新工科背景下《道路勘測設計》課程教學改革研究

【摘要】在新工科建設的背景下，對《道路勘測設計》課程教學存在的問題進行了分析，并對《道路勘測設計》課程教學改革進行了探索，提出了立德樹人的教學理論、適應行業發展的教學內容、推行線上線下混合式教學方法、注重過程考核，使《道路勘測設計》課程教學更加符合時代發展的需求，大大激發了學生學習興趣，取得了較好的效果。

【關鍵詞】新工科? 道路勘測設計? 教學改革

【基金項目】2020年湖南省普通高等學校教學改革研究項目：“新工科背景下《道路勘測設計》課程教學改革研究”（編號：HNJG-2020-0970）。

【中圖分類號】G64 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）40-0187-03

《道路勘測設計》課程是我校土木工程專業路橋方向的專業核心課程，對土木工程專業路橋方向學生的專業知識體系培養有十分重要的影響。在當前我國大力倡導新工科、新基建的背景下，與《道路勘測設計》相關的工程項目如高速鐵路、城市地鐵、跨海大橋、長大隧道等所采用的技術更加復雜，應用傳統的勘測設計手段已經無法完成上述復雜的工程項目，在這些工程項目中設計及施工單位已經引入了BIM技術、虛擬仿真、GIS系統、無人機航測等高科技手段。然而傳統的《道路勘測設計》課程教學對以上高新技術尚未涉及，與路橋行業技術發展需求不匹配。此外，以往的《道路勘測設計》教學注重專業知識的傳授而對立德樹人理念重視不夠;教學方式簡單機械，難以吸引學生興趣。因此傳統的《道路勘測設計》教學方式已不能滿足新工科對人才的需求，因此進行《道路勘測設計》課程教學改革具有十足迫切性和必要性。

一、《道路勘測設計》課程教學研究現狀

改革開放以來我國的道路建設進入飛速發展時期，傳統《道路勘測設計》課程教學已不能滿足時代需求，《道路勘測設計》課程教學改革迫在眉睫，因此國內眾多學者對此進行了研究與探索，取得了一系列成果。周艷清[1]提出基于OBE教學模式的教學改革實施方案以及相應的改革考核方式，從而提高學生的專業水平、提高學生的專業素養，讓學生從中獲得成功的體驗，提高學生的學習興趣。李新凱[2]提出了基于項目驅動的道路勘測設計課程教學改革思路和方法。根據課程核心內容，編制多個能涵蓋教學內容的項目計劃書，由學生分組完成項目，以大作業的形式提交研究成果，以此為平時成績的主要依據。通過項目驅動學習，學生由被動知識記憶轉變為主動理解應用所學知識，教學效果提升明顯。肖敏敏[3]借助現代網絡在線課程學習、虛擬學習環境的科學技術手段，通過實施課程學習、課程實踐、最終考核、相關性鞏固學習等環節改革教學方案，幫助學生高效率地學習道路勘測設計課程、協助老師高效率地授課，同時也為道路勘測設計課程的教學改革發展提供了一種較新的探索方向。張航[4]基于武漢理工大學《道路勘測設計》專業課程的教學和實踐現狀，從教學條件建設、教學方法與教學手段改善、教學內容設計等幾個方面，提出了該課程課堂教學與網絡資源平臺應用、學生成績評定等環節創新與改革的具體實施方案和措施。張華[5]采用基于Roadleader的案例分析方法進行教學改革探索。在案例教學中，劃分“地形識別、路線設計、縱斷設計、橫斷設計及土方計算”五個視頻演示，講解了選線軟件操作流程，進而以“教師實際操作+多媒體演示”的形式，詳細講授了實際工程線路設計的主要步驟及方法。周小勇[6]以工程實例為依托，在道勘教學過程中對教學目標、任務、過程等方面做出了改進與探討。師郡[7]提出了基于信息化平臺，包含信息化資源、教學內容重構、案例教學法和“問題—探究”式教學相結合的教學改革模式。張雁[8]從優化人才培養方案、增強素質能力、強化實踐教學等方面探討了改革方法。上述學者通過一系列的教學改革研究，取得了有益的成果，但從總體上看，其教學理念、教學內容、教學方法和評價方式尚不能滿足新工科關于道路勘測設計人才培養的要求。

二、《道路勘測設計》課程教學存在的問題

根據新工科對土木工程專業路橋方向人才的要求，結合國內對《道路勘測設計》課程的研究現狀，歸納出該課程教學的以下不足：

（一）只注重專業知識傳授的教學模式不符合新工科人才培養理念的要求

目前國內《道路勘測設計》課程在教學過程中普遍偏向于專業知識傳授，而忽視了立德育人工作。新工科的內涵是以立德樹人為引領，要實現立德樹人目標，在課程教學中進行思政教育的作用不可忽視。習近平總書記在全國高校思政工作會議上指出：“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面。” [9]《道路勘測設計》課程涉及政治、經濟、環境、民生等眾多領域，可從其中挖掘、提煉立德樹人相應素材，在教授專業知識的同時，實現全面育人，引導學生形成正確的思想觀和價值觀。從全面育人的角度來講，現階段只注重專業知識傳授的教學理念顯然不符合新工科人才培養理念。

（二）教學內容陳舊，跟不上行業技術發展，不能滿足新工科人才的能力要求

根據新工科 “問技術發展改內容，更新工程人才知識體系”要求，對于土木工程專業路橋方向學生，其面向的就業單位往往是設計院、施工企業、監理公司及工程咨詢與管理公司等，這就需要學生是實踐能力強，既懂技術、會管理又能創新的復合型人才，而傳統的《道路勘測設計》課程的教學內容僅僅局限于道路基礎知識與路線幾何形狀的設計，在課程教學中相應的團隊協作與管理能力得不到鍛煉與提高，實踐機會少且缺乏創新訓練，因此不滿足新工科人才能力的要求。此外，傳統的教材有些內容老舊，已經被工程實踐單位所拋棄，但在學校還照樣被傳授;而隨著“新基建”的推進，一大批技術極其復雜的工程項目紛紛開工建設，工程單位為應對這些復雜的工程項目，采用了一系列新技術如信息技術、虛擬仿真、人工智能等，這些新技術又尚未引入高校課堂。因此，目前的教學內容未能跟上行業技術的發展。

（三）課堂教學方法傳統、單調，難以吸引學生興趣

根據新工科 “問學生志趣變方法，創新工程教育方式與手段”要求，學生作為課堂學習的主體，專業教師應該通過豐富多彩的教學方法吸引學生的興趣，出生于互聯網時代的大學生，他們思維方式、學習方式、生活方式與上一代學生相比有了很大變化，其學習動力不足、注意力不集中成為常態。而傳統的課堂教學中僅僅只是一種知識傳授型的教學模式。這種落后教學方式很難引起學習興趣，對于培養學生的學習能力和創新能力就無從談起，學習效果自然就強差人意了。

（四）教學考核評價手段簡單

根據新工科“更加注重質量保障”要求，課程考核評價是教學質量保障體系中的重要環節。目前本課程學生的成績基本上是由平時成績和考試成績組成，以長沙學院為例，學生最終成績由30%平時成績及70%考試成績組成，30%平時成績根據出勤及作業情況打分，70%考試成績由期末閉卷考試決定，不少學生平時上課不認真聽講，課后也不進行預習和復習，臨考時背一背重點，考試過關就行。這種考核方式不注重學生過程管理，而只注重結果考核，難以調動學生自主學習的積極性，從而難以保證課程教學質量，達不到新工科人才培養目標。此外，本課程教學效果怎樣，傳統的評價方法往往是學生或同行教師督導打分，這種評價方法過于主觀、片面，不能真實地反映課程實際教學效果。教學是否達到了既定目標也無從知道，對于學習中存在的問題很難被全面地發現。

根據以上分析可知，傳統的《道路勘測設計》課程教學存在著教學理念落后、教學內容不能適應行業技術發展、教學方法難以吸引學生學習興趣、考核評價手段簡單等問題。因此，按照新工科建設要求對《道路勘測設計》課程進行教學改革勢在必行。

三、課程改革探索

（一）以“立德樹人”為引領，全面改革教學理念

突出新工科立德樹人的新理念，將教書育人理念貫穿教學全過程。改變過去注重專業知識傳授的片面教學理念，通過深入研究，挖掘課程中的思政元素，在教學過程中進行課程思政，貫徹“三全育人”思想?！兜缆房睖y設計》課程知識點多，所涉及的對象包括道路、汽車、人、自然環境以及社會環境，其中可供挖掘的課程思政元素眾多，教學團隊通過廣泛的研究、討論，并從中國精神、家國情懷、職業責任感、法制精神、吃苦耐勞、以人為本等方面時行歸納整理，專門編撰一本《道路勘測設計》課程思政案例集供師生學習使用。

（二）主動適應行業技術發展，科研反哺教學，改革教學內容

根據新工科“問技術發展改內容，更新工程人才知識體系”要求，根據路橋行業技術的發展應用狀況，對《道路勘測設計》課程的教學內容進行改革。具體教學內容要求體現創新性，并具有一定的挑戰度。

《道路勘測設計》課程涉及的知識點非常繁雜，難以在有限的課時內完成課程的教學目標。我們根據新工科的內涵要求及用人單位對路橋專業技術崗位的要求來對課程教學內容進行研究及改革。重點及難點在課堂上著重講，而一些簡單易懂的知識點可少講或通過線上課堂由學生自主學習。尤為重要的是，在現階段道路勘測設計實際工作中不少單位開始引入高新技術進行輔助設計，如BIM技術、無人機航測、地理信息系統、虛擬仿真等手段大大提高工作人員的工作效率，減小勞動強度，并能提高設計精度或者節省成本?！兜缆房睖y設計》課程應該主動適應行業技術發展，增加該部分內容，加強校企合作以及協同育人;同時將教學團隊的相關科研項目成果整理出來，將道路工程方面最前沿的科學研究成果引入教學，使教學內容體現時代性與前沿性。

（三）實行線上線下混合式教學，改革教學方法

根據新工科“問學生志趣變方法，創新工程教育方式與手段”要求，改革《道路勘測設計》課程傳統教學手段，結合現階段大學的學習生活習慣，采用線上線下混合式教學方式，從而吸引學生學習興趣，提高《道路勘測設計》課程學習效果。

本課程線上線下混合式教學采用超星學習平臺進行：①老師事先在超星平臺上將課程建設好，包括課程大綱、教案、課件、作業庫、試卷庫、相關視頻及圖片等資源。②學生線上學習，教師可事先發布學習任務，要求學生學習相應的章節內容。學生可通過電腦或手機在規定時間內的任意時段進行學習，并且可隨時通過線上與教師或其他同學進行交流討論。教師也可通過手機APP掌握學生學習進度及學習情況。③線下學習包括重點難點講解、專題講解、主題討論等，在課堂上老師首先可針對學生線上學習反映出來的問題進行專題講解，其次可以通過專題討論的方式讓學生成為課堂教學的主角，教師在其中只是起到引領作用。此外教師還可以利用手機APP組織開展一系列豐富多彩的教學活動，實時掌握學生本章節學習程度，針對學生難以消化吸收的知識點進行重點講授。④在后臺教師可以充分利用超星學習平臺數據，掌握學生的出勤率、學習進度、作業情況及測驗結果，及時把握學生學習狀況?！兜缆房睖y設計》課程在我校2016級、2017級、2018級土木工程專業路橋方向引入超星學習平臺進行線上線下混合式教學，學生登錄平臺的學習次數分別為2392次、2562次、8654次，學習興趣大大提高。

（四）打破“一考定結果”，改革考核評價方法

根據新工科 “更加注重質量保障”要求，對課程考核評價方法進行改革，確保教學質量。

目前本課程學生的最終成績基本上是由30%平時成績及70%期末閉卷考試成績組成，注重的是結果考核。改革后的考核評價方式更加重視過程考核，考核成績由作業、課堂討論、匯報展示、回答問題、課堂小測試、單元測試、調研報告、論文、期末考試等多方面共同組成，在條件許可的情況下，還可開展道路設計競賽，競賽成績也計入學生最終成績。這種考核方式由于更加注重過程考核，學生只有在平時認真學習的基礎上才能順利通過考核，想要考試突擊過關不可能的，從而提高學習效果。

本課程教學效果如何，根據專業認證的要求對課程教學效果進行達成度評價。分析本課程在師資隊伍、支持條件、教學方法和教學材料等方面存在的問題，同時提出改進措施，并在下一年的課程教學中進行持續改進。

四、結論

以新工科的內涵發展為前提，從教學理念、教學內容、教學方法、考核評價四個方面對《道路勘測設計》課程教學改革進行了探索和實踐，使《道路勘測設計》課程教學更加適應行業發展需求，提高了學生學習能力與創新能力，取得了較好的效果。

參考文獻：

[1]周艷清，占清華，謝文祥.基于OBE的《道路勘測設計》課程教學改革研究[J].教育現代化，2019，6（44）：72-74.

[2]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.

[3]肖敏敏，王彩虹，錢思博.道路勘測設計全過程教學改革探索[J].教育現代化，2020，7（48）：100-103.

[4]張航，李月光，王小敏，王紅.高校專業課程創新與改革研究——以“道路勘測設計”課程為例[J].湖北理工學院學報，2016，32（5）：68-72.

[5]張華，王一然，林智敏，陳小平，董建輝.基于Roadleader的案例分析在道路勘測設計教學改革中的應用[J].教育教學論壇，2020（49）：192-193.

[6]周小勇，李田軍.依托工程實例道路勘測設計教學研究與探討[J].教育教學論壇，2016（43）：149-150.

[7]師郡，梁曉飛.基于信息化平臺的道路勘測設計教學模式探索[J].中國現代教育裝備，2017（7）：22-24.

[8]張雁.道路勘測設計課程教學改革研究[J].教育教學論壇，2017（10）：127-128.

[9]張爍.把思想政治工作貫穿教育教學全過程，開創我國高等教育事業發展新局面[N].人民日報，2016-12-9 （1）

作者簡介：

聶重軍（1975年-），湖南長沙人，副教授。