道路勘测设计期末知识点范文

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随着我国道路工程保障岗位技术人才能力需求的不断提高，现代教育教学理念也逐渐由知识传授型向能力培养型转变。这使得传统的课程教学模式难以适应新型岗位人才对能力培养的需求，因此必须更新理念和教学内容，开展以能力培养为目标的教学设计和教学实践。而SPOC在线教学模式为以能力培养为目标的课堂教学提供了平台。其中，翻转课堂式的教学模式就是较为典型的一种，在很多专业课程中得到广泛的应用。笔者根据我校多年道路勘测设计课程教学实践，探索了一套以能力培养为目标的专业课程翻转课堂教学模式。

一、传统课程教学模式存在的弊端

道路勘测与设计是我校道路桥梁专业方向的一门专业主干课程。内容涉及道路常识、路线线形设计理论、路线选线和勘测等部分。教学目标是使学生掌握道路勘测设计的基本原理和方法，提高道路勘测设计的基本技能，培养学生提出问题、分析问题、解决问题和道路工程创新思维能力。然而，传统的道路勘测设计课程教学，通常是一种知识传授型的教学模式，一般采用课堂理论讲授式与课程实践相结合的教学程序展开。这种教学模式，在能力培养方面难以达到教学目标的要求[1]，主要反映在以下几个方面。

1.不符合学生的认识规律。传统的课程教学是基于教材和学科逻辑的平行式编排，重在培养学生对勘测设计基础理论和工程实践运用方法的掌握，而不是以道路工程勘测设计的实际需求出发实施教学，不符合学生的学习基础、现实需求和认知规律，不利于培养学生的实践运用能力、创新思维能力和工程意识。这也是工程案例式教学方式得以在许多专业课程教学中广泛应用的原因所在。

2.教学的实践性不强。传统的教学模式只能使学生“坐中学”，而非“做中学”，授课中知识传授有余，能力培养不足。从概念上讲，道路勘测设计本身就是一个工程实践过程，要求学生不仅要掌握道路勘测设计的基本理论和方法，更要学会运用这些理论方法至道路勘测设计实践中去。尽管在开设这门课程时设置了课程设计环节，但由于各种客观因素的制约，课程实践存在一定的片面性、局限性，很难真正客观地评价每名学生的勘测设计能力，更谈不上创新思维能力了。

3.学生学习动力不足。传统的教学模式无法有效激发学生的学习动力。课堂教学往往是一种学生被动接受知识灌输的过程，许多学生即使平时不认真学习，只要考前“有效突击”，也能蒙混过关，致使学生学习缺乏动力和主动性。

二、基于SPOC平台的翻转课堂教学模式设计

1.基于SPOC平台的在线教学对翻转课堂的优势。翻转课堂与传统教学模式的不同之处在于，它是将常规教学顺序翻转，形成由学生自主学习新知识，课上通过提问、讨论、实践等互动活动内化知识的新型教学模式。教师的功能由单纯的讲授变为辅导、协作和对学生个性化指导[2]。这种教学模式需要依赖较为完善的网络资源平台供学生进行针对性学习。SPOC（Small Private Online Course）在线教学平台就是一种用于小规模在线学习的典型网络教学平台。在此平台上，可以构建各类课程的网络资源平台，包括体现教学内容和知识点的视频、动画、课件、教案、微课等信息化教学资源，供学生自主学习和评估，这为翻转课堂教学提供了有利条件，使得教学从知识传授型向能力培养型的转变成为可能。作为师生交流的公共平台，SPOC教学平台还可以实现在线互动提问、答疑、交流和拓展提高[3]。

2.道路勘测设计课程翻转课堂教学模式设计。道路勘测设计课程翻转课堂教学模式设计的总体设计理念是：借助SPOC平台的资源整合功能，紧贴实际工程需求、优化重组教学内容和知识点，构建用于课堂翻转教学的SPOC平台；依托SOPC平台，及时组织讨论、交流和实践，使线上线下有机结合、优势互补，建立开放互动、突破时空的翻转式教学过程，启发学生思维和学习兴趣，培养学生综合运用、科学思维和创新能力，真正实现以学生为中心的能力培养模式。教学模式设计的基本原则，一是要坚持学为主体，能力为本。以学生的认知规律为根本，优化教学内容，以实例式、任务驱动式教学法组织课堂讨论、交流，及时解决学生学习过程中的疑难问题，培养学生能力；二是要坚持理论与实践相结合。要紧扣道路勘测设计课程特点，坚持：“理论教学与实际应用相结合、实践操作与理论探讨相结合、课堂教学与工程案例相结合、工程应用与实际需求相结合”；三是要注重实效。鉴于道路勘测设计课程具有主观性、实践性和设计计算复杂性、重复性的特点，要善于运用各种信息化技术和教学手段解决教学的重难点问题。

道路勘测设计课程翻转课堂教学模式设计的总体思路是：一是搭建SPOC在线课程教学平台。根据学生认知规律，优化教学内容和知识体系，提炼本课程知识点和构建试题库。搜集视频、图片、论文、课件等参考资料制作微课，以用于学生课前自主学习和测试。二是按照教学计划组织学生课前在线自学，学生可以利用SPOC进行互动提问、教师答疑。三是组织课堂交流实践。通过交流，实现知识的内化吸收。通过各种实践形式的研讨，解决学生的疑难问题和教学的重难点。四是课后的巩固、反思与提高。通过针对性的巩固练习，对核心问题进行回味反思，达到提高能力的目的。通过SPOC平台，可以提供给学生大量的课外学习资料和工程案例，拓展学生思维、开阔学生视野，培养学生科学思维能力。

三、道路勘测设计课程翻转课堂教学的基本做法

1.需求牵引，整合资源，搭建课堂教学平台。根据课程知识体系和学生认知规律，以我国道路工程保障的现实需求为着眼点，在整合多年来教学资源的基础上，全面梳理和优化了课程教学内容结构和知识点，包括10个一级知识点、29个二级知识点，三级知识点若干；以知识点为核心，完成了教学资源建设。根据教学总体设计和规划，按照每讲教学需求，共制作和优选了30多个动画、21个微课视频、3个视频公开课、12个多媒体课件、7个电子教材、270个专业图片，引入外部视频3部。组建了覆盖全部知识点、区分不同难易程度的试题216个，用于平时测试和竞赛的试卷10套，构建了道路勘测和选线网上模拟训练系统。这为翻转课堂打下了坚实的基础。

2.依托平台，聚焦实战，实施翻转课堂教学。依托构建的道路勘测与设计课程SPOC在线教学平台，整体采用“课前在线学习、课上讨论探究、课后反思提高”的教学模式。具体做法如下。

（1）课前的在线学习。教师根据教学计划组建教学内容，教学公告，推送各类教学资源供学生在线自学；对道路路线设计、道路选线、道路勘测等知识模块，采用任务驱动式教学法，让学生带着任务利用在线资源进行自学和自测，完成基础理论的学习，实现个性化、差异化学习，并在线讨论交流，聚焦问题，奠定课堂教学的基础。课前在线自学成效的保障，来源于三个方面：一是通过逼真的动画、丰富多彩的课件、清晰的视频、功能强大的软件等教学资源，提高学生兴趣；二是通过监控和公布在线学习情况，督促学生及时完成任务；三是通过SPOC平台自动统计的平时成绩来激励学生学习动力。

（2）课上的讨论探究。教师根据学生自学测试和答疑等自主学习情况，设计并组织课堂导学活动，通过课堂讨论、互动、小组协作学习、课堂实训等形式，实现课堂的探究导学。一般是结合课前自学中反映出来的较为集中的问题，引导学生面对面的讨论，提高学生的主体地位，从问题的提出到问题的解决都在教师引导下让学生自己去完成，让学生成为课堂的主人。对于难于理解的较为复杂的路线综合设计、道路选线等教学内容，则根据构建的电子沙盘等课堂信息化教学环境，以相应任务或案例为牵引，进行针对性的课堂实训教学，有效解决课堂教学的重难点问题。

（3）课后的反思提高。学生通过课后教学反思、测试和针对性练习等形式巩固学习内容，并完成阶段性自测、章节自测和期末测试等，自主检验学习效果。教师在线典型工程案例，供学生在线交流讨论，教师在线答疑，实现知识和能力的拓展提高。

教学实践证明，以上这种翻转课堂式的教学模式，具有鲜明的特色。取得了预期教学效果。在课前掌握基础知识的基础上，通过课堂的交流讨论、课堂实训和竞赛等活动，不仅解决了教学的重难点问题，体现了学为主体的教学理念，还活跃了课堂气氛，激发了学生的学习热情，进而培养了学生分析问题、解决问题的工程意识和创新能力。

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[关键词]CDIO；路基路面；教学；改革

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1671-5918（2016）02-0101-03

一、引言

CDIO是2001年由美国麻省理工学院与瑞典的林克平大学、查尔姆斯技术大学以及皇家技术学院等3所高等院校共同开发的新型的现代工程教育模式和实施体系。CDIO是“构思”（conceive）、“设计”（Design）、“实施”（Implement）及“运行”（Operate）四个英语单词的缩写，是“做中学”和“基于项目的教育和学习”（简称PBL）的具体概括与抽象描述。CDIO教育理念是以产品全生命周期为载体，建立集成的课程体系，让学生以主动、实践的方式学习工程理论知识，积累工程实践经验，提升工程技能。在本科高校和高等职业技术院校，经过学者多年的理论研究与实践探索，逐步形成了诸多典型的工程教育的案例，有力推动了工程教育人才培养改革。然而，在运用CDIO的实践中，高校更聚焦的是宏观层面的人才培养路径、专业建设、课程体系等，对CDIO模式如何适应具体某一门课程尚缺乏系统研究。为此，借鉴CDIO基本原理，建立以“学生为主体、教师为引导、项目为载体、工程技能培养为目标”的培养体系，并以路基路面课程改革为例，阐述在高职院校教学过程中，如何合理有效地在微观视角实践CDIO教育理念。

二、路基路面课程目标

根据学院道桥专业培养方案，《路基路面工程》课程是开设在大学二年级，这个阶段的学生已经学习了与专业相关的课程有：建筑材料、工程力学、工程测量和道路勘测设计，而在此课程之后的后续课程有：公路施工技术、工程项目管理、工程概预算以及开展毕业设计综合实践，因此，《路基路面工程》起着承上启下的作用。为了更好地适应社会对技能型人才的需求，借鉴国内示范性高职院校道桥专业教学经验，在课程教学过程中，紧密结合实际工程，以培养专业技能和职业素养为教学目的，依据CDIO能力大纲中对学生能力的描述与要求，主要针对学生技术知识和推理能力、个人职业技能和职业道德、人际交往技能的培养，运用情境案例分析，具体从基础科学知识、核心工程基础知识、工程推理和解决问题能力、实验中探索知识、系统思维、个人技能和态度、职业技能和道德、团队精神、交流、外部和社会环境、构思与工程系统、设计实施等方面，并结合实际工程问题引出知识点，分析、探讨、归纳项目特征，且尝试解决问题。

路基路面工程课程建设目标从三方面考虑，首先让学生了解路基路面工程方面的基本概念，熟悉相应结构层的性能、作用和结构特点，明确路基与路面结构层的施工工艺知识。其次是掌握路基工程土的分类及性质、路基修筑方法、压实方法及质量检验评定标准；通过典型路基路面工程设计实践环节，让学生建立路基施工及路面设计的理论体系，根据施工特点明确路基排水设施的构成，边坡防护及加固设施的确定，路面类型的选取，以解决问题的形式完成对路基施工方案的编写，完成路面各结构层厚度、材料的确定，为后续课程学习奠定基础。最后通过课程学习，了解工程师应具备的基本工程素养，体验处理实际工程的过程，开展团队协作。

二、路基路面课程内容

路基路面工程主要有认识、理论、实践和考核四个部分。在理论教学部分主要包括路基工程和路面工程，而路基工程中又涉及排水设施、边坡稳定验算及防护设施、挡土墙设置等内容，路面工程中主要涉及沥青路面和水泥混凝土路面的计算。由于课程内容庞杂，涉及的知识面广，受课时量不足、教学设施不够完善等因素制约，应完善课程结构体系，在路基部分，以与路基稳定紧密关联的排水、边坡加固及防护、地基处理为教学重点，在路面部分，以现在工程中最常用的沥青路面为重点，侧重路面结构层设计理论与方法。

（一）认识环节

认识环节主要内容形式有讲座和参观。具体的目标要求是对专业的现状、道路发展、关键技术变化、施工工艺进行客观认识，了解社会及用人单位对人才的需求与标准，引导学生对未来职业的思考和人生规划，激发对工程的兴趣与学习动力。

在认识环节中，邀请相关专家、学者、一线工程师开展道路工程科学与技术的重要成就和最新发展趋势、工程技术规范等方面的专题讲座，拓展学生视野，加深对课程内容的理解。同时参观试验室和施工现场，形成直接经验的积累，激发学习兴趣。

（二）理论环节

在整个教学全过程中体现学生积极思考与解决工程问题的教学理念，理论环节主要内容形式有案例分析、项目任务和讨论。具体目标要求是通过多种授课方式使学生了解课程相关的基本概念、原理；理解路基稳定性的影响因素和加固防护措施；以及与路基路面相关的交通分析、材料参数选取与路面结构设计方法。

（三）实践环节

实践环节主要内容形式有课程设计、调查和展示汇报。具体目标要求是学生直接参与道路的构思、设计和实施。分析采取适宜的材料，确定道路各结构层的厚度。通过对沥青混凝土路面的课程设计，在理解道路设计步骤的基础上，对设计方案进行经济技术比较。

在实践过程中工程实践情景和内容的筛选特别重要，经过多次研讨，在路基路面设计实践环节中选取现在工程中最常用的沥青路面作为典型的工程，分别让学生自己负责收集材料、拟定设计方案等，教师可以提供适当指导，以使前修课程所学知识传递到课程设计环节。

（四）考核环节

考核环节主要内容形式有总结和答辩。具体目标要求是在学习活动过程中及时交流，反馈工作评价。通过思考所完成工作，总结工作成果及工作方法，从技术描述以及团队工作方式与组织分工等方面总结交流，锻炼学生表达、交流总结能力。

通过一周的实践活动，学生分组完成沥青混凝土路面设计，内容主要包括道路交通量的调查、路面结构层次的确定、设计方案选取及比较、各成员的任务分工和贡献率、总结等。同时根据课程设计报告制作相应的PPT演示课件，进行口头汇报。而考核环节，利用学生完成任务为载体，对其运用专业知识技能、创新能力、团队协作能力等进行考查。

三、路基路面课程教学方法

根据CDIO教育模式要求，《路基路面工程》课程教学过程中将CDIO中构思、设计、实现、运作理念有机融入于教学的各个阶段。在授课过程中，师生将课堂环境演化为知识交换空间，教师合理组织课程教学内容，凸显课程知识点的重点、难点，灵活采用课堂引导、答疑解惑及研讨等方式共享学习成果。例如就某水泥混凝土路面破坏问题让学生展开讨论，以“问题――原因――措施”的基本思路引导学生去思考，调节课堂气氛，提高学生课堂学习的参与性，为推动学生主动养成一体化的学习习惯创造有利条件。其次，采用案例教学，利用沥青路面和水泥混凝土路面施工典型工程案例及多媒体网络资源，力图向学生提供直观形象的工程图片及动态的施工作业过程，在增加课堂教学信息容量的同时，实现课堂教学与实际工程项目的有机结合。第三，在系统把握和教授课程基本概念的基础上，不仅要强调学生实践动手能力的培养，而且结合专业工程标准、行业规范和一线施工单位要求规范学生行为，充分发挥学生独立能力和团队协作精神，着力培养学生分析和解决具体工程的思维。

四、路基路面课程考核

合理的课程考核是有效开展教学活动的保证。结合一线施工企业和CDIO工程教育模式与技能型人才培养目标的契合度，为了有效的对学生学习投入及获得成绩进行鉴别，根据课程设置目标优化传统考核模式，采用过程管理及结果考核相耦合的方式，从出勤、课堂参与程度（汇报）、平时项目作业和期末考试成绩等进行综合考评。特别是在过程考评阶段通过对实践过程中设计作业完成情况、同一小组中各成员之间互评及平时成绩等维度进行全面评价，突出团队整体的作用。而在课程考试时，参照公路和市政方向建造师考试的要求，引入考试相关科目的重要内容，突出课程工程性和实践性强的特点。实践表明，采用这种考核形式，强化了学生全员参与的意识，有利于学生在学习过程中学习态度、职业素养、人际团队能力与工程系统能力的培养。

五、结论

路基路面工程课程以CDIO工程教育理念为理论指导，实行项目驱动法教学。通过2年的时间对课程目标、教学内容和教学方法等方面进行了有益探索，把考核融入教学全过程，架设教与学良性循环路径。通过对学生与施工企业调查访谈表明，将CDIO教学模式应用到路基路面课程教学过程中，使知识传播与工程能力培养融合在课程实施过程中，取得了良好的实践效果。

（一）提升了学生主动学习的积极性，构建了学生开放式的知识体系。项目从到逐步实施，学生依据项目的目标要求查询各种文献资料，使学生从中体会到学习的源动力，扭转了被动学习的局面，确立了以学生为中心的主导地位。其次在项目多层次目标的驱动下，促使学生务实的将零散的知识点逐级梯度推进，汇总成系统的知识结构。同时，不仅仅把视野只聚焦于某个知识点，而是逐步向多门课程甚至整个专业扩散，并能融会贯通。