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新工科背景下应用型高校土木工程施工课程综合改革研究

2025-05-12 31 上传者：管理员

摘要：针对土木工程施工课程存在的学生学习兴趣低、施工工艺流程理解困难、工程实践应用能力弱等主要问题，课程团队从课程目标、教学理念、课程师资、课程内容、教学方法、教学环境、课程思政融入、教学评价等八个方面开展教学创新改革与实践，主要创新成果有：综合党、国家、行业、学校、培养方案、课程、学生等多方因素，确定了课程目标；提出了“把握时代主旋律，立足行业前沿，从实践中来，到实践中去”的教学理念；构建了“四阶递进”的双师双能型师资团队培养模式；重构课程内容，建立产教融合工程案例库；构建了“BOPPPS+PBL+4P”教学方法体系；创设了基于优学院SPOC平台、土木工程施工与管理虚拟仿真实验平台、多层次产学研基地的教学环境；深入发掘了三大课程思政融入点，将国家发展历史、国家战略与专业历史融合，绿色发展观、标准规范与工程施工融合，职业精神与工程质量融合；构建了方式多元化、标准精细化、手段信息化的课程考核机制。

关键词：
土木工程施工
房屋建筑工程
教学创新
新工科
课程改革
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新工科背景下,应用型地方院校承担着培养高素质应用型人才的重任,专业课程改革须聚焦于提升学生分析解决实际工程问题的实践应用和创新能力[1-2],坚持落实“立德树人”根本任务,充分发挥专业课程作为课程思政最主要依托的“主战场”“主渠道”作用,全面深入开展课程思政建设[3-4]｡

一、课程教学痛点分析

土木工程施工是土木工程专业三年级开设的一门专业核心课,主要讲授房屋建筑工程领域的施工技术与组织管理知识,培养学生分析处理施工技术问题和施工组织安排的能力,共4学分64学时[5]｡课程内容是本专业毕业生核心素质能力的重要组成部分,更是约70%的毕业生将来所从事的施工技术与管理工作岗位“安身立命”的重要知识基础,其施工技术素养关系着建筑业“长治久安”的发展大计｡

该课程具有涉及面广､知识体系繁杂､实践性极强､知识更新快等特点｡然而,由于学生普遍缺乏工程经验,而且课内开展现场实践教学困难;同时受行业不良风气及社会偏见影响,学生对于土木工程施工行业存在工作环境差､强度高､待遇少､技术含量低等偏见,导致学生学习兴趣及行业认同感低､职业理想缺失､施工工艺流程理解困难､学习成效不高､工程实践应用能力弱等问题日益突出[5-6]｡因此,开展新工科背景下的土木工程施工课程改革创新迫在眉睫｡

团队通过往届学生问卷调研､课程达成度分析､学生评教及教学改革研究等方法,从学生性格特点､已有知识基础､课程思政融入等方面进行了学情分析,得出课程教学主要痛点问题有:兴趣低(学习兴趣匮乏､行业认同感低､职业理想缺失),经验弱(工程经验匮乏､实践教学困难､实践应用能力弱),评价难(知识体系繁杂､考核方式单一､考核评价困难)｡

二、教学创新举措

对上述课程教学针痛点问题,考虑课程思政内容与专业教学的有机融合､协同育人的关系,团队从重塑课程目标､革新教学理念､提升课程师资､重构课程内容､创新教学方法､创设教学环境､课程思政融入创新､改革教学评价等八个方面有针对性地制定对策方法(图1),并进行系统的课程改革创新,构建课程内容与思政教育内涵有机融合的新模式,以期更好地达成三大课程教学目标｡

图1课程痛点解决方法及思路

(一)重塑课程目标

团队综合党和国家､建筑行业､学校与专业人才培养目标及要求,以及课程特点,从知识､能力､素质三个方面确定课程目标,并从“理想信念､责任使命､伦理道德､生态文明､工程意识､工作态度”等六大方面,制定课程思政目标[7]｡

第一,知识目标｡理解并掌握土木工程建设中各主要工种工程的施工工艺流程及原理､施工方案及方法､工程质量及安全技术措施｡理解并掌握施工组织与管理的基本原理和方法(施工组织原理､流水施工､网络计划技术)｡

第二,能力目标｡能针对实际工程编写施工方案与单位工程施工组织设计｡能针对具体施工方案与单位工程施工组织设计,评价其科学合理性(包括其对经济､社会发展和环境等方面的影响)｡具备分析处理施工技术与组织管理问题的初步能力｡

第三,素质目标｡了解工程施工对经济､社会和环境的影响｡达成六大课程思政目标:一是理想信念,引导学生坚定理想信念,践行社会主义核心价值观;二是责任使命,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当;三是伦理道德,强化学生的职业道德与工程伦理意识;四是生态文明,提升学生的生态文明发展观,了解土木工程行业对经济､社会发展和环境的影响;五是工程意识,增强学生的工程意识和贯彻执行国家规范(标准)的意识;六是工作态度,培养学生精益求精的大国工匠精神,严谨细致､诚信尽责､吃苦耐劳的工作态度和作风｡

(二)革新教学理念

针对课程具有实践性极强,而且课内实践教学开展困难的特点,团队提出“把握时代主旋律,立足行业前沿,从实践中来,到实践中去”的教学理念｡

“把握时代主旋律”是指全国高校围绕“培养什么人､怎样培养人､为谁培养人”这一教育的根本问题,积极落实立德树人根本任务,为党育人,为国育才｡“立足行业前沿”是指教学内容要紧跟当前建筑业前沿主流施工技术,持续更新,完善教学内容及素材资源｡“从实践中来,到实践中去”是指教学目标､学习要求及考核标准要瞄准工程实际人才要求,教学内容､素材等来源于工程实践,学生经过课堂学习训练后,能再应用到工程实践中去分析和解决实际工程问题｡

(三)提升课程师资

团队构建了“四阶递进”的双师双能型师资团队培养模式(图2),依托广东省土木工程施工教研室,通过进修与培训学习､纵向科研课题､政协企挂职交流､产学研课题合作,赋能提升教研室师资团队的施工技术专业知识技能与教学技能水平,打造双师双能型师资团队｡

图2“四阶递进”的双师双能型师资培养模式

(四)重构课程内容

根据课程目标､课程支撑的四点毕业要求,结合建筑行业前沿技术需求,反向重构设计教学内容｡基于此,删掉已淘汰的竹(木)脚手架､人工挖孔灌注桩等施工技术,引入盘扣式脚手架､旋挖灌注桩､智能顶升模架､装配式结构吊装等前沿施工技术内容｡

依托校企合作课题研究成果,开展课堂工程案例库与“四新技术”案例库建设,突出理论联系实际与两性一度的要求,丰富课程案例素材｡例如,依托企业委托课题研究成果,建立了利用回收短钢筋植筋连接ALC隔墙板快速绿色施工技术案例､新型抗裂叠合板生产与施工工艺案例､高精砌块薄抹灰施工案例､新型抗侧移模块化低位顶升钢平台模架应用案例等｡

根据各章知识内容特点,分章节打造了“理论知识线､工程实践线､课程思政线”三线协同内容体系(图3),将专业知识及工程实践教学与课程思政元素及案例有机融合,构建课程内容､能力培养与思政教育内涵互相耦合的新模式｡

图3课程内容:理论知识+产教融合工程案例+课程思政

(五)创新教学方法

构建了基于“BOPPPS+PBL+4P”教学方法体系｡将可视化实践教学､趣味性互动教学､师生角色互换､案例教学等方法手段[8],融入BOPPPS有效教学法中,并与PBL工程案例分析研讨,以及实际项目课程设计､虚拟仿真实训､参观体验以及大创研究等实践教学相结合,构建“BOPPPS+PBL+4P”教学方法体系(图4),让学生在分析解决实际工程问题时,理解相关工艺原理､流程和措施,提高了学生学习兴趣､效果及实践应用能力｡

图4“BOPPPS+PBL+4P”教学方法体系

(六)创设教学环境

第一,搭建了资源丰富的优学院线上课程学习平台[5,9]｡平台资源包括:与BOPPPS有效教学法六大教学环节相适应的12章课件PPT,涵盖主要分部分项工程的实际工程案例50余个,主要工种工艺流程动画视频近300个,题型(填空､单选､多选､判断､简答､案例分析､计算等)丰富的各章节知识点习题1200余道,以及“筑龙学社”“土木在线”“中国土木工程”等工程科技与行业网站公众号资源｡已应用于2017—2021级土木工程专业学生,平台运行良好,学生利用率高,在教学中发挥了积极作用｡

第二,构建多层次产学研基地｡构建“央企—国企—行业领军企业—地方实力企业”多层次产学研基地30余个[10]｡根据课程内容进度,选择施工内容与之匹配的实践项目基地,组织学生前往参观考察,分小组答辩考核｡这种以实际项目为载体的参观考察情景教学,提高了学生学习积极性及理论联系实际的能力｡

第三,土木工程施工与管理虚拟仿真实验平台｡针对课程与实际工程联系紧密､课内开展实践不便等问题,搭建了土木工程施工与管理虚拟仿真实验平台,包括建筑施工技术､工程项目管理模拟系统两大模块｡建筑施工工艺模块以公共建筑某办公大厦和工业钢结构厂房为核心案例,以施工进度为实训任务主线,真实体验施工工艺全过程,实训流程环环相扣,实训过程由浅及深,实现真实施工现场不具备和难以完成的教学功能;工程项目管理模拟系统模块以实际工程为载体,以虚拟仿真为手段,以建筑工程施工管理为主线,以建筑工程各岗位工作流程为核心,让学生在实际项目的虚拟场景中,真实地还原､体验施工管理的各个环节,在虚拟与实际､知识与实践的交互中全面理解建筑工程施工管理流程｡

(七)课程思政融入创新

为了达成六大课程思政目标,基于课程内容特点,深入发掘了三大课程思政融入点,将国家发展历史､国家战略与专业历史融合,绿色发展观､标准规范与工程施工融合,职业精神与工程质量融合｡在传授专业知识的同时,隐性植入科学精神､人文素养､职业道德等思政元素,并基于“BOPPPS+PBL+4P”教学方法,设计了多种教学活动,分散融入各章节的课堂教学中(图5)｡

图5课程思政融合点

第一,国家发展历史､国家战略与专业历史融合｡在绪论及各章节工程案例引用中,通过讲述国家发展历史当中的粤港澳大湾区建设等国家战略､疫情时期的“两山医院”等典型重大工程建设､三线建设前后建筑业央企发展历史,让学生感悟土木人的责任使命,震撼于中国基建水平的高超,增强其专业兴趣与民族自豪感,培养其家国情怀与理想信念｡

第二,绿色发展观､标准规范与工程施工融合｡在各章施工技术与组织措施讲解中,通过引用相关标准规范,强化学生贯彻执行国家标准规范的意识｡同时在绿色施工和节能减排措施讲解中,融入生态文明发展观,让学生深刻领悟“绿水青山就是金山银山”｡

第三,职业精神与工程质量融合｡通过介绍我国施工领域,重大工程的尖端前沿技术,先进人物攻坚克难､拼搏奉献的英勇事迹,“豆腐渣”及安全隐患工程等典型事故案例,让学生深刻领悟工程质量与职业精神之间的联系,培养其工匠精神､工程意识与伦理道德｡

(八)改革教学评价

基于过程性与结果性考核有机结合的原则,根据各教学过程及环节特点,开展考核评价方式多元化､考核评价标准精细化､考核评价手段信息化的课程考核(图6)｡

图6考核方式

首先,通过习题作业､线上思政讨论､虚拟仿真实训､参观考察与答辩等多个环节,综合考核学生学习效果,实现考核评价方式多元化｡其次,针对各考核指标特点,制定科学､完善､详尽的考核标准,实现考核评价标准精细化｡最后,借助线上教学平台,作业批改､思政主题讨论､课堂表现等都可通过设置评分标准系统自动计分,使考核评价手段信息化｡

三、创新成效及成果推广价值

近三年,学生综合平均成绩明显提高(78.8→80.5→81.1),高分段人数增多,成绩分布更趋合理,课程目标达成度均在0.8以上;围绕装配式建筑､顶升模架等施工前沿技术,学生立项开展大学生创新创业训练项目24项,发表科技论文15篇,申请发明专利10项｡主讲教师学生评教得分均位于学院前2%~10%,校/院教学督导评价均为“优秀”;获得包括“广东省首届本科高校课程思政教学大赛一等奖”､第三批“全国高校黄大年式教师团队(团队成员)”等在内的各级教学奖励､荣誉17项;获学校教学成果一等奖3项､二等奖1项;发表教研论文6篇｡课程获批包括2021年度广东省本科高校课程思政改革示范项目—示范课程在内的省､校各级教研项目10项｡

课程团队负责人受邀面向校内外师生发表十余场课程建设讲座,近十所高校､机构组织观摩､学习､转载本课程建设成果,为土木工程领域专业类课程建设起到了良好的引导示范作用;通过课程思政教学,让学生深刻感受土木人对于国家发展､经济建设､社会进步和国计民生的卓越贡献,一改学生对于建筑业的误解及片面认知,从而提高其专业兴趣与职业认同感;构建的“BOPPPS+PBL+4P”教学方法体系较好地解决了理论教学与工程实践的课内外融合､课堂氛围营造和学生兴趣调动问题,可推广应用于诸多工科专业课程教学｡

四、结语

基于上述创新成果与成效,根据最近一届学生课程评价与课程目标达成度分析结果,团队未来将继续完善课程思政典型案例､视频库及线上课程平台建设;加强团队专业素养及教学技能的培训提升;深入推进产教融合教学,持续引入行业前沿施工技术知识,更新课程内容,编写适应行业技术发展的电子教材;强化学生工程实践应用及创新能力培养,进一步深化推进课程教学创新改革｡

参考文献:

[1]新工科建设指南“北(京指南”)[J].高等工程教育研究,2017(4).

[2]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究,2017(2).

[3]中华人民共和国教育部.全国高校思想政治工作会议[EB/OL].(2016-12-08)[2024-11-22].

[4]吴岩.全面推进高校课程思政高质量建设[R].高校教师课程思政教学能力培训专题报告,2021-11-24.

[5]艾心荧,潘兆东,李佳,等.基于OBE工程教育模式下土木工程施工课程在线教学探索与实践[J].高教学刊,2022(7).

[6]程旭东,王积静,高福聚,等.新工科背景下土木工程施工课程教学改革与实践[J].大学教育,2021(2).

[7]中华人民共和国教育部.教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].(2020-05-28)[2024-11-22].

[8]王作文,万旭升,孟晓平.土木工程施工课程多样化教学模式改革与实践[J].高教学刊,2020(19).

[9]胡晓依,席永慧,邓雪,等.土木工程施工基本原理课程MOOC教学实践资源建设[J].高等建筑教育,2020(1).

[10]艾心荧,郑愚,孙璨,等.土木工程专业人才培养方案改革与实践[J].教育教学论坛,2021(40).

基金资助:广东省课程思政改革示范项目“示范课程——土木工程施工”(202122090);广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目“土木工程施工教研室”(2023年);广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目“土木工程虚拟仿真实验教学示范中心”(2023年);