基于CDIO理念的土木工程（道橋）專(zhuān)業(yè)《路基路面工程》課程教學(xué)改革研究

佘艷華+王德玲+黃文雄

【摘要】CDIO工程教育模式以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的實(shí)踐的課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程?！堵坊访婀こ獭肥峭聊竟こ虒?zhuān)業(yè)道路橋梁方向非常重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程，筆者分析了目前教學(xué)中存在的問(wèn)題，根據(jù)CDIO教育理念對(duì)本門(mén)課程的教學(xué)改革作有益的探討。

【關(guān)鍵詞】路基路面工程 CDIO教學(xué)方法 實(shí)踐教學(xué)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）10-0163-02

我國(guó)高等工科教育的迫切任務(wù)是盡快培養(yǎng)與國(guó)際接軌的中國(guó)工程師，然而我國(guó)工科的教育實(shí)踐中還存在不少問(wèn)題，如重理論輕實(shí)踐、強(qiáng)調(diào)個(gè)人學(xué)術(shù)能力而忽視團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、重視知識(shí)學(xué)習(xí)而輕視開(kāi)拓創(chuàng)新的培養(yǎng)等問(wèn)題。CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果，CDIO代表構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、 實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[1]。

《路基路面工程》是土木工程專(zhuān)業(yè)道路橋梁方向非常重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程，該課程包括路基工程和路面工程兩個(gè)模塊，具體有路基穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的原理和方法、擋土墻設(shè)計(jì)、路基設(shè)計(jì)、路面基墊層的作用要求及常用材料、瀝青路面和水泥混凝土路面設(shè)計(jì)的基本原理及設(shè)計(jì)方法等方面，內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)分散，涉及面廣，綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、與技術(shù)規(guī)范聯(lián)系緊密，僅就路面工程部分部頒規(guī)范就達(dá)10多種。且與土木工程材料、道路勘測(cè)設(shè)計(jì)、土力學(xué)等課程緊密相關(guān)。筆者結(jié)合自己的教學(xué)體會(huì)和本校情況，分析了目前教學(xué)中存在的問(wèn)題，擬根據(jù)CDIO教育理念對(duì)本門(mén)課程的教學(xué)方法和考核模式改革作有益的探討。

一、教學(xué)中存在的問(wèn)題

《路基路面工程》一般開(kāi)設(shè)在大三下學(xué)期（第六學(xué)期），課程設(shè)計(jì)根據(jù)教學(xué)安排一般安排在本學(xué)期末或下學(xué)期初，本校相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排在后續(xù)課程《路橋工程試驗(yàn)與檢測(cè)》中。該課程在教學(xué)中主要存在以下問(wèn)題：

1.課程銜接設(shè)置不合理

《路基路面工程》的先修課程有第四學(xué)期學(xué)習(xí)的《土木工程材料》、《土力學(xué)》、《彈性力學(xué)》等，而《路基路面工程》設(shè)置在第六學(xué)期，時(shí)間相隔較長(zhǎng)，學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)記憶模糊，教師在對(duì)一些理論的講解時(shí)頗為費(fèi)勁，比如擋土墻設(shè)計(jì)中的土壓力計(jì)算、路面結(jié)構(gòu)中彈性半空間體系的公式推導(dǎo)等。另外，在《路基路面工程》中涉及到瀝青材料和瀝青混合料性質(zhì)的重要內(nèi)容，而在《土木工程材料》課程中，由于學(xué)時(shí)關(guān)系且還沒(méi)有實(shí)行專(zhuān)業(yè)分流，一般對(duì)這部分的內(nèi)容鮮少涉及或講解粗糙，但是這部分內(nèi)容對(duì)于道橋?qū)W生又及其重要，致使在《路基路面工程》中需要花費(fèi)一些學(xué)時(shí)來(lái)學(xué)習(xí)，這在本校32個(gè)學(xué)時(shí)的本課程安排中顯得比較緊張。

2.實(shí)踐教學(xué)設(shè)置不合理

在本校第五學(xué)期才正式開(kāi)始道橋方向的學(xué)習(xí)，第四學(xué)期的工學(xué)交替本該是道橋方向?qū)W生的認(rèn)知實(shí)習(xí)，但由于學(xué)生剛分流選擇方向?qū)Φ罉驅(qū)I(yè)方向還沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)，在實(shí)踐中還不能認(rèn)知課程中所涉及到的一些構(gòu)造物。即使有了一些了解，認(rèn)知實(shí)踐與課程開(kāi)設(shè)間隔時(shí)間較長(zhǎng)感性認(rèn)識(shí)早已模糊。致使在第六學(xué)期末的工學(xué)交替中，很多學(xué)生的認(rèn)識(shí)還停留在認(rèn)知階段，不能很好的將課程與實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)。

3.實(shí)踐教學(xué)基地缺乏

由于道橋建設(shè)工地一般都在遠(yuǎn)離市區(qū)的地方，大多數(shù)高校的實(shí)踐教學(xué)地點(diǎn)都是在課堂教學(xué)結(jié)束前隨機(jī)聯(lián)系的，一方面使得實(shí)習(xí)基地建設(shè)的難度增加了；另一方面，施工單位基于安全方面的考慮，不太愿意接受大量學(xué)生集中來(lái)工地實(shí)習(xí)[2]，這樣使得聯(lián)系實(shí)習(xí)單位的難度加大了。而且隨機(jī)聯(lián)系的工地，課程所涉及的工程內(nèi)容并不能反映完全，再加上缺乏必要的教學(xué)經(jīng)費(fèi)等其他原因，使實(shí)踐教學(xué)往往流于形式。因?qū)嵺`教學(xué)基地的缺乏，使得本課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不能很好的開(kāi)展。

二、基于CDIO理念的教學(xué)方法

1.案例教學(xué)

本門(mén)課程在講授過(guò)程中始終貫穿案例教學(xué)，比如在路基設(shè)計(jì)、路基的防護(hù)與加固、路基路面排水設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等章節(jié)都會(huì)給出一些實(shí)際工程（有好的和不好的），讓學(xué)生結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)分析、討論。由于教學(xué)中有了具體而實(shí)際的案例，所以學(xué)生感覺(jué)學(xué)習(xí)過(guò)程簡(jiǎn)單、直觀(guān)，學(xué)習(xí)效果明顯。這里要特別強(qiáng)調(diào)的就是一個(gè)案例可以存在多個(gè)解決問(wèn)題的方法，應(yīng)把重點(diǎn)放在討論的質(zhì)量上，而不是討論的結(jié)論上。這樣可以更有效地保護(hù)學(xué)生研究問(wèn)題的積極性。

2.自主研究式學(xué)習(xí)

將教學(xué)工作從以“教”為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)”為中心，樹(shù)立以學(xué)生為本的思想。在教學(xué)過(guò)程中安排一部分內(nèi)容自學(xué)，比如路基穩(wěn)定性分析、擋土墻設(shè)計(jì)、路面材料特性等，這些內(nèi)容在前導(dǎo)課土木工程材料、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程課里涉及過(guò)，讓學(xué)生帶著問(wèn)題自學(xué)，查找資料，然后用兩個(gè)學(xué)時(shí)時(shí)間課堂討論，讓學(xué)生上講臺(tái)講。通過(guò)這種教學(xué)方式，改變課程實(shí)施過(guò)于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手。

3.專(zhuān)題講座

注重教學(xué)內(nèi)容的融合，改善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生具有廣闊的知識(shí)視野，使其學(xué)會(huì)以多維視野觀(guān)察日益復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。同時(shí)，注意追蹤學(xué)術(shù)最前沿，把新成果、新見(jiàn)解、新觀(guān)點(diǎn)、新突破不斷充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中去。針對(duì)路面工程的國(guó)內(nèi)外新技術(shù)，路基設(shè)計(jì)、瀝青路面和水泥混凝土路面設(shè)計(jì)施工規(guī)范多次修訂，都可以通過(guò)專(zhuān)題講座的形式進(jìn)行講授。

三、基于CDIO理念的課程考核模式

《路基路面工程》總體上屬于設(shè)計(jì)類(lèi)的課程，其成果為工程設(shè)計(jì)圖紙，在《公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件》中屬于第三篇“路基、路面”。所以本門(mén)課程是基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)，其考核主要采用項(xiàng)目考核模式。課程最終成績(jī)應(yīng)由三部分組成：項(xiàng)目成績(jī)、期末考試成績(jī)與自評(píng)成績(jī)。項(xiàng)目成績(jī)占50%、考試成績(jī)占40%、自評(píng)成績(jī)占10%。

1.項(xiàng)目考核

項(xiàng)目考核一方面考核團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量，另一方面也要考核團(tuán)隊(duì)的合作情況。個(gè)人的項(xiàng)目成績(jī)由兩部分組成，一是個(gè)人設(shè)計(jì)成果成績(jī)，二是團(tuán)隊(duì)合作成績(jī)[3]。根據(jù)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量，給出團(tuán)隊(duì)的總分，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人根據(jù)個(gè)人的表現(xiàn)情況決定其個(gè)人設(shè)計(jì)成果成績(jī)。如果團(tuán)隊(duì)成員合作程度高，各負(fù)其責(zé)，團(tuán)隊(duì)合作成績(jī)獲得高分，那么團(tuán)隊(duì)所有成員的項(xiàng)目成績(jī)都很高。如果個(gè)別團(tuán)隊(duì)成員工作不積極、不負(fù)責(zé)那么整個(gè)團(tuán)隊(duì)合作成績(jī)就得低分。這種給分方式可以有效激勵(lì)團(tuán)隊(duì)成員參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作，此外還可以全面鍛煉團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人個(gè)人、人際交往等方面的能力。

2.考試

考試在期末采用閉卷方式。本課程雖然以項(xiàng)目考核為主，但筆試在評(píng)估學(xué)生對(duì)概念的理解程度上仍然是卓有成效的手段，可以在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)大批學(xué)生進(jìn)行評(píng)估。本課程的考試主要考查學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握情況，可以通過(guò)名詞解釋、填空、選擇、簡(jiǎn)答、綜合分析等多種題型來(lái)體現(xiàn)。

3.自評(píng)

課程結(jié)束后，要求學(xué)生對(duì)自己在人際交往能力、工程項(xiàng)目建造能力以及學(xué)科知識(shí)等三個(gè)方面的學(xué)習(xí)情況完成一篇自評(píng)報(bào)告。

四、結(jié)語(yǔ)

《路基路面工程》是一門(mén)理論與實(shí)踐并重、工程性較強(qiáng)的課程，要想教授好這門(mén)課程，達(dá)到良好的教學(xué)效果，必須認(rèn)識(shí)到該課程自身的特點(diǎn)，重視課程安排、教材內(nèi)容、教學(xué)方法、教材建設(shè)等方面，將課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，運(yùn)用各種手段，充分地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，最大可能地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 偶昌寶，卓敏，高健. 基于CDIO理念的《路基路面工程》課程考核模式改革研究.教育教學(xué)論壇，2014，（23），51-52.

[2] 鄧苗毅. 地方工科院校土木工程（道橋）專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)問(wèn)題與對(duì)策[J].大學(xué)教育，2013年7月，112-113.

[3] 李寧利，張彩利，孫吉書(shū)等.《路基路面工程》課程教學(xué)改革淺論[J].西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)（ 社會(huì)科學(xué)版），2015，18（1），107-109.

基金項(xiàng)目：國(guó)家自科基金項(xiàng)目（51408057）、長(zhǎng)江大學(xué)長(zhǎng)江青年人才項(xiàng)目（2015cqr06）、長(zhǎng)江大學(xué)教育教學(xué)改革項(xiàng)目（JY2014014）。