《道路工程》課程中第一課堂和第二課堂協同教學模式研究*

甘新立

（貴州理工學院交通工程學院）

《道路工程》課程是交通工程領域相關專業的一門重要的專業課程，旨在教授學生全面、系統地了解道路工程中路線、路基、路面方面的基本理論、原理和方法，熟悉我國現行設計規范和標準，掌握道路設計、施工、檢測和管理方面的基礎知識和主要方法，從而具備從事路線勘察設計，路基路面設計、施工和檢測，以及工程管理方面工作的專業能力[1]。在《道路工程》課程教學中，第一課堂一般指利用教材、教案、PPT等工具，在規定的授課時間內，由教師向學生講授課程的各項教學內容[2-3]。然而，《道路工程》課程具有教學內容廣、實踐性強的特點，有限的課堂教學時間難以涵蓋課程全部教學內容；而即使利用課帶實驗、課程設計也難以實現充足的實踐教學。有鑒于此，積極拓展第二課堂，開展第一課堂和第二課堂協同教學，是提高《道路工程》教學成效的有效途徑，而虛擬仿真、線上教學平臺的發展，為第二課堂建設提供了更為廣闊的空間。在第二課堂構建方面，許多教育工作者已經開展了一些研究和實踐，并取得了很多有益的成果。張莉探索了利用線上微課和網絡互動作為第二課堂的教學模式[4]。劉璐等認為，大學生創新創業項目、學科競賽等均可作為第二課堂的重要組成部分[5]。何麗針等通過組織課下實踐、課下精品課程學習等方式構建了《有機化學》《無機化學》和《分析化學》的第二課堂[6]。這些研究成果均在不同層面證明了構建第二課堂的可行性和重要作用，但這些研究和實踐主要集中在通識課程教學中，對具有實踐性強的工程類專業課程的第二課堂構建，以及第一課堂和第二課堂的協同應用方面的研究則尚顯不足。

本文在分析《道路工程》課程的教學目標和教學內容的基礎上，提出了適用于《道路工程》課程的第二課堂構建方法，提出了第一課堂和第二課堂協同教學模式，并可為其它工程類專業課程的第二課堂構建，第一和第二課堂協同教學提供借鑒。

一、課程教學目標及難點分析

隨著我國道路設計理念的變化，以及各類道路設計、建設和管理方法的日益發展，《道路工程》課程的教學目標已經不再局限于專業知識的講授，而是涵蓋了知識、技能、實踐、創新能力培養的系統性工程。此外，在我國“一帶一路”倡議下，國內外交流合作的日漸密切，這就需要學生具備一定的國際視野，以適應國際交流和競爭的需要[7-8]。因此，筆者建立了《道路工程》課程的教學目標體系，如圖1所示。

圖1 《道路工程》課程教學目標體系

如圖1所示，四個教學目標之間具有遞進、深化的關系，掌握專業基礎知識是學習專業技能的前置條件，而通過實踐能力則必須利用所學技能開展，并通過文獻檢索、思考、討論后，對當前的實踐方法提出改進，形成創新能力。在這一過程中，還應引導學生了解國內外行業發展動態，了解國內外行業發展趨勢，為以后從事道路工程領域的國際交流活動奠定基礎。此外，還應將課程思政有機融入各個教學目標中，確保立德樹人這一根本原則的落實實施。

在第一課堂的教學過程中，由于各章節授課內容不同，且受教學時間、場所、平臺的限制，將不可避免地出現一些教學難點，這些教學難點制約著課程的教學效果。在構建第二課堂前，應針對教學目標和各章節教學內容特點，提出相應的教學難點，并在此基礎上構建第二課堂，實現第一、第二課堂的互補、協同應用。筆者將《道路工程》課程的主要教學章節、教學內容和教學難點進行了梳理，如圖2所示。

圖2 《道路工程》課程主要教學內容及難點

二、第二課堂構建

相對于第一課堂，第二課堂的涵蓋范圍將更為寬廣，實施方式也更為靈活，如圖3所示。

圖3 《道路工程》第二課堂構建

（一）線上教學資源

目前，中國大學MOOC、智慧樹、學堂在線等平臺均匯集了大量國家級、省級“金課”，這些“金課”均由具有豐富教學、實踐經驗的團隊建設并主講，是一種重要的網絡教學資源[9-10]。一方面，合理利用這些教學資源，使學生在課下自學，能夠有效解決課堂教學時間不足的問題，同時也能夠彌補部分任課教師教學和實踐經驗不足的缺陷。同時，這些教學平臺還提供了學習任務發布、課程考核、作業批閱、師生討論等功能，便于加強教師在課下與學生的互動交流，及時掌握學生學習中遇到的困難。

（二）學科競賽

學生的獲得感和成就感是提升學生對所學課程興趣的重要來源，而通過學科競賽，不但能加深學生對課堂所學知識的理解，同時也能通過適當獎勵鼓勵學生的學習熱情，提升學生對專業知識學習興趣。一方面，可組織課內外競賽，鼓勵學生將所學知識和生活實踐相結合，提出自己的見解，并形成模型、報告、圖紙等成果；另一方面，可從這些成果中進一步遴選出優秀成果，參加各類國家級、省級交通運輸工程領域學科競賽，在學生中形成模范帶頭作用，從而持續提升課程教學成效。

（三）發明創造

使學生依托所學知識、技能，在教師指導下形成發明創造成果，是課程教學的又一重要目標。在具體實施過程中，可將學生的專業創新與大學生創新創業項目、教師承擔的科研項目相結合，不但能在一定程度上解決課程經費問題，同時可以使學生的發明創造在合理的框架之內產生，避免發明創造脫離實際成為空中樓閣。

（四）專業實踐

專業實踐能力是《道路工程》課程的重要教學目標，也是當前形勢對畢業生能力的重要需求之一，第一課堂中教授的理念、方法、知識，也需要相應的專業實踐予以鞏固。專業實踐的途徑可包括課程調研、實驗室開放使用、分散實習等。首先，可使學生利用周末、節假日等空余時間，在校內外展開調研，調研內容可包括道路類型及等級、道路交叉類型、路面類型等；其次，可通過實驗室的開放使用功能，讓學生在教師的指導下開展課程相關的實踐內容；最后，還可以鼓勵學生利用寒暑假參與分散實習，實現理論知識與實際生產的有效銜接。

三、第一課堂和第二課堂協同應用

盡管第二課堂的實現方式更加寬廣和靈活，但在具體實施過程中，應確保其與第一課堂的協同開展，使第二課堂與第一課堂呈現協同作用，避免第一、第二課堂相互孤立，從而浪費教學資源、降低學習成效。在第二課堂的應用過程中，應針對具體的教學內容和第一課堂的教育方法展開。筆者以《道路工程》課程中路面設計與施工章節為例，對第一課堂和第二課堂的協同應用進行闡述，如圖4所示。

圖4 《道路工程》第一、第二課堂協同教學模式示例

在第一課堂中，多媒體教學仍將是最主要的教學途徑，各個教學內容均可采用PPT進行教學，而案例展示、課堂練習/提問、小組討論、作業則可針對不同的教學內容開展，尤其是瀝青路面設計、水泥路面設計和路面施工三個重點內容。然而，瀝青路面設計、水泥路面設計教學過程中設計大量公式，這些工程僅通過第一課堂中的教師講解難以使學生真正掌握；路面施工環節的實踐則難以在校內完成。針對以上問題，首先在第二課堂中引入線上“金課”，加深學生對各教學內容的記憶和理解；其次，教師通過錄制利用軟件進行瀝青路面和水泥路面結構驗算的教學視頻，并發布給學生，使學生將所學的理論知識與實際應用聯系起來；再次，可組織課程競賽，讓學生在充分調研和文獻檢索的基礎上，設計瀝青路面和水泥路面，并從中選取最優的設計方案作為競賽優勝者；之后，通過虛擬仿真的方法，使學生在仿真環境下對路面進行施工，使學生直觀地掌握路面施工的流程和工藝；最后，鼓勵學生利用假期參與專業實踐，再次深化學生對所學道路工程領域知識和技能的理解。

與此同時，教師還應通過第二課堂及時掌握和收集學生在學習過程中的疑問，并在第一課堂教學中對教學方法、教學進度進行適當調整，以達到更好的教學效果。

四、結語

《道路工程》是一門典型的工程類專業課程，其具有教學內容廣泛、實踐性強的特點。通過合理設計教學目標、分析各教學內容中的難點，通過引入線上教學資源、開展學科競賽、鼓勵學生發明創造和參與專業實踐，可以建立有別于第一課堂的《道路工程》第二課堂。針對教學內容和第一課堂的教學方法，有針對性地開辟和利用第二課堂，可實現第一、第二課堂的協同應用，從而獲得更好的教學效果。本文所述方法還可為其他具有相近特點的工程類課程教學提供借鑒。