基于 PDCA 閉環模式的案例教學法在工程結構鑒定與加固課程中的應用

摘 要 文章分析了工程結構鑒定與加固課程的教學特點與現狀，介紹了案例教學法的概念及特色，并貫穿課前、課中及課后整個教學過程，開展了基于PDCA閉環模式的案例教學法應用于工程結構鑒定與加固課程教學中的探索。基于PDCA閉環模式的案例教學法在該課程中的應用有效調動了學生學習的主動性和積極性，改善了教學效果，深化了學生對土木工程結構檢測、鑒定與加固技術的認知，明確了該課程對當前建筑行業的重要性。同時，該教學方法提高了學生獨立思考、分析問題、解決問題以及理論聯系實際的能力，為后續土木專業課程教學提供了新思路。

關鍵詞 工程結構鑒定與加固；PDCA閉環模式；案例教學法

中圖分類號：G424 " " " " 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.01.012

The Application of Case Teaching Method based on PDCA Closed-Loop Mode in the Course of Engineering Structure Identification and Reinforcement

HUANG Xiaoxu， HU Biao， LI Zhongliu

（College of Civil and Transportation Engineering， Shenzhen University， Shenzhen， Guangdong 518060）

Abstract This article analyzes the teaching characteristics and current situation of the course \"Engineering Structure Identification and Reinforcement\"， introduces the concept and characteristics of case-based teaching method， Based on plan-do-check-action （PDCA） closed-loop model which runs through the whole teaching process before， during and after class， this paper explores the application of case teaching method in this course. and explores the application of case-based teaching method in the teaching of \"Engineering Structure Identification and Reinforcement\" throughout the entire teaching process before， during， and after class. The application of case teaching method in this course effectively mobilized students' initiative and enthusiasm for learning， improved teaching effectiveness， deepened students' understanding of civil engineering structure detection， identification and reinforcement technology， and clarified the importance of this course to the current construction industry. At the same time， this teaching method enhances students' ability to think independently， analyze problems， solve problems， and integrate theory with practice， providing new ideas for the subsequent teaching of civil engineering courses.

Keywords Engineering Structure Identification and Reinforcement; PDCA closed-loop mode; case teaching method

黨的十八大以來，我國城鎮發展邁上新臺階。截至2022年底，我國既有建筑面積接近700億平方米[1]。我國城市發展已從增量規劃轉向存量規劃，以高質量發展為目標的既有建筑結構加固改造與性能提升是當前建筑領域的主要工作，也是建筑可持續發展的重要部分。在此背景下，為適應建筑行業及當前社會發展的需求，提高學生分析問題、解決問題以及理論聯系實際的綜合能力，培養新工科背景下具備大土木學科專業知識及素養的人才，有必要對工程結構鑒定與加固課程教學進行改革。本文結合工程結構鑒定與加固課程教學特點與現狀，從社會及行業需求出發，開展了基于PDCA閉環模式的案例教學法應用于工程結構鑒定與加固課程教學的探索，旨在改善教學效果，提高學生的綜合素質。

1 工程結構鑒定與加固課程教學現狀

1.1 教學內容多，知識體系復雜

工程結構鑒定與加固是土木工程專業研究生的必修課，課程內容包括結構檢測、鑒定與加固的理論、方法和技術等。深圳大學（以下簡稱“我校”）該課程共32學時，安排在研究生一年級下學期。該課程內容多，知識體系復雜，涉及概率論與數理統計、混凝土結構設計原理、結構力學、鋼結構設計原理以及新材料、新結構等知識；同時，課程中晦澀的理論知識、抽象的工程技術以及復雜的檢測設備，也加大了學生的學習難度。

1.2 教學方法傳統，影響學生學習興趣

課堂講授法是目前工程結構鑒定與加固課程主流的授課方式。這種灌輸式的教學方式側重于理論知識的講解，缺乏實際工程案例的支撐，學生所學到的知識通常難以通過實踐來鞏固、加深理解，知識點遺忘較快，教學效果不夠理想。同時，在“以教師為中心”的灌輸式教學中，課堂教學氛圍沉悶，教師對學生的引導不足，學生課堂參與感低，學習積極性不高[2]，主動學習、獨立思考、分析問題、解決問題的機會，難以較好地培養工程思維能力。

1.3 課程脫離實際，考核方式片面

土木工程結構的檢測、鑒定與加固技術具有明顯的實踐導向性[3]，而當前教學模式下學生的實踐經驗不足、缺乏對實際工程項目的了解，難以將理論知識應用于解決實際問題，導致理論與實踐的脫節。這種脫節也進一步限制了學生將課程知識有效轉化為職業技能，導致學生對課程內容的滿意度和認可度下降，對工程結構鑒定與加固在當前建筑可持續發展中的重要性認識不足。此外，當前的教學評價方式注重期末測試成績，忽視了平時教學過程中對學生綜合素質和實踐能力的全面評估，導致學生忽視自身的全面發展[4]。

2 基于PDCA閉環模式的案例教學法的教學設計

2.1 案例教學法的定義

案例教學法起源于1870年的哈佛法學院，是一種側重于使用真實或模擬案例為教學材料的教學方法[5]。在案例教學中，教師不再是單純的知識傳授者，而是課堂的設計者和推動者，教師通過選取或設計沒有特定答案的案例，為學生提供豐富的學習素材和思考空間，引導學生主動運用所學知識來參與課堂分析、討論和反思。案例教學強調學生的積極參與和主動思考，它的過程是一個反復互動的過程，通過討論與交流，有助于學生加深對知識點的理解，提升自己獨立思考、分析問題和解決問題的能力，進而提升學生的綜合素質，為以后的職業生涯提供有力支持。

2.2 基于PDCA閉環模式的案例教學法的設計

案例教學法以學生為中心進行教學設計，注重團隊協作與討論，其中教師是課堂的主要推動者，學生是課堂的主要參與者[6]。為了能更好地實現學生和教師之間的溝通及課程教學效果的反饋，本課程提出了基于PDCA閉環模式的案例教學法，如圖1所示，案例教學法的實施框架主要包括：Plan（明確需求和案例準備）-Do（教學執行和案例講解）-Check（課后評估和案例反思）-Act（教學改進和案例完善），即將案例教學融入PDCA循環流程，從而貫穿課前、課中和課后整個教學過程。

圖1 案例教學法流程示意圖

3 基于PDCA閉環模式的案例教學法在工程結構鑒定與加固課程中的實踐

3.1 基于PDCA閉環模式的案例教學法的執行

作為土木工程碩士研究生培養方案中的一門專業課程，工程結構鑒定與加固要求學生系統地掌握結構檢測、鑒定和加固技術等相關知識，能夠用所學知識解決工程結構檢測鑒定與加固問題、保證結構服役安全性、促進建筑可持續發展。為此，該課程基于PDCA閉環模式，逐步引入案例教學法，以培養新工科背景下復合型、高層次、創新型工程技術人才的社會需求為宗旨，努力培養學生獨立思考、分析問題、解決問題以及理論聯系實際的綜合能力。圖2（P40）為基于PDCA閉環模式的案例教學法在工程結構鑒定與加固課程中的實施方案示意圖，具體闡述如下。

3.1.1 Plan（明確需求和案例準備）

該環節是PDCA閉環模式下案例教學法的基礎，需要教師和學生共同準備和執行。教師根據課程內容選擇具有典型性、啟發性和時效性的工程案例（如表1所示，P40），課前通過課程微信群給學生介紹案例的重點，提供適當的參考資料（如紀錄片、新聞、知乎、嗶哩嗶哩等），設置適當獎勵（如平時成績）鼓勵學生、激發學生主動學習的積極性，同時規劃并分配好課堂時間。而學生則需要提前閱讀案例材料、補充查閱相關資料或走訪周邊相關工程，了解案例背景，結合課程相關知識點深入剖析案例細節，主動探索尋求答案。在該環節中，學生的主觀能動性、獨立思考以及信息獲取的能力可得到有效鍛煉，同時，也促使教師不斷深化對課程內容的理解、更新課程內容范圍，以及對教學方法的思考。

3.1.2 Do（教學執行和案例講解）

該環節是PDCA閉環模式下案例教學的執行環節，是“授之以漁” “點燃一把火”的核心。首先，教師通過視頻、PPT等多種形式，結合實際工程資料，在課堂中簡要介紹工程案例的背景及相關知識點等。其次，教師積極、耐心引導學生分組討論、相互交流，剖析工程案例發生的原因，探討各解決措施（如檢測方法、鑒定流程、加固手段）的合理性，并結合思政點梳理工程案例的啟發性。最后，教師對與課程相關的關鍵知識點進行重點講解，深化學生對知識點的理解以及對工程案例的思考。該環節的探討及分享，不僅活躍了課堂氛圍、加強了師生交流，同時也有效培養學生分析問題、解決問題的能力，提升了學生理論聯系實際的個人綜合素質，強化了學生工程倫理教育，培養學生精益求精的大國工匠精神。

3.1.3 Check（課后評估和案例反思）

該環節是PDCA閉環模式下案例教學的關鍵環節。首先，教師對所選取的工程案例進行深入的剖析與提煉，構建清晰的思維導圖，系統歸納并拓展相關知識點，幫助學生鞏固課程內容、深化對案例的理解。其次，教師根據學生的參與度和討論質量對課堂成效進行評估，以課后作業或報告的形式督促學生進行自我總結與反思。該環節不僅是檢驗學習成果的手段，更是完善個人知識系統、提升解決問題能力的重要途徑，也是提升教學質量、培養復合型高素質人才的重要舉措[7]。

3.1.4 Act（教學改進和案例完善）

該環節是形成PDCA模式下案例教學法閉環、完善案例教學法的關鍵。教師根據教學效果和課堂情況，更新、完善教學案例，引導研究生關注技術前沿、時事熱點、工程倫理，并融入正確的價值觀和世界觀。而學生則需要以課后作業或報告的形式，鞏固自己在案例學習中獲得的知識，加深對專業知識的理解，提升“舉一反三”的能力，明確該課程對當前建筑行業可持續發展的重要性，同時，進一步強化工程倫理以及精益求精的大國工匠精神。

3.2 基于PDCA閉環模式的案例教學法的效果評價

3.2.1 學生反饋評估

①結合貫穿課前、課中、課后的PDCA閉環模式，以真實工程項目為背景的案例教學法授課方式有效地調動了碩士研究生的學習積極性，巧妙地將抽象的理論知識、晦澀的工程技術以及檢測設備嵌入具體的工程案例中，實現了知識從理論到實踐的跨越式遷移。真實的工程項目案例，為學生構建了直觀、生動的學習情境，極大地激發了學生的好奇心和探索欲望，提升了學生主動學習的能力。

②案例教學法中所選的實際工程案例緊扣課程知識點，從社會及行業的需求出發，顯著加深了學生對工程檢測和加固知識的理解，提高了學生分析、解決問題的能力，學生普遍認為該課程實用性強，是一門有趣、有用的課程。

3.2.2 教師總結分析

①案例教學法源自西方，實施效果卻因為中國的傳統文化受到了限制，西方鼓勵個性，而中國強調集體，學生不善于、不主動表達自己的看法，導致課堂討論廣度和深度有限。因此，基于PDCA閉環模式，激發學生在教學全過程的參與熱情是最大化案例教學效益的關鍵。

②鑒于學生知識儲備尚淺且工程實踐經驗有限，需要選擇合適的案例，以激發學生的探索欲，確保他們有能力和興趣參與課堂討論。倘若案例超出學生的認知范疇時，則會削弱學生參與案例分析的積極性。因此，選擇學生熟知、社會影響大、且有啟發意義的工程案例是案例教學法的基礎。

③學生在討論時有時會陷入對細節的糾結，導致偏離主題，影響教學效益。因此需要老師在課中給予糾正，引導學生聚焦于核心議題。在最后，土木工作為一門高度實踐性和經驗導向的學科，其鑒定、檢測和加固往往遵循明確的規范與標準，限制了案例教學法在課程中對學生的創新能力和批判性思維的培養。

3.2.3 學習成效評估

為了深化PDCA閉環模式下案例教學改革，提高研究生培養質量，2023—2024學年第二學期末對51名碩士研究生進行了問卷調查，結果如圖3所示。調查結果表明，79.3%的學生認為基于PDCA閉環模式的案例教學法顯著提升了學生的學習興趣，93.1%的學生表示該教學方法有效，認為所選案例具有代表性和實用性。此外，該教學方法還促進了學生多方面能力的提升，包括自主收集材料（75.9%）、獨立思考（72.4%）、溝通表達（51.7%）、傾聽反饋（48.3%）及批判性思維（48.3%）等能力。以上調查數據表明，基于PDCA閉環模式的案例教學法在工程結構鑒定與加固課程教學改革中取得了顯著成效，從社會及行業需求出發，為新工科背景下培養復合型創新人才提供了新思路。

4 結論

本文通過深入分析工程結構鑒定與加固課程的教學現狀，引入基于PDCA閉環模式的案例教學法教學模式，結合該教學方法的獨特優勢，貫穿課前、課中及課后整個教學過程，開展相應的教學設計與評價。基于PDCA閉環模式的案例教學法有效提升了課程教學效果和質量，提高了學生學習的主動性與積極性，加深了學生對土木工程專業的認可度，同時，也潛移默化地提高學生獨立思考、分析問題、解決問題及理論聯系實際的能力，強化了學生工程倫理教育，培養了學生精益求精的大國工匠精神。實踐結果表明，在“以學生為中心”的教學理念指導下，基于PDCA閉環模式的案例教學法在提升學生知識掌握和培養綜合素質方面取得了顯著的成效，為新工科背景下高校培養復合型創新人才以及工程結構鑒定與加固等相關專業課程教學改革提供了新思路和方法。

*通信作者：胡彪

★基金項目：深圳大學教學改革研究項目（JG2023111）。

參考文獻

肖從真，李建輝，馬天怡，等.既有建筑結構加固改造與性能提升現狀與發展[J].工業建筑，2024，54（1）：20-30.

黃曉旭，胡彪，蔣嘉嘉.案例教學法在房屋建筑學課程中的應用探索[J].科教導刊，2024（14）：122-124.

王軍軍，艾軍.《土木工程結構試驗與檢測》課程的教學改革與探討[J].東南大學學報（哲學社會科學版），2012，14（S2）：106-107.

周凱，袁洪強，謝向東.工程教育認證背景下建筑結構試驗與檢測課程教學改革研究——以長江大學為例[J].華章，2024（2）：102-104.

屈芳.哈佛案例教學：歷史回溯、特點探析與方法借鑒[J].管理案例研究與評論，2024，17（4）：663-674.

王喜斌，王俊紅，劉金梅，等.基于工程項目教育理念的《檢測技術》課程教學改革探索[J].北華航天工業學院學報，2015，25（6）：45-47.

陳昕，劉明，王強，等.“土木工程結構試驗與檢測”課程教學改革——以沈陽建筑大學為例[J].中國建設教育，2022，1（1）：42-45.