路基路面工程學(xué)實踐教學(xué)改革的現(xiàn)實意義與方法

摘要：路基路面工程學(xué)是道路工程方向的一門專業(yè)性和實踐性很強的課程。以理論教學(xué)為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式難以滿足道路工程建設(shè)快速發(fā)展的需求。在目前的路基路面工程學(xué)教學(xué)模式和用人單位人才需求標準的基礎(chǔ)上，文章闡釋了實踐教學(xué)改革的現(xiàn)實意義，探討了改革的思路和方法，并結(jié)合實踐教學(xué)經(jīng)驗分析了路基路面工程學(xué)實踐教學(xué)的方法。結(jié)果表明，實踐教學(xué)有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；實踐教學(xué)；教學(xué)方法；路基路面工程學(xué)

中圖分類號：G6420文獻標志碼：A文章編號：10052909（2016）03012404高等教育的基本要求是培養(yǎng)“具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才”。由于實施創(chuàng)新教育還存在諸多制約因素，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)仍然是我國高等教育的薄弱環(huán)節(jié)。教學(xué)過程作為培養(yǎng)創(chuàng)新能力的主要渠道，對學(xué)生創(chuàng)新能力的形成和發(fā)展有著重要的影響[1]。全面提倡素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維已成為時代賦予高等教育工作者的神圣使命。筆者將結(jié)合路基路面工程學(xué)課程多年的教學(xué)經(jīng)驗，闡釋該課程實踐教學(xué)改革的現(xiàn)實意義，以及改革的思路和方法。

一、 實踐教學(xué)改革的現(xiàn)實意義

（一） 實踐教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系

實踐教學(xué)與理論教學(xué)緊密聯(lián)系，是在教師指導(dǎo)下以實際操作為主，使學(xué)生獲得感性知識和基本技能，提高綜合素質(zhì)的一系列教學(xué)活動的組合，它包括實驗、實習(xí)、設(shè)計、工程測繪、社會調(diào)查等。實踐性是其最主要的特點[2]。實踐教學(xué)是鞏固理論知識和加深對理論認識的有效途徑，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動手能力的重要平臺，有利于學(xué)生素養(yǎng)的提高和正確價值觀的形成。

教學(xué)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在整個理論教學(xué)的過程中會感到枯燥，不知道所學(xué)的知識有何用途，所學(xué)的理論用來解決何種問題。這就要求在實際教學(xué)過程中，教師將理論知識與實際工程緊密結(jié)合，不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生從實際工程案例入手，明確所學(xué)知識的用途，從而加深對所學(xué)理論的理解。

（二） 課程本身的特點對實踐教學(xué)的需要

路基路面工程學(xué)本身是一門實踐性很強的課程，其基本理論源自于實踐又為工程實踐服務(wù)，理論也隨著工程實踐的發(fā)展而不斷完善[3]。這就決定了該課程教學(xué)過程中的理論教學(xué)與實踐教學(xué)密不可分。該課程理論知識點眾多，如果試圖通過理論教學(xué)將路基路面工程學(xué)的基本理論傳遞給學(xué)生，一般不會獲得很好的效果，往往事倍功半。道路工程延綿數(shù)百公里甚至上千公里，經(jīng)過不同的公路自然區(qū)劃，跨越不同地質(zhì)條件、氣候條件和生態(tài)環(huán)境的區(qū)域，其設(shè)計不僅要求學(xué)生具有專門的理論知識，還要求學(xué)生具備解決實際工程問題的應(yīng)變能力，并創(chuàng)新性地解決實際問題。因而，路基路面工程學(xué)的實踐教學(xué)顯得尤為重要。

（三） 不確定性知識觀要求對傳統(tǒng)的教學(xué)模式進行改革

要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才，這就要求教師在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的不確定性知識觀，讓學(xué)生能充分認識到知識的正確性是有條件的，即知識不一定是客觀世界的真理性反映[4-5]。伽利略的理想實驗證明了“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”，但是，在此之前人們一直認為“力是維持物體運動狀態(tài)的原因”。通過實踐教學(xué)，讓學(xué)生認識到理論中的確定性與實踐中的不確定之間的關(guān)系，從實踐中找到不確定性的原因，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的實踐能力。

事實上，傳統(tǒng)的教學(xué)模式在很多地區(qū)、很多高校中依然占據(jù)主導(dǎo)地位，只注重傳授基礎(chǔ)知識，“灌輸式”的教學(xué)方法依舊盛行。這就導(dǎo)致學(xué)生信息和知識的獲取主要來自于教師、教材和文獻資料，是一種間接的獲取方式，缺乏對事物本質(zhì)的直接認識。然而，人對事物的理解依賴于既有經(jīng)驗，間接獲取信息將不可避免地對事物認識產(chǎn)生偏見。只有認識到了客觀事物的本質(zhì)規(guī)律，才能做出正確的判斷。實踐教學(xué)能讓學(xué)生獲取第一手信息資料，直觀地認識客觀事物本身。

（四） 企業(yè)單位對學(xué)生專業(yè)知識應(yīng)用的反響

隨著我國高等級道路與鐵道工程、機場建設(shè)的飛速發(fā)展，該領(lǐng)域?qū)Φ缆饭こ處煹男枨笤絹碓酱螅T多高校路基路面工程學(xué)課程也應(yīng)運而生。從近些年本科生畢業(yè)后的工作去向來看，受聘于設(shè)計單位的畢業(yè)生比例逐漸減少，受聘于施工企業(yè)的畢業(yè)生比例逐年增加（以中交、中港公路勘察設(shè)計研究院系列單位，省交通規(guī)劃設(shè)計院系列單位，中鐵勘察設(shè)計院和中鐵建系列單位，中國建筑和湖北路橋集團有限公司等對口專業(yè)用人單位為調(diào)研對象）。現(xiàn)今的用人單位大多要求新進人員應(yīng)具有一定的工程經(jīng)驗，能盡快勝任崗位工作，而剛畢業(yè)的大學(xué)生，由于缺乏實踐經(jīng)驗，對工程問題的理解不夠深入而被用人單位拒之門外。這種現(xiàn)象也反映出實踐教學(xué)的重要性。通過在國內(nèi)30多所高校路基路面工程學(xué)課程調(diào)查發(fā)現(xiàn)（調(diào)查對象為學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生），75%的高校，該課程實踐教學(xué)所占比例不足20%，部分高校甚至沒有開展本科生的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。有些高校即使開展了，其形式簡單，以參觀為主，學(xué)生未能實際參與，實踐活動與企業(yè)的生產(chǎn)、科研聯(lián)系不緊密。國內(nèi)的高校中很多學(xué)校開設(shè)該專業(yè)課程是基于近些年道路建設(shè)的快速發(fā)展和學(xué)生就業(yè)考慮，但是在課程教學(xué)上依然采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以理論教學(xué)為主，甚至只有理論教學(xué)，缺少實踐教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容與工程實踐結(jié)合不緊密，計算理論與工程實際中存在一些差別，最新的設(shè)計技術(shù)未能及時引入課程體系，導(dǎo)致學(xué)生對實際工程的認識一直處在理論階段。

二、 實踐教學(xué)改革的思路和方法

（一）改革的根本是要突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式以理論教學(xué)為主（有的甚至是純理論教學(xué)），以考試和出勤率作為考核手段，這就導(dǎo)致學(xué)生只是簡單地對知識進行記憶加上一定程度的理解。然而，學(xué)生的認知過程包含記憶、理解、運用、分析、評價和創(chuàng)造六個維度。在現(xiàn)有教學(xué)模式中學(xué)生缺乏將“公共知識”轉(zhuǎn)化為“個人知識”的運用、分析和評價階段，更不會對原有的知識進行創(chuàng)新。只有將以符號形式存在的“公共知識”轉(zhuǎn)化成“個人知識”，才具有發(fā)展價值。路基路面工程學(xué)課程教學(xué)不是要求學(xué)生接受知識自身固有的假定意義，而是引導(dǎo)學(xué)生通過多元學(xué)習(xí)活動，建立個人獨特的思維方式和學(xué)習(xí)方式，進而結(jié)合實際工程對基本理論加以運用、分析、評價，甚至進行理論創(chuàng)新和實踐創(chuàng)新。因此，要突破課堂純理論教學(xué)的束縛，設(shè)計開放的教學(xué)模式，重視學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（二） 采用靈活的方式將課程導(dǎo)入

學(xué)習(xí)動機決定、指引并維持學(xué)生的學(xué)習(xí)活動。因此，教學(xué)過程中教師的根本作用不是“告訴”知識，而是采用合適的方式激發(fā)學(xué)生興趣，激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)。這就要求教師采用靈活的方式將課程導(dǎo)入，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。總體上要把握以下幾個要點：（1）明確闡釋學(xué)習(xí)目標，目標既有挑戰(zhàn)性又能實現(xiàn)；（2）顯示當(dāng)前所學(xué)知識與當(dāng)前學(xué)業(yè)和實際工程之間的關(guān)系；（3）學(xué)習(xí)材料與學(xué)習(xí)興趣相聯(lián)系；（4）提供真實的、現(xiàn)實世界中的具體任務(wù)；（5）指明并“獎賞”教師重視的學(xué)習(xí)活動；（6）及時反饋，提供讓學(xué)生成功和反思的機會。

筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗列舉幾個簡單例子：在討論公路自然區(qū)劃和劃分依據(jù)之前，先讓學(xué)生熟悉全國地圖，了解各區(qū)域的基本地質(zhì)條件和氣候條件之間的差異性；在討論行車荷載這部分知識之前，設(shè)置一個交通調(diào)查表，讓學(xué)生在學(xué)校周邊的路口進行一個單位時間的交通量調(diào)查分析；在討論路基設(shè)計之前，先讓學(xué)生收集自己在生活中見到的各種路基形式，拍照并歸納其特點；在分析路基穩(wěn)定性時，從實際工程案例入手，讓學(xué)生自己也去查找或發(fā)現(xiàn)一些路基失穩(wěn)的工程案例，先思考失穩(wěn)的原因和提高穩(wěn)定性的措施，再討論穩(wěn)定性分析方法。教師可以結(jié)合學(xué)生特點和學(xué)校資源，采用靈活的課程導(dǎo)入方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，維持學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力。

（三） 學(xué)生作為主體參與，自我構(gòu)建

教學(xué)過程中應(yīng)該以學(xué)生為主體，教師的主要任務(wù)是設(shè)計學(xué)習(xí)的情境，激發(fā)學(xué)生自主思考、探索的興趣。教師不再是課程教學(xué)的主導(dǎo)者和控制者，而是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者和促進者。學(xué)生不是一個需要填滿的罐子，而是一個需要點燃的火種。實踐教學(xué)過程中，教師要為學(xué)生提供目標導(dǎo)向性的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生多看、多動手、多思考、多提問，為學(xué)生提供有針對性的反饋，既要按重要程度反饋，也要按照錯誤類型反饋，而不是直接介紹看到的現(xiàn)象并解釋其規(guī)律，要讓學(xué)生真正參與其中，自主認識客觀規(guī)律。

（四）教學(xué)與科研相結(jié)合

路基路面工程學(xué)課程的教學(xué)應(yīng)該圍繞培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才這一核心思想，積極響應(yīng)當(dāng)前教育改革的要求，在課程的教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。如果教學(xué)過程傾向于增加學(xué)生的基本知識，而忽視了創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，那么培育的“人才”不具備社會活力，難以適應(yīng)當(dāng)前社會快速發(fā)展和不斷革新的需求。從教師的角度來看，教學(xué)中教師應(yīng)該將理論教學(xué)與工程前沿的科學(xué)問題相結(jié)合，將自己的科研課題與理論教學(xué)結(jié)合，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、分析問題。此外，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極參與相關(guān)的科研課題，從實踐中培養(yǎng)學(xué)識分析問題和解決問題的能力。

（五）教學(xué)改革循序漸進

路基路面工程實踐教學(xué)改革勢在必行，然而教學(xué)改革應(yīng)循序漸進，切忌急功近利，走向另一個極端。首先是教師教學(xué)思想的轉(zhuǎn)變。實踐教學(xué)改革是對傳統(tǒng)教學(xué)理念的變革，修正以純理論教學(xué)為主的灌輸式教學(xué)思想。從教師權(quán)威的滿堂灌到啟發(fā)式教學(xué)，再到探究式教學(xué)，一步一步轉(zhuǎn)入正確的改革方向。其次，實踐教學(xué)應(yīng)以學(xué)生為主體，充分利用實驗室資源，多開展課程實驗，如路基路面材料的力學(xué)性質(zhì)實驗等。讓學(xué)生多動手、多動腦，教師對學(xué)生進行適當(dāng)指引。最后，教學(xué)方式的改變和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變都需要一個相互適應(yīng)的過程。因此，在進行教學(xué)效果和學(xué)生成績的評價過程中，也要逐步增大實踐教學(xué)的考核比重。

三、實踐教學(xué)方法的探討

路基路面工程學(xué)課程的實踐教學(xué)方法主要包括實驗課程、課程設(shè)計和實習(xí)等幾個方面，下面將具體討論這些實踐教學(xué)方法。

（一）實驗課程

實驗課程對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對理論知識理解，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神具有重要的作用。路基路面工程學(xué)本身就是一門實踐性很強的課程，很多內(nèi)容都需要借助實驗方法才能讓學(xué)生理解。例如，路基土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)、路基壓實度、路基承載力、路基回彈模量、路面材料的疲勞特性、無機結(jié)合穩(wěn)定類材料力學(xué)特性、瀝青混合料的力學(xué)特性和溫度穩(wěn)定性、路面平整度，等等。這些實驗內(nèi)容能讓學(xué)生對其工程特性具有更全面的認識，既掌握了實驗方法，又積累了工程經(jīng)驗。

（二）課程設(shè)計

理論教學(xué)使學(xué)生獲取了基本理論知識。但是，這些知識點是孤立的，彼此之間沒有聯(lián)系。路基路面工程學(xué)的教學(xué)基本目標是通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生具備該學(xué)科的基本理論知識，并對一般道路進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。因而，應(yīng)該通過實踐教學(xué)，即課程設(shè)計來建立知識點之間的網(wǎng)狀聯(lián)系。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，課程設(shè)計的主要任務(wù)包括路基設(shè)計、擋土墻設(shè)計、瀝青路面和水泥混凝土路面設(shè)計[6]。學(xué)生在完成該任務(wù)時，必須熟悉路基路面的結(jié)構(gòu)層次、公路自然區(qū)劃、用材林的基本特性、交通量調(diào)查分析方法、路基穩(wěn)定性分析方法和支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，以及瀝青路面和水泥混凝土路面的基礎(chǔ)知識與設(shè)計方法。通過課程設(shè)計來加深學(xué)生對理論知識的理解，提高學(xué)生的實踐能力。

（三）實習(xí)

從國內(nèi)道路工程設(shè)計和施工人員在道路工程建設(shè)方面的知識需求和實踐能力要求來看，大部分剛畢業(yè)的學(xué)生缺乏工程實踐經(jīng)驗，從業(yè)后較長一段時間對實際工程中的核心問題難以掌控[7]。因此，開展專業(yè)認識實習(xí)、教學(xué)實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)至關(guān)重要。

結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗，充分利用本校在北戴河地區(qū)、周口店地區(qū)、秭歸地區(qū)等建立的實習(xí)基地，討論實踐教學(xué)中實習(xí)的具體安排。大學(xué)一年級本科生經(jīng)過一年的基礎(chǔ)知識和專業(yè)認識學(xué)習(xí)之后，第一個暑假階段要求參加“北戴河地質(zhì)認識實習(xí)”和“專業(yè)認識實習(xí)”，直接接觸本專業(yè)將來所要解決的問題。大學(xué)二年級本科生在第二個暑假階段要求參加“秭歸教學(xué)實習(xí)”，結(jié)合所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課程進行參觀學(xué)習(xí)，并結(jié)合實際工程提出即將學(xué)習(xí)的一些具體的專業(yè)問題。大學(xué)三年級本科生在第三個暑假階段要求參加“生產(chǎn)實習(xí)”，此時大三的課程全部結(jié)束，主要的專業(yè)課程已經(jīng)學(xué)習(xí)完畢，安排學(xué)生直接到生產(chǎn)單位進行專業(yè)實習(xí)，將所學(xué)的理論知識與工程實踐相結(jié)合，并撰寫實習(xí)報告，參加實習(xí)答辯。大學(xué)四年級的本科生在寒假階段和第二個學(xué)期初要求參加畢業(yè)實習(xí)，實習(xí)的主要任務(wù)結(jié)合自己的專業(yè)興趣和畢業(yè)論文進行選擇，學(xué)生可以帶著問題，有針對性地進行實習(xí)，將所學(xué)的專業(yè)知識加以分析、運用，從而提高實踐能力。

專業(yè)認識實習(xí)、教學(xué)實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)之間是一種緊密的承接關(guān)系，學(xué)校應(yīng)高度重視實習(xí)在學(xué)生綜合能力培養(yǎng)中的作用，并在最大程度上為學(xué)生提供實習(xí)機會。教師應(yīng)結(jié)合實習(xí)過程，合理安排專業(yè)課程教學(xué)計劃，實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機結(jié)合。

（四）重視實踐環(huán)節(jié)

路基路面工程學(xué)教學(xué)中的課程實驗、課程設(shè)計和實習(xí)環(huán)節(jié)是相輔相成的，教師和學(xué)生應(yīng)充分重視這些實踐環(huán)節(jié)。課程實驗有助于學(xué)生對基本概念、材料性質(zhì)和基本理論的理解。課程設(shè)計在理解基本理論和掌握材料性質(zhì)的基礎(chǔ)上，對所學(xué)理論知識加以運用，將基本理論進行融會貫通。實習(xí)則進一步鞏固所學(xué)理論知識，并將理論與實際工程結(jié)合，解決實際工程問題，甚至對理論進行創(chuàng)新性的發(fā)展。因而，教學(xué)中應(yīng)逐步增加實踐環(huán)節(jié)的比重，建議最終趨勢是理論教學(xué)和實踐教學(xué)各占50%。

四、 結(jié)語

路基路面工程學(xué)課程與工程實踐聯(lián)系緊密，教學(xué)理念上必須提高實踐教學(xué)的地位，增強學(xué)生對基本概念和基礎(chǔ)理論的理解和運用。教學(xué)過程中應(yīng)增加教學(xué)實踐環(huán)節(jié)的比重，建議逐步增加到總學(xué)時的50%，教師應(yīng)充分重視實驗課程、課程設(shè)計和實習(xí)教學(xué)。教學(xué)過程中充分利用多元化的教學(xué)方法和教學(xué)手段，讓不愿意學(xué)的學(xué)生想學(xué)，讓愿意學(xué)的學(xué)生學(xué)得更好。通過實踐教學(xué)體系構(gòu)建，提高學(xué)生分析問題、解決實際工程問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

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Abstract： The subgrade and pavement engineering is a very professional and practical curriculum. The students educated based on the traditional education ideas which mainly focus on the theoretical teaching are difficult to meet the needs of the rapid development of road engineering construction. So the realistic significance of practice teaching reform was illustrated and the reform procedures and methods were also discussed based on the present teaching mode of the subgrade and pavement engineering and the employ standard of a company. Moreover， the practice teaching method for the subgrade and pavement engineering was proposed based on the practice teaching experience. The result of teaching practice show that the practice teaching method can improve the students studying interest， cultivate the students innovation abilities.

Keywords： teaching reform； practice teaching； teaching method； subgrade and pavement engineering

（編輯周沫）