基于专业认证的土木工程材料课程建设与教学改革研究

陈金平 俞然刚 张雪松 肖光辉 张玉

[摘 要]工程教育专业认证制度是提高工程教育质量的重要方式之一。将OBE理念融入土木工程材料课程教学，进行课程建设与教学改革，主要包括通过预测学习产出结果制订教学目标、围绕“以学生为中心”的教育理念反向教学设计、构建良性教学质量的持续改进模式、强调合理定位教学目标的有效性学习等，有效地促进了教学质量的整体提高，培养了更多创新性人才。基于专业认证的课程建设与教学改革在实践中获得了良好的效果，提高了教学质量，有推广意义。

[关键词]工程教育;专业认证;土木工程材料;课程建设;教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2020）09-0071-03

工程教育专业认证是国际通行的用于保证工程教育质量的有效制度，为工程教育、工程师资格在国际的相互认可提供了保证。工程教育认证强调三个核心理念[1]：以学生为中心（Students Centered，SC）、产出（结果、目标）导向（Outcome-Based Education，OBE）、持续改进（Continuous Quality Improvement，CQI）。OBE理念改变了传统的“以教师为中心”的教学模式，推崇“以学生为中心”的教学模式，对预期学习效果进行了严格的把握，将学生毕业时应该达到的标准作为教学目标，并据此来制订培养方案及具体的教学计划，为实现预期学习目标而开展更具针对性的教学活动。

如何将OBE理念融入土木工程材料课程建设和教学改革中，指导其教学设计、课程体系、学习目标、师资队伍建设，是新时期需要深入思考的问题。

一、OBE理念融入土木工程材料教学的必要性

（一）有利于传递“以学生为中心”的教育理念

融入OBE理念的土木工程材料课程建设和教学改革彻底扭转了“以教师为中心”的传统授课形式，学生的学习状态发生了很大的改变，由如今的主动学习替代了过去的被动学习，学习进程不再是由教师来主导，而是变成学生自主负责，这就在很大程度上促进了学生对自我学习过程的关注程度及重视程度，“以学生为中心”的新型教育理念逐渐形成。

（二）有利于加强理论与实践课程的融合

融入OBE理念的土木工程材料课程建设和教学改革对于探究式教学给予了肯定与支持，学生学习的目的不再仅仅是为了考试，在打破常规学习模式的基础上，结合实际情况来对教学内容进行更加合理的安排，不再是生硬地向学生灌输大量的理论性知识，利用知识整合型大纲取代了传统的死记硬背式教学大纲，鼓励教师广泛灵活运用探究式教学模式，促进学生创新思维能力的提升，真正实现理论与实践相结合。

（三）有利于新颖测评方式的投入使用

融入OBE理念的土木工程材料课程建设和教学改革挣脱了传统模式的束缚，在对每一位学生学习情况进行观察总结的基础上展开评价。教学活动在时间和内容方面的要求限制不再苛刻，逐渐形成了融合批判、探究、创新精神的教学实践行为，教师会结合学生每个阶段的学习情况进行总结，并给予公平、合理的阶段性评价，有利于促进学生下一阶段的学习。

（四）有利于促进教师不断完善自身的工程实践能力

融入OBE理念的土木工程材料课程建设和教学改革彻底颠覆了传统的教与学的状态，不断强化互动教学，学生在互动中促进了学习兴趣的提升，师生之间展开的围绕学术交流的形式越来越丰富，不仅能够促进教师不断完善自身理论知识的结构，还能不断促进教师提升自身的实践素养。

二、基于OBE理念的土木工程材料课程建设与教学改革

（一）在对学习产出结果进行预测的基础上制订课程教学目标

以本课程预期学习结果为导向，合理配置教学过程，是OBE理念对课程建设和教学改革进行指导的关键步骤[4-5]。根据布鲁姆的教学目标分类理论[2-3]，课程教学目标设计为三级：一是认知领域目标，学生在教学开展之初，要对土木工程材料发展的动态、人才标准、必备专业技能等信息进行掌握。二是情感领域目标，让学生成为具有责任心、集体意识、团队协作能力且掌握土木工程材料知识的优秀人才。三是动作技能目标，培养土木工程材料理论水平和土木工程材料实验实践水平并重、多专业知识交叉应用的技术创新型人才。在OBE理念的指导下，开展土木工程材料课程教学的目标如表1所示。

（二）“以学生为中心”理念指导下的课程教学设计

土木工程材料课程建设和教学改革最终落脚点由“要实现什么样的目标”转向为“怎样实现目标”，清晰聚焦学习效果的实现程度。该理念将学生置于课程建设和教学改革的首位，建立融成果为本、能力为本等多种教育教学手段于一体进行土木工程材料的教学设计，改变传统教学在授课方式、教学内容、教学环境、教学设备等方面的局限性[4]。例如，课程教学过程中，暂不引入教师的教学方案，而是给予学生自行解决问题的空间和时间;教师只是适时适度给予引导，不干涉学生的思维方式及解决问题的方式;教师在工程理论与实战模擬环节结束后，进行答疑、分析、总结、指导，学生在良性循环的模式下展开学习，进行反向教学设计。以混凝土这一章为例，基于OBE的土木工程材料课程教学初步设计如表2所示。

（三）构建课程教学质量的持续改进模式

工程教育专业认证的过程是一个持续改进的过程。专业认证要求建立有效的“教学过程质量监控机制”，在学生培养目标的指导下，让系统以计划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）及处理（Action）进行循环，即PDCA循环。土木工程材料课程建设应高度重视教学设计、实施、评价环节，确保每个环节都要以结果为导向，并将评价教学质量的结果融入循环体中，推进课程教学质量的持续性提高。例如，课程建设每个环节应做到专人负责、有章可循;规范教学过程各个程序，明确教研组任课教师的职责;定期召开教学研讨会，及时发现并处理教学管理活动中的问题，对审核整改结果进行追踪，保证教学目标的实现和教学要求达成。以一次课教学的PDCA模型为例，如图2所示。

（四）合理定位课程教学目标的有效性学习

在OBE理念下，教师要充分发挥对学生的引导作用，摒弃传统的以考试成绩为检验学生学习效果的唯一方式，引导鼓励学生主动对自己的学习负责，通过学生的学习效果来判断教学活动开展得成功与否，不再用生硬具体的要求标准来限制学生对预期目标的完成过程，学生只要能够按照自己的方式、自己的速度来实现预期学习效果，即可算作是教学成功。在土木工程材料课程进行教学改革创新的过程中，融入OBE理念，无论是教学方法，还是教学内容等方面都应具有一定弹性，在充分结合实际情况的基础上，对专业发展思路进行及时的调整优化，合理评价预期教学效果。在改革课程考核方式的过程中，“全过程、全方位”的多元化考核体系取代了传统的笔试和机试考核，改革后的考核不仅重视结果考核，还更关注过程考核，如图3所示。考核内容不同，评价方法也存在差别，如表3所示。

土木工程材料为我校重点建设课程，近年来持续不断地进行了一系列的课程建设与改革措施。基于专业认证的土木工程材料课程建设与教学改革研究，于2018～2019学年在土木工程2017级4个班（120人）试点实施，其中参与教师有3人，另外还有辅助参与教师2人。从整体情况来看，实施效果不错，学生的参与性极高，主动学习兴趣浓厚，课堂教学活跃高效。教师和学生都跳出了生硬的教学及学习模式，将学生综合创新能力、实践能力的培养作为关键目标，学生在创新能力、问题解决能力方面都获得了显著的成长与提高，土木工程专业教育教学效果取得了极大的提升。

三、结语

基于专业认证的土木工程材料课程建设与教学改革以通过预测学习产出结果制订的教学目标为根本，在“以学生为中心”理念指导下，对教学活动进行反向设计，以构建良性教学质量的持续改进模式作为重要保障，强调合理定位教学目标，紧紧把握住工程教育认证的核心理念，将OBE理念融入土木工程材料教学，即以全体学生为考虑对象，围绕学生培养确立教育目标，针对学生的毕业要求设计课程教学内容;以学生学习目标达成为原则配置师资与教学资源;聚焦学生学习效果开展教学评价。基于专业认证的课程建设与教学改革在实践中获得了良好的教学效果，提高了教学质量，有推广意义。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 顾佩华，胡文龙，林鹏.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[2] Bloom B. S. Taxonomy of Educational Objectives， Handbook I： The Cognitive Domain[M]. New York： David McKay Co Inc，1956.

[3] 李庚英，趙晓华，熊光晶.“土木工程材料”CDIO模式的设计与实现[J].高等工程教育研究，2009（5）：41-44.

[4] 吴秋凤，李洪侠，沈杨.基于OBE视角的高等工程类专业教学改革研究[J].教育教学探索，2016（5）：97-100.

[5] 吴琛，邓毓旺.从评估到认证：土木工程专业发展的必由之路[J].高等理科教育，2017（3）：72-77.

[责任编辑：钟 岚]