基于OBE工程教育模式下土木工程施工课程在线教学探索与实践

艾心荧，潘兆东，李佳，田俊，左洋

摘  要：为应对突如其来的新冠肺炎疫情和深入贯彻落实教育部“停课不停教、停课不停学”的要求，全国高校开展前所未有的大规模线上教学。文章基于东莞理工学院土木工程专业（建筑工程方向）土木工程施工课程线上教学实际，确立“优学院数字课程平台+企业微信”在线教学方案，通过构建基于BOPPPS有效教学法的项目化教学，基于“自媒体及现代仿真技术”的可视化实践教学，基于实际工程项目的案例教学，基于在线教学平台的趣味性互动教学，结合行业特点及疫情时事融入思政教育，搭建多渠道全天候网络沟通交流学习平台，丰富多样的教学方法与信息技术手段等方式开展在线教学，取得较好的教学效果，对非常时期土木工程施工课程线上教学有重要的借鉴意义。

关键词：土木工程施工;在线教学;探索与实践

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）07-0106-04

Abstract： In response to the sudden COVID-19 outbreak and thoroughly applying the requirements of Ministry of Education： "suspend classes& constantly teach" "suspend classes& no suspension"， large scope online teaching is carried out by colleges and universities in the whole country. Based on the online teaching of Civil Engineering Construction of Civil Engineering major （construction engineering） in Dongguan University of Technology， online teaching program of Ulearning-Digital course platform and enterprise WeChat is established. This research is based on the project teaching of BOPPPS effective teaching method， visual practical teaching of "we media and modern simulation technology"， case teaching of actual engineering projects， and interesting interactive teaching of online teaching platform. In this paper， the characteristics of the industry and current affairs of the epidemic situation are integrated into ideological and political education， and a multi-channel， all-weather network communication and learning platform are built. Online teaching is carried out with a variety of teaching methods and information technology means， and good teaching effects are achieved. This study has important reference significance for online teaching of civil Engineering construction in emergency period.

Keywords： Civil Engineering Cconstruction; onlinex teaching; exploration and practice

自新冠肺炎疫情防控阻击战打响以来，为深入贯彻落實教育部“停课不停教、停课不停学”要求，全国高校开展了大规模线上教学。土木工程施工课程由于其具有涉及面广，知识体系繁杂，实践性极强，知识更新快，疫情期间无法开展现场实践教学等特点，其线上教学面临巨大的挑战，开展难度也更为突出[1-2]。

土木工程施工是土木工程专业的一门专业核心课程，主要内容包括土木工程施工技术和施工组织的客观规律，土木工程建设中各主要工种工程的施工工艺及其原理，工程项目科学合理的施工组织原理以及工程项目建设中的新技术、新材料、新工艺、新方法的发展和应用。通过课堂教学使学生能较好地掌握土木工程施工技术与施工组织管理等方面的基本知识和技能，初步具有分析处理施工技术问题和进行施工组织安排的能力，为毕业后从事土木工程设计、施工及组织管理等工作奠定良好基础。因此，做好疫情期间土木工程施工课程的线上教学工作，对于学生的专业能力及素养培养，具有十分重要的意义。

为了确保在线教学保质保量地如期进行，东莞理工学院土木工程施工课程团队首先确立了“优学院数字课程平台+企业微信”在线教学方案，为该课程在线教学平稳有序地开展奠定坚实基础。

一、土木工程施工课程线上教学面临的问题分析

通过前期线上教学准备工作调研及文献研究，结合后期线上学习效果反馈，土木工程施工课程线上教学面临的主要问题如下[2-4]。

（一）学生缺少实践经历，对于相关工艺流程缺乏感性认识和了解

受疫情影响，原定于暑期开展的土木工程施工课程前序实践环节——生产/毕业实习未能如期开展，导致学生缺少项目施工现场实践经历，对于主要工种工艺流程、施工机械及安全质量等技术措施缺乏“感同身受”的认识和了解，从而对条文化的课本知识缺乏兴趣和理解力。

（二）长时间线上教学，学生容易产生疲劳和懈怠

疫情期间所有课程均采用线上教学，学生长时间在家对着电脑进行听课、作业、考试等，缺乏在校期间的作息规律，且缺乏有效的监督，容易产生疲劳和懈怠。

（三）线上教学缺乏现场教学的直接互动效果，学生学习效果反馈较差

疫情期间全国高校开展的大规模线上教学，受现有网络技术条件及课程平台的容量限制，还无法实现全面视频互动教学，只能实现“学生能看见老师，老师看不见学生”的单向输出教学，偶尔可以通过互动环节实现与少数学生的双向互动，从而学生和老师均缺乏现场教学的真实体验感，学生学习效果反馈较差。

（四）学生在家缺乏有效的资料查找途径和方法

部分教学任务的开展及拓展学习，例如工艺素材搜集、思政读书报告、工程案例分析和课程设计等，需要借助图书馆、数据库等信息平台，学生在家无法利用在校期间的图书馆及数据库等免费资源，而学生个人承担相关资料搜索成本的意愿又较低，从而限制了学习效果的提升。

二、教学理念——基于OBE工程教育模式

基于OBE工程教育模式包含两层内涵[4-6]，具体如下。

（一）OBE（Outcomes-based Education）

OBE理念是以期望达成的学习成果来反思、修订教育教学的内容。为达到成果导向教育的最终目标，教师的教学方法必须不断变革以满足课程需求。在传统教学中，教学内容先于教学目标而存在并占据核心位置;而在OBE教育理念中，教学目标（学生预期学习产出）先于教学内容而存在，课程资源开发、学生管理和辅导等活动都要围绕预期目标而展开。OBE理念实现了教育范式由“以内容为本”向“以学生为本”的根本转变，是一种教育范式的革新。

（二）工程教育专业认证

工程教育专业认证领域全面接受了OBE的思想，尤其是强调顶峰成果与反向设计的理念，将其贯穿于工程教育认证标准的始终。后者是前者在工程教育领域的具体应用，两者结合，即工科专业办学应以行业认可的人才培养目标及毕业生能力素质要求为导向，围绕这一核心目标任务，设置课程体系、配备师资队伍、配置办学条件、开展教学改革与研究，并建立持续改进机制措施，以确保导向目标的优化、达成及质量。

从我校土木工程专业的人才培养目标看，其定位区别于综合型及研究型高校同专业人才培养的目标和要求，我校着重培养“懂设计、擅施工、能管理”的复合型、应用型的高素质工程建设人才，侧重于培养“以实践能力为主”的应用型人才。土木工程施工是一门技术性、综合性、实践性和政策性都很强的土木工程专业核心课程，具有涉及面广、知识体系繁杂、实践性极强及知识更新快等特点。因此，基于OBE工程教育模式要求本课程教学及改革工作必须围绕如何让学生具备扎实的土木工程施工技术与施工组织管理等方面的基本知识和技能，如何具备分析处理施工技术问题和进行施工组织安排的能力来展开，使其不仅能满足传统建筑行业的人才需求，也能适应新兴产业发展需要的新型卓越土木工程人才。

三、课程教学目标

课程教学目标必须围绕毕业生核心能力及专业人才培养目标的达成制定，即土木工程施工课程教学目标必须支撑毕业生若干项核心能力的达成，为人才培养目标的达成奠定基础。基于此，本课程教学目标如下。

（一）知识目标

理解并掌握土木工程建设中各主要工种工程的施工工艺及工艺原理，施工方案及方法，以及保证工程质量和施工安全等有关技术措施。

了解施工组织设计的基本知识;理解并掌握流水施工、网络计划技术的原理及其工程实践中的应用。

了解现行主要土木工程施工验收规范、规程和质量标准;了解工程项目建设中的新技术、新材料、新工艺、新方法的发展和应用。

（二）能力目标

能综合运用本课程专业知识，结合土木工程施工的实际编写施工方案，并能进行施工方案性问题的探讨和技术经济性评价。

能针对实际施工，综合运用本课程专业知识，评价其施工方案的科学合理性，分析影響施工质量等关键环节的主要因素，并提出解决对策。

具备分析处理土木工程施工技术问题的初步能力。

（三）素质目标

培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学与探究科学的学习态度和思想意识。

养成理论联系实际、科学严谨、认真细致与实事求是的科学态度和职业道德。

四、教学设计与方法

（一）构建基于BOPPPS有效教学法的项目化教学

针对本课程涉及面广、实践性强、知识更新快，及当下无法开展现场实践教学等特点，将教学内容及过程分为上节知识点回顾（导言Bridge-in）、课堂导入（前测Pre-assessment）、课程目标及重难点（学习目标Objective/Outcome）、知识点讲解（参与式学习Participatory Learning）、工程案例分析（后测Post-assessment）、总结与拓展（总结Summary）等六个主要部分，涵盖BOPPPS有效教学法包含六大教学结构，具体课堂教学步骤及思路如下。

1. 课前自主预习：要求学生按照教学大纲进度安排，做好课前自主预习（教学PPT、拓展学习视频、课外资源网站等）。

2. 上节知识点回顾：通过课堂互动环节（抢答、投票、连麦等），回顾上节课知识要点，并引申出本节课主题。

3. 课堂导入：通过工程事故案例短视频，导出本节课所要解决的工程问题和所用到的核心知识点，同时融入思政教育。

4. 课程目标及重难点：通过PPT向学生展示、解读本节课教学目标及重难点内容。

5. 知识点讲解：通过在线直播，结合工程案例，采用幽默风趣、严谨清晰的语言，详细讲解工艺原理、施工流程、措施及注意事项，中间穿插工艺动画及现场施工视频，帮助学生建立理性&感性、课内&课外、理论&实践等多重理解和认识;让学生对本堂课将要讲授的施工工艺原理、流程，建立初步的认识和了解。

6. 工程案例分析：让学生分组，应用所学专业知识，讨论、分析实际工程案例产生的原因、过程，并提出解决方案，学以致用，培养其分析、解决土木工程施工问题的能力。

7. 总结与拓展：回顾本节课主要内容和知识要点;发布拓展学习资源;布置作业和练习（线上平台精选习题、课后作业、期中测验等多个环节）。

（二）基于“自媒体及现代仿真技术”的土木工程施工可视化实践教学

针对该课程实践性极强，而疫情期间无法开展现场实践教学等特点，结合章、节重难点内容，依托现代仿真技术，微信公众号、抖音等自媒体平台，建立主要工种工艺流程动画资源库，涵盖土方工程、地基与基础工程、混凝土工程、钢筋工程、模板工程、砌体结构工程、预应力结构工程及结构安装工程等主要工种，以拓展学习视频分章节插入线上学习平台，使学生足不出户领略施工全过程，开展趣味性、可视化实践教学，弥补疫情期间施工实践教学的缺失。

1. 运用现代仿真技术及多媒体教学手段

土木工程施工是一门实践性极强的课程，然而由于疫情造成的时间、空间的限制，学生无法亲临现场看到施工全过程。通过现代仿真技术、多媒体教学手段，将典型工程的主要工序制作成模拟动画或现场视频，则可跨越时空的界限，使学生领略某些工程施工的全过程，形象生动，效果良好。

2. 发挥微信公众号、抖音、快手等自媒体平台获取便捷、资源丰富、易于接受和趣味性强等优势开展可视化实践教学

针对典型工程/工种的主要工序/工艺原理或流程，搜集微信公众号、抖音、快手等自媒体平台上的相关视频/动画资源，然后发布给学生课前预习/课后复习，让学生在充满趣味性的方式中获取专业知识。

（三）基于實际工程项目的案例教学

通过每章引入工程实际施工案例，理论教学与实际工程案例相结合，引导学生在案例原因分析、措施讨论、工艺设计及评价比选等环节中，深化理论知识的学习，同时懂得活学活用，具备理论联系实际，解决实际工程问题的能力。

（四）基于在线教学平台的趣味性互动教学

借助在线教学平台，结合课堂知识点内容特点，针对性设置看视频&猜工艺&听歌识曲、投票、抢答、讨论、问卷、选人、评分等多种互动环节，充分调动学生学习积极性及兴趣点，创造了良好的在线教学氛围，教学效果良好。

（五）讲课内容力求“少而精”

重视授课方法的科学性，精心设计每堂课，注意发挥学生的主体地位，注重培养学生的创新能力。讲课内容力求“少而精”，少讲学生通过自学就能掌握的知识;多借助工程案例、工艺动画/视频讲授知识点，避免机械地复述PPT内容，照本宣科。

（六）结合土木工程行业特点及疫情时事，分阶段适时融入思政教育，激发学生的专业热情、职业责任感及民族自豪感

通过中国建造的脊梁、中国建造-世界第一、工程师的职业道德与责任三大话题讨论，让学生在素材收集、讨论辩思中感动于广大中国建设者的伟大事迹和贡献，震撼于中国建设技术力量的先进与强大，感悟于作为一名工程师的职业道德及沉重责任，为祖国的强大感到骄傲自豪。

（七）借助信息网络技术，搭建多渠道全天候沟通交流学习平台

通过组建课程企业微信群，优学院课程平台、微信、QQ和邮件等多种网络交流平台渠道，帮助学生答疑解惑。

（八）考核方法与成绩评定

依据课程目标与特点，积极推进考试方法改革，采取多种形式检查学生的学习效果，教学过程的考查与学习效果的考查并重;平时作业、测验均能严格要求，严格管理。具体考核方法及标准见表1。

五、教学资源与内容

丰富的教学资源是开展线上教学的重要保证，是扩展学生视野，激发学生兴趣的重要源泉[7]。土木工程施工课程资源数量位列“东莞理工学院教学资源累计上传TOP10”，主要包括以下内容。

（1）课件资源：根据基于BOPPPS有效教学法的项目化教学需求，分章节精心制作PPT课件，每小节课件均包含上节知识点回顾、课堂导入、课程目标及重难点、知识点讲解、工程案例分析和总结与拓展等六个主要部分，涵盖BOPPPS有效教学法包含的六大教学结构。

（2）案例资源：理论教学与实际工程案例相结合，每章引入工程实际施工案例，引导学生在案例原因分析、措施讨论、工艺设计及评价比选等环节中，深化理论知识的学习，同时懂得活学活用，具备理论联系实际，解决实际工程问题的能力。

（3）视频资源：结合章、节重点知识点内容，建立主要工种工艺流程动画资源库（300余个），涵盖土方工程、地基与基础工程、混凝土工程、钢筋工程、模板工程、砌体结构工程、预应力结构工程和结构安装工程等主要工种。以拓展学习视频分章节插入线上学习平台。

（4）习题资源：按章节知识点，教学团队整理编撰近10万字习题集，涵盖填空、单选、多选、判断、简答、案例分析和计算等多种题型，为学生提供了丰富的练习素材;并精选习题作为练习题设置于每小节学习中，让学生随时检验所学课堂知识的掌握程度，查缺补漏。

基于丰富的习题集资源，利用优学院平台自动组卷功能，可实现快速、便捷、规范化组建试卷库。

（5）课外行业网站资源：精选行业网站链接资源“筑龙学社”“土木在线”“中国土木工程”等，供学生拓展学习，了解行业前沿技术及相关应用。

六、教学效果与评价

本课程在线教学以来，成效良好，反响热烈，深受学生、专家及同行好评。学生调研投票结果显示，96.8%的学生对本课程线上教学反馈积极，并入选东莞理工学院“环建学院三月线上教学最受学生喜爱的老师和课程”，同时获评东莞理工学院2019-2020学年第二学期线上教学优秀课程二等奖，并荣获广东省本科高校疫情阶段在线教学优秀案例（课程类）一等奖。

七、结束语

针对新冠肺炎疫情对高校正常开学和课堂教学造成的影响，全国高校积极响应教育部“停课不停教、停课不停学”的要求，开展了如火如荼的线上教学。东莞理工学院土木工程施工课程团队也在学校的统一部署下，确立了“优学院数字课程平台+企业微信”在线教学方案，通过分析线上教學面临的问题，制定科学合理的教学设计与方法，发掘丰富多样的教学资源，取得了良好的教学效果和评价，为非常时期土木工程施工课程线上教学提供了有益参考和借鉴。

参考文献：

[1]田忠喜，汤美安，张保良.疫情期间土木工程施工线上教学探索与思考[J].价值工程，2020，39（20）：5-7.

[2]杨璐，张文学.土木工程施工课程教学改革思考与探索[J].高等建筑教育，2015（1）：79-82.

[3]王作文，万旭升，孟晓平.土木工程施工课程多样化教学模式改革与实践[J].高教学刊，2020（19）：143-146+149.

[4]李俊，蔡可键，温小栋.基于OBE理念的土木工程施工课程实践教学的改革与探索[J].教育教学论坛，2017（52）：131-133.

[5]顾佩华，胡文龙，林鹏等.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[6]闫晶，尹立新，付玉珍，等.工程教育八项原则在校地合作课程中的应用——以《土木工程施工》课程为例[J].高教学刊，2016（7）：96-97+99.

[7]王晓峰.土木工程施工课程网络教学平台建设与应用研究[J].课程教育研究，2020（11）：251.