路基工程課程教學改革初探

收稿日期：2013-05-01

基金項目：教育部長江學者和創新團隊發展計劃資助（IRT1125）；高等學校學科創新引智計劃資助（B13024）

作者簡介：孔綱強（1982-），男，河海大學土木與交通學院副教授，博士，主要從事高速鐵路、高速公路軟土地基處理、樁-土相互作用以及能量樁特性研究，（E-mail）gqkong1@163.com。

摘要：“做中學、做中教”是工程教育改革的重要發展方向之一。任務驅動教學法與項目驅動教學法是指在教學過程中，以學生為中心，以任務或者項目為驅動的教學方式，都是“做中學、做中教”教學理念的具體表現形式。文章以路基工程課程教、學為背景，系統闡述了“任務驅動”和“項目驅動”教學模式相結合的課程教學設計與應用，介紹了教學應用中存在的主要問題。

關鍵詞：任務驅動教學法；項目驅動教學法；路基工程；教學應用

中圖分類號：G642文獻標志碼：A文章編號：10052909（2013）05005705路基工程是土木工程專業（交通土建工程方向）、公路與城市道路專業、森林工程專業和交通工程專業的一門專業課。課程通過理論教學與實踐環節，使學生掌握路基工程的基本理論，并能正確利用各種工程技術標準、規范和準則進行路基的設計、施工、養護與管理[1]。通過路基工程課程的學習，使學生掌握路基工程原理以及設計、施工、養護等相關技能，以適應實際就業需求。近年來，公路、鐵路工程建設迅速發展，工程實踐中一批新工藝、新方法不斷涌現，這就要求相關設計、施工技術人員不僅要掌握一定的專業理論知識和相應的專業技能，而且要適應新技術的發展。這對高校路基工程課程教學提出了更高的新要求[2- 3]。研究如何教與學、發揮教學相長，使學生在有限的學時內掌握課程核心內容十分必要。

任務驅動教學法是指在教學過程中，以學生為中心，以任務為驅動的教學方式。主要特點有：任務驅動，教師圍繞解決實際問題這一目標組織教學，學生在完成任務的過程中學習新知識、新技能；目標具體、內容實用，教學目標就是一個個具體的任務，不求理論知識的系統性，而是要求內容實用；做中學，將書本理論知識與實際應用有機結合在一起；提高學生學習的主動意識、激發學生的學習興趣；培養學生獨立思考、探索與團隊合作精神；培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力等[4-5]。

項目驅動教學法是指在教學過程中，以學生為中心，以項目為驅動的教學方式，其項目與實際生產過程或現實商業活動有直接關系，能轉化成為具有實際應用價值的產品。主要特點有：項目的任務與實際產品聯系，以成果為驅動；學生可以自主、自由地進行學習，發揮創造力；綜合性強，具有學科交叉和綜合能力運用的特點；學生圍繞任務所探索的方式、方法、展示和評價可以多樣性和選擇性；學習評價多元性等[6-8]。

筆者在簡單介紹任務驅動教學法與項目驅動教學法兩種模式的基礎上，利用任務驅動教學法與項目驅動教學法相結合的方法對路基工程課程教學進行設計、探討。

一、任務驅動教學法與項目驅動教學法的異同點

（一）相似性與共同點

任務驅動教學法與項目驅動教學法都是“教、學、做”三者相統一，注重“做中學”；以活動為導向、以能力為本位的教學；以學生為中心，師生互動；因材施教，開放式教學；實現“理論、實踐與實習”等教學環節一體化[9]。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

孔綱強路基工程課程教學改革初探——任務驅動與項目驅動相結合方法的應用

（二）差異性與不同點

任務驅動教學法的主要目標是使學生理解理論知識，掌握技能；而項目驅動教學法的目標是要求學生能夠熟練地運用已學到的知識去有效地分析和解決問題。此外，項目驅動教學法的培養重點為關鍵能力的培養，在實施的過程中，以項目為本位、以學生為主體。

通常情況下，任務驅動法比項目驅動法容易，根據先易后難的教學原則，應先通過任務驅動法使學生獲得新知識，掌握新技能，然后再設計較難的項目驅動法使學生掌握核心知識和核心技能。

二、基于任務驅動與項目驅動相結合的教學設計

為充分調動學生的學習積極性和創造性，課程采用任務驅動法的課堂教學與項目驅動法的課外教學相結合的模式進行教學。

（一）任務驅動法課堂教學設計

依據任務驅動法課堂教學模式的結構流程對路基工程課程進行系統設計，主要包括以下幾個方面。

1.教學目標的確定

通過深入、充分地調研分析路基工程實際設計、施工與維護中所需完成的具體內容，確定該課程學習情境的知識目標為道路工程發展概況、路基土的分類以及路基工程的特點與穩定因素，熟悉路基工程的主要病害及處治措施、一般路基工程的設計、施工與工程檢測等技術方法，掌握運用理論知識分析路基的穩定性、變形與沉降等。

2.教學任務的設計

要圍繞教學目標設計教學任務。分析路基工程課程結構，導出各個知識模塊的教學主題，并根據教學主題設計符合整個課程知識體系的教學計劃，設計任務驅動方案，并將知識點融入其中。表1為該課程教學子任務及其知識與技能分類表。表1路基工程課堂教學子任務及其知識與技能分類表課程名稱子任務名稱知識技能路基工程路基的工程力學特性試驗路基土的分類及工程性質

路基的力學強度與承載力

路基的變形、破壞與防治

路基的壓實通過各種相關室內試驗，掌握路基土的工程力學特性路基工程設計橫斷面形式與尺寸選擇

路基防護的分類與一般要求

擋土墻的設計結合實際具體工程項目，依據工程設計規范，設計一般路基工程路基工程排水設計路基綜合排水基本要求

地面排水設計

地下排水設計結合實際具體工程項目，依據工程設計規范，設計一般路基工程的排水方案及其附屬設施路基穩定性分析計算穩定性分析方法

一般路基的穩定性分析

浸水路基的穩定性分析

路基邊坡抗震穩定性分析依據工程設計規范，對各類路基的穩定性進行分析計算路基變形與沉降分析計算路基土的壓縮性與地基變形

路基沉降計算方法

路基沉降系數的影響因素

減少路基沉降的措施依據工程設計規范，對路基的變形與沉降進行分析計算，并優化比選不同減少路基沉降的技術措施路基施工組織設計路堤填筑施工

路塹開挖施工

既有線改建和增建第二線路基施工

路基防護加固與排水設施施工依據工程施工規范，設計路基施工組織設計，包括施工方案、施工機械的選擇等路基工程

檢測技術一般路基工程檢測項目

路基材料室內試驗

路基現場檢測方法

路基檢測新技術熟悉各種路基室內、現場檢測技術原理與檢測指標，掌握檢測技術方法3.教學過程的設計

路基工程課程任務驅動教學過程分為提出任務、分析任務、完成任務和考核評價4個過程；各個教學過程中教師與學生的主要任務如表2。表2路基工程課堂教學過程設計教學過程教師任務學生任務提出任務講授：布置教學任務，明確任務目標、教學情境以及任務成果形式聽講：明確學習任務，與教師互動提問了解整體學習任務分析任務引導：分析教學任務、分解子任務操作：完成任務分解，制定任務完成計劃與安排完成任務組織：主持學習任務的總結匯報匯報：完成各個子任務，整合總任務考核評價考查：評價學生的工作效果自評、小組互評，填寫相關學習評價表格4.考核方案的設計

任務驅動教學模式以考查學生的綜合職業能力為目標。為了更好地調動學生自主學習的積極性和主動性，引導教師與學生更好地完成教學與學習任務，從學生自評、學生互評、學習任務成果以及教師綜合評價4個方面建立開放式、全過程的考核方案，并對各環節的考核方案進行加權積分計算。表3路基工程課程考核方案的設計及其考核內容考核項目考核內容權重成績（滿分100）備注學生自評（A）小組互評（B）項目成果（C）教師綜合評價（D）考查學生對知識和技能的掌握程度，以及自我認識和自我客觀評價等考查團隊分工、合作，以及對他人評價的社會能力等考查任務完成情況，以及對知識技能的掌握程度從教師角度考查學生對知識的運用能力、工作態度、團隊合作以及語言表達能力等0.10.10.50.3G=A×0.1+B×0.1+C×0.5+D×0.3缺勤一次，在總分中扣1分（二）項目驅動法課外教學設計

在任務驅動法課堂教學的基礎上，學生基本掌握了路基工程基礎知識和技能，續而分階段開展項目驅動法課外教學。針對路基工程課程課外教學設計如下：

1.教學目標的確定

在學生通過任務驅動法課堂教學掌握路基工程知識與技能的基礎上，了解實際設計、施工單位的需求，確定項目驅動法課外教學目標。課程的主要課外教學目標為擋土墻結構設計及其穩定性計算分析、軟土地基上路基沉降計算分析、軟土地基加固設計、以及路基填筑施工組織設計等。

2.教學任務的設計

為提升學生的知識和技能，教學任務圍繞課外教學目標進行。結合路基工程課程實際，確定課程學習的子項目及其項目目的，如表4所示。表4路基工程課外教學子項目及其項目目的課程名稱子項目名稱項目目的路基工程擋土墻結構設計及其穩定性計算分析通過子項目學習，使學生熟悉相關設計和施工規范，利用已有知識，綜合解決路基擋土墻的選型、受力分析與計算、以及穩定性驗算等全過程軟土地基上路基沉降計算分析通過子項目學習，使學生熟悉路基沉降的主要計算方法，并掌握基于相關設計規范，對實際工程項目進行路基沉降計算分析的能力路基工程軟土地基處理設計通過子項目學習，鞏固所學的軟土地基處理的基本知識，熟悉軟基處理的原理與技術方法，提高綜合分析和解決實際工程問題的能力路基填筑施工組織設計通過子項目學習，鞏固路基填筑施工技術方案、施工機械知識等，掌握施工方案的比選、施工設備的選擇等實際施工組織設計3.教學過程的設計

路基工程課程項目驅動課外教學過程也可分為提出項目、分析項目、完成項目和考核評價四個過程。各個教學過程中教師與學生的主要任務如表2所示。

4.考核方案的設計

考核方案設計與任務驅動法課堂教學類似，采用多種形式綜合考評。

三、需要注意的主要問題

（一）多種教學方法相結合

任務驅動課堂教學法和項目驅動課外教學法，特點鮮明、各有其優點和不足之處。任務驅動課堂教學法和項目驅動課外教學法也存在教學進度難以把握、課堂紀律難以管理、成果形式考核有主觀性等問題。因此，在采用任務驅動課堂教學法和項目驅動課外教學法相結合的同時，仍然要保持一定的傳統教學方法，不能全部擯棄。比如：路基工程課程緒論部分，道路工程的發展概況、公（鐵）路自然區劃、以及影響路基穩定的因素等內容介紹，仍需采用傳統的教學方法進行講授。

當教師提出問題并設計好執行實施的過程后，學生需要通過各種途徑，采用各種方法，結合各種手段完成相應的任務或項目。這個過程也需要多種學習方法相結合，以達到事半功倍的學習效果。

（二）教學過程中教師與學生的角色定位與把握

任務驅動課堂教學法和項目驅動課外教學法對教師提出了更高的要求。教師不僅要精通專業理論知識與技能，而且要具有綜合運用專業知識和技能的能力，同時具備良好的創造力和應變能力。在教學任務安排上，教師需要打破原有教材體系，按照提出問題、分析問題、解決問題與總結問題的思路，重新設計教學步驟和教學方法。新教學法中，師生地位平等，教師由傳統的“講授者”變為“指導者”、由以往的“中心”“權威”變為“咨詢員”“朋友”，教師與學生都需要適應這種變化與角色定位。

任務驅動課堂教學法和項目驅動課外教學法對學生提出了更高的要求。新教學方法需要學生參與任務或項目構建的整個過程，需要通過自己的努力去解決未知的問題。這就要求學生加強培養和鍛煉自學能力、獨立工作能力，與人溝通和團隊協作能力，以及發現問題、解決問題等綜合能力。

（三）合理設置任務與項目

任務與項目設置首先要從實際出發，考慮學生已有的知識結構背景和能力；其次，要具體明確、可操作性強，難度適中，兼顧考慮能力強和能力相對較弱的學生；再者，要具有一定的開放性與兼容性，給學生預留足夠的思考、分析、探索、交流和拓展的空間和時間；最后，要從整體到局部、再回到整體，任務與項目的設置要具有系統性、傳承性，相輔相成。

（四）注重任務與項目的總結評價

總結和評價是任務驅動課堂教學法和項目驅動課外教學法實施的保證。總結和評價包括兩方面：一是通過自評、小組互評以及教師綜合評價等手段對學生已完成問題的解決方案過程和結果進行總結評價；二是對學生自主學習及團隊協作學習能力考核評價。總結評價不僅體現客觀、公平、公正的成果評判，而且有利于提高學生的自信心和學習積極性，促進其創造力。此外，通過總結評價，可以反思教學過程中存在的問題，為下次教學提供參考。

四、啟示和建議

（1）采用任務驅動課堂教學與項目驅動課外教學相結合的方法，可以有效激發教與學的積極性和能動性，可以更好地促使教師與學生在教學中正確定位。教師的講授不是簡單的內容重復，而是重點、疑難問題的解惑。學生是在平等的條件下，自由、自主地思考，發表個人見解，大膽地提出假設，并在實踐中努力求證。

（2）任務驅動課堂教學與項目驅動課外教學相結合的方法，充分體現了“教、學、做”三者合一，“做中學”的教學理念，可以有效培養學生的獨立思考能力和團隊協作精神。

（3）路基工程任務驅動課堂教學與項目驅動課外教學相結合的教學方法，充分體現了該教學方法的特點，與傳統教學方法相比，教學效果顯著。該教學方法仍需要在教學實踐中不斷探索、總結和完善，才能在路基工程課程教學中發揮積極作用。

參考文獻：

[1]鄧學鈞. 路基路面工程[M].3版.北京：人民交通出版社，2010.

[2]劉建坤，曾巧玲，侯永峰.路基工程[M].北京：中國建筑工業出版社，2006.

[3]沈宇鵬. 鐵路路基工程課程教學改革探討[J].高等建筑教育，2009， 18（6）： 75-77.

[4]畢春苗. “任務驅動”教學模式的應用探究[J]. 山西大同大學學報：自然科學版，2008（6）： 84-86.

[5]滕叆. “任務驅動”教學模式在路基材料檢測教學中的應用[J]. 遼寧省交通高等專科學校學報，2010，12（1）： 65-67.

[6]朱林.項目教學法在“路基路面工程”課程教學中的探索[J].合肥工業大學學報：社會科學版，2010，24（6）：166-169.

[7]魯道夫，普法伊賽爾.項目教學的理論與實踐[M].南京：江蘇教育出版社，2007.

[8]許西惠.項目教學法在“機械設計基礎”課程中的實踐與研究[J].長春理工大學學報，2008（9）： 77-79.

[9]馮林，鄭薇薇.“任務驅動”與“項目驅動”相結合的創新教育研究[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2010（4）： 57-59.

Teaching reform of subgrade engineering course

KONG Gangqiang

（a. Key Laboratory for Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering；

b. College of Civil and Transportation Engineering， Hohai University， Nanjing 210098， P. R. China）

Abstract： “Learning by doing and education by doing” is one of the important development directions of engineering education reform. Taskdriven and projectdriven teaching methods are new teaching methods， in which student is the center and the task or project is the object. Based on the teaching and learning of subgrade engineering class， a teaching method of taskdriven pedagogy and projectdriven pedagogy combination was systematically designed. Then， the main problems existed in the application were introduced.

Keywords： taskdriven teaching method； projectdriven teaching method； subgrade engineering； teaching application

（編輯梁遠華）