面向工程教育認證的道路工程課程教學(xué)設(shè)計探討

張慧麗 康擁政

摘 要：道路工程課程涉及的概念多、內(nèi)涵廣、結(jié)合實際緊密、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范多，對教學(xué)方法提出了很高的要求。為落實專業(yè)認證的理念和要求，本研究基于學(xué)情分析，結(jié)合工程教育認證畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐作用確立課程目標(biāo)，從教學(xué)模式、教學(xué)考核和教學(xué)反思三個方面對道路工程課程進行了課程改革探索，幫助學(xué)生加深對課程的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的能力。

關(guān)鍵詞：工程教育認證;道路工程;教學(xué)設(shè)計

道路工程課程作為交通工程專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，內(nèi)容涉及道路交通規(guī)劃、城市道路工程、路基路面工程等一系列專業(yè)基礎(chǔ)知識。該課程的特點突出表現(xiàn)為概念多、內(nèi)涵廣、結(jié)合實際緊密、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范多，其中很多概念接近，易造成混淆。因此，對照專業(yè)工程認證的標(biāo)準(zhǔn)和要求，對該課程的教學(xué)內(nèi)容進行取舍并對教學(xué)模式和考核形式進行選擇顯得尤為重要。

一、課程設(shè)計思路與目標(biāo)

在工程教育認證的“以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，持續(xù)不斷改進”的教學(xué)理念指導(dǎo)下，道路工程課程在整個專業(yè)的課程體系中，需要達成3個方面的畢業(yè)要求。根據(jù)畢業(yè)達成要求，道路工程課程將教學(xué)目標(biāo)進行了分層次細化，從知識點掌握到能力提升再到綜合素質(zhì)培養(yǎng)，制定了4個明確目標(biāo)。

目標(biāo)1：通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解道路在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中的重要作用，了解我國道路的建設(shè)和發(fā)展歷程以及我國未來道路網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃。目標(biāo)2：通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握道路的分類、通行能力和道路網(wǎng)規(guī)劃的基本理論和意義，了解道路及道路網(wǎng)類型對交通運輸和社會發(fā)展的影響，掌握道路線形初步設(shè)計方法、道路結(jié)構(gòu)設(shè)計基本理論和方法，掌握道路設(shè)計中所存在的復(fù)雜工程問題。目標(biāo)3：通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)ζ渲械牡缆肪€形與地形的協(xié)調(diào)適應(yīng)性以及道路結(jié)構(gòu)與車輛荷載的相互耦合度等復(fù)雜工程問題，具有選擇或建立相關(guān)定性或定量模型進行分析研究的能力，能夠在此基礎(chǔ)上提出多個解決方案并進行比較。目標(biāo)4：通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠具有使用專業(yè)軟件和數(shù)學(xué)優(yōu)化模型求解軟件解決道路工程中線形比選、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等復(fù)雜工程問題的能力，并能夠分析專業(yè)技術(shù)工具的局限性。

二、課程教學(xué)方案

（一）教學(xué)模式

課程教學(xué)采取第一課堂（理論學(xué)習(xí)部分）與第二課堂（能力拓展部分）相結(jié)合的模式，以畢業(yè)要求達成度考核為導(dǎo)向，對學(xué)生學(xué)習(xí)成果進行檢驗與反饋。整個教學(xué)模式強調(diào)教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容的緊密關(guān)聯(lián)，著重培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識的綜合運用能力。具體教學(xué)模式見圖1。

（1）第一課堂

出行是社會大眾的基本需求，而出行所使用的“道路”在規(guī)劃、設(shè)計、施工、養(yǎng)護與管理工作的全過程中，自然會面臨諸多問題，解決這些問題恰恰就是道路工程課程學(xué)習(xí)的終極目標(biāo)?；谶@些問題，課題組在第一課堂中采用了PBL（Problem-Based Learning）模式。這一模式需要課前的問題導(dǎo)入和課后的反饋，這樣才能充分發(fā)揮PBL模式的優(yōu)勢，教師在其中只負責(zé)重難點的講解、相關(guān)案例的擴展和延伸知識點的擴充，并引導(dǎo)學(xué)生思考;學(xué)生是問題的主要回答者，回答內(nèi)容包括知識點的整理、延伸知識的收集和觀點的討論等。在后疫情時代，線上線下教學(xué)模式的融合也推動教學(xué)模式的不斷創(chuàng)新。將與課程相關(guān)的擴展內(nèi)容和與前導(dǎo)課程相關(guān)的關(guān)聯(lián)內(nèi)容上傳網(wǎng)絡(luò)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和回顧溫習(xí)提供了極大的便利。

道路工程課程知識點較多，有限的課時很難完成全面教授，但如果只講授重難點內(nèi)容，又會造成知識點之間缺乏足夠的連接知識，學(xué)生無法形成完整的系統(tǒng)概念。因此，課題組采用了線上線下混合教學(xué)模式，借助MOOC、微課等形式，幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)、課前預(yù)習(xí)和課后鞏固練習(xí)，還能檢測學(xué)習(xí)效果。在線自主學(xué)習(xí)既可以及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，又能幫助學(xué)生逐漸提高自主學(xué)習(xí)能力。線上線下混合式教學(xué)模式可以進一步優(yōu)化課堂內(nèi)容，壓縮課堂上教師的講授時間，將更多的課堂時間交給學(xué)生。例如，對于工程實踐性問題，學(xué)生在第二課堂的學(xué)習(xí)小組探討后，在課堂上進行相關(guān)的討論，學(xué)生互評，教師點評，最后反思改進。這個模式大大改善了傳統(tǒng)課堂枯燥單一的講授模式，學(xué)生實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、互助學(xué)習(xí)，從學(xué)習(xí)的被動接受者變?yōu)橹鲃犹剿髡?，對課程的內(nèi)容有了更深入的理解。

（2）第二課堂

道路工程課程內(nèi)容與日常交通出行有著直接的對照關(guān)系。為了鼓勵學(xué)生主動思考和實踐，強化課堂教學(xué)效果，課題組在第二課堂采用了SPOC（Small Private Online Course）+翻轉(zhuǎn)課堂——以學(xué)生為主導(dǎo)的任務(wù)驅(qū)動式的實踐學(xué)習(xí)模式。在課程開始前的兩周內(nèi)，課題組將全班學(xué)生分成若干專題小組，每組3～5人，每個小組針對組員感興趣的交通問題進行調(diào)研和資料數(shù)據(jù)收集，利用專業(yè)知識分析問題，鼓勵能力較強的小組深入思考并有所創(chuàng)新。到學(xué)期末，每個小組提交研究報告并進行講解答辯。在這個課堂上，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力是一個螺旋上升的過程，教師在關(guān)鍵環(huán)節(jié)給予方向指引，在關(guān)鍵問題上給予提示點撥，充分鍛煉學(xué)生的科學(xué)問題分析能力。

道路工程課程內(nèi)容豐富且綜合性強，需要學(xué)生理解掌握的知識點很多，而且與先修課程聯(lián)系非常密切。因此，充分調(diào)動課下學(xué)習(xí)的積極性對于學(xué)生達成畢業(yè)要求至關(guān)重要。寫出研究結(jié)論和表達自己的專業(yè)觀點之間需有一段訓(xùn)練實踐過程，而反轉(zhuǎn)課堂就給學(xué)生提供了這樣的舞臺，學(xué)生在課堂進行相關(guān)課題的研究后，就有了自主發(fā)揮能動性和創(chuàng)造性的條件，課堂變成了學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間實時互動的場所。這種模式充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，實現(xiàn)了從“灌滿一桶水”的機械式知識傳授到“點燃一把火”的激發(fā)式學(xué)習(xí)培養(yǎng)的轉(zhuǎn)化。

（二）教學(xué)考核

課程的教學(xué)效果評價也在第一課堂和第二課堂綜合考核中體現(xiàn)。根據(jù)工程教育認證的畢業(yè)達成要求，對照課程目標(biāo)，目標(biāo)1—目標(biāo)3中的道路工程的基本知識點和設(shè)計技能等要求在期末考試中考查;目標(biāo)1—目標(biāo)4中的環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展、全壽命周期設(shè)計等理念，數(shù)學(xué)建模能力，團隊合作精神，科技論文撰寫能力和語言表達能力等要求都在專項課題報告撰寫和現(xiàn)場答辯環(huán)節(jié)中考察;國內(nèi)外學(xué)科的發(fā)展、信息技術(shù)的應(yīng)用等內(nèi)容在課后作業(yè)中考察。這種方式實現(xiàn)了對學(xué)生在課程中收獲情況的全過程、多維度綜合評價。課程總評成績組成為期末考試50%+專題研究30%+平時作業(yè)出勤20%。多途徑的學(xué)習(xí)模式讓學(xué)生表達的機會增多，教師與學(xué)生之間更容易形成有效反饋機制，教師在備課和授課過程中可以及時調(diào)整計劃，使得整個教學(xué)活動處在一種有計劃的動態(tài)狀態(tài)，教學(xué)效果更可控。課題組對比2015—2017級學(xué)生發(fā)現(xiàn)，在課程改革實施的兩年里，學(xué)生各方面的能力都有了顯著提高，畢業(yè)要求達成的完成度越來越高。

（三）教學(xué)反思

課題組通過不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)模式、增加考核維度，對道路工程課程進行了全方位全過程的改革，使得該課程的教學(xué)產(chǎn)出效果明顯提升?？偨Y(jié)課程改革過程中學(xué)生學(xué)習(xí)過程的表現(xiàn)、學(xué)生試卷成績和專題成果，要特別強調(diào)優(yōu)化兩個方面。一是注重線上線下混合式教學(xué)內(nèi)容設(shè)計相互區(qū)別、相互輔助。課上的教學(xué)內(nèi)容和線上擴展、練習(xí)內(nèi)容都需要進行特別設(shè)計。同時，線上學(xué)習(xí)的內(nèi)容要能夠檢驗學(xué)習(xí)效果并及時反饋到課堂上。二是第二課堂的能力訓(xùn)練要注重過程指導(dǎo)。第二課堂中專題訓(xùn)練的內(nèi)容設(shè)計和進度安排都需要進行精心設(shè)計，定期檢查成果并隨時答疑，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，保證第二課堂教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。

三、結(jié)語

課程教學(xué)是大學(xué)教育的重中之重，各門課程在畢業(yè)達成要求中的目標(biāo)不一樣，而工程教育認證的畢業(yè)達成要求明確了學(xué)生在畢業(yè)之際應(yīng)具備的能力。因此，細化課程目標(biāo)和教學(xué)大綱，靈活運用教學(xué)模式，真正實現(xiàn)學(xué)生主導(dǎo)、教師指導(dǎo)的主動學(xué)習(xí)模式是非常重要的。通過充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，不斷創(chuàng)新教學(xué)模式，形成有效的教學(xué)效果反饋機制，能夠建立課程教學(xué)優(yōu)化的閉環(huán)，擴大課程教學(xué)的產(chǎn)出效應(yīng)。

參考文獻：

[1]鄔大光.教育技術(shù)演進的回顧與思考：基于新冠肺炎疫情背景下高校在線教學(xué)的視角[J].中國高教研究，2020（4）.

[2]張見威.多維教學(xué)空間中高校線上教學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展探討[J].教育教學(xué)論壇，2020（33）.

[3]蘇小紅，趙玲玲，葉麟，等.基于MOOC+SPOC的混合式教學(xué)的探索與實踐[J].中國大學(xué)教學(xué)，2015（7）.

責(zé)編：文 墨