CDIO教育模式下《路基路面工程》課程教學(xué)探索與實(shí)踐

尹應(yīng)梅,禹智濤,呂惠卿

摘要：《路基路面工程》是道路橋梁與渡河工程專業(yè)的核心課程，在課程教學(xué)中發(fā)現(xiàn)該課程基本概念多，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、工程性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。針對(duì)課程培養(yǎng)目標(biāo)和緊跟學(xué)校高水平大學(xué)建設(shè)的節(jié)奏，基于CDIO教育理念從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)踐教學(xué)實(shí)施等方面教學(xué)改革，從而完善路基路面工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線的育人培養(yǎng)模式。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)化教學(xué)實(shí)踐表明：CDIO模式有利于培養(yǎng)專業(yè)功底扎實(shí)、個(gè)人技能過硬的路橋?qū)I(yè)人才，為工程教育改革積累經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：CDIO；路基路面工程；項(xiàng)目實(shí)施；教學(xué)探索

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）41-0148-02

為適應(yīng)公路科技發(fā)展和緊跟廣東省“十三五”規(guī)劃投資5000億建設(shè)高速公路的節(jié)奏，道路橋梁與渡河工程專業(yè)教學(xué)改革勢(shì)在必行；其中《路基路面工程》課程是本專業(yè)的重點(diǎn)主干課程[1-3]。筆者教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)該課程教學(xué)中教材內(nèi)容與新規(guī)范不協(xié)調(diào)、基本概念多、教學(xué)內(nèi)容邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、理論性、工程性和實(shí)踐性均很強(qiáng)。如何適應(yīng)公路新技術(shù)的發(fā)展和緊跟學(xué)校高水平大學(xué)建設(shè)及廣東省公路建設(shè)的步伐，急需將最新技術(shù)規(guī)范、技術(shù)工藝引入到課堂教學(xué)中，將理論應(yīng)用于實(shí)踐中，培養(yǎng)工程技術(shù)應(yīng)用型人才，這就迫切要求進(jìn)行課程教學(xué)改革。教學(xué)中考慮引入國(guó)際上先進(jìn)的工程教育改革成果——CDIO理念，即構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)作（conceive、design、implement、operate），為工程課程教學(xué)改革提供了借鑒。這種模式是由美國(guó)麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等多所大學(xué)組成的跨國(guó)研究機(jī)構(gòu)經(jīng)過多年的研究得到的教研成果[2-4]。COIO工程教育模式是以項(xiàng)目的生命周期為實(shí)施背景，以操作工程項(xiàng)目為實(shí)踐平臺(tái)，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)，將學(xué)生能力進(jìn)行模塊化分類，組織新型的課程教學(xué)模式[3]。教學(xué)改革將CDIO新理論引入《路基路面工程》課程教學(xué)，解決教學(xué)內(nèi)容與科學(xué)技術(shù)進(jìn)步不匹配的矛盾，形成基于CDIO內(nèi)容項(xiàng)目化的、可實(shí)施的課程體系，讓學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)環(huán)節(jié)，有利于提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。

一、《路基路面工程》課程培養(yǎng)目標(biāo)

《路基路面工程》課程是道路橋梁與渡河工程專業(yè)的核心課程，按照學(xué)校培養(yǎng)計(jì)劃安排在第六學(xué)期，在此之前的課程有《工程力學(xué)》、《土力學(xué)》、《公路工程地質(zhì)》、《道路建筑材料》等，后續(xù)課程有《公路工程造價(jià)》、《公路施工與組織管理》及《畢業(yè)設(shè)計(jì)》等，本課程有承上啟下的作用。廣東工業(yè)大學(xué)充分重視本科教育，道路橋梁與渡河工程專業(yè)立足于廣東公路建設(shè)發(fā)展，培養(yǎng)路橋工程專業(yè)人才。該課程的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)為：（1）培養(yǎng)學(xué)生全面掌握路基路面工程領(lǐng)域內(nèi)的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)的能力；（2）培養(yǎng)學(xué)生有較好的路基路面工程實(shí)踐操作能力，即道路設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工、閱讀圖文的能力；（3）培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作與順暢的人際溝通的能力。這些均與CDIO工程教育相匹配。

二、基于CDIO教育模式下《路基路面工程》課程教學(xué)改革探索

在CDIO模式下的《路基路面工程》課程改革，以培養(yǎng)學(xué)生道路實(shí)際操作設(shè)計(jì)應(yīng)用能力為主線，結(jié)合道路工程領(lǐng)域的新工藝、新技術(shù)，根據(jù)交通部頒發(fā)的道路新規(guī)范和新標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)繪圖和輔助設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，緊跟時(shí)代的步伐，簡(jiǎn)化理論闡述，刪減陳舊內(nèi)容，增加新技術(shù)、新工藝，加大實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣和主觀能動(dòng)性，重新構(gòu)建教學(xué)新體系。

（一）構(gòu)建《路基路面工程》課程教學(xué)內(nèi)容知識(shí)體系

《路基路面工程》理論實(shí)踐性均很強(qiáng)，但現(xiàn)有教材中的部分內(nèi)容與當(dāng)前新規(guī)范、新工藝不相匹配，相對(duì)于新時(shí)代知識(shí)結(jié)構(gòu)較為落后。這要求老師在編寫講義、修訂教學(xué)大綱中應(yīng)根據(jù)最新的技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的科技知識(shí)，讓學(xué)生懂得新穎的知識(shí)，積極發(fā)揮能動(dòng)性和積極性。在補(bǔ)充講義和修訂教學(xué)大綱中，把握CDIO理念中的“做中學(xué)”，懂得理論知識(shí)與實(shí)踐聯(lián)系的重要性，增加實(shí)踐知識(shí)為主，從實(shí)踐知識(shí)中回歸到課堂理論知識(shí)。

教學(xué)少量?jī)?nèi)容概念性很強(qiáng)，如將CDIO理念應(yīng)用于“路基路面工程”課程的教學(xué)中，對(duì)課程內(nèi)容適當(dāng)增減，構(gòu)建新的教學(xué)內(nèi)容新體系。新增內(nèi)容符合CDIO理念，以“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”為中心進(jìn)行增減，增加實(shí)踐項(xiàng)目?jī)?nèi)容，借助項(xiàng)目的運(yùn)行進(jìn)行教學(xué)，同時(shí)舉一反三，回歸課本理論知識(shí)。路基路面工程所需要的基本知識(shí)和能力穿插在水泥路面和瀝青路面各個(gè)實(shí)例中完成講解，打破知識(shí)體系的束縛，改變以往按知識(shí)點(diǎn)組織編排的方法，根據(jù)項(xiàng)目知識(shí)講解的需要，科學(xué)地進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容體系改革。

（二）強(qiáng)化實(shí)踐體系教學(xué)

實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)的重要組成部分，但公路工程工期都較長(zhǎng)，要為學(xué)生在校期間提供一個(gè)完整的實(shí)踐機(jī)會(huì)幾乎不可能。因此，考慮到CDIO模式的教學(xué)理念“做中學(xué)”，實(shí)行項(xiàng)目教學(xué)法。例如：在混合料級(jí)配設(shè)計(jì)教學(xué)中，使用工程背景的實(shí)體工程項(xiàng)目，根據(jù)材料特性及不同篩孔通過率進(jìn)行級(jí)配設(shè)計(jì)。通過項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生既掌握了課程內(nèi)容，又具備該課程所應(yīng)具備的工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與交流能力。

實(shí)踐教學(xué)具體思路是將項(xiàng)目按階段劃分任務(wù)，讓學(xué)生盡力懂得其中的一個(gè)過程。以學(xué)生為主體主動(dòng)學(xué)習(xí)，給學(xué)生提供展示的機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性；根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度安排要求每個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行匯報(bào)，促進(jìn)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)之間的交流和學(xué)習(xí)。

（三）教學(xué)方法、手段的探索

基于CDIO教學(xué)理念，根據(jù)路基路面課程內(nèi)容設(shè)計(jì)的應(yīng)用知識(shí)，結(jié)合實(shí)踐工程，使學(xué)生在教學(xué)過程中掌握路基路面的專業(yè)名詞、設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)圖紙等相關(guān)專業(yè)知識(shí)，同時(shí)提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和技能。教學(xué)中采取板書與多媒體教學(xué)法，圖片、文字、動(dòng)畫以課件形式放映，有利于加深印象，提高課堂教學(xué)效率。在課堂教學(xué)中，靈活運(yùn)用課堂引導(dǎo)、答疑解惑及研討的方式共享學(xué)習(xí)成果，例如：針對(duì)某瀝青混凝土路面損壞問題讓學(xué)生展開討論，以“問題-原因-措施”為主線引導(dǎo)學(xué)生思考。此外，計(jì)算機(jī)教學(xué)輔助軟件的運(yùn)用，能更直觀、生動(dòng)地反映出各種設(shè)計(jì)、施工效果。同時(shí)，在平常的教學(xué)中，邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)相關(guān)專家、一線工程師開展道路工程技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和工程實(shí)踐應(yīng)用專題講座，拓展學(xué)生視野，加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解。

學(xué)習(xí)是一個(gè)實(shí)踐、積累、創(chuàng)新的過程，借鑒CDIO理念，對(duì)學(xué)習(xí)成果的最終評(píng)價(jià)，采取考試成績(jī)、平時(shí)課堂出勤、協(xié)作表現(xiàn)、積極性、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式，這樣可比較客觀、全面地反映學(xué)生在學(xué)習(xí)中取得的成績(jī)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，起到激勵(lì)作用。

三、結(jié)語(yǔ)

結(jié)合CDIO教育理念，道路橋梁與渡河工程專業(yè)《路基路面工程》課程通過采用課堂教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)改革等多種形式保證人才培養(yǎng)計(jì)劃的落實(shí)。通過實(shí)施CDIO工程項(xiàng)目化教育改革，學(xué)生對(duì)《路基路面工程》課程滿意度提高。通過將CDIO式教學(xué)模式引入到《路基路面工程》課程教學(xué)中，大大提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐能力，讓學(xué)生具備分析路基路面工程疑難問題的能力，為社會(huì)提供高素質(zhì)公路應(yīng)用型人才，能真正為廣東省公路交通建設(shè)做應(yīng)有的貢獻(xiàn)，同時(shí)也為工程教育改革積累經(jīng)驗(yàn)。

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