8個專題。

課前學習通過視頻剪輯以“微課”形式發布到在線學習平臺，每段視頻控制在20分鐘以內。教師根據學習內容和已有的視頻、課件資料，總結繪制成思維導圖，作為學生翻轉課堂課前自學的指導材料。該思維導圖重點突出專題內容中應注意重難點，以及前后專題的邏輯關系，并給出啟發性的思考題并鼓勵學生提出問題。采用翻轉課堂模式，通過課前微視頻學習并配合思維導圖，課前對所學內容有個初步的知識體系構建并提高內容認知度［4］。將學生分為8個組，每組選一個專題，讓學生利用課后的時間自主收集與專題相關的資料，并就自主學習中遇到的難點與問題予以歸納總結，并制作PPT在課堂教學階段進行交流。接下來，教師利用25分鐘左右的時間講解課程內容的重難點，并解答學生課前預習中的提問，最后教師再提出較深度的問題引導學生進行高階思考，再結合對應的工程案例開展課堂互動討論，時間為15分鐘左右。通過進一步的提問和師生互動討論，讓學生理解專業知識在工程案例中的指導作用，從而理解所學知識對今后工作的意義和價值，激發學生的學習自驅力，增強學生對本科以及后續專業課學習的興趣。如在建筑工程專題中采用案例式教學，以熱門房地產困境為主題，首先讓學生自由分組，指導學生收集近幾年發生的大型房地產商出現問題的事件，然后發現和建筑工程相關的知識點，再分組討論提出的問題。通過這種學習的方式，培養學生獨立思考的習慣，同時也讓學生充分展現了個性。

通過課后作業對課程知識進行鞏固，并能結合對具體案例的分析，加強知識內化，提高學生應用理論知識解決實際問題的能力，促進學習目標的達成。教師課后根據課堂教學效果，總結學生調查問卷反饋的情況，進行教學反省，改進方式方法并為學生補充相關資料，形成良好的師生互動求知的教學氛圍。

3.2"采用辯論式的教學模式

“大土木”涵蓋范圍更廣泛，包含了交通土建、建筑工程、橋梁工程、港口工程、地下工程、防災減災、水利水電工程等多個學科領域，“土木工程專業導論”是以導論的方式介紹土木工程專業以及相關學科的重點內容，所以課程的特點為知識內容零散、跳躍較大、前后聯系較少、信息范圍廣、更新速度快等。剛剛步入大學殿堂的新生，對所選專業尚未接觸，對專業知識體系缺乏基本的認知。因此，新生對專業是否產生興趣，是衡量課程教學效果好與壞的標準。“土木工程專業導論”課程包含的內容較多，教師需要認真思考如何化繁為簡、深入淺出地實施教學，如何提升學生自主學習的興趣，如何激發學生的學習自驅力。有資料表明，借鑒辯論賽中的組織形式，采用“土木工程專業導論”課程的辯論式教學模式，是提高自主學習積極性的有效途徑。“土木工程專業導論”課程采用辯論賽的教學模式可以很好地激發學生靈活運用所學知識進行實踐，促使學生主動探索、深入了解土木專業相關的知識，并能嘗試分析和解決土木工程中的現實問題。結合“土木工程專業導論”課程的教學內容，整合出具有可辯性的辯題（見下表），讓學生分析并嘗試解決國際中當下土木類工程熱點及難點問題。辯論式教學的主體是學生，充分體現了“以學生為中心”的教學理念，讓學生參與辯論可以幫助其高效地獲取知識，增強批判性思維，提高文獻分析能力和溝通技巧，有利于培養學生的團隊協作能力，分析問題、解決問題的能力以及思辯能力。通過實踐證明，辯論式教學模式對激發學生的學習興趣，提高教學質量有良好的正向作用，同時能培養學生的創新思維，符合工程專業教育認證的要求，符合社會發展和人才培養的需要。

3.3"采用探究式的教學模式

探究式教學是指學生在學習概念和原理時，在教師的指導下，以學生為主體，讓學生獨立自覺地通過查閱資料、閱讀文獻、觀察工程、動手實驗、積極思考、互相討論等途徑去完成，在完成這一過程中掌握相應的原理和結論，掌握知識和解決問題的方法和步驟，并從中找出規律，形成內在知識體系的一種方法。相較于傳統滿堂灌的教學模式，探究式教學強調學生的主動性與學習過程的探究性，引導學生以提出問題、解決問題、建構知識，從而在知識理論學習的同時，培養自主學習的能力。

實施過程主要包括教師給出問題、學生提出假設、組織探究、形成結論、進行反思。教師以“授人以漁”的方式教授學生探究的思路和方法，讓學生對所學的知識進行重新理解和組合，并自主進行探索、學習與更新，拓展學習廣度。開展探究式教學時，教師應該創設足以誘發學生探究激情的現實情境，從而使學生能夠積極自主地完成相關的探究活動。在這一過程中，學生的探究情感與探究意識得到加強，學生的主體地位、自主能力也得到了加強。

3.4"小結

課程教學改革的目的在于充分調動大學生的潛在能力，大學課程改革的著力點在于課程設置的優化性與課程內容的開放性、課程類型的多樣性與課程選擇的自主性、課程教學的研究性與課程評價的多元性方面。在“土木工程專業導論”的教學過程中，根據專題特點，探索將多種教學模式相結合，提高與學生的互動性，以激發學生自主學習的興趣，提高學生課程學習效果，從而給予學生更優的學習指導，幫助學生明確學習方向和目標，促使學生更快地適應專業學習。

結語

導論課不僅是大學生的第一堂課，同時也是專業的第一堂課。“土木工程專業導論”是土木工程專業學生接觸專業知識的第一門課，應該是一門高質量、高啟發性課程。所以該課程教育的改革，應以工程教育認證為結果導向，以“立德樹人”為根本方針，確定課程目標，提高認可教師的思想覺悟，重視課程教學設計的不斷更新和教育理念的不斷完善，幫助學生了解本專業，對本專業產生興趣，有助于學生綜合能力培養，甚至能對今后的學習、人生規劃、職業發展等均產生重要影響。

參考文獻：

［1］胡宇祥，殷飛，李娜，等.基于工程教育認證的水利水電工程導論課程教學改革［J］.高教學刊，2022（24）：148151.

［2］劉靜.土木工程專業導論課程的建設研究［J］.福建建材，2017（10）：105106.

［3］羅愛忠，陳昌祿，彭雙艷.基于新工科視域的《土木工程概論》課程思政探索［J］.貴州工程應用技術學院學報，2021（3）：136140.

［4］吳萌，施鑫，薛維培，等.基于思維導圖與翻轉課堂的土木工程材料課程教學改革研究［J］.福建建材，2023（2）：105107+89.

［5］彭穎，朱南海.辯論式教學法在課程教學中的運用研究——以“土木工程專業導論”課程為例［J］.太原城市職業技術學院學報，2021（5）：7375.

項目來源：武昌工學院大數據管理與數字商貿學科群研究課題（2022JGXK07）；武昌工學院2021年度校級科學研究項目（2021KY10）

作者簡介：游姍，武昌工學院副教授，主要研究方向為巖土地震工程。