土木工程施工课程教学案例资源库的建设与应用

陈烜，仵鹏涛，赵学荣，王玉良

（天津城建大学土木工程学院，天津 300384）

一、背景

作为国民经济的重要支柱产业，我国建筑业正处于一个十年来高速增长的阶段。从2010年起，建筑业总产值增长速率均保持在10%左右，到2020年底，已达到26.4万亿元，是十年前的3倍。快速发展的建筑行业涌现出一批具有国际一流水平的建筑成果，产生了大量的先进技术和施工管理经验。这些成果和经验成为高校土木工程施工类课程优质的教学案例资源。土木工程施工课程是土木工程专业和工程管理专业学生的必修课程之一，是一门主要研究土木工程施工的工种工程施工技术、组织计划的基本规律以及各专业方向（建筑工程、道路工程、桥梁工程、地下工程、城市轨道交通等专业）施工技术的学科。该课程具有实践性强、涉及面广、技术发展快的特点，传统的课堂讲授式教学很难达到预期的教学目标。现有的土木工程施工课程教学存在教学资源不足、教学模式陈旧、教学案例与实际土木工程施工过程脱节等问题。教师应加强使用案例式教学方法，让学生积极参与其中进行讨论，能够很好地完善现有教学模式，增加教学资源，土木工程施工教学案例资源库的建设势在必行。

案例教学法的主要教学目的是提高学生对知识理论的理解及应用能力，培养学生的思维能力、概括能力、辩论能力[1]。该教学法最早被用在哈佛大学法学院的课堂上，后来在医学院、商学院加以推广，并逐步在国际上产生广泛影响。

土木工程施工类课程在教学过程中需要大量的工程实践案例。目前，施工技术发展速度加快，新的工程案例层出不穷，该类课程的课程资源建设尚不成体系，不能满足课堂教学的需要，尤其不能满足基于互联网线上教学或线上线下混合式教学的需要。因此，在新工科专业建设和工程教育专业认证的双重背景下，案例教学法结合了土木工程施工课程的教学内容，引入经教师整理编辑的实际工程案例，对提高教学质量具有重要意义。

二、案例资源库建设的意义

随着信息技术的快速发展，学生对信息技术的应用能力也不断提高。传统教学模式是以老师为中心、老师单向灌输、学生被动接受的教学模式，已经不能满足现代课程的教学要求，尤其不能满足部分优秀学生的学习需求。因此，为增加学生学习方式的多样性，提高课堂教学的有效性，越来越多的教师开始在教学案例资源库的建设上投入更多精力。教师在线上发布以工程实例为背景的讨论话题，学生讨论交流的内容作为教师授课的切入点。这种方法突出了问题导向，将理论嵌入具体的工程背景中，培养学生理论联系实际和解决复杂问题的能力。

（一）案例资源库的建设有助于一流课程建设

2019年，教育部发布《关于一流本科课程建设的实施意见》，提到“教学资源丰富多样，体现思想性、科学性与时代性”[2]。一流课程建设的重要任务之一是持续丰富课程资源。通过案例资源库的建设，教师能够丰富课程内外的知识内容，随时补充最新案例，体现课程知识的前沿性，从而切实提升课程建设的效果。

（二）案例资源库的建设有助于丰富教师的授课方式

线上线下混合式的教学方式是未来高等教育教学发展的重要方向，也是一流课程建设的主要方式之一。教师通过改进线下课程，充分利用线上资源辅助教学，可以打破教学时间和空间上的限制[3]。

（三）案例资源库的建设有助于拓宽学生的学习平台

土木工程施工课程知识点众多，实践性强，要求学生能够快速将理论知识与工程实践相结合，以更好地理解工程原理。教学案例资源库可以为学生提供与学习内容相关的音频和图片资料，增加学生的视觉资源。教师可以设置教学情境，结合知识内容本身提供与生活或专业相关的案例。案例资源库可以针对每一个知识点为学生提供相关的工程案例，作为理论学习的延伸和补充，满足学生理论联系实际的愿望和个性化学习需求。

三、案例资源库的建设

（一）案例遴选原则

案例资源库的建设以学生为主体，以课程资源为基础，将土木工程施工课程的教学内容与教学资源有效整合。教师根据知识点构建教学资源库框架，借助在线平台向学生提供丰富的学习素材，如教学PPT、微课、习题、小实验、教学案例等，旨在提高学生的学习效果，增强教师课堂教学的有效性。

在建设案例资源库的过程中，教师应遵循以下原则：

1.教学案例资源库的目标性

每个教学案例聚焦一类特定施工任务，例如施工过程中不同的施工工序、每个工序中包括施工手段、每个工序的前后关系。

2.教学案例资源库的时效性

教学案例的内容应与快速发展的土木工程施工技术保持同步，与工程施工市场环境相一致。过时的教学案例无法有效培养土木工程施工所需的施工人才。

3.教学案例资源库的真实性

教师所选用的教学案例必须是真实的工程案例。在遴选过程中，教师可以根据所讲授的知识点，有选择性地删除部分无用的工程背景信息，所选用的部分必须是原始真实的工程数据，不能虚构或杜撰。真实的工程案例可以锻炼和提高学生解决复杂工程问题的能力，为学生后续实习打下基础。

4.教学案例资源库的典型性

教师所选用的教学案例必须具有典型性，能够成为教师课程教学的辅助工具。这种典型性体现在工程类型、工程背景、需解决的问题、解决方法等方面。典型的教学案例能够与课堂授课的知识点相联系，在教师的引导下，学生利用所学知识快速分析工程实际问题，并提出解决方案。

5.教学案例资源库的系统性

教师所选用的教学案例应以授课用书的章节体系为基础，覆盖教学过程中的重要知识点。教师通过与课堂授课相结合，使案例能够充分调动学生的学习积极性，促进学生深度思考。学生可以通过查阅资料、分析研究、互动讨论等多种方式提升学习效率。

6.融入思政元素

教育部发布的《高等学校课程思政建设指导纲要》指出：“工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。”案例的选择注重工程技术的科学性、先进性，注重工程师的担当精神、敬业精神。教师通过深度挖掘土木工程施工课程中的思政元素，形成专项课程思政案例库[4]。

（二）建设路径

教师根据当前教学现状构建线上与线下混合教学模式，搭建线上教学平台，借助信息化技术手段开发与教学案例配套的学习资源，将知识内容和案例资源整合至“学习通”“大学生 MOOC”等线上教学平台。土木工程施工课程教学内容以建筑工程项目建造过程为主线，分为施工技术和施工组织两部分，具体包括基础施工、钢筋混凝土主体结构施工、砌筑施工、装配式结构施工、防水施工、装修工程、施工组织管理等，教师以此为基础建设课程教学案例资源库。学生登录平台进行学习，根据个人需求完成教学课件、观看章节微课、小组协助练习、课程作业等学习任务。依托线上平台所提供的学习资源，教师可以随时随地为学生提供不同形式的学习辅导服务。这全面提高了学生学习专业知识的效率，提升了学生理解与运用专业知识的能力，促进了土木工程施工课程教学有效性的建设。

1.案例选题准备

首先，案例遴选要通过校企联合的方式，选择教师自身参与过且符合教学要求的工程实例或施工组织方案。其次，教师可以通过互联网查询具有一定知名度的工程实例。最后，教师可以引入其他专家学者发表的科技文献。

2.整理编辑

教师对收集到的工程案例进行再整理、再编辑，将案例按照课程讲授知识点进行分解，对关联信息进行二次整合，删除部分无关的内容，修正文字用词，规范表述方式，使之成为便于学生课堂上实际应用的规范案例。

3.归纳入库

教师根据工程案例的特点、工艺过程、反映的突出问题等内容，分类管理不同案例，将其收录到与课程章节相对应的二级案例库中，并上传到线上教学平台。通过归纳入库，师生可以共享和使用案例，同时也能够对案例进行持续更新，确保案例资源的时效性和实用性。

四、教学案例库的应用

教师通过线上教学案例库向学生发布以工程实例为背景的讨论话题，将学生讨论交流的内容作为授课的切入点。这种方式强调问题导向，将理论嵌入具体工程场景，培养学生理论联系实际和解决复杂问题的能力。

1.应用于案例化的教学方法

在课堂授课之前，教师先向学生分享案例，使真实的工程情景在课堂中得以还原，自然地引入知识点，让学生在面对实际问题的基础上学习理论知识，运用所学的理论知识来分析、讨论工程实际问题，并最终找到实际问题的解决方法。这种教学方法缩小了教学和实际应用之间的鸿沟，强调目标性，能够更好地激发学生的积极性和主动性。

2.应用于线上交流讨论

借助线上线下混合式教学模式，教师将教学案例放到线上教学平台进行讨论。这不仅为课堂教学提供了有效延伸，打破了时间和空间上的限制，而且能够提高学生参与讨论的积极性。这样，学生不会因害怕在课堂上回答问题而退缩，相反，学生能够广泛参与并产生创新性的思想碰撞。

以我校土木工程学院楼为拟建项目，根据工程建造的过程，教师将学生分成十个小组，各组学生结合课程所讲授内容编写分部分项目工程施工方案，以模拟施工现场技术交底的方式，进行集中汇报、研讨。该方法调动了学生的学习积极性，能让学生快速掌握二维图纸变为三维实体的过程。

课前，教师将预习的视频、课件、讨论话题以及工程实例通过线上平台发送给学生，并要求钢筋组学生搜集相关材料以及分析实际工程案例中涉及的问题以及解决方法，准备汇报材料。

课上，教师结合学生讨论交流的情况，了解学生的预习效果，并在讲课过程中加以分析。教师在课堂上展示大量的照片、视频及实体模型，使学生快速建立感性认识，对重难点的计算内容用板书逐步推导。

课后，教师通过线上平台发布具有一定高阶性的作业题，并采取生生互评的方式给学生增加朋辈学习交流的机会。

下一节课前，教师安排15分钟的工程案例分析讨论会，让钢筋组学生进行模拟技术交底，同学间相互提问答疑。所有学生在线上对本组汇报进行综合评价。

五、结束语

近年来，随着信息化教学手段的迅速发展，教学案例的使用场景和方式大大增多。这不仅增加了课堂的活力，提高了教学效率，而且激发了学生的学习积极性。土木工程施工案例资源库的建设，以专业需求为导向，以搭建的线上教学平台为依托，建立具有共享和动态特征的教学案例资源库，其中包括教学课件、案例、现场实验、微视频和建模资料等内容。这一举措有效更新了土木工程施工课程的教学理念，优化了课堂的教学方法，提高学生学习的积极性，使学习资源得到最大程度的应用。此举弥补了以往教学中案例过于简单和使用方式单一的不足之处，逐步建立课程思政资源库，为一流课程的建设打下了坚实的基础。