交通強國引領(lǐng)下道路工程專業(yè)核心課程教學(xué)創(chuàng)新與實踐
——以路基路面工程課程為例

王 超，周波超，魏中華

（北京工業(yè)大學(xué) 城市建設(shè)學(xué)部，北京 100124）

我國高校2017 年以來開展的新工科建設(shè)，經(jīng)過這幾年的理論和實踐探索，先后歷經(jīng)了“復(fù)旦共識”“天大行動”“北京指南”新工科教育“三部曲”，奠定了新工科教育的基本格局[1-2]。與此同時，2016 年12 月全國高校思想政治工作會議在京召開，習(xí)近平總書記在會上發(fā)表了重要講話，開啟了我國高校思想政治工作新的歷史篇章。近三年來國內(nèi)各高校圍繞課程思政建設(shè)迅速開展了一系列卓有成效的探索與實踐，“思政課程”與“課程思政”同向同行、形成合力體系機制的逐步建立[3-9]，成為我國高校踐行“立德樹人”根本任務(wù)、推動“三全育人”人才培養(yǎng)新模式的重要舉措。

目前，在新工科、課程思政建設(shè)等高等教育改革發(fā)展的新形勢下，如何依托“交通強國建設(shè)”等國家行業(yè)新戰(zhàn)略驅(qū)動，從“課程育人”維度出發(fā)，做好新時代道路工程方向本科人才培養(yǎng)，是全國交通運輸類專業(yè)所面臨的一個共同課題。路基路面工程以公路與城市道路的路基路面設(shè)計和建造為對象，主要講授道路結(jié)構(gòu)與材料在“交通荷載”與“氣候環(huán)境”雙重作用下服役性能設(shè)計理論與方法，是一門理論與實踐并重的學(xué)科基礎(chǔ)課程。近三年來，依托路基路面工程課程建設(shè)及一線教學(xué)實踐經(jīng)驗與反思，從突破教學(xué)難點、創(chuàng)新教學(xué)思路及注重教學(xué)實效三方面開展了探索實踐工作，初步形成了專業(yè)核心課程教學(xué)創(chuàng)新的新經(jīng)驗。

一、教學(xué)“難點”與“痛點”問題解決策略

（一）大型工程結(jié)構(gòu)服役行為的抽象化問題（“想不到”）

路基路面工程結(jié)構(gòu)是交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成，在設(shè)計使用期內(nèi)承擔(dān)著交通車輛荷載與氣候環(huán)境的雙重作用，其全壽命周期的服役性能的優(yōu)劣對道路基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)水平有著重要影響。但是，諸如高填路堤、深挖路塹以及不同類型路面等大型路基路面工程服役結(jié)構(gòu)，其長期使用性能的演變規(guī)律及損壞特征等，均屬于較為抽象的教學(xué)知識點，本科學(xué)生在目前尚缺乏實際工程實踐經(jīng)驗的條件下，存在很大的認(rèn)知和理解上的難度，也即“想不到”的問題。針對此教學(xué)“難點”與“痛點”問題，在課堂教學(xué)中較多采用國內(nèi)外路基路面工程現(xiàn)場施工和各類損壞的圖片與視頻素材，設(shè)計PPT 動畫以詮釋典型道路損壞的發(fā)生及演變過程，盡量使課堂教學(xué)內(nèi)容生動形象，以增加學(xué)生對路基路面工程結(jié)構(gòu)服役的認(rèn)知和理解。

（二）工程材料力學(xué)行為的感性認(rèn)識與理性理解問題（“看不到”）

路基路面工程建造與養(yǎng)護中涉及眾多工程建筑材料（水泥、瀝青、石料、水泥混凝土和瀝青混合料等）的設(shè)計與應(yīng)用，盡管本科三年級學(xué)生有前期工程力學(xué)、道路建筑材料等課程基礎(chǔ)，但對于應(yīng)用于實際工程中各類建筑材料的復(fù)雜力學(xué)行為依然存在著“感性認(rèn)識不足、理性理解不透”的現(xiàn)實問題，也即“看不到”的問題。針對此教學(xué)“難點”與“痛點”問題，首先在課程教學(xué)（第一課堂）中通過道具實驗/PPT 動畫演示互動（如代表黏彈性瀝青材料的聚合物材料道具），增加學(xué)生的感性認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生觀察材料行為現(xiàn)象并從中分析總結(jié)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生掌握嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的求真態(tài)度；其次，依托課程教學(xué)內(nèi)容和道路工程實驗室開放資源，引導(dǎo)和鼓勵本科學(xué)生主動開展道路工程材料相關(guān)課外科研實踐活動，通過“第二課堂”增強學(xué)生對工程材料力學(xué)行為感性認(rèn)識與深度理解。

（三）路基路面結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計的實踐能力培養(yǎng)問題（“做不到”）

路基路面結(jié)構(gòu)與材料的設(shè)計問題是本課程教學(xué)的核心內(nèi)容，但課堂教學(xué)中僅僅能聚焦于路基路面工程設(shè)計原理與方法的講授，而與之配套的工程設(shè)計實踐能力的鍛煉與培養(yǎng)依然面臨挑戰(zhàn)，也即“做不到”的問題。針對此教學(xué)“難點”與“痛點”問題，依托交通基礎(chǔ)設(shè)施工程建造課程群建設(shè)布局，系統(tǒng)整合交通軟件訓(xùn)練（道路方向）、交通綜合課程設(shè)計（道路方向）、工作實習(xí)等實踐類課程資源，注重理論聯(lián)系實際，著重培養(yǎng)和加強學(xué)生利用所學(xué)路基路面設(shè)計理論解決工程實踐問題的能力。

二、課程教學(xué)創(chuàng)新思路與舉措

（一）突出學(xué)生課堂主體地位，落實“以學(xué)生為中心”教學(xué)理念

作為本科三年級的學(xué)生，通過前期基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)已經(jīng)具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識和分析能力，因此在授課過程中應(yīng)加強教學(xué)互動，啟發(fā)學(xué)生將不同的專業(yè)課知識點聯(lián)系起來主動思考和分析問題；課堂教學(xué)采取“課程導(dǎo)入-提出問題-分析問題-知識拓展-總結(jié)提高”的教學(xué)思路，始終凸顯學(xué)生的課堂主體地位，緊抓學(xué)生的求知求學(xué)欲望，激發(fā)學(xué)生主動思考并積極參與課堂教學(xué)全過程。同時在教學(xué)設(shè)計中更多地融入道具實驗演示與案例分析，注重理論與實踐的結(jié)合，進而促進教學(xué)效果的提高。

教學(xué)思路示例如圖1 所示。

圖1 教學(xué)思路示例：瀝青混凝土的黏彈性

（二）注重知識點拓展外延，“課程育人”與“科研育人”有機結(jié)合

在完成課程基本知識點教與學(xué)的基礎(chǔ)上，尤其注重課堂教學(xué)內(nèi)容的持續(xù)更新，基于多元化信息技術(shù)手段（國家級精品課程、各類線上學(xué)習(xí)資源），將更多的科研成果和學(xué)科前沿知識轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)素材，努力實現(xiàn)“課程育人”與“科研育人”的相輔相成與有機結(jié)合，通過知識點的拓展外延進一步激發(fā)學(xué)生的好奇心和專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，使學(xué)生自主培養(yǎng)不斷提升改進知識體系的能力，從而適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的能力需要。

知識拓展示例如圖2 所示。

圖2 知識拓展示例：瀝青材料的流變學(xué)

（三）多維度融入思政元素，推動課程思政教學(xué)體系建設(shè)與實踐

以課程思政多維元素（理想信念、政治認(rèn)同、家國情懷、文化素養(yǎng)、職業(yè)理想和道德）深入挖掘為切入點，系統(tǒng)梳理與凝練路基路面工程建造與養(yǎng)護中具有思政特色的題材素材，通過教學(xué)團隊交流與研討，形成融入思政元素的專業(yè)知識點講授方法與教學(xué)組織方案，同時收集學(xué)生對于課程思政教學(xué)的反饋及建議，不斷優(yōu)化提升路基路面工程課程思政元素布局與教學(xué)水平。

課程思政示例如圖3 所示。

圖3 課程思政示例：鋼橋面鋪裝“卡脖子”問題的探索與解決

三、課程建設(shè)與教學(xué)育人實效

（一）“課程育人”與“科研育人”實效

依托本課程建設(shè)及“第二課堂”科研實踐活動，積極引導(dǎo)和支持本科生以“路基路面結(jié)構(gòu)與材料”為主題參與各類科技實踐與學(xué)術(shù)交流活動，逐步啟蒙和培養(yǎng)學(xué)生的研究能力與綜合素養(yǎng)，并具備了初步的國際化視野和交流能力。課程主講教師近三年指導(dǎo)本科生以第一作者（含指導(dǎo)教師第一作者）發(fā)表研究論文5 篇（其中SCI 檢索3 篇），參加國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議6 人次，完成省部級科研類畢業(yè)設(shè)計1 項，獲得學(xué)校本科特優(yōu)畢業(yè)設(shè)計（論文）1人次，起到了很好的育人示范效果。

（二）課程思政建設(shè)與踐行實效

通過教學(xué)大綱修訂、全過程課程思政教學(xué)團隊研討交流、隨堂教學(xué)效果問卷調(diào)查反饋（圖4），初步實現(xiàn)了“每周有思政元素、每章有思政案例”的課程思政建設(shè)總體目標(biāo)。以道路交通學(xué)科為國家經(jīng)濟社會發(fā)展做出的貢獻為例，引導(dǎo)學(xué)生感悟道路學(xué)科“鋪路石”精神，樹立“交通報國”遠(yuǎn)大理想；以國內(nèi)外高速公路的建設(shè)歷史、建造特點、運營管理為例，引導(dǎo)和教育學(xué)生認(rèn)知和認(rèn)同建設(shè)有中國特色的道路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成就及未來發(fā)展方向；以青藏公路、川藏公路建設(shè)為例，講授特殊地區(qū)路基修筑技術(shù)，領(lǐng)悟和體會“兩路精神”；以“長壽命瀝青路面設(shè)計”這一當(dāng)前的工程瓶頸技術(shù)問題、“面向無人駕駛的路面設(shè)計方法”前沿技術(shù)需求為例，引導(dǎo)和教育學(xué)生了解攻克復(fù)雜工程難題背后所需的完備的技術(shù)知識體系與文化素質(zhì)養(yǎng)成；以道路工程學(xué)科老一輩專家學(xué)者的個人奮斗史與成就為切入點，引導(dǎo)學(xué)生樹立遠(yuǎn)大的職業(yè)理想和正確的道德觀，為新時代“交通強國”建設(shè)貢獻自己的一份力量。

圖4 學(xué)生對于課程思政教學(xué)案例的課堂問卷反饋

（三）主講教師教育教學(xué)能力提升實效

課程主講教師始終以高水平本科人才培養(yǎng)為目標(biāo)，努力提升個人及團隊教育教學(xué)水平。主講教師近三年學(xué)生教學(xué)滿意度評價達(dá)到90 分及以上，同時榮獲北京高校第十二屆青年教師教學(xué)基本功比賽二等獎及最佳教案獎（2021 年）、北京工業(yè)大學(xué)首屆“課程思政”教學(xué)設(shè)計大賽一等獎（2021 年）、第一屆北京工業(yè)大學(xué)教師教學(xué)創(chuàng)新大賽二等獎（2021 年）、北京工業(yè)大學(xué)第十三屆青年教師教學(xué)基本功比賽一等獎（2020 年），同時本課程入選北京工業(yè)大學(xué)首批優(yōu)秀課程思政典型教學(xué)案例課程（案例名稱：道路工程中的中國故事）。依托課程建設(shè)與持續(xù)改進，實現(xiàn)了“育人”與“育師”的同向同行。

四、結(jié)束語

依托課程建設(shè)的育人工作，是“三全育人”的重要抓手和重點實踐環(huán)節(jié)，在目前新工科、課程思政建設(shè)的新時代背景下，課程育人工作需要更加緊密的對標(biāo)“一帶一路”“交通強國”等國家重大發(fā)展戰(zhàn)略需求，不斷總結(jié)提升、持續(xù)改進優(yōu)化，賦能助力我國交通運輸類高水平創(chuàng)新型本科人才培養(yǎng)。