基于工程教育專業(yè)認證的“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程建設(shè)實踐

周明杰 趙曉艷 王曉偉 宗金輝 王子寒

[摘 要] 在土木工程教育專業(yè)認證過程中，“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程從知識、技能、素質(zhì)三個層面進一步凝練課程目標，制定能夠體現(xiàn)以成果為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心的教學(xué)大綱以規(guī)范教學(xué)行為，在課程教學(xué)過程中規(guī)劃實施多條路徑助力學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)，以達成課程目標為依據(jù)完善全過程考核評價體系和標準，并形成持續(xù)改進機制保障教學(xué)水平不斷提升。課程建設(shè)實踐取得了良好的成效，為實現(xiàn)土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標和學(xué)生達成畢業(yè)要求給予了有力支撐。

[關(guān)鍵詞] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理;工程教育專業(yè)認證;課程目標;持續(xù)改進機制

[基金項目] 2019—2020年河北省高等教育教學(xué)改革研究與實踐項目“面向新工科的校企合作土木工程專業(yè)實踐教學(xué)模式研究”（2019GJJG047）;2018年度河北工業(yè)大學(xué)本科優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項目“混凝土結(jié)構(gòu)基本原理”（YK2018078）

[作者簡介] 周明杰（1971—），女，河北唐山人，工學(xué)博士，河北工業(yè)大學(xué)土木與交通學(xué)院教授，主要從事結(jié)構(gòu)工程和混凝土結(jié)構(gòu)研究;趙曉艷（1975—），女，河北唐山人，工學(xué)博士，河北工業(yè)大學(xué)土木與交通學(xué)院副教授（通信作者），主要從事結(jié)構(gòu)工程和混凝土結(jié)構(gòu)研究。

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）22-0017-04 [收稿日期] 2022-01-04

工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)。我國自2006年開展的工程教育專業(yè)認證，是全國工程師制度改革工作的基礎(chǔ)和重要組成部分[1]。以工程教育專業(yè)認證為導(dǎo)向的土木工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)揮更強的主動性，更好地掌握專業(yè)理論知識，提升應(yīng)用所學(xué)知識解決復(fù)雜工程問題的能力[2]。在我校土木工程專業(yè)的工程教育專業(yè)認證過程中，“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程圍繞以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向及持續(xù)改進等教育理念進行了一系列的教學(xué)改革和實踐[3]。

一、凝練課程目標

“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”是一門集理論、計算、構(gòu)造、實踐為一體的綜合性較強的土木工程專業(yè)核心課程。

按照工程教育專業(yè)認證的質(zhì)量標準要求，凝練課程目標時要體現(xiàn)以專業(yè)培養(yǎng)目標為導(dǎo)向，建立與學(xué)生畢業(yè)要求之間的關(guān)聯(lián)[4]，也就是以學(xué)生畢業(yè)能力的達成為核心任務(wù)。為此，“混凝土結(jié)構(gòu)基本原理”課程從學(xué)生角度出發(fā)，以學(xué)生能夠通過課程學(xué)習(xí)而達到畢業(yè)要求的相應(yīng)指標點為指導(dǎo)思想，并從學(xué)生的知識掌握、具備技能和素質(zhì)培養(yǎng)三個層面表述。

具體來講，土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案中與本課程對應(yīng)的畢業(yè)要求指標點為工程知識和問題分析，那么課程目標就要支撐這兩個指標點的達成，其支撐關(guān)系見表1。

表1中的三個課程目標分別表述如下：課程目標1——知識層面，是指學(xué)生掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的基本知識和理論;課程目標2——技能層面，是指學(xué)生能夠運用混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計理論，通過合理分析和判斷，識別其關(guān)鍵環(huán)節(jié)，解決實際工程中遇到的問題;課程目標3——素質(zhì)層面，是指重視非智力因素的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和工程素養(yǎng)，使學(xué)生具備實事求是、嚴謹務(wù)實、安全第一、團隊合作、勇于創(chuàng)新、終身學(xué)習(xí)等工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)。同時，把課程思政融入課程目標，實現(xiàn)價值引領(lǐng)、能力培養(yǎng)、知識傳授“三位一體”的人才培養(yǎng)目標提供支撐。

在明確課程目標的基礎(chǔ)上，進一步修訂教學(xué)大綱，把以結(jié)果為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心的思想具體體現(xiàn)教學(xué)實施過程中，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核評價等多方面制定綱領(lǐng)，這樣才能使教師和學(xué)生獲得有效的執(zhí)行路徑。

二、多路徑提升學(xué)生工程實踐能力

為使學(xué)生達到土木工程專業(yè)的畢業(yè)要求而成為企業(yè)的合格工程技術(shù)人才，其工程實踐能力是關(guān)鍵因素和薄弱環(huán)節(jié)。在“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”教學(xué)中，規(guī)劃實施了多條路徑以幫助學(xué)生提升實踐能力。

（一）理論教學(xué)中引入行業(yè)規(guī)范，將設(shè)計理論與工程實踐結(jié)合

做法之一是在理論教學(xué)中穿插行業(yè)標準和規(guī)范的講解，把設(shè)計理論與規(guī)范采用的實用方法結(jié)合起來，適當引入規(guī)范原文和注解，使學(xué)生既重視經(jīng)典理論的探究，又關(guān)注工程實踐中的應(yīng)用。做法之二是為部分學(xué)有余力的學(xué)生布置行業(yè)標準和規(guī)范的學(xué)習(xí)任務(wù)，采用靈活的方式組織研討，例如視頻答疑、微信群互動等，使學(xué)生作為學(xué)習(xí)活動的主體，教師作為輔助和引導(dǎo)者。

（二）實行難題教學(xué)法，為學(xué)生創(chuàng)造獨立思考、查閱資料、解決難題的機會

學(xué)習(xí)鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件的承載力計算方法時，向?qū)W生提出一個難題——在給定基本條件的情況下，如何設(shè)計一根雨篷梁。為了解決難題，學(xué)生需要綜合應(yīng)用幾個章節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，查閱相關(guān)參考資料，并最終完成結(jié)構(gòu)計算和繪圖。在此過程中，學(xué)生處于積極學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)、動態(tài)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，實踐能力得到較好鍛煉。

（三）結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，引入各類工程實踐案例

結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引入身邊常見建筑工程、著名建筑工程及事故工程作為典型案例，將課堂講解和課外拓展學(xué)習(xí)結(jié)合起來，引領(lǐng)學(xué)生將基本理論運用在工程實踐中。例如：在講解受彎構(gòu)件設(shè)計時，結(jié)合學(xué)生上課教室的樓面梁和板，給出其結(jié)構(gòu)施工圖，使學(xué)生理解構(gòu)件在整個結(jié)構(gòu)中的位置、作用、受力及設(shè)計結(jié)果，明確本章學(xué)習(xí)對完成整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的支撐作用;在講解預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計時，介紹國家博物館建筑中的預(yù)應(yīng)力井字梁樓蓋，使學(xué)生將基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)與國家標志性建筑的建設(shè)聯(lián)系起來，引起學(xué)習(xí)興趣的同時，也增加學(xué)生的專業(yè)自豪感和社會責(zé)任感;在講解受壓構(gòu)件設(shè)計時，引入鋼筋混凝土柱由于設(shè)計、施工、使用不當導(dǎo)致破壞的系列圖片，使學(xué)生深刻理解柱子在建筑中的重要性，明白不能只關(guān)注單個構(gòu)件的承載力計算，還要有結(jié)構(gòu)設(shè)計的全局觀，并且重視構(gòu)造設(shè)計及耐久性設(shè)計等，同時樹立安全意識。3D4FD0A0-A9F3-48F5-A16F-17CAE6037758

（四）加強教師的工程實踐培訓(xùn)，使教師成為“工學(xué)并舉”的典范

為培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力，教師應(yīng)該在具備堅實的理論基礎(chǔ)上，兼?zhèn)涔こ虒嵺`能力[5]。目前高校教師往往在這方面有所欠缺，但是只有教師成為“工學(xué)并舉”的典范，才能培養(yǎng)出滿足實踐能力需求的高質(zhì)量人才。課程組教師應(yīng)積極創(chuàng)造機會，與設(shè)立為校外實習(xí)基地的設(shè)計單位和施工企業(yè)加強聯(lián)系，深入了解在建工程的新要求、新技術(shù)，跟進行業(yè)發(fā)展動態(tài)。

（五）校企合作，使學(xué)生有機會接觸在建工程

校外實習(xí)基地建設(shè)也為學(xué)生參觀實習(xí)提供了方便。結(jié)合本課程內(nèi)容，組織學(xué)生走入混凝土結(jié)構(gòu)房屋建筑的工程現(xiàn)場，實際感受混凝土結(jié)構(gòu)的組成和內(nèi)部構(gòu)造。這種對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的直觀認識，加深了學(xué)生對課內(nèi)知識的理解，也提升了學(xué)生的工程實踐意識。

三、完善全過程考核評價體系

在開課之初，學(xué)生不僅要了解學(xué)習(xí)目標，還要了解考核方法和評分規(guī)則，明白各考核環(huán)節(jié)的安排、分值、方式及成績比例構(gòu)成。在以學(xué)生為中心的教學(xué)實踐中，學(xué)生具有更多的學(xué)習(xí)自主性，此時，教學(xué)中的過程控制就變得尤為重要。通過加強平時的管理和考核，可以督促學(xué)生及時跟進學(xué)習(xí)進度，而給出明確的考核標準，則便于學(xué)生更好地評估自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，調(diào)整學(xué)習(xí)規(guī)劃。

圍繞課程目標的達成，“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程以期末考試與平時成績相結(jié)合的方式進行評價，期末考試占總成績的70%，平時成績占總成績的30%。

平時成績由課堂表現(xiàn)和課后作業(yè)兩部分構(gòu)成，所有班級采用相同的評價標準，實現(xiàn)過程考核的全面覆蓋和公平合理。其中，課堂表現(xiàn)的評定依據(jù)為課堂互動答題情況，此項考核主要支撐課程目標1和課程目標3的達成，其評價標準見表2?！坝暾n堂智慧教學(xué)解決方案”的應(yīng)用，方便了課堂習(xí)題的發(fā)布和統(tǒng)計，也使多班級之間的評價標準更為統(tǒng)一。

課后作業(yè)在給出參考答案的基礎(chǔ)上，采用教師評閱、學(xué)生互評等多種方式進行評價，此項考核主要支撐課程目標2和課程目標3的達成，其評價標準見表3。通過學(xué)生參與評價過程，使學(xué)生不僅是自己單獨完成作業(yè)，還由于工程問題通常有不同解決方案，研讀其他同學(xué)的作業(yè)時就會不斷有新的問題提出，并通過課上課下交流和課程微信群的討論，學(xué)生對習(xí)題有了更多的理解和思考。

期末考試采取教師集中出題、流水閱卷的方式，以保證考核標準統(tǒng)一、公平，此項考核支撐課程目標1、2、3的達成，其評價標準見表4。

四、形成課程建設(shè)持續(xù)改進機制

工程教育專業(yè)認證強調(diào)建立專業(yè)持續(xù)改進機制和文化，以保證專業(yè)教育質(zhì)量和專業(yè)教育活力。

課程組根據(jù)每年學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的反饋，對教學(xué)過程進行反思，并調(diào)整課程目標設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)方式選擇、教學(xué)成果考核等，形成“教學(xué)—評價—改進—再評價”的閉環(huán)[6]，將課程建設(shè)的持續(xù)改進常態(tài)化、制度化。

（一）教學(xué)大綱修訂

依據(jù)每年土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案修訂中涉及的本課程對學(xué)生能力培養(yǎng)的支撐作用，結(jié)合教學(xué)中前后課程內(nèi)容銜接、授課學(xué)時分配及成績考核評定中發(fā)現(xiàn)的問題，組織相關(guān)教師參與論證，及時在下一版課程大綱中進行改進。

（二）課程內(nèi)容更新

為了保證課程內(nèi)容的前沿性、先進性，每一輪課程開課前，均組織集體備課，對教材選擇、授課計劃、課件內(nèi)容、教案編寫等進行研討，更新相關(guān)教學(xué)文件。另外，課程思政教學(xué)是近幾年課程組的建設(shè)重點，要解決思想政治教育與本課程內(nèi)容相融合的問題，將適合本課程的思政教育元素融入教學(xué)的各環(huán)節(jié)和全過程。

（三）教學(xué)互動方式探索

隨著互聯(lián)網(wǎng)無處不在地滲入人們的生活，課程教學(xué)也應(yīng)探索多種多樣更加靈活的教學(xué)互動方式。例如：迎合年輕學(xué)生的手機閱讀習(xí)慣，課前發(fā)布預(yù)習(xí)短視頻;課堂教學(xué)中應(yīng)用智慧教學(xué)系統(tǒng)，將教學(xué)課件發(fā)布給學(xué)生，同時課堂上根據(jù)教學(xué)需要穿插發(fā)布習(xí)題，學(xué)生應(yīng)用手機答題，以使教師及時掌握學(xué)習(xí)效果;建立課程學(xué)習(xí)微信群，教師答疑、學(xué)生討論，隨時隨地解決問題。信息化時代對教學(xué)工作帶來新挑戰(zhàn)，只有不斷探索實踐并不斷總結(jié)經(jīng)驗才能保證教學(xué)效果的持續(xù)改進。

（四）課外學(xué)習(xí)資源補充

授課教師密切關(guān)注行業(yè)發(fā)展動態(tài)，及時收集整理與課程內(nèi)容相關(guān)的行業(yè)新標準、科技資訊、典型工程案例、事故分析文章等，選擇適合的內(nèi)容發(fā)布給學(xué)生，充實學(xué)生開展課外拓展學(xué)習(xí)的資源，鼓勵學(xué)生拓寬視野、勇于探索。

（五）進行課程目標達成分析

在一輪課程結(jié)束之后，通過對課程目標的達成情況進行分析，全面把握學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效果，分析各章節(jié)知識點的掌握情況，了解教學(xué)中不足之處，有針對性地提出改進措施。

工程教育專業(yè)認證工作的推進，全面促進了工科專業(yè)高等教育的改革。經(jīng)過歷時幾年的改革探索，貫徹以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向的先進教育理念，全面修訂了“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程大綱，完善了全過程考核評價體系和標準，多路徑提升了學(xué)生的工程實踐能力，形成了課程建設(shè)持續(xù)改進機制，教學(xué)實踐取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻

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Construction Practice of “Concrete Structural Design Principles” Course Based on Engineering Education Certification

ZHOU Ming-jie， ZHAO Xiao-yan， WANG Xiao-wei， ZONG Jin-hui， WANG Zi-han

（School of Civil and Transportation Engineering， Hebei University of Technology，

Tianjin 300401， China）

Abstract： In the process of professional certification of civil engineering education， the course of Concrete Structure Design Principles further refines the course objectives from the three levels of knowledge， skills and quality， formulates a syllabus that can reflect the results-oriented and student-centered teaching， so as to standardize the teaching behavior， and plans and implements multiple paths in the teaching process to help cultivate students engineering practical ability. Based on the achievement of curriculum objectives， we improve the whole process assessment and evaluation system and standards， and form a continuous improvement mechanism to ensure the continuous improvement of teaching level. In the practice of curriculum construction， good results have been achieved， which has given strong support for realizing the training objectives of civil engineering specialty and students graduation requirements.

Key words： Concrete Structure Design Principles; engineering education certification; course objectives; continuous improvement mechanism3D4FD0A0-A9F3-48F5-A16F-17CAE6037758