基于卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的土木工程施工課程教學(xué)探討

胡曉依　徐偉　席永慧

摘要：

針對土木工程施工課程教學(xué)存在教學(xué)內(nèi)容更新速度慢、課時不足、實(shí)踐教學(xué)效果不佳以及考核方式單一等問題，文章介紹了同濟(jì)大學(xué)土木工程專業(yè)基于卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)所開展的課程教學(xué)改革。通過教學(xué)內(nèi)容的多元化設(shè)計、混合式教學(xué)方法的采用、MOOC的應(yīng)用以及考核評價標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化等，收到良好的課程教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：卓越工程師計劃；土木工程施工課程；MOOC；混合式教學(xué)法

中圖分類號：G6420；TU7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：

10052909（2018）02005205

同濟(jì)大學(xué)土木工程系自1914年創(chuàng)立以來，始終致力于精英工程人才的培養(yǎng)。改革開放后，土木工程專業(yè)不斷借鑒、融合西方發(fā)達(dá)國家的教學(xué)體系，博采眾長，形成鮮明的教學(xué)特色。2010年國家啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，土木工程專業(yè)依托同濟(jì)大學(xué)百年發(fā)展歷史積淀，汲取國外著名大學(xué)的辦學(xué)經(jīng)驗，不斷深化“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，構(gòu)建了“共性基礎(chǔ)+個性發(fā)展”的土木工程卓越人才培養(yǎng)體系，為國家培養(yǎng)面向未來的精英人才[1]。

在卓越工程師培養(yǎng)計劃框架中，要求通過課堂講授、教學(xué)實(shí)驗、小組討論、習(xí)題練習(xí)、課程設(shè)計、課程實(shí)習(xí)以及導(dǎo)師制個性化培養(yǎng)等多種形式進(jìn)行課程教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中學(xué)會獨(dú)立思考，善于在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題，并能綜合運(yùn)用知識和使用正確的分析方法來解決問題。具體到土木工程施工課程來說，就是通過不同的教學(xué)方式，指導(dǎo)學(xué)生對施工領(lǐng)域的知識體系進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，了解國內(nèi)外新技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。同時，通過校企合作等途徑，鼓勵學(xué)生到工程一線親身體驗，在工程現(xiàn)場直接獲取生產(chǎn)實(shí)踐知識，鍛煉學(xué)生適應(yīng)項目現(xiàn)場工作的能力，并能根據(jù)現(xiàn)場條件進(jìn)行分析、判斷和決策，具備應(yīng)對工程突發(fā)事件的處理和協(xié)調(diào)能力。

為此，土木工程施工課程教學(xué)團(tuán)隊2015年申請了同濟(jì)大學(xué)教改項目“基于MOOC環(huán)境下的土木工程施工課程創(chuàng)新教學(xué)方法研究”，并在2016年對一個

100人的教學(xué)班進(jìn)行了一個學(xué)期的教學(xué)改革試點(diǎn)。通過加強(qiáng)課內(nèi)教學(xué)，課外引入MOOC教學(xué)平臺，

建立校外實(shí)踐課堂，增強(qiáng)對學(xué)生動手能力的訓(xùn)練等措施，取得了較好的教學(xué)效果，也為今后的教學(xué)改革提供了思路。

一、土木工程施工課程教學(xué)存在問題

作為專業(yè)核心課程之一的土木工程施工課程具有涉及面廣、實(shí)踐性強(qiáng)、知識更新快等特點(diǎn)。目前該課程在教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)和考核方式等方面都存在一些問題[2]。

一是教材內(nèi)容的更新速度難以跟上施工技術(shù)的新發(fā)展。雖然教材版本在更新，但是教材內(nèi)容主要還是一些傳統(tǒng)成熟的施工工藝與施工方法，學(xué)生從課程教材中很難接觸到最新、最前沿的施工技術(shù)。

二是傳授基本知識的課時被壓縮。學(xué)校增設(shè)了很多拓展知識面的課程，導(dǎo)致土木工程施工這類傳統(tǒng)課程的課時被壓縮，加上工地參觀、教學(xué)實(shí)驗等其他教學(xué)安排，課堂講授基礎(chǔ)知識的時間十分有限。

三是實(shí)踐教學(xué)效果不佳。雖然有四周集中的時間安排學(xué)生在工地實(shí)習(xí)，但因?qū)W生人數(shù)眾多，開工項目數(shù)量又有減少，以致不能完全滿足實(shí)踐教學(xué)的需求。此外，由于教師本身工作任務(wù)繁多，加上安全因素的考慮，能讓學(xué)生真正融入項目生產(chǎn)實(shí)踐的機(jī)會并不多，學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)收獲不大。

四是考核方式相對單一。課程考核主要還是期末考試成績加上平時作業(yè)得分按一比例折算成最后成績，以致有些學(xué)生平時學(xué)習(xí)不太認(rèn)真，考試前突擊一下，有時也能獲得一個好成績，但這樣的成績并不能真實(shí)反映學(xué)生知識和能力的掌握情況。單一的考核方式導(dǎo)致學(xué)生缺少主觀能動性，學(xué)習(xí)上不愿意下功夫深入探究。

五是學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高。作為土木工程專業(yè)的核心課程，土木工程施工課程卻被學(xué)生邊緣化。土木工程專業(yè)學(xué)生期待將來就業(yè)能去房地產(chǎn)公司、設(shè)計院、咨詢公司等單位，而施工單位環(huán)境差、工作不穩(wěn)定、收入也不高，學(xué)生大多不愿去施工單位工作，學(xué)習(xí)土木工程施工課程的熱情自然不高。

二、設(shè)計多元化的教學(xué)內(nèi)容，探索混合式的教學(xué)方法

（一） MOOC的建設(shè)與應(yīng)用

MOOC是目前最具影響力的在線開放課程學(xué)習(xí)平臺[3]。在先期制作完成的精品課程的基礎(chǔ)上，由土木工程施工課程教學(xué)團(tuán)隊按照MOOC建設(shè)的要求，對教學(xué)內(nèi)容及資源進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。在MOOC課程建設(shè)中，除了常規(guī)的教學(xué)資源比如根據(jù)知識點(diǎn)設(shè)計的教學(xué)視頻、PPT課件、課間提問、課后測驗和作業(yè)以及相關(guān)的論壇討論主題外，還增加了大量施工現(xiàn)場的照片及相關(guān)說明，對一些抽象的施工過程和施工工藝配備動畫講解。MOOC學(xué)習(xí)平臺所提供的這種免費(fèi)的、碎片化的、交互式的學(xué)習(xí)方式給傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式帶來了挑戰(zhàn)，也帶來了機(jī)遇。圖1是土木工程施工課程在MOOC平臺上的學(xué)習(xí)頁面。

MOOC學(xué)習(xí)平臺給學(xué)生帶來很多不一樣的學(xué)習(xí)體驗。首先，學(xué)生可以通過MOOC學(xué)習(xí)平臺，完成課程相關(guān)章節(jié)內(nèi)容的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)；其次，MOOC學(xué)習(xí)平臺豐富的教學(xué)資源可以彌補(bǔ)教材內(nèi)容的不足，讓學(xué)生不受課時限制，獲得教材和課堂教學(xué)無法提供的信息和知識；再次，MOOC學(xué)習(xí)平臺帶來的是一種講究互動和時效的新型學(xué)習(xí)方式，能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自覺性，從而提高學(xué)習(xí)效率；最后，有了MOOC學(xué)習(xí)平臺的輔助，教師可以安排更多時間進(jìn)行課堂討論、質(zhì)疑、答疑等，進(jìn)一步拓寬了課堂教學(xué)的空間[4]。

（二）教學(xué)內(nèi)容的編排與實(shí)施

由于MOOC平臺提供了大量的教學(xué)資源，因此為了提高課堂教學(xué)效果，對教學(xué)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)應(yīng)做相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整。

一是根據(jù)現(xiàn)有的課時數(shù)量，課堂教學(xué)從原來的面面俱到過渡到側(cè)重于重點(diǎn)難點(diǎn)的講授，并增加質(zhì)疑和答疑環(huán)節(jié)，增加教學(xué)中的互動，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和主觀能動性。

二是增設(shè)土木工程領(lǐng)域新工藝、新技術(shù)的專題學(xué)習(xí)和討論。這些專題主要包括基坑工程、樁基工程、鋼筋混凝土工程、砌筑與裝飾工程、結(jié)構(gòu)吊裝工程等方面的施工技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，涵蓋地上、地下、隧道與橋梁工程等各個領(lǐng)域，在總共51個課時內(nèi)安排8個課時的專題學(xué)習(xí)和討論。新工藝、新技術(shù)等知識的補(bǔ)充學(xué)習(xí)，有利于拓展學(xué)生的知識面。

三是強(qiáng)化課程實(shí)踐教學(xué)。課程教學(xué)團(tuán)隊聯(lián)系了9個處于不同建設(shè)階段的工程項目，先后安排4個多月的時間，組織學(xué)生到工程建設(shè)實(shí)地參觀調(diào)研，引導(dǎo)學(xué)生觀察各個階段各種類型工程的施工工藝，大大豐富了學(xué)生的工程知識，收到了事半功倍的效果。部分實(shí)踐教學(xué)安排見表1。

四是強(qiáng)化學(xué)生動手能力的訓(xùn)練。以往的施工課程一般是課堂上講一些施工技術(shù)，做幾個小實(shí)驗，然后再安排學(xué)生去工地實(shí)習(xí)幾周，學(xué)生真正掌握的知識十分有限。特別是現(xiàn)在的工程項目越來越復(fù)雜，在項目施工過程中經(jīng)常會遇到很多需要細(xì)化設(shè)計和深入研究的問題，因此課程教學(xué)團(tuán)隊根據(jù)目前工程上的實(shí)際需要，設(shè)計了3個動手能力訓(xùn)練的題目，要求學(xué)生應(yīng)用已掌握的施工工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計概念、CAD繪圖技能以及計算軟件的應(yīng)用技能進(jìn)行細(xì)化設(shè)計和計算，提升學(xué)生的實(shí)踐能力。訓(xùn)練題目主要有：根據(jù)基坑尺寸和地質(zhì)條件設(shè)計水泥土攪拌樁支護(hù)，要求繪制出平面和剖面圖，并利用計算軟件進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性的校核；根據(jù)所給的梁板尺寸及標(biāo)高，繪制高支模架剖面圖和梁的模架詳圖；根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備如吊籃、懸臂吊機(jī)、軌道式吊機(jī)、卸料平臺、塔吊以及外腳手架，分別設(shè)計框架式幕墻與單元式幕墻的安裝施工工藝，并繪制相應(yīng)的作業(yè)剖面圖。

五是重視定期的小組成果匯報與點(diǎn)評。共安排兩次小組成果匯報：

第一次主要是實(shí)踐課程

的學(xué)習(xí)匯報。由各小組介紹所實(shí)習(xí)工程的項目概況、施工工藝、組織設(shè)計、進(jìn)度安排等，展示現(xiàn)場照片與視頻，使其他小組學(xué)生也對該工程有清晰的了解，并從中獲得更多的實(shí)踐知識。期間教師對各個工程可進(jìn)行點(diǎn)評，將各個工程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行講解，并對大家的問題進(jìn)行答疑。

第二次主要是對整個學(xué)期的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行匯報，包括實(shí)踐課程項目總結(jié)、施工參觀日記集錦、小組優(yōu)秀動手能力作業(yè)展示、學(xué)習(xí)感悟以及對混合式教學(xué)方式的建議等等。成果匯報及展示見圖2和圖3。

（三）考核評價標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化

改革傳統(tǒng)的課程考核模式，即根據(jù)平時作業(yè)情況結(jié)合期末成績按一定比例確定總評成績。改革后增加了對MOOC平臺學(xué)習(xí)效果的考核，各項考核內(nèi)容更細(xì)化，對學(xué)生的要求更具體?？己嗽u分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

這一評分標(biāo)準(zhǔn)更重視學(xué)生平時的學(xué)習(xí)，包括MOOC學(xué)習(xí)平臺的各項作業(yè)和測試、實(shí)踐課堂以及各項訓(xùn)練動手能力的作業(yè)等，對學(xué)生的要求更全面，而不是像以往那樣僅僅關(guān)注期末成績。這一考核模式的改革得到學(xué)生的充分肯定和認(rèn)可。

三、對教學(xué)改革實(shí)踐的總結(jié)和思考

課程教學(xué)結(jié)束后，對推行的線上線下混合式教學(xué)模式的改革實(shí)踐進(jìn)行了問卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示大家對此次教學(xué)改革是肯定的。

（一）混合式教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計

對教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整安排，98%的學(xué)生認(rèn)為有利于知識的掌握和能力的培養(yǎng)；

85%的學(xué)生認(rèn)為能提高學(xué)習(xí)興趣；100%的學(xué)生認(rèn)為工地隨訪的實(shí)踐教學(xué)形式對理論學(xué)習(xí)是有幫助的；88%的學(xué)生認(rèn)為與現(xiàn)場工程師的微信交流能增加對項目建設(shè)的了解（圖4、圖5）；也有33%的學(xué)生認(rèn)為還需要進(jìn)一步改進(jìn)課堂教學(xué)（圖6）。此外，采用這種線上線下混合式的教學(xué)模式，對學(xué)生總評成績的評定標(biāo)準(zhǔn)是否科學(xué)合理？是否能得到管理部門的認(rèn)可？需要由相關(guān)部門結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的發(fā)展趨勢和特點(diǎn)進(jìn)行論證，以確保公平公正。

（二）進(jìn)一步完善 MOOC學(xué)習(xí)平臺課程建設(shè)

問卷調(diào)查顯示：90%的學(xué)生認(rèn)為利用MOOC學(xué)習(xí)平臺能較好地自主安排學(xué)習(xí)和作業(yè)時間，提高學(xué)習(xí)效率。特別是作業(yè)批改環(huán)節(jié)，學(xué)生通過標(biāo)準(zhǔn)答案以及觀摩其他學(xué)生的解題過程，能加深對知識的理解。此外，學(xué)生對進(jìn)一步完善MOOC學(xué)習(xí)平臺建設(shè)也提出了意見。比如視頻播放不流暢、學(xué)習(xí)時間的規(guī)定還不太人性化、有的教學(xué)視頻質(zhì)量有待提高、測驗與作業(yè)的題量比較多，等等（見圖7）。此外，在新的形勢下，學(xué)校管理部門應(yīng)積極進(jìn)行管理體制的創(chuàng)新探索，把好政策導(dǎo)向，引導(dǎo)授課教師從實(shí)際情況出發(fā)對課程內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行適時的調(diào)整。作為大平臺課程，還需要加強(qiáng)課程師資隊伍建設(shè)，充分發(fā)揮教師的主動性和創(chuàng)造性，保證課程教學(xué)的順利開展。

（三）新型師生互動關(guān)系的建立

傳統(tǒng)教學(xué)方式偏重教師的“教”，教師在教學(xué)過程中居于核心地位，掌控傳輸知識的主動權(quán)，學(xué)生則是知識的被動接受者，教學(xué)過程中師生之間缺乏深入的互動[5]。土木工程施工課程采用基于MOOC學(xué)習(xí)平臺的混合式教學(xué)模式，依托網(wǎng)絡(luò)課堂和實(shí)踐課堂，加強(qiáng)師生之間的互動，通過MOOC學(xué)習(xí)平臺的教師答疑區(qū)，實(shí)踐課堂的匯報、交流與討論板塊，以及微信群里的即時溝通等途徑，建立了新型的互為主體的師生關(guān)系，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性得到充分的激發(fā)，學(xué)習(xí)效果也得到極大提高。參考文獻(xiàn)：

[1]陳以一. 協(xié)同性、開放式、立體化的卓越工程師教育培養(yǎng)體系的構(gòu)建[J].高等工程教育研究，2013（6）：62-67.

[2]趙毅，張玉國. 面向卓越工程師培養(yǎng)的土木工程施工課程教學(xué)改革探討[J]. 中國建設(shè)教育，2015（1）：39-43.

[3]蘇小紅，趙玲玲，等. 基于MOOC+SPOC的混合式教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].中國大學(xué)教學(xué)，2015（7）：60-65.

[4]鐘秉林. 互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)與高校人才培養(yǎng)[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2015（9）：4-8.

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Abstract：

This paper introduces the curriculum and education reforms by the civil engineering specialty of Tongji University under the goal for excellent engineer training in attempt to address typical issues of slow teaching content update， short class hours， limited learning from practice session and monotonous assessment approach in the teaching of civil engineering construction. The authors explore the advantages of hybrid teaching through diversified teaching content designs， including MOOC application， tailored teaching content and optimized assessment protocols. The teaching effect has been a definite improvement.

Keywords： excellent engineer； civil engineering construction； MOOC； hybrid teaching

（編輯王宣）