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基于“金课”建设的道路勘测设计课程教学改革★

2020-04-11张清峰张雅婷

山西建筑 2020年7期
关键词:线形金课勘测

张清峰 张雅婷

(江南大学环境与土木工程学院,江苏 无锡 214122)

1 概述

2018年6月陈宝生部长在新时代全国高等学校本科教育工作会议上首次提出要“提升大学教学质量,应着力狠抓课程教学质量,将“水课”转变为“金课”[1,2]。结合这一具体要求,努力将土木工程专业路桥方向专业核心课《道路勘测设计》建设成有深度、有难度、有挑战度的“金课”[3]。通过“金课”建设达成土木工程专业《道路勘测设计》的教学目标和人才培养目标。

2 《道路勘测设计》课程的教学要求和人才培养目标

《道路勘测设计》是土木工程专业桥梁与道路工程方向的专业必修课程。本课程主要研究汽车行驶力学性能与道路平纵横几何线形之间的关系,确保所设计的路线能保证行车安全、快速、经济、旅客舒适以及与周围的自然景观相协调,线形组合设计满足驾驶员视觉和心理上的要求,它涉及到人、车、路、环境几个方面的因素[4]。通过该课程的学习,使同学们了解国家最新的有关道路勘测设计的规范和标准。掌握并运用道路勘测设计专业知识体系对选线定线问题进行综合分析并给出初步设计解决方案。能够结合道路勘测设计文献研究分析实际工程中遇到的复杂工程问题,评价其解决方案,并得到有效的结论。在进行道路设计时,结合安全、经济、环保、美观及地形和其他自然条件等做综合考虑。能够从社会、健康、安全、法律以及文化的影响等方面,基于道路勘测设计专业知识,评价设计方案的技术可行性和经济合理性[5]。

3 现行教学中《道路勘测设计》存在的主要问题

表1 学时分配表

问题之一:根据江南大学土木工程专业2016版培养方案,《道路勘测设计》课程理论课时较少,根据教材,该课程共有11章,内容较多。根据教学安排,学时计划如表1所示[4]。从表1可以看出,该课程内容多,理论学时少,没有足够课时对每一个知识点都进行详细讲解。因此,同学们要真正达成本门课的教学要求,除了进行课堂学习外,还要在课外针对一些重要的知识点进行自主学习。且随着国家规划、省级规划、区域规划的公路基础建设的快速发展,道路基础理论知识的不断丰富、技术规范和标准的不断修订和完善,课程内容多与课时少之间的矛盾更加突出。问题之二:学生的学习积极性并不高,学习比较被动,能做到课前预习,课后自觉复习的同学较少。问题之三:目前该课程的考核形式较为简单,考核成绩主要为平时成绩和期末考试成绩折算后的总评成绩。以土木工程16级同学的《道路勘测设计》总评成绩为例进行分析,总评成绩分析如表2所示。

表2 总评成绩分析表

该门课程土木1601~1604共有25人选修。从表2可以看出,不及格人数1人,占4.0%,及格人数3人,占12.0%,中7人,占28.0%,良10人,占40.0%,优4人,占16%,成绩分布基本成正态分布。该课程的总评成绩情况基本可以反映学生对本门课程知识的掌握程度,对一些基本概念基本理论的掌握程度。学生失分较多的题目主要集中在单选题、计算题上面,这些题目比较灵活,主要反映学生没有真正理解一些主要的概念。失分较少的题目主要集中在填空、名称解释、简答题上面,因为这部分题目相对较简单,学生掌握较好。

4 基于“金课”建设的课程教学改革探索

“金课”的主要特点为高阶性、创新性和挑战度。高阶性主要指重点培养学生解决实际复杂工程问题的综合能力和高级思维[3]。创新性主要体现在三个方面:一是课程内容有前沿性和时代性,体现本专业最新的发展动态,比如可以简单介绍BIM技术、“3S”技术、动态全景仿真技术、智慧交通、无人驾驶技术等新的技术。讲课内容根据最新路线设计规范进行调整、补充和完善。二是教学形式先进性和互动性,可以采用翻转课堂的方式。三是课程学习结果具有探究性和个性化,重点培养学生思考不懂的知识,通过自己思考把重点难点知识消化。挑战度主要指提高课程的难度,扩宽课程的深度[3]。基于土木工程专业路桥方向《道路勘测设计》“金课”建设的要求,主要从教学内容、教学手段、考核方式三方面进行教学改革。

4.1 教学内容的改革

为了增加同学们学习的兴趣,课程开始阶段在讲到公路和城市道路的现状和发展规划时,可以增加同学们身边的一些市政重点工程的介绍,如江南大学东门的蠡湖大道快速化改造工程、苏锡常南部高速公路常州至无锡段的太湖隧道工程、省道无锡马山至宜兴周铁段工程快速化改造工程、城市主干道飞凤路新建工程、城市次干路万顺道新建工程等。增强授课内容的系统性、条理性,帮助学生理清思路,加强课程各部分内容之间的内在联系[6]。《道路勘测设计》主要讲授公路和城市道路的路线设计。道路是一条三维的立体空间结构物,路线设计是指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的过程[4]。包括平面线形设计、纵断面线形设计和横断面设计,及其组合设计,三者是相互联系的,在讲授的过程中提醒同学们有意识的把三者联系起来。

4.2 教学手段的改革

传统的教学手段以课堂讲授为主,采用多媒体和传统板书相结合的方式进行[6]。根据“金课”建设的要求,教学手段拟采用线上线下混合形式的教学形式。

线上:所定《道路勘测设计》的教材有相应的配套的慕课资源。目前,根据最新的JTG D20—2017公路路线设计规范[7]该教材已更新至第5版。在课堂教学的第一次课上,就把相应的慕课资源分享给同学们。有了慕课资源,便可提前布置任务给同学进行自主预习、自主学习。建立一个选课同学的QQ群或者微信群,对同学们在学习过程遇到的问题进行互动答疑,同时可以上传一些学习资料,比如和本门课相关的视频、最新的规范等。

线下:以课堂讲授为主,辅以课堂提问和主题讨论。因课前同学们提前通过慕课对要讲内容进行了预习,课堂的学习效率就会提高,每一节课,针对一些主要的重点、难点的知识点进行提问,以加深同学们对重点难点的理解。每一章结束后,针对某一重点难点问题进行主题讨论。如在学完《道路勘测设计》第三章纵断面设计后针对“连续长、陡下纵的平均坡度设计和行车安全之间的关系”进行重点讨论。同学们要想在课堂讨论环节中表现优秀,不仅要深刻理解本章的一些重要知识点,如陡坡最大长度限制、缓和坡度、平均纵坡等,还要在课后收集相关的一些资料,领悟最新路线设计规范的规定。因道路方向学生人数选课较少,每位同学都有回答问题的机会。通过课堂讨论环节,极大的调动了同学们学习专业知识的积极性和主动性。

翻转课堂是线上线下混合式教学的有效方式。比如在讲授《道路勘测设计》第二章平面线形设计时,首先介绍了平面线形的三要素直线、圆曲线、缓和曲线的优缺点和设计的主要要点,然后介绍了平面线形设计的基本原则。对平面线形要素组合设计这部分内容则采用翻转课堂的形式来完成。围绕平面线形要素组合设计这一知识点,提前2周布置任务,让同学们利用慕课或其他网络资源收集每一种组合要素的典型图片,对每一种组合形式,讲出它的优缺点,设计时如何采用。并要求对每一种组合要素做成PPT的形式,下次上课时找同学到讲台去讲。教学实践证明,适当的进行翻转课堂的教学方法的教学效果比较明显。多数同学课后能认真收集相关资料,准备充分,在课堂上分享时很容易达成共识,加深对这个知识点的理解和掌握。

4.3 考核方式的改革

现行的考核方式为期末考试成绩占70%,平时成绩占30%,其中平时作业与出勤情况占20%,课堂讨论表现及课堂提问回答问题的正确率占10%。根据“金课”建设的要求,拟增加过程的考核,且提高考卷试题的难度,扩宽深度。

5 结语

在“金课”建设过程中,教师的教和学生的自主学习应该是并重的。希望通过师生共同努力,切实提高教学质量,完成《道路勘测设计》的教学要求和人才培养目标,真正把《道路勘测设计》建设成“金课”。

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