面向應用型本科院校的“道路勘測設計”課程教學改革研究

付小紅 明杏芬 范成偉 張潔 胡其志

摘?要：“道路勘測與設計”是應用型本科院校土木工程（市政工程）專業的一門專業課程，對我國市政道路工程技術人才的培養發揮著重要的作用。本文基于面向應用型本科院校的“道路勘測設計”課程教學改革，在明確課程特點的基礎上，對課程教學目前普遍存在的問題進行了深入分析，并針對存在的問題提出了具體的教學改革措施，對進一步提高教學效果存在一定的參考價值。

關鍵詞：市政工程；道路勘測設計；應用型本科院校；教學改革

新中國成立以來，隨著我國生產力水平的不斷提高，我國交通基礎設施的建設也取得了巨大的成就，然而，道路工程技術人員的供應出現了短缺?！暗缆房睖y設計”是應用型本科院校土木工程（市政工程）專業的一門專業主干課程，特別是應用型本科高校，對培養既有理論基礎又有實踐能力的道路設計人才發揮的作用及其重大。

鑒于土木工程（市政工程方向）專業“道路勘測設計”課程的重要性，國內相關高校一直重視本課程的理論教學與實踐。目前，為土木工程（市政工程）專業的學生建立了由課堂教學、課程設計和畢業設計組成的完整教學體系，并奠定了本課程應用實踐的基礎，且取得了一定的效果。然而，在本課程的教學過程中，仍存在著諸多問題，因此，教學需要進一步改革，以提高教學效果。

1?課程特點

1.1?課程涉及面廣

“道路勘測設計”是土木工程（市政工程方向）的重點課程，它不僅包含道路工程技術、交通安全等內容，還包含駕駛員的視覺與心理、道路與環境的關系等內容，具體包括緒論、車輛行駛理論、平面線形設計、縱斷面設計、橫斷面設計、路線方案選擇、路線頂線、道路平交設計、道路立交設計、道路沿線設施等，課程章節多，每章的知識點多，內容繁雜。

另外，本課程不僅涉及“工程制圖”“工程測量”“工程地質”等專業基礎課程，還涉及“路基路面工程”“橋梁工程”“交通工程”等專業主干課程，不僅要求學生專業知識儲備豐富，還要求學生能夠把相關專業知識熟練靈活地應用于本課程。因此，本課程綜合性特別強，類似于工程造價等復合學科。

1.2?課程實踐性強

本課程要求學生通過學習，不僅能熟練運用相關標準規范，如《公路工程技術標準》《公路路線設計規范》《公路項目安全性評價規范》《城市道路工程設計規范》《城市道路交叉口規劃規范》《城市道路交通規劃設計規范》等進行道路勘測與設計，而且具備運用所學知識解決實際問題的能力。本課程的相關技術標準和技術規范都是理論與實踐相結合衍生出來的，而且隨著生產力水平的不斷提高，這些技術標準和技術規范也在不斷完善。這就要求從事道路工程設計的人員既要有扎實的理論基礎，又要有豐富工程實踐經驗。

1.3?軟件不可或缺

在以往的道路工程設計工作中，受到生產水平的制約，道路工程設計人員工作量非常大，因為沒有計算機輔助，道路工程設計人員只能手算數據、手繪圖紙，這就造成工作效率低下，設計周期較長，并且還可能影響整個道路工程的建設周期。隨著我國生產力水平的不斷提高，科學技術的不管進步，道路工程專業設計軟件也不斷被開發并應用，在很大程度上減少了道路工程設計人員的工作量，提高了計算數據的準確性和繪圖的精確性，還可大大縮短設計周期，進而縮短了整個道路工程的建設周期。

目前，專業的道路工程設計軟件有很多，比如CARD1、Bentley、Civil3D、HintCAD、路線大師、EICAD、鴻業市政道路設計軟件等，它們已經成為道路工程設計工作中不可或缺的部分，這就要求道路設計者們必須要掌握和使用專業的道路工程設計軟件。所以，學生除了要掌握理論知識，還要能夠熟練使用專業的道路工程設計軟件來進行道路設計，并根據設計院的格式要求，通過計算機繪制出最終成果。

2?教學問題

2.1?教材表述抽象，難以理解

本課程的主要設計部分包含了路線平面設計、路線縱斷面設計、路線橫斷面設計、路線方案選擇、路線定線等主要內容，而道路本身是一個三維帶狀構造物，在理論知識的學習過程中，需要將其分解為平面、縱斷面和許多橫斷面，尤其在道路的平縱組合設計、超高加寬設計中，都需要學生有很強的空間想象力。

另外，本課程中包含了很多專業術語，目前國內的道路勘測設計教材都比較抽象，大部分都是文字表達，雖有少量圖片，但還都是黑白的，很難讓學生理解；教材中理論知識太多，工程實例或者計算例題太少，課后計算題也沒有給參考答案，學生接受起來有一定的難度。

2.2?課程內容太多，課時太少

“道路勘測設計”是土木工程（市政工程方向）的重點課程，不僅包含了交通量和通行能力的確定、車輛行駛理論、道路等級和技術標準等概論性內容，還包含了平面線形設計、縱斷面設計、橫斷面設計、路線方案選擇、路線頂線、道路平交設計、道路立交設計等內容，不僅與工程測量、工程地質、工程制圖、土力學等內容密切相關，而且與“橋梁工程”“路基路面工程”等課程有著密切的聯系。

但隨著人才培養方案的修訂，經過調整，“道路勘測設計”理論教學的學時數由最初的48課時下降到了現在的40課時，要完成交通量和通行能力的確定、車輛行駛理論、道路等級和技術標準、平面線形設計、縱斷面設計、橫斷面設計、路線方案選擇、路線定線、道路平交設計、道路立交設計等內容的教學是非常困難的。另外，《道路勘測課程設計》實踐學時一直保持每周16學時，學生之前沒有接觸過道路設計專業軟件，在設計過程中要考慮到軟件學習和路線設計占用了部分課程設計的時間和精力，這就造成了課程內容太多、課時太少之間的矛盾。

2.3?教學手段和方法比較單一

在過去本課程的教學中，采用的是傳統的“講授式”教學法，這種教學法不夠重視學生的主動性，學生學習的積極性也無法充分調動起來，不利于培養學生自主學習的能力。因此，學生也很難對本課程產生學習興趣，學習效果自然不理想。目前，在本課程的課堂教學中雖然廣泛采用了多媒體教學法，但其實還是屬于“講授式”教學，因為教師只會按部就班的播放和講解多媒體課件，沒有啟發學生思考問題，沒有留時間讓學生解決問題，缺乏教師與學生的互動，學生缺乏學習的主動性，還是被動接受，所以，多媒體教學就常常演變成為多媒體課件演示。

2.4?理論教學與實踐教學脫節

本課程的集中實踐教學是為期一周的課程設計，通常安排在理論教學結束之后。但是，由于理論學習跨越的時間較長，前期學習的一些理論知識到課程設計時可能會遺忘，這就造成課程設計在一開始就很難進行。很多學生對相關知識點不理解的情況下，進行課程設計集中實踐，即便是設計出來了一定的成果，質量也不會太高。

3?教學改革

3.1?設計制作高水平教學課件，增加學生學習興趣

針對教材表述抽象、難以理解的問題，本課程需要教師對教材內容進行升華改造。比如在PPT中，把教材中黑白工程實例圖片中的路線方案進行描色，并以動畫擦除的形式先后展示出來，將文字內容利用SmartArt進行設計，使文字內容更加精練、有條理、有層次。另外，在網上搜索大量的工程實例，并從這些工程實例中，選取適合本課程教學的資料、圖片、視頻及動畫插入理論教學中，制作一套圖文并茂、深入淺出的多媒體課件，增加理論知識的吸引力，提高課堂上學生的學習效率。

3.2?系統優化和重組教學內容，有效利用課堂時間

針對課程內容太多、課時太少的問題，教師對課程教學內容進行了系統優化和重組。對于汽車行駛理論、道路沿線設施等知識忽略不講，對路線的平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計及選線定線等重點內容則分配較多的學時（共28學時），對道路平面交叉設計及道路立體交叉設計等非重點內容則減少學時數，分別用4學時進行教學，讓學生了解即可。

對于課程設計學時少的問題，教師提前錄制了鴻業市政道路設計軟件操作演示視頻8個，共60分鐘，包括線形、平面、縱斷、橫斷、表格、平面自動裁圖、設置圖框、方案比選等，并上傳至超星學習通課程章節，供學生課前、課中、課后練習時觀看，這樣大大提高了課程設計的教學效率。

3.3?進行線上線下混合式教學，提高學生學習效率

針對教學方法和手段相對簡單的問題，本課程通過超星學習通平臺，采用翻轉課堂講授概論、車輛行駛理論、平面線形設計、縱斷面設計、橫斷面設計、路線方案選擇、路線定線、道路平交設計、道路立交設計、道路沿線設施等等內容。

課前，教師要分析學生情況，重點了解學生對于先導課程的學習情況，關注學習困難的學生；根據教學大綱，重新安排知識點，分配到課時，完善教案，調整教案和PPT制作；將充分準備好的學習資源，上傳至超星學習通平臺，并公示所有的課件、PPT；上課前把提前錄制好的教學視頻上傳至學習通平臺，引導學生預習課程。

在課堂上，教師講授知識不再占用課堂時間，課堂變成了學生之間和師生之間互動的場所，包括簽到、投票、選人、搶答、主題討論、隨堂練習、問卷、評分和分組任務等。在課程開始時，學生用手機掃描10秒更新的二維碼簽到來記錄出勤，保證出勤率。在課程教學中，學生用手機搶答教師發布的問題，教師用手機搖一搖隨機選人回答問題，并根據學生回答的情況給出相應的分數；知識點講授完畢后，通過手機發布1～2道客觀題進行隨堂測驗，教師可以了解學生對知識點的掌握情況；教師通過發布問卷調查，學生可以通過參與問卷調查對重難點進行反饋；學生和教師可以通過發布和回復主題討論的方式來討論相關問題，學生在課程中及時記錄的重難點，也可以通過回復教師主題討論的形式呈現，教師對所有的互動環節都給予一定的加分獎勵或扣分懲罰。

課后在線發布作業，學生在線答題，可基本做到無紙化。對于選擇題、判斷題、填空題，教師設置好答案后，系統可以自動批改，每道主觀題（本課程主觀題主要為計算題）也可以根據解題思路，設置成若干選擇題、判斷題、填空題，變主觀題為客觀題，系統進行自動批改。并在下次課開始時，對作業進行及時進行講解，答疑解惑，鞏固課堂知識，保證教學效果。

每節課結束后，教師應總結當天的課堂教學，掌握學生的評價，反思課堂教學的成功與失敗，并通過補充講解視頻或在線主觀討論的方式，完善未講清楚的部分。

3.4?理論教學中穿插實踐教學，促進對知識的理解

針對理論教學和實踐教學脫節的問題，教師在前期的理論課程教學過程中，應該結合實踐操作進行教學，也就是在重要理論知識教學之后，安排一定形式的相關的實踐環節。比如，教師在緒論部分講完之后，介紹各種專業道路設計軟件的功能、特點及應用情況；教師在講完路線平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計理論知識之后，引入鴻業市政道路設計軟件，介紹鴻業市政道路設計軟件進行路線平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計的方法，將平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計的成果引入道路平面設計的理論教學中，讓學生學會識讀道路平面設計圖、縱斷面設計圖、橫斷面設計圖；教師在講完路線選線、定線理論知識之后，介紹鴻業市政道路設計軟件進行路線選線、定線的方法，將選線、定線的案例引入路線選線、定線的理論教學中，不僅能生動、清晰地向學生展示道路設計的實際過程，還能使學生在實際設計過程中了解專業設計軟件的使用過程，為以后的道路設計工作打下良好的基礎，也能使學生及時鞏固和理解此理論知識點，進而提高學生學習理論知識的效率，并為后期的道路勘測課程設計打下堅實良好的基礎。

3.5?在實踐環節實行校企合作，產學合作協同育人

應用型本科要求各專業緊密結合地方特色，注重學生實踐能力，所以，對于土木工程（市政工程）專業就業前景方向而言，尤其需要在實踐環節實行校企合作制，積極推動產學合作協同育人實踐基地建設，利用實踐基地優勢，開展協作、創新、交叉學科的實驗實踐課程或項目，逐步培養學生創新創業能力，促進學校培養符合時代要求的優秀人才。針對道路設計原則和方法等關鍵實踐內容，邀請設計院具有豐富實踐經驗的工程師結合自身工程經驗進行講座，重點介紹如何將理論知識應用到實際工程設計中去，又如何使得設計成果既滿足標準規范，又比較合理，以及當地的自然和社會環境對設計的要求，除了技術因素，應該考慮當地得整體規劃布局和政治經濟因素。

另外，本課程借助鴻業公司軟件水平，針對現有教師隊伍，完成實踐教學實驗培訓，增強與企業的交流，提高教學團隊的教學質量，完成基于BIM技術的市政道路設計實踐基地平臺建設，進一步促進道路設計實驗教學、科學研究平臺搭建、學術交流、校企合作及相關成果轉化，形成綜合性、高水平的實驗教學、實習實訓與科研平臺。

結語

通過設計制作高水平的教學課件，可以解決教材表述抽象難以理解的問題，增加學生的學習興趣；優化與重構教學內容體系，可以緩解課程內容太多、課時太少之間的矛盾，有效利用課堂時間；進行線上線下混合式教學能提高學生的學習效率；在理論教學中穿插實踐教學，能促進學生對知識的理解；在實踐環節實行校企合作，能實現產學合作協同育人。通過這些形式的教學改革，最終形成了一套面向應用型本科高?！暗缆房睖y設計”課程的教學模式，為應用型本科高校培養應用型人才貢獻了力量。

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基金項目：武昌工學院2021年度校級教學改革研究項目（編號：2021JY17）

作者簡介：付小紅（1984—?），女，漢族，湖南慈利縣人，碩士研究生，講師，研究方向：路基路面的穩定性。