交通工程專業(yè)設(shè)計(jì)類課程高質(zhì)量教材建設(shè)芻議

梁國華 陳亦新 王寶杰 劉志亮 唐曉輝 王寶蓉

(1.長安大學(xué) 運(yùn)輸工程學(xué)院,西安 710064;2.3M中國有限公司,上海 200336;3.西安市政設(shè)計(jì)研究院有限公司,西安 710068;4.陜西交通控股集團(tuán)有限公司西安外環(huán)分公司,西安 710065 )

2017年教育部提出旨在持續(xù)深化工程教育改革的新工科建設(shè),新工科建設(shè)將從理論上創(chuàng)新,從政策上完善,在實(shí)踐中推進(jìn)和落實(shí)[1]。交通工程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)在新工科建設(shè)背景下,進(jìn)一步優(yōu)化了交通工程專業(yè)的核心課程,交通設(shè)計(jì)是其中一門,其內(nèi)容涵蓋范圍廣,包含道路交通設(shè)計(jì)、公共交通設(shè)計(jì)、樞紐交通設(shè)計(jì)、停車場(庫)設(shè)計(jì)、交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)等,不同方向的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)側(cè)重均不相同,給交通工程設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)帶來了諸多挑戰(zhàn)[2]。設(shè)計(jì)類課程既有理論知識(shí)又有工程實(shí)踐,如果這類課程缺乏理論知識(shí)與交通設(shè)計(jì)實(shí)踐的緊密結(jié)合,會(huì)導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)知度下降,分析、解決實(shí)際問題的能力難以得到提升,學(xué)生畢業(yè)時(shí)的專業(yè)能力難以達(dá)到用人單位的需求。同時(shí),本科生的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備缺乏,學(xué)生既需要掌握相關(guān)課程的理論基礎(chǔ)知識(shí),又必須有較強(qiáng)的動(dòng)手能力,如專業(yè)繪圖能力、專業(yè)仿真軟件的使用等,在開設(shè)交通工程設(shè)計(jì)類課程前,須對設(shè)計(jì)類課程體系進(jìn)行梳理和完善[3-8]。教材是學(xué)生獲得系統(tǒng)知識(shí)學(xué)習(xí)的主要材料,是完成教學(xué)活動(dòng)的重要工具和師生互動(dòng)的載體。在交通設(shè)計(jì)類課程中,適用的教材是學(xué)生掌握基本專業(yè)能力的基礎(chǔ)和提高學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力的重要途徑之一,是從激發(fā)學(xué)生潛力角度出發(fā),克服以上設(shè)計(jì)類課程的主要矛盾的有效途徑。

一、設(shè)計(jì)類課程教材建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

(一)層級(jí)目標(biāo)的設(shè)定

交通工程專業(yè)面廣,學(xué)生對設(shè)計(jì)能力需求存在差異,因此需要編制具有不同層級(jí)培養(yǎng)目標(biāo)的教材,滿足不同能力層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地完成各階段學(xué)習(xí)目標(biāo),具體來說交通工程專業(yè)設(shè)計(jì)課程體系能力培養(yǎng)應(yīng)遵循專業(yè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能力—專業(yè)課程設(shè)計(jì)技能—交通設(shè)計(jì)綜合技能—拓展設(shè)計(jì)技能—?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)技能的層級(jí)目標(biāo)體系。

(二)教材內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的聯(lián)系

設(shè)計(jì)類教材內(nèi)容體系與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、指南之間的界限相對模糊,在設(shè)計(jì)類課程教材建設(shè)中,為幫助學(xué)生有針對性地豐富專業(yè)理論知識(shí)學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)實(shí)踐應(yīng)用,應(yīng)劃分并明確教材內(nèi)容與行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、指南在體系的關(guān)聯(lián)與區(qū)別。應(yīng)根據(jù)學(xué)生的知識(shí)水平及本課程的培養(yǎng)目標(biāo),將行業(yè)規(guī)范、典型圖紙案例、設(shè)計(jì)方法等納入教材編制內(nèi)容,以培養(yǎng)具備專業(yè)實(shí)戰(zhàn)能力的設(shè)計(jì)類人才,匹配用人單位需求。

(三)知識(shí)表達(dá)形式

教學(xué)過程需要遵循一定的流程,設(shè)計(jì)類課程培養(yǎng)的主要應(yīng)該是學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新實(shí)踐能力,實(shí)際的設(shè)計(jì)案例具有多樣與不確定性,如何基于設(shè)計(jì)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)化,確保教學(xué)過程與教材多元知識(shí)化表達(dá)方式的統(tǒng)一是一個(gè)挑戰(zhàn),需要在教材編寫過程中創(chuàng)新知識(shí)表達(dá)形式,注重多元化資源共享。

(四)教材的修編再版

教學(xué)的目標(biāo)是為了讓學(xué)生理解、消化教學(xué)內(nèi)容,完成專業(yè)積累與提升,教材需要與時(shí)俱進(jìn)并適時(shí)更新,特別是設(shè)計(jì)類課程涉及眾多的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,而標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范在一定時(shí)間內(nèi)有可能更新,教材中過時(shí)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范無法適用于實(shí)際工程設(shè)計(jì),對學(xué)生的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)思路以及設(shè)計(jì)操作會(huì)產(chǎn)生不良的影響,而目前對于設(shè)計(jì)類教材在教學(xué)目標(biāo)下,如何適應(yīng)社會(huì)的需求,確定教材的修編再版的條件,這是設(shè)計(jì)類課程教材亟需解決的問題。

二、設(shè)計(jì)類課程教材建設(shè)目標(biāo)

針對交通工程設(shè)計(jì)類課程教材目標(biāo)清晰度不足、內(nèi)容深度與廣度難以協(xié)調(diào)和專業(yè)實(shí)戰(zhàn)能力培養(yǎng)落后于實(shí)際用人單位需求等問題,應(yīng)考慮交通工程專業(yè)特征、個(gè)體本科生素養(yǎng)與資質(zhì)差異和用人單位實(shí)際需求,分層級(jí)確定課程設(shè)計(jì)的培養(yǎng)目標(biāo),明確不同設(shè)計(jì)目標(biāo)前提下的模塊化設(shè)計(jì)單元,建立面向?qū)崙?zhàn)操作的教材內(nèi)容體系架構(gòu),以實(shí)戰(zhàn)為導(dǎo)向統(tǒng)一并規(guī)范核心技術(shù)要點(diǎn)的詞匯表達(dá)方式,確定教材用語,找到反映實(shí)際案例的設(shè)計(jì)類教材知識(shí)多樣化表現(xiàn)手法,最終實(shí)現(xiàn)基于“層級(jí)目標(biāo)、專業(yè)實(shí)戰(zhàn)、多元資源”為特色的交通工程專業(yè)設(shè)計(jì)類課程高質(zhì)量教材建設(shè),為本科生更好更快地接受、學(xué)習(xí)和提升專業(yè)設(shè)計(jì)能力,以適應(yīng)用人單位對專業(yè)設(shè)計(jì)人才的需求,更好地發(fā)揮交通工程專業(yè)對社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用。

三、設(shè)計(jì)類課程教材建設(shè)的技術(shù)路徑

圖1 設(shè)計(jì)類課程教材建設(shè)技術(shù)路徑

在教材的建設(shè)上要強(qiáng)化諸如OBE、CDIO等先進(jìn)工程教育理念的引領(lǐng),在教材內(nèi)容上要強(qiáng)化與工程實(shí)際、現(xiàn)代信息技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展新成果的深度融合,在教材結(jié)構(gòu)上要盡力滿足案例學(xué)習(xí)、模塊化學(xué)習(xí)等不同學(xué)習(xí)方式的要求[9]。按照“交通工程專業(yè)人才設(shè)計(jì)能力需求分析—本科生交通設(shè)計(jì)能力解析及層級(jí)式課程培養(yǎng)目標(biāo)確定—實(shí)戰(zhàn)為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)類課程內(nèi)容模塊分解—設(shè)計(jì)類教材核心詞匯語言表達(dá)方式—設(shè)計(jì)類教材知識(shí)多樣化表現(xiàn)手法研究—教材‘編寫—修訂—再版’全過程動(dòng)態(tài)監(jiān)測評(píng)估”這樣一條建設(shè)技術(shù)路徑開展教材建設(shè)工作(見圖1)。

(一)建立交通工程專業(yè)本科生設(shè)計(jì)能力解析及層級(jí)式課程培養(yǎng)目標(biāo)

通過分析交通工程專業(yè)認(rèn)證培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求中有關(guān)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的內(nèi)容,針對交通設(shè)計(jì)類用人單位(交通設(shè)計(jì)院、交通咨詢公司、交通研究院、城市規(guī)劃設(shè)計(jì)院等),開設(shè)設(shè)計(jì)類課程的教師(安全方向、控制方向、交通設(shè)計(jì)方向等)、畢業(yè)生(在職人員和博士研究生等)以及在校生,從交通工程人才需求、設(shè)計(jì)能力要求、設(shè)計(jì)類課程教學(xué)模式、教學(xué)方法、設(shè)計(jì)類課程考核機(jī)制等不同角度,設(shè)計(jì)相應(yīng)的調(diào)查問卷,并統(tǒng)計(jì)分析問卷調(diào)查結(jié)果。通過調(diào)查掌握用人單位對于設(shè)計(jì)人員的需求類型和綜合能力要求(制圖能力、綜合分析能力、專業(yè)思維能力、方案制定能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力)和創(chuàng)新能力需求;通過調(diào)查了解研究生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的基本過程,結(jié)合用人單位的人才需求、設(shè)計(jì)能力要求、教師以及學(xué)生對已有設(shè)計(jì)課程教學(xué)體系的反饋意見,制定交通工程專業(yè)人才所應(yīng)具有的專業(yè)、綜合和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力結(jié)構(gòu)圖,通過解析學(xué)生的設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)過程,結(jié)合專業(yè)認(rèn)證對于學(xué)生畢業(yè)要求的新標(biāo)準(zhǔn),考慮學(xué)生個(gè)體資質(zhì)差異、專業(yè)設(shè)計(jì)能力基礎(chǔ)及專業(yè)能力提升,細(xì)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的分階段和分模塊實(shí)施目標(biāo),從專業(yè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能力—專業(yè)課程設(shè)計(jì)能力—交通設(shè)計(jì)綜合能力—專業(yè)拓展設(shè)計(jì)能力—?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)能力等角度,針對不同內(nèi)容、不同學(xué)習(xí)階段,建立明確的分層級(jí)的設(shè)計(jì)類課程專業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)。

(二)以實(shí)戰(zhàn)為導(dǎo)向分解內(nèi)容模塊

要考慮設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)計(jì)方案流程及設(shè)計(jì)的實(shí)施操作,基于不同層級(jí)培養(yǎng)目標(biāo)對專業(yè)知識(shí)面深度與廣度的側(cè)重,根據(jù)實(shí)際工程設(shè)計(jì)案例的復(fù)雜程度,在教材的編寫過程中邀請工程設(shè)計(jì)類工作人員全程參與,對教材內(nèi)容進(jìn)行從基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能力到創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的層級(jí)模塊化編排;同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)類課程的核心問題解讀,明確不同設(shè)計(jì)目標(biāo)前提下的“問題分析—設(shè)計(jì)基本原理—設(shè)計(jì)方法—設(shè)計(jì)依據(jù)—技術(shù)流程—設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件”的模塊化設(shè)計(jì)單元,建立面向?qū)崙?zhàn)操作的教材內(nèi)容體系架構(gòu)。

(三)研究核心詞匯語言的表達(dá)方式

通過分析不同交通設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)內(nèi)容,結(jié)合交通工程專業(yè)設(shè)計(jì)類課程所需專業(yè)知識(shí)、規(guī)范要求,確定設(shè)計(jì)內(nèi)容質(zhì)量要求的底線邊界,制定交通工程專業(yè)設(shè)計(jì)類教材的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),匯總設(shè)計(jì)類課程的專業(yè)術(shù)語核心詞匯、措施需滿足程度標(biāo)準(zhǔn)(嚴(yán)格程度)的核心詞匯及專業(yè)含義相近詞匯的語言表達(dá),進(jìn)行專業(yè)規(guī)范性、生動(dòng)準(zhǔn)確性、前后統(tǒng)一性及邏輯順暢性的統(tǒng)一、同一確定,探索交通工程設(shè)計(jì)類教材核心詞匯語言表達(dá)方式。

(四)研究知識(shí)多樣化的表現(xiàn)手法

以基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能力模塊、綜合設(shè)計(jì)能力模塊及拓展設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)為目標(biāo),從縱向上構(gòu)建從單元—模塊—平臺(tái)的模塊化設(shè)計(jì)類課程教學(xué)模式;從橫向上提出課堂教學(xué)—網(wǎng)絡(luò)教學(xué)—師生互動(dòng)—課外實(shí)踐—專家講座—企業(yè)參與等多元化教學(xué)模式,確定不同階段、模塊與設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)目標(biāo)之間的支撐關(guān)系;深入理解微課、慕課、“互聯(lián)網(wǎng)+”以及翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)、課題主導(dǎo)等教學(xué)手段和方法,針對設(shè)計(jì)類課程各個(gè)教學(xué)階段和模塊,分析其在交通設(shè)計(jì)類課程教學(xué)中的適用性和優(yōu)缺點(diǎn),堅(jiān)持以學(xué)生為中心,教師為導(dǎo)引的教學(xué)方向,充分考慮設(shè)計(jì)類課程教學(xué)的不同階段和不同模塊采取不同的教學(xué)方法,以此為基礎(chǔ),確定適合不同層級(jí)目標(biāo)的多樣化教材知識(shí)表達(dá)手法;考慮文字闡述、視頻案例、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、應(yīng)用互動(dòng)等,確定教學(xué)不同設(shè)計(jì)內(nèi)容模塊的合適表現(xiàn)手法,注重多元化資源共享[10],教材應(yīng)包括二維碼、flash動(dòng)畫、視頻資料、工程設(shè)計(jì)圖紙等鏈接,增加設(shè)計(jì)類教材知識(shí)表現(xiàn)手法及豐富教材的針對性可讀性。

(五)教材“編寫—修訂—再版”全過程動(dòng)態(tài)監(jiān)測評(píng)估

考慮用人單位需求、專業(yè)發(fā)展及教材使用者特征,在教材編寫過程中,應(yīng)確定工程實(shí)踐人員、工程管理者、教師及學(xué)生的參與節(jié)點(diǎn),分析教材設(shè)計(jì)內(nèi)容變化、工程規(guī)范變化、表達(dá)方式更改、新型設(shè)計(jì)方法及軟件的出現(xiàn)和專業(yè)需求變化等對教材要求的變化程度,建議通過調(diào)研國內(nèi)外高校設(shè)計(jì)類教材、查閱國內(nèi)外以設(shè)計(jì)能力為導(dǎo)向的教育教學(xué)改革模式,制定教材設(shè)計(jì)知識(shí)框架系統(tǒng)性、教材內(nèi)容專業(yè)性前沿性、教材知識(shí)表達(dá)形式多樣性等多個(gè)維度的設(shè)計(jì)類教材的評(píng)價(jià)指標(biāo),研究教材修編的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、修編條件、再版節(jié)點(diǎn)及再版條件標(biāo)準(zhǔn),確保教材在使用時(shí)具有較高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

四、結(jié)語

充分考慮交通工程專業(yè)特征、個(gè)體本科生素養(yǎng)與資質(zhì)差異和用人單位實(shí)際需求,提出通過層級(jí)化培養(yǎng)目標(biāo)的制定及模塊化內(nèi)容分解,既可滿足對學(xué)生基本能力培養(yǎng)的要求,又可達(dá)到對學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的提升,同時(shí)兼顧對專業(yè)拓展設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培育;針對通工程設(shè)計(jì)類課程內(nèi)容,提出了進(jìn)行模塊分解的思路,在確定教材目錄大綱的基礎(chǔ)上,對標(biāo)行業(yè)規(guī)范、設(shè)計(jì)流程及設(shè)計(jì)案例需求,建議通過邀請工程設(shè)計(jì)類人員全成參與教材建設(shè),以適應(yīng)用人單位對專業(yè)設(shè)計(jì)人才的需求,能夠滿足培養(yǎng)學(xué)生符合社會(huì)需求的要求;提出通過統(tǒng)一并規(guī)范核心技術(shù)要點(diǎn)的詞匯表達(dá)方式,確定教材用語,可讓本科生更好地接受、學(xué)習(xí)和提升專業(yè)設(shè)計(jì)能力,同時(shí)又保障標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)對設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量要求;提出通過實(shí)際案例的設(shè)計(jì)類教材知識(shí)多樣化表現(xiàn)手法,最終實(shí)現(xiàn)基于“層級(jí)目標(biāo)、專業(yè)實(shí)戰(zhàn)、多元資源”為特色的交通工程專業(yè)設(shè)計(jì)類課程高質(zhì)量教材建設(shè)路徑。所提出的高質(zhì)量教材建設(shè)路徑有助于本科生接受、學(xué)習(xí)和提升專業(yè)設(shè)計(jì)能力,促進(jìn)高質(zhì)量教材的建設(shè),以更好地發(fā)揮交通工程專業(yè)服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)領(lǐng)域的推動(dòng)作用。