原创《CDIO教育模式下《路基路面工程》课程教学和实践》
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摘 要：《路基路面工程》是道路桥梁与渡河工程专业的核心课程,在课程教学中发现该课程基本概念多,逻辑严谨、工程性和实践性都很强.针对课程培养目标和紧跟学校高水平大学建设的节奏,基于CDIO教育理念从教学内容、教学方法和实践教学实施等方面教学改革,从而完善路基路面工程设计与施工技术应用能力培养为主线的育人培养模式.项目驱动化教学实践表明：CDIO模式有利于培养专业功底扎实、个人技能过硬的路桥专业人才,为工程教育改革积累经验.
关键词：CDIO；路基路面工程；项目实施；教学探索
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）41-0148-02
为适应公路科技发展和紧跟广东省“十三五”规划投资5000亿建设高速公路的节奏,道路桥梁与渡河工程专业教学改革势在必行；其中《路基路面工程》课程是本专业的重点主干课程[1-3].笔者教学实践中发现该课程教学中教材内容与新规范不协调、基本概念多、教学内容逻辑严谨、理论性、工程性和实践性均很强.如何适应公路新技术的发展和紧跟学校高水平大学建设及广东省公路建设的步伐,急需将最新技术规范、技术工艺引入到课堂教学中,将理论应用于实践中,培养工程技术应用型人才,这就迫切要求进行课程教学改革.教学中考虑引入国际上先进的工程教育改革成果———CDIO理念,即构思、设计、实施、运作（conceive、design、implement、operate）,为工程课程教学改革提供了借鉴.这种模式是由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等多所大学组成的跨国研究机构经过多年的研究得到的教研成果[2-4].COIO工程教育模式是以项目的生命周期为实施背景,以操作工程项目为实践平台,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习,将学生能力进行模块化分类,组织新型的课程教学模式[3].教学改革将CDIO新理论引入《路基路面工程》课程教学,解决教学内容与科学技术进步不匹配的矛盾,形成基于CDIO内容项目化的、可实施的课程体系,让学生主动参与教学环节,有利于提高学生培养质量.
一、《路基路面工程》课程培养目标
《路基路面工程》课程是道路桥梁与渡河工程专业的核心课程,按照学校培养计划安排在第六学期,在此之前的课程有《工程力学》、《土力学》、《公路工程地质》、《道路建筑材料》等,后续课程有《公路工程造价》、《公路施工与组织管理》及《毕业设计》等,本课程有承上启下的作用.广东工业大学充分重视本科教育,道路桥梁与渡河工程专业立足于广东公路建设发展,培养路桥工程专业人才.该课程的教学培养目标为：（1 ）培养学生全面掌握路基路面工程领域内的基本理论、基础知识的能力；（2）培养学生有较好的路基路面工程实践操作能力,即道路设计、现场施工、阅读图文的能力；（3）培养学生适应团队协作与顺畅的人际沟通的能力.这些均与CDIO工程教育相匹配.
二、基于CDIO教育模式下《路基路面工程》课程教学改革探索
在CDIO模式下的《路基路面工程》课程改革,以培养学生道路实际操作设计应用能力为主线,结合道路工程领域的新工艺、新技术,根据交通部颁发的道路新规范和新标准,加强计算机绘图和辅助设计能力的培养,紧跟时代的步伐,简化理论阐述,删减陈旧内容,增加新技术、新工艺,加大实践教学内容,充分调动学生兴趣和主观能动性,重新构建教学新体系.
（一）构建《路基路面工程》课程教学内容知识体系
《路基路面工程》理论实践性均很强,但现有教材中的部分内容与当前新规范、新工艺不相匹配,相对于新时代知识结构较为落后.这要求老师在编写讲义、修订教学大纲中应根据最新的技术规范、标准和先进的科技知识,让学生懂得新颖的知识,积极发挥能动性和积极性.在补充讲义和修订教学大纲中,把握CDIO理念中的“做中学”,懂得理论知识与实践联系的重要性,增加实践知识为主,从实践知识中回归到课堂理论知识.
教学少量内容概念性很强,如将CDIO理念应用于“路基路面工程”课程的教学中,对课程内容适当增减,构建新的教学内容新体系.新增内容符合CDIO理念,以“基于项目教育和学习”为中心进行增减,增加实践项目内容,借助项目的运行进行教学,同时举一反三,回归课本理论知识.路基路面工程所需要的基本知识和能力穿插在水泥路面和沥青路面各个实例中完成讲解,打破知识体系的束缚,改变以往按知识点组织编排的方法,根据项目知识讲解的需要,科学地进行教学内容体系改革.
(二)强化实践体系教学
实践性教学环节是加强学生动手能力培养的重要组成部分,但公路工程工期都较长,要为学生在校期间提供一个完整的实践机会几乎不可能.因此,考虑到CDIO模式的教学理念“做中学”,实行项目教学法.例如：在混合料级配设计教学中,使用工程背景的实体工程项目,根据材料特性及不同筛孔通过率进行级配设计.通过项目实践,学生既掌握了课程内容,又具备该课程所应具备的工程实践能力、团队协作与交流能力.
实践教学具体思路是将项目按阶段划分任务,让学生尽力懂得其中的一个过程.以学生为主体主动学习,给学生提供展示的机会,激发学生学习积极性和主动性；根据项目进度安排要求每个项目团队成员进行汇报,促进项目团队之间的交流和学习.
(三)教学方法、手段的探索
基于CDIO教学理念,根据路基路面课程内容设计的应用知识,结合实践工程,使学生在教学过程中掌握路基路面的专业名词、设计理念、设计图纸等相关专业知识,同时提高学生的职业素养和技能.教学中采取板书与多媒体教学法,图片、文字、动画以课件形式放映,有利于加深印象,提高课堂教学效率.在课堂教学中,灵活运用课堂引导、答疑解惑及研讨的方式共享学习成果,例如：针对某沥青混凝土路面损坏问题让学生展开讨论,以“问题-原因-措施”为主线引导学生思考.此外,计算机教学辅助软件的运用,能更直观、生动地反映出各种设计、施工效果.同时,在平常的教学中,邀请行业内相关专家、一线工程师开展道路工程技术发展趋势和工程实践应用专题讲座,拓展学生视野,加深学生对课程内容的理解.
学习是一个实践、积累、创新的过程,借鉴CDIO理念,对学习成果的最终评价,采取考试成绩、平时课堂出勤、协作表现、积极性、实验与实践相结合的评价方式,这样可比较客观、全面地反映学生在学习中取得的成绩,促进学生学习主动性,起到激励作用.
三、结语
结合CDIO教育理念,道路桥梁与渡河工程专业《路基路面工程》课程通过采用课堂教学、项目教学、实践教学改革等多种形式保证人才培养计划的落实.通过实施CDIO工程项目化教育改革,学生对《路基路面工程》课程满意度提高.通过将CDIO式教学模式引入到《路基路面工程》课程教学中,大大提高了学生自主学习和工程实践能力,让学生具备分析路基路面工程疑难问题的能力,为社会提供高素质公路应用型人才,能真正为广东省公路交通建设做应有的贡献,同时也为工程教育改革积累经验.
参考文献：
[1]吴恭兴,刘文白,张宝吉,等.基于CDIO模式的卓越工程师培养方案的探索与实践研究[J].大学教育,2013,(9):7-9.
[2]杨娥.基于CDIO理念的路桥专业课程体系改革[J].广州航海学院学报,2014,22(2):52-55
[3]许勇,张季超,王可怡.基于CDIO理念《工程结构设计原理》课程创新与实践[J].东南大学学报(哲学社会科学版),2012,(S2):253-255.
[4]吴鸣,熊光晶.基于CDIO理念的路基路面工程教学改革实践与探讨[J]. 长沙铁道学院学报(社会科学版),2007,8(4):244-246.
课程教学论文参考资料：
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