基于工程意识的“道路立交”课程教学改革研究

崔志伟　王明刚　杜立平

摘 要：为提高教学质量和培养学生的专业技术能力和工程能力，在道路立交课程改革中引入工程意识，通过工程意识、课程教学内容、课程设计、考核形式以及实例这几个方面来改革传统的教学模式，使教学内容更丰富，使学生拓宽知识面，激发学生学习的积极性。

关键词：工程意识 道路立交 教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（c）-0155-02

《道路立交》是土木工程（交通土建方向）专业必修的专业课程。该课程的内容涉及工程制图、工程地质、工程测量、道路勘测设计，路基路面工程、桥梁工程等专业基础课程和专业课程，因而要求有较广泛预学知识，比如工程地质、工程测量、道路勘测设计和桥梁工程等。道路立交还是一门比较年轻的课程，因为它需要丰富的理论知识外，还需要较多的工程实践知识，故基于工程意识的理论与实践教学，使学生在学这门课程期间能够全面掌握道路立交的专业知识以及提高学生专业技能和工程能力，同时也为学生毕业后走上工作岗位从事道路立交设计奠定基础。

1 工程意识的特征

工程意识就是体现工程人员在工程设计与施工或技术管理活动中所应有的直接影响工程成效和质量，取决于工程活动能否有效地完成的心里特征。而这些心里特征与工程人员的成长环境和所受教育息息相关，大量实践说明，工程意识理念是科学的、可行的，非常适合工科教学工程的各个环节[1-2]。工程意识包括很广，主要包括创新意识、实践意识、质量意识、经济意识、团队意识和安全意识等多方面[3-5]。

此外，工程意识还是个整体意识，相互之间互相关联，缺一不可。比如：仅仅重视工程进度与效益而缺乏质量意识和安全意识，并不会给社会带来实在的效益。培养工程意识需要一个逐步积累的过程，因而，学校应该将工程意识培养融入到日常的教学过程中，体现到与工程相关的每门课程里面，以使学生在毕业时具有一定的工程意识，毕业后能够较快地融入工作，完成从学生到员工的角色顺利转变。

2 基于工程意识的道路立交课程教学改革

如何把道路立交这门课程内容教好，使学生毕业后走上工作岗位能够从事道路立交设计，对教师来说是个很大的挑战。笔者从培养工程意识的角度来对道路立交课程教学进行改革，具体改革内容如下。

2.1 课程内容体系建设与改革

为实现土木工程专业应用型本科人才培养目标，按照应用能力培养的规律，构建了“道路立交”课程理论与实践两阶段递进式课程内容体系。

第一阶段为道路立交课程的理论教学课时（24学时）改为理论教学课时（24学时）和实践教学课时（24学时）以及2周的道路立交课程设计。该阶段理论教学内容由道路立交概论、立体交叉和附属结构等组成。在道路立交教学中，应注重概念的理解、重视工程案例分析与理论分析相结合和重视综合分析能力的培养。

第二阶段为道路立交课程的实践教学体系（24课时）和道路立交课程设计（2周）。该阶段实践教学内容主要是立体交叉设计。道路立交课程设计主要为小型立交的设计。课程设计题目取自于工程实际，真题真做，使学生能够得到真实的、比较全面的训练，培养学生工程意识和综合运用所学专业知识来解决工程实际问题的能力。

工程意识注重培养学生在工程实践中累积经验、提升自己的能力，所以在教学内容中应体现实践性。

在讲解立交设计实例时，可将该立交设计分解为不同的模块，每个模块分别作为讲解的内容。而这些模块由于属于该设计项目，互相之间密不可分，前部分是后部分内容的讲授基础，且在后面的讲解中可对前面的内容进行检查和修改。通过这个讲解过程，使学生体会到工程设计的每个步骤互相关联，是个有机整体。

比如：在讲解立交设计时需要用到前面的平面设计成果，立交布线时需要综合考虑地形、地物和线形的相互配合，而具体立交定线是在综合考虑平面、纵断面和横断面的基础上完成的。通过这样的讲解，使学生建立起了工程理念，提高了学生如何进行立交设计的能力。

2.2 课程设计的改革

工程意识提倡两点：第一點是自学意识，第二点是团队意识，作为学土木工程（交通土建方向）专业的学生毕业后大多数是去施工企业，施工企业很注重员工的自学意识和团队意识，因为员工的自学意识不但可以为员工自身赢得发展空间，还为企业赢得好的声誉。而团队意识能够提升企业的核心竞争力与凝聚力。鉴于工程意识对教学方法的启示，课程设计以小组为单位进行，每小组最多6名学生，其中选一名组长。每次理论课后，教师将要完成的道路立交设计任务书分配给组长，由组长组织小组成员对设计任务书分别进行准备，包括理论知识的复习和相关资料的查找。立交课程设计的实训课上，采取设计-操作-出图的教学方法，所谓设计指按设计任务书要求完成方案设计，比如：平面设计中的设计是指完成圆曲线、缓和曲线和线形组合设计等内容；操作是指将设计方案通过软件把数据输入，完成方案到图纸的转化；出图是图纸和表格的输出，并在该基础上按规范的要求进行合理的修改，实现图纸的规范化、标准化。立交设计每部分任务完成后，小组成员之间要互相交换任务，从而使学生得到全方位的实践能力训练。这种训练模式，把多门相关课程的内容整合到一起，并引导学生认真查阅相关标准和规范，是种较好的训练方式[6]。这样的课程设计模式还有助于培养学生的自学能力和沟通能力等。

此外，课程设计任务书是指导学生实训教学的依据，因而，课程设计任务书应体现道路立交设计软件的新技术与发展趋势，注重使学生养成工程意识的习惯和工程思维方式以及根据专业设计软件的特点，以课程设计任务书为依据编写教学视频，教学视频融入专业知识，体现与工程设计紧密结合的软件操作过程，此方法符合课程设计的特点。

2.3 以工程意识为基本目标的考核形式改革

考核的目的就是检查教学效果，促进学生学习，实现教学质量提高。此外，工程意识包括系统意识，系统意识指能够从客观整体的利益出发，站在全局的角度看问题、想办法，做出决策[7]。借鉴系统意识的内容，为了客观公正地反映学生们对道路立交这门课程掌握程度，采取以课程设计考查为主，课程设计考查与开卷考试相结合的方式进行，通过对学生课程设计成绩和开卷考试成绩进行综合评价。该门课程考核的内容有五个方面：学习态度和考试成绩、课程设计的合理性、软件操作熟练程度、出图的规范性和课程设计总结报告的完成情况。这种考核有利于客观、全面地反映学生的工程素养、技术能力和团队协作能力，对学生工程意识的培养起到很好的效果。

3 实例

以重庆市某高速公路单喇叭立交设计为例，首先为学生提供1∶500地形图及高速公路主线设计线位，交待基本设计条件：如相交道路情况，基本交通量，收费站规模，主要控制因素等（见图1）。

第一步，进行立交多方案的平面设计、纵断面设计，并对各个方案进行初步的土石方及结构物统计，通过立交线形、工程量、对周边影响、可行性、工程造价等方面的综合比选后，选定立交形式（见图2）。

上述过程可采用EICAD设计软件进行，平面设计、纵断面设计、土石方数量的统计（见图3、图4）。

第二步，方案确定后，进行详细横断面设计，横断面设计时需考虑常規路基设计，特殊路基设计，结构物设计，截排水沟设计等（见图5）。

第三步，横断面设计完成后，再完善总体图及占地图的设计工作（见图6）。

第四步，完成连接部设计图，高程数据图，交叉口设计图及相关工程数量的统计工作（见图7）。

4 结语

综上所述，通过工程意识的培养，不但系统地完成了该课程的教学目标和要求， 而且能够把与道路立交相关的专业课程教学有机结合起来，对学生就业能起到积极的推动作用。

参考文献

[1] 鲍艳，韦宏鹄，马宏伟，等.融入工程意识的测量学课程教学[M]//土木建筑教育改革理论与实践（第12卷）.武汉： 武汉理工大学出版社，2010：235-237.

[2] 王俊文，郝晓刚，刘世斌.改革实验教学方法增强学生工程意识[J].实验技术与研究，2000，17（6）：107-110.

[3] 王贵和，吕建国.工科大学生工程意识的内涵与培养途径[J].中国地质教育，2006（4）：62-64.

[4] 包秋燕.基于CDIO理念探讨大学生现代工程意识培养[J].福建工程学院学报，2008，6（5）：451-454.

[5] 丘亮辉.树立工程意识[C]//“工程科技论坛”暨首届中国自然辩证法研究会工程哲学委员会学术年会工程哲学与科学发展观论文集.北京：北京理工大学出版社，2004：27-29.

[6] 邱棣华，胡凤来.培养工程意识提高学生素质[C]//世纪之交的力学教学—教学经验与教学改革交流会论文集.北京： 民族出版社，2000：101-103.

[7] 吴文辉.论卓越工程师的工程精神和工程意识[J].长春理工大学学报：社会科学版，2011，24（7）：127-128.