熊勇林,高 游
(寧波大學(xué),浙江 寧波 315211)
2010年5月5日,國(guó)務(wù)院印發(fā)的《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》指出在高等教育人才培養(yǎng)中,培養(yǎng)理念、質(zhì)量保障、評(píng)估機(jī)制、培養(yǎng)模式及社會(huì)需求定位等方面亟待提升[1]。2021年2月4日,教育部高等教育司印發(fā)的《教育部高等教育司2021年工作要點(diǎn)》強(qiáng)調(diào),需要分層次和分類別建立高等教育高質(zhì)量發(fā)展評(píng)估體系,推進(jìn)高等教育實(shí)現(xiàn)“質(zhì)量革命”。2021年6月22日,教育部高等教育司印發(fā)的《教育部高等教育教學(xué)評(píng)估中心發(fā)布已通過工程教育認(rèn)證專業(yè)名單》強(qiáng)調(diào),當(dāng)前工程教育中的工程性、實(shí)踐性與創(chuàng)新性是高等工程教育滿足國(guó)家對(duì)創(chuàng)新型工程科技人才的迫切需要。為此,在持續(xù)推進(jìn)“產(chǎn)學(xué)研融合”的同時(shí),教育部還聯(lián)合多部門出臺(tái)了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”,積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)。
此外,工程教育專業(yè)培養(yǎng)模式也需要與國(guó)際接軌。中國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)(CEEAA)與國(guó)際專業(yè)認(rèn)證(EC2000)具有一致的通用標(biāo)準(zhǔn),都要求專業(yè)以學(xué)生為中心,評(píng)估體系都基于產(chǎn)出成果的質(zhì)量,并且以成果為導(dǎo)向(OBE)的教育改革一直強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)需求與課程設(shè)置、教育方式等培養(yǎng)環(huán)節(jié)的契合度。因此專業(yè)認(rèn)證不僅順應(yīng)了我國(guó)目前人才培養(yǎng)的社會(huì)需求,更強(qiáng)調(diào)了持續(xù)改進(jìn)機(jī)制下培養(yǎng)模式的可持續(xù)發(fā)展性。換言之,專業(yè)認(rèn)證是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保障制度,是優(yōu)化我國(guó)工程人才培養(yǎng)模式、實(shí)現(xiàn)與國(guó)際工程教育接軌的便捷通道[2]。目前專業(yè)建設(shè)的國(guó)際認(rèn)證范式實(shí)現(xiàn)了單純知識(shí)技能輸送向關(guān)鍵能力與關(guān)鍵素養(yǎng)提升的轉(zhuǎn)變,把以學(xué)生為中心、適應(yīng)社會(huì)需求導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)作為理念,根據(jù)國(guó)際組織(協(xié)議)和第三方機(jī)構(gòu)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)生能力和培養(yǎng)措施提出相應(yīng)的要求,以開展評(píng)估、國(guó)際互認(rèn)和系統(tǒng)認(rèn)證的方式,達(dá)到提升教育質(zhì)量和推動(dòng)人才全球化的目的[3—4]。開展工程教育專業(yè)認(rèn)證工作,既有利于我國(guó)工科人才與世界人才培養(yǎng)接軌,又為國(guó)內(nèi)工程教育奠定了良好基礎(chǔ)。同樣工程教育專業(yè)認(rèn)證關(guān)系著絕大多數(shù)工科院校的影響力、人才培養(yǎng)質(zhì)量、發(fā)展?fàn)顟B(tài)等。所以工科院校需要集中優(yōu)勢(shì)資源構(gòu)建相關(guān)認(rèn)證策略,努力克服認(rèn)證工作中遇到的各種難題。
2016年6月2日,我國(guó)成為國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會(huì)員,意味著我國(guó)培養(yǎng)的工程教育專業(yè)學(xué)生可獲得國(guó)際認(rèn)證質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的“通行證”[5—6]。所以,工程教育專業(yè)認(rèn)證不僅對(duì)工科畢業(yè)生走出國(guó)門有利,同時(shí)還能提升學(xué)校的專業(yè)地位,吸引優(yōu)質(zhì)生源。沒有通過認(rèn)證或者不主動(dòng)申請(qǐng)認(rèn)證的專業(yè),其地位將會(huì)受到極大的挑戰(zhàn),甚至面臨消失的困境。我國(guó)在工程教育人才培養(yǎng)數(shù)量方面有明顯的優(yōu)勢(shì),但在人才培養(yǎng)質(zhì)量方面短板同樣突出,尤其是學(xué)生的實(shí)操能力。從工程教育專業(yè)認(rèn)證現(xiàn)狀來看,我國(guó)高校在工程教育人才培養(yǎng)方面存在重理論、輕實(shí)踐的現(xiàn)象。而國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》旨在通過雙邊或多邊認(rèn)可工程教育資格及工程師執(zhí)業(yè)資格,促進(jìn)工程師跨國(guó)執(zhí)業(yè)。這類國(guó)際工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為我國(guó)各高校人才培養(yǎng)模式的變革提供了新的方向和突破口,也有力推動(dòng)了我國(guó)工科畢業(yè)生就業(yè)的國(guó)際化進(jìn)程。但正是在此背景下,我國(guó)高等院校工程專業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)理念面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為此,各高校亟須因地制宜、與時(shí)俱進(jìn)地修訂人才培養(yǎng)方案,使我國(guó)培養(yǎng)的工程教育人才達(dá)到國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)。土木工程作為工程專業(yè)的重要組成部分,其專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)能夠反映出工程專業(yè)的走向。土木工程專業(yè)劃分了很多方向,如橋梁與隧道工程、結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、工程造價(jià)等;核心課程包括理論力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、地基工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)等;就業(yè)單位類型主要有工程建設(shè)單位、設(shè)計(jì)公司、施工單位及質(zhì)量監(jiān)督站等。工程教育認(rèn)證對(duì)土木工程專業(yè)的基本要求就是培養(yǎng)的土木工程專業(yè)學(xué)生能根據(jù)工程背景的相關(guān)知識(shí),科學(xué)分析并提出能夠合理解決土木工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題。伴隨著社會(huì)工業(yè)的發(fā)展,工程教育認(rèn)證對(duì)各類工程專業(yè)的人才培養(yǎng)都提出了更高的要求。
國(guó)內(nèi)大部分高校土木工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)習(xí)方式主要是集中組織學(xué)生到工地或?qū)嵱?xùn)基地觀摩、開展室內(nèi)基礎(chǔ)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)等[7]。在實(shí)習(xí)教學(xué)過程中基礎(chǔ)理論知識(shí)與實(shí)際問題的結(jié)合遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,大多數(shù)學(xué)生很難將基礎(chǔ)理論知識(shí)在實(shí)際工程中應(yīng)用和拓展,對(duì)產(chǎn)業(yè)關(guān)注度不夠,或是只關(guān)注產(chǎn)業(yè)中的某一環(huán)節(jié),未能及時(shí)對(duì)產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)研究作出調(diào)整。目前,大多數(shù)高等院校土木工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)習(xí)質(zhì)量偏低,產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性不足。
專業(yè)課教學(xué)存在課時(shí)量不足、教師授課內(nèi)容有局限性等問題。比如土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、擋土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等課程理論性較強(qiáng),這些課程共有的特點(diǎn)是:概念、內(nèi)容多;部分概念近似,容易混淆;數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)較多,學(xué)生理解較為困難。盡管多媒體課件運(yùn)用圖片、音視頻等素材,但學(xué)生對(duì)定義、原理、公式計(jì)算等內(nèi)容學(xué)習(xí)的參與度較低,難以形成師生互動(dòng)的高效教學(xué)模式。
多數(shù)土木工程的專業(yè)課程是理論與實(shí)踐并重的,在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)下學(xué)生的工程素質(zhì)和實(shí)踐創(chuàng)新能力均不能得到有效的培養(yǎng)[8]。以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是教師采用演示教學(xué)法講解實(shí)驗(yàn)步驟及原理,學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)方案,依葫蘆畫瓢,編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生無法將所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到解決工程實(shí)際問題之中,也沒有分析講解如何處理問題的過程,學(xué)生解決工程問題的能力以及作為工程師的素養(yǎng)自然得不到提高。而且大部分土木工程專業(yè)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面存在短板,教學(xué)形式單調(diào),授課形式也以理論講解為主。尤其是青年教師,他們大多缺乏土木工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力以及學(xué)科素養(yǎng)能力的培養(yǎng)往往力不從心。
現(xiàn)有的評(píng)價(jià)考核制度和模式致使學(xué)生把考試作為重心,經(jīng)常會(huì)在考試前突擊復(fù)習(xí)。這不僅對(duì)學(xué)生自身學(xué)業(yè)考評(píng)難以起到應(yīng)有的作用,還極易挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,不利于學(xué)生夯實(shí)學(xué)科理論知識(shí)。以寧波大學(xué)土力學(xué)課程為例,教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)采取平時(shí)成績(jī)占30%、實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%、期末考試占50%的考核方式。學(xué)生平時(shí)成績(jī)由出勤率、課堂表現(xiàn)及作業(yè)完成達(dá)標(biāo)率構(gòu)成。平時(shí)成績(jī)的組成元素在一定程度上提高授課質(zhì)量,但卻改變不了個(gè)別學(xué)生對(duì)課堂學(xué)習(xí)的松懈態(tài)度。以往學(xué)科考核模式一般采用平時(shí)成績(jī)占30%、期末考試成績(jī)占70%的閉卷考試形式。這種考核模式使一些單純以考試合格為目的的學(xué)生進(jìn)行考前集中突擊,如通過死記硬背、考前刷題等方式應(yīng)對(duì)考試,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的掌握缺乏深度。此外,某些專業(yè)課程的理論學(xué)分、實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐學(xué)分所占比例差別較大,考核的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)則還需界定。
理論講授、實(shí)踐操作及生產(chǎn)實(shí)習(xí)是世界各國(guó)高等學(xué)校教育中的三個(gè)至關(guān)重要的培養(yǎng)環(huán)節(jié)。我國(guó)高校在加入《華盛頓協(xié)議》后,工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和工程素養(yǎng),如工科學(xué)生的實(shí)操能力、實(shí)際解決問題能力等。而現(xiàn)有的教學(xué)模式不能有效培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)、實(shí)操能力[9]。針對(duì)這一困境,國(guó)內(nèi)外眾多相關(guān)院校出臺(tái)了相應(yīng)舉措予以應(yīng)對(duì)。美國(guó)高校除了課堂授課以外,針對(duì)各學(xué)科特點(diǎn)推出了各種各樣的學(xué)科科研項(xiàng)目,以此培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際項(xiàng)目問題的能力。例如,麻省理工學(xué)院實(shí)施了UROP計(jì)劃,即開設(shè)了各種學(xué)科課題研究項(xiàng)目,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,學(xué)生根據(jù)個(gè)人能力每周抽出5—18小時(shí)投入這項(xiàng)工作,暑假期間投入的時(shí)間更多。這些舉措在提高課堂教學(xué)效果的同時(shí),更加夯實(shí)了學(xué)生工程研究的能力[10]。但將工程教育專業(yè)認(rèn)證及其成果導(dǎo)向教育(OBE)理念與土木工程專業(yè)課程進(jìn)行關(guān)聯(lián)化、系統(tǒng)化的案例還較少,因而傳統(tǒng)土木工程專業(yè)課程要以系統(tǒng)化設(shè)計(jì)與實(shí)施研究為目標(biāo),從工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)要求出發(fā),以土木工程專業(yè)課程實(shí)施的理論為支撐,建立教學(xué)環(huán)節(jié)與課程元素之間的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)行科學(xué)合理的教學(xué)改革,助力各高校新工科建設(shè)的同時(shí),有效達(dá)成教育的育人功能[11]。
1.理論支撐:教學(xué)論、課程論對(duì)土木工程專業(yè)課程教學(xué)改革提供支撐
建立在眾多教育學(xué)理論、心理學(xué)理論等基礎(chǔ)之上形成的教學(xué)論、課程論,其主要觀點(diǎn)包括:教學(xué)可以促進(jìn)人的發(fā)展,學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)構(gòu)建的過程,課程是教和學(xué)相互作用的橋梁和紐帶。而現(xiàn)代大學(xué)課程分類主要是以分科課程為主,突出不同學(xué)科課程的專業(yè)性、系統(tǒng)性。因此土木工程專業(yè)的教學(xué)改革要根據(jù)學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)來規(guī)劃,具體課程應(yīng)該包括能促進(jìn)社會(huì)和個(gè)體和諧發(fā)展、學(xué)生關(guān)鍵能力及個(gè)性全面發(fā)展的內(nèi)容?;谶@些理論而開展的探究式學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方式為土木工程專業(yè)學(xué)習(xí)提供多種路徑。
2.認(rèn)證導(dǎo)向:以工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為土木工程專業(yè)課程教學(xué)改革導(dǎo)向
復(fù)雜工程問題解決、工程實(shí)踐、OBE學(xué)習(xí)產(chǎn)出理念及診斷改進(jìn)是工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本特征。《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)(2018版)》對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)能力、培養(yǎng)理念、課程設(shè)置、培養(yǎng)目標(biāo)、師資力量、辦學(xué)條件、診斷改進(jìn)等方面提出了明確要求,并通過匹配專業(yè)教師隊(duì)伍、課程設(shè)置、培養(yǎng)模式、資金支持等方式強(qiáng)調(diào)所有課程都應(yīng)該將“解決復(fù)雜工程問題”能力的培養(yǎng)作為教學(xué)目標(biāo),各類課程應(yīng)各司其責(zé),共同支撐該能力的達(dá)成?!豆こ探逃J(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)解讀及使用指南(2020版)》對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)提出了具體要求,針對(duì)土木工程專業(yè)的不同課程設(shè)計(jì)與實(shí)施進(jìn)行了系統(tǒng)化的研究。兩版認(rèn)證內(nèi)容前后銜接,認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)提高并細(xì)化。
3.目標(biāo)達(dá)成:立足實(shí)際,將土木工程專業(yè)課程教學(xué)改革目標(biāo)細(xì)化
具體課程目標(biāo)為:通過學(xué)習(xí)土木工程專業(yè)的理論知識(shí),更好地提升學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問題的能力;在實(shí)習(xí)和試驗(yàn)過程中把理論知識(shí)具體化,促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和吸收。土木工程專業(yè)的課程目標(biāo)既可與其他課程目標(biāo)進(jìn)行交叉融合,又可針對(duì)某一課程目標(biāo)作出相應(yīng)調(diào)整。土木工程專業(yè)課程教學(xué)改革的實(shí)施可以從工程理論、工程實(shí)踐、工程法制、工程師培養(yǎng)等方面著手,發(fā)掘具有指導(dǎo)意義的課程實(shí)踐,因地制宜,為教學(xué)改革目標(biāo)提供切實(shí)可行的方案。
基于國(guó)際工程教育專業(yè)認(rèn)證背景,各高校應(yīng)積極轉(zhuǎn)變培養(yǎng)模式,堅(jiān)持以培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力和認(rèn)證導(dǎo)向?yàn)槟繕?biāo)進(jìn)行人才培養(yǎng)方案改革。高校教師要認(rèn)真履行教育教學(xué)職責(zé),依據(jù)工程教育人才培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生發(fā)展需求,結(jié)合工程問題,改變課堂教學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力;結(jié)合信息化教學(xué),為建設(shè)具有地方特色的土木工程專業(yè)目標(biāo)提供保證。
1.轉(zhuǎn)變教學(xué)形式與方法
教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式方法應(yīng)貼近工程項(xiàng)目的實(shí)際需要,優(yōu)化相關(guān)課程與工程實(shí)踐相關(guān)的理論知識(shí),使學(xué)生更加全面地了解土木工程專業(yè)課程體系。相應(yīng)的舉措有:借助現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備和計(jì)算機(jī)仿真,采用啟發(fā)性教學(xué)與互動(dòng)性教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式;通過實(shí)踐作業(yè)和自主PPT講解,提升學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)效性,培養(yǎng)學(xué)生自主探索和創(chuàng)新能力;加強(qiáng)工程現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)與自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),邀請(qǐng)有工程經(jīng)驗(yàn)的導(dǎo)師講解實(shí)際工程情況,并結(jié)合土木工程教學(xué)中的理論體系進(jìn)行分析,改變傳統(tǒng)的演示性實(shí)驗(yàn)操作方法,讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,給予指導(dǎo);授課內(nèi)容穿插日常工程項(xiàng)目案例,豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)
學(xué)校依托巖土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室探索小型室內(nèi)試驗(yàn),通過增設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、減少演示性實(shí)驗(yàn)等方式提升學(xué)生的實(shí)踐能力。每學(xué)期安排學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,通過小型室內(nèi)試驗(yàn)的完成培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力,并激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。例如,在開展豎向單樁承載力實(shí)驗(yàn)時(shí),可以讓學(xué)生去實(shí)訓(xùn)基地直接觀測(cè)和模擬操作,引導(dǎo)學(xué)生利用基礎(chǔ)理論知識(shí)的分析以解決實(shí)際問題,并通過現(xiàn)場(chǎng)案例的講解等加深對(duì)理論知識(shí)的理解,擺脫以往死記硬背、不懂應(yīng)用的常態(tài)。
3.探索成績(jī)考核機(jī)制
革新當(dāng)前學(xué)生學(xué)業(yè)能力測(cè)試考核模式,結(jié)合實(shí)際工作需要側(cè)重于考核學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程項(xiàng)目的能力。例如,《土木工程制圖》《土木工程施工》等實(shí)操課程考核成績(jī)?yōu)槠綍r(shí)成績(jī)占20%、實(shí)操成績(jī)占30%、期末考試占50%。平時(shí)成績(jī)包括課前任務(wù)點(diǎn)完成率、課外作業(yè)、日常手算及Matlab軟件編程等。這不僅能幫助學(xué)生記住日常所學(xué)、鞏固所學(xué)知識(shí)點(diǎn),還能提升學(xué)生運(yùn)用Matlab等編程軟件解決實(shí)際問題的能力。例如,《基礎(chǔ)工程》和《地基處理》等基礎(chǔ)理論知識(shí)授課,教師應(yīng)提前一周將學(xué)習(xí)的任務(wù)點(diǎn)推送給學(xué)生,通過分組合作的形式運(yùn)用知網(wǎng)、萬方、web of science等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)并及時(shí)匯報(bào)學(xué)習(xí)進(jìn)展及遇到的問題,這不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度,還能夠提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,改變以往側(cè)重套公式計(jì)算案例題的考核模式。通過分析和解決實(shí)際工程案例,可以提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解度。教師每個(gè)學(xué)期可以設(shè)計(jì)2—4次左右的大作業(yè)。例如,結(jié)合工程案例的設(shè)計(jì)與計(jì)算,讓學(xué)生分組調(diào)查研究專業(yè)前沿并作出解決工程問題的演講報(bào)告等。在期末考試環(huán)節(jié)中,試卷應(yīng)根據(jù)課程目標(biāo)設(shè)置題型及題量,不僅要考核學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí),還應(yīng)適當(dāng)增加一些解決實(shí)際工程問題的實(shí)操性題目,達(dá)到土木工程教育認(rèn)證對(duì)學(xué)生核心素質(zhì)“5+7”能力培養(yǎng)的要求。此研究成果可以為其相關(guān)專業(yè)的教學(xué)改革起到示范作用。
1.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)
面對(duì)傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)模式造成的教學(xué)困境,引入MATLAB/Simulink、System view、Labview、Modelsim、STK[12]仿真軟件來輔助教學(xué),打造信息化教學(xué)環(huán)境。對(duì)于一些可虛擬化的教學(xué)實(shí)踐可進(jìn)行仿真模擬,將理論學(xué)習(xí)運(yùn)用于實(shí)際操作,不僅可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與鞏固,還能提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力。針對(duì)各種復(fù)雜的土木工程教學(xué)難點(diǎn)可以采用建立幾何模型、設(shè)置邊界條件展示其內(nèi)部原理,將原理結(jié)構(gòu)清晰而富有趣味地展示在學(xué)生面前;可以通過旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、平移調(diào)整觀察的視角對(duì)工程模型進(jìn)行理解。通過計(jì)算機(jī)虛擬仿真對(duì)工程立體結(jié)構(gòu)、受力性能及過程進(jìn)行再現(xiàn)模擬,如混凝土受力過程、鋼結(jié)構(gòu)空間組成等[13]。通過專業(yè)軟件采集數(shù)據(jù)建模進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的自動(dòng)化分析,實(shí)現(xiàn)學(xué)科理論知識(shí)與實(shí)操的有機(jī)融合,不僅可以降低教育成本,還能夠提升教學(xué)效果,為其他地方應(yīng)用型大學(xué)提供參考和借鑒。
2.項(xiàng)目化教學(xué)
項(xiàng)目化教學(xué)是以獨(dú)立項(xiàng)目為載體、任務(wù)為驅(qū)動(dòng)、學(xué)生為主體的互動(dòng)教學(xué)模式。由于項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)價(jià)等整個(gè)流程由學(xué)生完成,故項(xiàng)目教學(xué)可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自主性、創(chuàng)造性,實(shí)現(xiàn)教師教與學(xué)生學(xué)的角色轉(zhuǎn)換,提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力。因此,教師可將各章節(jié)分成若干任務(wù)點(diǎn),并根據(jù)教學(xué)任務(wù)點(diǎn)數(shù)量將學(xué)生分成若干項(xiàng)目小組實(shí)施教學(xué)[14]。將項(xiàng)目化教學(xué)引入土木工程專業(yè)課程中,教師可以根據(jù)教學(xué)任務(wù)點(diǎn)及相關(guān)工程具體實(shí)操案例對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì),然后把項(xiàng)目分解成多個(gè)下發(fā)至各個(gè)小組,最后在教師指導(dǎo)下以各組自評(píng)、互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)相結(jié)合的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)和考核。因此,項(xiàng)目教學(xué)法不僅可以提升學(xué)生分析和解決問題的能力,還可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)操能力及團(tuán)隊(duì)精神,對(duì)于促進(jìn)土木工程專業(yè)教學(xué)改革大有裨益。
3.混合式教學(xué)
為進(jìn)一步提升教學(xué)效果,課程教學(xué)可以采用線上與線下相融合的模式:教師將教案、講義、教學(xué)片段、典型案例、討論、作業(yè)等課程資源上傳至超星或?qū)W習(xí)通等線上平臺(tái)供學(xué)生課前預(yù)習(xí);學(xué)生在課堂授課環(huán)節(jié)對(duì)課前學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行充分討論并發(fā)表自己的見解,使課堂授課環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)“需求”導(dǎo)向和有的放矢的結(jié)合,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)性與學(xué)生的主體性,實(shí)現(xiàn)線上與線下教學(xué)優(yōu)缺點(diǎn)的互補(bǔ)。任課教師可以通過分析線上平臺(tái)的數(shù)據(jù),例如典型案例的討論情況、任務(wù)點(diǎn)完成的情況、作業(yè)完成質(zhì)量等觀測(cè)點(diǎn)調(diào)整授課方式和進(jìn)度。同時(shí),教師還要考慮每個(gè)學(xué)生對(duì)知識(shí)接收的差異性,基于線上平臺(tái)數(shù)據(jù)分析有針對(duì)性地上傳教學(xué)資源,使接收能力較差的學(xué)生可重復(fù)學(xué)習(xí),而對(duì)于學(xué)習(xí)效果相對(duì)較好的學(xué)生可根據(jù)自己的需求選擇部分片段內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí),這樣學(xué)生可以根據(jù)自身情況及學(xué)習(xí)風(fēng)格自主安排學(xué)習(xí)計(jì)劃,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性及實(shí)效性。
4.雙師型融合教學(xué)
傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式拘泥于單線性的課堂面授,并不能很好地適應(yīng)工科專業(yè)教學(xué)。因此轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式,尋求理論與實(shí)踐雙指導(dǎo)路徑成為工科專業(yè)教學(xué)的關(guān)鍵。通過走訪高校人事部門及問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),當(dāng)前工程教育類專業(yè)教師大部分是名校應(yīng)屆博士畢業(yè)生,其學(xué)科知識(shí)較扎實(shí)且具有較強(qiáng)的學(xué)術(shù)研究能力,但普遍缺乏相關(guān)企業(yè)勘察、測(cè)量、施工等一線實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。只有少數(shù)是從企業(yè)引進(jìn)的,但仍缺乏實(shí)際指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)[15]。因此,借鑒國(guó)外教育培養(yǎng)模式,吸納一批具有一線施工經(jīng)驗(yàn)的工程師及技術(shù)人員組建校外教學(xué)團(tuán)隊(duì)與校內(nèi)教師進(jìn)行雙師型融合教學(xué),實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),可以在較短時(shí)間內(nèi)提升教育教學(xué)質(zhì)量及教師專業(yè)成長(zhǎng)。雙師型課堂在工科教學(xué)中的應(yīng)用將有力推動(dòng)工程專業(yè)隱性知識(shí)與顯性知識(shí)的轉(zhuǎn)換,在走出去與引進(jìn)來的過程中實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的雙向傳輸,提升工科學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。
基于工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)修訂土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案,從教學(xué)理念、教學(xué)舉措和教學(xué)模式三個(gè)方面實(shí)施課程教學(xué)改革,使人才培養(yǎng)方案既能滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求,又可以培養(yǎng)工程教育相關(guān)專業(yè)學(xué)生在實(shí)操環(huán)境下分析和解決工程問題的能力。對(duì)土木工程專業(yè)課程進(jìn)行教學(xué)改革,要以學(xué)生的關(guān)鍵能力和關(guān)鍵素養(yǎng)為教育理念,提高實(shí)踐課時(shí)比重,提升教育教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)要求,構(gòu)建具有前瞻性、可操作性的土木工程教學(xué)體系。