新工科背景下《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革研究

【摘要】在新工科建設(shè)的背景下，對《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)存在的問題進(jìn)行了分析，并對《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革進(jìn)行了探索，提出了立德樹人的教學(xué)理論、適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的教學(xué)內(nèi)容、推行線上線下混合式教學(xué)方法、注重過程考核，使《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)更加符合時(shí)代發(fā)展的需求，大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，取得了較好的效果。

【關(guān)鍵詞】新工科? 道路勘測設(shè)計(jì)? 教學(xué)改革

【基金項(xiàng)目】2020年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目：“新工科背景下《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革研究”（編號：HNJG-2020-0970）。

【中圖分類號】G64 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）40-0187-03

《道路勘測設(shè)計(jì)》課程是我校土木工程專業(yè)路橋方向的專業(yè)核心課程，對土木工程專業(yè)路橋方向?qū)W生的專業(yè)知識體系培養(yǎng)有十分重要的影響。在當(dāng)前我國大力倡導(dǎo)新工科、新基建的背景下，與《道路勘測設(shè)計(jì)》相關(guān)的工程項(xiàng)目如高速鐵路、城市地鐵、跨海大橋、長大隧道等所采用的技術(shù)更加復(fù)雜，應(yīng)用傳統(tǒng)的勘測設(shè)計(jì)手段已經(jīng)無法完成上述復(fù)雜的工程項(xiàng)目，在這些工程項(xiàng)目中設(shè)計(jì)及施工單位已經(jīng)引入了BIM技術(shù)、虛擬仿真、GIS系統(tǒng)、無人機(jī)航測等高科技手段。然而傳統(tǒng)的《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)對以上高新技術(shù)尚未涉及，與路橋行業(yè)技術(shù)發(fā)展需求不匹配。此外，以往的《道路勘測設(shè)計(jì)》教學(xué)注重專業(yè)知識的傳授而對立德樹人理念重視不夠;教學(xué)方式簡單機(jī)械，難以吸引學(xué)生興趣。因此傳統(tǒng)的《道路勘測設(shè)計(jì)》教學(xué)方式已不能滿足新工科對人才的需求，因此進(jìn)行《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革具有十足迫切性和必要性。

一、《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)研究現(xiàn)狀

改革開放以來我國的道路建設(shè)進(jìn)入飛速發(fā)展時(shí)期，傳統(tǒng)《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)已不能滿足時(shí)代需求，《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革迫在眉睫，因此國內(nèi)眾多學(xué)者對此進(jìn)行了研究與探索，取得了一系列成果。周艷清[1]提出基于OBE教學(xué)模式的教學(xué)改革實(shí)施方案以及相應(yīng)的改革考核方式，從而提高學(xué)生的專業(yè)水平、提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，讓學(xué)生從中獲得成功的體驗(yàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。李新凱[2]提出了基于項(xiàng)目驅(qū)動的道路勘測設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革思路和方法。根據(jù)課程核心內(nèi)容，編制多個(gè)能涵蓋教學(xué)內(nèi)容的項(xiàng)目計(jì)劃書，由學(xué)生分組完成項(xiàng)目，以大作業(yè)的形式提交研究成果，以此為平時(shí)成績的主要依據(jù)。通過項(xiàng)目驅(qū)動學(xué)習(xí)，學(xué)生由被動知識記憶轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃永斫鈶?yīng)用所學(xué)知識，教學(xué)效果提升明顯。肖敏敏[3]借助現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)在線課程學(xué)習(xí)、虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的科學(xué)技術(shù)手段，通過實(shí)施課程學(xué)習(xí)、課程實(shí)踐、最終考核、相關(guān)性鞏固學(xué)習(xí)等環(huán)節(jié)改革教學(xué)方案，幫助學(xué)生高效率地學(xué)習(xí)道路勘測設(shè)計(jì)課程、協(xié)助老師高效率地授課，同時(shí)也為道路勘測設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革發(fā)展提供了一種較新的探索方向。張航[4]基于武漢理工大學(xué)《道路勘測設(shè)計(jì)》專業(yè)課程的教學(xué)和實(shí)踐現(xiàn)狀，從教學(xué)條件建設(shè)、教學(xué)方法與教學(xué)手段改善、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面，提出了該課程課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)資源平臺應(yīng)用、學(xué)生成績評定等環(huán)節(jié)創(chuàng)新與改革的具體實(shí)施方案和措施。張華[5]采用基于Roadleader的案例分析方法進(jìn)行教學(xué)改革探索。在案例教學(xué)中，劃分“地形識別、路線設(shè)計(jì)、縱斷設(shè)計(jì)、橫斷設(shè)計(jì)及土方計(jì)算”五個(gè)視頻演示，講解了選線軟件操作流程，進(jìn)而以“教師實(shí)際操作+多媒體演示”的形式，詳細(xì)講授了實(shí)際工程線路設(shè)計(jì)的主要步驟及方法。周小勇[6]以工程實(shí)例為依托，在道勘教學(xué)過程中對教學(xué)目標(biāo)、任務(wù)、過程等方面做出了改進(jìn)與探討。師郡[7]提出了基于信息化平臺，包含信息化資源、教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)、案例教學(xué)法和“問題—探究”式教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)改革模式。張雁[8]從優(yōu)化人才培養(yǎng)方案、增強(qiáng)素質(zhì)能力、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)等方面探討了改革方法。上述學(xué)者通過一系列的教學(xué)改革研究，取得了有益的成果，但從總體上看，其教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和評價(jià)方式尚不能滿足新工科關(guān)于道路勘測設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)的要求。

二、《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)存在的問題

根據(jù)新工科對土木工程專業(yè)路橋方向人才的要求，結(jié)合國內(nèi)對《道路勘測設(shè)計(jì)》課程的研究現(xiàn)狀，歸納出該課程教學(xué)的以下不足：

（一）只注重專業(yè)知識傳授的教學(xué)模式不符合新工科人才培養(yǎng)理念的要求

目前國內(nèi)《道路勘測設(shè)計(jì)》課程在教學(xué)過程中普遍偏向于專業(yè)知識傳授，而忽視了立德育人工作。新工科的內(nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng)，要實(shí)現(xiàn)立德樹人目標(biāo)，在課程教學(xué)中進(jìn)行思政教育的作用不可忽視。習(xí)近平總書記在全國高校思政工作會議上指出：“要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面?！?[9]《道路勘測設(shè)計(jì)》課程涉及政治、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、民生等眾多領(lǐng)域，可從其中挖掘、提煉立德樹人相應(yīng)素材，在教授專業(yè)知識的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)全面育人，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的思想觀和價(jià)值觀。從全面育人的角度來講，現(xiàn)階段只注重專業(yè)知識傳授的教學(xué)理念顯然不符合新工科人才培養(yǎng)理念。

（二）教學(xué)內(nèi)容陳舊，跟不上行業(yè)技術(shù)發(fā)展，不能滿足新工科人才的能力要求

根據(jù)新工科 “問技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容，更新工程人才知識體系”要求，對于土木工程專業(yè)路橋方向?qū)W生，其面向的就業(yè)單位往往是設(shè)計(jì)院、施工企業(yè)、監(jiān)理公司及工程咨詢與管理公司等，這就需要學(xué)生是實(shí)踐能力強(qiáng)，既懂技術(shù)、會管理又能創(chuàng)新的復(fù)合型人才，而傳統(tǒng)的《道路勘測設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)內(nèi)容僅僅局限于道路基礎(chǔ)知識與路線幾何形狀的設(shè)計(jì)，在課程教學(xué)中相應(yīng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作與管理能力得不到鍛煉與提高，實(shí)踐機(jī)會少且缺乏創(chuàng)新訓(xùn)練，因此不滿足新工科人才能力的要求。此外，傳統(tǒng)的教材有些內(nèi)容老舊，已經(jīng)被工程實(shí)踐單位所拋棄，但在學(xué)校還照樣被傳授;而隨著“新基建”的推進(jìn)，一大批技術(shù)極其復(fù)雜的工程項(xiàng)目紛紛開工建設(shè)，工程單位為應(yīng)對這些復(fù)雜的工程項(xiàng)目，采用了一系列新技術(shù)如信息技術(shù)、虛擬仿真、人工智能等，這些新技術(shù)又尚未引入高校課堂。因此，目前的教學(xué)內(nèi)容未能跟上行業(yè)技術(shù)的發(fā)展。

（三）課堂教學(xué)方法傳統(tǒng)、單調(diào)，難以吸引學(xué)生興趣

根據(jù)新工科 “問學(xué)生志趣變方法，創(chuàng)新工程教育方式與手段”要求，學(xué)生作為課堂學(xué)習(xí)的主體，專業(yè)教師應(yīng)該通過豐富多彩的教學(xué)方法吸引學(xué)生的興趣，出生于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的大學(xué)生，他們思維方式、學(xué)習(xí)方式、生活方式與上一代學(xué)生相比有了很大變化，其學(xué)習(xí)動力不足、注意力不集中成為常態(tài)。而傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中僅僅只是一種知識傳授型的教學(xué)模式。這種落后教學(xué)方式很難引起學(xué)習(xí)興趣，對于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力就無從談起，學(xué)習(xí)效果自然就強(qiáng)差人意了。

（四）教學(xué)考核評價(jià)手段簡單

根據(jù)新工科“更加注重質(zhì)量保障”要求，課程考核評價(jià)是教學(xué)質(zhì)量保障體系中的重要環(huán)節(jié)。目前本課程學(xué)生的成績基本上是由平時(shí)成績和考試成績組成，以長沙學(xué)院為例，學(xué)生最終成績由30%平時(shí)成績及70%考試成績組成，30%平時(shí)成績根據(jù)出勤及作業(yè)情況打分，70%考試成績由期末閉卷考試決定，不少學(xué)生平時(shí)上課不認(rèn)真聽講，課后也不進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，臨考時(shí)背一背重點(diǎn)，考試過關(guān)就行。這種考核方式不注重學(xué)生過程管理，而只注重結(jié)果考核，難以調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，從而難以保證課程教學(xué)質(zhì)量，達(dá)不到新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)。此外，本課程教學(xué)效果怎樣，傳統(tǒng)的評價(jià)方法往往是學(xué)生或同行教師督導(dǎo)打分，這種評價(jià)方法過于主觀、片面，不能真實(shí)地反映課程實(shí)際教學(xué)效果。教學(xué)是否達(dá)到了既定目標(biāo)也無從知道，對于學(xué)習(xí)中存在的問題很難被全面地發(fā)現(xiàn)。

根據(jù)以上分析可知，傳統(tǒng)的《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)存在著教學(xué)理念落后、教學(xué)內(nèi)容不能適應(yīng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展、教學(xué)方法難以吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、考核評價(jià)手段簡單等問題。因此，按照新工科建設(shè)要求對《道路勘測設(shè)計(jì)》課程進(jìn)行教學(xué)改革勢在必行。

三、課程改革探索

（一）以“立德樹人”為引領(lǐng)，全面改革教學(xué)理念

突出新工科立德樹人的新理念，將教書育人理念貫穿教學(xué)全過程。改變過去注重專業(yè)知識傳授的片面教學(xué)理念，通過深入研究，挖掘課程中的思政元素，在教學(xué)過程中進(jìn)行課程思政，貫徹“三全育人”思想。《道路勘測設(shè)計(jì)》課程知識點(diǎn)多，所涉及的對象包括道路、汽車、人、自然環(huán)境以及社會環(huán)境，其中可供挖掘的課程思政元素眾多，教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過廣泛的研究、討論，并從中國精神、家國情懷、職業(yè)責(zé)任感、法制精神、吃苦耐勞、以人為本等方面時(shí)行歸納整理，專門編撰一本《道路勘測設(shè)計(jì)》課程思政案例集供師生學(xué)習(xí)使用。

（二）主動適應(yīng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展，科研反哺教學(xué)，改革教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)新工科“問技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容，更新工程人才知識體系”要求，根據(jù)路橋行業(yè)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用狀況，對《道路勘測設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。具體教學(xué)內(nèi)容要求體現(xiàn)創(chuàng)新性，并具有一定的挑戰(zhàn)度。

《道路勘測設(shè)計(jì)》課程涉及的知識點(diǎn)非常繁雜，難以在有限的課時(shí)內(nèi)完成課程的教學(xué)目標(biāo)。我們根據(jù)新工科的內(nèi)涵要求及用人單位對路橋?qū)I(yè)技術(shù)崗位的要求來對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究及改革。重點(diǎn)及難點(diǎn)在課堂上著重講，而一些簡單易懂的知識點(diǎn)可少講或通過線上課堂由學(xué)生自主學(xué)習(xí)。尤為重要的是，在現(xiàn)階段道路勘測設(shè)計(jì)實(shí)際工作中不少單位開始引入高新技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，如BIM技術(shù)、無人機(jī)航測、地理信息系統(tǒng)、虛擬仿真等手段大大提高工作人員的工作效率，減小勞動強(qiáng)度，并能提高設(shè)計(jì)精度或者節(jié)省成本?！兜缆房睖y設(shè)計(jì)》課程應(yīng)該主動適應(yīng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展，增加該部分內(nèi)容，加強(qiáng)校企合作以及協(xié)同育人;同時(shí)將教學(xué)團(tuán)隊(duì)的相關(guān)科研項(xiàng)目成果整理出來，將道路工程方面最前沿的科學(xué)研究成果引入教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)時(shí)代性與前沿性。

（三）實(shí)行線上線下混合式教學(xué)，改革教學(xué)方法

根據(jù)新工科“問學(xué)生志趣變方法，創(chuàng)新工程教育方式與手段”要求，改革《道路勘測設(shè)計(jì)》課程傳統(tǒng)教學(xué)手段，結(jié)合現(xiàn)階段大學(xué)的學(xué)習(xí)生活習(xí)慣，采用線上線下混合式教學(xué)方式，從而吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高《道路勘測設(shè)計(jì)》課程學(xué)習(xí)效果。

本課程線上線下混合式教學(xué)采用超星學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行：①老師事先在超星平臺上將課程建設(shè)好，包括課程大綱、教案、課件、作業(yè)庫、試卷庫、相關(guān)視頻及圖片等資源。②學(xué)生線上學(xué)習(xí)，教師可事先發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生學(xué)習(xí)相應(yīng)的章節(jié)內(nèi)容。學(xué)生可通過電腦或手機(jī)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的任意時(shí)段進(jìn)行學(xué)習(xí)，并且可隨時(shí)通過線上與教師或其他同學(xué)進(jìn)行交流討論。教師也可通過手機(jī)APP掌握學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度及學(xué)習(xí)情況。③線下學(xué)習(xí)包括重點(diǎn)難點(diǎn)講解、專題講解、主題討論等，在課堂上老師首先可針對學(xué)生線上學(xué)習(xí)反映出來的問題進(jìn)行專題講解，其次可以通過專題討論的方式讓學(xué)生成為課堂教學(xué)的主角，教師在其中只是起到引領(lǐng)作用。此外教師還可以利用手機(jī)APP組織開展一系列豐富多彩的教學(xué)活動，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生本章節(jié)學(xué)習(xí)程度，針對學(xué)生難以消化吸收的知識點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講授。④在后臺教師可以充分利用超星學(xué)習(xí)平臺數(shù)據(jù)，掌握學(xué)生的出勤率、學(xué)習(xí)進(jìn)度、作業(yè)情況及測驗(yàn)結(jié)果，及時(shí)把握學(xué)生學(xué)習(xí)狀況?！兜缆房睖y設(shè)計(jì)》課程在我校2016級、2017級、2018級土木工程專業(yè)路橋方向引入超星學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)，學(xué)生登錄平臺的學(xué)習(xí)次數(shù)分別為2392次、2562次、8654次，學(xué)習(xí)興趣大大提高。

（四）打破“一考定結(jié)果”，改革考核評價(jià)方法

根據(jù)新工科 “更加注重質(zhì)量保障”要求，對課程考核評價(jià)方法進(jìn)行改革，確保教學(xué)質(zhì)量。

目前本課程學(xué)生的最終成績基本上是由30%平時(shí)成績及70%期末閉卷考試成績組成，注重的是結(jié)果考核。改革后的考核評價(jià)方式更加重視過程考核，考核成績由作業(yè)、課堂討論、匯報(bào)展示、回答問題、課堂小測試、單元測試、調(diào)研報(bào)告、論文、期末考試等多方面共同組成，在條件許可的情況下，還可開展道路設(shè)計(jì)競賽，競賽成績也計(jì)入學(xué)生最終成績。這種考核方式由于更加注重過程考核，學(xué)生只有在平時(shí)認(rèn)真學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上才能順利通過考核，想要考試突擊過關(guān)不可能的，從而提高學(xué)習(xí)效果。

本課程教學(xué)效果如何，根據(jù)專業(yè)認(rèn)證的要求對課程教學(xué)效果進(jìn)行達(dá)成度評價(jià)。分析本課程在師資隊(duì)伍、支持條件、教學(xué)方法和教學(xué)材料等方面存在的問題，同時(shí)提出改進(jìn)措施，并在下一年的課程教學(xué)中進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

四、結(jié)論

以新工科的內(nèi)涵發(fā)展為前提，從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核評價(jià)四個(gè)方面對《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革進(jìn)行了探索和實(shí)踐，使《道路勘測設(shè)計(jì)》課程教學(xué)更加適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力，取得了較好的效果。

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作者簡介：

聶重軍（1975年-），湖南長沙人，副教授。