劉春陽,李秀領(lǐng),夏風(fēng)敏,張玉明,王藝霖
[摘 要] 成為《華盛頓協(xié)議》第18個(gè)正式成員國,為我國高等工程教育走向世界提供了一個(gè)重要發(fā)展機(jī)遇。土木工程專業(yè)評(píng)估也加入了工程教育認(rèn)證框架,采用了與國際工程教育認(rèn)證實(shí)質(zhì)等效的標(biāo)準(zhǔn)體系,從專業(yè)評(píng)估走向?qū)I(yè)認(rèn)證是土木工程專業(yè)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和促進(jìn)專業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇?!盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程是土木工程專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)課。以土木工程專業(yè)評(píng)估(認(rèn)證)為背景,分析了該課程在傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的問題,介紹了“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐的一些新做法,以期能為其他專業(yè)課程改革提供參考和借鑒。
[關(guān)鍵詞] 工程教育認(rèn)證;土木工程專業(yè);專業(yè)課;混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);教學(xué)改革與實(shí)踐
[基金項(xiàng)目] 2020年度山東省本科高校教學(xué)改革研究項(xiàng)目“面向一流學(xué)科建設(shè)和工程教育認(rèn)證的土木工程專業(yè)課程教學(xué)改革與實(shí)踐”(M2020211);2020年度山東建筑大學(xué)校級(jí)教研重點(diǎn)項(xiàng)目“‘互聯(lián)網(wǎng)+教育背景下融合OBE理念與思政元素的工科專業(yè)課程教學(xué)改革與實(shí)踐”
[作者簡介] 劉春陽(1980—),男,山東沂水人,博士,山東建筑大學(xué)土木工程學(xué)院副教授,主要從事混凝土結(jié)構(gòu)理論及教學(xué)研究;李秀領(lǐng)(1977—),男,山東單縣人,博士,山東建筑大學(xué)土木工程學(xué)院院長,教授,主要從事混凝土結(jié)構(gòu)理論及教學(xué)研究;夏風(fēng)敏(1974—),女,山東德州人,博士,山東建筑大學(xué)土木工程學(xué)院副教授,主要從事混凝土結(jié)構(gòu)理論及教學(xué)研究。
[中圖分類號(hào)] G640? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324(2021)46-0073-04? ?[收稿日期] 2021-05-20
一、引言
專業(yè)評(píng)估和專業(yè)認(rèn)證是重要的教育評(píng)估機(jī)制之一,是國家對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)進(jìn)行周期性評(píng)價(jià)和質(zhì)量監(jiān)控的一種有效制度。教育部《關(guān)于普通高等學(xué)校本科教學(xué)評(píng)估工作的意見》指出:開展教學(xué)評(píng)估的目的是促進(jìn)高等學(xué)校全面貫徹黨的教育方針,推進(jìn)教學(xué)改革,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,增強(qiáng)本科教學(xué)主動(dòng)服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要和人的全面發(fā)展需求的能力[1]。許多高校通過參加專業(yè)評(píng)估按照“以評(píng)促建、評(píng)建結(jié)合、重在建設(shè)”的原則,改善了辦學(xué)條件,提高了教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)了專業(yè)發(fā)展[2,3]。2016年6月,我國成為《華盛頓協(xié)議》第18個(gè)正式成員國,這為我國工程教育和工科學(xué)生提供了一個(gè)重要發(fā)展機(jī)遇,標(biāo)志著中國參與國際高等工程教育規(guī)則制定的新時(shí)代的到來[4,5]。土木工程專業(yè)是我國最早開展專業(yè)評(píng)估的專業(yè)之一,以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行專業(yè)建設(shè)是提高土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的外推力,同時(shí)也是促進(jìn)專業(yè)發(fā)展的內(nèi)驅(qū)力。土木工程專業(yè)的課程教學(xué)需在課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法,以及考核方式等方面進(jìn)行積極改革與實(shí)踐,致力于學(xué)生能力培養(yǎng),以滿足專業(yè)評(píng)估(認(rèn)證)標(biāo)準(zhǔn)的要求。本文以山東建筑大學(xué)土木工程專業(yè)“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程為例,分析其傳統(tǒng)教學(xué)過程中的不足,并對(duì)課程教學(xué)改革與實(shí)踐的一些做法進(jìn)行闡述。
二、既往教學(xué)過程存在的問題
“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”是我校土木工程專業(yè)課程體系中的一門專業(yè)限選課,在第六學(xué)期為土木工程專業(yè)及輔修專業(yè)學(xué)生講授。該課程是使學(xué)生在學(xué)習(xí)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法”“混凝土結(jié)構(gòu)原理”等專業(yè)課基本理論的基礎(chǔ)上,掌握混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念、原則、設(shè)計(jì)方法等主要內(nèi)容,是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。以參加工程教育評(píng)估(認(rèn)證)為契機(jī),通過梳理該課程以往的教學(xué)過程,發(fā)現(xiàn)存在以下問題。
1.課程教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際聯(lián)系不緊密。通過梳理多年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)新建單層廠房建筑多采用輕型門式剛架結(jié)構(gòu)形式,而采用混凝土排架結(jié)構(gòu)的廠房建筑已經(jīng)為數(shù)不多。課程教學(xué)大綱中廠房結(jié)構(gòu)部分為12學(xué)時(shí),占課程總學(xué)時(shí)(40學(xué)時(shí))的30%。雖然在“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程中對(duì)廠房組成、內(nèi)力分析及構(gòu)造措施等內(nèi)容進(jìn)行了大量理論講解,但相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)卻在“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程對(duì)應(yīng)的課程設(shè)計(jì)中有所涉及,且課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容為鋼屋蓋設(shè)計(jì)、混凝土屋蓋、混凝土吊車梁、混凝土牛腿柱等構(gòu)件設(shè)計(jì),并沒有讓學(xué)生得到有效實(shí)踐。
2.課程教學(xué)內(nèi)容與其他專業(yè)課程存在較大程度的重復(fù)?!盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程的一個(gè)重要內(nèi)容是多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),教學(xué)大綱中為10學(xué)時(shí),對(duì)桿件截面尺寸、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖、內(nèi)力及側(cè)移計(jì)算方法等進(jìn)行了介紹?!案邔咏ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程中有14學(xué)時(shí)用于講授高層建筑結(jié)構(gòu)荷載、荷載組合、結(jié)構(gòu)與構(gòu)件設(shè)計(jì),以及側(cè)移近似計(jì)算等相關(guān)內(nèi)容。上述兩門課程在框架設(shè)計(jì)這一知識(shí)單元中,有諸多相似相近的教學(xué)內(nèi)容,如荷載與荷載組合方法、設(shè)計(jì)規(guī)定等,內(nèi)力分析方法方面,多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)常用的反彎點(diǎn)法是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常用的D值法的基礎(chǔ)。從工程教育認(rèn)證理念出發(fā),優(yōu)化課程體系和課程教學(xué)內(nèi)容是專業(yè)建設(shè)的一個(gè)重要方面。
3.課程教學(xué)沒有突出對(duì)學(xué)生解決復(fù)雜土木工程問題能力的培養(yǎng)。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,復(fù)雜超限建筑結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn),為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高要求?!盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程除了向?qū)W生講授普通混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法和設(shè)計(jì)規(guī)定,更應(yīng)該結(jié)合實(shí)際復(fù)雜超限工程案例,并采取多種教學(xué)模式提高學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)復(fù)雜超限問題的識(shí)別、判斷、分析能力,強(qiáng)化課程對(duì)畢業(yè)生能夠解決土木工程復(fù)雜問題這一畢業(yè)要求的支撐程度。
4.授課過程評(píng)價(jià)機(jī)制不健全,難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并持續(xù)改進(jìn)。以往的課程考核,平時(shí)成績所占比重較小,是一種局限于宏觀的總體評(píng)價(jià)方式。工程教育認(rèn)證的核心理念之一是“學(xué)生為中心”,它注重學(xué)生怎樣取得學(xué)習(xí)成果和實(shí)際成果如何。學(xué)生為中心理念下的課程考核評(píng)價(jià)的核心是學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和發(fā)展?jié)摿?,即學(xué)生是否獲得了相應(yīng)的知識(shí)、能力提升與素質(zhì)養(yǎng)成,而課程原有的評(píng)價(jià)方式?jīng)]有體現(xiàn)以學(xué)生為主體、以輸出結(jié)果為導(dǎo)向的新理念,缺少各個(gè)環(huán)節(jié)的定量分析,無法建立評(píng)價(jià)、跟蹤、反饋和改進(jìn)的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。此外,課程評(píng)價(jià)過程還存在多以校內(nèi)評(píng)價(jià)為主、行業(yè)企業(yè)參與度不足的問題。
5.課程是做好立德樹人工作的有效途徑,“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)內(nèi)容涉及大量的設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的講解與應(yīng)用,更需要將專業(yè)知識(shí)傳授與大學(xué)生思想政治教育有機(jī)結(jié)合,思政元素要有效融入課程教學(xué)內(nèi)容,在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能的同時(shí)提升畢業(yè)生工程素養(yǎng)和科學(xué)精神,從而不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量,更好地服務(wù)于國家和社會(huì)發(fā)展需要。
三、“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐
1.立足應(yīng)用型人才培養(yǎng)新要求,建設(shè)高水平課程團(tuán)隊(duì),滿足不斷提升的教學(xué)改革需求。課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)從教學(xué)模式、課程資源、教學(xué)方法等方面持續(xù)推進(jìn)教學(xué)改革,實(shí)現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)水平的優(yōu)化提升。近年來,團(tuán)隊(duì)成員主持完成省級(jí)或校級(jí)教研課題7項(xiàng)和山東省高等學(xué)校課程思政教學(xué)改革研究項(xiàng)目1項(xiàng),發(fā)表教研論文10余篇,獲得第八屆山東省省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、校級(jí)優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng)2項(xiàng)。團(tuán)隊(duì)教師大多是雙師型教師,并在各類別的教學(xué)競(jìng)賽中獲得教學(xué)能手稱號(hào)和一等獎(jiǎng)等優(yōu)異成績。
2.緊密結(jié)合工程建設(shè)實(shí)際,優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容。課程首先依據(jù)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂,進(jìn)一步明確了課程目標(biāo)及課程支撐的畢業(yè)要求,即工程知識(shí)和設(shè)計(jì)(開發(fā))解決方案?!盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程原教學(xué)大綱中包括混凝土梁板結(jié)構(gòu)、單層廠房結(jié)構(gòu)和混凝土框架結(jié)構(gòu)三個(gè)知識(shí)單元。在課程教學(xué)大綱修訂的過程中,結(jié)合當(dāng)前工程建設(shè)實(shí)際情況將單層廠房結(jié)構(gòu)相關(guān)理論教學(xué)內(nèi)容刪掉,調(diào)整到“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程中進(jìn)行系統(tǒng)講解。同時(shí),為方便學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)掌握,將混凝土梁板結(jié)構(gòu)部分調(diào)整到“混凝土結(jié)構(gòu)原理”課程中進(jìn)行講解,并調(diào)整其授課總學(xué)時(shí)?!盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)內(nèi)容保留混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分,并與“高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程中框架、剪力墻、筒體等復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以及延性結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)等教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合,組成新的課程教學(xué)內(nèi)容體系,調(diào)整后的總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)。通過優(yōu)化調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的系統(tǒng)性和有效性。
3.搭建多元化教學(xué)環(huán)境平臺(tái),實(shí)現(xiàn)新模式教學(xué)手段的多樣化。將慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、智慧課堂等新型學(xué)習(xí)模式與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合并重新設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)線上線下混合教學(xué)模式,并從線上環(huán)境、課堂環(huán)境、實(shí)踐環(huán)境等方面創(chuàng)建多元化的教學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境。其中線上環(huán)境包括:智慧樹在線課堂、微信公眾號(hào)等線上開放資源,以及線上自建資源與線上引用資源;課堂環(huán)境包括:傳統(tǒng)多媒體教學(xué)、情境教學(xué),以及新興雨課堂、智慧課堂;實(shí)踐環(huán)境包括:課程設(shè)計(jì)、科技競(jìng)賽。為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)能夠勝任土木工程設(shè)計(jì)、施工、管理、研究等工作的應(yīng)用型高級(jí)專門人才的目標(biāo),在課程建設(shè)過程中,充分考慮授課對(duì)象的需求和特點(diǎn),課程的知識(shí)特征和教學(xué)環(huán)境,探索了以語言傳遞信息(PBL+對(duì)分課堂、PBL+雨課堂、TBL+對(duì)分課堂)、直接感知(模型演示、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué))、實(shí)踐訓(xùn)練(課堂練習(xí)、科技競(jìng)賽、課程設(shè)計(jì))為主的三個(gè)層面的教學(xué)方法,深化學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的理解及創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。課程內(nèi)容中設(shè)定知識(shí)競(jìng)答、小組討論、拓展訓(xùn)練等具有研究性、創(chuàng)新性、綜合性的內(nèi)容,增加知識(shí)難度水平,培養(yǎng)學(xué)生勇于鉆研和敢于挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)能力。
4.調(diào)整考核形式,做好持續(xù)改進(jìn)?!盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程考核時(shí),在命題方式上體現(xiàn)大綱的要求、形式上與課程目標(biāo)相對(duì)應(yīng),考核知識(shí)點(diǎn)覆蓋學(xué)生能力培養(yǎng)要求。課程采用形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式對(duì)學(xué)生課程成績進(jìn)行考核評(píng)定,將平時(shí)成績的比例由原來的20%提高到30%,主要由學(xué)生團(tuán)隊(duì)工作業(yè)績(占10%)、線上答題正確性(占10%)及作業(yè)完成情況(占10%)三部分組成。這種考核方式實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)理論考試向多元化考核方式的轉(zhuǎn)變,可更全面、科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)業(yè)水平,實(shí)現(xiàn)了應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變,可在一定程度上提高學(xué)生對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣。
“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程在持續(xù)改進(jìn)過程中,一方面,學(xué)院定期召開師生座談會(huì),收集在校學(xué)生對(duì)課程教學(xué)的建議;任課教師可通過課堂教學(xué)、課堂討論、線上答題與作業(yè)情況了解學(xué)生對(duì)該課程專業(yè)知識(shí)的掌握情況,也可通過期末考試成績和平時(shí)成績計(jì)算課程目標(biāo)評(píng)價(jià)值,同時(shí),找出評(píng)價(jià)值較低的原因并及時(shí)提出改進(jìn)措施,還可借助信息化技術(shù)輔助教學(xué)工具,如“雨課堂”來與學(xué)生進(jìn)行線上和線下全方位交流,其所提供的課堂數(shù)據(jù)分析結(jié)果也可為調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法提供依據(jù)。另一方面,學(xué)院每年借走訪各地校友、相關(guān)設(shè)計(jì)院、施工單位和邀請(qǐng)同行專家座談等機(jī)會(huì),及時(shí)了解用人單位對(duì)土木工程專業(yè)課程體系建設(shè)、學(xué)生能力培養(yǎng)目標(biāo)、課程教學(xué)內(nèi)容是否滿足當(dāng)前工程建設(shè)需要等方面的意見和建議,來作為課程持續(xù)改進(jìn)的依據(jù)。
5.以強(qiáng)化學(xué)生社會(huì)責(zé)任感為特色,創(chuàng)新課程思政。“課程思政”不是簡單的“課程”加“思政”,而是將顯性專業(yè)課程教育與非顯性課程思政結(jié)合起來,使得專業(yè)課程有情懷、有味道,對(duì)學(xué)生的思想、行為、情感和心理產(chǎn)生“鹽融入湯、潤物無聲”的影響?!盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”在教學(xué)過程中,以工程問題和事故作為切入點(diǎn),采用啟發(fā)式、案例式、討論式等多種方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,尋找解決問題和避免事故的措施,營造生動(dòng)活潑、師生互動(dòng)的課堂氛圍。此外,課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師為了讓晦澀的專業(yè)概念一目了然,適應(yīng)“看圖說話”的閱讀潮流,對(duì)海量專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了圖形化改造:對(duì)概念性、主觀性的知識(shí),用流程圖代替枯燥的文字表達(dá);對(duì)具體構(gòu)造類、客觀性的知識(shí),用大量實(shí)景照片進(jìn)行輔助表達(dá),形成了高水平的課件和特色教學(xué)輔助材料,有助于學(xué)生理解并遵守相關(guān)法律法規(guī)、專業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn),也有助于培養(yǎng)學(xué)生遵紀(jì)守法的意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,實(shí)現(xiàn)將顯性專業(yè)課程教育與非顯性課程思政有機(jī)結(jié)合提升課程育人水平。
四、結(jié)語
工程教育認(rèn)證為我國工程教育與世界工程教育接軌提供了良好的機(jī)遇。從評(píng)估到認(rèn)證是土木工程專業(yè)發(fā)展過程的必然選擇,認(rèn)真學(xué)習(xí)和執(zhí)行土木工程專業(yè)評(píng)估(認(rèn)證)的新標(biāo)準(zhǔn)并做好土木工程專業(yè)課程體系建設(shè)是促進(jìn)專業(yè)發(fā)展的根本保障?!盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程是土木工程專業(yè)的重要理論課程,是土木工程專業(yè)課程體系中的重要節(jié)點(diǎn),該課程的教學(xué)改革與實(shí)踐是保證土木工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),可為其他專業(yè)課程的改革提供借鑒。
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LIU Chun-yang, LI Xiu-ling, XIA Feng-min, ZHANG Yu-ming, WANG Yi-lin
(College of Civil Engineering, Shandong Jianzhu University, Jinan, Shandong 250101, China)
Abstract: Becoming one of the 18th official members of the Washington Accord provides an important development opportunity for Chinas higher engineering education to go globally. Civil engineering professional evaluation has also joined the framework of engineering education certification, adopting a standard system essentially equivalent to the international engineering education certification. From professional evaluation to professional certification is an inevitable choice for civil engineering majors to improve the quality of talent training and promote the high-quality development of the majors. The course of Concrete Structure Design is an important professional course in the curriculum system of civil engineering major. With the evaluation of civil engineering major (certification) as the background, the problems existing in the traditional teaching process of this course are analyzed and some methods of the teaching reform and practice of this course are introduced, in order to provide a reference for other professional course reform.
Key words: engineering education certification; civil engineering major; professional course; Concrete Structure Design; teaching reform and practice