新工科背景下“基础工程”课程的教学改革与发展创新

宫亚峰 康磊 张禹维 毕海鹏

摘 要：我国教育改革持续推进，但在具体的教学实践层面仍存在教与学关系难以转变、教学焦点尚不明晰和育人方式仍需提高等问题。基于这些问题，本文以大学本科课程“基础工程”为研究对象，提出以学科实践为核心的课程改革和育人方式变革主要实施途径，以兴趣引领受众自主进入课程大单元的学习，进而培养其科学素养，最终达到“基础工程”课程的教学改革目标，同时可以为大学本科其他课程改革提供一定的参考价值。

關键词：教学改革；基础工程；学科实践

一、教育课程改革的成就与反思

教育是民生之基，在中国特色社会主义事业中具有基础性、先导性、根本性的作用。党的二十大报告将教育独立成章，表明党对教育事业的重视，推动教育强国建设行稳致远［14］。新时代的工科教育一定要坚持将实践教学融入大学课程中，培养出有竞争力的全面发展的新时代社会主义建设者和接班人。因此，教师要积极推动课程改革，努力探索出一条与新时代工科教育相适应的教育课程改革道路［5］。

自21世纪以来，我国始终坚持教育优先发展战略，先后出台一系列教育改革举措，全面推进我国教育事业蓬勃发展。然而，仍然存在许多问题需要解决。教学实践层面存在着一些长期以来的问题，一方面是教育课程改革在向纵深推进的过程中产生方向性的偏离，另一方面是在新时代所提出的新课程理念下凸显出来的教育实践性问题。教学在课程标准颁布后面临新的要求和挑战，深化推进教学改革成为实现教育最终目标的重要任务。

（一）教与学的关系尚未转变

以学为中心的教育观念得到广大教育者的一致认同，教与学的关系一直在进行演变，但教与学的关系尚未发生实质性转变。教师始终扮演着知识的传授者和引导者的角色，新时代的教育理念要求更多。学生不再是被动接受知识的接收器，他们是积极参与的主体。教师需要适应新的教学方法和策略，以满足学生的需求，他们要发展学生的创造性思维、批判性思维和解决问题的能力。课堂不再只是知识的灌输，而是鼓励学生主动探索和发现。现代技术的进步也改变了教与学的动态，在线学习和数字化教育工具为学生提供了更广泛的学习资源，教师可以利用这些工具提供个性化的学习支持。学生可以根据自己的节奏和学习风格自主学习，而教师则负责指导和监督。然而，教与学的关系仍然建立在合作和互动的基础上。教师的专业知识和经验仍然是学生学习的关键资源。学生的参与和合作是教学的基石，他们通过讨论、团队合作和互相帮助来共同学习和成长。因此，教与学的关系在不断演进。教师需要与学生建立共同的学习目标，提供支持和指导，同时鼓励学生主动参与学习。只有通过教师和学生之间的互动和合作，才能实现真正的教与学的转变，以适应不断变化的教育需求。

（二）教学焦点尚未转移

教学目标虽然更加注重全面性和立体化，但知识技能依然是教学的重心。在传统的教育模式中，教师把重点放在内容的传授上，而学生的能力提高往往被忽视。教育注重的是学生获得的知识数量，而非知识的质量。在这种情况下，教师需要把教育的重点转移，更加注重学生的实际应用能力和解决问题的能力。

然而，教育系统的结构和教学方法并未跟上时代的步伐。因此，许多学校仍然采用传统的教学方法，教师仍然专注于人数多少而非学生对课程的实际掌握情况。这种教学方式容易陷入死记硬背的范畴，导致学生缺乏强有力的解决问题和实际应用的能力。教育领域需要更多地注重学生的实际能力和掌握的技能，以帮助他们更好地适应现代社会的需求。因此，教师需要不断探索新的教学方法和策略，使课堂变得更加生动和互动，并为学生提供更多的机会去实践自己所学的知识和技能，这样才能更好地支持和激发学生的学习兴趣和动力。

（三）育人方式尚待改革

学生学习方式的改变令人鼓舞，但育人方式仍需进一步推进。教育课程改革倡导自主学习、合作学习和探究学习，但在实际教学中，对学生的统一要求仍然高于个体需求，自主学习受限；竞争学习仍然受到鼓励，合作机会有限且常常形式化；注重接受性学习而非探究性学习，所谓的探究常常是表面化的，很少关注真实问题解决的探究。这些问题的根源在于育人方式的转变并未真正实现。部分教师仍然偏向传统的教学方式，忽视对素养形成更为关键的学科实践。

二、“基础工程”课程设计的教学目标与教学特色

“基础工程”课程的教学目标以培养道路与桥梁工程方向的复合型人才为宗旨，通过充分挖掘蕴含在“基础工程”课程中能够激发起学生兴趣的因素，将兴趣引导贯穿于教育的全过程。通过引导受众全面学习天然地基浅基础、桩基础和沉井基础等各种基础的基本原理及设计计算方法，系统了解“基础工程”从前期方案设计、施工建设阶段、正常使用阶段和健康监测的发展脉络。在讲授过程中结合东北季冻区独特的气候环境特点，带领受众对“基础工程”的基本特点和未来的发展有清晰的理解，以“基础工程”为点，由点到面地激发他们对道路与桥梁工程专业方向产生浓厚的学科兴趣。

“基础工程”在课程内容设计中沿循两条设计主线：一方面，围绕不同类型的“基础工程”为主题，分门别类地展开讲授，形成完整的知识网络体系；另一方面，用实体工程案例引导受众主动了解“基础工程”如何从开始图纸设计到进行工程建设的过程。在本课程的教学理念中，首先通过对受众进行价值观的塑造，激发他们的责任感、使命感，以建设现代化高质量国家综合立体交通网为己任，要有对国家和社会的担当，增强受众的国家荣誉感。其次，突出交通强国的这一中国发展愿景，以专业知识为背景，运用多学科交叉的知识广泛性，注重结合实体工程为特色，尽可能地做到“理论与实体相辅相成”。

三、以学科实践为核心的课程改革主要实施路径

课堂是课程实施的关键环节。理论和实践表明，课程方案只是课程改革成功的前提条件，真正影响成功与否的是教学。可以说，课堂是决定课程改革成败的主战场，教学是最终成败的关键。

（一）以激发学生兴趣为引领

在“基础工程”课堂中，结合课程主体内容并以实际工程为切入点，通过对实际工程的学习激发受众对“基础工程”课程的强大兴趣与动力。广泛搜集工程资料、各种经典工程案例，以培养受众的识图能力、工程经验。让受众更加深刻地理解“从实践中来，到实践中去”，从而达到知行合一，把从工程案例中所学再融入工程实践中去。

1.实际工程探查，增强学生自信

课程实践中坚持理论与长春市代表性桥梁实地学习相结合、教师授课与受众研讨交流互动相结合，课程中进行了“专业认识实习”活动，通过线上云端的学习和线下实地观察，增强受众对桥梁“基础工程”的结构类型、存在问题和所承受荷载的方式的深刻理解。“基础工程”课程涉及长春的各种桥梁20余处，通过带领受众现场观摩桥梁施工建设，配合教师讲解桥梁设计以及施工中的难题和解决办法，受众对桥梁“基础工程”理解得更加深入与透彻，同时现场的观摩会更加让受众体会到每一座桥梁建设的不易与伟大，并且增加大家的自豪感。

2.小组合作研学，全面培养学生

小组合作研学，推动受众深入了解不同“基础工程”的特点。研究性学习是由受众自主策划、执行及自我评估的学习活动，它是受众在专业教师指导下，从课堂学习内容和工程实际应用中选择和确定研究专题，从而进行自主探索学习的活动。受众能够在此过程中通过翻阅相关书籍和网络查阅等多种手段积极主动地获取所需知识，并且能够应用知识与现有的实际工程案例相结合，自我解释工程中一些工法的原理和原因，最终达到解决工程中一些棘手问题的目的。小组合作研学的方式培养受众自主的学习能力，激发受众的积极性，并且具有较强的实践性。小组合作研学方式的教学模式有效地引导和支持学生开展团队协作学习，营造了轻松愉快的课堂氛围，并且培养学生的团队协作能力、交流沟通能力以及集体荣誉感。

在“基础工程”课程中，很多专题都可以让学生进行研究性的小组合作完成。通过“化大为小”的方式，将大专题细化为小专题，针对小专题的学习，让学生系统地了解桩基础的特点，从而让受众对“基础工程”产生深入的了解和感触，为今后的专业学习打下坚实的基础。

（二）深入推进大单元教学

新课程的核心目标是培养学生的正确价值观、必备品格和关键能力。“基础工程”课程改革提供了学习内容的结构，但需要教学的帮助来确保学生形成有结构的学习经验。因此，素养导向的教学需要超越传统的课时和知识传授，朝向更大的教学单元。

所提到的大单元教学的核心目标是将学习内容和学习经验进行“网格化”划分，最终形成学生的核心素养，它的内容更加注重学生的综合素养和实践能力。教师们需要不断探索創新的教学方法，让课堂变得更加生动有趣，并为学生提供更多实践机会，以激发他们的学习兴趣和动力，促进能力的全面发展。这种教学方式要求教师提高自身的教学站位，并根据教育核心素养发展的需求整合学生的学习经验，促进学生的综合学习。

（三）以培养学生科学素养为目的

1.创新课堂教学内容，重构课程教材体系

英国教育社会学家迈克尔·扬提出了一个重要观点，即知识不仅具有社会性，还具有实在性。他呼吁我们重新认识知识的本质，并将其引入教学过程中［6］。他所提倡的“强有力的知识”与普通日常经验所获取的知识不同，它能够将学生带出其个人经验范围，具备系统性和专业性［7］。这一社会实在论的知识观对我们重新认识教育的知识客观性以及教学方式具有重要的参考价值。

在实际课程教学中，由于配套的教材难免存在内容陈旧、所覆盖内容不能够紧跟时代前沿的科学技术的问题。如果授课教师一味地按照教材讲授，学生在理论知识的学习上会受益匪浅，但是学生并未知晓当今土木行业中的新技术新方法，对于未来长久的专业化的培养不尽如人意。因此，为了学生长远的发展，我们要在课堂内容上创新，在教材体系上进行重构。主要体现在以下几个方面：一是在原有旧教材基础上内容进行更新，章节体系重新进行建构，笔者现已编著吉林大学本科“十三五”规划教材《基础工程》并于2021年在吉林大学出版社出版，该教材更加贴合受众学习研究以及新时代课程要求；二是在新版教材基础上丰富专业前沿科学技术，让受众紧跟专业的最新发展；三是在新版教材基础上丰富具有重大代表性工程的实际案例，受众看到所学的专业知识应用于工程实际，可以加深对理论知识的印象；四是根据学生掌握所授知识的程度，将章节网络和知识体系适当进行调整，让课程引领学生、适应学生。

2.系统重构课堂理念，强化思维训练模式

强化思维训练模式的课堂理念重视学生的自主探究和批判性思考，倡导学生通过思维活动来掌握知识，从而提升他们的学习效果和能力。这一变革将更好地促进学生的全面发展，培养符合当今社会需求的人才，推动教育体系向着更为开放和多元的方向发展。

在大学教育中，重视学生思维能力的培养至关重要。不仅要建立一种新的师生关系，创造宽松民主、自由探索的学习环境，而且要改进和创新实验教学，促进传统实验教学与现代科技、人工智能教育以及社会实践的有机融合，改变思维模式，激发创造性、批判性思维和思维活跃度，有效提升教学质量和效果。

四、以学科实践为核心的育人方式变革

教学改革需要关注育人方式的变革，因为教学改革如果不涉及育人方式的变革，就不会有实质性的意义。核心素养的形成依赖于知识与实践的互动，是通过学生的实践活动而培养出来的。因此，“基础工程”课程改革方案将以“强化学科实践”作为育人方式变革的核心方向。

学科实践作为育人方式的核心，将教育聚焦于实际应用和实践操作，从而提升学生的实际能力和技能发展。这种方式突破了传统教学的框架，注重培养学生的创新意识和问题解决能力，使其能够将所学知识灵活应用于实际情境中。通过实践，学生能够亲身体验并掌握学科知识的真实应用，培养实践操作能力和团队合作精神。以学科实践为核心的育人方式不仅能够激发学生的学习兴趣和动力，同时也更符合现代社会对人才的需求。通过这种变革，教育能够更好地满足学生的实际需求，培养具备综合素养和实践能力的新一代人才。

结语

针对教学实践中存在的教与学关系难以转变、教育关注的焦点存在偏差和育人方式有待提高等问题，本文以大学本科课程“基础工程”为研究对象，提出以学科实践为核心的课程改革主要实施路径，通过兴趣引领受众自主投入“基础工程”课程的学习，然后进行课程大单元学习，并在此过程中通过创新课堂教学内容、重构课程教材体系来培养学生科学素养。在育人方式变革中，“基础工程”课程新方案将“强化学科实践”作为核心方向，最终实现“基础工程”课程的教学目标。

参考文献：

［1］习近平.坚持中国特色社会主义教育发展道路 培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人［N］.人民日报，20180911（1）.

［2］杨银付.始终坚持社会主义办学方向［N］.中国教育报，20190214（3）.

［3］习近平.决胜全面建成小康社会 夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利：在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告［M］.北京：人民出版社，2017.

［4］邢梓琳，李志明.习近平总书记关于教育改革发展“九个坚持”重要論述阐释［J］.北京理工大学学报（社会科学版），2023，25（03）：172178.

［5］裴钰鑫，汪惠芬，李强.新工科背景下跨学科人才培养的探索与实践［J］.高等工程教育研究，2021（02）：6268+98.

［6］麦克·扬，张建珍，许甜.从“有权者的知识”到“强有力的知识”——麦克·扬与张建珍、许甜关于课程知识观转型的对话［J］.华东师范大学学报（教育科学版），2017，35（02）：99105.

［7］范国睿.教育强国与人的现代化发展［J］.河北师范大学学报（教育科学版），2023，25（02）：526.

基金项目：1.吉林大学课程思政“学科育人示范课程”项目，项目名称：基础工程“课程思政”示范项目，项目编号：SK2021069；2.吉林大学本科“创新示范课”建设项目，课程名称：基础工程

作者简介：宫亚峰（1977— ），男，汉族，黑龙江哈尔滨人，博士，教授，主要从事桥梁结构健康监测方面工作或研究；康磊（1977— ），女，汉族，吉林长春人，本科，副研究员，主要从事学历培养及教育研究；毕海鹏（1979— ），男，汉族，吉林长春人，博士，正高级工程师，主要从事道路工程材料方面研究。

*通讯作者：张禹维（1990— ），男，汉族，吉林长春人，博士，副教授，主要从事钢筋混凝土结构方面的研究。