CDIO教育模式下《路基路面工程》課程教學探索與實踐

尹應梅,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的核心課程，在課程教學中發現該課程基本概念多，邏輯嚴謹、工程性和實踐性都很強。針對課程培養目標和緊跟學校高水平大學建設的節奏，基于CDIO教育理念從教學內容、教學方法和實踐教學實施等方面教學改革，從而完善路基路面工程設計與施工技術應用能力培養為主線的育人培養模式。項目驅動化教學實踐表明：CDIO模式有利于培養專業功底扎實、個人技能過硬的路橋專業人才，為工程教育改革積累經驗。

關鍵詞：CDIO；路基路面工程；項目實施；教學探索

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）41-0148-02

為適應公路科技發展和緊跟廣東省“十三五”規劃投資5000億建設高速公路的節奏，道路橋梁與渡河工程專業教學改革勢在必行；其中《路基路面工程》課程是本專業的重點主干課程[1-3]。筆者教學實踐中發現該課程教學中教材內容與新規范不協調、基本概念多、教學內容邏輯嚴謹、理論性、工程性和實踐性均很強。如何適應公路新技術的發展和緊跟學校高水平大學建設及廣東省公路建設的步伐，急需將最新技術規范、技術工藝引入到課堂教學中，將理論應用于實踐中，培養工程技術應用型人才，這就迫切要求進行課程教學改革。教學中考慮引入國際上先進的工程教育改革成果——CDIO理念，即構思、設計、實施、運作（conceive、design、implement、operate），為工程課程教學改革提供了借鑒。這種模式是由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等多所大學組成的跨國研究機構經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目的生命周期為實施背景，以操作工程項目為實踐平臺，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習，將學生能力進行模塊化分類，組織新型的課程教學模式[3]。教學改革將CDIO新理論引入《路基路面工程》課程教學，解決教學內容與科學技術進步不匹配的矛盾，形成基于CDIO內容項目化的、可實施的課程體系，讓學生主動參與教學環節，有利于提高學生培養質量。

一、《路基路面工程》課程培養目標

《路基路面工程》課程是道路橋梁與渡河工程專業的核心課程，按照學校培養計劃安排在第六學期，在此之前的課程有《工程力學》、《土力學》、《公路工程地質》、《道路建筑材料》等，后續課程有《公路工程造價》、《公路施工與組織管理》及《畢業設計》等，本課程有承上啟下的作用。廣東工業大學充分重視本科教育，道路橋梁與渡河工程專業立足于廣東公路建設發展，培養路橋工程專業人才。該課程的教學培養目標為：（1）培養學生全面掌握路基路面工程領域內的基本理論、基礎知識的能力；（2）培養學生有較好的路基路面工程實踐操作能力，即道路設計、現場施工、閱讀圖文的能力；（3）培養學生適應團隊協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》課程教學改革探索

在CDIO模式下的《路基路面工程》課程改革，以培養學生道路實際操作設計應用能力為主線，結合道路工程領域的新工藝、新技術，根據交通部頒發的道路新規范和新標準，加強計算機繪圖和輔助設計能力的培養，緊跟時代的步伐，簡化理論闡述，刪減陳舊內容，增加新技術、新工藝，加大實踐教學內容，充分調動學生興趣和主觀能動性，重新構建教學新體系。

（一）構建《路基路面工程》課程教學內容知識體系

《路基路面工程》理論實踐性均很強，但現有教材中的部分內容與當前新規范、新工藝不相匹配，相對于新時代知識結構較為落后。這要求老師在編寫講義、修訂教學大綱中應根據最新的技術規范、標準和先進的科技知識，讓學生懂得新穎的知識，積極發揮能動性和積極性。在補充講義和修訂教學大綱中，把握CDIO理念中的“做中學”，懂得理論知識與實踐聯系的重要性，增加實踐知識為主，從實踐知識中回歸到課堂理論知識。

教學少量內容概念性很強，如將CDIO理念應用于“路基路面工程”課程的教學中，對課程內容適當增減，構建新的教學內容新體系。新增內容符合CDIO理念，以“基于項目教育和學習”為中心進行增減，增加實踐項目內容，借助項目的運行進行教學，同時舉一反三，回歸課本理論知識。路基路面工程所需要的基本知識和能力穿插在水泥路面和瀝青路面各個實例中完成講解，打破知識體系的束縛，改變以往按知識點組織編排的方法，根據項目知識講解的需要，科學地進行教學內容體系改革。

（二）強化實踐體系教學

實踐性教學環節是加強學生動手能力培養的重要組成部分，但公路工程工期都較長，要為學生在校期間提供一個完整的實踐機會幾乎不可能。因此，考慮到CDIO模式的教學理念“做中學”，實行項目教學法。例如：在混合料級配設計教學中，使用工程背景的實體工程項目，根據材料特性及不同篩孔通過率進行級配設計。通過項目實踐，學生既掌握了課程內容，又具備該課程所應具備的工程實踐能力、團隊協作與交流能力。

實踐教學具體思路是將項目按階段劃分任務，讓學生盡力懂得其中的一個過程。以學生為主體主動學習，給學生提供展示的機會，激發學生學習積極性和主動性；根據項目進度安排要求每個項目團隊成員進行匯報，促進項目團隊之間的交流和學習。

（三）教學方法、手段的探索

基于CDIO教學理念，根據路基路面課程內容設計的應用知識，結合實踐工程，使學生在教學過程中掌握路基路面的專業名詞、設計理念、設計圖紙等相關專業知識，同時提高學生的職業素養和技能。教學中采取板書與多媒體教學法，圖片、文字、動畫以課件形式放映，有利于加深印象，提高課堂教學效率。在課堂教學中，靈活運用課堂引導、答疑解惑及研討的方式共享學習成果，例如：針對某瀝青混凝土路面損壞問題讓學生展開討論，以“問題-原因-措施”為主線引導學生思考。此外，計算機教學輔助軟件的運用，能更直觀、生動地反映出各種設計、施工效果。同時，在平常的教學中，邀請行業內相關專家、一線工程師開展道路工程技術發展趨勢和工程實踐應用專題講座，拓展學生視野，加深學生對課程內容的理解。

學習是一個實踐、積累、創新的過程，借鑒CDIO理念，對學習成果的最終評價，采取考試成績、平時課堂出勤、協作表現、積極性、實驗與實踐相結合的評價方式，這樣可比較客觀、全面地反映學生在學習中取得的成績，促進學生學習主動性，起到激勵作用。

三、結語

結合CDIO教育理念，道路橋梁與渡河工程專業《路基路面工程》課程通過采用課堂教學、項目教學、實踐教學改革等多種形式保證人才培養計劃的落實。通過實施CDIO工程項目化教育改革，學生對《路基路面工程》課程滿意度提高。通過將CDIO式教學模式引入到《路基路面工程》課程教學中，大大提高了學生自主學習和工程實踐能力，讓學生具備分析路基路面工程疑難問題的能力，為社會提供高素質公路應用型人才，能真正為廣東省公路交通建設做應有的貢獻，同時也為工程教育改革積累經驗。

參考文獻：

[1]吳恭興，劉文白，張寶吉，等.基于CDIO模式的卓越工程師培養方案的探索與實踐研究[J].大學教育，2013，（9）：7-9.

[2]楊娥.基于CDIO理念的路橋專業課程體系改革[J].廣州航海學院學報，2014，22（2）：52-55

[3]許勇，張季超，王可怡.基于CDIO理念《工程結構設計原理》課程創新與實踐[J].東南大學學報（哲學社會科學版），2012，（S2）：253-255.

[4]吳鳴，熊光晶.基于CDIO理念的路基路面工程教學改革實踐與探討[J].長沙鐵道學院學報（社會科學版），2007，8（4）：244-246.endprint