逆向案例教學(xué)法在土木工程專業(yè)的研究

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摘要：高校土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)與社會發(fā)展密切聯(lián)系，為保證畢業(yè)生的能力與社會需求的一致，本文分析了CBE（CompetencyBasedEducation）培養(yǎng)理念在土木工程專業(yè)的內(nèi)涵，確定了以CBE培養(yǎng)的理念為主旨的教學(xué)思想。結(jié)合土木工程專業(yè)課程的教學(xué)特點，探討了基于CBE理念的逆向案例教學(xué)法在土木工程專業(yè)的實施可行性，將該方法在兩門專業(yè)課中進行了實踐，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：土木工程；CBE；逆向案例教學(xué)

一CBE在土木工程專業(yè)教學(xué)的內(nèi)涵

（一）CBE理念及其應(yīng)用

CBE(CompetencyBasedEducation)是“以能力培養(yǎng)為中心的教學(xué)體系”，它強調(diào)的是對職業(yè)或崗位所需能力的確定、學(xué)習(xí)、掌握和運用[1]。CBE模式的教學(xué)目標以學(xué)生的各項專業(yè)能力為導(dǎo)向，強調(diào)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)，并通過建立相應(yīng)的能力評價指標對學(xué)習(xí)達成度進行評價，最大限度的提高學(xué)生的專業(yè)能力和綜合能力，使其適應(yīng)社會發(fā)展需求。CBE在北美的應(yīng)用對象主要是職業(yè)教育，但其能力本位的培養(yǎng)機制對的我國高等職業(yè)教育和本科教育改革均有積極的借鑒意義。邵欣[2]等采用CBE理念對“工業(yè)及機器人”實訓(xùn)項目進行教學(xué)改革，達到了培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力的目的。鐘欣[3]研究了CBE在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用，構(gòu)建了以體育綜合能力為導(dǎo)向的培養(yǎng)體系。李穎[4]研究了以能力為導(dǎo)向的CBE背景下教師教育的課程改革，為教師教育提供了改革參考。張凱，李振春[5]探討了以“卓越工程師”為培養(yǎng)目標的能力本位培養(yǎng)機制。大多數(shù)現(xiàn)有的CBE應(yīng)用研究結(jié)果均集中在職業(yè)教育領(lǐng)域，這與該理念的核心思想是一致的。但這并不代表CBE培養(yǎng)模式只適合于職業(yè)教育，深入分析現(xiàn)有研究結(jié)論可以發(fā)現(xiàn)，CBE的理念與本科教學(xué)中的能力培養(yǎng)目標結(jié)合，亦可以對本科的教學(xué)方法、教學(xué)體系起到指導(dǎo)作用。本文的研究目的就是將CBE的能力本位理念引入到土木工程本科教學(xué)中，以期達到提高本科畢業(yè)生畢業(yè)要求達成度的目的。

（二）土木工程專業(yè)的能力培養(yǎng)目標

根據(jù)《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》[6]的指導(dǎo)性要求，土木工程專業(yè)培養(yǎng)的能力結(jié)構(gòu)由6個方面組成，如表1所示。另外，根據(jù)2017版《全國高等學(xué)校土木工程專業(yè)評估（認證）文件》中的描述，土木工程專業(yè)的畢業(yè)要求包括12個方面，分別是工程知識、問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團隊、溝通、項目管理、終身學(xué)習(xí)。對比分析可以看出，評估（認證）中的12條畢業(yè)要求與專業(yè)指導(dǎo)規(guī)范中的能力要求含義基本一致。為了保證畢業(yè)生達到相應(yīng)的畢業(yè)要求，必然要求在高校的教學(xué)體系中建立配套的能力培養(yǎng)機制。而CBE的培養(yǎng)理念正是以專業(yè)能力為導(dǎo)向，建立以培養(yǎng)學(xué)生能力為中心的教學(xué)體系。因此，采用該理念進行教學(xué)改革，對提升土木工程專業(yè)教學(xué)的教學(xué)效果，提高畢業(yè)生畢業(yè)能力要求的達成度有重要積極作用。

二逆向案例教學(xué)法

（一）逆向案例教學(xué)法的含義

逆向案例教學(xué)法以案例作為依托，以逆向教學(xué)的模式完成知識的傳授與學(xué)習(xí)。其中的案例教學(xué)環(huán)節(jié)在不同層次、專業(yè)的教學(xué)中已經(jīng)獲得大量的認可，主旨是在較為枯燥生硬的知識點講解中穿插實踐案例，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，其核心要領(lǐng)是將與實踐案例密切結(jié)合的理論知識點提煉出來，融入到教師精心準備的案例中去，使得學(xué)生能自然而然地接受知識并理解其應(yīng)用。逆向教學(xué)法是與傳統(tǒng)的教學(xué)過程反向的一種教學(xué)模式。順向的教學(xué)過程通常是概念提出、定義、理論基礎(chǔ)、舉例說明、應(yīng)用推廣幾個環(huán)節(jié)依次進行。而逆向教學(xué)法則反其道行之，從知識的應(yīng)用出發(fā)，通過自主學(xué)習(xí)、提問、討論等方式逐步“倒推”所需的知識點，進而引申出重要概念的定義及原理，講授過程注重思維的啟發(fā)與互動，激發(fā)學(xué)生的探究精神，以達到鞏固教學(xué)效果，提高教學(xué)效率的目的。在逆向教學(xué)法的實施中，引入適當(dāng)?shù)陌咐虒W(xué)，即成為逆向案例教學(xué)法。

（二）逆向案例教學(xué)法的應(yīng)用

逆向教學(xué)法早期是在英語教學(xué)[7]中采用?？紤]到該方法分階段的特點，諸多學(xué)者將其推廣應(yīng)用在體育[8,9]與醫(yī)學(xué)專業(yè)[10,11]的教學(xué)當(dāng)中。除此之外，一些其他專業(yè)也采用了逆向教學(xué)法進行了教學(xué)改革[12-14]。現(xiàn)有的研究結(jié)果表明，逆向教學(xué)法在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、縮短理論學(xué)習(xí)與實踐應(yīng)用的過渡時間、提高學(xué)生綜合能力方面起到很大的積極作用。

（三）逆向案例法對于土木工程專業(yè)的適用性

根據(jù)前文的土木工程專業(yè)的能力培養(yǎng)目標要求可以看出，本專業(yè)的實踐應(yīng)用性強，人才的培養(yǎng)與社會及工程領(lǐng)域的發(fā)展關(guān)系密切，這與逆向案例教學(xué)法的教學(xué)組織核心十分契合，同時，現(xiàn)有的眾多的研究基礎(chǔ)及實踐經(jīng)驗為筆者提供了充分的參考，使得該方法在土木工程專業(yè)教學(xué)中具備足夠的可行性。綜上，筆者在對現(xiàn)有的教學(xué)改革研究成果進行深入分析后，擬以CBE理念作為教學(xué)改革的指導(dǎo)思想，以案例教學(xué)法作為教學(xué)方法，以逆向教學(xué)法作為教學(xué)模式進行土木工程專業(yè)的教學(xué)改革。

三課程教學(xué)改革實踐

以土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)課《土木工程制圖》和專業(yè)基礎(chǔ)課《工程荷載與結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計原理》兩門課程作為實踐對象，采用逆向案例教學(xué)法進行教學(xué)，達到CBE的培養(yǎng)目的。

（一）CBE培養(yǎng)目標

《土木工程制圖》課程屬于土木工程基礎(chǔ)課，授課對象是大一新生，要求的專業(yè)知識儲備少，教學(xué)目的重在培養(yǎng)基礎(chǔ)的讀圖、識圖能力，同時構(gòu)建學(xué)生對專業(yè)研究對象的基本認識，對照表1中的能力要求，本課程的CBE目標主要是第2項工程表達與交流能力，兼顧第1項獲取知識與信息能力及其他能力。《工程荷載與結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計原理》屬于土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課，授課對象是大二下學(xué)期或大三的學(xué)生，學(xué)生已經(jīng)具備一定的專業(yè)知識，能分析并解決土木工程的實踐問題。教學(xué)目的重在培養(yǎng)應(yīng)用專業(yè)知識發(fā)現(xiàn)、解決工程問題的能力。對照表1中的能力要求，本課程主要目標是培養(yǎng)第1、4、5、6幾項能力，同時兼顧其他幾項能力。

（二）逆向案例教學(xué)設(shè)計

針對前述兩門課程，各自選取一個知識點進行實踐分析?！锻聊竟こ讨茍D》課程以“投影法”知識點為例，教學(xué)目標為掌握畫法幾何的正投影法則、培養(yǎng)工程表達、交流能力。采用CBE理念的逆向案例法進行教學(xué)，案例題目為“請繪制一素混凝土（混凝土標號C30，此信息在解答過程中給出）梁，尺寸300×200×3600mm；要求看圖的人能夠看懂并能準確制作出該梁?！苯虒W(xué)設(shè)計如下：請2~3位同學(xué)在黑板完成，其他同學(xué)自行完成；通過提問黑板上的解答是否能達到要求進行檢驗；根據(jù)解答中的缺失信息或不準確信息引出投影的必要性與投影法則的要求，如一部分同學(xué)畫的“立體”圖，無法準確標注尺寸、題目最初未給出混凝土強度等問題，引出解決問題所需要的新知識與技術(shù)；根據(jù)分析結(jié)果建立投影體系與法則；定義中心投影與平行投影等概念；再次完成案例，掌握知識點，強調(diào)工程表達能力的重要性。

四結(jié)論

土木工程專業(yè)與建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展密切相關(guān)，當(dāng)前的土木工程領(lǐng)域呈現(xiàn)信息化、綜合化、復(fù)雜化的趨勢，對土木工程專業(yè)人才的能力要求越來越高?！陡叩葘W(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》與《全國高等學(xué)校土木工程專業(yè)評估（認證）文件》對高校土木工程的畢業(yè)生提出了明確的畢業(yè)要求與能力培養(yǎng)目標。因此，以能力為本的教學(xué)理念、教學(xué)方法應(yīng)該得到足夠的重視，通過本文的分析，確立了CBE培養(yǎng)的主旨及其在土木工程專業(yè)的內(nèi)涵。同時，采用逆向案例教學(xué)法對具體的課程進行了教學(xué)模式的改革，得到了有價值的結(jié)論：（1）結(jié)合專業(yè)需求，明確專業(yè)能力培養(yǎng)目標，這是CBE培養(yǎng)理念的執(zhí)行基礎(chǔ)；（2）明確專業(yè)課程的能力培養(yǎng)目標，并將其貫徹在課程的具體教學(xué)環(huán)節(jié)中，這是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要執(zhí)行環(huán)節(jié)；（3）無論是逆向案例教學(xué)還是傳統(tǒng)教學(xué)方法，均要謹記以培養(yǎng)目標為核心，一切為其服務(wù)。

作者：陳怡 黎新蓉 唐思遠 單位：桂林電子科技大學(xué)建筑與交通工程學(xué)院