基于“金課”建設(shè)的道路勘測設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革★

張清峰 張雅婷

(江南大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

1 概述

2018年6月陳寶生部長在新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議上首次提出要“提升大學(xué)教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)著力狠抓課程教學(xué)質(zhì)量，將“水課”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖鹫n”[1，2]。結(jié)合這一具體要求，努力將土木工程專業(yè)路橋方向?qū)I(yè)核心課《道路勘測設(shè)計(jì)》建設(shè)成有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”[3]。通過“金課”建設(shè)達(dá)成土木工程專業(yè)《道路勘測設(shè)計(jì)》的教學(xué)目標(biāo)和人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2 《道路勘測設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)要求和人才培養(yǎng)目標(biāo)

《道路勘測設(shè)計(jì)》是土木工程專業(yè)橋梁與道路工程方向的專業(yè)必修課程。本課程主要研究汽車行駛力學(xué)性能與道路平縱橫幾何線形之間的關(guān)系，確保所設(shè)計(jì)的路線能保證行車安全、快速、經(jīng)濟(jì)、旅客舒適以及與周圍的自然景觀相協(xié)調(diào)，線形組合設(shè)計(jì)滿足駕駛員視覺和心理上的要求，它涉及到人、車、路、環(huán)境幾個方面的因素[4]。通過該課程的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們了解國家最新的有關(guān)道路勘測設(shè)計(jì)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。掌握并運(yùn)用道路勘測設(shè)計(jì)專業(yè)知識體系對選線定線問題進(jìn)行綜合分析并給出初步設(shè)計(jì)解決方案。能夠結(jié)合道路勘測設(shè)計(jì)文獻(xiàn)研究分析實(shí)際工程中遇到的復(fù)雜工程問題，評價其解決方案，并得到有效的結(jié)論。在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時，結(jié)合安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、美觀及地形和其他自然條件等做綜合考慮。能夠從社會、健康、安全、法律以及文化的影響等方面，基于道路勘測設(shè)計(jì)專業(yè)知識，評價設(shè)計(jì)方案的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性[5]。

3 現(xiàn)行教學(xué)中《道路勘測設(shè)計(jì)》存在的主要問題

表1 學(xué)時分配表

問題之一：根據(jù)江南大學(xué)土木工程專業(yè)2016版培養(yǎng)方案，《道路勘測設(shè)計(jì)》課程理論課時較少，根據(jù)教材，該課程共有11章，內(nèi)容較多。根據(jù)教學(xué)安排，學(xué)時計(jì)劃如表1所示[4]。從表1可以看出，該課程內(nèi)容多，理論學(xué)時少，沒有足夠課時對每一個知識點(diǎn)都進(jìn)行詳細(xì)講解。因此，同學(xué)們要真正達(dá)成本門課的教學(xué)要求，除了進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)外，還要在課外針對一些重要的知識點(diǎn)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。且隨著國家規(guī)劃、省級規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃的公路基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，道路基礎(chǔ)理論知識的不斷豐富、技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的不斷修訂和完善，課程內(nèi)容多與課時少之間的矛盾更加突出。問題之二：學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并不高，學(xué)習(xí)比較被動，能做到課前預(yù)習(xí)，課后自覺復(fù)習(xí)的同學(xué)較少。問題之三：目前該課程的考核形式較為簡單，考核成績主要為平時成績和期末考試成績折算后的總評成績。以土木工程16級同學(xué)的《道路勘測設(shè)計(jì)》總評成績?yōu)槔M(jìn)行分析，總評成績分析如表2所示。

表2 總評成績分析表

該門課程土木1601～1604共有25人選修。從表2可以看出，不及格人數(shù)1人，占4.0%，及格人數(shù)3人，占12.0%，中7人，占28.0%，良10人，占40.0%，優(yōu)4人，占16%，成績分布基本成正態(tài)分布。該課程的總評成績情況基本可以反映學(xué)生對本門課程知識的掌握程度，對一些基本概念基本理論的掌握程度。學(xué)生失分較多的題目主要集中在單選題、計(jì)算題上面，這些題目比較靈活，主要反映學(xué)生沒有真正理解一些主要的概念。失分較少的題目主要集中在填空、名稱解釋、簡答題上面，因?yàn)檫@部分題目相對較簡單，學(xué)生掌握較好。

4 基于“金課”建設(shè)的課程教學(xué)改革探索

“金課”的主要特點(diǎn)為高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。高階性主要指重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際復(fù)雜工程問題的綜合能力和高級思維[3]。創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在三個方面：一是課程內(nèi)容有前沿性和時代性，體現(xiàn)本專業(yè)最新的發(fā)展動態(tài)，比如可以簡單介紹BIM技術(shù)、“3S”技術(shù)、動態(tài)全景仿真技術(shù)、智慧交通、無人駕駛技術(shù)等新的技術(shù)。講課內(nèi)容根據(jù)最新路線設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行調(diào)整、補(bǔ)充和完善。二是教學(xué)形式先進(jìn)性和互動性，可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的方式。三是課程學(xué)習(xí)結(jié)果具有探究性和個性化，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生思考不懂的知識，通過自己思考把重點(diǎn)難點(diǎn)知識消化。挑戰(zhàn)度主要指提高課程的難度，擴(kuò)寬課程的深度[3]?；谕聊竟こ虒I(yè)路橋方向《道路勘測設(shè)計(jì)》“金課”建設(shè)的要求，主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式三方面進(jìn)行教學(xué)改革。

4.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

為了增加同學(xué)們學(xué)習(xí)的興趣，課程開始階段在講到公路和城市道路的現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃時，可以增加同學(xué)們身邊的一些市政重點(diǎn)工程的介紹，如江南大學(xué)東門的蠡湖大道快速化改造工程、蘇錫常南部高速公路常州至無錫段的太湖隧道工程、省道無錫馬山至宜興周鐵段工程快速化改造工程、城市主干道飛鳳路新建工程、城市次干路萬順道新建工程等。增強(qiáng)授課內(nèi)容的系統(tǒng)性、條理性，幫助學(xué)生理清思路，加強(qiáng)課程各部分內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系[6]。《道路勘測設(shè)計(jì)》主要講授公路和城市道路的路線設(shè)計(jì)。道路是一條三維的立體空間結(jié)構(gòu)物，路線設(shè)計(jì)是指確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的過程[4]。包括平面線形設(shè)計(jì)、縱斷面線形設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)，及其組合設(shè)計(jì)，三者是相互聯(lián)系的，在講授的過程中提醒同學(xué)們有意識的把三者聯(lián)系起來。

4.2 教學(xué)手段的改革

傳統(tǒng)的教學(xué)手段以課堂講授為主，采用多媒體和傳統(tǒng)板書相結(jié)合的方式進(jìn)行[6]。根據(jù)“金課”建設(shè)的要求，教學(xué)手段擬采用線上線下混合形式的教學(xué)形式。

線上：所定《道路勘測設(shè)計(jì)》的教材有相應(yīng)的配套的慕課資源。目前，根據(jù)最新的JTG D20—2017公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[7]該教材已更新至第5版。在課堂教學(xué)的第一次課上，就把相應(yīng)的慕課資源分享給同學(xué)們。有了慕課資源，便可提前布置任務(wù)給同學(xué)進(jìn)行自主預(yù)習(xí)、自主學(xué)習(xí)。建立一個選課同學(xué)的QQ群或者微信群，對同學(xué)們在學(xué)習(xí)過程遇到的問題進(jìn)行互動答疑，同時可以上傳一些學(xué)習(xí)資料，比如和本門課相關(guān)的視頻、最新的規(guī)范等。

線下：以課堂講授為主，輔以課堂提問和主題討論。因課前同學(xué)們提前通過慕課對要講內(nèi)容進(jìn)行了預(yù)習(xí)，課堂的學(xué)習(xí)效率就會提高，每一節(jié)課，針對一些主要的重點(diǎn)、難點(diǎn)的知識點(diǎn)進(jìn)行提問，以加深同學(xué)們對重點(diǎn)難點(diǎn)的理解。每一章結(jié)束后，針對某一重點(diǎn)難點(diǎn)問題進(jìn)行主題討論。如在學(xué)完《道路勘測設(shè)計(jì)》第三章縱斷面設(shè)計(jì)后針對“連續(xù)長、陡下縱的平均坡度設(shè)計(jì)和行車安全之間的關(guān)系”進(jìn)行重點(diǎn)討論。同學(xué)們要想在課堂討論環(huán)節(jié)中表現(xiàn)優(yōu)秀，不僅要深刻理解本章的一些重要知識點(diǎn),如陡坡最大長度限制、緩和坡度、平均縱坡等，還要在課后收集相關(guān)的一些資料，領(lǐng)悟最新路線設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。因道路方向?qū)W生人數(shù)選課較少，每位同學(xué)都有回答問題的機(jī)會。通過課堂討論環(huán)節(jié)，極大的調(diào)動了同學(xué)們學(xué)習(xí)專業(yè)知識的積極性和主動性。

翻轉(zhuǎn)課堂是線上線下混合式教學(xué)的有效方式。比如在講授《道路勘測設(shè)計(jì)》第二章平面線形設(shè)計(jì)時，首先介紹了平面線形的三要素直線、圓曲線、緩和曲線的優(yōu)缺點(diǎn)和設(shè)計(jì)的主要要點(diǎn)，然后介紹了平面線形設(shè)計(jì)的基本原則。對平面線形要素組合設(shè)計(jì)這部分內(nèi)容則采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式來完成。圍繞平面線形要素組合設(shè)計(jì)這一知識點(diǎn)，提前2周布置任務(wù)，讓同學(xué)們利用慕課或其他網(wǎng)絡(luò)資源收集每一種組合要素的典型圖片，對每一種組合形式，講出它的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)時如何采用。并要求對每一種組合要素做成PPT的形式，下次上課時找同學(xué)到講臺去講。教學(xué)實(shí)踐證明，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法的教學(xué)效果比較明顯。多數(shù)同學(xué)課后能認(rèn)真收集相關(guān)資料，準(zhǔn)備充分，在課堂上分享時很容易達(dá)成共識，加深對這個知識點(diǎn)的理解和掌握。

4.3 考核方式的改革

現(xiàn)行的考核方式為期末考試成績占70%，平時成績占30%，其中平時作業(yè)與出勤情況占20%，課堂討論表現(xiàn)及課堂提問回答問題的正確率占10%。根據(jù)“金課”建設(shè)的要求，擬增加過程的考核，且提高考卷試題的難度，擴(kuò)寬深度。

5 結(jié)語

在“金課”建設(shè)過程中，教師的教和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)應(yīng)該是并重的。希望通過師生共同努力，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量，完成《道路勘測設(shè)計(jì)》的教學(xué)要求和人才培養(yǎng)目標(biāo)，真正把《道路勘測設(shè)計(jì)》建設(shè)成“金課”。