本科审核评估是提升教育质量的重要手段，它不仅是对学校教学水平的全面检查，也是推动高等教育向高质量发展的契机。为积极配合本科审核评估工作，工学院推出“一流课程系列”专题，本期介绍的是获评2023年广东省一流本科课程的《基础工程》。该课程由工学院土木与智慧建设工程系王延宁副教授领衔，团队成员包括沈水龙教授、林鹏教授、赵林爽副教授和黄涤宇高工。该课程强调理论与实践相结合，运用混合式教学、PBL项目式引导和多元评价等手段，重点训练学生结构性思维、创新能力和提升解决实际岩土工程问题的能力。
1.课程简介
《基础工程》是一门专业核心课，具有实践性强、紧密联系现行国家设计规范、涵盖内容广泛的特点。教学主要目的是培养学生灵活、综合运用理论知识解决实际复杂工程问题的能力，并深刻理解作为土木工程师应承担的社会责任。授课对象是土木工程专业大三学生，目前课程负责人主持了与该课程直接相关的教学改革项目2项、省级质量工程项目1项，指导本科生发表SCI论文6篇，申请发明专利5项，授权发明专利3项，取得了较丰硕的改革成果。
2.课程定位与出发点
近年来，面对土木工程行业下行等压力，传统课堂教学普遍存在学生课堂专注力不高，动手解决实际问题能力不足等现象。针对这一新形势，本课程建设重心是基于新工科课程知识体系重构与挑战性问题引导的创新启智融合协同培养，具体体现为基于Objective Based Education (OBE)教学理念中强调构思－设计－实现－运作进行有机结合，创建在数智时代背景下的，具备解决复杂工程问题能力的高级工程专业人才为目标的高等工程教育新模式。课程的定位和出发点包括如下几点：
1 育人理念的转变：培养重点从学知识向强能力、多动手转变。大数据和大语言模型的普及弱化了知识本身的信息载体功能，而是作为要素参与创新和综合解决实际问题能力的建设。因此育人理念向提升创新能力、提出和解决问题能力、批判性思维能力和协作沟通能力转变，课程各环节的教学设计由“知识为主”向“能力为先”转变。
2 基于挑战性问题或项目引导的课程（PBL）革新：基于实际基础工程所涉及的如厂房基础设计、高层住宅基础和基坑设计以及桥梁桩基础设计等工程问题或工程项目，通过大语言模型辅助编程和AI助教，开展问题导向的课程设计，替代传统课堂讲授的被动学习模式。项目式学习不再是案例教授，而是完全学生在指导老师辅导下的项目实践。
3 应用多元评价生成式引导学生创新思维提升和多目标育人目标实现：相较于传统教学可交互大量过程数据，如学生每一次的提问记录，结果反馈情况和任务完成数据。这进一步提升了多元评价过程的客体针对性和科学性。通过多角度和多方法的过程评价，注重学习过程的引导，进而促使学生不断修正，整体提升，实现在课程学习中的PDCA循环。此外，强调评价主客体的转换，突出学生自我的个人实现，同时包括其他多样性和综合性评价，彻底打破传统考试或课程论文都被动方式，旨在通过评价方式转换来引导学生主体全面的知识掌握、能力发展和素质提升。
4 个性化学习和实时反馈的实现：个性化学习是当前工程教育的重要趋势之一。大语言模型背景下，通过构建相应的功能设置，将可以根据每个学生的学习进度和理解情况，自动调整相应的章节内容和难度，实时反馈引导。本课程在前期教改建设中，已根据土木工程就业特点，区分交通方向和房建方向进行了知识重构，构建了模块化的教学方式。
5 团队协助能力的增强：团队协作是工科教育的核心能力构成。当下个性化社交不断强调个体而一定程度上削弱了团队合作，在分配课程时，通过设置合理的分配机制，训练和强化团队协作的作用，通过学习过程中监控团队成员的互动，提供协作建议和冲突解决方案，提升协作效率。
6 创新思维的提升：创新性思维是工程教育中另一项不可或缺的重要要素，将在PBL中激发学生的创意，通过提供多样化的参考资料和创意建议，促进学生的创新思维。通过模拟和虚拟现实技术，提供更加直观的设计体验，激发学生的创造力。在创意激发过程中，可以结合机器学习算法，预测学生的创意发展趋势，并给予针对性指导。
3.课程建设情况：
（1）模块化与创新思维为主体的教学内容建设
基于现代教育的特点和本门课程的知识结构，打造模块化的教学模式，主体知识采用线上异步建课后，核心知识单元（浅基础、桩基础、地基处理、基坑工程）学生自学40%，课堂讲授60%；针对房建工程和道桥工程两个专业方向的实际，拓展知识单元（房建工程：连续基础、基础抗震；道桥工程：挡土墙、沉井基础），学生自学70%，课堂讲授讨论30%。
以教学质量的提升为目标，借助移动互联网技术，多手段挖掘学生学习的主动性、积极性与创造性。包括：
(1)启发式教学：利用我国古今典型的基础工程案例、国外优质工程案例启发，例如在讲解浅基础时介绍桑浦山与东海岸建筑基础的区别，理解地层变化对基础设计的重要影响，讲解人工地基时，介绍赵州桥桥台的预压工艺，融入思政元素和启发元素，理解工程师责任与中华文明的古老智慧；
(2) 探究式教学：分享当下土木工程时事资讯，结合工程架构基础知识，让学生分小组进行互动探讨，教师进行综合点评。如今年以来发生的某高速公路滑坡事故，某地铁车站基坑透水事故。充分理解岩土工程特点和工程师责任。
(3) 研究性教学：利用在线开放课程平台推送参考性学术文献资料，拓展学生研究兴趣，引导创新创业。基于本课程知识，共指导国家级创新项目4项，学生撰写多项科技论文和发明专利。
(4) 项目和案例教学：通过本省、市相关建设项目，带领学生进行实地考察学习，角色扮演开展案例教学。充分发挥地方行业协会和地方企业，每次课程会组织学生参观相关工程项目2-3次。
(5) 通过线上线下混合式教学，充分利用线上学习碎片化特点和线下教学互动性、启发性的各自特点，打破学习空间限制,提高教学效率。
（2）基于案例或挑战性问题引导的教学方法
1. 彻底打破以教学为主体的模式，改由学生为中心，自主学习为主，融合线下教学，以能力培养为重点，进行混合式教学改革。采用目标设计为引导，结合案例分析、课堂讲解、小组讨论和现场观摩等多种教学方法，形成贯穿课程全过程的项目式学习架构。
2. 注重专创融合的教育模式，以教学质量的提升为目标，多手段挖掘学生学习的主动性、积极性与创造性。运用线上线下混合式等多种教学等手段提高教学效率；
3. 有机融入思政元素的教学模式，结合实践性强的特点，充分挖掘将德育渗透日常教学,如宋朝洛阳桥的 “种蛎固基法”；聚焦社会热点问题，提升爱国主义情操，增强学生辨识能力和实践能力；
4. 注重实效重视实践，课程负责人兼任多个省部级学会组织和国企外部董事等，充分调动社会资源，通过与行业协会及设计院、工程单位联系紧密，建立多个基础工程相关实习基地，以工程师能力培养为目标，激发学生充分接触工程实际，在设计、建设、施工、咨询全过程获得有益积累；
5. 重视创新培养和科技产出导向，基于本课程的基本知识引导学有余力的同学积极参与“大学生创新创业”项目，指导国家级创新项目4项，省级项目2项，指导学生撰写核心论文10篇，其中SCI论文6篇，申请发明和实用新型专利5项，授权3项；
6.重视教学交流：申请人与中山大学、深圳大学、浙江大学等多所高校的《基础工程》授课青年教师保持科研和教学方面的合作，保障了教学内容和教学资源的共享共赢。
（3）思政元素与创新启智融合的课程设计
深入挖掘了课程内涵的多重思政要素，进行了精心的思政教学、融入设计，课程思政 的教学方法，采用了讲、查、做、演、论等多元化的教学方法，全方位、全过程的融入思政，同时实行课堂内外、学校内外、线上线下三个结合，拓展教学时间与空间。例如利用我国古今典型的基础工程案例（洛阳桥、应县木塔、虎丘塔……）、国外优质工程案例（比萨斜塔、厄勒隧道）启发学生的思考能力，分享当下土木工程时事资讯，结合工程架构基础知识，让学生分小组进行互动探讨，利用在线开放课程平台推送参考性学术文献资料，拓展学生研究兴趣，引导创新创业，将本课程的创新启智特点与知识模块重构相结合。
（4）工程师思维能力提升为目标的实践性教学
针对当前学生普遍缺乏工程实践认知，而基础工程课程本身又具有较强的实践性特征的矛盾。多年来逐步构建了新工科背景下以工程师思维能力提升为目标的实践性教学体系。主要包括：
1 企业导师进课堂，每学期都有2课时的企业工程师进课堂讲授实际项目过程。
2 项目考察实践，与土木工程施工课程联合，每学期组织1次工程项目考察实践。学生可实际学习分析项目实践中的经验、问题，分享实习感悟。
3 工程事故案例库，在线上课程中整理了近年来的重大工程事故案例视频，学生可通过观看案例事故视频和历史资料来分析反演事故过程。
（5）多元性评价生成式引导的能力提升和多目标育人实现
1. 重视交互过程数据，如在线学习过程数据、研讨数据和项目完成过程的交互数据。评价目的是引导自我达成（成绩占比30%）。
2. 强调评价主客体的转换，突出学生自我的个人实现以及小组活动中的团队力和领导力（20%）。
3 同时包括其他多样性和综合性评价（50%），彻底打破传统考试或课程论文都被动方式，旨在通过评价方式转换来引导学生主体全面的知识掌握、能力发展和素质提升。
将考核作为教学质量评价与学习过程监控手段，形成结果导向（OBE）的教学质量持续改进闭环。
4. 课程特色与创新：
总结而言，该课程具有以下几方面的特色：
（1）模块化与创新思维为主体的教学内容建设
（2）基于案例或挑战性问题引导的教学方法
（3）思政元素与创新启智融合的课程设计
（4）工程师思维能力提升为目标的实践性教学
（5）多元性评价生成式引导的能力提升和多目标育人实现
《基础工程》课程以其创新的教学设计、丰富的工程实践内容和巧妙的课程思政融入，成为工学院本科教育中的一门特色课程。学生不仅获取基础工程课程的专业知识，也通过校企合作和实践创新培养了学生的创新思维和解决复杂工程问题的能力。这门课程的成功经验为其他专业课程的教学改革提供了宝贵的借鉴，彰显了工学院在教育教学质量提升方面的持续努力。
图文：工学院
