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(huì)發(fā)展密切聯(lián)系，為保證畢業(yè)生的能力與社會(huì)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(diǎn)，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(shí)施可行性，將該方法在兩門專業(yè)課中進(jìn)行了實(shí)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(qiáng)調(diào)的是對(duì)職業(yè)或崗位所需能力的確定、學(xué)習(xí)、掌握和運(yùn)用[1]。CBE模式的教學(xué)目標(biāo)以學(xué)生的各項(xiàng)專業(yè)能力為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)，并通過建立相應(yīng)的能力評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)學(xué)習(xí)達(dá)成度進(jìn)行評(píng)價(jià)，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(huì)發(fā)展需求。CBE在北美的應(yīng)用對(duì)象主要是職業(yè)教育，但其能力本位的培養(yǎng)機(jī)制對(duì)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(duì)“工業(yè)及機(jī)器人”實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)改革，達(dá)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(biāo)的能力本位培養(yǎng)機(jī)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(biāo)結(jié)合，亦可以對(duì)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(dá)到提高本科畢業(yè)生畢業(yè)要求達(dá)成度的目的。
（二）土木工程專業(yè)的能力培養(yǎng)目標(biāo)
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(gè)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(píng)估（認(rèn)證）文件》中的描述，土木工程專業(yè)的畢業(yè)要求包括12個(gè)方面，分別是工程知識(shí)、問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會(huì)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、溝通、項(xiàng)目管理、終身學(xué)習(xí)。對(duì)比分析可以看出，評(píng)估（認(rèn)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(dá)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(jī)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(jìn)行教學(xué)改革，對(duì)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(dá)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(shí)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(rèn)可，主旨是在較為枯燥生硬的知識(shí)點(diǎn)講解中穿插實(shí)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(shí)踐案例密切結(jié)合的理論知識(shí)點(diǎn)提煉出來，融入到教師精心準(zhǔn)備的案例中去，使得學(xué)生能自然而然地接受知識(shí)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(gè)環(huán)節(jié)依次進(jìn)行。而逆向教學(xué)法則反其道行之，從知識(shí)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(shí)點(diǎn)，進(jìn)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(dòng)，激發(fā)學(xué)生的探究精神，以達(dá)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(shí)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(diǎn)，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(jìn)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(shí)踐應(yīng)用的過渡時(shí)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(duì)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(biāo)要求可以看出，本專業(yè)的實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)，人才的培養(yǎng)與社會(huì)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(shí)，現(xiàn)有的眾多的研究基礎(chǔ)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(duì)現(xiàn)有的教學(xué)改革研究成果進(jìn)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(jìn)行土木工程專業(yè)的教學(xué)改革。
三課程教學(xué)改革實(shí)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(jì)原理》兩門課程作為實(shí)踐對(duì)象，采用逆向案例教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，達(dá)到CBE的培養(yǎng)目的。
（一）CBE培養(yǎng)目標(biāo)
《土木工程制圖》課程屬于土木工程基礎(chǔ)課，授課對(duì)象是大一新生，要求的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備少，教學(xué)目的重在培養(yǎng)基礎(chǔ)的讀圖、識(shí)圖能力，同時(shí)構(gòu)建學(xué)生對(duì)專業(yè)研究對(duì)象的基本認(rèn)識(shí)，對(duì)照表1中的能力要求，本課程的CBE目標(biāo)主要是第2項(xiàng)工程表達(dá)與交流能力，兼顧第1項(xiàng)獲取知識(shí)與信息能力及其他能力?！豆こ毯奢d與結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)原理》屬于土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課，授課對(duì)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(shí)，能分析并解決土木工程的實(shí)踐問題。教學(xué)目的重在培養(yǎng)應(yīng)用專業(yè)知識(shí)發(fā)現(xiàn)、解決工程問題的能力。對(duì)照表1中的能力要求，本課程主要目標(biāo)是培養(yǎng)第1、4、5、6幾項(xiàng)能力，同時(shí)兼顧其他幾項(xiàng)能力。
（二）逆向案例教學(xué)設(shè)計(jì)
針對(duì)前述兩門課程，各自選取一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)踐分析?！锻聊竟こ讨茍D》課程以“投影法”知識(shí)點(diǎn)為例，教學(xué)目標(biāo)為掌握畫法幾何的正投影法則、培養(yǎng)工程表達(dá)、交流能力。采用CBE理念的逆向案例法進(jìn)行教學(xué)，案例題目為“請(qǐng)繪制一素混凝土（混凝土標(biāo)號(hào)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(zhǔn)確制作出該梁。”教學(xué)設(shè)計(jì)如下：請(qǐng)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(dá)到要求進(jìn)行檢驗(yàn)；根據(jù)解答中的缺失信息或不準(zhǔn)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(zhǔn)確標(biāo)注尺寸、題目最初未給出混凝土強(qiáng)度等問題，引出解決問題所需要的新知識(shí)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(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)工程表達(dá)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(shì)，對(duì)土木工程專業(yè)人才的能力要求越來越高。《高等學(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(píng)估（認(rèn)證）文件》對(duì)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(biāo)。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(shí)，采用逆向案例教學(xué)法對(duì)具體的課程進(jìn)行了教學(xué)模式的改革，得到了有價(jià)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(biāo)，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(biāo)，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(jǐn)記以培養(yǎng)目標(biāo)為核心，一切為其服務(wù)。
作者：陳怡 黎新蓉 唐思遠(yuǎn) 單位：桂林電子科技大學(xué)建筑與交通工程學(xué)院