基于創新能力培養的土木工程施工立體化教學改革

亓憲寅 肖桃李 曾磊 楊振

[摘 要] 從當前土木工程施工課程特點及教學現狀出發，基于培養和發展學生的創新意識與能力，針對課程體系建設不足、教學方法單一、課程學時缺乏且分配不合理等不足，提出“一項頂層設計，兩種教學方式，三條解決措施”的立體化教學設計與改革，旨在提高學生對課程的整體認知感，使其更好地融入多元化的課堂，深度理解和掌握綜合性、實踐性、時效性并存的土木工程施工工藝和生產知識，大幅度提升學生的綜合能力與素質，以滿足現代社會對高水平土木工程專業人才的需求。

[關鍵詞] 教學現狀;創新能力;頂層設計;教學方式;解決措施

[基金項目] 2018年度長江大學教育教學改革項目“基于創新能力培養的土木工程施工課程教學改革”（JY2018）

[作者簡介] 亓憲寅（1986—），男，山東泰安人，博士，長江大學城市建設學院講師（通信作者），主要從事土木工程研究。

[中圖分類號] G642.421? ?[文獻標識碼] A? [文章編號] 1674-9324（2021）38-0038-04? ? [收稿日期] 2020-10-20

一、前言

2017年4月10日，教育部發布了《新工科建設行動路線》，致力于探索建立新的工科發展方式，促進和深化高校工程教育改革，提高教育教學水平和質量，培養大學生自主學習及創新實踐能力[1]。時任教育部部長陳寶生在2018年全國政協十三屆一次會議教育界別聯組會上指出：我們要努力提高工科教育質量，打造好培養“大國工匠”的搖籃。土木工程施工是土木工程專業的必修課，是一門理論與實踐緊密相關的課程，著重培養大學生獨立分析和解決土木工程建設中技術問題的能力[2]。基于培養學生創新能力的理念，對土木工程施工課程教學改革進行深刻思考，本文提出了立體化的教學設計與改革。

二、土木工程施工課程特點

基于培養學生創新能力這一教學目標，必先掌握該門課程的特點，結合其特點進行針對性的教學設計與改革，才能科學有效地塑造學生的創新思維，培養并發展學生的創新能力。在對土木工程施工課程內容與結構進行分析后，筆者認為綜合性、實踐性與時效性共存于該門課程之中。

（一）綜合性

本門課程的知識體系由結構力學、材料力學、理論力學、建筑材料、工程測量和其他相關知識組成，由此使得該門課程知識跨度大、綜合性極強。

（二）實踐性

該課程與土木工程生產密切相關，主要是土木工程施工實踐的總結，課程內容主要是典型的土木工程生產技術和實踐過程，因此本課程的工程實踐性較強。

（三）時效性

隨著科技的不斷進步與發展，為了降成本、縮工期、提質量，在施工中不斷涌現出許多新工藝、新材料、新技術、新設備[3]，課程內容也相應具有時效性，依實際情況而變化。

三、土木工程施工課程教學現狀

前文已對該課程的特性進行闡述，在教學實踐中應據此開展科學、有效的教學工作，以培養并發展學生的創新能力。在本課程的實際教學過程中，情況卻不容樂觀，可以歸納為以下三點。

（一）課程體系建設不足

在以往的教學實踐中，相較其他課程，土木工程施工教材章節間聯系松散，銜接不暢，跨度較大，其他教學資源不能及時與現代互聯網技術接軌，導致土木工程施工課程體系建設不足。基于培養學生對課程的整體認知感，教師必須加強對不同分部分項工程或工藝之間聯系的講解，保證教學模塊獨立的同時保證其連貫性，并對課程內容進行統籌組織、合理教學，對考試考核安排做出相應調整，嚴格過程控制。學校應對教材及其他教學資源的建設給予支持。

（二）教學方法單一

土木工程施工課程具有較強的實踐性和綜合性，尤其是對于操作性要求較高的施工工藝與施工技術，通過簡單的理論教學顯然無法達到傳授知識的目的。隨著學校教學條件的改善、多媒體使用率的提高，理論與實踐的聯系取得了一定的成效。但無論采用哪種教學手段，“滿堂灌”仍然存在于大多數課堂中。在土木工程施工教學中，理論教學與工程實踐之間存在明顯的脫節，導致學生缺乏施工意識和感知意識。強調理論與實踐相結合，有利于培養學生的創新思維和創新能力。

（三）課程學時缺乏及分配不合理

土木工程施工課程主要包括施工組織和施工技術兩部分，其知識結構主要包括力學、測量、材料、施工技術、施工組織等內容。教學內容龐雜，綜合性強，課程學時較少，分配不合理，不能涵蓋課程內容、教學難點，無法達到預期教學效果。

四、土木工程施工課程立體化教學設計與改革

針對上述土木工程施工課程教學存在的不足，基于創新能力培養的目的，提出“一項頂層設計、兩種教學模式、三條解決措施”的立體化教學設計與改革。

（一）一項頂層設計：土木工程施工課程體系及教學資源的改革與創新

課程體系和教學資源由紙質教材、多媒體電子教案和課程資源庫組成，三者相輔相成，緊密合作，在促進教師授學和學生學習中發揮著重要作用[4]。

1.推進紙質教材更新。隨著土木工程領域新技術、新工藝、新材料、新設備的不斷涌現和應用，以及土木工程建設的橫向擴展，各項國家和地方標準及規范不斷更新，各高校教材使用周期過長，內容更新緩慢。土木工程施工課程教材無法滿足理論知識的同步與發展，以至于脫離實際，不能使學生學以致用。例如，部分教材仍大篇幅介紹黏土磚的砌筑，而對裝配式建筑及BIM技術應用介紹較少，各章節內容松散，沒有橫向或縱向連接，既不能獨立模塊化，也沒有分部分項工程或施工工藝的連貫性等。各院校應盡量使用新版的國家規劃高水平教材，有條件的院校可組織專家學者及一線教師，針對以上不足，結合本校學生的學習特性，可自行撰寫教材并加以推廣[5]。