基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程施工立體化教學(xué)改革

亓憲寅 肖桃李 曾磊 楊振

[摘 要] 從當(dāng)前土木工程施工課程特點及教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，基于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力，針對課程體系建設(shè)不足、教學(xué)方法單一、課程學(xué)時缺乏且分配不合理等不足，提出“一項頂層設(shè)計，兩種教學(xué)方式，三條解決措施”的立體化教學(xué)設(shè)計與改革，旨在提高學(xué)生對課程的整體認知感，使其更好地融入多元化的課堂，深度理解和掌握綜合性、實踐性、時效性并存的土木工程施工工藝和生產(chǎn)知識，大幅度提升學(xué)生的綜合能力與素質(zhì)，以滿足現(xiàn)代社會對高水平土木工程專業(yè)人才的需求。

[關(guān)鍵詞] 教學(xué)現(xiàn)狀;創(chuàng)新能力;頂層設(shè)計;教學(xué)方式;解決措施

[基金項目] 2018年度長江大學(xué)教育教學(xué)改革項目“基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程施工課程教學(xué)改革”（JY2018）

[作者簡介] 亓憲寅（1986—），男，山東泰安人，博士，長江大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院講師（通信作者），主要從事土木工程研究。

[中圖分類號] G642.421? ?[文獻標識碼] A? [文章編號] 1674-9324（2021）38-0038-04? ? [收稿日期] 2020-10-20

一、前言

2017年4月10日，教育部發(fā)布了《新工科建設(shè)行動路線》，致力于探索建立新的工科發(fā)展方式，促進和深化高校工程教育改革，提高教育教學(xué)水平和質(zhì)量，培養(yǎng)大學(xué)生自主學(xué)習(xí)及創(chuàng)新實踐能力[1]。時任教育部部長陳寶生在2018年全國政協(xié)十三屆一次會議教育界別聯(lián)組會上指出：我們要努力提高工科教育質(zhì)量，打造好培養(yǎng)“大國工匠”的搖籃。土木工程施工是土木工程專業(yè)的必修課，是一門理論與實踐緊密相關(guān)的課程，著重培養(yǎng)大學(xué)生獨立分析和解決土木工程建設(shè)中技術(shù)問題的能力[2]?；谂囵B(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的理念，對土木工程施工課程教學(xué)改革進行深刻思考，本文提出了立體化的教學(xué)設(shè)計與改革。

二、土木工程施工課程特點

基于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力這一教學(xué)目標，必先掌握該門課程的特點，結(jié)合其特點進行針對性的教學(xué)設(shè)計與改革，才能科學(xué)有效地塑造學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)并發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。在對土木工程施工課程內(nèi)容與結(jié)構(gòu)進行分析后，筆者認為綜合性、實踐性與時效性共存于該門課程之中。

（一）綜合性

本門課程的知識體系由結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、理論力學(xué)、建筑材料、工程測量和其他相關(guān)知識組成，由此使得該門課程知識跨度大、綜合性極強。

（二）實踐性

該課程與土木工程生產(chǎn)密切相關(guān)，主要是土木工程施工實踐的總結(jié)，課程內(nèi)容主要是典型的土木工程生產(chǎn)技術(shù)和實踐過程，因此本課程的工程實踐性較強。

（三）時效性

隨著科技的不斷進步與發(fā)展，為了降成本、縮工期、提質(zhì)量，在施工中不斷涌現(xiàn)出許多新工藝、新材料、新技術(shù)、新設(shè)備[3]，課程內(nèi)容也相應(yīng)具有時效性，依實際情況而變化。

三、土木工程施工課程教學(xué)現(xiàn)狀

前文已對該課程的特性進行闡述，在教學(xué)實踐中應(yīng)據(jù)此開展科學(xué)、有效的教學(xué)工作，以培養(yǎng)并發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。在本課程的實際教學(xué)過程中，情況卻不容樂觀，可以歸納為以下三點。

（一）課程體系建設(shè)不足

在以往的教學(xué)實踐中，相較其他課程，土木工程施工教材章節(jié)間聯(lián)系松散，銜接不暢，跨度較大，其他教學(xué)資源不能及時與現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)接軌，導(dǎo)致土木工程施工課程體系建設(shè)不足?；谂囵B(yǎng)學(xué)生對課程的整體認知感，教師必須加強對不同分部分項工程或工藝之間聯(lián)系的講解，保證教學(xué)模塊獨立的同時保證其連貫性，并對課程內(nèi)容進行統(tǒng)籌組織、合理教學(xué)，對考試考核安排做出相應(yīng)調(diào)整，嚴格過程控制。學(xué)校應(yīng)對教材及其他教學(xué)資源的建設(shè)給予支持。

（二）教學(xué)方法單一

土木工程施工課程具有較強的實踐性和綜合性，尤其是對于操作性要求較高的施工工藝與施工技術(shù)，通過簡單的理論教學(xué)顯然無法達到傳授知識的目的。隨著學(xué)校教學(xué)條件的改善、多媒體使用率的提高，理論與實踐的聯(lián)系取得了一定的成效。但無論采用哪種教學(xué)手段，“滿堂灌”仍然存在于大多數(shù)課堂中。在土木工程施工教學(xué)中，理論教學(xué)與工程實踐之間存在明顯的脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏施工意識和感知意識。強調(diào)理論與實踐相結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

（三）課程學(xué)時缺乏及分配不合理

土木工程施工課程主要包括施工組織和施工技術(shù)兩部分，其知識結(jié)構(gòu)主要包括力學(xué)、測量、材料、施工技術(shù)、施工組織等內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容龐雜，綜合性強，課程學(xué)時較少，分配不合理，不能涵蓋課程內(nèi)容、教學(xué)難點，無法達到預(yù)期教學(xué)效果。

四、土木工程施工課程立體化教學(xué)設(shè)計與改革

針對上述土木工程施工課程教學(xué)存在的不足，基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的，提出“一項頂層設(shè)計、兩種教學(xué)模式、三條解決措施”的立體化教學(xué)設(shè)計與改革。

（一）一項頂層設(shè)計：土木工程施工課程體系及教學(xué)資源的改革與創(chuàng)新

課程體系和教學(xué)資源由紙質(zhì)教材、多媒體電子教案和課程資源庫組成，三者相輔相成，緊密合作，在促進教師授學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)中發(fā)揮著重要作用[4]。

1.推進紙質(zhì)教材更新。隨著土木工程領(lǐng)域新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用，以及土木工程建設(shè)的橫向擴展，各項國家和地方標準及規(guī)范不斷更新，各高校教材使用周期過長，內(nèi)容更新緩慢。土木工程施工課程教材無法滿足理論知識的同步與發(fā)展，以至于脫離實際，不能使學(xué)生學(xué)以致用。例如，部分教材仍大篇幅介紹黏土磚的砌筑，而對裝配式建筑及BIM技術(shù)應(yīng)用介紹較少，各章節(jié)內(nèi)容松散，沒有橫向或縱向連接，既不能獨立模塊化，也沒有分部分項工程或施工工藝的連貫性等。各院校應(yīng)盡量使用新版的國家規(guī)劃高水平教材，有條件的院?？山M織專家學(xué)者及一線教師，針對以上不足，結(jié)合本校學(xué)生的學(xué)習(xí)特性，可自行撰寫教材并加以推廣[5]。