專業(yè)認證下“公路機電工程檢測與安全”教學(xué)研究

馬超 劉靜 李文新 陶寶泉

摘?要：本文結(jié)合應(yīng)用型本科專業(yè)認證需要，考慮湖北文理學(xué)院交通設(shè)備與控制工程專業(yè)的發(fā)展實踐，將道路交通中的高速公路檢測與安全同理論教學(xué)相結(jié)合，從人才培養(yǎng)視角出發(fā)擬定OBE機制。本文從課程開設(shè)的必要性、課程對應(yīng)的人才培養(yǎng)目標、課程教學(xué)內(nèi)容和課程考核幾個方面入手，制定了“公路機電工程檢測與安全”課程的教學(xué)大綱，以期達到培養(yǎng)應(yīng)用性、綜合性人才的目的。

關(guān)鍵詞：專業(yè)認證；OBE矩陣；公路工程檢測；教學(xué)改革

中圖分類號：G642??文獻標識碼：A

一、概述

工程檢測是培養(yǎng)現(xiàn)代應(yīng)用型人才的重要課程之一，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)今有系列參考值得學(xué)習。當今以就業(yè)為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心，將企業(yè)需求和能力培養(yǎng)作為大學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容執(zhí)行得到了支持。張永丹基于社會發(fā)展，提出將思政融入橋隧工程檢測技術(shù)課程教學(xué)［1］；孫舒基于路橋相關(guān)企業(yè)的調(diào)研結(jié)果，提出校企合作教學(xué)模式下的“公路工程檢測技術(shù)”課程信息化建設(shè)，將虛擬仿真、實驗實訓(xùn)統(tǒng)一起來，引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習，提出校內(nèi)外導(dǎo)師雙監(jiān)督和教學(xué)的方式［2］；陳藝提出的關(guān)于“公路工程檢測技術(shù)”課程的混合式教學(xué)［3］；朱敏等的項目化“公路工程檢測技術(shù)”課程的翻轉(zhuǎn)式教學(xué)［4］；盛云華關(guān)于“公路工程檢測”線上線下相結(jié)合的金課打造［5］。上述系列課程提出了多種多樣的關(guān)于“公路工程檢測”相關(guān)課程的一些方式方法，但多是針對高等職業(yè)教育的培養(yǎng)，對“公路工程檢測”為什么要放到高等教育的本科生培養(yǎng)沒有提及，同時也沒有提出針對本科生的“公路工程檢測”課程怎么開展。

事實上，針對高等教育的應(yīng)用型本科生教學(xué)，結(jié)合當前發(fā)展需要，國內(nèi)提出了專業(yè)認證這一內(nèi)容。如生物制藥［6］、土木工程［7］、交通設(shè)備與控制工程［8］等。而進一步將專業(yè)認證融入課程的研究也不少，機器視覺技術(shù)［9］、環(huán)境工程原理［10］、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用［11］等。基于此，本文將從專業(yè)認證的角度出發(fā)，通過對湖北文理學(xué)院交通設(shè)備與控制工程專業(yè)的試點，將工程教育專業(yè)認證融入“公路機電工程檢測與安全”教學(xué)中。

為了進一步落實應(yīng)用型專業(yè)認證課程建設(shè)，越來越多的學(xué)者提出了成果導(dǎo)向理念（OBE），將課程教學(xué)用成果導(dǎo)向矩陣分解，更好地指導(dǎo)學(xué)生。通過灌入成果導(dǎo)向理念，馬超等將《智能交通系統(tǒng)》［12］、李文新等將《軌道交通機電設(shè)備》［13］、岳小泉等將《交通設(shè)計》［14］提出了成果導(dǎo)向下的課程目標、課程內(nèi)容，這為本文的研究提供了可行性參考。基于此，本文將工程教育專業(yè)認證的成果導(dǎo)向理念融入“公路機電工程檢測與安全”課程中，并由此提出適用于交通設(shè)備與控制工程專業(yè)的一種應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的先行方案。

二、課程開設(shè)目的

“公路機電工程檢測與安全”是湖北文理學(xué)院交通設(shè)備與控制工程專業(yè)學(xué)生所選修的專業(yè)課。課程以保障高速公路安全、高效和舒適運營的基礎(chǔ)系統(tǒng)——機電系統(tǒng)為對象，重點介紹高速公路監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)和隧道機電系統(tǒng)等的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品及其應(yīng)用。

通過本課程的學(xué)習，學(xué)生應(yīng)該能夠掌握如何應(yīng)用檢測設(shè)備掌握通信傳輸介質(zhì)檢測和視頻傳輸性能檢測，從而有助于學(xué)生進一步掌握監(jiān)控。針對本科層次道路交通方向人才的培養(yǎng)，在傳授知識的同時，應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生嚴謹治學(xué)、力求上進的學(xué)習態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新意識和工程素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、社會責任感和社會主義核心價值觀。

三、課程教學(xué)目標

為了適應(yīng)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)，根據(jù)湖北文理學(xué)院交通設(shè)備與控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)試行方針［6］，結(jié)合先行課程的OBE矩陣［78］設(shè)置方法，提出如下的課程目標與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系，見表1。

4.研究

4.2?能夠運用交通檢測對復(fù)雜交通設(shè)備與控制工程問題進行研究路線和實驗方案設(shè)計，并能實施方案

課程目標3

4.研究

4.4?能夠選用合適的專業(yè)知識和數(shù)據(jù)分析方法，對實驗數(shù)據(jù)進行分析和解釋，得到合理有效的結(jié)論

基于表1的人才培養(yǎng)需求，由此提出具體的三個課程目標，如下。

課程目標1：掌握公路機電系統(tǒng)的專業(yè)知識，并用這些知識對公路機電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特征與原理進行分析。

課程目標2：熟悉公路機電檢測方法，能夠針對公路機電工程問題設(shè)計檢測研究路線和實驗方案。

課程目標3：能夠通過實驗數(shù)據(jù)分析公路機電工程問題，并得到合理有效的結(jié)論。

四、課程教學(xué)內(nèi)容

課程分為理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面。理論教學(xué)主要培養(yǎng)本科生的工程知識，實驗教學(xué)則是將本科生的工程知識同社會實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生會研究，能夠適應(yīng)工作需求。理論教學(xué)共七章，從公路機電工程的多方面出發(fā)，較為全面地對公路機電工程的檢測做了普及性講解。實驗教學(xué)共兩章，主要是將公路機電系統(tǒng)檢測方案進行設(shè)計并提出通信檢測的實超訓(xùn)練。具體安排如下：

第一章、緒論（支撐課程目標1），課時為2學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容：（1）高速公路機電系統(tǒng)的概述。（2）高速公路的發(fā)展歷程、特點及組成。（3）公路機電工程質(zhì)量檢驗評定標準體系的建立和發(fā)展。（4）機電工程檢測技術(shù)中的關(guān)鍵點和疑難點。教學(xué)要求：（1）教學(xué)目標：了解高速公路機電系統(tǒng)的主要技術(shù)體系。（2）教學(xué)重點：高速公路機電系統(tǒng)的主要體系分類。

第二章、抽樣檢驗技術(shù)（支撐課程目標1），課時為2學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容：（1）抽樣檢驗的基礎(chǔ)知識。（2）隨機抽樣技術(shù)。（3）抽樣檢驗技術(shù)在機電工程檢測中的應(yīng)用。教學(xué)要求：（1）教學(xué)目標：熟悉隨機抽樣技術(shù)。（2）教學(xué)重點：隨機抽樣技術(shù)。

第三章、通用檢測技術(shù)（支撐課程目標1），課時為2學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容：（1）環(huán)境適應(yīng)性能。（2）電氣安全性能。（3）設(shè)備可靠性檢測。教學(xué)要求：（1）教學(xué)目標：了解通用檢測技術(shù)。（2）教學(xué)重點：設(shè)備可靠性檢測。

第四章、通信設(shè)施（支撐課程目標1），課時為2學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容：（1）通信傳輸介質(zhì)的檢測技術(shù)。（2）光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)檢測技術(shù)。（3）數(shù)字程控交換系統(tǒng)檢測技術(shù)。教學(xué)要求：（1）教學(xué)目標：了解通信設(shè)施。（2）教學(xué)重點：通信傳輸介質(zhì)的檢測技術(shù)。

第五章、監(jiān)控設(shè)施（支撐課程目標1），課時為2學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容：（1）交通流檢測技術(shù)。（2）交通事件檢測技術(shù)。（3）視頻傳輸性能測試技術(shù)。（4）色、亮度性能測試技術(shù)。（5）監(jiān)控系統(tǒng)控制策略及測試技術(shù)。教學(xué)要求：（1）教學(xué)目標：了解監(jiān)控設(shè)備。（2）教學(xué)重點：視頻傳輸性能測試技術(shù)。

第六章、收費設(shè)施（支撐課程目標1），課時為2學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容：（1）收費數(shù)據(jù)流程測試技術(shù)。（2）路段收費系統(tǒng)軟件功能測試。（3）聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)軟件功能測試。教學(xué)要求：（1）教學(xué)目標：了解高速公路電力監(jiān)控技術(shù)。（2）教學(xué)重點：無。

第七章、公路機電系統(tǒng)檢測方案設(shè)計（支撐課程目標2），課時為2學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容：（1）公路機電案例分析。（2）系統(tǒng)方案設(shè)計比較。教學(xué)要求：（1）教學(xué)目標：掌握方案設(shè)計方法、原理和技巧。（2）教學(xué)重點：無。

實驗一、通信傳輸介質(zhì)檢測實驗（支撐課程目標2、3），課時為學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容：自制網(wǎng)線，用網(wǎng)線測試儀測試；自制串口，在串口調(diào)試助手上通信；分析網(wǎng)線和串口線二者的異同。教學(xué)要求：（1）能組建團隊、合理分工，注意安全。（2）撰寫實驗報告，對實驗進行總結(jié)。

實驗二、視頻傳輸性能測試實驗（支撐課程目標2、3），課時為4學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容：使用視頻監(jiān)控測試儀，測試網(wǎng)線鏈路是否完整，檢測攝像機IP掃描功能是否完好，測試網(wǎng)絡(luò)通斷性是否良好，檢測視頻信號模擬圖像和視頻信號數(shù)字圖像是否清晰，查看串口通信完備性。教學(xué)要求：（1）能組建團隊、合理分工，注意安全。（2）撰寫實驗報告，對實驗進行總結(jié)。

五、課程考核

本課程考核從達成度、考核方式和考核內(nèi)容開展。首先是考核內(nèi)容的分配方法，見表2。其次是考核方式，即考核分值的分配，見表3。最后是課程目標達成情況評價，見表4。

結(jié)語

公路機電工程檢測與安全課程是湖北文理學(xué)院交通設(shè)備與控制工程專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的選修課程，如何結(jié)合專業(yè)認證實際，從OBE入手，開展課程研究是符合當前社會需要，以高質(zhì)量就業(yè)為導(dǎo)向的必要手段。本文從課程目標、課程內(nèi)容和考核三方面出發(fā)對課程進行了探討，以期能夠為該專業(yè)的發(fā)展做出實踐探索。

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基金項目：湖北文理學(xué)院一般教研項目（JY2022035）

作者簡介：馬超（1988—?），男，四川綿竹人，博士，講師，主要從事交通工程學(xué)教學(xué)教研工作。