工程教育认证背景下的课程教学改革与实践

刘春阳，李秀领，夏风敏，张玉明，王艺霖

[摘 要] 成为《华盛顿协议》第18个正式成员国，为我国高等工程教育走向世界提供了一个重要发展机遇。土木工程专业评估也加入了工程教育认证框架，采用了与国际工程教育认证实质等效的标准体系，从专业评估走向专业认证是土木工程专业提高人才培养质量和促进专业高质量发展的必然选择。“混凝土结构设计”课程是土木工程专业课程体系中一门重要的专业课。以土木工程专业评估（认证）为背景，分析了该课程在传统教学过程中存在的问题，介绍了“混凝土结构设计”课程教学改革与实践的一些新做法，以期能为其他专业课程改革提供参考和借鉴。

[关键词] 工程教育认证;土木工程专业;专业课;混凝土结构设计;教学改革与实践

[基金项目] 2020年度山东省本科高校教学改革研究项目“面向一流学科建设和工程教育认证的土木工程专业课程教学改革与实践”（M2020211）;2020年度山东建筑大学校级教研重点项目“‘互联网+教育背景下融合OBE理念与思政元素的工科专业课程教学改革与实践”

[作者简介] 刘春阳（1980—），男，山东沂水人，博士，山东建筑大学土木工程学院副教授，主要从事混凝土结构理论及教学研究;李秀领（1977—），男，山东单县人，博士，山东建筑大学土木工程学院院长，教授，主要从事混凝土结构理论及教学研究;夏风敏（1974—），女，山东德州人，博士，山东建筑大学土木工程学院副教授，主要从事混凝土结构理论及教学研究。

[中图分类号] G640   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）46-0073-04   [收稿日期] 2021-05-20

一、引言

专业评估和专业认证是重要的教育评估机制之一，是国家对专业人才培养进行周期性评价和质量监控的一种有效制度。教育部《关于普通高等学校本科教学评估工作的意见》指出：开展教学评估的目的是促进高等学校全面贯彻党的教育方针，推进教学改革，提高人才培养质量，增强本科教学主动服务经济社会发展需要和人的全面发展需求的能力[1]。许多高校通过参加专业评估按照“以评促建、评建结合、重在建设”的原则，改善了办学条件，提高了教学质量，促进了专业发展[2，3]。2016年6月，我国成为《华盛顿协议》第18个正式成员国，这为我国工程教育和工科学生提供了一个重要发展机遇，标志着中国参与国际高等工程教育规则制定的新时代的到来[4，5]。土木工程专业是我国最早开展专业评估的专业之一，以工程教育认证标准进行专业建设是提高土木工程专业人才培养质量的外推力，同时也是促进专业发展的内驱力。土木工程专业的课程教学需在课程教学目标、教学内容与教学方法，以及考核方式等方面进行积极改革与实践，致力于学生能力培养，以满足专业评估（认证）标准的要求。本文以山东建筑大学土木工程专业“混凝土结构设计”课程为例，分析其传统教学过程中的不足，并对课程教学改革与实践的一些做法进行阐述。

二、既往教学过程存在的问题

“混凝土结构设计”是我校土木工程专业课程体系中的一门专业限选课，在第六学期为土木工程专业及辅修专业学生讲授。该课程是使学生在学习“结构力学”“荷载与结构设计方法”“混凝土结构原理”等专业课基本理论的基础上，掌握混凝土结构设计的概念、原则、设计方法等主要内容，是一门实践性较强的课程。以参加工程教育评估（认证）为契机，通过梳理该课程以往的教学过程，发现存在以下问题。

1.课程教学内容与工程实际联系不紧密。通过梳理多年的工程实践经验，发现新建单层厂房建筑多采用轻型门式刚架结构形式，而采用混凝土排架结构的厂房建筑已经为数不多。课程教学大纲中厂房结构部分为12学时，占课程总学时（40学时）的30%。虽然在“混凝土结构设计”课程中对厂房组成、内力分析及构造措施等内容进行了大量理论讲解，但相应的实践环节却在“钢结构设计”课程对应的课程设计中有所涉及，且课程设计主要内容为钢屋盖设计、混凝土屋盖、混凝土吊车梁、混凝土牛腿柱等构件设计，并没有让学生得到有效实践。

2.课程教学内容与其他专业课程存在较大程度的重复。“混凝土结构设计”课程的一个重要内容是多层框架结构设计，教学大纲中为10学时，对杆件截面尺寸、结构计算简图、内力及侧移计算方法等进行了介绍。“高层建筑结构设计”课程中有14学时用于讲授高层建筑结构荷载、荷载组合、结构与构件设计，以及侧移近似计算等相关内容。上述两门课程在框架设计这一知识单元中，有诸多相似相近的教学内容，如荷载与荷载组合方法、设计规定等，内力分析方法方面，多层框架结构设计时常用的反弯点法是高层建筑结构设计常用的D值法的基础。从工程教育认证理念出发，优化课程体系和课程教学内容是专业建设的一个重要方面。

3.课程教学没有突出对学生解决复杂土木工程问题能力的培养。随着我国经济社会的发展，复杂超限建筑结构不断涌现，为结构设计提出了更高要求。“混凝土结构设计”课程除了向学生讲授普通混凝土结构设计的基本方法和设计规定，更应该结合实际复杂超限工程案例，并采取多种教学模式提高学生对课程学习的兴趣，增强学生对复杂超限问题的识别、判断、分析能力，强化课程对毕业生能够解决土木工程复杂问题这一毕业要求的支撑程度。

4.授課过程评价机制不健全，难以及时发现问题并持续改进。以往的课程考核，平时成绩所占比重较小，是一种局限于宏观的总体评价方式。工程教育认证的核心理念之一是“学生为中心”，它注重学生怎样取得学习成果和实际成果如何。学生为中心理念下的课程考核评价的核心是学生的学习效果和发展潜力，即学生是否获得了相应的知识、能力提升与素质养成，而课程原有的评价方式没有体现以学生为主体、以输出结果为导向的新理念，缺少各个环节的定量分析，无法建立评价、跟踪、反馈和改进的持续改进机制。此外，课程评价过程还存在多以校内评价为主、行业企业参与度不足的问题。

5.课程是做好立德树人工作的有效途径，“混凝土结构设计”课程教学内容涉及大量的设计规范、规程和标准的讲解与应用，更需要将专业知识传授与大学生思想政治教育有机结合，思政元素要有效融入课程教学内容，在培养学生专业技能的同时提升毕业生工程素养和科学精神，从而不断提升人才培养质量，更好地服务于国家和社会发展需要。

三、“混凝土结构设计”课程教学改革与实践

1.立足应用型人才培养新要求，建设高水平课程团队，满足不断提升的教学改革需求。课程教学团队从教学模式、课程资源、教学方法等方面持续推进教学改革，实现了团队水平的优化提升。近年来，团队成员主持完成省级或校级教研课题7项和山东省高等学校课程思政教学改革研究项目1项，发表教研论文10余篇，获得第八届山东省省级教学成果奖一等奖1项、校级优秀教学成果奖2项。团队教师大多是双师型教师，并在各类别的教学竞赛中获得教学能手称号和一等奖等优异成绩。

2.紧密结合工程建设实际，优化课程教学内容。课程首先依据工程教育认证标准对教学大纲进行了修订，进一步明确了课程目标及课程支撑的毕业要求，即工程知识和设计（开发）解决方案。“混凝土结构设计”课程原教学大纲中包括混凝土梁板结构、单层厂房结构和混凝土框架结构三个知识单元。在课程教学大纲修订的过程中，结合当前工程建设实际情况将单层厂房结构相关理论教学内容删掉，调整到“钢结构设计”课程中进行系统讲解。同时，为方便学生对专业知识的学习掌握，将混凝土梁板結构部分调整到“混凝土结构原理”课程中进行讲解，并调整其授课总学时。“混凝土结构设计”课程教学内容保留混凝土框架结构设计部分，并与“高层建筑结构设计”课程中框架、剪力墙、筒体等复杂工程结构设计，以及延性结构抗震概念设计等教学内容进行整合，组成新的课程教学内容体系，调整后的总学时为48学时。通过优化调整课程教学内容，进一步提高学生学习专业知识的系统性和有效性。

3.搭建多元化教学环境平台，实现新模式教学手段的多样化。将慕课、翻转课堂、智慧课堂等新型学习模式与传统课堂相结合并重新设计，实现线上线下混合教学模式，并从线上环境、课堂环境、实践环境等方面创建多元化的教学学习环境。其中线上环境包括：智慧树在线课堂、微信公众号等线上开放资源，以及线上自建资源与线上引用资源;课堂环境包括：传统多媒体教学、情境教学，以及新兴雨课堂、智慧课堂;实践环境包括：课程设计、科技竞赛。为实现培养能够胜任土木工程设计、施工、管理、研究等工作的应用型高级专门人才的目标，在课程建设过程中，充分考虑授课对象的需求和特点，课程的知识特征和教学环境，探索了以语言传递信息（PBL+对分课堂、PBL+雨课堂、TBL+对分课堂）、直接感知（模型演示、现场教学）、实践训练（课堂练习、科技竞赛、课程设计）为主的三个层面的教学方法，深化学生对重难点知识的理解及创新实践能力的培养。课程内容中设定知识竞答、小组讨论、拓展训练等具有研究性、创新性、综合性的内容，增加知识难度水平，培养学生勇于钻研和敢于挑战的学习能力。

4.调整考核形式，做好持续改进。“混凝土结构设计”课程考核时，在命题方式上体现大纲的要求、形式上与课程目标相对应，考核知识点覆盖学生能力培养要求。课程采用形成性评价与终结性评价相结合的方式对学生课程成绩进行考核评定，将平时成绩的比例由原来的20%提高到30%，主要由学生团队工作业绩（占10%）、线上答题正确性（占10%）及作业完成情况（占10%）三部分组成。这种考核方式实现了由传统理论考试向多元化考核方式的转变，可更全面、科学地评价学生学业水平，实现了应试教育向素质教育的转变，可在一定程度上提高学生对专业课的学习兴趣。

“混凝土结构设计”课程在持续改进过程中，一方面，学院定期召开师生座谈会，收集在校学生对课程教学的建议;任课教师可通过课堂教学、课堂讨论、线上答题与作业情况了解学生对该课程专业知识的掌握情况，也可通过期末考试成绩和平时成绩计算课程目标评价值，同时，找出评价值较低的原因并及时提出改进措施，还可借助信息化技术辅助教学工具，如“雨课堂”来与学生进行线上和线下全方位交流，其所提供的课堂数据分析结果也可为调整教学内容、改进教学方法提供依据。另一方面，学院每年借走访各地校友、相关设计院、施工单位和邀请同行专家座谈等机会，及时了解用人单位对土木工程专业课程体系建设、学生能力培养目标、课程教学内容是否满足当前工程建设需要等方面的意见和建议，来作为课程持续改进的依据。

5.以强化学生社会责任感为特色，创新课程思政。“课程思政”不是简单的“课程”加“思政”，而是将显性专业课程教育与非显性课程思政结合起来，使得专业课程有情怀、有味道，对学生的思想、行为、情感和心理产生“盐融入汤、润物无声”的影响。“混凝土结构设计”在教学过程中，以工程问题和事故作为切入点，采用启发式、案例式、讨论式等多种方式引导学生进行讨论，寻找解决问题和避免事故的措施，营造生动活泼、师生互动的课堂氛围。此外，课程教学团队教师为了让晦涩的专业概念一目了然，适应“看图说话”的阅读潮流，对海量专业知识进行了图形化改造：对概念性、主观性的知识，用流程图代替枯燥的文字表达;对具体构造类、客观性的知识，用大量实景照片进行辅助表达，形成了高水平的课件和特色教学辅助材料，有助于学生理解并遵守相关法律法规、专业设计规范及标准，也有助于培养学生遵纪守法的意识和严谨的工作态度，实现将显性专业课程教育与非显性课程思政有机结合提升课程育人水平。

四、结语

工程教育认证为我国工程教育与世界工程教育接轨提供了良好的机遇。从评估到认证是土木工程专业发展过程的必然选择，认真学习和执行土木工程专业评估（认证）的新标准并做好土木工程专业课程体系建设是促进专业发展的根本保障。“混凝土结构设计”课程是土木工程专业的重要理论课程，是土木工程专业课程体系中的重要节点，该课程的教学改革与实践是保证土木工程人才培养质量的重要环节，可为其他专业课程的改革提供借鉴。

參考文献

[1]教育部关于普通高等学校本科教学评估工作的意见[EB/OL].（2011-10-13）[2021-04-19].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/s8341/s7168/201403/t20140313_165450.html.

[2]吴琛，邓毓旺.从评估到认证——土木工程专业发展的必由之路[J].高等理科教育，2017（3）：72-77.

[3]闫晗.以土木工程专业评估为契机 促进实验室建设

[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]樊一阳，易静怡.《华盛顿协议》对我国高等工程教育的启示[J].中国高教研究，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