基于创新能力培养的土木工程施工立体化教学改革

亓宪寅 肖桃李 曾磊 杨振

[摘 要] 从当前土木工程施工课程特点及教学现状出发，基于培养和发展学生的创新意识与能力，针对课程体系建设不足、教学方法单一、课程学时缺乏且分配不合理等不足，提出“一项顶层设计，两种教学方式，三条解决措施”的立体化教学设计与改革，旨在提高学生对课程的整体认知感，使其更好地融入多元化的课堂，深度理解和掌握综合性、实践性、时效性并存的土木工程施工工艺和生产知识，大幅度提升学生的综合能力与素质，以满足现代社会对高水平土木工程专业人才的需求。

[关键词] 教学现状;创新能力;顶层设计;教学方式;解决措施

[基金项目] 2018年度长江大学教育教学改革项目“基于创新能力培养的土木工程施工课程教学改革”（JY2018）

[作者简介] 亓宪寅（1986—），男，山东泰安人，博士，长江大学城市建设学院讲师（通信作者），主要从事土木工程研究。

[中图分类号] G642.421   [文献标识码] A  [文章编号] 1674-9324（2021）38-0038-04    [收稿日期] 2020-10-20

一、前言

2017年4月10日，教育部發布了《新工科建设行动路线》，致力于探索建立新的工科发展方式，促进和深化高校工程教育改革，提高教育教学水平和质量，培养大学生自主学习及创新实践能力[1]。时任教育部部长陈宝生在2018年全国政协十三届一次会议教育界别联组会上指出：我们要努力提高工科教育质量，打造好培养“大国工匠”的摇篮。土木工程施工是土木工程专业的必修课，是一门理论与实践紧密相关的课程，着重培养大学生独立分析和解决土木工程建设中技术问题的能力[2]。基于培养学生创新能力的理念，对土木工程施工课程教学改革进行深刻思考，本文提出了立体化的教学设计与改革。

二、土木工程施工课程特点

基于培养学生创新能力这一教学目标，必先掌握该门课程的特点，结合其特点进行针对性的教学设计与改革，才能科学有效地塑造学生的创新思维，培养并发展学生的创新能力。在对土木工程施工课程内容与结构进行分析后，笔者认为综合性、实践性与时效性共存于该门课程之中。

（一）综合性

本门课程的知识体系由结构力学、材料力学、理论力学、建筑材料、工程测量和其他相关知识组成，由此使得该门课程知识跨度大、综合性极强。

（二）实践性

该课程与土木工程生产密切相关，主要是土木工程施工实践的总结，课程内容主要是典型的土木工程生产技术和实践过程，因此本课程的工程实践性较强。

（三）时效性

随着科技的不断进步与发展，为了降成本、缩工期、提质量，在施工中不断涌现出许多新工艺、新材料、新技术、新设备[3]，课程内容也相应具有时效性，依实际情况而变化。

三、土木工程施工课程教学现状

前文已对该课程的特性进行阐述，在教学实践中应据此开展科学、有效的教学工作，以培养并发展学生的创新能力。在本课程的实际教学过程中，情况却不容乐观，可以归纳为以下三点。

（一）课程体系建设不足

在以往的教学实践中，相较其他课程，土木工程施工教材章节间联系松散，衔接不畅，跨度较大，其他教学资源不能及时与现代互联网技术接轨，导致土木工程施工课程体系建设不足。基于培养学生对课程的整体认知感，教师必须加强对不同分部分项工程或工艺之间联系的讲解，保证教学模块独立的同时保证其连贯性，并对课程内容进行统筹组织、合理教学，对考试考核安排做出相应调整，严格过程控制。学校应对教材及其他教学资源的建设给予支持。

（二）教学方法单一

土木工程施工课程具有较强的实践性和综合性，尤其是对于操作性要求较高的施工工艺与施工技术，通过简单的理论教学显然无法达到传授知识的目的。随着学校教学条件的改善、多媒体使用率的提高，理论与实践的联系取得了一定的成效。但无论采用哪种教学手段，“满堂灌”仍然存在于大多数课堂中。在土木工程施工教学中，理论教学与工程实践之间存在明显的脱节，导致学生缺乏施工意识和感知意识。强调理论与实践相结合，有利于培养学生的创新思维和创新能力。

（三）课程学时缺乏及分配不合理

土木工程施工课程主要包括施工组织和施工技术两部分，其知识结构主要包括力学、测量、材料、施工技术、施工组织等内容。教学内容庞杂，综合性强，课程学时较少，分配不合理，不能涵盖课程内容、教学难点，无法达到预期教学效果。

四、土木工程施工课程立体化教学设计与改革

针对上述土木工程施工课程教学存在的不足，基于创新能力培养的目的，提出“一项顶层设计、两种教学模式、三条解决措施”的立体化教学设计与改革。

（一）一项顶层设计：土木工程施工课程体系及教学资源的改革与创新

课程体系和教学资源由纸质教材、多媒体电子教案和课程资源库组成，三者相辅相成，紧密合作，在促进教师授学和学生学习中发挥着重要作用[4]。

1.推进纸质教材更新。随着土木工程领域新技术、新工艺、新材料、新设备的不断涌现和应用，以及土木工程建设的横向扩展，各项国家和地方标准及规范不断更新，各高校教材使用周期过长，内容更新缓慢。土木工程施工课程教材无法满足理论知识的同步与发展，以至于脱离实际，不能使学生学以致用。例如，部分教材仍大篇幅介绍黏土砖的砌筑，而对装配式建筑及BIM技术应用介绍较少，各章节内容松散，没有横向或纵向连接，既不能独立模块化，也没有分部分项工程或施工工艺的连贯性等。各院校应尽量使用新版的国家规划高水平教材，有条件的院校可组织专家学者及一线教师，针对以上不足，结合本校学生的学习特性，可自行撰写教材并加以推广[5]。