基于OBE工程教育模式下土木工程施工課程在線教學(xué)探索與實踐

艾心熒，潘兆東，李佳，田俊，左洋

摘? 要：為應(yīng)對突如其來的新冠肺炎疫情和深入貫徹落實教育部“停課不停教、停課不停學(xué)”的要求，全國高校開展前所未有的大規(guī)模線上教學(xué)。文章基于東莞理工學(xué)院土木工程專業(yè)（建筑工程方向）土木工程施工課程線上教學(xué)實際，確立“優(yōu)學(xué)院數(shù)字課程平臺+企業(yè)微信”在線教學(xué)方案，通過構(gòu)建基于BOPPPS有效教學(xué)法的項目化教學(xué)，基于“自媒體及現(xiàn)代仿真技術(shù)”的可視化實踐教學(xué)，基于實際工程項目的案例教學(xué)，基于在線教學(xué)平臺的趣味性互動教學(xué)，結(jié)合行業(yè)特點及疫情時事融入思政教育，搭建多渠道全天候網(wǎng)絡(luò)溝通交流學(xué)習(xí)平臺，豐富多樣的教學(xué)方法與信息技術(shù)手段等方式開展在線教學(xué)，取得較好的教學(xué)效果，對非常時期土木工程施工課程線上教學(xué)有重要的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：土木工程施工;在線教學(xué);探索與實踐

中圖分類號：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）07-0106-04

Abstract： In response to the sudden COVID-19 outbreak and thoroughly applying the requirements of Ministry of Education： "suspend classes& constantly teach" "suspend classes& no suspension"， large scope online teaching is carried out by colleges and universities in the whole country. Based on the online teaching of Civil Engineering Construction of Civil Engineering major （construction engineering） in Dongguan University of Technology， online teaching program of Ulearning-Digital course platform and enterprise WeChat is established. This research is based on the project teaching of BOPPPS effective teaching method， visual practical teaching of "we media and modern simulation technology"， case teaching of actual engineering projects， and interesting interactive teaching of online teaching platform. In this paper， the characteristics of the industry and current affairs of the epidemic situation are integrated into ideological and political education， and a multi-channel， all-weather network communication and learning platform are built. Online teaching is carried out with a variety of teaching methods and information technology means， and good teaching effects are achieved. This study has important reference significance for online teaching of civil Engineering construction in emergency period.

Keywords： Civil Engineering Cconstruction; onlinex teaching; exploration and practice

自新冠肺炎疫情防控阻擊戰(zhàn)打響以來，為深入貫徹落實教育部“停課不停教、停課不停學(xué)”要求，全國高校開展了大規(guī)模線上教學(xué)。土木工程施工課程由于其具有涉及面廣，知識體系繁雜，實踐性極強(qiáng)，知識更新快，疫情期間無法開展現(xiàn)場實踐教學(xué)等特點，其線上教學(xué)面臨巨大的挑戰(zhàn)，開展難度也更為突出[1-2]。

土木工程施工是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，主要內(nèi)容包括土木工程施工技術(shù)和施工組織的客觀規(guī)律，土木工程建設(shè)中各主要工種工程的施工工藝及其原理，工程項目科學(xué)合理的施工組織原理以及工程項目建設(shè)中的新技術(shù)、新材料、新工藝、新方法的發(fā)展和應(yīng)用。通過課堂教學(xué)使學(xué)生能較好地掌握土木工程施工技術(shù)與施工組織管理等方面的基本知識和技能，初步具有分析處理施工技術(shù)問題和進(jìn)行施工組織安排的能力，為畢業(yè)后從事土木工程設(shè)計、施工及組織管理等工作奠定良好基礎(chǔ)。因此，做好疫情期間土木工程施工課程的線上教學(xué)工作，對于學(xué)生的專業(yè)能力及素養(yǎng)培養(yǎng)，具有十分重要的意義。

為了確保在線教學(xué)保質(zhì)保量地如期進(jìn)行，東莞理工學(xué)院土木工程施工課程團(tuán)隊首先確立了“優(yōu)學(xué)院數(shù)字課程平臺+企業(yè)微信”在線教學(xué)方案，為該課程在線教學(xué)平穩(wěn)有序地開展奠定堅實基礎(chǔ)。

一、土木工程施工課程線上教學(xué)面臨的問題分析

通過前期線上教學(xué)準(zhǔn)備工作調(diào)研及文獻(xiàn)研究，結(jié)合后期線上學(xué)習(xí)效果反饋，土木工程施工課程線上教學(xué)面臨的主要問題如下[2-4]。

（一）學(xué)生缺少實踐經(jīng)歷，對于相關(guān)工藝流程缺乏感性認(rèn)識和了解

受疫情影響，原定于暑期開展的土木工程施工課程前序?qū)嵺`環(huán)節(jié)——生產(chǎn)/畢業(yè)實習(xí)未能如期開展，導(dǎo)致學(xué)生缺少項目施工現(xiàn)場實踐經(jīng)歷，對于主要工種工藝流程、施工機(jī)械及安全質(zhì)量等技術(shù)措施缺乏“感同身受”的認(rèn)識和了解，從而對條文化的課本知識缺乏興趣和理解力。

（二）長時間線上教學(xué)，學(xué)生容易產(chǎn)生疲勞和懈怠

疫情期間所有課程均采用線上教學(xué)，學(xué)生長時間在家對著電腦進(jìn)行聽課、作業(yè)、考試等，缺乏在校期間的作息規(guī)律，且缺乏有效的監(jiān)督，容易產(chǎn)生疲勞和懈怠。

（三）線上教學(xué)缺乏現(xiàn)場教學(xué)的直接互動效果，學(xué)生學(xué)習(xí)效果反饋較差

疫情期間全國高校開展的大規(guī)模線上教學(xué)，受現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)條件及課程平臺的容量限制，還無法實現(xiàn)全面視頻互動教學(xué)，只能實現(xiàn)“學(xué)生能看見老師，老師看不見學(xué)生”的單向輸出教學(xué)，偶爾可以通過互動環(huán)節(jié)實現(xiàn)與少數(shù)學(xué)生的雙向互動，從而學(xué)生和老師均缺乏現(xiàn)場教學(xué)的真實體驗感，學(xué)生學(xué)習(xí)效果反饋較差。

（四）學(xué)生在家缺乏有效的資料查找途徑和方法

部分教學(xué)任務(wù)的開展及拓展學(xué)習(xí)，例如工藝素材搜集、思政讀書報告、工程案例分析和課程設(shè)計等，需要借助圖書館、數(shù)據(jù)庫等信息平臺，學(xué)生在家無法利用在校期間的圖書館及數(shù)據(jù)庫等免費資源，而學(xué)生個人承擔(dān)相關(guān)資料搜索成本的意愿又較低，從而限制了學(xué)習(xí)效果的提升。

二、教學(xué)理念——基于OBE工程教育模式

基于OBE工程教育模式包含兩層內(nèi)涵[4-6]，具體如下。

（一）OBE（Outcomes-based Education）

OBE理念是以期望達(dá)成的學(xué)習(xí)成果來反思、修訂教育教學(xué)的內(nèi)容。為達(dá)到成果導(dǎo)向教育的最終目標(biāo)，教師的教學(xué)方法必須不斷變革以滿足課程需求。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容先于教學(xué)目標(biāo)而存在并占據(jù)核心位置;而在OBE教育理念中，教學(xué)目標(biāo)（學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出）先于教學(xué)內(nèi)容而存在，課程資源開發(fā)、學(xué)生管理和輔導(dǎo)等活動都要圍繞預(yù)期目標(biāo)而展開。OBE理念實現(xiàn)了教育范式由“以內(nèi)容為本”向“以學(xué)生為本”的根本轉(zhuǎn)變，是一種教育范式的革新。

（二）工程教育專業(yè)認(rèn)證

工程教育專業(yè)認(rèn)證領(lǐng)域全面接受了OBE的思想，尤其是強(qiáng)調(diào)頂峰成果與反向設(shè)計的理念，將其貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終。后者是前者在工程教育領(lǐng)域的具體應(yīng)用，兩者結(jié)合，即工科專業(yè)辦學(xué)應(yīng)以行業(yè)認(rèn)可的人才培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)生能力素質(zhì)要求為導(dǎo)向，圍繞這一核心目標(biāo)任務(wù)，設(shè)置課程體系、配備師資隊伍、配置辦學(xué)條件、開展教學(xué)改革與研究，并建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制措施，以確保導(dǎo)向目標(biāo)的優(yōu)化、達(dá)成及質(zhì)量。

從我校土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)看，其定位區(qū)別于綜合型及研究型高校同專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和要求，我校著重培養(yǎng)“懂設(shè)計、擅施工、能管理”的復(fù)合型、應(yīng)用型的高素質(zhì)工程建設(shè)人才，側(cè)重于培養(yǎng)“以實踐能力為主”的應(yīng)用型人才。土木工程施工是一門技術(shù)性、綜合性、實踐性和政策性都很強(qiáng)的土木工程專業(yè)核心課程，具有涉及面廣、知識體系繁雜、實踐性極強(qiáng)及知識更新快等特點。因此，基于OBE工程教育模式要求本課程教學(xué)及改革工作必須圍繞如何讓學(xué)生具備扎實的土木工程施工技術(shù)與施工組織管理等方面的基本知識和技能，如何具備分析處理施工技術(shù)問題和進(jìn)行施工組織安排的能力來展開，使其不僅能滿足傳統(tǒng)建筑行業(yè)的人才需求，也能適應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的新型卓越土木工程人才。

三、課程教學(xué)目標(biāo)

課程教學(xué)目標(biāo)必須圍繞畢業(yè)生核心能力及專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成制定，即土木工程施工課程教學(xué)目標(biāo)必須支撐畢業(yè)生若干項核心能力的達(dá)成，為人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成奠定基礎(chǔ)。基于此，本課程教學(xué)目標(biāo)如下。

（一）知識目標(biāo)

理解并掌握土木工程建設(shè)中各主要工種工程的施工工藝及工藝原理，施工方案及方法，以及保證工程質(zhì)量和施工安全等有關(guān)技術(shù)措施。

了解施工組織設(shè)計的基本知識;理解并掌握流水施工、網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)的原理及其工程實踐中的應(yīng)用。

了解現(xiàn)行主要土木工程施工驗收規(guī)范、規(guī)程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);了解工程項目建設(shè)中的新技術(shù)、新材料、新工藝、新方法的發(fā)展和應(yīng)用。

（二）能力目標(biāo)

能綜合運(yùn)用本課程專業(yè)知識，結(jié)合土木工程施工的實際編寫施工方案，并能進(jìn)行施工方案性問題的探討和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評價。

能針對實際施工，綜合運(yùn)用本課程專業(yè)知識，評價其施工方案的科學(xué)合理性，分析影響施工質(zhì)量等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的主要因素，并提出解決對策。

具備分析處理土木工程施工技術(shù)問題的初步能力。

（三）素質(zhì)目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生具有主動參與、積極進(jìn)取、崇尚科學(xué)與探究科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和思想意識。

養(yǎng)成理論聯(lián)系實際、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真細(xì)致與實事求是的科學(xué)態(tài)度和職業(yè)道德。

四、教學(xué)設(shè)計與方法

（一）構(gòu)建基于BOPPPS有效教學(xué)法的項目化教學(xué)

針對本課程涉及面廣、實踐性強(qiáng)、知識更新快，及當(dāng)下無法開展現(xiàn)場實踐教學(xué)等特點，將教學(xué)內(nèi)容及過程分為上節(jié)知識點回顧（導(dǎo)言Bridge-in）、課堂導(dǎo)入（前測Pre-assessment）、課程目標(biāo)及重難點（學(xué)習(xí)目標(biāo)Objective/Outcome）、知識點講解（參與式學(xué)習(xí)Participatory Learning）、工程案例分析（后測Post-assessment）、總結(jié)與拓展（總結(jié)Summary）等六個主要部分，涵蓋BOPPPS有效教學(xué)法包含六大教學(xué)結(jié)構(gòu)，具體課堂教學(xué)步驟及思路如下。

1. 課前自主預(yù)習(xí)：要求學(xué)生按照教學(xué)大綱進(jìn)度安排，做好課前自主預(yù)習(xí)（教學(xué)PPT、拓展學(xué)習(xí)視頻、課外資源網(wǎng)站等）。

2. 上節(jié)知識點回顧：通過課堂互動環(huán)節(jié)（搶答、投票、連麥等），回顧上節(jié)課知識要點，并引申出本節(jié)課主題。

3. 課堂導(dǎo)入：通過工程事故案例短視頻，導(dǎo)出本節(jié)課所要解決的工程問題和所用到的核心知識點，同時融入思政教育。

4. 課程目標(biāo)及重難點：通過PPT向?qū)W生展示、解讀本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)及重難點內(nèi)容。

5. 知識點講解：通過在線直播，結(jié)合工程案例，采用幽默風(fēng)趣、嚴(yán)謹(jǐn)清晰的語言，詳細(xì)講解工藝原理、施工流程、措施及注意事項，中間穿插工藝動畫及現(xiàn)場施工視頻，幫助學(xué)生建立理性&感性、課內(nèi)&課外、理論&實踐等多重理解和認(rèn)識;讓學(xué)生對本堂課將要講授的施工工藝原理、流程，建立初步的認(rèn)識和了解。

6. 工程案例分析：讓學(xué)生分組，應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識，討論、分析實際工程案例產(chǎn)生的原因、過程，并提出解決方案，學(xué)以致用，培養(yǎng)其分析、解決土木工程施工問題的能力。

7. 總結(jié)與拓展：回顧本節(jié)課主要內(nèi)容和知識要點;發(fā)布拓展學(xué)習(xí)資源;布置作業(yè)和練習(xí)（線上平臺精選習(xí)題、課后作業(yè)、期中測驗等多個環(huán)節(jié)）。

（二）基于“自媒體及現(xiàn)代仿真技術(shù)”的土木工程施工可視化實踐教學(xué)

針對該課程實踐性極強(qiáng)，而疫情期間無法開展現(xiàn)場實踐教學(xué)等特點，結(jié)合章、節(jié)重難點內(nèi)容，依托現(xiàn)代仿真技術(shù)，微信公眾號、抖音等自媒體平臺，建立主要工種工藝流程動畫資源庫，涵蓋土方工程、地基與基礎(chǔ)工程、混凝土工程、鋼筋工程、模板工程、砌體結(jié)構(gòu)工程、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)工程及結(jié)構(gòu)安裝工程等主要工種，以拓展學(xué)習(xí)視頻分章節(jié)插入線上學(xué)習(xí)平臺，使學(xué)生足不出戶領(lǐng)略施工全過程，開展趣味性、可視化實踐教學(xué)，彌補(bǔ)疫情期間施工實踐教學(xué)的缺失。

1. 運(yùn)用現(xiàn)代仿真技術(shù)及多媒體教學(xué)手段

土木工程施工是一門實踐性極強(qiáng)的課程，然而由于疫情造成的時間、空間的限制，學(xué)生無法親臨現(xiàn)場看到施工全過程。通過現(xiàn)代仿真技術(shù)、多媒體教學(xué)手段，將典型工程的主要工序制作成模擬動畫或現(xiàn)場視頻，則可跨越時空的界限，使學(xué)生領(lǐng)略某些工程施工的全過程，形象生動，效果良好。

2. 發(fā)揮微信公眾號、抖音、快手等自媒體平臺獲取便捷、資源豐富、易于接受和趣味性強(qiáng)等優(yōu)勢開展可視化實踐教學(xué)

針對典型工程/工種的主要工序/工藝原理或流程，搜集微信公眾號、抖音、快手等自媒體平臺上的相關(guān)視頻/動畫資源，然后發(fā)布給學(xué)生課前預(yù)習(xí)/課后復(fù)習(xí)，讓學(xué)生在充滿趣味性的方式中獲取專業(yè)知識。

（三）基于實際工程項目的案例教學(xué)

通過每章引入工程實際施工案例，理論教學(xué)與實際工程案例相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生在案例原因分析、措施討論、工藝設(shè)計及評價比選等環(huán)節(jié)中，深化理論知識的學(xué)習(xí)，同時懂得活學(xué)活用，具備理論聯(lián)系實際，解決實際工程問題的能力。

（四）基于在線教學(xué)平臺的趣味性互動教學(xué)

借助在線教學(xué)平臺，結(jié)合課堂知識點內(nèi)容特點，針對性設(shè)置看視頻&猜工藝&聽歌識曲、投票、搶答、討論、問卷、選人、評分等多種互動環(huán)節(jié)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性及興趣點，創(chuàng)造了良好的在線教學(xué)氛圍，教學(xué)效果良好。

（五）講課內(nèi)容力求“少而精”

重視授課方法的科學(xué)性，精心設(shè)計每堂課，注意發(fā)揮學(xué)生的主體地位，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。講課內(nèi)容力求“少而精”，少講學(xué)生通過自學(xué)就能掌握的知識;多借助工程案例、工藝動畫/視頻講授知識點，避免機(jī)械地復(fù)述PPT內(nèi)容，照本宣科。

（六）結(jié)合土木工程行業(yè)特點及疫情時事，分階段適時融入思政教育，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)熱情、職業(yè)責(zé)任感及民族自豪感

通過中國建造的脊梁、中國建造-世界第一、工程師的職業(yè)道德與責(zé)任三大話題討論，讓學(xué)生在素材收集、討論辯思中感動于廣大中國建設(shè)者的偉大事跡和貢獻(xiàn)，震撼于中國建設(shè)技術(shù)力量的先進(jìn)與強(qiáng)大，感悟于作為一名工程師的職業(yè)道德及沉重責(zé)任，為祖國的強(qiáng)大感到驕傲自豪。

（七）借助信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，搭建多渠道全天候溝通交流學(xué)習(xí)平臺

通過組建課程企業(yè)微信群，優(yōu)學(xué)院課程平臺、微信、QQ和郵件等多種網(wǎng)絡(luò)交流平臺渠道，幫助學(xué)生答疑解惑。

（八）考核方法與成績評定

依據(jù)課程目標(biāo)與特點，積極推進(jìn)考試方法改革，采取多種形式檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教學(xué)過程的考查與學(xué)習(xí)效果的考查并重;平時作業(yè)、測驗均能嚴(yán)格要求，嚴(yán)格管理。具體考核方法及標(biāo)準(zhǔn)見表1。

五、教學(xué)資源與內(nèi)容

豐富的教學(xué)資源是開展線上教學(xué)的重要保證，是擴(kuò)展學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生興趣的重要源泉[7]。土木工程施工課程資源數(shù)量位列“東莞理工學(xué)院教學(xué)資源累計上傳TOP10”，主要包括以下內(nèi)容。

（1）課件資源：根據(jù)基于BOPPPS有效教學(xué)法的項目化教學(xué)需求，分章節(jié)精心制作PPT課件，每小節(jié)課件均包含上節(jié)知識點回顧、課堂導(dǎo)入、課程目標(biāo)及重難點、知識點講解、工程案例分析和總結(jié)與拓展等六個主要部分，涵蓋BOPPPS有效教學(xué)法包含的六大教學(xué)結(jié)構(gòu)。

（2）案例資源：理論教學(xué)與實際工程案例相結(jié)合，每章引入工程實際施工案例，引導(dǎo)學(xué)生在案例原因分析、措施討論、工藝設(shè)計及評價比選等環(huán)節(jié)中，深化理論知識的學(xué)習(xí)，同時懂得活學(xué)活用，具備理論聯(lián)系實際，解決實際工程問題的能力。

（3）視頻資源：結(jié)合章、節(jié)重點知識點內(nèi)容，建立主要工種工藝流程動畫資源庫（300余個），涵蓋土方工程、地基與基礎(chǔ)工程、混凝土工程、鋼筋工程、模板工程、砌體結(jié)構(gòu)工程、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)工程和結(jié)構(gòu)安裝工程等主要工種。以拓展學(xué)習(xí)視頻分章節(jié)插入線上學(xué)習(xí)平臺。

（4）習(xí)題資源：按章節(jié)知識點，教學(xué)團(tuán)隊整理編撰近10萬字習(xí)題集，涵蓋填空、單選、多選、判斷、簡答、案例分析和計算等多種題型，為學(xué)生提供了豐富的練習(xí)素材;并精選習(xí)題作為練習(xí)題設(shè)置于每小節(jié)學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生隨時檢驗所學(xué)課堂知識的掌握程度，查缺補(bǔ)漏。

基于豐富的習(xí)題集資源，利用優(yōu)學(xué)院平臺自動組卷功能，可實現(xiàn)快速、便捷、規(guī)范化組建試卷庫。

（5）課外行業(yè)網(wǎng)站資源：精選行業(yè)網(wǎng)站鏈接資源“筑龍學(xué)社”“土木在線”“中國土木工程”等，供學(xué)生拓展學(xué)習(xí)，了解行業(yè)前沿技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用。

六、教學(xué)效果與評價

本課程在線教學(xué)以來，成效良好，反響熱烈，深受學(xué)生、專家及同行好評。學(xué)生調(diào)研投票結(jié)果顯示，96.8%的學(xué)生對本課程線上教學(xué)反饋積極，并入選東莞理工學(xué)院“環(huán)建學(xué)院三月線上教學(xué)最受學(xué)生喜愛的老師和課程”，同時獲評東莞理工學(xué)院2019-2020學(xué)年第二學(xué)期線上教學(xué)優(yōu)秀課程二等獎，并榮獲廣東省本科高校疫情階段在線教學(xué)優(yōu)秀案例（課程類）一等獎。

七、結(jié)束語

針對新冠肺炎疫情對高校正常開學(xué)和課堂教學(xué)造成的影響，全國高校積極響應(yīng)教育部“停課不停教、停課不停學(xué)”的要求，開展了如火如荼的線上教學(xué)。東莞理工學(xué)院土木工程施工課程團(tuán)隊也在學(xué)校的統(tǒng)一部署下，確立了“優(yōu)學(xué)院數(shù)字課程平臺+企業(yè)微信”在線教學(xué)方案，通過分析線上教學(xué)面臨的問題，制定科學(xué)合理的教學(xué)設(shè)計與方法，發(fā)掘豐富多樣的教學(xué)資源，取得了良好的教學(xué)效果和評價，為非常時期土木工程施工課程線上教學(xué)提供了有益參考和借鑒。

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