土木工程專業(yè)“模塊化課程池”建設(shè)探索與實(shí)踐

姚軍 劉偉

基金項(xiàng)目：教育部新工科項(xiàng)目（E-ZY JG20200225）;安徽省高等學(xué)校自然科學(xué)研究項(xiàng)目重點(diǎn)項(xiàng)目（KJ2019A0822）;安徽省高校優(yōu)秀青年人才支持項(xiàng)目（gxyq2020067）;合肥學(xué)院自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目（18ZR02ZDA）。

摘 要：為打破學(xué)科壁壘，突破原有課程體系的限定，實(shí)現(xiàn)復(fù)合型工程技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，合肥學(xué)院土木工程專業(yè)根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)，以項(xiàng)目為鏈條系統(tǒng)地構(gòu)建“模塊化課程池”，其核心內(nèi)容為根據(jù)人才培養(yǎng)方案內(nèi)容構(gòu)建五個模塊池，若干個“課程池”以及“模塊化課程池”，動態(tài)調(diào)整機(jī)制，科學(xué)有效支撐人才培養(yǎng)方案，滿足地方高校高水平應(yīng)用型高校建設(shè)的需要。

關(guān)鍵詞：土木工程;“模塊化課程池”;應(yīng)用型高校;新工科

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2022.10.080

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷攀高、建筑行業(yè)朝著智能化、個性化、節(jié)能化發(fā)展，高校傳統(tǒng)教學(xué)模式受到?jīng)_擊，社會對于地方型應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)提出了更高、更新的要求。從國家層面，教育部自2017年以來，在高校中開始積極開展新工科教學(xué)改革，努力塑造具有中國特色的工程教育模式，幫助地方性應(yīng)用型高校走出一條屬于自己的發(fā)展道路。黨的十八屆三中全會提出，要深化教育領(lǐng)域綜合改革，加快現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)，深化產(chǎn)教融合，校企合作，培養(yǎng)高素質(zhì)和技能型人才。面對新形勢、新政策的要求，我校土木工程專業(yè)積極按照新時代、新要求及時開展教學(xué)改革，在借鑒德國應(yīng)用科技大學(xué)模塊化教學(xué)模式基礎(chǔ)之上，結(jié)合新工科的要求，開展土木工程專業(yè)“模塊化課程池”教學(xué)改革，打破學(xué)科界限、建立新的課程群，提升學(xué)生綜合運(yùn)用和科學(xué)創(chuàng)新的能力。

1 “模塊化課程池”主要研究內(nèi)容和方法

針對社會和國家的要求，合肥學(xué)院積極開展教學(xué)改革探索，土木工程專業(yè)“模塊化課程池”教學(xué)改革，主要包含以下內(nèi)容：五個模塊池建設(shè)、專業(yè)課程池建設(shè)、評估“模塊化課程池”的教學(xué)效果和學(xué)生能力達(dá)成度以及“模塊化課程池”動態(tài)調(diào)整機(jī)制，通過重組教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建科學(xué)高質(zhì)人才培養(yǎng)體系，來提高本科生人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1.1 五個模塊池建設(shè)

“模塊化課程池”是指二門或以上課程模塊的組合，傳統(tǒng)課程擁有完整的課程內(nèi)容，但是課程之間存在知識重合、銜接不連續(xù)、難以形成知識體系，模塊化課程池以知識整體性、連貫性為優(yōu)化目標(biāo)，再通過一定的教學(xué)組織設(shè)計(jì)，可以讓教學(xué)內(nèi)容構(gòu)成完整教學(xué)體系。這樣學(xué)生對知識的綜合理解、應(yīng)用會更好。

不同模塊池之間也要服從內(nèi)容上完整、前后銜接上符合梯次不斷深化，從而形成科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容體系如公共模塊池、專業(yè)模塊池、支撐學(xué)科模塊池、應(yīng)用領(lǐng)域模塊池和綜合實(shí)踐模塊池具體見圖1所示。與此同時，在模塊化課程池建設(shè)上，頂層設(shè)計(jì)應(yīng)遵循關(guān)聯(lián)性、整體性、獨(dú)立性的原則。

在做好模塊池內(nèi)容建設(shè)的同時，還要做好相應(yīng)硬件配套，比如專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)、課程池教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及課程池考核方式等內(nèi)容，力求形成教學(xué)內(nèi)容明確、考核體系科學(xué)，從而保證教學(xué)輸入和學(xué)生能力輸出對等的狀態(tài)。

土木工程專業(yè)屬性為實(shí)踐性強(qiáng)，作為地方高水平應(yīng)用型大學(xué)在本科教學(xué)過程中應(yīng)突出學(xué)生綜合實(shí)踐能力。當(dāng)前，我校土木工程專業(yè)為迎合合肥市地方建設(shè)開設(shè)了城市地下空間和裝配式建筑兩個專業(yè)方向?！澳K化課程池”的教學(xué)改革工作重心應(yīng)突出專業(yè)實(shí)踐性屬性和支撐兩個專業(yè)方向，找準(zhǔn)培養(yǎng)目標(biāo)、確定培養(yǎng)內(nèi)容成為人才培養(yǎng)方案的兩個核心要素。

（1）公共模塊池：包含通識教育模塊、公共基礎(chǔ)模塊和專業(yè)基礎(chǔ)模塊，培養(yǎng)所有專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)能力。

（2）專業(yè)模塊池：每個專業(yè)根據(jù)專業(yè)方向的不同設(shè)置“子模塊池”，每個“子模塊池”由該專業(yè)方向的核心模塊和拓展模塊構(gòu)成，培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生特定方向的專業(yè)能力，所有的“子模塊池”共同組成了該專業(yè)的專業(yè)模塊池。

（3）支撐學(xué)科模塊池：包含多個交叉學(xué)科“子模塊池”，由相應(yīng)的跨學(xué)科、跨專業(yè)模塊構(gòu)成，各專業(yè)學(xué)生可以根據(jù)自己的能力特點(diǎn)，構(gòu)建個性化的知識體系。

（4）應(yīng)用領(lǐng)域模塊池：包含多個應(yīng)用領(lǐng)域“子模塊池”，學(xué)生可根據(jù)職業(yè)發(fā)展規(guī)劃方向，在學(xué)習(xí)導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行選修，培養(yǎng)特定領(lǐng)域的應(yīng)用能力。

（5）綜合實(shí)踐模塊池：包含不同形式的實(shí)踐教學(xué)模塊，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、技術(shù)創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提供模塊之間的學(xué)分置換機(jī)制。

1.2 專業(yè)課程“模塊化課程池”建設(shè)

我校借鑒德國應(yīng)用科技大學(xué)模塊化教學(xué)模式，開展模塊化教學(xué)改革已有數(shù)十年，確定以學(xué)生能力輸出為目標(biāo)導(dǎo)向的教學(xué)模式。將課程與課程之間有機(jī)結(jié)合形成模塊，而模塊化課程池則是將模塊之間再繼續(xù)組合，形成課程池。一個模塊化課程池體現(xiàn)土木工程專業(yè)一個能力輸出要素，比如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程池、項(xiàng)目管理課程池等，在課程池教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確，教學(xué)效果更明顯。

土木工程專業(yè)性較強(qiáng)，在原有的31個模塊中可以將相關(guān)有關(guān)聯(lián)屬性的模塊進(jìn)行組合形成模塊池，以達(dá)到以能力導(dǎo)向的輸出。五大課程池之一的專業(yè)模塊池，又根據(jù)內(nèi)容屬性不同分為不同的子課程池：基礎(chǔ)力學(xué)課程池、專業(yè)力學(xué)課程池、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程池、項(xiàng)目管理課程池、土木工程施工課程池、選修課課程池。

比如將《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊》和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊》《基礎(chǔ)工程模塊》《工程圖學(xué)模塊》進(jìn)行組合形成《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊池》具體內(nèi)容見圖2所示，混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)作為國內(nèi)主流的結(jié)構(gòu)形式，將二者的知識以及工程制圖知識有機(jī)結(jié)合共同培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，徹底體現(xiàn)能力導(dǎo)向的目標(biāo)。

模塊化課程群建設(shè)原則是將傳統(tǒng)課程大綱重新編寫，刪減課程與課程之間重合知識點(diǎn)，課程組教師要仔細(xì)篩選工程案例。工程案例要涵蓋大多知識點(diǎn)，并對知識點(diǎn)進(jìn)行分類辨析、總結(jié)，讓學(xué)生通過案例學(xué)知識;通過知識總結(jié)學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)，形成實(shí)踐-知識-實(shí)踐循環(huán)學(xué)習(xí)模式，不斷鞏固所學(xué)內(nèi)容。下面以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容為案例，說明專業(yè)課程池建設(shè)內(nèi)容。

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程中主要講授單層工業(yè)廠房和框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)則是要求學(xué)生設(shè)計(jì)單層工業(yè)廠房。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中，學(xué)生學(xué)會鋼架和桁架體系的內(nèi)力計(jì)算并確定廠房的計(jì)算簡圖;在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程中，學(xué)生學(xué)會如何布置柱網(wǎng)，如何根據(jù)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果對梁柱進(jìn)行配筋;房屋建筑學(xué)課程中，學(xué)生學(xué)會有檁屋面和無檁屋面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并設(shè)計(jì)廠房屋面;在工程圖學(xué)課程中，學(xué)生學(xué)會利用投影知識繪制廠房施工圖，通過專業(yè)課程池，單層廠房設(shè)計(jì)則能順利完成，這些內(nèi)容形成專業(yè)課程池，無重合知識點(diǎn)、學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，理論和實(shí)踐完全結(jié)合。

1.3 評估“模塊化課程池”的教學(xué)效果和學(xué)生能力達(dá)成度

模塊化課程池的建設(shè)目的是為了培養(yǎng)學(xué)生具備較高的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力，模塊化課程池建設(shè)質(zhì)量的好壞直接影響學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，模塊池不僅僅是課程組合，更主要是學(xué)習(xí)內(nèi)容和對學(xué)生能力的鍛煉，以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化課程池為例，課程內(nèi)容和目標(biāo)達(dá)成度見表1所示，因此模塊化課程池組建質(zhì)量的好壞非常重要。

考核方式是體現(xiàn)教學(xué)效果好壞的主要方式，建設(shè)完課程池以后不能再以單一的知識點(diǎn)來考核學(xué)生，應(yīng)以綜合應(yīng)用或者將真實(shí)項(xiàng)目案例改變?yōu)榭己祟}，綜合考核學(xué)生的理論和綜合應(yīng)用能力，因此，可以通過考核結(jié)果來評估課程池的教學(xué)效果。學(xué)生能力達(dá)成度應(yīng)考慮課程池形成后包含了之前單一課程的達(dá)成度，這樣形成課程池以后任然滿意畢業(yè)要求的能力達(dá)成度。

1.4 建立“模塊化課程池”動態(tài)調(diào)整機(jī)制

當(dāng)前社會快速發(fā)展，工程建設(shè)無論在技術(shù)、材料、管理都實(shí)現(xiàn)了重大突破，未來還將發(fā)生重大變革。土木工程行業(yè)在經(jīng)濟(jì)能力和科學(xué)技術(shù)的支撐下不斷向前發(fā)展，如目前的裝配式技術(shù)、盾構(gòu)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，行業(yè)正在向智能化、節(jié)能化發(fā)展，高校培養(yǎng)方向也應(yīng)當(dāng)不斷調(diào)整迎合行業(yè)發(fā)展，社會對人才的需求也在不斷調(diào)整中，所以“模塊化課程池”并不是最終的教改終點(diǎn)，課程池建設(shè)也應(yīng)具備動態(tài)調(diào)整機(jī)制，比如在應(yīng)用領(lǐng)域模塊池、綜合實(shí)踐模塊池不斷按照社會發(fā)展的新需求、新動態(tài)不斷調(diào)整，及時在人才培養(yǎng)方案中專業(yè)選修模塊加以支撐調(diào)整方向，在動態(tài)中不斷更新。

2 結(jié)論

土木工程專業(yè)“模塊化課程池”教改工作通過建設(shè)五個模塊池、專業(yè)課程子模塊池，以及模塊池評估體系和動態(tài)機(jī)制的建立，形成了科學(xué)的人才培養(yǎng)方案體系，在提升學(xué)生公共基礎(chǔ)能力、專業(yè)設(shè)計(jì)能力、綜合實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，提升學(xué)生市場競爭力，凸顯我校作為地方性高校發(fā)展定位，為地方建設(shè)培養(yǎng)更多的綜合型人才。

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