“土木工程专业导论”课程教学改革探究

摘"要：工程教育专业认证是以提高人才培养质量为核心目的，切实完成四年的培养目标，从而促进大学生综合能力的提高。“土木工程专业导论”课程为土木类专业的第一门专业基础课，也是学生工程素养培养的开端。为改变工程教育专业导论类课程以授课为主的被动式学习状态，结合目前“土木工程专业导论”课程的教学现状，提出并实施以学生为本的，主动、自发的学习思路，重新进行课程的设计，并探究多种教学模式下的教育改革，以实现学生主动学习的全过程。实践表明，多种模式下的教学可有效提升学生对专业的认知，提高学生学习兴趣。

关键词：工程教育专业认证；土木工程专业导论；课程教学改革；学生为本

“土木工程专业导论”是按照CDIO工程教育理念诞生的一门适合高校应用型本科教学需要的必修课。工程教育专业认证是指通过专业认证机构对高校开设的工程类专业教育实施的专业性认证，是以培养目标为纲领，以毕业出口要求为导向的合格性评价。工程教育专业认证提出要求：毕业生既要掌握扎实的基础理论，也需要对专业知识融会贯通，能够掌握科学高效的学习方法，自学能力较强，具备分析问题、解决工程实际问题的能力，团队合作意识强，能洞察社会发展趋势，有要终身学习的觉知。毕业生走出学校能否解决今后出现的工程问题是工程教育者需要思考并加以解决。因此，以工程教育专业认证所拟定的毕业生标准为依据，高校工程类专业毕业生应具备以下12种能力：专业知识过硬，分析问题较强，设计解决方案，使用现代工具，理解工程与社会的关系，重视环境和可持续发展，职业规范掌握熟练，明白个人和团队关系，有效沟通和协调，具备项目管理能力，具备终身学习觉知的能力［1］。

“土木工程专业导论”课程的目的是使学生了解土木工程专业的各大类、了解相关专业术语和土木中运用的基本原理，让学生对土木工程专业产生兴趣，为今后深入学习和自学土木领域的有关分支和研究方向提供基础支撑，其作用不言而喻。

1"“土木工程专业导论”的教学现状

“土木工程专业导论”是土木工程专业新生入学后第一门专业课程，课程内容涵盖了“大土木”相关所有领域，主要包括土木工程材料、基础工程、房屋建筑工程、道路工程、桥梁工程、土木工程施工、建设项目管理、土木工程防灾减灾等方面的详细介绍。该课程帮助学生在进入专业课学习时，能够初步理解专业要求，掌握土木专业的基本理论，了解“大土木”的课程体系，进而了解本专业的研究领域，提高对本专业的学习兴趣。目前课程现状为：知识点多，课时数少，授课方式传统，基本为“填鸭式”教学。因为这种授课方式相对较容易，教师花在教学设计的精力较少，备课时间较少，所以传授知识的方式单一，学生学习缺乏积极性，内驱力不足，让知识传授和价值引领很难同频共振，导致教学效果不容乐观［2］。因此，课程改革势在必行。

随着高等教育改革的不断推进，高校都在探索“个性化人才培养模式”的构建。在“以生为本”的教育科学发展观的指导下，个性发展的重视程度逐年提高，“个性化人才培养模式”的已经成为教育改革的研究热点。

2"课程设计

在教学过程中，教师应以多种方式增加学习活动，增加互动性，从而帮助学生理解课程教学目标、授课内容以及清楚地知道本专业的毕业要求，辅助学生建立专业认知体系，为今后专业知识的学习、从事土木工程及相关专业工作打下良好基础。对较抽象的知识，则根据知识组成结构对教学方法做出相应的调整，化繁为简、化抽象为具体，帮助学生更好地理解课程知识，并延伸学生的知识面，了解学科前沿研究热点，提高学生自主学习及创新实践能力，从而达到工程认证的标准。

2.1"课程目标设计

根据“土木工程导论”课程特点和课程内容，将课程目标分为以下四个：

课程目标1：了解土木工程对国家发展、文化传承、民族精神的意义，了解土木工程对国家战略、公共安全的影响；思考并遵守工程伦理，强化土木工程师的职责担当，能够勇于面对行业挑战。

课程目标2：了解土木工程的发展历程和相关行业发展现状；正确认识土木工程学科，理解科学、技术在土木工程中的作用。

课程目标3：掌握土木工程项目中规划、设计、施工、管理全生命周期的工作流程，培养学生发现问题、分析问题、解决问题、确定方案、交流成果的能力，初步树立工程意识［3］。

课程目标4：了解土木工程专业各类职业、执业资格考试。

目标1和2旨在培养学生自主学习及终身学习的能力，以适应社会不断发展。

目标3侧重培养学生洞察及分析问题的能力。用所学专业知识，建立分析模型来分析土木工程中遇到的一些问题，用客观量化的数据分析事故产生的原因，并能给出有利于设计或有利于技术改进的具体建议。

目标4向学生介绍不同职业资格证书和执业资格证书的要求，并介绍相关知识会在后续哪些课程中能够学习到，让学生在进行专业学习时更有目标和针对性，帮助新生对大学的学习生涯制定基本规划和学习目标。

2.2"课程思政设计

因为学生专业思想、职业道德、专业自豪感的培养都是进入大学后开始的，而“土木工程导论”又是大学里第一门专业课，所以该课程对于大学生思想政治素质的形成尤为重要。以该课程为起点开展的育人工作，对授课教师思想政治素养提出了一个更高的要求。“土木工程导论”教学改革的目标需以“立德树人”为根本方针，工程专业认证要求大学教育的教学内容、教学方法以培养学生为社会做贡献，主动肩负造福人类的责任。根据“新工科”人才培养的目标，结合“土木工程概论”课程在土木工程专业人才培养大纲中的作用并结合土木工程专业的特点，确定“土木工程概论”课程的思政目标：以立德树人为总目标，培养学生应对未知变化的能力，帮助学生找到人生目标，通过继承与创新、协调与共享、交叉与融合为主要方法，培养学生对土木工程专业的自信，塑造良好的职业道德品质，加强学生在今后土木工程建设与管理中的安全意识、质量意识、环境保护意识；引导学生探索学习规律，找到适合自身的学习方法，培养对土木工程行业的热爱之情和对土木工程事业做出贡献的使命感，培养创新型、多元化的荆楚卓越土木工程人才［3］。

为了达到上述课程思政目标，“土木工程导论”的授课内容中引入超级工程案例，讲解重大工程实例，并由教师对工程中运用的专业知识进行解剖分析，阐明工程的难点和创新点；教学设计中增加讨论环节，引导学生主动探索、积极思考，督促学生进行课前预期，并按知识内容提出疑问，课中讨论疑问，课后巩固总结知识点；通过雾霾现象讲工程与环境，通过南沙群岛填海造陆讲工程与社会的关系，并适时引导学生自主探究，培养创新意识，树立环境与可持续发展意识，同时培养学生爱国主义精神；通过讲解自然灾害、人为灾害造成的工程事故，要求学生能熟练查找相关规范，敢于承担风险，对土木工程师有高度的责任感；通过对土木工程领域卓越人物介绍、学习大师的精神风范、对获奖工程进行解读，培养学生坚持不懈的精神和用榜样力量熏陶学生热爱祖国，学习其中蕴含的唯物主义历史观和哲学观，从而建立批判性思维。

3"多模式教学方法的探究

“以学生为中心”是工程教育理念的核心，学生的自主意识是学习的内驱力，教师应当始终把学生看作学习的主体，教师的作用是引导学生积极主动参与学习，激发和引导学生的学习兴趣和学习主动性。教师需要改变传统的教学模式，与学生建立身份对等、亦师亦友的师生关系，探索不同模式的教与学的方法。

3.1"结合思维导图的翻转课堂教学模式

采用“个性化人才教学模式”后，就可以对“土木工程导论”全部内容进行分解，设置不同的个性化专题：本课程共有24个课时，根据内容的多少和重要性程度，2～4个课时为一个专题，划分成8个专题。

课前学习通过视频剪辑以“微课”形式发布到在线学习平台，每段视频控制在20分钟以内。教师根据学习内容和已有的视频、课件资料，总结绘制成思维导图，作为学生翻转课堂课前自学的指导材料。该思维导图重点突出专题内容中应注意重难点，以及前后专题的逻辑关系，并给出启发性的思考题并鼓励学生提出问题。采用翻转课堂模式，通过课前微视频学习并配合思维导图，课前对所学内容有个初步的知识体系构建并提高内容认知度［4］。将学生分为8个组，每组选一个专题，让学生利用课后的时间自主收集与专题相关的资料，并就自主学习中遇到的难点与问题予以归纳总结，并制作PPT在课堂教学阶段进行交流。接下来，教师利用25分钟左右的时间讲解课程内容的重难点，并解答学生课前预习中的提问，最后教师再提出较深度的问题引导学生进行高阶思考，再结合对应的工程案例开展课堂互动讨论，时间为15分钟左右。通过进一步的提问和师生互动讨论，让学生理解专业知识在工程案例中的指导作用，从而理解所学知识对今后工作的意义和价值，激发学生的学习自驱力，增强学生对本科以及后续专业课学习的兴趣。如在建筑工程专题中采用案例式教学，以热门房地产困境为主题，首先让学生自由分组，指导学生收集近几年发生的大型房地产商出现问题的事件，然后发现和建筑工程相关的知识点，再分组讨论提出的问题。通过这种学习的方式，培养学生独立思考的习惯，同时也让学生充分展现了个性。

通过课后作业对课程知识进行巩固，并能结合对具体案例的分析，加强知识内化，提高学生应用理论知识解决实际问题的能力，促进学习目标的达成。教师课后根据课堂教学效果，总结学生调查问卷反馈的情况，进行教学反省，改进方式方法并为学生补充相关资料，形成良好的师生互动求知的教学氛围。

3.2"采用辩论式的教学模式

“大土木”涵盖范围更广泛，包含了交通土建、建筑工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、防灾减灾、水利水电工程等多个学科领域，“土木工程专业导论”是以导论的方式介绍土木工程专业以及相关学科的重点内容，所以课程的特点为知识内容零散、跳跃较大、前后联系较少、信息范围广、更新速度快等。刚刚步入大学殿堂的新生，对所选专业尚未接触，对专业知识体系缺乏基本的认知。因此，新生对专业是否产生兴趣，是衡量课程教学效果好与坏的标准。“土木工程专业导论”课程包含的内容较多，教师需要认真思考如何化繁为简、深入浅出地实施教学，如何提升学生自主学习的兴趣，如何激发学生的学习自驱力。有资料表明，借鉴辩论赛中的组织形式，采用“土木工程专业导论”课程的辩论式教学模式，是提高自主学习积极性的有效途径。“土木工程专业导论”课程采用辩论赛的教学模式可以很好地激发学生灵活运用所学知识进行实践，促使学生主动探索、深入了解土木专业相关的知识，并能尝试分析和解决土木工程中的现实问题。结合“土木工程专业导论”课程的教学内容，整合出具有可辩性的辩题（见下表），让学生分析并尝试解决国际中当下土木类工程热点及难点问题。辩论式教学的主体是学生，充分体现了“以学生为中心”的教学理念，让学生参与辩论可以帮助其高效地获取知识，增强批判性思维，提高文献分析能力和沟通技巧，有利于培养学生的团队协作能力，分析问题、解决问题的能力以及思辩能力。通过实践证明，辩论式教学模式对激发学生的学习兴趣，提高教学质量有良好的正向作用，同时能培养学生的创新思维，符合工程专业教育认证的要求，符合社会发展和人才培养的需要。

3.3"采用探究式的教学模式

探究式教学是指学生在学习概念和原理时，在教师的指导下，以学生为主体，让学生独立自觉地通过查阅资料、阅读文献、观察工程、动手实验、积极思考、互相讨论等途径去完成，在完成这一过程中掌握相应的原理和结论，掌握知识和解决问题的方法和步骤，并从中找出规律，形成内在知识体系的一种方法。相较于传统满堂灌的教学模式，探究式教学强调学生的主动性与学习过程的探究性，引导学生以提出问题、解决问题、建构知识，从而在知识理论学习的同时，培养自主学习的能力。

实施过程主要包括教师给出问题、学生提出假设、组织探究、形成结论、进行反思。教师以“授人以渔”的方式教授学生探究的思路和方法，让学生对所学的知识进行重新理解和组合，并自主进行探索、学习与更新，拓展学习广度。开展探究式教学时，教师应该创设足以诱发学生探究激情的现实情境，从而使学生能够积极自主地完成相关的探究活动。在这一过程中，学生的探究情感与探究意识得到加强，学生的主体地位、自主能力也得到了加强。

3.4"小结

课程教学改革的目的在于充分调动大学生的潜在能力，大学课程改革的着力点在于课程设置的优化性与课程内容的开放性、课程类型的多样性与课程选择的自主性、课程教学的研究性与课程评价的多元性方面。在“土木工程专业导论”的教学过程中，根据专题特点，探索将多种教学模式相结合，提高与学生的互动性，以激发学生自主学习的兴趣，提高学生课程学习效果，从而给予学生更优的学习指导，帮助学生明确学习方向和目标，促使学生更快地适应专业学习。

结语

导论课不仅是大学生的第一堂课，同时也是专业的第一堂课。“土木工程专业导论”是土木工程专业学生接触专业知识的第一门课，应该是一门高质量、高启发性课程。所以该课程教育的改革，应以工程教育认证为结果导向，以“立德树人”为根本方针，确定课程目标，提高认可教师的思想觉悟，重视课程教学设计的不断更新和教育理念的不断完善，帮助学生了解本专业，对本专业产生兴趣，有助于学生综合能力培养，甚至能对今后的学习、人生规划、职业发展等均产生重要影响。

参考文献：

［1］胡宇祥，殷飞，李娜，等.基于工程教育认证的水利水电工程导论课程教学改革［J］.高教学刊，2022（24）：148151.

［2］刘静.土木工程专业导论课程的建设研究［J］.福建建材，2017（10）：105106.

［3］罗爱忠，陈昌禄，彭双艳.基于新工科视域的《土木工程概论》课程思政探索［J］.贵州工程应用技术学院学报，2021（3）：136140.

［4］吴萌，施鑫，薛维培，等.基于思维导图与翻转课堂的土木工程材料课程教学改革研究［J］.福建建材，2023（2）：105107+89.

［5］彭颖，朱南海.辩论式教学法在课程教学中的运用研究——以“土木工程专业导论”课程为例［J］.太原城市职业技术学院学报，2021（5）：7375.

项目来源：武昌工学院大数据管理与数字商贸学科群研究课题（2022JGXK07）；武昌工学院2021年度校级科学研究项目（2021KY10）

作者简介：游姗，武昌工学院副教授，主要研究方向为岩土地震工程。