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)
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。
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。
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。
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]。
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。
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]。
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。
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。
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)。