面向工程教育认证的道路工程课程教学设计探讨

张慧丽 康拥政

摘 要：道路工程课程涉及的概念多、内涵广、结合实际紧密、行业标准规范多，对教学方法提出了很高的要求。为落实专业认证的理念和要求，本研究基于学情分析，结合工程教育认证毕业要求指标点的支撑作用确立课程目标，从教学模式、教学考核和教学反思三个方面对道路工程课程进行了课程改革探索，帮助学生加深对课程的理解，培养学生分析和解决实际问题的能力。

关键词：工程教育认证;道路工程;教学设计

道路工程课程作为交通工程专业的一门重要基础课程，内容涉及道路交通规划、城市道路工程、路基路面工程等一系列专业基础知识。该课程的特点突出表现为概念多、内涵广、结合实际紧密、行业标准规范多，其中很多概念接近，易造成混淆。因此，对照专业工程认证的标准和要求，对该课程的教学内容进行取舍并对教学模式和考核形式进行选择显得尤为重要。

一、课程设计思路与目标

在工程教育认证的“以学生为中心，以产出为导向，持续不断改进”的教学理念指导下，道路工程课程在整个专业的课程体系中，需要达成3个方面的毕业要求。根据毕业达成要求，道路工程课程将教学目标进行了分层次细化，从知识点掌握到能力提升再到综合素质培养，制定了4个明确目标。

目标1：通过课程学习，学生能够理解道路在国民经济和社会发展中的重要作用，了解我国道路的建设和发展历程以及我国未来道路网的建设规划。目标2：通过课程学习，学生能够掌握道路的分类、通行能力和道路网规划的基本理论和意义，了解道路及道路网类型对交通运输和社会发展的影响，掌握道路线形初步设计方法、道路结构设计基本理论和方法，掌握道路设计中所存在的复杂工程问题。目标3：通过课程学习，学生能够对其中的道路线形与地形的协调适应性以及道路结构与车辆荷载的相互耦合度等复杂工程问题，具有选择或建立相关定性或定量模型进行分析研究的能力，能够在此基础上提出多个解决方案并进行比较。目标4：通过课程学习，学生能够具有使用专业软件和数学优化模型求解软件解决道路工程中线形比选、结构优化等复杂工程问题的能力，并能够分析专业技术工具的局限性。

二、课程教学方案

（一）教学模式

课程教学采取第一课堂（理论学习部分）与第二课堂（能力拓展部分）相结合的模式，以毕业要求达成度考核为导向，对学生学习成果进行检验与反馈。整个教学模式强调教学目标与教学内容的紧密关联，着重培养学生对所学专业知识的综合运用能力。具体教学模式见图1。

（1）第一课堂

出行是社会大众的基本需求，而出行所使用的“道路”在规划、设计、施工、养护与管理工作的全过程中，自然会面临诸多问题，解决这些问题恰恰就是道路工程课程学习的终极目标。基于这些问题，课题组在第一课堂中采用了PBL（Problem-Based Learning）模式。这一模式需要课前的问题导入和课后的反馈，这样才能充分发挥PBL模式的优势，教师在其中只负责重难点的讲解、相关案例的扩展和延伸知识点的扩充，并引导学生思考;学生是问题的主要回答者，回答内容包括知识点的整理、延伸知识的收集和观点的讨论等。在后疫情时代，线上线下教学模式的融合也推动教学模式的不断创新。将与课程相关的扩展内容和与前导课程相关的关联内容上传网络，为学生自主学习和回顾温习提供了极大的便利。

道路工程课程知识点较多，有限的课时很难完成全面教授，但如果只讲授重难点内容，又会造成知识点之间缺乏足够的连接知识，学生无法形成完整的系统概念。因此，课题组采用了线上线下混合教学模式，借助MOOC、微课等形式，帮助学生自主学习、课前预习和课后巩固练习，还能检测学习效果。在线自主学习既可以及时了解学生的学习状态，又能帮助学生逐渐提高自主学习能力。线上线下混合式教学模式可以进一步优化课堂内容，压缩课堂上教师的讲授时间，将更多的课堂时间交给学生。例如，对于工程实践性问题，学生在第二课堂的学习小组探讨后，在课堂上进行相关的讨论，学生互评，教师点评，最后反思改进。这个模式大大改善了传统课堂枯燥单一的讲授模式，学生实现自主学习、互助学习，从学习的被动接受者变为主动探索者，对课程的内容有了更深入的理解。

（2）第二课堂

道路工程课程内容与日常交通出行有着直接的对照关系。为了鼓励学生主动思考和实践，强化课堂教学效果，课题组在第二課堂采用了SPOC（Small Private Online Course）+翻转课堂——以学生为主导的任务驱动式的实践学习模式。在课程开始前的两周内，课题组将全班学生分成若干专题小组，每组3～5人，每个小组针对组员感兴趣的交通问题进行调研和资料数据收集，利用专业知识分析问题，鼓励能力较强的小组深入思考并有所创新。到学期末，每个小组提交研究报告并进行讲解答辩。在这个课堂上，学生的学习能力是一个螺旋上升的过程，教师在关键环节给予方向指引，在关键问题上给予提示点拨，充分锻炼学生的科学问题分析能力。

道路工程课程内容丰富且综合性强，需要学生理解掌握的知识点很多，而且与先修课程联系非常密切。因此，充分调动课下学习的积极性对于学生达成毕业要求至关重要。写出研究结论和表达自己的专业观点之间需有一段训练实践过程，而反转课堂就给学生提供了这样的舞台，学生在课堂进行相关课题的研究后，就有了自主发挥能动性和创造性的条件，课堂变成了学生与学生之间、学生与教师之间实时互动的场所。这种模式充分调动了学生学习的主动性，实现了从“灌满一桶水”的机械式知识传授到“点燃一把火”的激发式学习培养的转化。

（二）教学考核

课程的教学效果评价也在第一课堂和第二课堂综合考核中体现。根据工程教育认证的毕业达成要求，对照课程目标，目标1—目标3中的道路工程的基本知识点和设计技能等要求在期末考试中考查;目标1—目标4中的环保、可持续发展、全寿命周期设计等理念，数学建模能力，团队合作精神，科技论文撰写能力和语言表达能力等要求都在专项课题报告撰写和现场答辩环节中考察;国内外学科的发展、信息技术的应用等内容在课后作业中考察。这种方式实现了对学生在课程中收获情况的全过程、多维度综合评价。课程总评成绩组成为期末考试50%+专题研究30%+平时作业出勤20%。多途径的学习模式让学生表达的机会增多，教师与学生之间更容易形成有效反馈机制，教师在备课和授课过程中可以及时调整计划，使得整个教学活动处在一种有计划的动态状态，教学效果更可控。课题组对比2015—2017级学生发现，在课程改革实施的两年里，学生各方面的能力都有了显著提高，毕业要求达成的完成度越来越高。

（三）教学反思

课题组通过不断优化教学内容、创新教学模式、增加考核维度，对道路工程课程进行了全方位全过程的改革，使得该课程的教学产出效果明显提升。总结课程改革过程中学生学习过程的表现、学生试卷成绩和专题成果，要特别强调优化两个方面。一是注重线上线下混合式教学内容设计相互区别、相互辅助。课上的教学内容和线上扩展、练习内容都需要进行特别设计。同时，线上学习的内容要能够检验学习效果并及时反馈到课堂上。二是第二课堂的能力训练要注重过程指导。第二课堂中专题训练的内容设计和进度安排都需要进行精心设计，定期检查成果并随时答疑，从而激发学生的学习主动性，保证第二课堂教学目标的实现。

三、结语

课程教学是大学教育的重中之重，各门课程在毕业达成要求中的目标不一样，而工程教育认证的毕业达成要求明确了学生在毕业之际应具备的能力。因此，细化课程目标和教学大纲，灵活运用教学模式，真正实现学生主导、教师指导的主动学习模式是非常重要的。通过充分利用互联网技术，精心设计教学内容，不断创新教学模式，形成有效的教学效果反馈机制，能够建立课程教学优化的闭环，扩大课程教学的产出效应。

参考文献：

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