道路工程專業設計人才項目驅動式培養模式研究

涂圣文

摘要：根據實踐式教學改革的需要，探討了道路工程專業設計人才項目驅動式培養模式的思路和方法。根據道路工程專業培養計劃的課程安排，以及設計單位對畢業生實踐能力的需求，將項目驅動式的培養體系設計為“四個階段”、“四個環節”，并分別闡述了專業課教學、模塊化項目訓練、設計能力提升等主要環節的相關操作要點。實踐證明，項目驅動式培養模式能讓學生在校期間獲得專業設計工程師的系統性訓練，能有效縮短學生參加工作的適應期。

關鍵詞：道路工程；項目驅動；培養體系；模塊化項目訓練

中圖分類號：G642-477 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2016）01-0028-04

近年來，實踐式的教學模式引起了中國高校工程教育界的重視，成為了高校工程教育改革的重要方向。這種教學模式以培養學生的實踐應用能力為根本，圍繞特定的實踐項目構建教學內容體系。在教學實施過程中，學生根據需要開展學習和實踐活動，教師適時引導、幫助學生在完成項目的過程中掌握課程基本內容[1-2]。顯然，這種教學方式能夠使學生從被動學習變為主動學習，能真正體現教育家陶行知先生所提倡的“在學中做，在做中學”的教育理念[3-5]。

雖然實踐式教學模式在中國工程教育領域得到了一定的肯定和應用，但是大多數高校的實踐式教學都是結合某一具體課程的教改活動而開展，普遍的做法是在傳統理論教學的基礎上，通過增加實踐環節的學時來提高學生靈活運用知識的能力[3-6]。而針對某一專業系統進行實踐培養體系設計和教學環節探索的比較少見。筆者結合教學實踐體會，提出了對道路工程專業設計人才項目驅動式培養模式的若干思路和想法。

一、道路工程專業設計人才項目驅動式培養體系設計

根據道路工程專業的培養計劃，以及設計單位對道路專業設計人才實踐能力的需求特征，項目驅動式設計人才的培養體系可以歸納為“四個階段”和”四個環節”，如圖1所示。

“四個階段”分別指大三上學期、大三下學期、大三暑期至大四上學期和大四下學期，在這四個階段里分別要完成專業課入門學習、專業課拓展學習、項目全面實踐和能力系統提升等四個環節的訓練。“四個階段”和“四個環節”的培養過程前后關聯、互為條件，共同構成道路工程專業設計人才的項目驅動式培養體系。其中，四個階段的劃分主要根據道路專業課程體系設計而來，即大一、大二為基礎課及專業基礎課學習階段，大三上學期開始進入專業課學習階段，主要學習道路勘測設計、結構設計原理等專業課程，獲得道路工程設計師的入門訓練。大三下學期則進入專業課的拓展學習階段，主要學習路基路面工程、交通設計、橋梁工程等課程，進一步掌握道路設計工程師所需要的相關專業理論。從大三暑假開始，學生進入教師的項目組，開始進行項目實踐訓練，包括道路設計軟件的使用、各個專業設計模塊的訓練。大四下學期則結合畢業設計，安排一個完整的設計項目，進行系統性設計能力提升訓練。

二、道路工程專業設計人才項目驅動式培養模式關鍵環節設計

（一）改進的專業課教學模式

工程類專業相對于其他專業而言，除了需要學生掌握課程所涉及的基本概念、基本原理外，更注重知識和技能的應用，即培養學生的實際動手能力，但是由于傳統課堂教學對學生動手能力要求較少，造成對學生實際動手能力訓練不足[3]。

針對傳統專業課教學中存在的不足，在項目驅動式專業課教學中，筆者將基礎理論教學、項目案例講解、學生動手實踐三者相結合，探索出了專業課教學的新模式。

1.進行開放式教學，增強學習主觀能動性

在教學中，改變以往只講教材的做法，教給學生一些獲取專業知識的渠道，讓他們能在課外自主查閱專業文獻。這樣既提高了學生學習的積極性，又拓展了教材知識點的涵蓋范圍。比如在道路勘測設計教學中，讓學生上網查找JTG D20-2006《公路路線設計規范》、CJJ37-2012《城市道路工程設計規范》等與課程相關規范的電子版并進行閱讀；教學生利用互聯網登錄“中國公路網”、“城市交通網”、“筑龍網”、“中國道橋論壇”等行業網站及論壇，了解最新行業信息；教學生利用學校圖書館的電子資源查閱專業刊物如《公路》、《城市道橋與防洪》等，了解最新的專業技術信息。實踐表明，學生通過這些渠道，在課后查閱相關專業知識，不僅能增加對專業課程學習的興趣，拓展學生的專業視野，還有利于更好地理解教材內容。

2.引入案例講解，增加感性認識

一方面，通過軟件操作演示，向學生展示各個設計環節的實現過程。如在道路勘測設計課程教學中，在講完平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計等主要知識點后，運用國內主流的道路設計軟件，詳細演示路線平面、縱面、橫斷面的設計過程。實踐表明，這樣的教學方式不僅可以很好地鞏固教材基礎

知識點，也能極大提升學生的學習興趣。另一方面，在一些知識點的講授過程中，引入對國內外典型項目的分析，講解這些典型項目在設計過程中工程師解決問題的思路、流程和方法，讓學生在真實案例中深入理解、消化教材中所涉及的知識點。

3.增加實踐性環節，培養動手能力

傳統專業課教學中，教師一般僅布置若干常規的課后作業，即思考題、問答題及計算題等，用以鞏固知識點。然而，道路工程專業屬于操作性很強的工科專業，各門專業課教學的根本任務是要學生能夠掌握動手實踐的能力，而不是僅能熟背書中的基本概念和基本公式。為此，在專業課教學中，給學生布置電子地形圖，要求學生在課后根據教學進度，嘗試運用道路設計軟件，一步步完成路線的平面、縱面和橫斷面設計，并提交電子版給任課教師評閱。

（二）全面的模塊化項目訓練

從大三暑假開始至大四上學期，每年都會遴選若干基礎好、學有余力、對道路設計有濃厚興趣的學生加入市政道路設計項目組，進行全面的項目實踐訓練。

項目實踐中，根據市政道路設計特點以及設計院習慣的專業劃分模式，將道路設計的內容劃分為十大專業模塊，如表1所示。其中“數字地面模型”、“道路平面、縱面、橫面設計”、“平交口豎向設計”、“路基路面工程設計”等四個模塊為道路專業設計人員必須掌握的基本技能，要求每個參加項目實踐的學生都能熟練掌握。“道路三維建模設計”、“互通式立交設計” 等兩個模塊為道路專業技術人員可以掌握的高級專業技能，“交通工程設計”、“涵洞工程設計”、“市政排水工程設計”和“場地平整工程設計”模塊為道路專業技術人員可以拓展學習的專業技能，這六個模塊一般根據教師項目組的項目情況、學生的個人基礎情況，安排部分學生選修，不要求每個學生都掌握。

項目實踐按照教師講授主要理論知識→教師演示軟件實現過程→學生練習→教師評閱修改的主要流程進行。每個模塊訓練前，教師先將相關的理論知識予以進行歸納，向學生講解，然后運用CAD軟件，演示該模塊的計算機實現過程。講解和演示完畢后，隨即布置相應的實踐訓練作業，由學生獨立完成。最后教師對學生的完成情況進行評閱，學生課后修改完善。每個訓練模塊教師布置的作業均來源于實際工程設計項目，因此對設計成果的要求也與實際項目完全一致，這樣的嚴格訓練模式能讓學生在短時間內實現從課本學習到工程運用的良好過渡。

（三）設計能力系統提升

項目模塊化實踐階段，由于學生剛接觸工程設計，訓練多以教師引導為主，學生“依葫蘆畫瓢”模仿式進行。經過模塊化實踐，學生基本能熟悉道路設計的主要流程，懂得按要求去完成布置的設計內容，但還缺乏獨立思考、獨立解決問題的能力。該階段學生接觸的只是項目中的部分內容，對設計項目的整體感、系統性認識還有待在后面的模塊訓練中加以待提升。

大四下學期的畢業設計階段是系統提升學生實踐能力的最好時機。這時學生已經完成所有課程的學習，可以在兩三個月的時間里全身心投入項目實踐。針對已

經參加過模塊化項目實踐訓練的學生，設計了專門的畢業設計環節，該環節的主要內容和作用可歸納為“一個項目、五個獨立、兩個提升”。

“一個項目”是針對有實踐經驗的學生，準備一個實際工程項目，一般為1～2 km長的一段市政道路設計，要求學生從頭至尾系統完成該項目的道路工程、排水工程、交通工程及涵洞工程等專業設計，其中道路工程部分要求學生獨立完成，其他專業模塊可以請參加過該模塊訓練的學生配合。

“五個獨立”主要是指學生由被動學習向主動學習、獨立解決實際問題轉變，即要求學生能根據項目情況獨立寫出項目的圖紙目錄，獨立整理、修改項目中需要用到的標準圖紙，獨立與完成排水工程設計、交通工程設計等模塊訓練的學生進行溝通、協調，獨立編寫道路工程量計算公式、說明書和計算書。

“兩個提升”是指通過以上“五個獨立”的要求，一方面提升學生對項目的整體把控能力和對項目的系統性認識，完成從學生向道路設計工程師的轉變；另一方面提升學生在項目中的協調能力、溝通能力和組織能力，獲得項目負責人的基本訓練。

三、教學效果

近年來，項目組每年均從道路工程專業中選拔若干學生參加實踐性訓練，這些學生

入職后

均能很快適應設計工作，深得用人單位的喜愛，有效縮短了從學校到就業的過渡期。

四、結語

根據道路工程專業培養計劃及設計單位對道路設計人才實踐能力的要求，將項目驅動式培養體系設計為“四個階段”和“四個環節”模式

，在四個階段分別安排四個環節的教學及訓練計劃，讓學生分階段、逐步完成從課本基礎理論的學習到動手操作能力的培養。該模式以項目實踐為導向，讓學生在學校期間就能獲得專業設計工程師的系統性訓練，能有效縮短學生畢業后參加工作的適應期，符合社會快速發展對道路專業設計人才的需求特征。

參考文獻：

[1]趙明剛.美國高校的實踐教學模式評析[J].教育評論，2011（1）：155-158.

[2]楊永紅，姜藝，虞將苗，等.中美土木工程專業道路勘測設計課程教學對比研究[J].高等建筑教育，2012，21（3）：66-70.

[3]李新凱，王龍.道路勘測設計課程項目驅動教學改革研究與探討[J].高等建筑教育，2013，22（5）：53-56.

[4]張秀成.在道路勘測設計課程中如何培養學生的實踐能力[J].理工高教研究，2010，29（5）：126-127.

[5]朱林.項目教學法在“路基路面工程”課程教學中的探索[J].合肥工業大學學報：社會科學版，2010，24（6）：166-169.

[6]高燕梅，劉東.現代工科院校橋梁工程課程多元化教學方式探討[J].高等建筑教育，2013，22（5）：62-65.

（編輯 梁遠華）