基于專業認證的土木工程材料課程建設與教學改革研究

陳金平 俞然剛 張雪松 肖光輝 張玉

[摘 要]工程教育專業認證制度是提高工程教育質量的重要方式之一。將OBE理念融入土木工程材料課程教學，進行課程建設與教學改革，主要包括通過預測學習產出結果制訂教學目標、圍繞“以學生為中心”的教育理念反向教學設計、構建良性教學質量的持續改進模式、強調合理定位教學目標的有效性學習等，有效地促進了教學質量的整體提高，培養了更多創新性人才。基于專業認證的課程建設與教學改革在實踐中獲得了良好的效果，提高了教學質量，有推廣意義。

[關鍵詞]工程教育;專業認證;土木工程材料;課程建設;教學改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）09-0071-03

工程教育專業認證是國際通行的用于保證工程教育質量的有效制度，為工程教育、工程師資格在國際的相互認可提供了保證。工程教育認證強調三個核心理念[1]：以學生為中心（Students Centered，SC）、產出（結果、目標）導向（Outcome-Based Education，OBE）、持續改進（Continuous Quality Improvement，CQI）。OBE理念改變了傳統的“以教師為中心”的教學模式，推崇“以學生為中心”的教學模式，對預期學習效果進行了嚴格的把握，將學生畢業時應該達到的標準作為教學目標，并據此來制訂培養方案及具體的教學計劃，為實現預期學習目標而開展更具針對性的教學活動。

如何將OBE理念融入土木工程材料課程建設和教學改革中，指導其教學設計、課程體系、學習目標、師資隊伍建設，是新時期需要深入思考的問題。

一、OBE理念融入土木工程材料教學的必要性

（一）有利于傳遞“以學生為中心”的教育理念

融入OBE理念的土木工程材料課程建設和教學改革徹底扭轉了“以教師為中心”的傳統授課形式，學生的學習狀態發生了很大的改變，由如今的主動學習替代了過去的被動學習，學習進程不再是由教師來主導，而是變成學生自主負責，這就在很大程度上促進了學生對自我學習過程的關注程度及重視程度，“以學生為中心”的新型教育理念逐漸形成。

（二）有利于加強理論與實踐課程的融合

融入OBE理念的土木工程材料課程建設和教學改革對于探究式教學給予了肯定與支持，學生學習的目的不再僅僅是為了考試，在打破常規學習模式的基礎上，結合實際情況來對教學內容進行更加合理的安排，不再是生硬地向學生灌輸大量的理論性知識，利用知識整合型大綱取代了傳統的死記硬背式教學大綱，鼓勵教師廣泛靈活運用探究式教學模式，促進學生創新思維能力的提升，真正實現理論與實踐相結合。

（三）有利于新穎測評方式的投入使用

融入OBE理念的土木工程材料課程建設和教學改革掙脫了傳統模式的束縛，在對每一位學生學習情況進行觀察總結的基礎上展開評價。教學活動在時間和內容方面的要求限制不再苛刻，逐漸形成了融合批判、探究、創新精神的教學實踐行為，教師會結合學生每個階段的學習情況進行總結，并給予公平、合理的階段性評價，有利于促進學生下一階段的學習。

（四）有利于促進教師不斷完善自身的工程實踐能力

融入OBE理念的土木工程材料課程建設和教學改革徹底顛覆了傳統的教與學的狀態，不斷強化互動教學，學生在互動中促進了學習興趣的提升，師生之間展開的圍繞學術交流的形式越來越豐富，不僅能夠促進教師不斷完善自身理論知識的結構，還能不斷促進教師提升自身的實踐素養。

二、基于OBE理念的土木工程材料課程建設與教學改革

（一）在對學習產出結果進行預測的基礎上制訂課程教學目標

以本課程預期學習結果為導向，合理配置教學過程，是OBE理念對課程建設和教學改革進行指導的關鍵步驟[4-5]。根據布魯姆的教學目標分類理論[2-3]，課程教學目標設計為三級：一是認知領域目標，學生在教學開展之初，要對土木工程材料發展的動態、人才標準、必備專業技能等信息進行掌握。二是情感領域目標，讓學生成為具有責任心、集體意識、團隊協作能力且掌握土木工程材料知識的優秀人才。三是動作技能目標，培養土木工程材料理論水平和土木工程材料實驗實踐水平并重、多專業知識交叉應用的技術創新型人才。在OBE理念的指導下，開展土木工程材料課程教學的目標如表1所示。

（二）“以學生為中心”理念指導下的課程教學設計

土木工程材料課程建設和教學改革最終落腳點由“要實現什么樣的目標”轉向為“怎樣實現目標”，清晰聚焦學習效果的實現程度。該理念將學生置于課程建設和教學改革的首位，建立融成果為本、能力為本等多種教育教學手段于一體進行土木工程材料的教學設計，改變傳統教學在授課方式、教學內容、教學環境、教學設備等方面的局限性[4]。例如，課程教學過程中，暫不引入教師的教學方案，而是給予學生自行解決問題的空間和時間;教師只是適時適度給予引導，不干涉學生的思維方式及解決問題的方式;教師在工程理論與實戰模擬環節結束后，進行答疑、分析、總結、指導，學生在良性循環的模式下展開學習，進行反向教學設計。以混凝土這一章為例，基于OBE的土木工程材料課程教學初步設計如表2所示。

（三）構建課程教學質量的持續改進模式

工程教育專業認證的過程是一個持續改進的過程。專業認證要求建立有效的“教學過程質量監控機制”，在學生培養目標的指導下，讓系統以計劃（Plan）、執行（Do）、檢查（Check）及處理（Action）進行循環，即PDCA循環。土木工程材料課程建設應高度重視教學設計、實施、評價環節，確保每個環節都要以結果為導向，并將評價教學質量的結果融入循環體中，推進課程教學質量的持續性提高。例如，課程建設每個環節應做到專人負責、有章可循;規范教學過程各個程序，明確教研組任課教師的職責;定期召開教學研討會，及時發現并處理教學管理活動中的問題，對審核整改結果進行追蹤，保證教學目標的實現和教學要求達成。以一次課教學的PDCA模型為例，如圖2所示。

（四）合理定位課程教學目標的有效性學習

在OBE理念下，教師要充分發揮對學生的引導作用，摒棄傳統的以考試成績為檢驗學生學習效果的唯一方式，引導鼓勵學生主動對自己的學習負責，通過學生的學習效果來判斷教學活動開展得成功與否，不再用生硬具體的要求標準來限制學生對預期目標的完成過程，學生只要能夠按照自己的方式、自己的速度來實現預期學習效果，即可算作是教學成功。在土木工程材料課程進行教學改革創新的過程中，融入OBE理念，無論是教學方法，還是教學內容等方面都應具有一定彈性，在充分結合實際情況的基礎上，對專業發展思路進行及時的調整優化，合理評價預期教學效果。在改革課程考核方式的過程中，“全過程、全方位”的多元化考核體系取代了傳統的筆試和機試考核，改革后的考核不僅重視結果考核，還更關注過程考核，如圖3所示。考核內容不同，評價方法也存在差別，如表3所示。

土木工程材料為我校重點建設課程，近年來持續不斷地進行了一系列的課程建設與改革措施。基于專業認證的土木工程材料課程建設與教學改革研究，于2018～2019學年在土木工程2017級4個班（120人）試點實施，其中參與教師有3人，另外還有輔助參與教師2人。從整體情況來看，實施效果不錯，學生的參與性極高，主動學習興趣濃厚，課堂教學活躍高效。教師和學生都跳出了生硬的教學及學習模式，將學生綜合創新能力、實踐能力的培養作為關鍵目標，學生在創新能力、問題解決能力方面都獲得了顯著的成長與提高，土木工程專業教育教學效果取得了極大的提升。

三、結語

基于專業認證的土木工程材料課程建設與教學改革以通過預測學習產出結果制訂的教學目標為根本，在“以學生為中心”理念指導下，對教學活動進行反向設計，以構建良性教學質量的持續改進模式作為重要保障，強調合理定位教學目標，緊緊把握住工程教育認證的核心理念，將OBE理念融入土木工程材料教學，即以全體學生為考慮對象，圍繞學生培養確立教育目標，針對學生的畢業要求設計課程教學內容;以學生學習目標達成為原則配置師資與教學資源;聚焦學生學習效果開展教學評價。基于專業認證的課程建設與教學改革在實踐中獲得了良好的教學效果，提高了教學質量，有推廣意義。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 顧佩華，胡文龍，林鵬.基于“學習產出”（OBE）的工程教育模式[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[2] Bloom B. S. Taxonomy of Educational Objectives， Handbook I： The Cognitive Domain[M]. New York： David McKay Co Inc，1956.

[3] 李庚英，趙曉華，熊光晶.“土木工程材料”CDIO模式的設計與實現[J].高等工程教育研究，2009（5）：41-44.

[4] 吳秋鳳，李洪俠，沈楊.基于OBE視角的高等工程類專業教學改革研究[J].教育教學探索，2016（5）：97-100.

[5] 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.

[責任編輯：鐘 嵐]