基于“兩性一度”的土木工程施工一流課程建設(shè)探索

孫兵，王曉琴，臧園，楊蕓，周楚兵

(武漢城市學(xué)院 城建學(xué)部，武漢 430075)

“兩性一度”即高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度，是高教司吳巖司長在2018 年11 月提出的一流課程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[1]。如何考查課程建設(shè)的“兩性一度”？要從課程是否有先進(jìn)性的教學(xué)理念、創(chuàng)新性的課程設(shè)計(jì)、科學(xué)性和時(shí)代性的課程內(nèi)容與資源及顯著性的教學(xué)效果等方面考查[2]。

土木工程施工課程是土木類各專業(yè)的一門專業(yè)核心課，課程內(nèi)容涉及國家新基建領(lǐng)域，因此加快土木工程施工一流本科課程的建設(shè)迫在眉睫。本文基于“兩性一度”的課程建設(shè)目標(biāo)，分析了本校土木工程施工的課程目標(biāo)、課程建設(shè)與應(yīng)用情況、課程創(chuàng)新，探索了課程建設(shè)計(jì)劃，以期提升課程教學(xué)質(zhì)量，滿足新工科背景下對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)的需求。

一 土木工程施工課程目標(biāo)

土木工程施工課程理論面廣、實(shí)踐性強(qiáng)和綜合性強(qiáng)，行業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速。而學(xué)生普遍缺乏理論知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣，無現(xiàn)場實(shí)習(xí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，自主學(xué)習(xí)能力較弱，求知欲不強(qiáng)。綜合這些特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位和新工科建設(shè)對(duì)工程人才的要求，確定了課程目標(biāo)，包括“知識(shí)目標(biāo)”“能力目標(biāo)”“素質(zhì)目標(biāo)”：通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解土木工程施工領(lǐng)域國內(nèi)外的發(fā)展動(dòng)態(tài)和新技術(shù)，掌握施工技術(shù)的基本知識(shí)、理論和方法，掌握施工組織設(shè)計(jì)的基本原理和方法；具備編制施工方案、施工組織計(jì)劃的初步能力；具備獨(dú)立分析解決施工技術(shù)問題的初步能力；把培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力、創(chuàng)新精神同抽象理論與實(shí)踐問題結(jié)合起來，把培養(yǎng)學(xué)生的大國工匠精神同過硬的專業(yè)技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量人才培養(yǎng)目標(biāo)。讓學(xué)生在掌握基本原理和方法的基礎(chǔ)上，具備解決施工問題的綜合能力，樹立職業(yè)道德，建立終身學(xué)習(xí)意識(shí)。將知識(shí)、能力和素質(zhì)有機(jī)融合，培養(yǎng)學(xué)生高階思維。

二 課程建設(shè)及應(yīng)用情況

（一）課程的建設(shè)發(fā)展歷程

土木工程施工課程教學(xué)始于2006 年學(xué)校土木工程第一屆學(xué)生，彼時(shí)正逢國家大力開展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí)期，需要大量的土木工程專業(yè)人才，至2015 年為土木工程施工課程和土木工程專業(yè)的“規(guī)模發(fā)展期”。教學(xué)內(nèi)容以土木工程施工過程中主要工種工程的施工工藝和方法為主，教學(xué)手段多為“多媒體+粉筆+黑板”的傳統(tǒng)方式。

2016 年至今為“改革創(chuàng)新期”，土木工程施工教學(xué)更注重新技術(shù)、新材料與新工藝的發(fā)展和應(yīng)用，知識(shí)覆蓋面更廣，涵蓋施工管理的信息化技術(shù)(BIM 技術(shù))應(yīng)用、建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能施工新技術(shù)、綠色建筑施工技術(shù)和裝配式建筑施工等。土木工程施工教學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了“土木工程施工技術(shù)精品在線開放課”建設(shè)，學(xué)校建成了“土木工程施工生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)基地”，建設(shè)了“基于虛擬與現(xiàn)實(shí)有機(jī)結(jié)合的土木工程特色專業(yè)實(shí)驗(yàn)室”。教學(xué)環(huán)境由“普通教室”到“專業(yè)教室+實(shí)訓(xùn)場地”再到“智慧教室”，教學(xué)場景由“現(xiàn)實(shí)”世界到“虛擬”空間。課程總結(jié)新型冠狀病毒感染疫情期間線上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)了較為豐富優(yōu)質(zhì)的線上課程資源，同時(shí)緊抓抗疫契機(jī)，實(shí)現(xiàn)課程思政與專業(yè)授課的同頻共振。

（二）課程教學(xué)研究、資源建設(shè)及應(yīng)用情況

1 課程教研立項(xiàng)

首先，“橋梁施工立體化教材建設(shè)”項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了以多媒介、多形態(tài)、多用途及多層次的教學(xué)資源和多種教學(xué)服務(wù)為內(nèi)容的結(jié)構(gòu)性配套教學(xué)集合，滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，為本課程的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。其次，重點(diǎn)視頻公開課“土木工程的奇思妙想”項(xiàng)目，使學(xué)生了解和欣賞著名建筑的同時(shí)認(rèn)識(shí)其建設(shè)過程，為課程的建設(shè)積累了施工典型案例素材。最后，“大思政理念下土木工程專業(yè)課程思政教學(xué)研究與實(shí)踐”和“‘土木工程施工+課程思政’——‘砼’向同行的教學(xué)模式構(gòu)建與實(shí)施”教研項(xiàng)目致力于在課程當(dāng)中有機(jī)地融入價(jià)值塑造的元素，努力實(shí)現(xiàn)自然的有機(jī)融合，力爭做到“如春在花、如鹽化水”，耳濡目染、潤物無聲。

2 課程資源平臺(tái)

為實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)，課程基于超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)建設(shè)了豐富的課程資源，141 個(gè)章節(jié)中包含121 個(gè)任務(wù)點(diǎn)章節(jié)，396 個(gè)教學(xué)視頻，81 個(gè)工程案例文檔和超級(jí)鏈接，1 108 道測試題，知識(shí)覆蓋面廣且深入學(xué)科領(lǐng)域前沿。教學(xué)過程中充分利用優(yōu)質(zhì)的課程資源，通過文字、圖片、照片和微課等資源，使課程基本概念和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)既相互獨(dú)立又互成體系，鞏固學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)；通過音頻、視頻和動(dòng)畫演示等多元化的資源，使課程相關(guān)重難點(diǎn)可視化，易于吸收，提高學(xué)生問題解決能力；通過案例分析和虛擬動(dòng)畫，使枯燥的理論與生動(dòng)的實(shí)際工程案例相融合，理論工程化，拓展學(xué)生思維。課程資源平臺(tái)已于2019 年上線，面向相關(guān)專業(yè)學(xué)生開放，持續(xù)不斷建設(shè)中。

3 課程應(yīng)用情況

自學(xué)校成立即開設(shè)本課程，至今已17 年。本課程的主要授課對(duì)象為土木工程、工程造價(jià)和工程管理專業(yè)，年均授課300 余人。同時(shí)湖北師范大學(xué)文理學(xué)院的學(xué)生也通過課程資源平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)。課程于2019 年獲批校級(jí)“土木工程施工技術(shù)精品在線開放課程”建設(shè)，2021年7 月獲批湖北省一流本科課程。

（三）課程教學(xué)內(nèi)容及組織實(shí)施情況

課程教學(xué)內(nèi)容分為3 大模塊：土木工程施工技術(shù)、施工組織和前沿拓展。在教學(xué)過程中秉承“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)和行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，適時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩岷蛿U(kuò)充[3]。課前安排學(xué)生自主預(yù)習(xí)或觀看資源平臺(tái)中的課件和視頻，完成相應(yīng)任務(wù)點(diǎn)；課中教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)完成情況適當(dāng)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化重點(diǎn)內(nèi)容，并依托實(shí)訓(xùn)基地開展施工模型現(xiàn)場教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與分組討論，促進(jìn)知識(shí)吸收，并通過工程案例拓展教學(xué)內(nèi)容，引發(fā)學(xué)生深入思考。課后布置研究型、探索型和進(jìn)階型作業(yè)，提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力，依托習(xí)題庫資源，檢測學(xué)生學(xué)習(xí)效果，并實(shí)時(shí)反饋。

下面以腳手架工程為例詳細(xì)說明教學(xué)實(shí)施過程，具體如圖1 所示。首先通過“新聞聚焦”將課堂“內(nèi)容導(dǎo)入”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；通過測試、搶答和選人等課堂互動(dòng)方式，了解學(xué)生基本概念預(yù)習(xí)掌握情況，以學(xué)定教；對(duì)于較難理解的、有挑戰(zhàn)性的內(nèi)容通過引導(dǎo)的方式，提出問題促使學(xué)生積極參與，學(xué)生通過分組討論的方式深入理解，通過實(shí)踐操作的方式掌握要領(lǐng)，并以小組合作的形式展示成果，通過生生互評(píng)，教師點(diǎn)評(píng)，與學(xué)生有情感和內(nèi)容的交流；最后通過案例分析，將理論知識(shí)融入到實(shí)際工程中，指導(dǎo)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題，拓展教學(xué)內(nèi)容。課后利用學(xué)習(xí)通對(duì)課堂知識(shí)進(jìn)行“線上測試”，根據(jù)學(xué)情課后老師給予相應(yīng)的答疑輔導(dǎo)。

圖1 腳手架工程教學(xué)實(shí)施過程

（四）課程成績?cè)u(píng)定方式

土木工程施工是理論與實(shí)踐相結(jié)合的一門課程，是學(xué)生在老師的指導(dǎo)下掌握施工技術(shù)的基本知識(shí)、理論和方法，具備編制施工方案、施工組織計(jì)劃和獨(dú)立分析解決施工技術(shù)問題的能力。課程教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)面廣，因此采用多維多元“過程性評(píng)價(jià)”與定性定量“終結(jié)性評(píng)價(jià)”相結(jié)合的方式綜合評(píng)定學(xué)生的成績[4]。無論是過程性評(píng)價(jià)還是終結(jié)性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)體系中的評(píng)價(jià)內(nèi)容都要客觀、規(guī)范，且具有較強(qiáng)的操作性，易于實(shí)施[5]。終結(jié)性評(píng)價(jià)占60%，由期末考試成績來評(píng)定；過程性評(píng)價(jià)占40%，由課堂互動(dòng)、作業(yè)、測驗(yàn)、討論、簽到、辯論、答辯、任務(wù)點(diǎn)完成度和視頻觀看進(jìn)度等組成。通過全面考核學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過程參與度、知識(shí)掌握度、能力提升度和創(chuàng)新意識(shí)度等進(jìn)行成績的最終評(píng)定，不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，而且任課教師還能發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，及時(shí)掌握教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

（五）課程評(píng)價(jià)及改革成效

通過對(duì)學(xué)生采訪調(diào)查了解，學(xué)生普遍認(rèn)為土木工程施工課程教學(xué)形式新穎，豐富的資源將施工過程生動(dòng)地展示出來，能夠很好地幫助學(xué)生掌握施工步驟和施工要點(diǎn)；96%的學(xué)生認(rèn)為基于超星學(xué)習(xí)通的線上線下混合式教學(xué)有利于他們的學(xué)習(xí)，改革后的課堂生動(dòng)有趣、煥發(fā)生機(jī)，深度地參與讓學(xué)生充滿成就感。

采用綜合方式評(píng)定學(xué)生的成績后，學(xué)生更注重學(xué)習(xí)過程，達(dá)到了課程教學(xué)目標(biāo)。在考試難度不變的前提下，對(duì)比土木工程專業(yè)15、16、17、18 和19 級(jí)學(xué)生成績發(fā)現(xiàn)，改革前15、16 級(jí)學(xué)生平均成績?cè)?0 分左右，改革后17、18 和19 級(jí)學(xué)生平均評(píng)價(jià)成績大幅提高到82 分左右，及格率明顯提高，由原來最低的89.06%提高到近100%。

課程團(tuán)隊(duì)老師多次因“教學(xué)效果好”“課堂管理較好”榮登督導(dǎo)簡報(bào)，土木工程施工課堂還被評(píng)為優(yōu)質(zhì)課堂。

三 課程創(chuàng)新

隨著時(shí)代的進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)的升級(jí)及學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展，土木工程施工課程教學(xué)面臨一系列挑戰(zhàn)。首先，課程存在客觀問題。如新技術(shù)、新方法和新材料等新的內(nèi)容不斷增多；課程分配學(xué)時(shí)較以往減少；學(xué)生基礎(chǔ)水平參差不齊；且學(xué)生對(duì)于傳統(tǒng)行業(yè)的學(xué)習(xí)興趣不斷下降。其次，高等教育教學(xué)要求又有所提高。要求培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高階思維；課程內(nèi)容反映前沿性和時(shí)代性，教學(xué)形式體現(xiàn)先進(jìn)性和互動(dòng)性，學(xué)習(xí)結(jié)果具有探究性和個(gè)性化[6]。再次，學(xué)生的需求也在變化。從學(xué)生的觀點(diǎn)看一流課程的標(biāo)準(zhǔn)，有實(shí)用價(jià)值；有趣，學(xué)生愛聽愛學(xué)；有啟發(fā)，能提供更多的思維發(fā)展空間；有提升，可以進(jìn)行終生學(xué)習(xí)。最后，教學(xué)資源發(fā)生巨大變化，線上教學(xué)資源較以往大大豐富，目前我國線上慕課已達(dá)到1.5 萬余門?；谏鲜鲎兓聊竟こ淌┕ふn程教學(xué)創(chuàng)新已迫在眉睫，只有對(duì)教學(xué)理念、內(nèi)容和模式等進(jìn)行改革和創(chuàng)新，才能更好地適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求。

（一）教學(xué)理念創(chuàng)新

土木工程施工教學(xué)理念定位為：“以人為本”“以學(xué)為本”“以學(xué)生為中心”，教學(xué)側(cè)重點(diǎn)由“師講”變?yōu)椤吧鷮W(xué)”；由“單聲道的講授”變成“雙聲道的對(duì)話”；由“知識(shí)的傳授”變?yōu)椤八季S的培養(yǎng)”；由“個(gè)人互相競爭”到“團(tuán)隊(duì)合作探究”。

（二）教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新

對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，達(dá)到“理論學(xué)習(xí)”與“生產(chǎn)實(shí)踐”的有機(jī)結(jié)合；“教學(xué)”與“科研”的有機(jī)融合；“專業(yè)知識(shí)傳授”與“工匠精神培養(yǎng)”的有機(jī)結(jié)合。

1)創(chuàng)新理論：教學(xué)中引入土木工程施工新理念、新概念、新技術(shù)和新方法，例如，裝配式建筑施工、綠色建筑施工和BIM 信息化施工管理等，提高課程的實(shí)用性和前沿性。

2)創(chuàng)新實(shí)踐：“學(xué)科(科研)+教學(xué)”，堅(jiān)持科研引領(lǐng)，利用課程相關(guān)科研項(xiàng)目促進(jìn)學(xué)生思考、激發(fā)學(xué)生探索能力和培養(yǎng)科學(xué)精神，從而發(fā)現(xiàn)科研真善美。

3)融合思政：結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，融入家國情懷。通過觀看超級(jí)工程、大國重器等與施工相關(guān)視頻，讓學(xué)生深切感受到什么是“平凡而偉大”，增強(qiáng)學(xué)生職業(yè)自豪感，樹立科技報(bào)效國家的理想[7]。

（三）教學(xué)模式創(chuàng)新

1)翻轉(zhuǎn)課堂：利用先進(jìn)的信息化教學(xué)手段拓寬教學(xué)維度，拓廣教學(xué)空間，拓延教學(xué)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)線上線下教師和學(xué)生之間隨時(shí)隨地的高效互動(dòng)。教師將講授的知識(shí)點(diǎn)和提出的問題制作成視頻、分發(fā)給學(xué)生；學(xué)生課前觀看視頻，分組交流，基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)主要在課外完成；課堂以教師與學(xué)生互動(dòng)，發(fā)現(xiàn)問題解決問題，學(xué)生分組討論、展示和教師點(diǎn)評(píng)為主。每個(gè)學(xué)生均有機(jī)會(huì)發(fā)言，表達(dá)能力得到很好的鍛煉，也可實(shí)行小組代表發(fā)言，鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。主動(dòng)學(xué)習(xí)使問題掌握得更深。

2)理實(shí)一體化：在教學(xué)過程中理論教學(xué)與實(shí)踐操作交替進(jìn)行，直觀感受和抽象思維交錯(cuò)出現(xiàn)，有利于學(xué)生知識(shí)掌握。

（四）教學(xué)環(huán)境創(chuàng)新

課堂由普通教室到專業(yè)教室再到智慧教室，由“現(xiàn)實(shí)”世界到“虛擬”空間。以已建成的實(shí)訓(xùn)基地28 項(xiàng)實(shí)物和二維碼為基礎(chǔ)，利用3D、VR 技術(shù)，逐漸開發(fā)土木工程各施工過程等虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。

四 課程建設(shè)計(jì)劃

課程建設(shè)始終圍繞“高階性”“創(chuàng)新性”“挑戰(zhàn)度”這個(gè)目標(biāo)來制訂計(jì)劃?！耙月殬I(yè)能力為向?qū)А薄耙孕鹿た平ㄔO(shè)人才培養(yǎng)要求為目標(biāo)”，通過引導(dǎo)式、啟發(fā)式、討論式和案例式等教學(xué)方法，使教學(xué)目標(biāo)從低階知識(shí)掌握提升為高階能力和思維培養(yǎng)。在教學(xué)過程中創(chuàng)新教學(xué)理念，變革教學(xué)模式。“以學(xué)生為中心”“以翻轉(zhuǎn)課堂為平臺(tái)”“以智慧課堂為載體”，利用豐富的教學(xué)資源，重塑課程內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法，打破課堂沉默狀態(tài)，煥發(fā)課堂生機(jī)活力。同時(shí)更強(qiáng)化專業(yè)知識(shí)的育人性。通過課程思政培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)品質(zhì)，職業(yè)道德和職業(yè)品質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的職業(yè)自豪感、民族自豪感，厚植愛國情懷，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、終生學(xué)習(xí)的意識(shí)，為職業(yè)生涯長久蓄力。

（一）重塑課程內(nèi)容

實(shí)時(shí)把最新的研究成果引入教學(xué)內(nèi)容，并注意淘汰和刪減陳舊的知識(shí)內(nèi)容，注重課程內(nèi)容的延伸。通過時(shí)事熱點(diǎn)問題聚焦，將實(shí)際工程案例引入課程教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合能力。

（二）推動(dòng)教材創(chuàng)新，豐富教學(xué)資源

將思政元素融入教材，打造具有鮮明特色的《土木工程施工》“紅色”教材。積極建設(shè)平臺(tái)教學(xué)資源，擴(kuò)大平臺(tái)教學(xué)資源的使用范圍，提高教學(xué)資料的有效使用率。

（三）創(chuàng)新教學(xué)方法

結(jié)合學(xué)生的時(shí)代特點(diǎn)，積極探索能深度參與的主題討論式學(xué)習(xí)、能激發(fā)興趣的游戲闖關(guān)式學(xué)習(xí)等，讓“新鮮感”成為“新常態(tài)”。

（四）建立共享型虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地

施工過程屬于高成本、高消耗和不可逆操作，并且有一定危險(xiǎn)性，而通過虛擬仿真解決現(xiàn)實(shí)“做不到”，實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)上做實(shí)驗(yàn)”；建成后可與文華學(xué)院、武漢工程科技學(xué)院等高校實(shí)現(xiàn)資源共享，提升實(shí)習(xí)效果和效度。

（五）抓課程思政，培養(yǎng)職業(yè)精神

工科教學(xué)中過渡重視“術(shù)”，而忽略了“道”。因此需要通過課程思政改變工科生“?！鄙系轿唬凹t”上不足的形象，為祖國建設(shè)培養(yǎng)合格接班人。

（六）深化產(chǎn)教融合

學(xué)校和用人單位統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，共同推進(jìn)；根據(jù)用人單位服務(wù)需求優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，校企協(xié)同，合作育人，打通人才培養(yǎng)供給側(cè)和產(chǎn)業(yè)需求側(cè)。

五 結(jié)束語

2021 年4 月1日，吳巖司長作了《夯實(shí)教學(xué)“新基建”托起培養(yǎng)高質(zhì)量》的報(bào)告，報(bào)告指出中國教育由高速發(fā)展轉(zhuǎn)為高質(zhì)量發(fā)展，高等教育進(jìn)入全面提質(zhì)創(chuàng)新的新時(shí)代。高等教育高質(zhì)量的根本與核心是人才培養(yǎng)的高質(zhì)量，而人才培養(yǎng)的核心要素是課程。課程是教育最基本單元，能解決教育最根源的問題。土木工程施工課程作為土木類各專業(yè)核心課程，應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)、不斷革新，承擔(dān)為專業(yè)培養(yǎng)“面向新工科，具有專業(yè)素養(yǎng)、道德素養(yǎng)、人文素養(yǎng)”的高質(zhì)量人才。