OBE理念下東南大學(xué)“地鐵與輕軌”課程的教學(xué)實(shí)踐

金 浩

（東南大學(xué) 交通學(xué)院，江蘇 南京 211189）

2019年9月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》，明確“到本世紀(jì)中葉，全面建成人民滿意、保障有力、世界前列的交通強(qiáng)國(guó)”。有關(guān)軌道工程，《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》指出，需“推進(jìn)干線鐵路、城際鐵路、市域（郊）鐵路、城市軌道交通融合發(fā)展”。

城市軌道交通工程是交通運(yùn)輸工程的重要組成部分，是綜合交通體系不可或缺的一員。中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)發(fā)布的《城市軌道交通2021年度統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)告》顯示，截至2021年年底，中國(guó)大陸地區(qū)共有50個(gè)城市開通了城市軌道交通，運(yùn)營(yíng)線路總長(zhǎng)度9 206.8公里，其中地鐵運(yùn)營(yíng)線路7 209.7公里，占比78.3%?？梢钥吹降罔F占比之高。

因此，開設(shè)“地鐵與輕軌”課程，從人才培養(yǎng)角度，有助于我國(guó)交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)。本文以東南大學(xué)“地鐵與輕軌”課程為例，擬以O(shè)BE理念為導(dǎo)向，分析“地鐵與輕軌”課程建設(shè)。

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）成果導(dǎo)向教育理念

成果導(dǎo)向教育（Outcome-based Education,OBE），由William G.Spady于1981年創(chuàng)設(shè)［1］。其核心是教育系統(tǒng)的每個(gè)構(gòu)成部分都以學(xué)習(xí)成果為基礎(chǔ)或?qū)?，每名學(xué)生結(jié)束或完成一段教育體驗(yàn)后應(yīng)該實(shí)現(xiàn)這種學(xué)習(xí)成果。在成果導(dǎo)向教育中，不存在單一指定的教學(xué)或評(píng)估方法，機(jī)會(huì)和評(píng)估都應(yīng)該幫助學(xué)生達(dá)到預(yù)期成果，教師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿?dòng)者［2］。

（二）基于OBE理念的“地鐵與輕軌”教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)分為兩個(gè)層次，第一層次指專業(yè)技能，第二層次指?jìng)€(gè)人能力，見圖1。

圖1 教學(xué)目標(biāo)層次關(guān)系

第一層次立足于“地鐵與輕軌”課程的教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)教師授課，使學(xué)生掌握“地鐵與輕軌”的教學(xué)內(nèi)容，包括地鐵與輕軌的歷史與制式、隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工、車站結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工、軌道結(jié)構(gòu)的組成。

第二層次伴隨于第一層次，又脫胎于第一層次，是第一層次的提升。通過(guò)角色互換的開放式教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程問(wèn)題分析能力、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)管理能力、科學(xué)問(wèn)題研究能力、專業(yè)團(tuán)隊(duì)合作協(xié)調(diào)能力。

二、教學(xué)內(nèi)容

（一）地鐵與輕軌的歷史與制式

內(nèi)容包括地鐵與輕軌的發(fā)展歷史和地鐵與輕軌的制式。地鐵與輕軌的發(fā)展歷史包括鐵路發(fā)展史、地鐵發(fā)展史、世界地鐵與輕軌的發(fā)展階段、我國(guó)地鐵與輕軌的發(fā)展、科學(xué)發(fā)展地鐵與輕軌；地鐵與輕軌的制式包括地鐵、輕軌、有軌電車、市域快軌、中低速磁浮、跨座式單軌、懸掛式單軌、自導(dǎo)向軌道、導(dǎo)軌式膠輪、電子導(dǎo)向膠輪的定義。

（二）隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工

內(nèi)容包括隧道結(jié)構(gòu)類型（盾構(gòu)法隧道、新奧法隧道、淺埋暗挖法隧道）、盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、盾構(gòu)法施工（盾構(gòu)隧道歷史、盾構(gòu)機(jī)構(gòu)造、盾構(gòu)機(jī)類型、盾構(gòu)機(jī)施工技術(shù)、管片制作、盾構(gòu)機(jī)施工風(fēng)險(xiǎn)管理）。

（三）車站結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工

內(nèi)容包括車站結(jié)構(gòu)型式（明挖法施工的車站結(jié)構(gòu)、蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu)、礦山法施工的車站結(jié)構(gòu)、盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu)）、車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（明挖法車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、暗挖車站結(jié)構(gòu)計(jì)算）、車站結(jié)構(gòu)施工（明挖法、蓋挖法、暗挖法）。

（四）軌道結(jié)構(gòu)的組成

內(nèi)容包括鋼軌（鋼軌的歷史、鋼軌的作用、鋼軌的材質(zhì)及力學(xué)指標(biāo)、鋼軌病害、鋼軌類型、鋼軌接頭及軌縫）、扣件（扣件組成、扣件類型、扣件參數(shù)設(shè)計(jì)、地鐵扣件）、軌枕（軌枕概況、軌枕類型、預(yù)應(yīng)力軌枕設(shè)計(jì)計(jì)算、軌枕鋪設(shè)數(shù)量、軌枕技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)）、道床（道床的功能與設(shè)計(jì)原則、道床類型、整體道床布筋、道床排水、國(guó)內(nèi)外道床發(fā)展情況）、道岔（道岔的基本概念、道岔類型、道岔的主要組成、道岔設(shè)計(jì)）、無(wú)縫線路（鋼軌接頭受力特點(diǎn)及接頭病害、無(wú)縫線路的概況、無(wú)縫線路的穩(wěn)定性）。

三、教學(xué)方法

教學(xué)方法有傳統(tǒng)教學(xué)方法，如教師講授法和學(xué)生討論法等。同時(shí)，圍繞教學(xué)目標(biāo)，融入課程思政，在以下兩方面嘗試特色教學(xué)。

（一）案例剖析的警鐘式教學(xué)

“地鐵與輕軌”教學(xué)目標(biāo)的第二層次涉及工程問(wèn)題分析能力、科學(xué)問(wèn)題研究能力、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)管理能力。其中，工程問(wèn)題分析能力和科學(xué)問(wèn)題研究能力是風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)管理能力的理論基礎(chǔ)，風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)管理能力是工程問(wèn)題分析能力和科學(xué)問(wèn)題研究能力的具體體現(xiàn)。

“地鐵與輕軌”內(nèi)容有隧道、車站、軌道的設(shè)計(jì)與施工。畢業(yè)后大部分學(xué)生會(huì)走上工程設(shè)計(jì)、施工的管理崗位。因此，教師在講授教學(xué)內(nèi)容之前，可通過(guò)圖片和視頻的形式，引導(dǎo)學(xué)生剖析近期國(guó)內(nèi)外軌道交通的安全事故。以此，提升學(xué)生的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)管理能力，為今后更好地工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）角色互換的開放式教學(xué)

“地鐵與輕軌”課程教師借鑒翻轉(zhuǎn)課堂的理念，設(shè)計(jì)了角色互換的開放式教學(xué)方法。

翻轉(zhuǎn)課堂又稱反轉(zhuǎn)課堂，是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容及學(xué)情，制作成教學(xué)視頻，學(xué)生在課外或家庭中進(jìn)行自學(xué)和練習(xí)內(nèi)化，課堂上師生進(jìn)行交流碰撞的一種教學(xué)形態(tài)［3］。翻轉(zhuǎn)課堂傳入我國(guó)后，給我國(guó)課堂教學(xué)吹來(lái)了一股清新的勁風(fēng)［4］。

角色互換的開放式教學(xué)：（1）依據(jù)教學(xué)內(nèi)容，選定主題。（2）教師搜集資料，包括文字、圖片和視頻等形式。通過(guò)“地鐵與輕軌”課程微信群，推送給學(xué)生。（3）教師制作論文模板，學(xué)生依據(jù)主題，按照論文模板進(jìn)行撰寫。（4）學(xué)生制作3～4分鐘的PPT，進(jìn)行個(gè)人匯報(bào)。（5）教師點(diǎn)評(píng)，并參與學(xué)生的討論。角色互換的開放式教學(xué)見圖2。

圖2 角色互換的開放式教學(xué)（錄像截圖）

四、教學(xué)成果

對(duì)照教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)前述教學(xué)方法，學(xué)生極大地提升了以下幾方面的能力。

（一）專業(yè)技術(shù)能力

“地鐵與輕軌”的授課對(duì)象主要為道橋?qū)I(yè)的學(xué)生，學(xué)生對(duì)軌道工程的認(rèn)知，可以說(shuō)是空白。通過(guò)“地鐵與輕軌”課程，學(xué)生基本掌握了指定的專業(yè)知識(shí)。更難能可貴的是，部分學(xué)生對(duì)軌道交通工程產(chǎn)生了濃厚興趣，希望能進(jìn)一步學(xué)習(xí)軌道相關(guān)的課程。筆者在課程結(jié)束后，做了一個(gè)調(diào)研，見圖3。

圖3 課程調(diào)研

（二）演講表達(dá)能力

通過(guò)角色互換的開放式教學(xué)方法，每名學(xué)生都得到了上臺(tái)演講的機(jī)會(huì)，如圖2所示。從實(shí)踐情況來(lái)看，學(xué)生的差異性明顯。有些學(xué)生匯報(bào)的專業(yè)內(nèi)容非常好，但是，表達(dá)能力欠佳，甚至出現(xiàn)忘記演講內(nèi)容的情況。有學(xué)生表示，雖然本次演講發(fā)揮得不是很好，但是，自己意識(shí)到了問(wèn)題。通過(guò)課后交流，學(xué)生普遍認(rèn)為在演講方面得到了鍛煉。

（三）閱讀寫作能力

通過(guò)“地鐵與輕軌”課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅掌握了專業(yè)技術(shù)能力，提升了演講表達(dá)能力，還培養(yǎng)了閱讀寫作能力。通過(guò)調(diào)研，已知學(xué)生在本科畢業(yè)后，小部分選擇進(jìn)入設(shè)計(jì)院工作，大部分選擇讀研深造。但是，不管是直接工作，還是繼續(xù)學(xué)習(xí)深造。閱讀和寫作能力，是伴隨學(xué)生成長(zhǎng)的一個(gè)終身能力。

五、課程改革設(shè)想

課程結(jié)束后，本年度選課學(xué)生對(duì)“地鐵與輕軌”課程進(jìn)行了打分，見圖4。可以看到，學(xué)生對(duì)于該門課的教學(xué)方式非常滿意。該門課程的得分在全年級(jí)85門課程中排名第2。說(shuō)明課程的教學(xué)方式受到了學(xué)生的一致肯定。

圖4 “地鐵與輕軌”課程學(xué)生打分

同時(shí)，學(xué)生也提出了一些看法。比如建議未來(lái)開設(shè)更多城市軌道交通方面的課程，打造交通領(lǐng)域完整的軌道專業(yè)課程體系。

基于學(xué)生的反饋，“地鐵與輕軌”課程的改革設(shè)想如下：（1）延續(xù)現(xiàn)有教學(xué)模式，整體基調(diào)不變，對(duì)教學(xué)方法做進(jìn)一步完善；（2）隨著城市軌道交通制式的增加，“地鐵與輕軌”已經(jīng)無(wú)法全面體現(xiàn)現(xiàn)階段城市軌道交通的特點(diǎn)以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。因此，擬將“地鐵與輕軌”更名為“城市軌道工程”。