工程教育認證背景下的課程教學改革與實踐

劉春陽，李秀領，夏風敏，張玉明，王藝霖

[摘 要] 成為《華盛頓協議》第18個正式成員國，為我國高等工程教育走向世界提供了一個重要發展機遇。土木工程專業評估也加入了工程教育認證框架，采用了與國際工程教育認證實質等效的標準體系，從專業評估走向專業認證是土木工程專業提高人才培養質量和促進專業高質量發展的必然選擇?！盎炷两Y構設計”課程是土木工程專業課程體系中一門重要的專業課。以土木工程專業評估（認證）為背景，分析了該課程在傳統教學過程中存在的問題，介紹了“混凝土結構設計”課程教學改革與實踐的一些新做法，以期能為其他專業課程改革提供參考和借鑒。

[關鍵詞] 工程教育認證;土木工程專業;專業課;混凝土結構設計;教學改革與實踐

[基金項目] 2020年度山東省本科高校教學改革研究項目“面向一流學科建設和工程教育認證的土木工程專業課程教學改革與實踐”（M2020211）;2020年度山東建筑大學校級教研重點項目“‘互聯網+教育背景下融合OBE理念與思政元素的工科專業課程教學改革與實踐”

[作者簡介] 劉春陽（1980—），男，山東沂水人，博士，山東建筑大學土木工程學院副教授，主要從事混凝土結構理論及教學研究;李秀領（1977—），男，山東單縣人，博士，山東建筑大學土木工程學院院長，教授，主要從事混凝土結構理論及教學研究;夏風敏（1974—），女，山東德州人，博士，山東建筑大學土木工程學院副教授，主要從事混凝土結構理論及教學研究。

[中圖分類號] G640? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）46-0073-04? ?[收稿日期] 2021-05-20

一、引言

專業評估和專業認證是重要的教育評估機制之一，是國家對專業人才培養進行周期性評價和質量監控的一種有效制度。教育部《關于普通高等學校本科教學評估工作的意見》指出：開展教學評估的目的是促進高等學校全面貫徹黨的教育方針，推進教學改革，提高人才培養質量，增強本科教學主動服務經濟社會發展需要和人的全面發展需求的能力[1]。許多高校通過參加專業評估按照“以評促建、評建結合、重在建設”的原則，改善了辦學條件，提高了教學質量，促進了專業發展[2，3]。2016年6月，我國成為《華盛頓協議》第18個正式成員國，這為我國工程教育和工科學生提供了一個重要發展機遇，標志著中國參與國際高等工程教育規則制定的新時代的到來[4，5]。土木工程專業是我國最早開展專業評估的專業之一，以工程教育認證標準進行專業建設是提高土木工程專業人才培養質量的外推力，同時也是促進專業發展的內驅力。土木工程專業的課程教學需在課程教學目標、教學內容與教學方法，以及考核方式等方面進行積極改革與實踐，致力于學生能力培養，以滿足專業評估（認證）標準的要求。本文以山東建筑大學土木工程專業“混凝土結構設計”課程為例，分析其傳統教學過程中的不足，并對課程教學改革與實踐的一些做法進行闡述。

二、既往教學過程存在的問題

“混凝土結構設計”是我校土木工程專業課程體系中的一門專業限選課，在第六學期為土木工程專業及輔修專業學生講授。該課程是使學生在學習“結構力學”“荷載與結構設計方法”“混凝土結構原理”等專業課基本理論的基礎上，掌握混凝土結構設計的概念、原則、設計方法等主要內容，是一門實踐性較強的課程。以參加工程教育評估（認證）為契機，通過梳理該課程以往的教學過程，發現存在以下問題。

1.課程教學內容與工程實際聯系不緊密。通過梳理多年的工程實踐經驗，發現新建單層廠房建筑多采用輕型門式剛架結構形式，而采用混凝土排架結構的廠房建筑已經為數不多。課程教學大綱中廠房結構部分為12學時，占課程總學時（40學時）的30%。雖然在“混凝土結構設計”課程中對廠房組成、內力分析及構造措施等內容進行了大量理論講解，但相應的實踐環節卻在“鋼結構設計”課程對應的課程設計中有所涉及，且課程設計主要內容為鋼屋蓋設計、混凝土屋蓋、混凝土吊車梁、混凝土牛腿柱等構件設計，并沒有讓學生得到有效實踐。

2.課程教學內容與其他專業課程存在較大程度的重復?！盎炷两Y構設計”課程的一個重要內容是多層框架結構設計，教學大綱中為10學時，對桿件截面尺寸、結構計算簡圖、內力及側移計算方法等進行了介紹?！案邔咏ㄖY構設計”課程中有14學時用于講授高層建筑結構荷載、荷載組合、結構與構件設計，以及側移近似計算等相關內容。上述兩門課程在框架設計這一知識單元中，有諸多相似相近的教學內容，如荷載與荷載組合方法、設計規定等，內力分析方法方面，多層框架結構設計時常用的反彎點法是高層建筑結構設計常用的D值法的基礎。從工程教育認證理念出發，優化課程體系和課程教學內容是專業建設的一個重要方面。

3.課程教學沒有突出對學生解決復雜土木工程問題能力的培養。隨著我國經濟社會的發展，復雜超限建筑結構不斷涌現，為結構設計提出了更高要求?！盎炷两Y構設計”課程除了向學生講授普通混凝土結構設計的基本方法和設計規定，更應該結合實際復雜超限工程案例，并采取多種教學模式提高學生對課程學習的興趣，增強學生對復雜超限問題的識別、判斷、分析能力，強化課程對畢業生能夠解決土木工程復雜問題這一畢業要求的支撐程度。

4.授課過程評價機制不健全，難以及時發現問題并持續改進。以往的課程考核，平時成績所占比重較小，是一種局限于宏觀的總體評價方式。工程教育認證的核心理念之一是“學生為中心”，它注重學生怎樣取得學習成果和實際成果如何。學生為中心理念下的課程考核評價的核心是學生的學習效果和發展潛力，即學生是否獲得了相應的知識、能力提升與素質養成，而課程原有的評價方式沒有體現以學生為主體、以輸出結果為導向的新理念，缺少各個環節的定量分析，無法建立評價、跟蹤、反饋和改進的持續改進機制。此外，課程評價過程還存在多以校內評價為主、行業企業參與度不足的問題。

5.課程是做好立德樹人工作的有效途徑，“混凝土結構設計”課程教學內容涉及大量的設計規范、規程和標準的講解與應用，更需要將專業知識傳授與大學生思想政治教育有機結合，思政元素要有效融入課程教學內容，在培養學生專業技能的同時提升畢業生工程素養和科學精神，從而不斷提升人才培養質量，更好地服務于國家和社會發展需要。

三、“混凝土結構設計”課程教學改革與實踐

1.立足應用型人才培養新要求，建設高水平課程團隊，滿足不斷提升的教學改革需求。課程教學團隊從教學模式、課程資源、教學方法等方面持續推進教學改革，實現了團隊水平的優化提升。近年來，團隊成員主持完成省級或校級教研課題7項和山東省高等學校課程思政教學改革研究項目1項，發表教研論文10余篇，獲得第八屆山東省省級教學成果獎一等獎1項、校級優秀教學成果獎2項。團隊教師大多是雙師型教師，并在各類別的教學競賽中獲得教學能手稱號和一等獎等優異成績。

2.緊密結合工程建設實際，優化課程教學內容。課程首先依據工程教育認證標準對教學大綱進行了修訂，進一步明確了課程目標及課程支撐的畢業要求，即工程知識和設計（開發）解決方案?！盎炷两Y構設計”課程原教學大綱中包括混凝土梁板結構、單層廠房結構和混凝土框架結構三個知識單元。在課程教學大綱修訂的過程中，結合當前工程建設實際情況將單層廠房結構相關理論教學內容刪掉，調整到“鋼結構設計”課程中進行系統講解。同時，為方便學生對專業知識的學習掌握，將混凝土梁板結構部分調整到“混凝土結構原理”課程中進行講解，并調整其授課總學時?！盎炷两Y構設計”課程教學內容保留混凝土框架結構設計部分，并與“高層建筑結構設計”課程中框架、剪力墻、筒體等復雜工程結構設計，以及延性結構抗震概念設計等教學內容進行整合，組成新的課程教學內容體系，調整后的總學時為48學時。通過優化調整課程教學內容，進一步提高學生學習專業知識的系統性和有效性。

3.搭建多元化教學環境平臺，實現新模式教學手段的多樣化。將慕課、翻轉課堂、智慧課堂等新型學習模式與傳統課堂相結合并重新設計，實現線上線下混合教學模式，并從線上環境、課堂環境、實踐環境等方面創建多元化的教學學習環境。其中線上環境包括：智慧樹在線課堂、微信公眾號等線上開放資源，以及線上自建資源與線上引用資源;課堂環境包括：傳統多媒體教學、情境教學，以及新興雨課堂、智慧課堂;實踐環境包括：課程設計、科技競賽。為實現培養能夠勝任土木工程設計、施工、管理、研究等工作的應用型高級專門人才的目標，在課程建設過程中，充分考慮授課對象的需求和特點，課程的知識特征和教學環境，探索了以語言傳遞信息（PBL+對分課堂、PBL+雨課堂、TBL+對分課堂）、直接感知（模型演示、現場教學）、實踐訓練（課堂練習、科技競賽、課程設計）為主的三個層面的教學方法，深化學生對重難點知識的理解及創新實踐能力的培養。課程內容中設定知識競答、小組討論、拓展訓練等具有研究性、創新性、綜合性的內容，增加知識難度水平，培養學生勇于鉆研和敢于挑戰的學習能力。

4.調整考核形式，做好持續改進?！盎炷两Y構設計”課程考核時，在命題方式上體現大綱的要求、形式上與課程目標相對應，考核知識點覆蓋學生能力培養要求。課程采用形成性評價與終結性評價相結合的方式對學生課程成績進行考核評定，將平時成績的比例由原來的20%提高到30%，主要由學生團隊工作業績（占10%）、線上答題正確性（占10%）及作業完成情況（占10%）三部分組成。這種考核方式實現了由傳統理論考試向多元化考核方式的轉變，可更全面、科學地評價學生學業水平，實現了應試教育向素質教育的轉變，可在一定程度上提高學生對專業課的學習興趣。

“混凝土結構設計”課程在持續改進過程中，一方面，學院定期召開師生座談會，收集在校學生對課程教學的建議;任課教師可通過課堂教學、課堂討論、線上答題與作業情況了解學生對該課程專業知識的掌握情況，也可通過期末考試成績和平時成績計算課程目標評價值，同時，找出評價值較低的原因并及時提出改進措施，還可借助信息化技術輔助教學工具，如“雨課堂”來與學生進行線上和線下全方位交流，其所提供的課堂數據分析結果也可為調整教學內容、改進教學方法提供依據。另一方面，學院每年借走訪各地校友、相關設計院、施工單位和邀請同行專家座談等機會，及時了解用人單位對土木工程專業課程體系建設、學生能力培養目標、課程教學內容是否滿足當前工程建設需要等方面的意見和建議，來作為課程持續改進的依據。

5.以強化學生社會責任感為特色，創新課程思政?！罢n程思政”不是簡單的“課程”加“思政”，而是將顯性專業課程教育與非顯性課程思政結合起來，使得專業課程有情懷、有味道，對學生的思想、行為、情感和心理產生“鹽融入湯、潤物無聲”的影響?！盎炷两Y構設計”在教學過程中，以工程問題和事故作為切入點，采用啟發式、案例式、討論式等多種方式引導學生進行討論，尋找解決問題和避免事故的措施，營造生動活潑、師生互動的課堂氛圍。此外，課程教學團隊教師為了讓晦澀的專業概念一目了然，適應“看圖說話”的閱讀潮流，對海量專業知識進行了圖形化改造：對概念性、主觀性的知識，用流程圖代替枯燥的文字表達;對具體構造類、客觀性的知識，用大量實景照片進行輔助表達，形成了高水平的課件和特色教學輔助材料，有助于學生理解并遵守相關法律法規、專業設計規范及標準，也有助于培養學生遵紀守法的意識和嚴謹的工作態度，實現將顯性專業課程教育與非顯性課程思政有機結合提升課程育人水平。

四、結語

工程教育認證為我國工程教育與世界工程教育接軌提供了良好的機遇。從評估到認證是土木工程專業發展過程的必然選擇，認真學習和執行土木工程專業評估（認證）的新標準并做好土木工程專業課程體系建設是促進專業發展的根本保障?！盎炷两Y構設計”課程是土木工程專業的重要理論課程，是土木工程專業課程體系中的重要節點，該課程的教學改革與實踐是保證土木工程人才培養質量的重要環節，可為其他專業課程的改革提供借鑒。

參考文獻

[1]教育部關于普通高等學校本科教學評估工作的意見[EB/OL].（2011-10-13）[2021-04-19].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/s8341/s7168/201403/t20140313_165450.html.

[2]吳琛，鄧毓旺.從評估到認證——土木工程專業發展的必由之路[J].高等理科教育，2017（3）：72-77.

[3]閆晗.以土木工程專業評估為契機 促進實驗室建設

[J].科技信息，2014（11）：128+130.

[4]International Engineering Alliance. 25 Years Washington Accord 1989-2014[R].New Zealand：International Engineering Alliance Secretariat，2014.

[5]樊一陽，易靜怡.《華盛頓協議》對我國高等工程教育的啟示[J].中國高教研究，2014（8）：45-49.

Teaching Reform and Practice under the Background of Engineering Education Certification： Taking the Concrete Structure Design Course as an Example

LIU Chun-yang， LI Xiu-ling， XIA Feng-min， ZHANG Yu-ming， WANG Yi-lin

（College of Civil Engineering， Shandong Jianzhu University， Jinan， Shandong 250101， China）

Abstract： Becoming one of the 18th official members of the Washington Accord provides an important development opportunity for Chinas higher engineering education to go globally. Civil engineering professional evaluation has also joined the framework of engineering education certification， adopting a standard system essentially equivalent to the international engineering education certification. From professional evaluation to professional certification is an inevitable choice for civil engineering majors to improve the quality of talent training and promote the high-quality development of the majors. The course of Concrete Structure Design is an important professional course in the curriculum system of civil engineering major. With the evaluation of civil engineering major （certification） as the background， the problems existing in the traditional teaching process of this course are analyzed and some methods of the teaching reform and practice of this course are introduced， in order to provide a reference for other professional course reform.

Key words： engineering education certification; civil engineering major; professional course; Concrete Structure Design; teaching reform and practice