工程认证视角下土木工程专业课程建设探讨
2022-06-09史永涛闫春岭
史永涛,闫春岭
(安阳工学院土木与建筑工程学院,河南 安阳 455000)
教育部发布《2019年全国教育事业发展统计公报》显示,全国各类高等教育在校总规模达4002万人,毛入学率为51.6%,我国高等教育进入普及化阶段。如何来保证人才培养质量,越来越多的高校专业都在工程教育专业认证道路上探索前行。
1 工程认证的意义
2016年6月,我国正式加入国际上最具影响力的工程教育学位互认协议《华盛顿协议》。近年来,参加工程认证成为不少本科专业建设的目标。据工程认证中心统计:2019年共收到认证申请1505份,受理688份,通过403份;2020年共收到认证申请1741份,受理671份,通过330份。工程认证强调OBE(成果目标导向)理念、CE(学生为中心)理念和CQI(持续改进)三大理念,强调培养人才质量底线,现阶段调整为强调底线、立德树人。各本科院校专业参加工程认证,一方面是学科专业发展的需要,一方面是建立反馈持续改进机制,提升人才培养质量的需要,通过参加工程认证,对标毕业培养目标十二条,明确各课程及教学环节对其支撑作用,改进课程目标,量化评价反馈,最终提升整体质量。
2 工程认证对课程建设提出的要求
课程建设是专业建设的落脚点,又要服务于“毕业培养目标十二条”的达成,一般选择建立课程体系和毕业要求关联度支撑矩阵,根据矩阵,某一门课程对要培养什么样的能力和课程目标有着明确的要求。
以建筑结构抗震设计为例,根据关联度支撑矩阵,建筑结构抗震设计对应毕业要求第2条问题分析能力,要求“能够对复杂工程问题进行识别和抽象建模,能够分析土木工程的复杂工程问题,以得到有效结论”具有强支撑关系,要求同学们掌握地震作用下建筑物求解地震反应的简化模型及计算的流程,并对地震作用影响的表现具有判别分析的能力,并能根据震害发展情况,判明所处阶段并给出合理化的建议。再比如,“土工设计”第一条知识要求“能够用工程语言表达土木工程的复杂问题”和第三条设计要求“具有设计、施工中对各种因素进行权衡、决策的能力和创新意识”具有强支撑关系。理解为土工设计要求同学们运用土工设计知识描述出各种地基基础问题,在地基基础设计中具有综合考虑各种因素,掌握判别原则,能够创造性解决问题的能力。明确毕业要求对课程提出的目标,接下来要进一步总结凝练对具体知识能力要求的细化和分解,并确定合理的评价指标和反馈改进机制。
3 课程建设实践
在人才培养方案修订过程中,参考《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》,专业课程学时不断压缩,这给专业认证培养目标带来了更大的压力,如何实现专业认证目标的达成,需要高校教师在课堂教学上寻找突破。为实践“以学生为中心”的教育理念,贯彻“成果导向OBE”的教育理念,从网络课程、精品课程、资源共享课程到一流课程建设,高校课程建设一直在探索向前。在信息技术与教育深度融合的背景下,混合式教学得到越来越多的教师认同,混合式教学实现了传统教学与网络教学相结合,成为了教育教学改革新的着力点。在接下来的讨论中,以建筑结构抗震设计这门课为例进行探讨说明。
3.1 课程目标的确定
在前面根据毕业要求已经确定的课程目标的基础上,进一步细化提出课程教学目标。结合课程知识体系,可以进一步细化得到两个教学目标:①能够对常见的建筑(主要是指混凝土建筑和砌体建筑)在地震作用下进行简化得到计算模型,掌握地震作用的计算方法(振型分解反应谱法和底部剪力法),能够计算出水平层间剪力,并进行内力分配和组合,并完成截面验算;②掌握地震成因、分布的基本知识和抗震的抗震概念设计的基本原则,对某一具体地点建筑物地震反应能够推断出地震所产生的影响,并根据建筑物表现出的震害特征,找出其抗震能力的不足,并能对现有建筑的结构设计信息进行验算和评判,判断是否在某一指标上达到抗震构造要求。
课程和毕业要求关联度支撑矩阵举例 表1
3.2 知识单元的重构
结合所选用的教材(中国建工出版社的李爱群等主编的《工程结构抗震设计》(第三版)),可以将各章节知识点分解为表2。
工程结构抗震设计课程教学要求和设计简表 表2
3.3 考核方式的确定及评价计算
建筑结构抗震设计课程评价由2部分构成:过程性评价和结果评价。过程性评价占总成绩30%,结果评价占总成绩70%。建筑结构抗震设计课程对第2项毕业要求分解指标点2.1达成的支撑权重值为0.2,期末考试试卷总分为100分,其中支撑毕业要求分解指标点2.1的试题总分为40分。建筑结构抗震设计课程结果评价标准及题型、对应分值见表3;平时成绩由三部分构成,共占最终成绩30分,折算成百分制:测验占平时成绩的10分,在超星学习通上进行,满分折算成10分制;作业4次,共10分;大作业10分,在超星学习通上提交。其中大作业要求本科生同学参照章节中的大作业案例,选取熟悉的结构(附上照片)进行简单的抗震计算。评分标准从选取身边建筑是否有代表性,计算步骤完整,计算结果正确、作业条理方面几个方面进行批改评比。样本学生全班期末卷面成绩平均分79.7分,该课程的综合成绩=期末成绩×(70%)+平时成绩×(30%),样本学生综合成绩平均分80.3。
3.4 持续改进分析
课程评价对持续改进教学的思考:该门课程为土木工程专业的专业方向限选课程之一,该课程需要力学、各种结构设计等专业基础知识,又有很强的实践性要求。教学过程中注重与工程实践相结合,通过历史典型震害出发,根据社会日益提高的建筑抗震设防发展需要,从概念设计到抗震设计计算到构造要求逐层展开,从成绩上来看还存在利用理论和计算能力分析具体工程问题的能力不足的问题,没有做到很好地应用于实践。下一步应改进教学手段和方法,紧密联系工程实际,提高学生学习兴趣,加强课后辅导力度,增加综合性习题练习,提高学生对本门课程重要性的认知度,培养学生学习的主动性和积极性。
4 需要探讨的问题
本文从工程认证的理念出发,重构知识体系和考察方式,从课程的视角对学生的学习效果进行评价,反映课程目标实现情况;为毕业要求达成情况评价提供基础。在实施过程中,仍发现有以下两点需要进一步探讨。
4.1 达成评价的进一步探讨
关于课程的达成度,理解为根据不同知识点及对应的培养能力与毕业要求目标的对应支撑关系进行划分,根据得分情况进行达成度分析虽然较为明确和量化,是否存在过于机械,没有很好地反映出课程需要重点培养目标所需的能力,下一步需要对核心能力培养要求的达成情况和按照上述培养体系计算结果进行进一步对比分析,寻找更好的评价方式。
工程结构抗震设计课程达成度评价计算表 表3
4.2 课程思政的引入和评价
在《工程教育认证通用标准解读及使用指南(2020版,试行)》中1.2解释中“专业应坚持立德树人”“专业自评和专家考查重点”包括“专业对于引导学生树立正确的价值观是否有明确要求,立德树人工作是否有明确的制度保障并得到落实”。这个要求和课程的结合点落脚于“课程思政”建设;目前采取了课程思政和授课知识点相结合,布置课程思政的讨论和独立小论文,目前仅能评价过程和内容,如何进行课程思政效果的评价值得进一步探索和总结。