基于OBE 理念與 “互聯(lián)網(wǎng)+” 的 “巖土工程” 課程教學改革探究

唐 亮，叢晟亦，凌賢長

(1.哈爾濱工業(yè)大學土木工程學院 黑龍江 哈爾濱 150090；2.黑龍江省寒區(qū)軌道交通工程技術研究中心 黑龍江 哈爾濱 150090)

近年來，我國提出并大力推進 “四新” 建設，在構建世界一流大學體系的同時，以培養(yǎng)關鍵前沿領域的優(yōu)秀人才為目標，推進現(xiàn)有高校學科體系的優(yōu)化升級[1]。對于作為傳統(tǒng)工科 “土木工程” 重要組成部分的 “巖土工程” ，高校應立足于時代需求，以 “四新” 建設為抓手，全面推進課程改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)復合型新工科人才。這不僅僅是政策指引要求，更是實際工程需要。但目前 “巖土工程” 課程內(nèi)容同質化嚴重，導致學生理論知識脫離工程實際，缺乏創(chuàng)新意識。無論從國家發(fā)展戰(zhàn)略層面來看，還是社會人才需求層面來看，人才培養(yǎng)機制改革已是必然趨勢，且迫在眉睫。

文章依托 “冰上絲綢之路” 重大工程建設的時代背景，利用哈爾濱工業(yè)大學深耕巖土工程領域數(shù)十年教學經(jīng)驗、研究基礎與工程積累，結合 “互聯(lián)網(wǎng)+” “OBE理念” （成果導向教育理念），致力于提出新時代背景下 “巖土工程” 研究生課程協(xié)同育人培養(yǎng)新模式，探索具有中國特色的巖土工程領域應用型人才培養(yǎng)路徑，這對我國 “冰上絲綢之路” 重大工程建設與運維無疑具有重要意義與廣闊應用前景。

1 “巖土工程” 課程建設現(xiàn)狀與問題

1.1 課程建設

巖土工程作為一種在實踐中建立的技術體制，對于整體工程建設有重要影響。哈爾濱工業(yè)大學地處祖國東北，學科組多年以來深耕于巖土方向，尤其對于寒區(qū)凍土等相關課題有著扎實的理論基礎、完備的實驗條件、豐富的專業(yè)經(jīng)驗，在行業(yè)內(nèi)一直發(fā)揮著重要作用。基于多年的研究基礎與豐富的工程實踐，哈爾濱工業(yè)大學 “巖土工程” 課程以巖土工程典型事故類型為切入點，針對復雜條件下地下工程近接施工影響與變形控制等工程實際問題，結合 “冰上絲綢之路” 工程深入淺出地為學生介紹了巖土工程基本概念，使學生了解巖土工程涉及的基本概念、學習常見事故類型與原因、熟練掌握相關問題的對應解決措施；同時讓學生在借助地質學的相關知識的前提下，對實際工程現(xiàn)場內(nèi)的巖石、土層的狀態(tài)進行勘查與判定，結合地下水情況對項目開展做出設計與指導。

1.2 存在問題

隨著專業(yè)研究的深入，工程規(guī)格越來越大、環(huán)境越來越復雜，工程面臨著前所未知的問題，例如在北極凍土層上施工難度極大、成本較高。這要求所培養(yǎng)的人才應具有更強的專業(yè)素養(yǎng)與實踐能力。而目前課程開展也存在諸多問題：

①理論發(fā)展滯后，課程的教學過程與學生學習過程脫節(jié)。傳統(tǒng)課程的教學過程側重于培養(yǎng)學生的基礎理論與專業(yè)知識，往往按照教材內(nèi)容順序開展。但是現(xiàn)有巖土工程課程大多無法及時跟進 “冰上絲綢之路” 沿線重大工程的建設，隨著國內(nèi)企業(yè)大踏步地向海外拓展業(yè)務，課程內(nèi)容已無法滿足當前復雜工程需要。

②方式本末倒置，忽略學習產(chǎn)出與工程實際相結合。傳統(tǒng)的巖土工程教學以教師為中心，學生在填鴨式教學中被動接受知識點，沒有興趣進一步了解實際工程，課堂所學習知識難以得到應用。學生復習只是為了應付考試，對所學知識缺乏直觀了解，加之目前教學評價機制不健全，導致部分學生缺乏巖土方面相關的知識和能力。

③教學脫離實踐，課程人才培養(yǎng)與實際工作需求脫節(jié)。學生所學知識與工程實際也存在較大差距，致使學生在實際工作中難以達到崗位要求。 “巖土工程” 是一門實踐性極強的課程，其書本上展示的內(nèi)容往往只是冰山一角，在實際工程中往往難以直接應用。當前高校工科教育應繼續(xù)做到理論與實踐相結合、印證，從根本上提升學生的動手實踐能力與綜合素養(yǎng)。

2 “巖土工程” 研究生課程改革措施

2.1 以互聯(lián)網(wǎng)為載體，改革教學課程模式

①實現(xiàn)課程教學資源整合共享。面向 “冰上絲綢之路” 重大工程建設關鍵技術需求，尚需完善 “巖土工程” 課程知識體系。因此，應將互聯(lián)網(wǎng)上豐富的教學資源引入課程教學，實現(xiàn) “巖土工程” 課程教學的實時化、趣味化、豐富化[2]?；谝陨纤悸罚⒒?“互聯(lián)網(wǎng)+” 的全新教學方式，實現(xiàn)教育資源的整合，通過互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，學生們能夠博采眾長，從更多的角度了解、掌握知識點，將知識與實際問題實時對照，靈活運用。

②打破傳統(tǒng)課程教學時空限制。通過信息化技術與 “互聯(lián)網(wǎng)+” ，解決傳統(tǒng)課程教學受時空限制的難題，進一步提高課堂學習效率。一方面，教師同步利用網(wǎng)絡課堂在線教學，學生可以自主選擇不同的地點完成課程學習，突破了空間上的限制；另一方面，無論是線下還是線上授課，教師均可將相關內(nèi)容上傳至網(wǎng)絡云端，以便學生隨時查看[3]。這種不受時間、地點限制且實時互動的教學新手段[4]，從根本上顛覆了傳統(tǒng)單向灌輸?shù)慕虒W理念，更好地激發(fā)了學生主觀學習熱情。同時以授課為主，加上微信、QQ 等互聯(lián)網(wǎng)手段輔以課后指導，將進一步有效鞏固學生知識掌握，針對不同的需求予以幫助。

2.2 以學習成果為導向，改革教學課程目標

通過融入成果導向理念，構建基于OBE 理念的巖土工程課程理論架構，突出學生的主體地位，堅持以成果為導向，充分調動學生學習的主人翁意識[5]。針對教師、學生等各方目標需求，融合現(xiàn)有巖土工程教學理論架構與基于OBE理會的巖土工程課程理論架構，突破現(xiàn)有傳統(tǒng)課程教學瓶頸，解決學生無法深刻理解掌握巖土及相關領域的知識能力問題。在反向設計且以產(chǎn)出為導向的巖土工程課程教學中，閉環(huán)教學理念中的課程目標既是出發(fā)點，也是最后回歸的終點。

①明確教學目標。在OBE 理念中，教學目標可以被清楚刻畫成測評。 “巖土工程” 課程應貫穿于已掌握的理論基礎以及未來工程實踐問題之間。能力上要求學生具有一定的風險預測、事故鑒別與處置能力；知識上要求學生熟悉常見的巖土工程病害并深入理解其機理原因，具有扎實的理論基礎；素質上要培養(yǎng)學生具有細致嚴謹、認真負責的工作態(tài)度以及敢為人先、勇于奉獻的社會責任。同時，綜合考慮國家政策、學校定位、學生發(fā)展與企業(yè)需求等多種因素，進一步改革并量化教學目標，將預期產(chǎn)出明確細化到每一章節(jié)和每一堂課，以便后續(xù)教學目標的落實與考核評價。

②制定教學目標。要始終保證課程聚焦于教學目標與學生期望，從學生的角度出發(fā)，考慮各個層次學生的訴求，合理設置課程階梯難度，刪減次要內(nèi)容而突出核心主干。在確保學生具有最基本的巖土工程素養(yǎng)上適當拔高課程高度，牢牢與工程實際相結合。另外，教師需甄別教學目標與學習目標的差別，多維度、多層次地制定不同學生群體需掌握的學習內(nèi)容。簡而言之，教師應充分考慮不同學生的未來選擇與擇業(yè)需求，根據(jù)繼續(xù)深造和就業(yè)工作的特點合理制定、修改相關課程內(nèi)容，如強化相關知識點的教學深度，增強相關內(nèi)容與實際工程的緊密性等。

③優(yōu)化課程實施。根據(jù)OBE 理念，在課程教學中教師要充分地調動學生的主觀能動性，引導學生自發(fā)地探索學習知識[6]。為改進課程手段可以將傳統(tǒng)的灌輸型教學模式轉換為研究型，主動引導學生思考，提升學生在課程中的參與程度；同時為了開闊學生視野，可以邀請國內(nèi)外著名學者專家針對一些實際項目進行分享，也鼓勵學生以小組形式針對某一工程項目中具體問題進行調研，或閱讀學習一篇高水平論文并匯報分享。在優(yōu)化課程內(nèi)容的同時，還需選取與生活相關的工程實例，進而激發(fā)學生的主觀能動性和積極性。例如，教師可以選取典型地標建筑在施工時遇到的巖土問題進行講解，以便讓學生對專業(yè)具有更深入的了解。在講解 “冰上絲綢之路” 沿線的重大工程時，可詳細地講解亞馬爾液化天然氣和北極液化天然氣項目，以便培養(yǎng)學生與時俱進的思維能力。

④建立多元化考核方法。課題組摒棄傳統(tǒng)閉卷考試的考核方法，在教學的評估和考查體系中同時引入檢驗和保障性環(huán)節(jié)，建立多維度的考核方法。教師要綜合考查學生的主觀能動性、積極性、課程作業(yè)成績，同時也要綜合考查學生的思考能力、創(chuàng)新能力、專業(yè)信息檢索能力等多種能力。多元化的評價體系不僅可以全面客觀地了解學生的知識學習情況，還可以充分考慮社會需求等其他因素，進一步提高教師教書育人的水平，有意識地實現(xiàn)課程的持續(xù)改革。

2.3 以企業(yè)需求為中心，改革教學評價體系

傳統(tǒng)巖土工程教學中存在缺少實踐等問題，最終導致學生的實際專業(yè)能力及素養(yǎng)難以滿足企業(yè)對應用型人才的需求。故在傳統(tǒng)授課方式基礎上，增設以典型 “冰上絲綢之路” 工程為依托的模擬實踐環(huán)節(jié)、室內(nèi)試驗環(huán)節(jié)，并基于學生所要達到的學習成果構建新型教學評價體系。結合教學分析、設計、實施的全過程及結果，圍繞學生評價、企業(yè)評價和國際方評價，借助 “黑龍江省寒區(qū)軌道交通工程技術研究中心” 和 “壩道工程醫(yī)院寒區(qū)軌道交通分院” 等實驗室條件，鼓勵學生參與現(xiàn)場實踐，構建新型 “三元” 評價體系并量化評價標準。實時跟進三方教學評價以期及時發(fā)現(xiàn)教學問題并改進，保證課程教學效果與持續(xù)改進的良性循環(huán)，最終解決 “巖土工程” 課程教學與企業(yè)的用人需求脫節(jié)的問題。

3 結語

針對現(xiàn)有 “巖土工程” 課程教學體系與我國推動 “冰上絲綢之路” 重大工程建設戰(zhàn)略背景不匹配的關鍵問題，文章提出 “巖土工程” 教學模式改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)教學實踐，為 “冰上絲綢之路” 重大工程建設的教學實踐探索了一種新的模式。通過教學改革，完善教學內(nèi)容和教學手段，融入 “OBE 理念” 與 “互聯(lián)網(wǎng)+” 等多種教育理念和方式，實現(xiàn)學生專業(yè)素質培養(yǎng)的科學化、工程化和實用化，是適應我國重大工程需求的教學實踐模式探索的有效途徑。