基于OBE的“道路勘测设计”课程教学改革
2024-12-22孙赑常山袁玲
摘要:改革开放以来,我国工程建设规模和水平取得了举世瞩目的成就。而对于培养学生的实践能力和创新意识,“道路勘测设计”这门道路与桥梁工程专业方向课程也需保持与时代发展相适应、与科学技术水平相匹配的教学模式。本文基于OBE教学理念对“道路勘测设计”课程进行教学改革探讨,分析了传统教学模式存在的问题和不足,采用以学习成果作为导向目标的教学理念,针对性地提出了案例教学、翻转课堂、专题讲座和以赛促学四种教学方法来提升现有课程的教学质量和水平。通过一系列的改善措施和改革方法,以期获得与社会经济、技术发展水平相一致的教学效果,为相关专业课程提供参考。
关键词:OBE;道路勘测设计;教学改革;翻转课堂
TeachingReformof"RoadSurveyandDesign"CourseBasedonOBE
SunBiChangShanYuanling
CollegeofArchitecture,AnhuiUniversityofScienceandTechnologyAnhuiBengbu233030
Abstract:Sincethereformandopeningup,ourcountry'sengineeringconstructionscaleandlevelhaveachievedremarkableresults,withthetotalmileageofhighwaysrankingfirstintheworld.Inordertocultivatestudents'practicalabilitiesandinnovativeconsciousness,Theteachingmodeof‘RoadSurveyandDesign’alsoneedstobemaintainedinlinewiththedevelopmentofthetimesandthelevelofscienceandtechnology.ThecourseofRoadSurveyandDesignhasbeenexploredforteachingreformbasedontheOBEteachingphilosophyinthispaper.Theproblemsandshortcomingsoftraditionalteachingmodelshavebeenanalyzed.Theteachingphilosophyguidedbylearningoutcomeshasbeenadopted.Fourteachingmethods,namelycaseteaching,flippedclassroom,thematiclectures,andcompetitionbasedlearning,havebeenproposedwithtargetedapproachestoimprovetheteachingqualityandlevelofexistingcourses.Throughaseriesofimprovementmeasuresandreformmethods,inordertoachieveteachingeffectsthatareconsistentwiththelevelofsocioeconomicandtechnologicaldevelopment.Itprovidesreferenceforrelevantprofessionalcourses.
Keywords:OBE;roadsurveyanddesign;teachingreform;flippedClassroom
改革开放以来,我国的国民经济水平得到了极大的发展和提高,基础设施的建设如雨后春笋一般崛起,公路总里程也由1978年的89万公里增加到如今的540万公里以上。如今我国交通投资保持在高位运行[1],未来几年对道路桥梁方向的专业人才需求量也会保持在较高的水平。“道路勘测设计”是道路与桥梁工程专业方向课程,该课程以道路几何设计为主,是一门综合公路测量技术的实践性比较强的必修课。课程着力将学生培养成为具有创新意识和创业精神的应用型人才,要求学生具备基本的理论分析能力和独立的设计能力,以满足我国现代化综合立体交通网的建设需求。
近40年来,我国经济取得了举世瞩目的成就,工程建设水平也得到了极大的提高,但传统的教学模式和方法已滞后于工程建设水平,如学生在智能建造技术方面的知识有所欠缺;道路勘测设计理论结合工程实际的效果较差等。因此,探讨课程教学改革,提升学生专业水平及对专业的兴趣,对提高“道路勘测设计”教学水平具有正面作用。
一、OBE教学理念及教学设计
(一)OBE教学理念
OBE是OutcomesbasedEducation,意为基于学习产出的教育[2],是一种新型的教育理念,可称为能力导向教育,亦可称为需求导向教育,最早出现于美国、澳大利亚。该教育理念旨在以学习成果作为目标导向,提高学生的专业水平和素养,这要求采用逆向思维设计教学结构来优化教学模式,构建高效课堂。
(二)OBE教学设计
基于OBE的“道路勘测设计”课程教学设计以培养道路与桥梁工程专业方面新型人才为主要教学目标,在完成人才培养方案与课程教学内容、实现人才培养、妥善解决本课程与其他课程之间关系的基础上,明确本课程的教学定位,深入挖掘教学目标并以此为导向,开展教学改革工作,完善现有教育教学方式和方法。
二、传统教学模式存在的问题
(一)学生的积极性不高
“道路勘测设计”这门课程的理论知识主要包括平面设计、横断面设计、纵断面设计以及选线和定线等内容。在传统的教学环境中,通常教师在讲台上采用口述的方法进行授课,学生的参与度不高,缺乏趣味性,对学生的吸引力较低。因此,采用传统教学模式来开展这门课程的教学工作存在一定的挑战性。
(二)理论与实际联系不够紧密
“道路勘测设计”是一门综合性工程学科,与实际工程联系紧密,这要求学生对道路相关的专业类工程有基本的认识。而在传统教学模式中,学生在完成这一门课程的学习过程中,始终处于被动接受的过程,这导致他们缺乏对道路工程的基本了解。
(三)滞后于最新设计技术
在校教师一般在理论方面会有较深的研究,在工程实践方面略有缺乏,尤其是新材料、新技术、新方法等。采用照本宣科的传统教学模式,学生不能及时掌握道路工程领域最新的技术和知识,跟不上时代的发展,反过来抑制本学科教学工作的进步。
(四)缺少专业训练
学生对理论课程的专业知识点掌握薄弱的同时,还缺少足够的课时来进行专业训练。在部分应用型高校的人才培养方案中,“道路勘测设计”课程学时相对较少,学生的专业训练学时不足,锻炼机会较少,对于以培养应用型人才为宗旨的高校来说,传统的教育模式难以解决当下这一困境。
三、基于OBE的教学改革实施方案及效果
(一)案例教学
“道路勘测设计”是一门具有显著工程实践性质的课程,如果在理论课的授课过程中插入一些工程实践案例,不仅可以让课程内容生动形象起来,还可以吸引学生的注意力,提升课堂的授课效率。案例可以选择国内外的工程实例文献,同时还可以让学生了解当前工程的发展状况,比如在讲解道路的纵断面、横断面时,可以通过采用无人机构建道路勘测中的立体数字高程模型(DigitalElevationModel,简称DEM),用以获取道路断面数据[3],来讲解现代科技在道路勘测中的应用;也可以采用播放纪录片的方式,比如青藏公路建设过程的简短纪录片,可以作为讲解我国交通运输系统建设过程的导入设计部分,不仅可以给学生普及青藏公路的建设过程,吸引学生的注意力,还可以进一步弘扬“两路”精神,激发学生的爱国热情和民族自豪感;还可以采用自己的工程项目,还是以现代交通运输系统为例,以笔者参与过的西南地区某工程深部引水隧洞为实例,给学生讲解工程建设过程。
采用案例教学法教学可以吸引学生注意力,使学生理解课本知识,将理论联系到实际,理解工程设计和施工的工作内容,如在建设青藏公路的过程中,冻土问题是如何解决的,这些解决方法是怎样总结出来的等。同时,还可以让学生了解到最新的设计、施工、勘探技术和方法,如在建设港珠澳大桥时路线的选取是基于哪些因素来考虑的,这些因素又是通过我国哪些先进施工技术来解决的。案例教学法还可以非常巧妙地将思政内容融入课堂教学当中来,比如在讲解青藏公路的案例时,可以将“两路”精神,即“一不怕苦、二不怕死,顽强拼搏、甘当路石,军民一家、民族团结”融入课堂中,弘扬中华民族攻坚克难、奋勇拼搏的精神。
(二)翻转课堂
翻转课堂[4]是将主导课堂的权利由教师转移到学生的手里,这不仅可以调动学生积极性,提升个人的发展,还可以帮助学生发掘个人的潜能。在“道路勘测设计”这门课程中,根据课程进程可以多次实施翻转课堂,如在讲授“道路功能与分级”的内容中,发布如下课程任务:要求学生列出回家路线,并对路线上的公路进行分级,制作PPT对自己的回家路线及公路等级进行限时讲解;在讲授“横断面类型、组成及选择”时,要求学生对自己回家路线上公路横断面的断面形式及组成进行资料的搜集并整理成PPT进行限时报告。
“道路勘测设计”的翻转课堂设计,要求学生能够掌握课程的理论知识,在进行道路资料收集的过程中,做到有的放矢,进行有针对性的收集。同时,针对性的收集又可以反过来强化理论知识,以达到理论联系实际,实际强化理论知识的强化相依作用。理论联系实际还会激发学生的探索欲,提升学生的学习兴趣,促使其投入较多的精力和时间到课程当中来,进一步提高强化相依的作用。除此之外,翻转课堂还给学生提供了一个表现自我的平台,不仅可以锻炼学生的口才和表达能力,还加强了学生之间的互动,让学生彼此之间有更深的了解和认识。本门课程设计的翻转课堂也可以作为思政的切入口,安排学生在收集现有家乡道路资料的同时,也可以要求他们收集过去二十年家乡道路的变化,并以此为契机,做一个简短的“家乡巨变”调查,介绍家乡的道路在近二十年中是否有变化;有哪些变化;变化的原因是什么;变化的结果是什么样的;家乡人民对变化的态度是怎样的等。需要注意的是,翻转课堂不能占用过多的课堂时间,一方面是该门课程课时较为紧张,另一方面是容易消耗学生的积极性,降低教学质量。
(三)专题讲座
为了让学生了解最新的道路勘测设计技术,授课教师可以根据自己的研究方向结合研究内容为学生进行工程案例讲解,这与前文“案例教学”侧重点不同,“案例教学”重在介绍工程概况,所占课堂时长较短。“专题讲座”重在工程技术问题的解决,所占课堂时长较长,内容以新材料、新技术、新方法为主,帮助学生对比书本知识与实际工程之间的差距,引导学生基于现有理论知识来解决实际工程问题。除此之外,还可以邀请专业人士进入课堂,为学生讲授现有技术的发展情况,该专业人士包含企业工程师、研究生校友、道路相关的软件培训人员等。
在专题讲座的环节中,可以增加报告人的自我介绍和课堂互动时间,提升学生对未来工作认识的深度和广度。如邀请研究生校友做报告时,可以给学生讲述自己的考研经历、科研经历。考研经历可以让学生了解当下考研的激烈环境,认识到自身的不足,从而认真备战研究生考试。科研经历则可以让学生了解到科学研究的目的、意义以及内容,让有条件的学生对未来有明确的规划和设计。
(四)以赛促学
为加强产教结合、科教融合,培养具有创新意识的优秀人才,目前已有多个涉及桥梁工程的全国性赛事,比如“全国高校土木工程创新设计大赛”“全国大学生仿真大赛”“全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛”等,参加此类赛事不仅可以强化学生的专业知识,提升学生的专业水平,还可以始终与国家的教育战略方向保持一致,帮助学生把握专业发展方向。
大学生参加竞赛的直接动力是可以评优评先、评奖学金、获得证书、充实个人简历等,这保证了学生参与竞赛的积极性。为达到以赛促学的效果,可以将校级赛题进一步简化后作为课后作业发布,这不仅可以让更多的学生了解比赛内容,提升专业技术水平,还可以挖掘出潜在可能参赛的学生,增强比赛团队的实力。
结语
综上所述,我国工程建设规模和水平相较于过去已取得举世瞩目的成就,对于具有显著工程实践性质的课程需保持与时代发展、科学技术水平相匹配的教学模式。本文对基于OBE的“道路勘测设计”课程教学模式进行了深入探讨,分析了该门课程目前存在的问题,并提出了相应的改善措施和改革方法,以期提升学生参与课堂的积极性,强化学生的专业水平,推动高质量教育教学的发展。
参考文献:
[1]交通运输部.2022年交通运输行业发展统计公报[J].中国水运,2023(13):2933.
[2]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):7274.
[3]杨犇.无人机LiDAR和单波束测深在道路勘测中构建DEM的应用研究[D].连云港:江苏海洋大学,2022.
[4]常山,袁玲,郭娜娜,等.基于CDIO理念的应用型高校路基路面工程课程改革探讨[J].同行,2023(7):5759.
基金项目:1.2023年安徽省教育厅质量工程项目“土木工程专业改造提升”(项目编号:2023zygzts050);2.安徽科技学院校级质量工程项目“传统专业改造项目:土木工程”(项目编号:Xj2022006);3.安徽科技学院质量工程教研重点项目“新工科理念下融入BIM技术的土木工程专业认证制度体系构建”(项目编号:Xj2022157)
作者简介:孙赑(1988—),男,汉族,江苏泗洪人,博士,讲师,研究方向:岩土及地下空间工程。