全過程、全方位、開放式混合教學(xué)模式創(chuàng)新與探索
——基于工程建造課程的實(shí)踐

王 路 （江蘇大學(xué)，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

0 引言

我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)入新時(shí)代，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日新月異，大型復(fù)雜工程建造及信息化技術(shù)應(yīng)用對(duì)人才培養(yǎng)提出了更高要求，尤其是如何滿足學(xué)生主動(dòng)適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，有力支撐國家創(chuàng)新高質(zhì)量發(fā)展，建成工程強(qiáng)國等一系列時(shí)代問題成為當(dāng)前高校工程建造領(lǐng)域?qū)I(yè)需要深入思考和謀求創(chuàng)新的發(fā)展方向。

工程建造與管理類專業(yè)傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要圍繞書本講知識(shí)點(diǎn)，不僅講授方式老套、枯燥、知識(shí)抽象難于理解，學(xué)生的參與度還不高。同時(shí)，課程開設(shè)主要面向在校本科學(xué)生，此階段的學(xué)生還存在對(duì)現(xiàn)代大型復(fù)雜工程認(rèn)識(shí)不足、知識(shí)儲(chǔ)備不夠、缺乏理論聯(lián)系實(shí)際、自主學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)、學(xué)習(xí)動(dòng)力不夠等情況[1-2]。為此，本文對(duì)我國高校工程建造類專業(yè)創(chuàng)新培養(yǎng)模式及改革創(chuàng)新方向進(jìn)行了探索，力爭實(shí)現(xiàn)全過程、全方位、開放式混合教學(xué)模式的創(chuàng)新[3-4]。

1 工程建造課程“痛點(diǎn)”：教學(xué)反思與問題剖析

在課程建設(shè)過程中，通過收集用人單位反饋意見、社會(huì)需求調(diào)查、學(xué)生反饋及自我反思，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)及知識(shí)獲取中存在如下“痛點(diǎn)”問題。

1.1 如何減少回溯性知識(shí)學(xué)習(xí)與增加前瞻性知識(shí)學(xué)習(xí)

大部分專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容是基于以往成熟的知識(shí)，并將其傳授給學(xué)生，采用的是回溯性學(xué)習(xí)方式，聚焦于相對(duì)固定的知識(shí)。然而，現(xiàn)代工程環(huán)境和對(duì)象是復(fù)雜多變的，很難遇到能夠直接使用以往知識(shí)或者成熟方法解決的問題。學(xué)生或多或少地遇到了所學(xué)知識(shí)無法發(fā)揮作用的問題。究其原因，對(duì)未來可能遇到的問題缺少預(yù)見性是關(guān)鍵所在。

同時(shí)，現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展更是時(shí)變常新。因此，教學(xué)中要帶領(lǐng)學(xué)生洞察和預(yù)測未來發(fā)展趨勢，有的放矢地開展前瞻性學(xué)習(xí)，將守正創(chuàng)新的理念體現(xiàn)在課程知識(shí)重構(gòu)、教學(xué)方法創(chuàng)新等方面，從而讓學(xué)生對(duì)未來工作做好準(zhǔn)備。

1.2 如何提高課堂參與度與增大課堂學(xué)習(xí)效能

現(xiàn)實(shí)中，學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了老師在講臺(tái)上講、自己坐在下面聽。在此情形下，老師成為了課堂的主角，學(xué)生成為了聽眾甚至旁觀者。因此，在課堂教學(xué)中一直致力于提高學(xué)生的參與度，努力將教學(xué)過程變成學(xué)生自主探索實(shí)踐的過程。但是，大部分學(xué)生參與課堂活動(dòng)的積極性并不高，或者無法在研討環(huán)節(jié)中積極思考并提出有價(jià)值的問題。

所以，需要進(jìn)一步加強(qiáng)具身認(rèn)知下的感知教學(xué)，將傳授為主的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐愿兄⑻剿?、體驗(yàn)、實(shí)踐為核心的教學(xué)模式，盡可能地結(jié)合實(shí)物、實(shí)際工程等講授課程內(nèi)容，讓學(xué)生能夠親身地去體驗(yàn)原本只在書本上出現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容。

1.3 如何摒棄被動(dòng)式學(xué)習(xí)方式與倡導(dǎo)求知探索精神

雖然學(xué)生具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，但大多數(shù)學(xué)生的思維方式和認(rèn)知能力并沒有發(fā)生實(shí)質(zhì)性的變化。在對(duì)知識(shí)積累、科學(xué)問題探索，尤其是對(duì)專業(yè)知識(shí)的深入理解上，仍然寄托在老師身上，或者很大程度地依靠課堂上教師的講解，而且這種接受方式是被動(dòng)的，也就是學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)不由自主生成的“被動(dòng)認(rèn)知”“現(xiàn)象思考”“機(jī)械記憶”“蜻蜓點(diǎn)水”“浮光掠影”，無從談及主動(dòng)探索，更無從追求探索創(chuàng)新。

研究可知，造成此類問題的根源不完全在于學(xué)生自身，與教師的授課方式、引導(dǎo)學(xué)生思路能力等息息相關(guān)。從市場機(jī)制的角度來看，教師在教書育人過程中，沒能夠很好地把握“供需關(guān)系”，沒能夠全面深入地了解學(xué)生的真實(shí)需求，很容易造成供給側(cè)的“有效偏離”。加之，學(xué)生作為需求側(cè)，也沒能夠深入認(rèn)識(shí)大學(xué)階段的教學(xué)方式（“供給方式”），沒能夠很好地按照教師的有效供給，進(jìn)行自身需求側(cè)的動(dòng)態(tài)調(diào)整，而是在一味的循規(guī)蹈矩，逐漸對(duì)專業(yè)失去興趣，更是失去了求知探索精神。

基于此，工程建造類課程圍繞建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)新時(shí)代人才培養(yǎng)新需求、新要求，在課程建設(shè)及改革創(chuàng)新中，急需要探索新的教學(xué)模式。課程建設(shè)考慮“全過程、全方位、開放式”改革創(chuàng)新，主要圍繞以下六個(gè)方面建設(shè)課程[5]，問產(chǎn)業(yè)需求建專業(yè)——面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展新需求重構(gòu)專業(yè)知識(shí)建設(shè)前沿課程，問技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容——注重學(xué)科交叉與前沿技術(shù)講授新內(nèi)容，問學(xué)生主體推改革——考慮人才培養(yǎng)助力社會(huì)發(fā)展增效實(shí)用教育，問學(xué)生志趣變方法——突破傳統(tǒng)教學(xué)定式改革教學(xué)方法建立新模式，問內(nèi)外資源創(chuàng)條件——強(qiáng)化產(chǎn)教融合協(xié)同育人創(chuàng)立新機(jī)制，問國際前沿立標(biāo)準(zhǔn)——探索最新前沿發(fā)展講好中國故事。

2 混合式教學(xué)模式創(chuàng)新：體現(xiàn)“全過程、全方位、開放式”

2.1 課程目標(biāo)與教學(xué)理念創(chuàng)新

當(dāng)前，中國正在由“建造大國”向“建造強(qiáng)國”不斷邁進(jìn)。同時(shí)，現(xiàn)代工程日趨復(fù)雜，工程建造方式與技術(shù)發(fā)展也在發(fā)生變革，參數(shù)化設(shè)計(jì)、數(shù)字化施工、智能化運(yùn)維成為了行業(yè)熱門，建筑業(yè)正奮力向著智能化和工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的方向不斷轉(zhuǎn)型升級(jí)。

在此雙重背景下，課程主動(dòng)迎合國家建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展帶來的更新、更廣、更高的人才培養(yǎng)要求，將前瞻性與實(shí)用性知識(shí)融合，聚焦工程建造領(lǐng)域前沿、熱點(diǎn)與難點(diǎn)的關(guān)鍵問題，幫助學(xué)生掌握現(xiàn)代工程建造的新理念、新理論、新設(shè)備、新模式、新方法、新技術(shù)、新工法等重要理論與實(shí)踐知識(shí)，全面拓寬知識(shí)面，全面提升核心競爭力，對(duì)未來職業(yè)發(fā)展全過程也有著先導(dǎo)和引領(lǐng)作用。

課程堅(jiān)持立德樹人，開展了以“砥礪建造強(qiáng)國志，力踐工程報(bào)國行”為主題的課程思政教育，不斷堅(jiān)定學(xué)生“工程報(bào)國”的理想信念，不斷孕育學(xué)生“工程強(qiáng)國”的家國情懷，讓學(xué)生將專業(yè)知識(shí)和技能真正轉(zhuǎn)化為未來立足崗位、服務(wù)國家的愛國心、強(qiáng)國志、報(bào)國行。

課程注重知行合一，采用線上線下混合式開放教學(xué)模式，線上平臺(tái)包含視頻課程、在線實(shí)驗(yàn)、工程案例庫等，注重學(xué)習(xí)廣度。線下環(huán)節(jié)開展案例分析、研討交流、探索實(shí)踐等，加強(qiáng)學(xué)習(xí)深度并提升課程高度，同時(shí)支持學(xué)生開展研究型、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。最終，建成了線上線下既能相互獨(dú)立，也能相互融合的多模式混合開放課程。

課程踐行科研反哺教學(xué)，將自主研發(fā)的各類智能建造與管理系統(tǒng)、國家級(jí)科研平臺(tái)和校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等最新技術(shù)成果、參與的多項(xiàng)國家重大工程實(shí)踐案例等融入課程。最終，在智能建造與管理方面形成鮮明特色。

2.2 課程內(nèi)容創(chuàng)新

課程立足“建造強(qiáng)國”背景，以工程問題貫穿式解決方案為主線，重構(gòu)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)，在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探索能力，全面采用了“線上學(xué)習(xí)拓展+線下探索實(shí)踐”的開放式混合教學(xué)模式，結(jié)合典型工程問題和案例，綜合采用問題導(dǎo)向和案例導(dǎo)向的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣并培養(yǎng)學(xué)生科研思維與習(xí)慣。

課程全面融入課程思政元素，致力于幫助學(xué)生樹立土木工程大國與強(qiáng)國自信，強(qiáng)化未來工程建設(shè)者的使命擔(dān)當(dāng)意識(shí)，圍繞工程建設(shè)的社會(huì)責(zé)任、工程施工的工匠精神、工程管理的責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)戎匾颊黝}，打造了以“砥礪建造強(qiáng)國志，力踐工程報(bào)國行”為主題的特色思政課程。

課程全面采用線上線下混合開放教學(xué)模式，并提供豐富的混合式學(xué)習(xí)資源。線上環(huán)節(jié)通過自主建設(shè)的在線課程平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行自主探索性學(xué)習(xí)，線下學(xué)習(xí)充分利用國家級(jí)科研平臺(tái)等優(yōu)質(zhì)軟硬件資源，開展問題導(dǎo)向下的研討互動(dòng)和探索實(shí)踐，為學(xué)生提供全方位、多場景的學(xué)習(xí)平臺(tái)和資源。

課程教學(xué)內(nèi)容與先進(jìn)技術(shù)裝備結(jié)合緊密，注重新技術(shù)、新設(shè)備與傳統(tǒng)的工程建造活動(dòng)的深度融合。因此，課程建設(shè)中加強(qiáng)了自主探索實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)，將無人機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)、超聲相控陣探傷儀、掃描式激光多普勒測振儀等最新設(shè)備作為學(xué)生進(jìn)行課程探索實(shí)踐的硬件支撐，并幫助學(xué)生將感性認(rèn)識(shí)與理性認(rèn)知相融合。

課程核心、前沿教學(xué)內(nèi)容大多源自自主科研和工程實(shí)踐成果，實(shí)現(xiàn)了科研反哺教學(xué)，并在“智能建造與管理”方面形成了鮮明特色。例如，智能建造與管理系統(tǒng)研發(fā)、虛擬現(xiàn)實(shí)和機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用、裝配式建筑施工質(zhì)量智能檢測、工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與損傷檢測方面所使用的教學(xué)案例均為團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)成果。這不但有利于激發(fā)學(xué)生的科研興趣，也為后續(xù)科研活動(dòng)提供先導(dǎo)。

2.3 教學(xué)方式創(chuàng)新

課程全面推進(jìn)線上線下混合式教學(xué)改革。學(xué)生先進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，充分利用自主錄制的視頻課程、自主編寫的工程案例、自主開發(fā)的在線實(shí)驗(yàn)等豐富的學(xué)習(xí)資源，自主利用各類時(shí)空?qǐng)鼍斑M(jìn)行“碎片化”學(xué)習(xí)，拓展知識(shí)廣度。再進(jìn)入線下課堂，在老師的帶領(lǐng)下聚焦重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，開展案例分析、問題研討、實(shí)踐探索等活動(dòng)，不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)深度。最后，在線提交作業(yè)和考核，問題和體會(huì)亦可在線反饋交流。最終，創(chuàng)建課內(nèi)課外連通、線上線下融合、校內(nèi)校外協(xié)同的開放教學(xué)模式。

課程強(qiáng)化機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)、機(jī)器視覺等先進(jìn)技術(shù)在建筑業(yè)中的應(yīng)用場景，圍繞工程問題的創(chuàng)新型解決方案，向?qū)W生提供相關(guān)硬件設(shè)備和開發(fā)平臺(tái)，支持學(xué)生通過實(shí)踐探索的方式開展研究型、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。

具體教學(xué)中，將課程分為課前注重基礎(chǔ)先導(dǎo)、課中聚焦核心關(guān)鍵、課后加強(qiáng)進(jìn)階提高的3 個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)階段，形成“線上學(xué)習(xí)—實(shí)踐探索—案例剖析—問題研討—深度思考”的教學(xué)主軸線。

課程實(shí)施了以“砥礪建造強(qiáng)國志，力踐工程報(bào)國行”為主題的課程思政教育，設(shè)計(jì)了“以觀入境—踐行入術(shù)—踐史入理—辯證入道”為主軸的課程思政教學(xué)主軸線，圍繞問題引入、支架搭建、過程組織、點(diǎn)撥糾錯(cuò)、考核評(píng)價(jià)的全過程，采用引領(lǐng)啟發(fā)、互動(dòng)研討、體驗(yàn)實(shí)踐、情境觀摩等多種教學(xué)方法。同時(shí)，主講教師利用自身參與工程實(shí)踐和學(xué)術(shù)交流的機(jī)會(huì)，挖掘親歷真實(shí)課程思政素材，將課程思政融入大型復(fù)雜工程案例教學(xué)，用身邊人講身邊事的方式，將學(xué)生代入課程思政教學(xué)情境，講好工程建造的中國故事。最終，實(shí)現(xiàn)了課程思政教學(xué)與專業(yè)知識(shí)教學(xué)的“同頻共振”，不斷提升課程高度。

2.4 教學(xué)研究拓展創(chuàng)新

課程注重教學(xué)研究，尤其關(guān)注學(xué)生對(duì)工程建造領(lǐng)域的前沿技術(shù)和學(xué)習(xí)能力探索，教學(xué)上注重啟發(fā)式教學(xué)，突出前沿技術(shù)的研究，向?qū)W生引入大量的科研知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索和鉆研。

3 教學(xué)成果輻射：實(shí)現(xiàn)學(xué)生、教師、課程增益閉環(huán)

3.1 激發(fā)學(xué)生綜合潛能

課程“全過程、全方位、開放式”創(chuàng)新極大吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提升了學(xué)生的綜合能力。近三年，學(xué)生評(píng)價(jià)始終處于專業(yè)前列，學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)可度高，認(rèn)為內(nèi)容新穎、前沿性好、專業(yè)性強(qiáng)，教學(xué)過程中互動(dòng)多，注重科研思維和能力訓(xùn)練，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)有著很好的引導(dǎo)和啟發(fā)作用。

課程思政教學(xué)成效突出，學(xué)生提前、充分了解我國現(xiàn)階段工程建造水平和實(shí)現(xiàn)超級(jí)工程的建造能力，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)我國工程建造硬實(shí)力的自豪感和榮譽(yù)感，樹立土木工程大國與強(qiáng)國的自信心。同時(shí)，也加強(qiáng)了學(xué)生尋找技術(shù)差距、攻克工程建造世界難題，為我國更快更好實(shí)現(xiàn)建造強(qiáng)國而努力奮斗的使命感。此外，課程還有力地支撐了研究創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐競賽活動(dòng)，學(xué)生依托課程獲得各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎(jiǎng)項(xiàng)。

3.2 提升教師育人能力

依托課程建設(shè)，團(tuán)隊(duì)教師育人與教學(xué)能力顯著提升，不僅獲得各類教學(xué)比賽獎(jiǎng)項(xiàng)，同時(shí)依托課程建設(shè)還獲批課程思政示范課、一流（精品）課程、優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)、教改課題等教學(xué)教改類項(xiàng)目，提升教師教學(xué)與育人能力。

3.3 增強(qiáng)課程輻射推廣

課程堅(jiān)持“創(chuàng)新內(nèi)容課程化、創(chuàng)新過程普適化、創(chuàng)新作品成果化”的理念，充分體現(xiàn)“以學(xué)生發(fā)展為中心”，提出解決問題的思路與方法，課程教學(xué)創(chuàng)新服務(wù)于學(xué)生有效收益。課程形成的創(chuàng)新成果可推廣到兄弟院校及相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)借鑒。

課程團(tuán)隊(duì)還積極開展國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流和課程推廣，以“智能建造與管理”為代表的特色教學(xué)內(nèi)容在國內(nèi)具有較廣泛的受眾面，并形成了示范效應(yīng)。