一流专业背景下“土木工程施工与组织”课程的线上线下混合式实践教学研究

姜兆华，古 松

（西南科技大学，四川 绵阳 621010）

一、引言

混合式教学是信息技术与传统课堂教育相融合的一种线上线下相结合的教学模式。通过两种教学组织形式的有机结合，可以把学习者的学习由浅层学习引向深层学习。“土木工程施工与组织”是一门与技术发展紧密联系、多学科交叉的土建类核心专业课程。课程具有以下特点。一是专业性强，学生需要进行数理学科相关基础知识的学习；二是涉及面广，学科交叉性强，教学内容涉及力学、工程、环境、法律、管理等多方面知识；三是社会性强，土木工程施工与人们生活密切相关。课程具有内容繁多、专业性强、实践要求高的特点。在传统教学中，教师注重讲授式教学，专业课教育与思想政治教育未能有机融合，不利于学生探究能力、创新能力、价值观的培养和形成，难以达到深层学习的目标。课程教学效率不高，无法有效解决学时压缩与适度“增负”的矛盾。为贯彻新时代“大思政”教育，以及“以学生为中心”“以人为本”的学习观，文章基于中国大学MOOC（慕课）教学平台，探索专业课程的线上线下混合式教学方式，提升课程的思政育人能力。

二、课程思政的教学融入

西南科技大学坚持以立德树人为根本任务，立足国家和区域经济社会发展需要，形成“创新共建与区域产学研联合办学体制机制，实现军民融合协同育人”的特色办学之路。土木工程为国家一流专业，工程管理为省级一流专业，专业坚持“知识、能力、素质”并重，强化工程实践能力，培养具有扎实理论功底、吃苦耐劳精神、遵守职业道德、实践动手能力突出的高级工程技术人才。

“土木工程施工与组织”课程团队始终坚持课程思政是思想政治教育培养的关键环节，以“讲好中国故事、总结建设成就、激发为祖国奋斗精神”为课程思政建设和改革的方向[1-2]。教师在对课程整体设计、对课程知识点所蕴含的思政元素进行梳理的基础上，提炼出专业素质、人文精神、社会主义核心价值观3 个层面的课程思政培养目标，作为课程思政的主线。根据思政目标设计出工程意识与专业技能（专业能力）、法律意识与质量文化（工程伦理）、团队意识与工匠精神（大国工匠）、创新意识与奋斗精神（家国情怀、使命担当）4 个方面的思政元素，分层次、有计划、潜移默化地融入教学全过程，探索实现课程思政建设目标的教学路径。

目标1：工程意识与专业技能（专业能力），学习工程项目施工阶段各环节的技术原理、方法；掌握工程项目建造及实施中质量、进度、投资控制相关技术方法；初步具备解决复杂工程问题的专业知识和能力。目标2：法律意识与质量文化（工程伦理），了解和掌握土木工程施工和管理涉及的相关法律法规和技术规范，熟悉保障施工质量的主要技术措施和工作流程；能够认识土木工程建设对社会及环境的影响，自觉遵守社会对工程建设的规范要求；不断强化遵纪守法的公民意识和工程质量终身责任的质量意识。目标3：团队意识与工匠精神（大国工匠），建立管理思维，具备建筑企业经营管理、技术管理和日常管理的素质和能力，理解管理者应承担的企业责任和社会责任；具备沟通交流和团队协作的意识和能力。目标4：创新意识与奋斗精神（家国情怀、使命担当），培养专业认同感和行业使命感；掌握土木工程项目施工管理的基本知识和方法，具备定性分析实际工程项目的能力；熟悉施工工艺流程和辅助施工技术、管理措施，具备结合工程相关施工工艺、构造措施的具体情况开展创造性工作的能力。如在介绍各专业知识模块内容时，通过引入诸如“港珠澳大桥建设中的大国工匠”“成昆铁路建设背后的英雄故事”“基础设施建设助推‘一带一路’倡议”等社会热点作为教学案例，达到既提高学生专业学习兴趣，又增强其民族自豪感和社会责任感的目的。

三、基于OBE 理念的线上线下混合式教学模型的构建

基于OBE 理念的课程教学设计改革的核心观念是“以学生为中心”，按照产出导向要求强化课程教学目标和教学手段的关联性[3]；基于行业执业需求的教学内容改革，按照行业对人才相关知识能力需求对课程知识逻辑进行梳理和整合，增强教学内容的系统性；基于00 后学生学习习惯的教学模式改革，充分运用互联网资源和手段，增强学习趣味性、实时性和互动性。教学组织内容及组织实施情况，采用“基于问题引导”的教学模式[4-5]，充分利用中国大学MOOC 平台在线资源，提升学生主动学习的积极性，结合教师线下授课，使学生能更好地理解并运用专业知识，具体组织实施方案如下。

（一）基于OBE 理念的课程规划

在课程开始之前，教师对教学资源进行整合，结合教材内容和教学目标，基于问题引导，合理划分具体内容。（1）布置任务：在开课前安排在线学习，在中国大学MOOC平台讨论区发布与本次课程内容相关的、具有探讨价值的问题或者项目，引导学生开展课前预习。（2）自主学习过程设计：将学生分成小组，以学习小组为单位进行讨论，协作完成问题项目报告，并在线下课堂教学过程中以PPT 的形式展示学习成果。同时，教师在中国大学MOOC平台的教师答疑区，定时在线回答学生提出的问题，引导学生主动学习。

（二）课堂教学设计

（1）教学内容的开展：线下课堂教学作为“基于问题引导”教学法的重要组成环节，不同于传统“填鸭式”教学。课堂开始时，教师可用部分时间根据慕课视频内容提出相关问题，对于教材与慕课视频中存在差异的部分，教师应进行补充或修改，对课程重难点做进一步讲解。学生可结合自身情况，针对课程内容或项目内容提出问题，在课上与教师、同学共同讨论。（2）学习成果展示：以学习小组为单位，依次上台以PPT 的形式展示学习成果，汇报结束后，全班学生可围绕该问题做进一步讨论交流。教师作为评委，根据各小组汇报情况进行打分记录，以此作为平时成绩考核部分，整个实施过程如图1 所示。

图1 课前、课中及课后“三阶段”教学过程

四、课程特色

课程特色一：提出“五环”知识逻辑，映射专业知识与课程思政。为了增强课程的知识逻辑，并有效串联相关课程知识，教师提出“五环”知识逻辑对教学内容进行重构。“土木工程施工与组织”课程在教学内容设计方面采取“工程材料认知（工程对象）—施工机械熟悉（工程理论）—施工技术方法掌握（工程手段）—施工质量标准了解（工程规范）—缺陷问题处置（工程创新）”的5 个基本知识环节，引导学生形成环环相扣的系统知识体系，培养学生作为大国工匠所必须具备的科学意识、质量意识、法律意识和创新精神。聚焦国家重点建设工程，关注建造领域“工程人物”“大国成就”和“超级工程”3 个系列，对照课程专业知识点与课程思政元素的映射关系，补充和完善“在线课程”自主开发网络流媒体素材、典型工程案例、手机端“AR 课堂”、工程要闻链接等资源，并适时更新和充实线上课程思政的教学素材，使思政元素更加清晰，内容更具亲和力，思想政治教育效果更加凸显。

如在学习《预应力技术》章节时，教师将知识内容分解为预应力工具、先张法与后张法施工方法、施工孔道质量控制、后期锚固质量耐久性4 个方面知识，同时向学生讲解林同炎先生深厚的中国传统文化情结、坚定的爱国报国信念、笃定的中华文化信仰；引导学生把个人发展同国家命运结合起来，激发学生以国家和人民的福祉为己任的爱国精神。在学习《结构安装工程》章节时，教师将章节内容分解为起重机械、构件吊装施工过程、构件平面位置及高度的校正等环节，让学生观看“火神山”“雷神山”医院建设视频，了解当代中国工程师不分昼夜、与时间赛跑的感人故事；深入体会“中国建设速度”，理解工程师担负的责任，以及敬业奉献、团队协作的大国工匠精神。在学习《混凝土工程》章节时，教师通过对钢筋和混凝土材料、混凝土施工机具搅拌机和泵送车、梁板柱构件的浇筑技术、构件蜂窝麻面等质量缺陷问题的讲解，厘清章节知识逻辑，同时向学生介绍上海中心大厦的建设，聚集底板浇筑、混凝土泵送、结构吊装等施工技术，展示我国高层施工的能力和自主创新能力，学习建设者攻坚克难、勇于创新、追求卓越的科研精神。

课程特色二：基于“关联主义”的教学素材制作，创新课程思政教学形式。已建设的在线学习资源包括：关键知识讲解视频、深度学习文本课件、重点知识巩固习题、交流讨论互动话题等。针对各章节内容，精心设计“工程人物”“大国成就”“超级工程”等案例，隐性融入思政元素。

在讲解大体积混凝土水化放热及温度应力控制原理知识点时，教师首先通过回顾高中物理知识中的物体热胀冷缩现象，使学生建立基本的温度应力概念，并利用若干工程案例（事故或图片资料）加深学生对大体积混凝土温度应力可能造成危害的认识。然后通过对前序课程“土木工程材料”中关于水泥成分及混凝土线膨胀系数等基础知识的回顾，再次认识混凝土水化放热量计算及升降温规律。结合“建筑结构设计原理”等相关专业课程知识，探讨如何采取多种施工和设计手段来控制大体积混凝土的水化放热及温度应力。最后通过三峡工程大坝混凝土结构施工所面临的工程技术难题及背后的感人故事，激发学生对专业知识的学习兴趣及成为大国工匠的荣誉感。通过知识串联的方式对先修课程的相关知识进行回顾和启发，拓展学生利用专业知识解决复杂工程问题的能力。此外，教师通过开发在线课程资源，对教学内容的学习方式进行分类，分为现场教学、辅导答疑、自主学习、拓展训练等多个环节。部分教学内容由传统课堂转移至“云端”，引导学生通过在线学习的方式完成部分学习内容，拓展学习时空和学习强度，适当“增负”。通过不同关联环节培养学生自我管理和自我学习的能力，使其逐步建立终身学习的观念。

五、构建课程评价体系

在课程考核评价环节，教师改变以前单一考试评价模式，采用过程评价和考试评价相结合的考评方式，教学评价和教学管理转向“用数据说话”，综合考虑各环节学习效果，期末成绩由40%的学习过程和60%的期末考试组成，每个部分的思政占比为20%，制定出更合理的考核评价体系。课前预习占20%，分别考查在线学习活跃度、讨论区活跃度、观看视频情况、预习测验效果等。课堂综合表现占20%，主要考查课堂讨论的表现，即课堂互动、课后作业、PPT 成果展示等。期末考试评分占60%，主要考查基本知识与概念，综合题主要考查计算过程的准确性，以及方案编制的完整性和合理性。

六、课程评价及改革成效

在线课程推广应用情况：第一次开课时间为2019- 11至2020- 02，选课总人数为3661 人；第二次开课时间为2020- 02 至2020- 08，选课总人数为2515 人；第三次开课时间为2020- 09 至2021- 01，选课总人数为2661。目前，近3 次开课累积参与学习人数已达到8800 多人次。近3年的课程满意度评价均保持在95%以上，在同类课程中处于领先地位。2020年，在中国建设教育协会主办的第十一届全国高等院校“斯维尔杯”BIM 大赛中，西南科技大学土木工程与建筑学院土木工程、工程管理、工程造价专业学生荣获大赛一等奖5 项、二等奖2 项、三等奖3项。2021年“土木工程施工与组织”被评为省级混合式一流课程。课程团队主编教材及中国大学MOOC 平台资源先后被约10 所高校选用。通过课程的学习，学生的实践能力、创新能力均得到较大提升。

七、结束语

利用信息化手段，在教学中融入思想政治教育，实现“基于问题引导”的教学模式改革。文章提出“五环”知识逻辑，重新架构了章节知识体系，映射专业知识与课程思政，落实立德树人根本任务。学生能在线上线下更加全面立体地学习“土木工程施工与组织”课程，将教学的主导权和主动权由教师的“教”转变为学生的“学”，突破传统教学的局限，提高了学生的学习积极性和主动性，取得了较好的课程改革效果。这一教学模式可对土建类线上线下混合式实践教学提供一定的借鉴和参考。