基于專業(yè)認(rèn)證的砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

惠存　海然　程學(xué)磊

摘 要：本研究結(jié)合土木工程行業(yè)發(fā)展背景，基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念，對土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)性課程砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)改革探索，分析總結(jié)砌體結(jié)構(gòu)在課程體系和教學(xué)模式上存在的不足，并提出了相應(yīng)的解決方案，以切實(shí)提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)；專業(yè)認(rèn)證；人才培養(yǎng)；教學(xué)改革

專業(yè)認(rèn)證是近年我國高等院校廣泛實(shí)施的一項(xiàng)重要工作，是專門性教育評估認(rèn)證機(jī)構(gòu)依照認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量狀況實(shí)施的一種外部評價(jià)過程，旨在證明當(dāng)前和可預(yù)見的一段時間內(nèi)，該專業(yè)能否達(dá)到既定的人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。工程教育是我國高等教育的重要組成部分，在高等教育體系中占有很大比例。尤其是在國家工業(yè)化的進(jìn)程中，門類齊全、獨(dú)立完整的工業(yè)體系的形成與發(fā)展，離不開行業(yè)內(nèi)高級技術(shù)人才的貢獻(xiàn)，專業(yè)人才在其中發(fā)揮著不可替代的作用。因此，進(jìn)行工程教育專業(yè)認(rèn)證不僅可以推動專業(yè)建設(shè)，提高教學(xué)質(zhì)量，還能培養(yǎng)更多的工程人才，促進(jìn)工程行業(yè)發(fā)展，推動國家工業(yè)化進(jìn)程。

目前，已有眾多專家學(xué)者對其教學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)認(rèn)證進(jìn)行了深入研究，內(nèi)容包括課程體系建設(shè)、教學(xué)思想轉(zhuǎn)變、考核制度更新等。陶彩虹等認(rèn)為，教學(xué)模式傳統(tǒng)、教學(xué)方法方式單一、教學(xué)資源配置不夠完善等因素對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)造成了一定的阻礙，他們分別探討了工程教育認(rèn)證和新工科建設(shè)背景下對“化工原理”進(jìn)行課程改革的思路和方法，以期從根本上提高化工原理課程體系的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)能真正解決工程實(shí)際問題的高級人才。曾聰?shù)仍谝咔榉揽爻B(tài)化的現(xiàn)實(shí)背景下，以東北電力大學(xué)土木工程專業(yè)開設(shè)的“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程為例，開展了混合式教學(xué)模式探索。實(shí)踐表明，在工程教育認(rèn)證理念下混合式教學(xué)模式可以更好地培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜土木工程問題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。鄭曉芬等在工程認(rèn)證背景下根據(jù)“建筑結(jié)構(gòu)抗震”課程自身的特點(diǎn)，探索了課程思政教育教學(xué)的改革路徑，提出了課程思政教學(xué)改革建議，取得了豐碩成果。

本文以專業(yè)認(rèn)證為背景，對砌體結(jié)構(gòu)專業(yè)課程進(jìn)行教學(xué)改革，發(fā)現(xiàn)和解決改革過程中產(chǎn)生的問題，并對整個過程深入思考，總結(jié)專業(yè)認(rèn)證背景下砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)，以為相關(guān)高校進(jìn)行專業(yè)認(rèn)證、人才培養(yǎng)提供思路和參考。

一、專業(yè)認(rèn)證背景下砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)的新思考

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心就是要確認(rèn)工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，是一種以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向的合格性評價(jià)。工程教育專業(yè)認(rèn)證要求課程體系設(shè)置、師資隊(duì)伍配備、辦學(xué)條件配置等都圍繞“學(xué)生畢業(yè)能力達(dá)成”這一核心任務(wù)展開，并強(qiáng)調(diào)建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制以保證專業(yè)的教育質(zhì)量和教育活力。

砌體結(jié)構(gòu)是由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建（構(gòu)）筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，一般可分為磚砌體、砌塊砌體、石砌體三大類。砌體結(jié)構(gòu)在我國建筑行業(yè)有著舉足輕重的地位和源遠(yuǎn)流長的歷史，幾千年來有了長足的發(fā)展，萬里長城、嵩岳寺塔、南京無梁殿等都是我國古代經(jīng)典的砌體結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)作為高等院校土木工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，對相關(guān)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)有著重要意義，但傳統(tǒng)的砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)已無法滿足當(dāng)前工程行業(yè)發(fā)展對專業(yè)人才的技術(shù)需求。尤其是在全球化發(fā)展的進(jìn)程中，人才培養(yǎng)更要向國際看齊，因此砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)方式亟需更新，以適應(yīng)時代和行業(yè)發(fā)展的趨勢。

以專業(yè)認(rèn)證為依托，針對砌體結(jié)構(gòu)與當(dāng)前行業(yè)發(fā)展不同步的現(xiàn)象進(jìn)行深入思考，反思砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)過程中存在的不足，并提出合理有效的解決方案，是本文研究的重點(diǎn)。如何使砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)與時代接軌，使砌體結(jié)構(gòu)這個歷史悠久的建筑形式重新迸發(fā)活力，是當(dāng)前砌體結(jié)構(gòu)任課教師需要深入思考的問題，也是本研究的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。

二、砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中存在的問題

砌體結(jié)構(gòu)作為土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)性課程之一，偏重于實(shí)踐和應(yīng)用，而快速發(fā)展的建筑行業(yè)和施工技術(shù)，也對從業(yè)人員的素質(zhì)和水平有了更高的要求。這就要求專業(yè)教育對人才的培養(yǎng)方式進(jìn)行升級，以培養(yǎng)出擁有豐富的專業(yè)知識和較強(qiáng)的動手能力的畢業(yè)生。但結(jié)合中原工學(xué)院土木工程專業(yè)的教學(xué)實(shí)際來看，課題組發(fā)現(xiàn)砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中還存在一些突出問題。

（一）人才培養(yǎng)目標(biāo)定位模糊

綜合專業(yè)教育的情況來看，中原工學(xué)院砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的培養(yǎng)模式還有待優(yōu)化，學(xué)生對課程知識的學(xué)習(xí)相對單一，不能將以往所學(xué)知識與砌體結(jié)構(gòu)課程相結(jié)合。專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)停留在相對宏觀的層面，定位不夠精準(zhǔn)。

（二）教學(xué)內(nèi)容多、學(xué)時少

砌體結(jié)構(gòu)相關(guān)原理和設(shè)計(jì)方法均包含在同一本教材里面，教學(xué)內(nèi)容相對其他課程來說更加豐富，知識點(diǎn)繁多。但在課時安排上，該課程僅有30個理論教學(xué)學(xué)時，如此有限的時間遠(yuǎn)不足以讓教師講透、學(xué)生學(xué)透。況且目前很多高校對這門課僅開設(shè)理論教學(xué)，課堂枯燥，教學(xué)任務(wù)繁重，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大，教學(xué)效果難以有效提升。

（三）教學(xué)手段單一

很多高校的砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)僅僅依靠任課教師板書和多媒體課件，難以建立起教師與學(xué)生之間“教與學(xué)”的互動，大部分教學(xué)內(nèi)容的教授方式仍為灌輸式、填鴨式，傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教學(xué)思想沒有得到改變。作為工程類院校，中原工學(xué)院同樣存在“重理論、輕實(shí)踐”的現(xiàn)象，在一定程度影響了人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度。

（四）教學(xué)模型缺乏

由于砌體結(jié)構(gòu)的教學(xué)模型復(fù)雜，教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入不足，磚構(gòu)造柱、圈梁、過梁、挑梁、配筋砌體等重要模型難以在教學(xué)過程中呈現(xiàn)出來。該課程實(shí)踐性較強(qiáng)，很多專業(yè)名詞和構(gòu)造措施較為抽象，難以理解，僅靠課堂教學(xué)很難讓學(xué)生形成良好的感性認(rèn)識。教學(xué)模型的缺乏會影響學(xué)生對構(gòu)件乃至結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、設(shè)計(jì)方法等知識的深層次認(rèn)知，課堂容易枯燥無味，教學(xué)效果會大打折扣。

三、專業(yè)認(rèn)證背景下砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革

目前，砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)已有三個階段的發(fā)展，分別是傳統(tǒng)教學(xué)階段、實(shí)踐教學(xué)改革階段和信息化教學(xué)階段，但仍存在一定的不足，有進(jìn)一步改進(jìn)的空間?；趯I(yè)認(rèn)證的背景，砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)需要根據(jù)當(dāng)前教學(xué)中出現(xiàn)的問題以及實(shí)際工程應(yīng)用對人才能力的要求進(jìn)行調(diào)整，以滿足時代發(fā)展和施工技術(shù)進(jìn)步的需要，與時俱進(jìn)地培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才。

（一）明確人才培養(yǎng)目標(biāo)

高標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)建設(shè)要求高校服務(wù)面向清晰，人才培養(yǎng)要滿足國家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求，符合學(xué)校的辦學(xué)定位。中原工學(xué)院作為一所以工為主的綜合型工程類院校，提出基于紡織特色和工科為主的綜合型大學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。以學(xué)生為中心，根據(jù)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和接受特點(diǎn)，進(jìn)一步利用信息化技術(shù)手段深化線下教學(xué)改革，調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生學(xué)習(xí)效果?；诠こ探逃龑I(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的要求，中原工學(xué)院結(jié)合行業(yè)需求和社會發(fā)展對土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，進(jìn)一步明確了人才培養(yǎng)的目標(biāo)，按照行業(yè)需求進(jìn)行砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的改革。在人才培養(yǎng)的實(shí)踐過程中，遵循知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的原則，大力培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神、創(chuàng)造性思維、家國情懷等，進(jìn)一步落實(shí)土木工程專業(yè)認(rèn)證的培養(yǎng)目標(biāo)。

（二）更新教學(xué)內(nèi)容

砌體結(jié)構(gòu)課程采用國家級規(guī)劃教材《砌體結(jié)構(gòu)》（敬登虎、藍(lán)宗建主編，中國建筑工業(yè)出版社出版），該教材內(nèi)容豐富，基本覆蓋了當(dāng)前有關(guān)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、加固的所有內(nèi)容。該教材為教育部高等學(xué)校土木工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會推薦教材，內(nèi)容豐富且更新及時，符合當(dāng)前高校對相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)的要求。以在線教學(xué)平臺為基礎(chǔ)，建設(shè)對應(yīng)課程的資源庫，包括涵蓋全部授課內(nèi)容的多媒體課件和完善的試題庫、習(xí)題解答與章節(jié)總結(jié)等。結(jié)合虛擬仿真技術(shù)，搭建砌體結(jié)構(gòu)課程相關(guān)的虛擬仿真教學(xué)課程，建立健全力學(xué)與工程結(jié)構(gòu)虛擬仿真系統(tǒng)，開發(fā)虛擬仿真技術(shù)用于指導(dǎo)砌體結(jié)構(gòu)施工。運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)實(shí)驗(yàn)，對砌體結(jié)構(gòu)施工中經(jīng)常遇到的細(xì)節(jié)問題進(jìn)行仿真，并提供恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，使大部分施工方案都可在虛擬模型上展示，加深學(xué)生對于砌體結(jié)構(gòu)課程的理解。與省內(nèi)外知名設(shè)計(jì)及施工企業(yè)建立合作關(guān)系，以實(shí)際工程作為虛擬實(shí)驗(yàn)對象，建立實(shí)際工程的虛擬模型，帶給學(xué)生立體感和真實(shí)感，全面提升教學(xué)效果。

在教學(xué)過程中，將砌體結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容分為兩大部分：一部分圍繞砌體結(jié)構(gòu)課程的關(guān)鍵技術(shù)來組織，包括砌體材料及砌體的力學(xué)性能、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算方法、砌體結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算、混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì)、過梁墻梁挑梁及墻體的構(gòu)造措施、混合結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)等；另一部分圍繞砌體結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的更新，包括虛擬仿真技術(shù)、認(rèn)知實(shí)習(xí)等。教學(xué)方式以線下為主，同時充分發(fā)揮信息化技術(shù)優(yōu)勢，以雨課堂、企業(yè)微信等在線教學(xué)工具為輔，再結(jié)合工程實(shí)景的參觀教學(xué)，讓學(xué)生自己動手實(shí)踐，有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果得到顯著提升。

（三）改革教學(xué)方式

在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，課題組利用學(xué)校在線教學(xué)平臺的優(yōu)勢，將教學(xué)主體從教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生，確保學(xué)生不受時空限制，自主進(jìn)行課程學(xué)習(xí)。具體而言，課題組采取以下四項(xiàng)舉措。

第一，利用企業(yè)微信、雨課堂等教學(xué)輔助軟件，提前發(fā)布視頻、課件，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中，教師可利用雨課堂發(fā)布試題，并通過學(xué)生的答題情況實(shí)時了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況。學(xué)生可通過雨課堂平臺聽課、查看PPT，有疑問時則可通過彈幕、投稿等方式與教師進(jìn)行溝通交流。課后，教師還可以通過企業(yè)微信平臺發(fā)布章節(jié)測試，讓學(xué)生鞏固本節(jié)所學(xué)，并通過企業(yè)微信平臺進(jìn)行師生間互動。

第二，踐行“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，將一定的理論教學(xué)課時留給學(xué)生，由學(xué)生以小組形式進(jìn)行學(xué)習(xí)分享，采用以“學(xué)生講解為主、教師補(bǔ)充為輔”的模式進(jìn)行教學(xué)。

第三，安排一定的認(rèn)知實(shí)習(xí)課程，由任課教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)地考察，結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行相關(guān)知識的講解，加深學(xué)生對于理論知識的理解。

第四，增加一定的動手實(shí)踐課程，由相關(guān)教學(xué)部門統(tǒng)一安排材料，讓學(xué)生自己動手設(shè)計(jì)并建造縮尺模型，包括綁扎鋼筋、支模、澆筑混凝土、砌筑砌塊等。這不僅可以提高學(xué)生的動手能力，加深他們對所學(xué)知識的掌握和理解，還能為其日后順利步入工作領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

砌體結(jié)構(gòu)作為土木工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，關(guān)系著專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量，也影響著行業(yè)發(fā)展的走向?；趯I(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行課程體系改革，是保障專業(yè)教育高效實(shí)施、提高教育教學(xué)質(zhì)量的重要舉措。砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)改革以專業(yè)認(rèn)證為依托，不僅順應(yīng)了行業(yè)發(fā)展趨勢，提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量，還能使這項(xiàng)歷史悠久的建筑形式重新迸發(fā)活力，為全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家培養(yǎng)新一代的優(yōu)秀技術(shù)人才，為國家基建行業(yè)發(fā)展添磚加瓦。

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責(zé)編：文 墨

基金項(xiàng)目：河南省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目（學(xué)位與研究生教育）“航空特色下工科專業(yè)學(xué)位研究生教育綜合改革與實(shí)踐”（編號2021SJGLX144Y）；中國紡織工業(yè)聯(lián)合會高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的土木工程人才培養(yǎng)模式改革與實(shí)踐”（編號：2021518）；“新工科背景下土木類專業(yè)虛擬基層教學(xué)組織研究與實(shí)踐”（編號：2021514）；中原工學(xué)院課程思政示范課程建設(shè)項(xiàng)目

作者簡介：惠存（1987— ），男，中原工學(xué)院副教授，研究方向?yàn)榫G色智能土木工程材料與結(jié)構(gòu)；海然（1978— ），女，中原工學(xué)院教授，研究方向?yàn)榫G色智能土木工程材料與結(jié)構(gòu)；程學(xué)磊（1987— ），男，中原工學(xué)院講師，研究方向?yàn)榫G色智能土木工程材料與結(jié)構(gòu)。