土木工程施工課程教學案例資源庫的建設(shè)與應(yīng)用

陳烜，仵鵬濤，趙學榮，王玉良

（天津城建大學土木工程學院，天津 300384）

一、背景

作為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，我國建筑業(yè)正處于一個十年來高速增長的階段。從2010年起，建筑業(yè)總產(chǎn)值增長速率均保持在10%左右，到2020年底，已達到26.4萬億元，是十年前的3倍?？焖侔l(fā)展的建筑行業(yè)涌現(xiàn)出一批具有國際一流水平的建筑成果，產(chǎn)生了大量的先進技術(shù)和施工管理經(jīng)驗。這些成果和經(jīng)驗成為高校土木工程施工類課程優(yōu)質(zhì)的教學案例資源。土木工程施工課程是土木工程專業(yè)和工程管理專業(yè)學生的必修課程之一，是一門主要研究土木工程施工的工種工程施工技術(shù)、組織計劃的基本規(guī)律以及各專業(yè)方向（建筑工程、道路工程、橋梁工程、地下工程、城市軌道交通等專業(yè)）施工技術(shù)的學科。該課程具有實踐性強、涉及面廣、技術(shù)發(fā)展快的特點，傳統(tǒng)的課堂講授式教學很難達到預(yù)期的教學目標?，F(xiàn)有的土木工程施工課程教學存在教學資源不足、教學模式陳舊、教學案例與實際土木工程施工過程脫節(jié)等問題。教師應(yīng)加強使用案例式教學方法，讓學生積極參與其中進行討論，能夠很好地完善現(xiàn)有教學模式，增加教學資源，土木工程施工教學案例資源庫的建設(shè)勢在必行。

案例教學法的主要教學目的是提高學生對知識理論的理解及應(yīng)用能力，培養(yǎng)學生的思維能力、概括能力、辯論能力[1]。該教學法最早被用在哈佛大學法學院的課堂上，后來在醫(yī)學院、商學院加以推廣，并逐步在國際上產(chǎn)生廣泛影響。

土木工程施工類課程在教學過程中需要大量的工程實踐案例。目前，施工技術(shù)發(fā)展速度加快，新的工程案例層出不窮，該類課程的課程資源建設(shè)尚不成體系，不能滿足課堂教學的需要，尤其不能滿足基于互聯(lián)網(wǎng)線上教學或線上線下混合式教學的需要。因此，在新工科專業(yè)建設(shè)和工程教育專業(yè)認證的雙重背景下，案例教學法結(jié)合了土木工程施工課程的教學內(nèi)容，引入經(jīng)教師整理編輯的實際工程案例，對提高教學質(zhì)量具有重要意義。

二、案例資源庫建設(shè)的意義

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，學生對信息技術(shù)的應(yīng)用能力也不斷提高。傳統(tǒng)教學模式是以老師為中心、老師單向灌輸、學生被動接受的教學模式，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代課程的教學要求，尤其不能滿足部分優(yōu)秀學生的學習需求。因此，為增加學生學習方式的多樣性，提高課堂教學的有效性，越來越多的教師開始在教學案例資源庫的建設(shè)上投入更多精力。教師在線上發(fā)布以工程實例為背景的討論話題，學生討論交流的內(nèi)容作為教師授課的切入點。這種方法突出了問題導(dǎo)向，將理論嵌入具體的工程背景中，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際和解決復(fù)雜問題的能力。

（一）案例資源庫的建設(shè)有助于一流課程建設(shè)

2019年，教育部發(fā)布《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》，提到“教學資源豐富多樣，體現(xiàn)思想性、科學性與時代性”[2]。一流課程建設(shè)的重要任務(wù)之一是持續(xù)豐富課程資源。通過案例資源庫的建設(shè)，教師能夠豐富課程內(nèi)外的知識內(nèi)容，隨時補充最新案例，體現(xiàn)課程知識的前沿性，從而切實提升課程建設(shè)的效果。

（二）案例資源庫的建設(shè)有助于豐富教師的授課方式

線上線下混合式的教學方式是未來高等教育教學發(fā)展的重要方向，也是一流課程建設(shè)的主要方式之一。教師通過改進線下課程，充分利用線上資源輔助教學，可以打破教學時間和空間上的限制[3]。

（三）案例資源庫的建設(shè)有助于拓寬學生的學習平臺

土木工程施工課程知識點眾多，實踐性強，要求學生能夠快速將理論知識與工程實踐相結(jié)合，以更好地理解工程原理。教學案例資源庫可以為學生提供與學習內(nèi)容相關(guān)的音頻和圖片資料，增加學生的視覺資源。教師可以設(shè)置教學情境，結(jié)合知識內(nèi)容本身提供與生活或?qū)I(yè)相關(guān)的案例。案例資源庫可以針對每一個知識點為學生提供相關(guān)的工程案例，作為理論學習的延伸和補充，滿足學生理論聯(lián)系實際的愿望和個性化學習需求。

三、案例資源庫的建設(shè)

（一）案例遴選原則

案例資源庫的建設(shè)以學生為主體，以課程資源為基礎(chǔ)，將土木工程施工課程的教學內(nèi)容與教學資源有效整合。教師根據(jù)知識點構(gòu)建教學資源庫框架，借助在線平臺向?qū)W生提供豐富的學習素材，如教學PPT、微課、習題、小實驗、教學案例等，旨在提高學生的學習效果，增強教師課堂教學的有效性。

在建設(shè)案例資源庫的過程中，教師應(yīng)遵循以下原則：

1.教學案例資源庫的目標性

每個教學案例聚焦一類特定施工任務(wù)，例如施工過程中不同的施工工序、每個工序中包括施工手段、每個工序的前后關(guān)系。

2.教學案例資源庫的時效性

教學案例的內(nèi)容應(yīng)與快速發(fā)展的土木工程施工技術(shù)保持同步，與工程施工市場環(huán)境相一致。過時的教學案例無法有效培養(yǎng)土木工程施工所需的施工人才。

3.教學案例資源庫的真實性

教師所選用的教學案例必須是真實的工程案例。在遴選過程中，教師可以根據(jù)所講授的知識點，有選擇性地刪除部分無用的工程背景信息，所選用的部分必須是原始真實的工程數(shù)據(jù)，不能虛構(gòu)或杜撰。真實的工程案例可以鍛煉和提高學生解決復(fù)雜工程問題的能力，為學生后續(xù)實習打下基礎(chǔ)。

4.教學案例資源庫的典型性

教師所選用的教學案例必須具有典型性，能夠成為教師課程教學的輔助工具。這種典型性體現(xiàn)在工程類型、工程背景、需解決的問題、解決方法等方面。典型的教學案例能夠與課堂授課的知識點相聯(lián)系，在教師的引導(dǎo)下，學生利用所學知識快速分析工程實際問題，并提出解決方案。

5.教學案例資源庫的系統(tǒng)性

教師所選用的教學案例應(yīng)以授課用書的章節(jié)體系為基礎(chǔ)，覆蓋教學過程中的重要知識點。教師通過與課堂授課相結(jié)合，使案例能夠充分調(diào)動學生的學習積極性，促進學生深度思考。學生可以通過查閱資料、分析研究、互動討論等多種方式提升學習效率。

6.融入思政元素

教育部發(fā)布的《高等學校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出：“工學類專業(yè)課程，要注重強化學生工程倫理教育，培養(yǎng)學生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當?！卑咐倪x擇注重工程技術(shù)的科學性、先進性，注重工程師的擔當精神、敬業(yè)精神。教師通過深度挖掘土木工程施工課程中的思政元素，形成專項課程思政案例庫[4]。

（二）建設(shè)路徑

教師根據(jù)當前教學現(xiàn)狀構(gòu)建線上與線下混合教學模式，搭建線上教學平臺，借助信息化技術(shù)手段開發(fā)與教學案例配套的學習資源，將知識內(nèi)容和案例資源整合至“學習通”“大學生 MOOC”等線上教學平臺。土木工程施工課程教學內(nèi)容以建筑工程項目建造過程為主線，分為施工技術(shù)和施工組織兩部分，具體包括基礎(chǔ)施工、鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)施工、砌筑施工、裝配式結(jié)構(gòu)施工、防水施工、裝修工程、施工組織管理等，教師以此為基礎(chǔ)建設(shè)課程教學案例資源庫。學生登錄平臺進行學習，根據(jù)個人需求完成教學課件、觀看章節(jié)微課、小組協(xié)助練習、課程作業(yè)等學習任務(wù)。依托線上平臺所提供的學習資源，教師可以隨時隨地為學生提供不同形式的學習輔導(dǎo)服務(wù)。這全面提高了學生學習專業(yè)知識的效率，提升了學生理解與運用專業(yè)知識的能力，促進了土木工程施工課程教學有效性的建設(shè)。

1.案例選題準備

首先，案例遴選要通過校企聯(lián)合的方式，選擇教師自身參與過且符合教學要求的工程實例或施工組織方案。其次，教師可以通過互聯(lián)網(wǎng)查詢具有一定知名度的工程實例。最后，教師可以引入其他專家學者發(fā)表的科技文獻。

2.整理編輯

教師對收集到的工程案例進行再整理、再編輯，將案例按照課程講授知識點進行分解，對關(guān)聯(lián)信息進行二次整合，刪除部分無關(guān)的內(nèi)容，修正文字用詞，規(guī)范表述方式，使之成為便于學生課堂上實際應(yīng)用的規(guī)范案例。

3.歸納入庫

教師根據(jù)工程案例的特點、工藝過程、反映的突出問題等內(nèi)容，分類管理不同案例，將其收錄到與課程章節(jié)相對應(yīng)的二級案例庫中，并上傳到線上教學平臺。通過歸納入庫，師生可以共享和使用案例，同時也能夠?qū)Π咐M行持續(xù)更新，確保案例資源的時效性和實用性。

四、教學案例庫的應(yīng)用

教師通過線上教學案例庫向?qū)W生發(fā)布以工程實例為背景的討論話題，將學生討論交流的內(nèi)容作為授課的切入點。這種方式強調(diào)問題導(dǎo)向，將理論嵌入具體工程場景，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際和解決復(fù)雜問題的能力。

1.應(yīng)用于案例化的教學方法

在課堂授課之前，教師先向?qū)W生分享案例，使真實的工程情景在課堂中得以還原，自然地引入知識點，讓學生在面對實際問題的基礎(chǔ)上學習理論知識，運用所學的理論知識來分析、討論工程實際問題，并最終找到實際問題的解決方法。這種教學方法縮小了教學和實際應(yīng)用之間的鴻溝，強調(diào)目標性，能夠更好地激發(fā)學生的積極性和主動性。

2.應(yīng)用于線上交流討論

借助線上線下混合式教學模式，教師將教學案例放到線上教學平臺進行討論。這不僅為課堂教學提供了有效延伸，打破了時間和空間上的限制，而且能夠提高學生參與討論的積極性。這樣，學生不會因害怕在課堂上回答問題而退縮，相反，學生能夠廣泛參與并產(chǎn)生創(chuàng)新性的思想碰撞。

以我校土木工程學院樓為擬建項目，根據(jù)工程建造的過程，教師將學生分成十個小組，各組學生結(jié)合課程所講授內(nèi)容編寫分部分項目工程施工方案，以模擬施工現(xiàn)場技術(shù)交底的方式，進行集中匯報、研討。該方法調(diào)動了學生的學習積極性，能讓學生快速掌握二維圖紙變?yōu)槿S實體的過程。

課前，教師將預(yù)習的視頻、課件、討論話題以及工程實例通過線上平臺發(fā)送給學生，并要求鋼筋組學生搜集相關(guān)材料以及分析實際工程案例中涉及的問題以及解決方法，準備匯報材料。

課上，教師結(jié)合學生討論交流的情況，了解學生的預(yù)習效果，并在講課過程中加以分析。教師在課堂上展示大量的照片、視頻及實體模型，使學生快速建立感性認識，對重難點的計算內(nèi)容用板書逐步推導(dǎo)。

課后，教師通過線上平臺發(fā)布具有一定高階性的作業(yè)題，并采取生生互評的方式給學生增加朋輩學習交流的機會。

下一節(jié)課前，教師安排15分鐘的工程案例分析討論會，讓鋼筋組學生進行模擬技術(shù)交底，同學間相互提問答疑。所有學生在線上對本組匯報進行綜合評價。

五、結(jié)束語

近年來，隨著信息化教學手段的迅速發(fā)展，教學案例的使用場景和方式大大增多。這不僅增加了課堂的活力，提高了教學效率，而且激發(fā)了學生的學習積極性。土木工程施工案例資源庫的建設(shè)，以專業(yè)需求為導(dǎo)向，以搭建的線上教學平臺為依托，建立具有共享和動態(tài)特征的教學案例資源庫，其中包括教學課件、案例、現(xiàn)場實驗、微視頻和建模資料等內(nèi)容。這一舉措有效更新了土木工程施工課程的教學理念，優(yōu)化了課堂的教學方法，提高學生學習的積極性，使學習資源得到最大程度的應(yīng)用。此舉彌補了以往教學中案例過于簡單和使用方式單一的不足之處，逐步建立課程思政資源庫，為一流課程的建設(shè)打下了堅實的基礎(chǔ)。