新工科背景下《道路勘测设计》课程教学改革研究

2021-04-13聂重军

课程教育研究 2021年40期

【摘要】在新工科建設的背景下，对《道路勘测设计》课程教学存在的问题进行了分析，并对《道路勘测设计》课程教学改革进行了探索，提出了立德树人的教学理论、适应行业发展的教学内容、推行线上线下混合式教学方法、注重过程考核，使《道路勘测设计》课程教学更加符合时代发展的需求，大大激发了学生学习兴趣，取得了较好的效果。

【关键词】新工科道路勘测设计教学改革

【基金项目】2020年湖南省普通高等学校教学改革研究项目：“新工科背景下《道路勘测设计》课程教学改革研究”（编号：HNJG-2020-0970）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）40-0187-03

《道路勘测设计》课程是我校土木工程专业路桥方向的专业核心课程，对土木工程专业路桥方向学生的专业知识体系培养有十分重要的影响。在当前我国大力倡导新工科、新基建的背景下，与《道路勘测设计》相关的工程项目如高速铁路、城市地铁、跨海大桥、长大隧道等所采用的技术更加复杂，应用传统的勘测设计手段已经无法完成上述复杂的工程项目，在这些工程项目中设计及施工单位已经引入了BIM技术、虚拟仿真、GIS系统、无人机航测等高科技手段。然而传统的《道路勘测设计》课程教学对以上高新技术尚未涉及，与路桥行业技术发展需求不匹配。此外，以往的《道路勘测设计》教学注重专业知识的传授而对立德树人理念重视不够;教学方式简单机械，难以吸引学生兴趣。因此传统的《道路勘测设计》教学方式已不能满足新工科对人才的需求，因此进行《道路勘测设计》课程教学改革具有十足迫切性和必要性。

一、《道路勘测设计》课程教学研究现状

改革开放以来我国的道路建设进入飞速发展时期，传统《道路勘测设计》课程教学已不能满足时代需求，《道路勘测设计》课程教学改革迫在眉睫，因此国内众多学者对此进行了研究与探索，取得了一系列成果。周艳清[1]提出基于OBE教学模式的教学改革实施方案以及相应的改革考核方式，从而提高学生的专业水平、提高学生的专业素养，让学生从中获得成功的体验，提高学生的学习兴趣。李新凯[2]提出了基于项目驱动的道路勘测设计课程教学改革思路和方法。根据课程核心内容，编制多个能涵盖教学内容的项目计划书，由学生分组完成项目，以大作业的形式提交研究成果，以此为平时成绩的主要依据。通过项目驱动学习，学生由被动知识记忆转变为主动理解应用所学知识，教学效果提升明显。肖敏敏[3]借助现代网络在线课程学习、虚拟学习环境的科学技术手段，通过实施课程学习、课程实践、最终考核、相关性巩固学习等环节改革教学方案，帮助学生高效率地学习道路勘测设计课程、协助老师高效率地授课，同时也为道路勘测设计课程的教学改革发展提供了一种较新的探索方向。张航[4]基于武汉理工大学《道路勘测设计》专业课程的教学和实践现状，从教学条件建设、教学方法与教学手段改善、教学内容设计等几个方面，提出了该课程课堂教学与网络资源平台应用、学生成绩评定等环节创新与改革的具体实施方案和措施。张华[5]采用基于Roadleader的案例分析方法进行教学改革探索。在案例教学中，划分“地形识别、路线设计、纵断设计、横断设计及土方计算”五个视频演示，讲解了选线软件操作流程，进而以“教师实际操作+多媒体演示”的形式，详细讲授了实际工程线路设计的主要步骤及方法。周小勇[6]以工程实例为依托，在道勘教学过程中对教学目标、任务、过程等方面做出了改进与探讨。师郡[7]提出了基于信息化平台，包含信息化资源、教学内容重构、案例教学法和“问题—探究”式教学相结合的教学改革模式。张雁[8]从优化人才培养方案、增强素质能力、强化实践教学等方面探讨了改革方法。上述学者通过一系列的教学改革研究，取得了有益的成果，但从总体上看，其教学理念、教学内容、教学方法和评价方式尚不能满足新工科关于道路勘测设计人才培养的要求。

二、《道路勘测设计》课程教学存在的问题

根据新工科对土木工程专业路桥方向人才的要求，结合国内对《道路勘测设计》课程的研究现状，归纳出该课程教学的以下不足：

（一）只注重专业知识传授的教学模式不符合新工科人才培养理念的要求

目前国内《道路勘测设计》课程在教学过程中普遍偏向于专业知识传授，而忽视了立德育人工作。新工科的内涵是以立德树人为引领，要实现立德树人目标，在课程教学中进行思政教育的作用不可忽视。习近平总书记在全国高校思政工作会议上指出：“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。” [9]《道路勘测设计》课程涉及政治、经济、环境、民生等众多领域，可从其中挖掘、提炼立德树人相应素材，在教授专业知识的同时，实现全面育人，引导学生形成正确的思想观和价值观。从全面育人的角度来讲，现阶段只注重专业知识传授的教学理念显然不符合新工科人才培养理念。

（二）教学内容陈旧，跟不上行业技术发展，不能满足新工科人才的能力要求

根据新工科 “问技术发展改内容，更新工程人才知识体系”要求，对于土木工程专业路桥方向学生，其面向的就业单位往往是设计院、施工企业、监理公司及工程咨询与管理公司等，这就需要学生是实践能力强，既懂技术、会管理又能创新的复合型人才，而传统的《道路勘测设计》课程的教学内容仅仅局限于道路基础知识与路线几何形状的设计，在课程教学中相应的团队协作与管理能力得不到锻炼与提高，实践机会少且缺乏创新训练，因此不满足新工科人才能力的要求。此外，传统的教材有些内容老旧，已经被工程实践单位所抛弃，但在学校还照样被传授;而随着“新基建”的推进，一大批技术极其复杂的工程项目纷纷开工建设，工程单位为应对这些复杂的工程项目，采用了一系列新技术如信息技术、虚拟仿真、人工智能等，这些新技术又尚未引入高校课堂。因此，目前的教学内容未能跟上行业技术的发展。

（三）课堂教学方法传统、单調，难以吸引学生兴趣

根据新工科 “问学生志趣变方法，创新工程教育方式与手段”要求，学生作为课堂学习的主体，专业教师应该通过丰富多彩的教学方法吸引学生的兴趣，出生于互联网时代的大学生，他们思维方式、学习方式、生活方式与上一代学生相比有了很大变化，其学习动力不足、注意力不集中成为常态。而传统的课堂教学中仅仅只是一种知识传授型的教学模式。这种落后教学方式很难引起学习兴趣，对于培养学生的学习能力和创新能力就无从谈起，学习效果自然就强差人意了。

（四）教学考核评价手段简单

根据新工科“更加注重质量保障”要求，课程考核评价是教学质量保障体系中的重要环节。目前本课程学生的成绩基本上是由平时成绩和考试成绩组成，以长沙学院为例，学生最终成绩由30%平时成绩及70%考试成绩组成，30%平时成绩根据出勤及作业情况打分，70%考试成绩由期末闭卷考试决定，不少学生平时上课不认真听讲，课后也不进行预习和复习，临考时背一背重点，考试过关就行。这种考核方式不注重学生过程管理，而只注重结果考核，难以调动学生自主学习的积极性，从而难以保证课程教学质量，达不到新工科人才培养目标。此外，本课程教学效果怎样，传统的评价方法往往是学生或同行教师督导打分，这种评价方法过于主观、片面，不能真实地反映课程实际教学效果。教学是否达到了既定目标也无从知道，对于学习中存在的问题很难被全面地发现。

根据以上分析可知，传统的《道路勘测设计》课程教学存在着教学理念落后、教学内容不能适应行业技术发展、教学方法难以吸引学生学习兴趣、考核评价手段简单等问题。因此，按照新工科建设要求对《道路勘测设计》课程进行教学改革势在必行。

三、课程改革探索

（一）以“立德树人”为引领，全面改革教学理念

突出新工科立德树人的新理念，将教书育人理念贯穿教学全过程。改变过去注重专业知识传授的片面教学理念，通过深入研究，挖掘课程中的思政元素，在教学过程中进行课程思政，贯彻“三全育人”思想。《道路勘测设计》课程知识点多，所涉及的对象包括道路、汽车、人、自然环境以及社会环境，其中可供挖掘的课程思政元素众多，教学团队通过广泛的研究、讨论，并从中国精神、家国情怀、职业责任感、法制精神、吃苦耐劳、以人为本等方面时行归纳整理，专门编撰一本《道路勘测设计》课程思政案例集供师生学习使用。

（二）主动适应行业技术发展，科研反哺教学，改革教学内容

根据新工科“问技术发展改内容，更新工程人才知识体系”要求，根据路桥行业技术的发展应用状况，对《道路勘测设计》课程的教学内容进行改革。具体教学内容要求体现创新性，并具有一定的挑战度。

《道路勘测设计》课程涉及的知识点非常繁杂，难以在有限的课时内完成课程的教学目标。我们根据新工科的内涵要求及用人单位对路桥专业技术岗位的要求来对课程教学内容进行研究及改革。重点及难点在课堂上着重讲，而一些简单易懂的知识点可少讲或通过线上课堂由学生自主学习。尤为重要的是，在现阶段道路勘测设计实际工作中不少单位开始引入高新技术进行辅助设计，如BIM技术、无人机航测、地理信息系统、虚拟仿真等手段大大提高工作人员的工作效率，减小劳动强度，并能提高设计精度或者节省成本。《道路勘测设计》课程应该主动适应行业技术发展，增加该部分内容，加强校企合作以及协同育人;同时将教学团队的相关科研项目成果整理出来，将道路工程方面最前沿的科学研究成果引入教学，使教学内容体现时代性与前沿性。

（三）实行线上线下混合式教学，改革教学方法

根据新工科“问学生志趣变方法，创新工程教育方式与手段”要求，改革《道路勘测设计》课程传统教学手段，结合现阶段大学的学习生活习惯，采用线上线下混合式教学方式，从而吸引学生学习兴趣，提高《道路勘测设计》课程学习效果。

本课程线上线下混合式教学采用超星学习平台进行：①老师事先在超星平台上将课程建设好，包括课程大纲、教案、课件、作业库、试卷库、相关视频及图片等资源。②学生线上学习，教师可事先发布学习任务，要求学生学习相应的章节内容。学生可通过电脑或手机在规定时间内的任意时段进行学习，并且可随时通过线上与教师或其他同学进行交流讨论。教师也可通过手机APP掌握学生学习进度及学习情况。③线下学习包括重点难点讲解、专题讲解、主题讨论等，在课堂上老师首先可针对学生线上学习反映出来的问题进行专题讲解，其次可以通过专题讨论的方式让学生成为课堂教学的主角，教师在其中只是起到引领作用。此外教师还可以利用手机APP组织开展一系列丰富多彩的教学活动，实时掌握学生本章节学习程度，针对学生难以消化吸收的知识点进行重点讲授。④在后台教师可以充分利用超星学习平台数据，掌握学生的出勤率、学习进度、作业情况及测验结果，及时把握学生学习状况。《道路勘测设计》课程在我校2016级、2017级、2018级土木工程专业路桥方向引入超星学习平台进行线上线下混合式教学，学生登录平台的学习次数分别为2392次、2562次、8654次，学习兴趣大大提高。

（四）打破“一考定结果”，改革考核评价方法

根据新工科 “更加注重质量保障”要求，对课程考核评价方法进行改革，确保教学质量。

目前本课程学生的最终成绩基本上是由30%平时成绩及70%期末闭卷考试成绩组成，注重的是结果考核。改革后的考核评价方式更加重视过程考核，考核成绩由作业、课堂讨论、汇报展示、回答问题、课堂小测试、单元测试、调研报告、论文、期末考试等多方面共同组成，在条件许可的情况下，还可开展道路设计竞赛，竞赛成绩也计入学生最终成绩。这种考核方式由于更加注重过程考核，学生只有在平时认真学习的基础上才能顺利通过考核，想要考试突击过关不可能的，从而提高学习效果。

本课程教学效果如何，根据专业认证的要求对课程教学效果进行达成度评价。分析本课程在师资队伍、支持条件、教学方法和教学材料等方面存在的问题，同时提出改进措施，并在下一年的课程教学中进行持续改进。

四、结论

以新工科的内涵发展为前提，从教学理念、教学内容、教学方法、考核评价四个方面对《道路勘测设计》课程教学改革进行了探索和实践，使《道路勘测设计》课程教学更加适应行业发展需求，提高了学生学习能力与创新能力，取得了较好的效果。

参考文献：

[1]周艳清，占清华，谢文祥.基于OBE的《道路勘测设计》课程教学改革研究[J].教育现代化，2019，6（44）：72-74.

[2]李新凯，王龙.道路勘测设计课程项目驱动教学改革研究与探讨[J].高等建筑教育，2013，22（5）：53-56.

[3]肖敏敏，王彩虹，钱思博.道路勘测设计全过程教学改革探索[J].教育现代化，2020，7（48）：100-103.

[4]张航，李月光，王小敏，王红.高校专业课程创新与改革研究——以“道路勘测设计”课程为例[J].湖北理工学院学报，2016，32（5）：68-72.

[5]张华，王一然，林智敏，陈小平，董建辉.基于Roadleader的案例分析在道路勘测设计教学改革中的应用[J].教育教学论坛，2020（49）：192-193.

[6]周小勇，李田军.依托工程实例道路勘测设计教学研究与探讨[J].教育教学论坛，2016（43）：149-150.

[7]师郡，梁晓飞.基于信息化平台的道路勘测设计教学模式探索[J].中国现代教育装备，2017（7）：22-24.

[8]张雁.道路勘测设计课程教学改革研究[J].教育教学论坛，2017（10）：127-128.