《道路工程》课程中第一课堂和第二课堂协同教学模式研究*

甘新立

（贵州理工学院交通工程学院）

《道路工程》课程是交通工程领域相关专业的一门重要的专业课程，旨在教授学生全面、系统地了解道路工程中路线、路基、路面方面的基本理论、原理和方法，熟悉我国现行设计规范和标准，掌握道路设计、施工、检测和管理方面的基础知识和主要方法，从而具备从事路线勘察设计，路基路面设计、施工和检测，以及工程管理方面工作的专业能力[1]。在《道路工程》课程教学中，第一课堂一般指利用教材、教案、PPT等工具，在规定的授课时间内，由教师向学生讲授课程的各项教学内容[2-3]。然而，《道路工程》课程具有教学内容广、实践性强的特点，有限的课堂教学时间难以涵盖课程全部教学内容；而即使利用课带实验、课程设计也难以实现充足的实践教学。有鉴于此，积极拓展第二课堂，开展第一课堂和第二课堂协同教学，是提高《道路工程》教学成效的有效途径，而虚拟仿真、线上教学平台的发展，为第二课堂建设提供了更为广阔的空间。在第二课堂构建方面，许多教育工作者已经开展了一些研究和实践，并取得了很多有益的成果。张莉探索了利用线上微课和网络互动作为第二课堂的教学模式[4]。刘璐等认为，大学生创新创业项目、学科竞赛等均可作为第二课堂的重要组成部分[5]。何丽针等通过组织课下实践、课下精品课程学习等方式构建了《有机化学》《无机化学》和《分析化学》的第二课堂[6]。这些研究成果均在不同层面证明了构建第二课堂的可行性和重要作用，但这些研究和实践主要集中在通识课程教学中，对具有实践性强的工程类专业课程的第二课堂构建，以及第一课堂和第二课堂的协同应用方面的研究则尚显不足。

本文在分析《道路工程》课程的教学目标和教学内容的基础上，提出了适用于《道路工程》课程的第二课堂构建方法，提出了第一课堂和第二课堂协同教学模式，并可为其它工程类专业课程的第二课堂构建，第一和第二课堂协同教学提供借鉴。

一、课程教学目标及难点分析

随着我国道路设计理念的变化，以及各类道路设计、建设和管理方法的日益发展，《道路工程》课程的教学目标已经不再局限于专业知识的讲授，而是涵盖了知识、技能、实践、创新能力培养的系统性工程。此外，在我国“一带一路”倡议下，国内外交流合作的日渐密切，这就需要学生具备一定的国际视野，以适应国际交流和竞争的需要[7-8]。因此，笔者建立了《道路工程》课程的教学目标体系，如图1所示。

图1 《道路工程》课程教学目标体系

如图1所示，四个教学目标之间具有递进、深化的关系，掌握专业基础知识是学习专业技能的前置条件，而通过实践能力则必须利用所学技能开展，并通过文献检索、思考、讨论后，对当前的实践方法提出改进，形成创新能力。在这一过程中，还应引导学生了解国内外行业发展动态，了解国内外行业发展趋势，为以后从事道路工程领域的国际交流活动奠定基础。此外，还应将课程思政有机融入各个教学目标中，确保立德树人这一根本原则的落实实施。

在第一课堂的教学过程中，由于各章节授课内容不同，且受教学时间、场所、平台的限制，将不可避免地出现一些教学难点，这些教学难点制约着课程的教学效果。在构建第二课堂前，应针对教学目标和各章节教学内容特点，提出相应的教学难点，并在此基础上构建第二课堂，实现第一、第二课堂的互补、协同应用。笔者将《道路工程》课程的主要教学章节、教学内容和教学难点进行了梳理，如图2所示。

图2 《道路工程》课程主要教学内容及难点

二、第二课堂构建

相对于第一课堂，第二课堂的涵盖范围将更为宽广，实施方式也更为灵活，如图3所示。

图3 《道路工程》第二课堂构建

（一）线上教学资源

目前，中国大学MOOC、智慧树、学堂在线等平台均汇集了大量国家级、省级“金课”，这些“金课”均由具有丰富教学、实践经验的团队建设并主讲，是一种重要的网络教学资源[9-10]。一方面，合理利用这些教学资源，使学生在课下自学，能够有效解决课堂教学时间不足的问题，同时也能够弥补部分任课教师教学和实践经验不足的缺陷。同时，这些教学平台还提供了学习任务发布、课程考核、作业批阅、师生讨论等功能，便于加强教师在课下与学生的互动交流，及时掌握学生学习中遇到的困难。

（二）学科竞赛

学生的获得感和成就感是提升学生对所学课程兴趣的重要来源，而通过学科竞赛，不但能加深学生对课堂所学知识的理解，同时也能通过适当奖励鼓励学生的学习热情，提升学生对专业知识学习兴趣。一方面，可组织课内外竞赛，鼓励学生将所学知识和生活实践相结合，提出自己的见解，并形成模型、报告、图纸等成果；另一方面，可从这些成果中进一步遴选出优秀成果，参加各类国家级、省级交通运输工程领域学科竞赛，在学生中形成模范带头作用，从而持续提升课程教学成效。

（三）发明创造

使学生依托所学知识、技能，在教师指导下形成发明创造成果，是课程教学的又一重要目标。在具体实施过程中，可将学生的专业创新与大学生创新创业项目、教师承担的科研项目相结合，不但能在一定程度上解决课程经费问题，同时可以使学生的发明创造在合理的框架之内产生，避免发明创造脱离实际成为空中楼阁。

（四）专业实践

专业实践能力是《道路工程》课程的重要教学目标，也是当前形势对毕业生能力的重要需求之一，第一课堂中教授的理念、方法、知识，也需要相应的专业实践予以巩固。专业实践的途径可包括课程调研、实验室开放使用、分散实习等。首先，可使学生利用周末、节假日等空余时间，在校内外展开调研，调研内容可包括道路类型及等级、道路交叉类型、路面类型等；其次，可通过实验室的开放使用功能，让学生在教师的指导下开展课程相关的实践内容；最后，还可以鼓励学生利用寒暑假参与分散实习，实现理论知识与实际生产的有效衔接。

三、第一课堂和第二课堂协同应用

尽管第二课堂的实现方式更加宽广和灵活，但在具体实施过程中，应确保其与第一课堂的协同开展，使第二课堂与第一课堂呈现协同作用，避免第一、第二课堂相互孤立，从而浪费教学资源、降低学习成效。在第二课堂的应用过程中，应针对具体的教学内容和第一课堂的教育方法展开。笔者以《道路工程》课程中路面设计与施工章节为例，对第一课堂和第二课堂的协同应用进行阐述，如图4所示。

图4 《道路工程》第一、第二课堂协同教学模式示例

在第一课堂中，多媒体教学仍将是最主要的教学途径，各个教学内容均可采用PPT进行教学，而案例展示、课堂练习/提问、小组讨论、作业则可针对不同的教学内容开展，尤其是沥青路面设计、水泥路面设计和路面施工三个重点内容。然而，沥青路面设计、水泥路面设计教学过程中设计大量公式，这些工程仅通过第一课堂中的教师讲解难以使学生真正掌握；路面施工环节的实践则难以在校内完成。针对以上问题，首先在第二课堂中引入线上“金课”，加深学生对各教学内容的记忆和理解；其次，教师通过录制利用软件进行沥青路面和水泥路面结构验算的教学视频，并发布给学生，使学生将所学的理论知识与实际应用联系起来；再次，可组织课程竞赛，让学生在充分调研和文献检索的基础上，设计沥青路面和水泥路面，并从中选取最优的设计方案作为竞赛优胜者；之后，通过虚拟仿真的方法，使学生在仿真环境下对路面进行施工，使学生直观地掌握路面施工的流程和工艺；最后，鼓励学生利用假期参与专业实践，再次深化学生对所学道路工程领域知识和技能的理解。

与此同时，教师还应通过第二课堂及时掌握和收集学生在学习过程中的疑问，并在第一课堂教学中对教学方法、教学进度进行适当调整，以达到更好的教学效果。

四、结语

《道路工程》是一门典型的工程类专业课程，其具有教学内容广泛、实践性强的特点。通过合理设计教学目标、分析各教学内容中的难点，通过引入线上教学资源、开展学科竞赛、鼓励学生发明创造和参与专业实践，可以建立有别于第一课堂的《道路工程》第二课堂。针对教学内容和第一课堂的教学方法，有针对性地开辟和利用第二课堂，可实现第一、第二课堂的协同应用，从而获得更好的教学效果。本文所述方法还可为其他具有相近特点的工程类课程教学提供借鉴。