OBE 理念下基础工程课程的教学改革与实践
2023-11-07曹云孟云梅沈正
曹云,孟云梅,沈正
(南京工程学院建筑工程学院,江苏 南京 211167)
0 引言
OBE 教育理念(outcomeˉbased education, OBE)是一种先进的教育理念,是以成果为目标导向,以学生为中心,采用逆向思维的方式进行教学的课程体系教育理念,是高等院校工程教育专业认证中的核心理念。在实践上,它聚焦于学生受教育后获得什么能力和对学生能够做什么的培养,强调一切教学设计和教育活动都必须围绕对学生预期学习成果的实现来开展,其本质可以归纳为是基于学习产出反向设计教学活动的教育理念。基于OBE 理念下的课程教学改革与实践,不仅是通过专业认证的基础,更是提升人才培养质量的有效途径[1-2]。
基础工程课程是我院土木工程专业建工系、市政系和交通系的专业基础必修课,该课程具有理论体系复杂、交叉学科多样、实践应用广泛等特点。传统的教学模式以教师课堂讲授传输知识为主,内容相对枯燥晦涩,学生理解难度大,容易产生畏难情绪,不易发挥主观能动性,且教学内容重理论轻实践,缺少实践教学环节,学生综合实践能力锻炼不足,毕业后与社会对综合应用型人才的诸多需求存在差距。为了更好地贯彻执行学校“学以致用”的教学方针,基础工程课程有必要进行教学改革和创新,为此引入OBE 教学理念,以期望达到的教学效果和培养目标来逆向思考,修订教学内容,设置课程体系,配备师资队伍,开展教学改革与创新,并建立可持续追踪改进机制,以保证导向目标的逐渐实现和不断优化。
1 明确成果导向育人目标
基础工程课程作为大土木专业的核心主干课程之一,在基础知识体系、实际工程思维、服务社会和企业等方面对学生提出了较高要求。学科教学改革和实践强调以学生为中心,以成果为导向,将理论知识、实践能力、思政建设三方面相互融合,培养学生的工程风险意识和安全责任感,树立严谨细致的工作作风,发扬不怕吃苦勇于奉献的工程师精神,增强学生服务社会和企业的价值感与归属感。根据高等院校工程教育专业认证要求,我院基础工程教学团队制定了课程支撑的毕业要求指标点,结合教学内容和人才培养目标进行梳理,主要包括知识能力目标、应用能力目标和创新能力目标,同时增加思政元素教学目标,各章节课程思政元素归纳总结为三点思政教学目标[3],毕业指标点和课程思政目标关系如图1 所示。
2 科学设计教学内容
基础工程课程教学内容包括八大章节,对应每个章节的教学内容,教学团队以预期教学成果导向为基本依据,将各章节相对独立知识点和交叉知识点合并重组,形成四个课程教学模块,通过深入挖掘思政元素,从多个维度全方位建设课程思政资源库,采用传统教学和现代教学相结合的方法进行加工提炼,科学设计教学内容,结合思政元素设计的基础工程教学内容如表1 所示。教师课前通过线上资源如小程序、小视频、微信公众号等渠道让学生先行学习基础知识,课上通过多样化教学手段对理论知识、实际应用、经典案例等讲解分析以加深理解,课后通过组织学术讨论会、科技创新活动、开放性试验、工地现场实习等环节巩固课程学习效果[4]。
表1 结合思政元素基础工程课程教学内容汇总
3 探索新型教学方法
3.1 教学模式改革
基础工程教学模式改革以提高学生实践能力为培养重点,结合新工科思想,按照“提出问题—分析问题—解决问题”的教学思路进行基础工程课程教学,使理论教学和工程实际紧密结合,全面培养学生分析和解决基础工程实际问题的能力。在基础工程课程教学过程中,进行多元化的教学模式改革,如开展施工现场教学、项目式教学、案例式教学等教学模式,与企业建立联系,对于实际工程中发生的工程事故和优秀的工程案例进行分析讲解,提高学生综合处理问题的能力,提升其职业素养和职业道德观。
3.2 教学方法改革
传统的教学方式常采用教师课堂授课的单一授课形式,教学效果不尽如人意,而倡导“以学生为中心”的OBE 理念采用混合式教学、翻转课堂、现场教学等多种教学手段,可以显著提升理论融合实际的教学效果。对于基础工程教学内容中的重点和难点,如连续基础设计计算,软弱下卧层强度验算、桩基础沉降计算等,一方面采用传统板书方式进行详细推演讲解,另一方面,采用多媒体软件、动画、工程案例模型等现代教学手段进行演示,引导学生同时锻炼逻辑思维和形象思维,加深对知识点的理解;开展教学视频建设,与企业合作,进行施工现场如预制桩和灌注桩施工方法过程录制,教学视频输出直观形象,易于学生理解;通过网络课程建设如超星平台任务点设置、讨论分析、归纳总结等环节,启发式引导学生思考,实施师生教学互动,提高学生学习兴趣和自主学习能力;借助校内实训中心和校外实践教育基地教学,引入工程一线教师为学生开展讲座交流等,以提高学生的实践能力。
3.3 考核方式改革
建立公正合理的考核评价机制,是保证教学改革和实践能顺利进行的主要手段,也是检验教学效果的有效途径。根据基础工程课程特点和教学目标,教学团队集思广益,对传统的考核方式进行适当改进,如调整平时成绩和期末成绩所占比重,将“平时成绩30%+期末成绩70%”调整为“平时成绩40%+期末成绩60%”,其目的是注重学生的过程性评价考核。过程性评价考核自始至终贯穿整个教学活动,可以设置灵活多样的具体考核形式,除传统的课堂出勤、平时作业外,可增加课堂讨论提问、基础设计类作业和案例分析报告等形式。在期末考试内容中,选择部分能考察学生分析思考能力和综合实践能力的知识点。此外,考核评价内容不仅仅局限于教科书范围,可适当增加行业内社会实践、操作能力、前沿技术、思政建设等内容,从而更全面、更准确地考核学生的知识结构和综合素质[5]。
4 加强双师型教学团队建设
基础工程课程是以就业为导向,培养面向基础工程生产一线、符合企业和社会需求的综合应用型人才,所以对师资队伍提出了理论和实践高度融合的要求。教师具有较强的工程实践能力是OBE 理念下教学改革能否持续见效的关键条件,基础工程师资队伍建设要着重加强双师型教师培养,双师型教师要求既能讲授基础工程教学体系相关理论课程,又具有丰富的设计施工管理等工程实践经验。通过建立良好的合作共建共享机制,积极开展校企合作和产教融合教学,建立校企合作实践教育基地;鼓励教师到企业挂职锻炼,选派教师深入对口企业学习工程实践经验,支持教师参加国内相关学术会议和培训;聘用相关行业的企业专家来校任教或开展学术讲座,引进工程一线最新知识,展现前沿技术和最新进的施工方法,为案例教学积累资料,突出实践能力和产教融合的教学效果[6]。
5 进一步发展和完善课程建设
基于OBE 理念的基础工程教学是以培养服务社会的应用型人才为主要目标,在此基础上可以进一步发展和完善课程建设,以使课程与时俱进,保持活力,同时为培养创新型复合人才提供帮助。目前具体的尝试形式有:开展基础创新试验、手算和电算相结合进行基础设计、本硕一体化教学等。如在桩基础章节设置创新试验,根据拟定工况和地质资料,学生利用板材、模型箱、混凝土等材料设计制作桩基础,制作完成后进行加载试验,观测桩基础的沉降和变形并加以分析,以锻炼学生的实际动手和观察思考能力。如课后布置基础设计作业,要求学生结合实际工程背景分析思考,采用手算和电算相互补充的方式来完成设计要求,可以帮助学生熟悉基础工程相关设计规范和电算软件,全面锻炼学生系统分析问题和解决问题的能力。更高层次的课程建设,可以尝试为能力突出的优秀学生开展本硕一体化教学,组织他们对典型工程案例与学科前沿话题进行讨论,引导他们查阅文献资料并进行纵横向研究,鼓励他们积极参与大学生科技创新和相关科研项目,为学生进一步深造和培养创新型复合人才提前做好规划。
6 结语
南京工程学院基础工程教学团队以基于OBE 理念的基础工程教学改革为目标,通过对教学目标进行分解,将教学中心回归于学生本身,从教学内容、教学方法、考核方式、师资队伍建设、进一步发展和完善课程建设等方面提出了具体的改革措施,逐步实现了理论教学和工程实践的有效融合,能积极推动学生自主学习能力和工程实践及创新能力的提高。经过一段时间的教学成果检验,发现学生学习积极性和主动参与意识明显增强,实际动手能力和创新能力也得到有效锻炼,取得了良好的教学效果,然而改革不可能一蹴而就,教学过程中仍存在许多不足,如工程案例的探究性问题研究不透、学科交叉内容渗透不足、基础工程设计的安全风险意识淡泊等[7],这些都将在今后的课程教学中不断改进和完善。