基于國際工程教育認(rèn)證的混凝土結(jié)構(gòu)理論課程教學(xué)改革探索

陳慶軍 季靜 左志亮 蔡健 張雁 黃炎生

摘要：基于國際工程教育認(rèn)證的課程教學(xué)改革研究是當(dāng)前的熱點(diǎn)問題。文章介紹了在此背景下混凝土結(jié)構(gòu)理論課程的改革探索?！耙粋€大綱，兩項(xiàng)實(shí)踐”是該課程改革的核心內(nèi)容，其中課程教學(xué)大綱的改革是根基，而課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法、課程考核及評價方式的改革與實(shí)踐則是重要枝干。通過采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)法（PBL）以及微信公眾號、微信小程序、微課等推進(jìn)“微教學(xué)”方法的改革;采取課程達(dá)成度計(jì)算方法，以及建立相關(guān)教學(xué)反饋制度，提高課程教學(xué)效果。此外，教學(xué)改革實(shí)踐的各項(xiàng)措施與國際工程教育認(rèn)證理念的契合度較高，進(jìn)一步提高了課程教學(xué)的國際化水平。

關(guān)鍵詞：國際工程教育認(rèn)證;混凝土結(jié)構(gòu);微教學(xué);項(xiàng)目學(xué)習(xí)法?;課程教學(xué)

中圖分類號：G6420;TU37?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?文章編號：1005-2909（2019）06-0077-07

美國主導(dǎo)的“華盛頓協(xié)議”體系是國際上影響最大的四年制本科工程教育學(xué)位國際互認(rèn)體系[1]。2016年6月中國正式加入“華盛頓協(xié)議”，目前國內(nèi)已初步建立與該協(xié)議要求基本一致的國際工程教育專業(yè)認(rèn)證體系。該體系對教學(xué)提出了新的要求。近兩年來，筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)從國際工程教育認(rèn)證視角，對土木工程專業(yè)重要基礎(chǔ)課混凝土結(jié)構(gòu)理論進(jìn)行教學(xué)改革探索，取得一定成效。本文主要介紹和闡述此次課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐。

一、?研究背景

（一）?國際工程教育認(rèn)證

以“國際工程教育認(rèn)證”為關(guān)鍵詞在知網(wǎng)上進(jìn)行搜索可知，中國對國際工程教育認(rèn)證的研究集中在近十年，而最近五年研究成果的數(shù)量明顯增多，國際工程教育認(rèn)證逐漸成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題。謝建精等[2]認(rèn)為，高等工程教育國際化是不可阻擋的歷史潮流，歐美的高等教育認(rèn)證和國際化已遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在中國前面，中國需迎頭趕上。韓曉燕等[3]通過對英美工程教育專業(yè)認(rèn)證的對比，提出構(gòu)建適應(yīng)中國國情的多層次、多類別高等工程教育專業(yè)認(rèn)證制度的設(shè)想。王麗榮等[4]認(rèn)為土木工程專業(yè)必須將課程與工程實(shí)踐緊密結(jié)合起來，重視對學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)。杜國鋒等[5]認(rèn)為促進(jìn)土木工程專業(yè)人才國際化是當(dāng)務(wù)之急。

（二）混凝土結(jié)構(gòu)理論課程教學(xué)現(xiàn)狀

混凝土結(jié)構(gòu)理論課程是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)課程。該課程具有公式多、知識點(diǎn)零散、工程性強(qiáng)等特點(diǎn)。筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)一直致力于該課程的教學(xué)探索與實(shí)踐[6-7]。從國際工程認(rèn)證的視角來看，目前該課程存在的主要問題：一是教學(xué)內(nèi)容更新較慢，新技術(shù)、新軟件等相關(guān)內(nèi)容較少;二是課程教學(xué)仍以“教師授課”為主，這與工程認(rèn)證中“以學(xué)生為中心”的理念尚有差距;三是理論知識課比重偏高，學(xué)生實(shí)踐機(jī)會較少，解決復(fù)雜工程問題的能力較弱;四是考核機(jī)制相對單一，期末考核分?jǐn)?shù)在總成績中所占比重太大。

當(dāng)前國際工程教育認(rèn)證大框架已基本搭建，相關(guān)制度也初具雛形，但針對具體課程的實(shí)踐類研究成果還很少。其主要原因一方面中國正式加入該認(rèn)證體系時間較短，至今還沒有完全成型的成功案例;另一方面當(dāng)前工程認(rèn)證也強(qiáng)調(diào)各個學(xué)校自身的特色，因而很難有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)可言。筆者及其團(tuán)隊(duì)所進(jìn)行的混凝土結(jié)構(gòu)理論課程改革探索與實(shí)踐正是在這一背景下展開的。

二、課程改革思路

中國工程教育認(rèn)證協(xié)會2015版《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》，把以學(xué)生為中心（Student?Centering，簡稱SC）、以成果為導(dǎo)向（Outcome?Based?Education，簡稱OBE）、持續(xù)改進(jìn)（Continuous?Quality?Improvement，簡稱CQI）作為核心理念，提出通用標(biāo)準(zhǔn)及各行業(yè)的專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)涉及7個一級指標(biāo)：學(xué)生、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、持續(xù)改進(jìn)、課程體系、師資隊(duì)伍、支持條件。其中培養(yǎng)目標(biāo)反映的是學(xué)生畢業(yè)5年左右時間在社會與專業(yè)領(lǐng)域預(yù)期能夠取得的成就，而畢業(yè)要求則支撐著培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，課程設(shè)置必須能夠支撐畢業(yè)要求的達(dá)成。具體到某門課程，其課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法、課程考核及評價方式則是針對畢業(yè)要求的相關(guān)指標(biāo)點(diǎn)來設(shè)計(jì)的。

課程教學(xué)改革主要包括三部分內(nèi)容：一是課程大綱的改革;二是課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的改革與實(shí)踐;三是課程考核及評價方式的改革與實(shí)踐。圖1?是混凝土結(jié)構(gòu)理論課程改革的流程圖。

圖1?項(xiàng)目教學(xué)改革內(nèi)容

教學(xué)大綱是整個課程改革的根基，它明確了課程教學(xué)與畢業(yè)要求相對應(yīng)的指標(biāo)點(diǎn)，也為具體實(shí)踐提出規(guī)范思路。而教學(xué)內(nèi)容及方法、考核及評價方式則是改革的枝干，它使得改革并非只是紙上談兵。“一個大綱、兩項(xiàng)實(shí)踐”形成了課程改革的一個有機(jī)主體。

三、課程改革的具體實(shí)施及成效

（一）?教學(xué)大綱的改革

有別于以知識點(diǎn)為主線的傳統(tǒng)教學(xué)大綱，混凝土結(jié)構(gòu)理論課程改革以課程目標(biāo)為主線制定教學(xué)大綱。教學(xué)大綱首先設(shè)立若干明確的課程目標(biāo)，然后根據(jù)課程目標(biāo)明確課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以及課程考核方式和評價方式。

混凝土結(jié)構(gòu)理論課程是土木工程專業(yè)的重要課程。課程改革首先明確了該課程在整個專業(yè)培養(yǎng)方案中的地位和作用，分析該課程支撐學(xué)生畢業(yè)要求的指標(biāo)點(diǎn)，明確課程教學(xué)目標(biāo)。然后從知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)等方面制定若干課程目標(biāo)，確立課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系，為整個課程體系的支撐關(guān)系矩陣提供依據(jù)。最后從12個畢業(yè)要求中，提煉4個合適的課程目標(biāo)。

國際工程教育認(rèn)證強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”。在制定合適的課程目標(biāo)后，對課程大綱中的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法進(jìn)行調(diào)整，設(shè)計(jì)相應(yīng)的教育教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，補(bǔ)充行業(yè)前沿知識，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。對考核方式及評價方式進(jìn)行細(xì)化和完善，設(shè)計(jì)的達(dá)成度計(jì)算方式及意見反饋機(jī)制也可持續(xù)改進(jìn)。

改革后的課程大綱包含以下幾方面內(nèi)容：課程基本信息;課程目標(biāo)及學(xué)生應(yīng)達(dá)到的能力;課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時分配;課程教學(xué)方法;課程考核環(huán)節(jié)及課程目標(biāo)達(dá)成度自評方式;該課程與其他課程的聯(lián)系與分工;?建議教材及教學(xué)參考書。課程大綱的制定為后續(xù)的教學(xué)活動提供了指導(dǎo)思想。

（二）課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法

在此次改革中，只對混凝土結(jié)構(gòu)理論課程教學(xué)內(nèi)容作了細(xì)微調(diào)整，弱化了一部分過于繁雜的教學(xué)內(nèi)容，更多強(qiáng)調(diào)專業(yè)基本原理，并加入一些國際規(guī)范、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容。

傳統(tǒng)教學(xué)大綱一般不強(qiáng)調(diào)教學(xué)方法，默認(rèn)為課堂講授法;而此次教學(xué)改革，提倡教師采用形式多樣的教學(xué)方法來調(diào)動學(xué)生的積極性，探索適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)的課程學(xué)習(xí)模式。在推進(jìn)教學(xué)改革的兩個學(xué)年里，筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極探索多種教學(xué)法，以提高教學(xué)效果。

1.微教學(xué)方法的綜合應(yīng)用

微教學(xué)（Micro?teaching）方法，是一種利用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段培養(yǎng)學(xué)生操作技能的教學(xué)方法。它起源于美國斯坦福大學(xué)懷特·艾倫教授等提出的微型教學(xué)概念，指的是將常規(guī)課堂教學(xué)過程中的復(fù)雜知識點(diǎn)或技能點(diǎn)予以分解，或簡化為許多容易理解和掌握的單一知識點(diǎn)或技能點(diǎn)，使學(xué)生更容易接受這些內(nèi)容[8]。近年來，在混凝土結(jié)構(gòu)理論課程中采用微教學(xué)方法進(jìn)行課程輔助教學(xué)，取得了一定成效。微教學(xué)方法包括微課、微信公眾號、微信小程序、微博等。

（1）微課：混凝土結(jié)構(gòu)理論課程的一大特點(diǎn)是與工程實(shí)踐密切相關(guān)，該課程理論知識點(diǎn)多且零散;而微課具有時間短、內(nèi)容精煉的特點(diǎn)，比較適合碎片化學(xué)習(xí)。教師將課程教學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)問題，制作成一系列微課小視頻（網(wǎng)址：http：//video.coursehome.net/，詳見其中的精品微課→第一期→混凝土結(jié)構(gòu)理論）進(jìn)行教學(xué)。從實(shí)施效果來看，學(xué)生們普遍反映通過這些微課的學(xué)習(xí)，可有效解決疑惑，也能加深對知識點(diǎn)的理解。

（2）微信公眾號：筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建“華工混凝土結(jié)構(gòu)”微信公眾號，推送相關(guān)課程資料給學(xué)生，搭建師生溝通交流平臺。相比傳統(tǒng)在線網(wǎng)站，學(xué)生可采用手機(jī)隨時登錄微信公眾號獲取信息。同時，學(xué)生也可在教師的指引下進(jìn)行公眾號投稿、題庫制作及公眾號維護(hù)，最大限度地調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

（3）微信小程序：智能手機(jī)的普及，給教師課堂教學(xué)帶來極大的挑戰(zhàn)。如何讓智能手機(jī)成為課堂教學(xué)的輔助工具而不是干擾工具？為此，教學(xué)團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)了“混凝土結(jié)構(gòu)工具箱”小程序，指導(dǎo)學(xué)生編制“華工混凝土選擇題測試”小程序，并在課堂上使用“雨課堂”小程序進(jìn)行輔助教學(xué)，將微信小程序作為答題、知識點(diǎn)提問、教學(xué)方式調(diào)查的載體，收到良好的教學(xué)效果。

2.PBL教學(xué)方法的應(yīng)用

當(dāng)前的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，對學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力提出了較高的要求。復(fù)雜工程問題具備如下特征：需用工程原理并經(jīng)分析才能解決;涉及多方面的技術(shù)、工程因素;需建立合適的抽象模型才能解決;需體現(xiàn)創(chuàng)造性?；陧?xiàng)目學(xué)習(xí)法（Project?Based?Learnin，簡稱PBL）的教學(xué)方法是一種可達(dá)到以上目標(biāo)的教學(xué)方法。項(xiàng)目學(xué)習(xí)法主要由內(nèi)容、活動、情境和結(jié)果四大要素構(gòu)成。

在此次改革中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)引入PBL教學(xué)法，由教師設(shè)計(jì)若干有別于課本常規(guī)習(xí)題的綜合性題目，題目類型包括實(shí)驗(yàn)研究、中外規(guī)范對比、工程實(shí)踐研究、計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用等。要求學(xué)生每人選擇一個題目進(jìn)行研究，并撰寫研究報(bào)告。學(xué)生需通過查閱資料、研究論證等來完成。在此期間，教師分階段組織學(xué)生討論并答疑，在學(xué)期末抽選部分學(xué)生進(jìn)行展示演講。表1是2019年度若干PBL項(xiàng)目研究的題目。

在項(xiàng)目研究過程中，大部分學(xué)生都能較好地完成所選擇的研究項(xiàng)目，學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力得到較好的培養(yǎng)。如增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)動手能力、數(shù)據(jù)分析能力，以及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)程序應(yīng)用能力、編程能力以及資料檢索能力等。整個活動過程中，教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論分析、方案可行性比對，為學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，組織討論課推動學(xué)生學(xué)習(xí)小組間的交流溝通，并由學(xué)生報(bào)告展示小組成果。課程最終考核結(jié)果，也主要考查學(xué)生在此過程中能力的培養(yǎng)及提高情況。學(xué)生普遍反映，在項(xiàng)目研究的過程中投入了不少精力，也學(xué)到了較多的新知識。

（三）課程教學(xué)考核及評價方法

構(gòu)建“評價—反饋—改進(jìn)”的課程教學(xué)考核循環(huán)體系是認(rèn)證的重要一環(huán)。其中，教學(xué)評價包括任課教師對課程達(dá)成度的自評，以及學(xué)院本科教學(xué)工作指導(dǎo)委員會對課程教學(xué)的評價，對教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況建立可量化的指標(biāo)。教學(xué)反饋包括當(dāng)年度修課學(xué)生和畢業(yè)生的反饋意見。教學(xué)改進(jìn)指的是根據(jù)評價及反饋意見對新階段的課程教學(xué)進(jìn)行調(diào)整

，實(shí)現(xiàn)良性互動循環(huán)。

改革傳統(tǒng)課程考核比例及考核細(xì)節(jié)，加大平時項(xiàng)目研究、分組討論、在線考核環(huán)節(jié)等過程考核成績的比重，相對弱化了期末考試環(huán)節(jié)。

1.課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算

改革后，課程考核以學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度為主要目的，以考查學(xué)生對各知識點(diǎn)的掌握程度和應(yīng)用能力為重要內(nèi)容。為使各培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度可量化，需設(shè)置一系列可計(jì)算的評分標(biāo)準(zhǔn)。課程考核成績雖然還是分為平時成績和期末考試成績兩部分，但是將期末考試

成績的比例由原來的80%調(diào)整

為60%～70%。同時，平時及期末成績分別以概念題、計(jì)算題、研究報(bào)告、心得體會等4項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行分項(xiàng)登記計(jì)算，并按一定權(quán)重進(jìn)行疊加。教學(xué)團(tuán)隊(duì)利用學(xué)校的“教學(xué)在線”平臺，設(shè)計(jì)相應(yīng)的作業(yè)及評分模塊。學(xué)生可在線提交作業(yè)，教師也可在線審閱，成績實(shí)時統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了課程成績的信息化管理。通過達(dá)成度分析，教師可較為清晰地了解學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié)，以及知識掌握程度，從而更好地對課程教學(xué)進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)。

表2是基于國際工程教育認(rèn)證理念開展課堂教學(xué)后，2015級和2016級土木工程卓越班學(xué)生課程目標(biāo)達(dá)成度對比表。從表中可見，2016級學(xué)生的達(dá)成度要比2015級的好些，尤其在概念題（目標(biāo)1）和計(jì)算題（目標(biāo)3）這兩項(xiàng)上有了一定的進(jìn)步。雖然影響因素眾多，但教師從2015級學(xué)生達(dá)成度的分析中獲取數(shù)據(jù)，及時對教學(xué)方式進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)，應(yīng)該是2016級學(xué)生達(dá)成度有進(jìn)步的一個重要原因。

2.課程教學(xué)反饋

通過教學(xué)在線平臺發(fā)放調(diào)查問卷及微信投票等方式，收集學(xué)生對課程教學(xué)的反饋意見，

征求學(xué)生對課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容及方法等方面的建議和意見（如圖2所示），

并對混凝土結(jié)構(gòu)理論課程學(xué)習(xí)對學(xué)生職業(yè)發(fā)展影響進(jìn)行分析研究。授課教師對所收集的信息進(jìn)行歸納總結(jié)，形成反饋整改意見，并根據(jù)整改意見及時調(diào)整下一學(xué)年的課程教學(xué)，形成良性互動循環(huán)，以進(jìn)一步提高混凝土結(jié)構(gòu)理論課程教學(xué)質(zhì)量。

圖2?課程教學(xué)部分調(diào)查問卷

（四）進(jìn)一步推進(jìn)和完善課程教學(xué)改革

課程改革同時也帶來了不少挑戰(zhàn)。一是將平時作業(yè)調(diào)整為完成研究報(bào)告，大大增加了學(xué)生及教師的工作量。多數(shù)學(xué)生感到難度大，建議減少作業(yè)量。二是課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算工作量也很大。原來只需記錄6～7次平時作業(yè)成績，現(xiàn)在則要進(jìn)行大量細(xì)化的分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)，增加了教師的工作量。對此，教學(xué)團(tuán)隊(duì)擬在今后的課程教學(xué)中從課程目標(biāo)出發(fā)，對各項(xiàng)作業(yè)進(jìn)行細(xì)化，明確和量化各項(xiàng)作業(yè)所對應(yīng)的目標(biāo)，去除重復(fù)內(nèi)容，在適當(dāng)減少作業(yè)的同時確保學(xué)生各項(xiàng)能力的培養(yǎng)。

四、?結(jié)語

基于國際工程教育認(rèn)證的混凝土結(jié)構(gòu)理論課程教學(xué)改革內(nèi)容主要是“一個大綱，兩項(xiàng)實(shí)踐”，其中課程教學(xué)大綱的改革是根基，課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法、課程考核及評價方式的改革與實(shí)踐則是重要枝干。本文闡述了微信公眾號、微信小程序、微課等“微教學(xué)”方法和PBL法在教學(xué)改革中的應(yīng)用及成效，介紹了課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算方法，以及教學(xué)反饋制度的構(gòu)建情況。從實(shí)施情況來看，教學(xué)改革的各項(xiàng)措施與國際工程教育認(rèn)證理念的契合度較高，達(dá)到了較好的效果。但也存在改革后學(xué)生及教師工作量增大的問題，需要在今后的課程教學(xué)中逐步解決和完善。

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Teaching?reform?of?concrete?structure?course?based?on

international?engineering?education?certification

CHEN?Qingjuna，b，?JI?Jinga，b，?ZUO?Zhilianga，?CAI?Jiana，b，?ZHANG?Yana，?HUANG?Yanshenga

（a.?School?of?Civil?Engineering?and?Transportation;?b.?State?Key?Laboratory?of?Subtropical

Building?Science，?South?China?University?of?Technology，?Guangzhou?510640，?P.?R?.China）

Abstract：

The?curriculum?teaching?reform?based?on?international?engineering?education?certification?is?a?hot?research?issue.?The?curriculum?reform?of?concrete?structure?course?in?our?team?under?such?background?is?introduced.?“One?syllabus，?two?practices”?are?the?core?contents?of?this?reform，?in?which?the?reform?of?the?curriculum?syllabus?is?the?foundation，?and?the?reform?and?practice?of?the?curriculum?teaching?content?and?teaching?methods，?curriculum?assessment?and?evaluation?methods?are?two?important?branches.?With?the?methods?of?project-based?learning?（PBL）?and?micro?teaching?methods?such?as?WeChat?official?account，?WeChat?mini?program，?micro-lesson?promoted?the?teaching?reform.?The?calculation?method?of?course?completion?and?the?establishment?of?feedback?system?are?established，?and?the?continuous?improvement?of?the?curriculum?is?effectively?realized.?The?measures?of?the?teaching?reform?practice?are?coincident?with?the?concept?of?the?international?engineering?education?certification，?improves?the?international?level?of?teaching.

Key?words：??international?engineering?education?certification;?concrete?structure;?micro?teaching;?project-based?learning?method;?course?teaching

（責(zé)任編輯?王?宣）