面向應(yīng)用型本科院校的“道路勘測設(shè)計”課程教學(xué)改革研究

付小紅 明杏芬 范成偉 張潔 胡其志

摘?要：“道路勘測與設(shè)計”是應(yīng)用型本科院校土木工程（市政工程）專業(yè)的一門專業(yè)課程，對我國市政道路工程技術(shù)人才的培養(yǎng)發(fā)揮著重要的作用。本文基于面向應(yīng)用型本科院校的“道路勘測設(shè)計”課程教學(xué)改革，在明確課程特點的基礎(chǔ)上，對課程教學(xué)目前普遍存在的問題進行了深入分析，并針對存在的問題提出了具體的教學(xué)改革措施，對進一步提高教學(xué)效果存在一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：市政工程；道路勘測設(shè)計；應(yīng)用型本科院校；教學(xué)改革

新中國成立以來，隨著我國生產(chǎn)力水平的不斷提高，我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也取得了巨大的成就，然而，道路工程技術(shù)人員的供應(yīng)出現(xiàn)了短缺?！暗缆房睖y設(shè)計”是應(yīng)用型本科院校土木工程（市政工程）專業(yè)的一門專業(yè)主干課程，特別是應(yīng)用型本科高校，對培養(yǎng)既有理論基礎(chǔ)又有實踐能力的道路設(shè)計人才發(fā)揮的作用及其重大。

鑒于土木工程（市政工程方向）專業(yè)“道路勘測設(shè)計”課程的重要性，國內(nèi)相關(guān)高校一直重視本課程的理論教學(xué)與實踐。目前，為土木工程（市政工程）專業(yè)的學(xué)生建立了由課堂教學(xué)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計組成的完整教學(xué)體系，并奠定了本課程應(yīng)用實踐的基礎(chǔ)，且取得了一定的效果。然而，在本課程的教學(xué)過程中，仍存在著諸多問題，因此，教學(xué)需要進一步改革，以提高教學(xué)效果。

1?課程特點

1.1?課程涉及面廣

“道路勘測設(shè)計”是土木工程（市政工程方向）的重點課程，它不僅包含道路工程技術(shù)、交通安全等內(nèi)容，還包含駕駛員的視覺與心理、道路與環(huán)境的關(guān)系等內(nèi)容，具體包括緒論、車輛行駛理論、平面線形設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、路線方案選擇、路線頂線、道路平交設(shè)計、道路立交設(shè)計、道路沿線設(shè)施等，課程章節(jié)多，每章的知識點多，內(nèi)容繁雜。

另外，本課程不僅涉及“工程制圖”“工程測量”“工程地質(zhì)”等專業(yè)基礎(chǔ)課程，還涉及“路基路面工程”“橋梁工程”“交通工程”等專業(yè)主干課程，不僅要求學(xué)生專業(yè)知識儲備豐富，還要求學(xué)生能夠把相關(guān)專業(yè)知識熟練靈活地應(yīng)用于本課程。因此，本課程綜合性特別強，類似于工程造價等復(fù)合學(xué)科。

1.2?課程實踐性強

本課程要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)，不僅能熟練運用相關(guān)標準規(guī)范，如《公路工程技術(shù)標準》《公路路線設(shè)計規(guī)范》《公路項目安全性評價規(guī)范》《城市道路工程設(shè)計規(guī)范》《城市道路交叉口規(guī)劃規(guī)范》《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》等進行道路勘測與設(shè)計，而且具備運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。本課程的相關(guān)技術(shù)標準和技術(shù)規(guī)范都是理論與實踐相結(jié)合衍生出來的，而且隨著生產(chǎn)力水平的不斷提高，這些技術(shù)標準和技術(shù)規(guī)范也在不斷完善。這就要求從事道路工程設(shè)計的人員既要有扎實的理論基礎(chǔ)，又要有豐富工程實踐經(jīng)驗。

1.3?軟件不可或缺

在以往的道路工程設(shè)計工作中，受到生產(chǎn)水平的制約，道路工程設(shè)計人員工作量非常大，因為沒有計算機輔助，道路工程設(shè)計人員只能手算數(shù)據(jù)、手繪圖紙，這就造成工作效率低下，設(shè)計周期較長，并且還可能影響整個道路工程的建設(shè)周期。隨著我國生產(chǎn)力水平的不斷提高，科學(xué)技術(shù)的不管進步，道路工程專業(yè)設(shè)計軟件也不斷被開發(fā)并應(yīng)用，在很大程度上減少了道路工程設(shè)計人員的工作量，提高了計算數(shù)據(jù)的準確性和繪圖的精確性，還可大大縮短設(shè)計周期，進而縮短了整個道路工程的建設(shè)周期。

目前，專業(yè)的道路工程設(shè)計軟件有很多，比如CARD1、Bentley、Civil3D、HintCAD、路線大師、EICAD、鴻業(yè)市政道路設(shè)計軟件等，它們已經(jīng)成為道路工程設(shè)計工作中不可或缺的部分，這就要求道路設(shè)計者們必須要掌握和使用專業(yè)的道路工程設(shè)計軟件。所以，學(xué)生除了要掌握理論知識，還要能夠熟練使用專業(yè)的道路工程設(shè)計軟件來進行道路設(shè)計，并根據(jù)設(shè)計院的格式要求，通過計算機繪制出最終成果。

2?教學(xué)問題

2.1?教材表述抽象，難以理解

本課程的主要設(shè)計部分包含了路線平面設(shè)計、路線縱斷面設(shè)計、路線橫斷面設(shè)計、路線方案選擇、路線定線等主要內(nèi)容，而道路本身是一個三維帶狀構(gòu)造物，在理論知識的學(xué)習(xí)過程中，需要將其分解為平面、縱斷面和許多橫斷面，尤其在道路的平縱組合設(shè)計、超高加寬設(shè)計中，都需要學(xué)生有很強的空間想象力。

另外，本課程中包含了很多專業(yè)術(shù)語，目前國內(nèi)的道路勘測設(shè)計教材都比較抽象，大部分都是文字表達，雖有少量圖片，但還都是黑白的，很難讓學(xué)生理解；教材中理論知識太多，工程實例或者計算例題太少，課后計算題也沒有給參考答案，學(xué)生接受起來有一定的難度。

2.2?課程內(nèi)容太多，課時太少

“道路勘測設(shè)計”是土木工程（市政工程方向）的重點課程，不僅包含了交通量和通行能力的確定、車輛行駛理論、道路等級和技術(shù)標準等概論性內(nèi)容，還包含了平面線形設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、路線方案選擇、路線頂線、道路平交設(shè)計、道路立交設(shè)計等內(nèi)容，不僅與工程測量、工程地質(zhì)、工程制圖、土力學(xué)等內(nèi)容密切相關(guān)，而且與“橋梁工程”“路基路面工程”等課程有著密切的聯(lián)系。

但隨著人才培養(yǎng)方案的修訂，經(jīng)過調(diào)整，“道路勘測設(shè)計”理論教學(xué)的學(xué)時數(shù)由最初的48課時下降到了現(xiàn)在的40課時，要完成交通量和通行能力的確定、車輛行駛理論、道路等級和技術(shù)標準、平面線形設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、路線方案選擇、路線定線、道路平交設(shè)計、道路立交設(shè)計等內(nèi)容的教學(xué)是非常困難的。另外，《道路勘測課程設(shè)計》實踐學(xué)時一直保持每周16學(xué)時，學(xué)生之前沒有接觸過道路設(shè)計專業(yè)軟件，在設(shè)計過程中要考慮到軟件學(xué)習(xí)和路線設(shè)計占用了部分課程設(shè)計的時間和精力，這就造成了課程內(nèi)容太多、課時太少之間的矛盾。

2.3?教學(xué)手段和方法比較單一

在過去本課程的教學(xué)中，采用的是傳統(tǒng)的“講授式”教學(xué)法，這種教學(xué)法不夠重視學(xué)生的主動性，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性也無法充分調(diào)動起來，不利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。因此，學(xué)生也很難對本課程產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果自然不理想。目前，在本課程的課堂教學(xué)中雖然廣泛采用了多媒體教學(xué)法，但其實還是屬于“講授式”教學(xué)，因為教師只會按部就班的播放和講解多媒體課件，沒有啟發(fā)學(xué)生思考問題，沒有留時間讓學(xué)生解決問題，缺乏教師與學(xué)生的互動，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動性，還是被動接受，所以，多媒體教學(xué)就常常演變成為多媒體課件演示。

2.4?理論教學(xué)與實踐教學(xué)脫節(jié)

本課程的集中實踐教學(xué)是為期一周的課程設(shè)計，通常安排在理論教學(xué)結(jié)束之后。但是，由于理論學(xué)習(xí)跨越的時間較長，前期學(xué)習(xí)的一些理論知識到課程設(shè)計時可能會遺忘，這就造成課程設(shè)計在一開始就很難進行。很多學(xué)生對相關(guān)知識點不理解的情況下，進行課程設(shè)計集中實踐，即便是設(shè)計出來了一定的成果，質(zhì)量也不會太高。

3?教學(xué)改革

3.1?設(shè)計制作高水平教學(xué)課件，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

針對教材表述抽象、難以理解的問題，本課程需要教師對教材內(nèi)容進行升華改造。比如在PPT中，把教材中黑白工程實例圖片中的路線方案進行描色，并以動畫擦除的形式先后展示出來，將文字內(nèi)容利用SmartArt進行設(shè)計，使文字內(nèi)容更加精練、有條理、有層次。另外，在網(wǎng)上搜索大量的工程實例，并從這些工程實例中，選取適合本課程教學(xué)的資料、圖片、視頻及動畫插入理論教學(xué)中，制作一套圖文并茂、深入淺出的多媒體課件，增加理論知識的吸引力，提高課堂上學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

3.2?系統(tǒng)優(yōu)化和重組教學(xué)內(nèi)容，有效利用課堂時間

針對課程內(nèi)容太多、課時太少的問題，教師對課程教學(xué)內(nèi)容進行了系統(tǒng)優(yōu)化和重組。對于汽車行駛理論、道路沿線設(shè)施等知識忽略不講，對路線的平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計及選線定線等重點內(nèi)容則分配較多的學(xué)時（共28學(xué)時），對道路平面交叉設(shè)計及道路立體交叉設(shè)計等非重點內(nèi)容則減少學(xué)時數(shù)，分別用4學(xué)時進行教學(xué)，讓學(xué)生了解即可。

對于課程設(shè)計學(xué)時少的問題，教師提前錄制了鴻業(yè)市政道路設(shè)計軟件操作演示視頻8個，共60分鐘，包括線形、平面、縱斷、橫斷、表格、平面自動裁圖、設(shè)置圖框、方案比選等，并上傳至超星學(xué)習(xí)通課程章節(jié)，供學(xué)生課前、課中、課后練習(xí)時觀看，這樣大大提高了課程設(shè)計的教學(xué)效率。

3.3?進行線上線下混合式教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率

針對教學(xué)方法和手段相對簡單的問題，本課程通過超星學(xué)習(xí)通平臺，采用翻轉(zhuǎn)課堂講授概論、車輛行駛理論、平面線形設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、路線方案選擇、路線定線、道路平交設(shè)計、道路立交設(shè)計、道路沿線設(shè)施等等內(nèi)容。

課前，教師要分析學(xué)生情況，重點了解學(xué)生對于先導(dǎo)課程的學(xué)習(xí)情況，關(guān)注學(xué)習(xí)困難的學(xué)生；根據(jù)教學(xué)大綱，重新安排知識點，分配到課時，完善教案，調(diào)整教案和PPT制作；將充分準備好的學(xué)習(xí)資源，上傳至超星學(xué)習(xí)通平臺，并公示所有的課件、PPT；上課前把提前錄制好的教學(xué)視頻上傳至學(xué)習(xí)通平臺，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)課程。

在課堂上，教師講授知識不再占用課堂時間，課堂變成了學(xué)生之間和師生之間互動的場所，包括簽到、投票、選人、搶答、主題討論、隨堂練習(xí)、問卷、評分和分組任務(wù)等。在課程開始時，學(xué)生用手機掃描10秒更新的二維碼簽到來記錄出勤，保證出勤率。在課程教學(xué)中，學(xué)生用手機搶答教師發(fā)布的問題，教師用手機搖一搖隨機選人回答問題，并根據(jù)學(xué)生回答的情況給出相應(yīng)的分數(shù)；知識點講授完畢后，通過手機發(fā)布1～2道客觀題進行隨堂測驗，教師可以了解學(xué)生對知識點的掌握情況；教師通過發(fā)布問卷調(diào)查，學(xué)生可以通過參與問卷調(diào)查對重難點進行反饋；學(xué)生和教師可以通過發(fā)布和回復(fù)主題討論的方式來討論相關(guān)問題，學(xué)生在課程中及時記錄的重難點，也可以通過回復(fù)教師主題討論的形式呈現(xiàn)，教師對所有的互動環(huán)節(jié)都給予一定的加分獎勵或扣分懲罰。

課后在線發(fā)布作業(yè)，學(xué)生在線答題，可基本做到無紙化。對于選擇題、判斷題、填空題，教師設(shè)置好答案后，系統(tǒng)可以自動批改，每道主觀題（本課程主觀題主要為計算題）也可以根據(jù)解題思路，設(shè)置成若干選擇題、判斷題、填空題，變主觀題為客觀題，系統(tǒng)進行自動批改。并在下次課開始時，對作業(yè)進行及時進行講解，答疑解惑，鞏固課堂知識，保證教學(xué)效果。

每節(jié)課結(jié)束后，教師應(yīng)總結(jié)當天的課堂教學(xué)，掌握學(xué)生的評價，反思課堂教學(xué)的成功與失敗，并通過補充講解視頻或在線主觀討論的方式，完善未講清楚的部分。

3.4?理論教學(xué)中穿插實踐教學(xué)，促進對知識的理解

針對理論教學(xué)和實踐教學(xué)脫節(jié)的問題，教師在前期的理論課程教學(xué)過程中，應(yīng)該結(jié)合實踐操作進行教學(xué)，也就是在重要理論知識教學(xué)之后，安排一定形式的相關(guān)的實踐環(huán)節(jié)。比如，教師在緒論部分講完之后，介紹各種專業(yè)道路設(shè)計軟件的功能、特點及應(yīng)用情況；教師在講完路線平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計理論知識之后，引入鴻業(yè)市政道路設(shè)計軟件，介紹鴻業(yè)市政道路設(shè)計軟件進行路線平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計的方法，將平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計的成果引入道路平面設(shè)計的理論教學(xué)中，讓學(xué)生學(xué)會識讀道路平面設(shè)計圖、縱斷面設(shè)計圖、橫斷面設(shè)計圖；教師在講完路線選線、定線理論知識之后，介紹鴻業(yè)市政道路設(shè)計軟件進行路線選線、定線的方法，將選線、定線的案例引入路線選線、定線的理論教學(xué)中，不僅能生動、清晰地向?qū)W生展示道路設(shè)計的實際過程，還能使學(xué)生在實際設(shè)計過程中了解專業(yè)設(shè)計軟件的使用過程，為以后的道路設(shè)計工作打下良好的基礎(chǔ)，也能使學(xué)生及時鞏固和理解此理論知識點，進而提高學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的效率，并為后期的道路勘測課程設(shè)計打下堅實良好的基礎(chǔ)。

3.5?在實踐環(huán)節(jié)實行校企合作，產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人

應(yīng)用型本科要求各專業(yè)緊密結(jié)合地方特色，注重學(xué)生實踐能力，所以，對于土木工程（市政工程）專業(yè)就業(yè)前景方向而言，尤其需要在實踐環(huán)節(jié)實行校企合作制，積極推動產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人實踐基地建設(shè)，利用實踐基地優(yōu)勢，開展協(xié)作、創(chuàng)新、交叉學(xué)科的實驗實踐課程或項目，逐步培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，促進學(xué)校培養(yǎng)符合時代要求的優(yōu)秀人才。針對道路設(shè)計原則和方法等關(guān)鍵實踐內(nèi)容，邀請設(shè)計院具有豐富實踐經(jīng)驗的工程師結(jié)合自身工程經(jīng)驗進行講座，重點介紹如何將理論知識應(yīng)用到實際工程設(shè)計中去，又如何使得設(shè)計成果既滿足標準規(guī)范，又比較合理，以及當?shù)氐淖匀缓蜕鐣h(huán)境對設(shè)計的要求，除了技術(shù)因素，應(yīng)該考慮當?shù)氐谜w規(guī)劃布局和政治經(jīng)濟因素。

另外，本課程借助鴻業(yè)公司軟件水平，針對現(xiàn)有教師隊伍，完成實踐教學(xué)實驗培訓(xùn)，增強與企業(yè)的交流，提高教學(xué)團隊的教學(xué)質(zhì)量，完成基于BIM技術(shù)的市政道路設(shè)計實踐基地平臺建設(shè)，進一步促進道路設(shè)計實驗教學(xué)、科學(xué)研究平臺搭建、學(xué)術(shù)交流、校企合作及相關(guān)成果轉(zhuǎn)化，形成綜合性、高水平的實驗教學(xué)、實習(xí)實訓(xùn)與科研平臺。

結(jié)語

通過設(shè)計制作高水平的教學(xué)課件，可以解決教材表述抽象難以理解的問題，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；優(yōu)化與重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容體系，可以緩解課程內(nèi)容太多、課時太少之間的矛盾，有效利用課堂時間；進行線上線下混合式教學(xué)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率；在理論教學(xué)中穿插實踐教學(xué)，能促進學(xué)生對知識的理解；在實踐環(huán)節(jié)實行校企合作，能實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人。通過這些形式的教學(xué)改革，最終形成了一套面向應(yīng)用型本科高校“道路勘測設(shè)計”課程的教學(xué)模式，為應(yīng)用型本科高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才貢獻了力量。

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［5］張德育，黃子珍，臧華，等.面向應(yīng)用型本科院校的《道路勘測設(shè)計》課程教學(xué)模式探討［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018，15（15）：194195+197.

基金項目：武昌工學(xué)院2021年度校級教學(xué)改革研究項目（編號：2021JY17）

作者簡介：付小紅（1984—?），女，漢族，湖南慈利縣人，碩士研究生，講師，研究方向：路基路面的穩(wěn)定性。