摘 要：工程教育認(rèn)證背景下“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程改革，采用線上和線下融合的方式，從傳統(tǒng)“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”教學(xué)存在的問(wèn)題出發(fā)，以工程教育認(rèn)證理念為導(dǎo)向，對(duì)“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程從教學(xué)目標(biāo)優(yōu)化、教學(xué)內(nèi)容整合、教學(xué)方式改進(jìn)和評(píng)價(jià)機(jī)制優(yōu)化等方面進(jìn)行了優(yōu)化和改革。結(jié)果表明，這一改革有效提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)教學(xué)原理知識(shí)的理解，有利于教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)向，促進(jìn)教師進(jìn)行教學(xué)反思，同時(shí)對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性、創(chuàng)新性的培養(yǎng)都有著積極作用。

關(guān)鍵詞：工程教育認(rèn)證；鋼結(jié)構(gòu)；教學(xué)改革

1 概述

為了促進(jìn)我國(guó)工程教育改革，加強(qiáng)實(shí)踐能力教育，提高教育質(zhì)量，2006年教育部提出在我國(guó)高校開(kāi)展工程教育認(rèn)證的試點(diǎn)工作，2016年，隨著我國(guó)正式加入《華盛頓協(xié)議》，我國(guó)工程教育授予的本科學(xué)位實(shí)現(xiàn)了國(guó)際互認(rèn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)質(zhì)等效性，也標(biāo)志著我國(guó)正式開(kāi)啟了工程教育認(rèn)證之路。截至2021年底，全國(guó)共有288所高校，1977個(gè)專業(yè)通過(guò)了此項(xiàng)認(rèn)證，土木工程專業(yè)作為傳統(tǒng)的工科專業(yè)也被囊括在內(nèi)，至此土木工程專業(yè)進(jìn)行工程教育認(rèn)證改革正式開(kāi)啟?！颁摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”作為土木工程專業(yè)的核心課程，具有實(shí)踐性和理論性均較強(qiáng)的特點(diǎn)，課程涉及高等數(shù)學(xué)、力學(xué)、結(jié)構(gòu)知識(shí)的綜合應(yīng)用，課程的知識(shí)點(diǎn)多且較難，因此該課程在整個(gè)土木工程結(jié)構(gòu)課程體系中占有重要的地位。此次課程改革旨在提升工程教育授課質(zhì)量、提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率、培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力，并使專業(yè)課程內(nèi)容與設(shè)置緊跟科技發(fā)展及企業(yè)需求，并且通過(guò)改革，“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程不僅傳授專業(yè)知識(shí)，還培養(yǎng)學(xué)生的工程倫理、職業(yè)素養(yǎng)以及家國(guó)情懷。

2 “鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程概況

2.1 “鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程知識(shí)體系

“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程的核心知識(shí)體系包括鋼結(jié)構(gòu)材料、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范等。這一知識(shí)體系涵蓋了從材料選擇到構(gòu)件設(shè)計(jì)、連接技術(shù)、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造以及設(shè)計(jì)規(guī)范等多個(gè)方面，是土木工程專業(yè)學(xué)生和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師必須掌握的專業(yè)知識(shí)，核心知識(shí)體系見(jiàn)圖1。

2.2 “鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程教學(xué)存在的問(wèn)題

首先，由于“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”教學(xué)內(nèi)容難度大，理論性強(qiáng)，課堂以數(shù)學(xué)和力學(xué)推導(dǎo)為主，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低，并且實(shí)踐能力培養(yǎng)不足，不重視課程設(shè)計(jì)，學(xué)生缺乏解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，另外課堂教學(xué)知識(shí)更新滯后，教學(xué)內(nèi)容與新技術(shù)脫節(jié)，學(xué)生畢業(yè)后需重新學(xué)習(xí)現(xiàn)代化手段。這些問(wèn)題導(dǎo)致學(xué)生理論與實(shí)踐脫節(jié)，畢業(yè)后需用人單位進(jìn)一步指導(dǎo)和培養(yǎng)。

其次，傳統(tǒng)的“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”教學(xué)方法單調(diào)，傳統(tǒng)課堂以板書或PPT講解為主，教師單向講授，缺乏互動(dòng)交流，課堂氣氛沉悶，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低。

最后，考核方式較為局限，不能全面考查學(xué)生的綜合能力。傳統(tǒng)考核以“期末成績(jī)+考勤”為主，期末成績(jī)占比高，忽視了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的監(jiān)測(cè)，無(wú)法全面考查學(xué)生的綜合能力，限制了學(xué)生的創(chuàng)造性和創(chuàng)新能力發(fā)展。這些問(wèn)題導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，教學(xué)效果不佳，難以適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)需求。

3 工程教育認(rèn)證背景下“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”教學(xué)改革

3.1 教學(xué)改革思路與目標(biāo)

工程教育認(rèn)證倡導(dǎo)以“學(xué)生為中心”“產(chǎn)出為導(dǎo)向”“持續(xù)改進(jìn)”的教學(xué)理念，其強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的最終結(jié)果在于學(xué)生與社會(huì)需求的融合，培養(yǎng)過(guò)程要結(jié)合學(xué)生畢業(yè)后的知識(shí)與能力要求，加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，工程教育認(rèn)證背景下鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的教學(xué)改革以這一理念為依據(jù)，采用線上線下融合的方式，從反向設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，圍繞“企業(yè)需求是什么”“學(xué)生需要的是什么”，結(jié)合課程教學(xué)特點(diǎn)，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新整合，將教學(xué)目標(biāo)分為認(rèn)知領(lǐng)域和情感領(lǐng)域兩大類，再按照教學(xué)目標(biāo)將知識(shí)進(jìn)行分類，對(duì)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，教學(xué)目標(biāo)優(yōu)化方案如表1所示。

3.2 課堂教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

工程教育認(rèn)證背景下線上線下融合的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教學(xué)改革，以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，重點(diǎn)在于學(xué)生與社會(huì)的接軌，注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)，結(jié)合學(xué)生畢業(yè)后的知識(shí)與能力要求，在課堂教學(xué)中直接從工程案例入手進(jìn)行原理知識(shí)的講解，具體優(yōu)化措施如下。

（1）授課前，深入剖析教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行提煉，在確定本課程教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將教學(xué)的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的展現(xiàn)形式加以思考和調(diào)查分析，找出最適合知識(shí)點(diǎn)展現(xiàn)方式。

（2）案例搜集與分析，對(duì)照每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)，進(jìn)行工程案例的搜集與整理。例如，在講解鋼結(jié)構(gòu)的軸心受力桿件時(shí)，直接引入鋼結(jié)構(gòu)平面桁架進(jìn)行講解，分析桁架各根桿件的受力，找出拉桿和壓桿，分別對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)算；在進(jìn)行鋼索內(nèi)容的講解時(shí)，引入橋梁中鋼索的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)不同的跨度和不同形式的橋梁進(jìn)行講解，結(jié)合規(guī)范知識(shí)求解曲線方程，教學(xué)內(nèi)容和工程案例的結(jié)合如表2所示。

（3）授課過(guò)程中充分考慮學(xué)生參與課堂，在確定了課程的知識(shí)點(diǎn)及展現(xiàn)形式后，授課教師積極地組織學(xué)生參與動(dòng)畫制作、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)等。讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象力進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，使“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”的教學(xué)過(guò)程更有意義，增加對(duì)本課程的學(xué)習(xí)熱情、激發(fā)創(chuàng)新靈感。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，而且可以加深對(duì)“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程的認(rèn)識(shí)。在充分發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性的基礎(chǔ)上，搭建線上教學(xué)平臺(tái)，將“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程運(yùn)用到平臺(tái)教學(xué)中。

3.3 教學(xué)方式改進(jìn)

傳統(tǒng)的“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”教學(xué)中，教師是課堂的主導(dǎo)者和執(zhí)行者，發(fā)揮了傳道授業(yè)的作用，而學(xué)生作為知識(shí)的接受者，大多數(shù)時(shí)間以聽(tīng)為主，工程教育認(rèn)證背景下“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”教學(xué)改革強(qiáng)調(diào)采用線上線下相結(jié)合的方式，融入工程教育理念，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)與教師講解雙層雙向同步進(jìn)行，結(jié)合輔助教學(xué)系統(tǒng)，學(xué)生可以在線上進(jìn)行知識(shí)的碎片化學(xué)習(xí)，了解鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展前沿，關(guān)注學(xué)習(xí)實(shí)際工程案例，教師通過(guò)平臺(tái)的學(xué)習(xí)內(nèi)容隨時(shí)記錄了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，具體實(shí)施過(guò)程如下。

3.3.1 數(shù)字資源輔助課前學(xué)習(xí)

工程教育認(rèn)證強(qiáng)調(diào)以產(chǎn)出為導(dǎo)向，因此在上課之前，有效地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行提前預(yù)習(xí)，教師主要通過(guò)智慧樹(shù)及雨課堂等教學(xué)平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，并以實(shí)際工程引入教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生思考并且自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可以通過(guò)現(xiàn)代化的學(xué)習(xí)手段，觀看線上教學(xué)視頻及其他優(yōu)秀教學(xué)資源，按照教師發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)查閱資料完成學(xué)習(xí)任務(wù)，并且鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行有創(chuàng)意的思考并提出問(wèn)題。

3.3.2 現(xiàn)代化課堂學(xué)習(xí)

教師通過(guò)多媒體和雨課堂平臺(tái)等方式進(jìn)行課堂教學(xué)，在課堂教學(xué)過(guò)程中注意案例的引入和學(xué)生積極性的激發(fā)，并且利用教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行課堂習(xí)題發(fā)布，對(duì)課堂學(xué)習(xí)效果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)向，課堂學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)如圖2所示。

3.3.3 課后總結(jié)

課堂教學(xué)過(guò)后教師積極督促學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固，完成相應(yīng)的課后練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行案例分析并對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并帶領(lǐng)學(xué)生積極參加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新性和動(dòng)手能力，以賽促學(xué)。具體課程實(shí)施方式如圖3所示。

3.4 多元化教學(xué)效果評(píng)價(jià)

學(xué)生是知識(shí)的接受者和最終受用者，學(xué)生掌握和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)是進(jìn)行教學(xué)改革的最根本的目的。工程教育認(rèn)證背景下“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”教學(xué)改革強(qiáng)調(diào)全過(guò)程考核，除了期末考核以外還應(yīng)加入平時(shí)作業(yè)考核和課堂互動(dòng)考核，其中平時(shí)作業(yè)考核包含課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)和工程案例分析報(bào)告，教師可以通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布課前作業(yè)和課后作業(yè)，并且對(duì)學(xué)生的作答進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)；課堂互動(dòng)主要是在授課過(guò)程中為了引導(dǎo)學(xué)生積極思考而設(shè)立的思考題或者測(cè)試題，教師可以利用課堂教學(xué)的多媒體方式進(jìn)行，方便教師把握課堂細(xì)節(jié)，通過(guò)對(duì)考核體系的優(yōu)化，最終“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”教學(xué)考核情況為平時(shí)作業(yè)占比40%（課前預(yù)習(xí)10%+課后復(fù)習(xí)10%+工程案例分析報(bào)告20%），課堂互動(dòng)占比10%，期末考試占比50%。這種考核方式加強(qiáng)了教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的監(jiān)測(cè)，有效地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)向，有利于教師改進(jìn)教學(xué)方法，另一方面，采用案例分析報(bào)告的方式有利于學(xué)生掌握學(xué)科發(fā)展新動(dòng)向，拓寬學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生創(chuàng)造性和創(chuàng)新性的發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

在工程教育認(rèn)證背景下“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程改革，采用線上線下融合的方式，強(qiáng)調(diào)以“學(xué)生為中心”“產(chǎn)出為導(dǎo)向”“持續(xù)改進(jìn)”的方式進(jìn)行教學(xué)，本文依據(jù)此方式，對(duì)“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程從教學(xué)目標(biāo)優(yōu)化、教學(xué)內(nèi)容整合、教學(xué)方式改進(jìn)和評(píng)價(jià)機(jī)制優(yōu)化等進(jìn)行了改革，這一改革有效地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)教學(xué)原理知識(shí)的理解，以及工程實(shí)踐知識(shí)的掌握，并且對(duì)教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)向，及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思都起到了促進(jìn)作用，也培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考的創(chuàng)造思維能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

參考文獻(xiàn)：

［1］李志義.中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證的“最后一公里”［J］.高教發(fā)展與評(píng)估，2020，36（3）：113，109.

［2］田雪虹.工程教育專業(yè)認(rèn)證下《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革［J］.裝備制造技術(shù)，2021（2）：139141，158.

［3］段莉.OBE背景下土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件類課程教學(xué)改革探索［J］.江西建材，2021（2）：197，199.

［4］劉杰，王立彬，王秋東.“橋梁鋼結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)質(zhì)量的思考［J］.教育教學(xué)論壇，2023（1）：7376.

［5］楊俊芬，李峰，鐘煒輝.鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)中的改革嘗試［C］//中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)（Institute of Structural Stability and Fatigue，China Steel Construction Society）.中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)第17屆（ISSF2021）學(xué)術(shù)交流會(huì)暨教學(xué)研討會(huì)論文集.西安：中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)第17屆（ISSF2021）學(xué)術(shù)交流會(huì)暨教學(xué)研討會(huì)，2021：404407.

［6］蔡偉.工程教育認(rèn)證背景下OBE工程教育模式對(duì)高職工程教育的啟示［J］.科學(xué)咨詢（教育科研），2022（12）：115117.

［7］王奮平.國(guó)際工程教育及其認(rèn)證改革對(duì)中國(guó)工程教育的啟示［J］.高教論壇，2021（6）：1721.

［8］李慧.淺談工程教育專業(yè)認(rèn)證與地方本科高校工程教育改革［J］.現(xiàn)代職業(yè)教育，2020（23）：198199.

［9］高新勤，王學(xué)通.工程教育認(rèn)證背景下的“雙一流”建設(shè)：基于我國(guó)進(jìn)入全球工程教育“第一方陣”的工科專業(yè)分析［J］.高教學(xué)刊，2019（5）：1821.

［10］張瑞，杜震宇.工程教育專業(yè)認(rèn)證（評(píng)估）的推進(jìn)策略：基于1992—2018年通過(guò)工程教育認(rèn)證（評(píng)估）專業(yè)的數(shù)據(jù)分析［J］.中國(guó)高校科技，2019（5）：3437.

［11］李賢，呂恒林，夏軍武，等.提高鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程教學(xué)質(zhì)量的探索與實(shí)踐［J］.高等建筑教育，2016，25（3）：6567.

基金項(xiàng)目：貴州理工學(xué)院教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JGYB202114，2023YBXM27）；貴州省第二批省級(jí)“金課”項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2024JKXS0067）

作者簡(jiǎn)介：段莉（1987— ），女，漢族，江蘇徐州人，碩士研究生，講師，主要從事鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與教學(xué)。