基于OBE理念的工程事故分析与处理课程PAD教学改革与实践

2023-12-11熊哲李丽娟何嘉年

高教学刊 2023年35期

熊哲李丽娟何嘉年

摘要：深入剖析工程事故分析与处理课程的特点，总结传统的课程教学现状及问题。提出OBE理念与PAD教学模式相结合的教学方法，对工程事故分析与处理课程进行教学改革与实践。明确教学改革的内容、目标和关键问题，制定与之对应的教改实施方案，以期培养有更强理论、实践和创新能力的高素质土木工程专业人才。

关键词：OBE理念；PAD教学模式；工程事故分析与处理；改革与实践；土木工程

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2023）35-0134-04

Abstract： This paper thoroughly analyzes the characteristics of the Analysis and Treatment of Engineering Accidents course， and summarizes the current situation and problems of traditional course teaching. A teaching method that combines the OBE concept with the PAD class pattern was proposed， and teaching reform and practice on the Analysis and Treatment of Engineering Accidents course was carried out. To cultivating high-quality civil engineering professionals with stronger theoretical， practical， and innovative ability， the content， objectives， and key issues of teaching reform were clarified， and the corresponding implementation plans were developed.

Keywords： OBE Concept; PAD class pattern; Analysis and Treatment of Engineering Accidents; reform and practice; civil engineering

在瞬息万变的国际形势下，加快建设科技强国，实现高水平科技自立自强，是我国屹立于世界之林的重要方针。高等教育是科技强国的基础。随着新工科建设的积极推进，高等工程教育的高质量发展成为导向，其改革和实践成为关键。以学生为本、成果为目标导向、持续改进的课程体系建设理念（OBE理念）[1]和以讲授、内化吸收和讨论为基本过程的教学模式（PAD教学模式）[2]是现阶段国内外高等工程教育高度认同的教育范式[3]。在OBE理念中，假设所有学生都能达到教学目标，但在时间和方式上存在差异；学习方式是影响学习效果的关键；教师在教学环节中起到关键作用[4]。PAD教学模式的核心在于分别以教师和学生为中心，一半课堂时间以教师教授为主，一半课堂时间以学生讨论为主，通过重新设计教案，使得学生能够从理论走向实践[5]。OBE理念与PAD教学模式的融合，能够以学生为主体，注重过程性考核与评价，一为教学目标，一为教学手段，可谓相辅相成、相得益彰[6]。

工程事故分析与处理作为土木工程专业的重要核心课程之一，能极大地锻炼学生理解和评价复杂工程问题的能力，同时创新性地提出复杂工程问题的解决方案。然而，现阶段传统的工程事故分析与处理教学方式单一，大多为教师授课的方式，导致学生对复杂工程问题的理解能力不足。因此，亟需对传统的工程事故分析与处理教学方式进行改革。实施新工科背景下土木工程专业工程事故分析与处理教学改革与实践，结合OBE理念与PAD教学模式，充分发挥教师的问题引导作用以及学生的自学和自我展示能力，力争培养有更强理论、实践和创新能力的高素质土木工程专业人才。

一工程事故分析与处理课程教学现状分析

工程事故分析与处理是土木工程专业的主要专业选修课。课程将从建筑材料性能、结构受力特性等基本理论出发，结合大量的工程实例，系统地讲解建筑工程各类事故的分析与处理方法，内容包括建筑上部结构和地基基础的结构特点、各类事故的原因分析、结构加固、地基处理等。自改革开放以来，国家基础工程建设进入了飞速发展的阶段，如高铁、地铁的快速普及，广州塔、上海中心等超高层建筑的拔地而起，沈阳“生命之环”、北京央视大楼等异形建筑的横空出世，港珠澳大桥、丹昆特大桥等大跨度结构的超俗绝世。目前，我国土木工程专业的能力水平，名列国际前茅。然而，与之不符的是高素质、复合型土木工程专业人才缺少，给我国的基础工程建设带来了安全隐患，如苏州吴江酒店坍塌事故、江西喜多橙农产品有限公司果品车间钢结构安装过程坍塌事故、广西百色市钢结构楼顶坍塌事故等。因此，培养大量高素质、复合型土木工程专业人才给土木工程专业带了巨大的挑战。其中，培养土木工程专业人才分析和解决复杂工程问题的能力是重中之重。工程事故分析与处理这门课程成为了将土木工程专业知识型人才转化为土木工程专业实践型人才的枢纽，旨在训练学生将所学专业课程知识应用到实际基础工程建设项目，是培养大量高素质、复合型土木工程专业人才的關键课程。

（一）课程特点分析

工程事故分析与处理课程的特点主要表现为以下几方面。

1 涉及的专业课多，综合性强

该课程的专业知识点不仅涉及砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构和其他类型结构等，同时还包括地基与基础工程等。工程事故的原因通常涵盖工程材料、结构设计、勘测、施工、管理和监理等多个方面。对欠缺实践经验的年轻老师和学生而言，如果生动形象地将理论知识运用到工程实践中是关键[7]。

2 从理论中来到实践中去

工程质量事故的原因有管理问题、勘测问题、设计问题、施工、使用及改建不当等。对于复杂工程事故，其原因众多，并且错综复杂，如何直接找准原因是关键，其中需要学生掌握一定深度的专业理论知识以及工程经验。

（二）教学现状存在的问题

传统的工程事故分析与处理教学现状与问题主要有以下几点。

1 教学模式单一，学生互动少，学习积极性不高，缺乏有效的课程管理

传统的工程事故分析与处理教学模式主要以教师课堂授课为主。课堂沟通较少，难以激发学生学习兴趣，导致其学习积极性不高。该课程主要授课对象为大四学生，缺勤率较高，课堂玩手机现象严重。因此，缺乏一项有效的考核制度对学生考勤和平时课堂上课积极性进行评价。

2 重理论，轻实践

如前所述，工程事故分析与处理教学内容多，信息量大，知识面广。同时，工程事故分析与处理相关的工程实践又具有综合性强、难度大的特点。在课时量有限的情况下，为保证教学内容的顺利开展，学生实践环节不得不压缩。特别是在大部分学生专业知识基础都有待提高的情况下，学生创新和实践能力的培养效果较差。这种重教师理论教学、轻学生工程实践的现状，难以让学生迅速掌握系统知识并实现对理论内容的实践应用，久而久之，会导致课堂气氛沉闷、教学效率不高[8]。

3 考核方式不合理

目前，工程事故分析与处理课程的考核方式以考试为主，平时作业和考勤为辅。然而，这并不是最适合工程事故分析与处理课程的考核方式。工程事故分析与处理课程主要是为了培养学生分析和解决复杂工程问题的能力，这些能力难以从具有时间限制的考卷考试的方式体现。考卷考试的方式更多体现的是学生对小知识点及相关理论的掌握能力，无法体现出学生对复杂工程问题的分析与思考。

二工程事故分析与处理课程PAD教学模式改革策略

（一）改革内容

1 融合OBE理念和PAD教学模式的教学改革

首先，综述工程事故的特点，分析各类型工程事故产生的原因，并且从整体上讲述工程事故分析与处理的流程方法，让学生对本课程的基本思想、知识结构和基础概念有整体的认知和掌握。其次，针对砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构、其他类型结构和基础工程等单元自成体系特点，分别从以教师授课和学生展示为中心完成各单元授课内容，并且以成果为导向的进行考核；其中，考核评价贯彻前两个环节，并根据考核结果进行课程教学的持续改进，包括平时考勤、平时课堂、教案设计、课程目标和毕业要求等。最后，根据预设的考核方式对课程目标达成评价的权重占比，计算各课程目标完成情况，形成课程目标达成情况报告和毕业要求达成度，进而形成闭环反馈，指导下一学年的教学内容、活动的持续改进，指导课程目标持续改进和专业毕业要求的持续改进[5]。

2 课程目标达成度评价方法优化

土木工程专业工程事故分析与处理课程的传统课程目标达成度评价包括平时作业和闭卷考试，其中平时作业占20%，闭卷考试占80%。这种课程目标达成度评价方法显然不能解决上述分析的工程事故分析與处理课程现有的问题。应该体现学生学习过程中的学习效果评价，注重学生平时课堂的参与度与积极性，考核学生的创新和探索能力。因此，对课程目标达成度评价方法进行优化，建立多元化的课程考核评价体系。从学生管理的角度出发，制定平时考勤和课堂的相关纪律制度；同时，从教师教学的角度出发，制定趣味问答环节，提高学生的积极性和参与度；随后以实际负责工程项目为题，布置工程事故案例分析报告作业，并且根据学生的报告情况，有针对性地进行讲解；最后进行理论考试[9]。

（二）改革目标

在教学改革的过程中，主要的目标：全面复习总结各类上部结构和地基基础的基本概念和主要受力性能，加深理解各类结构体系的正常使用极限状态和承载力极限状态的工作性能；熟悉导致建筑工程事故的各类原因，能正确使用结构鉴定理论和检测方法，掌握查找建筑工程事故病因的系统理论和方法，具有正确分析建筑工程事故的能力，并能科学地表述；掌握建筑结构加固设计理论和方法，掌握地基处理和基础加固的设计理论和方法，对各类建筑工程事故能提出解决方案，并能提出加固方法和施工措施；掌握各类建筑工程事故发生和发展的规律和过程，培养预警意识，掌握应急处理各类事故的能力；强化安全意识，强化培养科学态度，强化培养高度的工作责任心。

（三）关键问题

1 培养学生自主学习，终生学习意识，营造优良学风

工程事故分析与处理课程教学主要针对大四学生，学生的学习态度和学习理念是营造优良学风的基础。然而，这个时期大部分学生的学习热情普遍不高，其主要原因在于学生的学习态度经过了三年的大学生活发生了转变。因此，该课程关键问题之一在于重新给学生树立正确的学习观。这需要在教学之处先从整体上给学生讲述这门课的学习方法和作用；在学习中期深入浅出地讲解工程事故案例，指导学生掌握解决工程问题的方法；在学习后期通过对实际工程案例的剖析，锻炼学生分解复杂工程问题并且解决的能力，使得学生对自己树立信心。

2 以教师为中心的授课环节，从“重理论”到“重方法”

大四学生通常在大学三年已经学完了所有的基础专业知识理论。工程事故分析与处理课程如果按照传统的授课方法梳理知识点和专业理论，一方面容易导致学生难以理解，另一方面导致课程十分枯燥，进而影响课程后期学生的积极性。因此教学内容上，从“重理论”到“重方法”进行转变是一关键问题。需要项目申请人对工程事故分析与处理课程的所有核心知识点和理论进行梳理，指导学生学会查阅并且应用这些知识点和理论，分析复杂工程问题，并且将复杂工程问题分解为若干个小问题，最后逐个击破。

3 以学生为中心的拓展环节，充分锻炼学生解决复杂工程问题的能力

以学生为中心的拓展环节是本教改项目的关键核心之一，该环节能够充分激发学生对工程事故分析与处理课程的参与度和热情，并且最大限度地对复杂工程问题分析与处理进行实践。因此，这一点是本项目的又一关键问题。这一关键问题的攻克，需要项目申请人提前准备好充分的教学资源，让学生课后对教学资源进行学习，而后布置类似的任务，让学生分组合作进行成果展示。

（四）实施方案

工程事故分析与处理课程教学设计如图1所示，主要按照课程准备、教学过程、课程目标达成度评价和教学效果反馈及持续改进四个方面进行实施。

1 课程准备

对土木工程专业学生的专业知识基础进行学情分析，了解学生的基本学习情况；重新明确教学目标，梳理重要的知识点，并针对所梳理的知识点，分别设立教师授课和学生展示环节，对教学内容及其所对应的评价方式和教学目标进行改进；分别针对教师授课和学生展示环节，根据教学内容准备充足的教学资料，及对应的课堂作业；制定课堂评价制度，规范学生课堂学风，同时作为平时考勤和平时课堂的评价标准。

2 教学过程

教学过程包括课前预习规划、课堂教学设计和课后作业三部分，这三部分随着教师授课和学生展示环节不同而不同。

1）教师教授环节。在课前预习规划中，将课程PPT、课程重要知识点等教学资源交给学生，同时布置相关知识点的测试问答，用作平时课堂的评价标准之一；开通微信群进行相关的讨论与交流，方便师生针对课前知识点进行及时交流沟通。课堂教学设计中，首先，深入浅出地对课程内容的相关知识点进行讲解；随后，依据教师自身经历的工程实际案例，应用课程的相关知识点，指导学生解决实际复杂工程问题；最后，做好知识点的进一步梳理和总结，帮助学生充分消化相关知识点，并且理解其重要性；此次过程中，设置测试问答环节，充分提升学生的课堂参与度。课后作业主要分为两大类。第一类作业题与理论知识点相关。通过第一类作业的布置，使得学生更加熟悉理论知识点，起到课后复习的作用。第二类作业题与工程案例分析相关。通过第二类作业的布置，使得学生掌握理論知识点在实际工程案例中的应用。

2）学生展示环节。在课前预习规划中，将学生分组，同时每组分发两个不同的复杂工程问题的案例。其中一个案例具有详细的分析报告，供学生参考；另外一个工程案例需要学生相互合作撰写相关的分析报告。当学生进行分析遇到问题时，通过微信群，教师针对学生提出的相关问题进行解答。在课堂教学设计中，每组学生合作对分配到的工程问题进行分析，并且采用PPT的形式进行课堂展示。在这个过程中，教师应用理论知识点评学生展示的工程问题是关键。学生展示成果是平时课堂表现评价标准之一。课后作业主要为学生展示环节所进行的工程案例分析的相关知识点考核，通过该考核，评价学生对课堂展示环节的学习效果。

3 课程目标达成度评价

达成度评价标准主要参考四个方面，分别为平时考勤、平时课堂、课程报告和期末考试，各部分所占比例分别为10%，30%，10%和50%。平时考勤主要用于改善学生旷课情况，改善课堂学习风气。平时考勤分数依据准时，迟到，请假和旷课的标准确定。平时课堂主要表现出学生在学习过程中的学习效果，以及学生的课程参与度。主要评价标准依据测试问答环节，学生展示环节和平时作业而定，其中测试问答环节占25%，学生展示环节占50%，平时作业环节占25%。课程报告主要用于评价学生运用所学理论知识，分析问题和解决问题的能力。期末考试的题型主要分为两大类，一类为理论知识题，占比50%，另外一类为工程分析题，占比50%。通过期末考试可以综合判断学生对理论知识的掌握能力，同时了解学生运用理论知识解决实际复杂工程问题的能力[10]。

4 教学效果反馈及持续改进

课程结束后，制定调查问卷，并结合调查问卷结果以及课程目标达成度评价结果，对本次课程进行评价，分析优缺点，形成课程报告。同时针对本次课程的不足之处进行持续改进。

三结束语

本文以工程事故分析与处理课程为例，结合OBE理念与PAD教学模式对其进行教学改革与实践，制定教学改革措施，合理规划教师授课和学生展示环节，充分提高学生的学习兴趣，注重学生的过程性考核与评价，加强学生将理论应用于实践的能力，培养更强理论、实践和创新能力的高素质土木工程专业人才。

参考文献：

[1] 陈璐.新工科背景下基于OBE理念的工程制图教学改革研究[J].中国教育技术装备，2020（9）：83-84，89.

[2] 刘洪波，韩评，王家辉，等.融入RISE教学法的PAD课堂在中医骨伤科学教学中的实践与探索[J].教育教学论坛，2020（46）：257-258.

[3] 宣丽萍.应用型本科院校基于OBE理念的课程结构优化——以黑龙江省高校电气工程与智能控制专业为例[J].教育教学论坛，2020，18（2）：70-75.

[4] 李培振，张波，单伽锃，等.基于OBE理念的课程考试及其评价研究[J].教育教学论坛，2019（13）：83-85.

[5] 孙传猛，杜红棉，李晓，等.融合OBE与PAD理念的智能控制课程教学模式研究[J].高等工程教育研究，2021（1）：157-162.

[6] 张茜茜，王天茜，赵晓佳.新工科人才核心素养的培育路径研究[J].教育教学论坛，2021（5）：173-176.

[7] 袁康，郭军林，白宏思.质量导向的“建筑工程事故分析与处理”教学改革探究[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2017（11）：4-6.