工程教育認(rèn)證背景下的課程教學(xué)改革與實踐

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個正式成員國，為我國高等工程教育走向世界提供了一個重要發(fā)展機遇。土木工程專業(yè)評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)證實質(zhì)等效的標(biāo)準(zhǔn)體系，從專業(yè)評估走向?qū)I(yè)認(rèn)證是土木工程專業(yè)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和促進專業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計”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”課程教學(xué)改革與實踐的一些新做法，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;教學(xué)改革與實踐

[基金項目] 2020年度山東省本科高校教學(xué)改革研究項目“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)改革與實踐”（M2020211）;2020年度山東建筑大學(xué)校級教研重點項目“‘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] G640? ?[文獻標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）46-0073-04? ?[收稿日期] 2021-05-20

一、引言

專業(yè)評估和專業(yè)認(rèn)證是重要的教育評估機制之一，是國家對專業(yè)人才培養(yǎng)進行周期性評價和質(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)評估工作的意見》指出：開展教學(xué)評估的目的是促進高等學(xué)校全面貫徹黨的教育方針，推進教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強本科教學(xué)主動服務(wù)經(jīng)濟社會發(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)評估按照“以評促建、評建結(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個正式成員國，這為我國工程教育和工科學(xué)生提供了一個重要發(fā)展機遇，標(biāo)志著中國參與國際高等工程教育規(guī)則制定的新時代的到來[4，5]。土木工程專業(yè)是我國最早開展專業(yè)評估的專業(yè)之一，以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進行專業(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，同時也是促進專業(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行積極改革與實踐，致力于學(xué)生能力培養(yǎng)，以滿足專業(yè)評估（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”課程為例，分析其傳統(tǒng)教學(xué)過程中的不足，并對課程教學(xué)改革與實踐的一些做法進行闡述。

二、既往教學(xué)過程存在的問題

“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計”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)計的概念、原則、設(shè)計方法等主要內(nèi)容，是一門實踐性較強的課程。以參加工程教育評估（認(rèn)證）為契機，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)容與工程實際聯(lián)系不緊密。通過梳理多年的工程實踐經(jīng)驗，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，占課程總學(xué)時（40學(xué)時）的30%。雖然在“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計”課程中對廠房組成、內(nèi)力分析及構(gòu)造措施等內(nèi)容進行了大量理論講解，但相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)卻在“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計”課程對應(yīng)的課程設(shè)計中有所涉及，且課程設(shè)計主要內(nèi)容為鋼屋蓋設(shè)計、混凝土屋蓋、混凝土吊車梁、混凝土牛腿柱等構(gòu)件設(shè)計，并沒有讓學(xué)生得到有效實踐。

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”課程的一個重要內(nèi)容是多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計，教學(xué)大綱中為10學(xué)時，對桿件截面尺寸、結(jié)構(gòu)計算簡圖、內(nèi)力及側(cè)移計算方法等進行了介紹。“高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計”課程中有14學(xué)時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，以及側(cè)移近似計算等相關(guān)內(nèi)容。上述兩門課程在框架設(shè)計這一知識單元中，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)計規(guī)定等，內(nèi)力分析方法方面，多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時常用的反彎點法是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常用的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)的一個重要方面。

3.課程教學(xué)沒有突出對學(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)濟社會的發(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)計提出了更高要求?！盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計”課程除了向?qū)W生講授普通混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本方法和設(shè)計規(guī)定，更應(yīng)該結(jié)合實際復(fù)雜超限工程案例，并采取多種教學(xué)模式提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣，增強學(xué)生對復(fù)雜超限問題的識別、判斷、分析能力，強化課程對畢業(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.授課過程評價機制不健全，難以及時發(fā)現(xiàn)問題并持續(xù)改進。以往的課程考核，平時成績所占比重較小，是一種局限于宏觀的總體評價方式。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)成果和實際成果如何。學(xué)生為中心理念下的課程考核評價的核心是學(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、能力提升與素質(zhì)養(yǎng)成，而課程原有的評價方式?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，缺少各個環(huán)節(jié)的定量分析，無法建立評價、跟蹤、反饋和改進的持續(xù)改進機制。此外，課程評價過程還存在多以校內(nèi)評價為主、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”課程教學(xué)內(nèi)容涉及大量的設(shè)計規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的講解與應(yīng)用，更需要將專業(yè)知識傳授與大學(xué)生思想政治教育有機結(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)于國家和社會發(fā)展需要。

三、“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計”課程教學(xué)改革與實踐

1.立足應(yīng)用型人才培養(yǎng)新要求，建設(shè)高水平課程團隊，滿足不斷提升的教學(xué)改革需求。課程教學(xué)團隊從教學(xué)模式、課程資源、教學(xué)方法等方面持續(xù)推進教學(xué)改革，實現(xiàn)了團隊水平的優(yōu)化提升。近年來，團隊成員主持完成省級或校級教研課題7項和山東省高等學(xué)校課程思政教學(xué)改革研究項目1項，發(fā)表教研論文10余篇，獲得第八屆山東省省級教學(xué)成果獎一等獎1項、校級優(yōu)秀教學(xué)成果獎2項。團隊教師大多是雙師型教師，并在各類別的教學(xué)競賽中獲得教學(xué)能手稱號和一等獎等優(yōu)異成績。

2.緊密結(jié)合工程建設(shè)實際，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)對教學(xué)大綱進行了修訂，進一步明確了課程目標(biāo)及課程支撐的畢業(yè)要求，即工程知識和設(shè)計（開發(fā)）解決方案?！盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計”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)三個知識單元。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”課程中進行系統(tǒng)講解。同時，為方便學(xué)生對專業(yè)知識的學(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”課程中進行講解，并調(diào)整其授課總學(xué)時。“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計”課程教學(xué)內(nèi)容保留混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計部分，并與“高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計”課程中框架、剪力墻、筒體等復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及延性結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計等教學(xué)內(nèi)容進行整合，組成新的課程教學(xué)內(nèi)容體系，調(diào)整后的總學(xué)時為48學(xué)時。通過優(yōu)化調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容，進一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的系統(tǒng)性和有效性。

3.搭建多元化教學(xué)環(huán)境平臺，實現(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，實現(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;實踐環(huán)境包括：課程設(shè)計、科技競賽。為實現(xiàn)培養(yǎng)能夠勝任土木工程設(shè)計、施工、管理、研究等工作的應(yīng)用型高級專門人才的目標(biāo)，在課程建設(shè)過程中，充分考慮授課對象的需求和特點，課程的知識特征和教學(xué)環(huán)境，探索了以語言傳遞信息（PBL+對分課堂、PBL+雨課堂、TBL+對分課堂）、直接感知（模型演示、現(xiàn)場教學(xué)）、實踐訓(xùn)練（課堂練習(xí)、科技競賽、課程設(shè)計）為主的三個層面的教學(xué)方法，深化學(xué)生對重難點知識的理解及創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。課程內(nèi)容中設(shè)定知識競答、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?！盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計”課程考核時，在命題方式上體現(xiàn)大綱的要求、形式上與課程目標(biāo)相對應(yīng)，考核知識點覆蓋學(xué)生能力培養(yǎng)要求。課程采用形成性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的方式對學(xué)生課程成績進行考核評定，將平時成績的比例由原來的20%提高到30%，主要由學(xué)生團隊工作業(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)地評價學(xué)生學(xué)業(yè)水平，實現(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)生對專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣。

“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計”課程在持續(xù)改進過程中，一方面，學(xué)院定期召開師生座談會，收集在校學(xué)生對課程教學(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)生對該課程專業(yè)知識的掌握情況，也可通過期末考試成績和平時成績計算課程目標(biāo)評價值，同時，找出評價值較低的原因并及時提出改進措施，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)計院、施工單位和邀請同行專家座談等機會，及時了解用人單位對土木工程專業(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)改進的依據(jù)。

5.以強化學(xué)生社會責(zé)任感為特色，創(chuàng)新課程思政?！罢n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”在教學(xué)過程中，以工程問題和事故作為切入點，采用啟發(fā)式、案例式、討論式等多種方式引導(dǎo)學(xué)生進行討論，尋找解決問題和避免事故的措施，營造生動活潑、師生互動的課堂氛圍。此外，課程教學(xué)團隊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，對海量專業(yè)知識進行了圖形化改造：對概念性、主觀性的知識，用流程圖代替枯燥的文字表達(dá);對具體構(gòu)造類、客觀性的知識，用大量實景照片進行輔助表達(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)守法的意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，實現(xiàn)將顯性專業(yè)課程教育與非顯性課程思政有機結(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遇。從評估到認(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)是促進專業(yè)發(fā)展的根本保障?！盎炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計”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，該課程的教學(xué)改革與實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。

參考文獻

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Teaching Reform and Practice under the Background of Engineering Education Certification： Taking the Concrete Structure Design Course as an Example

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