基于CDIO理念的土木工程（道桥）专业《路基路面工程》课程教学改革研究

佘艳华+王德玲+黄文雄

【摘要】CDIO工程教育模式以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的实践的课程之间有机联系的方式学习工程。《路基路面工程》是土木工程专业道路桥梁方向非常重要的一门专业核心课程，笔者分析了目前教学中存在的问题，根据CDIO教育理念对本门课程的教学改革作有益的探讨。

【关键词】路基路面工程 CDIO教学方法 实践教学

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0163-02

我国高等工科教育的迫切任务是尽快培养与国际接轨的中国工程师，然而我国工科的教育实践中还存在不少问题，如重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神、重视知识学习而轻视开拓创新的培养等问题。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，CDIO代表构思、设计、实现和运作，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、 实践的、课程之间有机联系的方式学习工程[1]。

《路基路面工程》是土木工程专业道路桥梁方向非常重要的一门专业核心课程，该课程包括路基工程和路面工程两个模块，具体有路基稳定性设计的原理和方法、挡土墙设计、路基设计、路面基垫层的作用要求及常用材料、沥青路面和水泥混凝土路面设计的基本原理及设计方法等方面，内容知识点分散，涉及面广，综合性和实践性强、与技术规范联系紧密，仅就路面工程部分部颁规范就达10多种。且与土木工程材料、道路勘测设计、土力学等课程紧密相关。笔者结合自己的教学体会和本校情况，分析了目前教学中存在的问题，拟根据CDIO教育理念对本门课程的教学方法和考核模式改革作有益的探讨。

一、教学中存在的问题

《路基路面工程》一般开设在大三下学期（第六学期），课程设计根据教学安排一般安排在本学期末或下学期初，本校相关的实验教学安排在后续课程《路桥工程试验与检测》中。该课程在教学中主要存在以下问题：

1.课程衔接设置不合理

《路基路面工程》的先修课程有第四学期学习的《土木工程材料》、《土力学》、《弹性力学》等，而《路基路面工程》设置在第六学期，时间相隔较长，学生对相关知识点记忆模糊，教师在对一些理论的讲解时颇为费劲，比如挡土墙设计中的土压力计算、路面结构中弹性半空间体系的公式推导等。另外，在《路基路面工程》中涉及到沥青材料和沥青混合料性质的重要内容，而在《土木工程材料》课程中，由于学时关系且还没有实行专业分流，一般对这部分的内容鲜少涉及或讲解粗糙，但是这部分内容对于道桥学生又及其重要，致使在《路基路面工程》中需要花费一些学时来学习，这在本校32个学时的本课程安排中显得比较紧张。

2.实践教学设置不合理

在本校第五学期才正式开始道桥方向的学习，第四学期的工学交替本该是道桥方向学生的认知实习，但由于学生刚分流选择方向对道桥专业方向还没有感性认识，在实践中还不能认知课程中所涉及到的一些构造物。即使有了一些了解，认知实践与课程开设间隔时间较长感性认识早已模糊。致使在第六学期末的工学交替中，很多学生的认识还停留在认知阶段，不能很好的将课程与实践联系起来。

3.实践教学基地缺乏

由于道桥建设工地一般都在远离市区的地方，大多数高校的实践教学地点都是在课堂教学结束前随机联系的，一方面使得实习基地建设的难度增加了；另一方面，施工单位基于安全方面的考虑，不太愿意接受大量学生集中来工地实习[2]，这样使得联系实习单位的难度加大了。而且随机联系的工地，课程所涉及的工程内容并不能反映完全，再加上缺乏必要的教学经费等其他原因，使实践教学往往流于形式。因实践教学基地的缺乏，使得本课程的实践教学环节不能很好的开展。

二、基于CDIO理念的教学方法

1.案例教学

本门课程在讲授过程中始终贯穿案例教学，比如在路基设计、路基的防护与加固、路基路面排水设计、路面结构设计等章节都会给出一些实际工程（有好的和不好的），让学生结合专业知识来分析、讨论。由于教学中有了具体而实际的案例，所以学生感觉学习过程简单、直观，学习效果明显。这里要特别强调的就是一个案例可以存在多个解决问题的方法，应把重点放在讨论的质量上，而不是讨论的结论上。这样可以更有效地保护学生研究问题的积极性。

2.自主研究式学习

将教学工作从以“教”为中心转变为以“学”为中心，树立以学生为本的思想。在教学过程中安排一部分内容自学，比如路基稳定性分析、挡土墙设计、路面材料特性等，这些内容在前导课土木工程材料、土力学、基础工程课里涉及过，让学生带着问题自学，查找资料，然后用两个学时时间课堂讨论，让学生上讲台讲。通过这种教学方式，改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手。

3.专题讲座

注重教学内容的融合，改善学生的知识结构，培养学生具有广阔的知识视野，使其学会以多维视野观察日益复杂的现实问题。同时，注意追踪学术最前沿，把新成果、新见解、新观点、新突破不断充实到教学内容当中去。针对路面工程的国内外新技术，路基设计、沥青路面和水泥混凝土路面设计施工规范多次修订，都可以通过专题讲座的形式进行讲授。

三、基于CDIO理念的课程考核模式

《路基路面工程》总体上属于设计类的课程，其成果为工程设计图纸，在《公路工程基本建设项目设计文件》中属于第三篇“路基、路面”。所以本门课程是基于项目的教育和学习，其考核主要采用项目考核模式。课程最终成绩应由三部分组成：项目成绩、期末考试成绩与自评成绩。项目成绩占50%、考试成绩占40%、自评成绩占10%。

1.项目考核

项目考核一方面考核团队项目设计成果的质量，另一方面也要考核团队的合作情况。个人的项目成绩由两部分组成，一是个人设计成果成绩，二是团队合作成绩[3]。根据团队设计成果的质量，给出团队的总分，团队负责人根据个人的表现情况决定其个人设计成果成绩。如果团队成员合作程度高，各负其责，团队合作成绩获得高分，那么团队所有成员的项目成绩都很高。如果个别团队成员工作不积极、不负责那么整个团队合作成绩就得低分。这种给分方式可以有效激励团队成员参与项目设计工作，此外还可以全面锻炼团队负责人个人、人际交往等方面的能力。

2.考试

考试在期末采用闭卷方式。本课程虽然以项目考核为主，但笔试在评估学生对概念的理解程度上仍然是卓有成效的手段，可以在同一时间内对大批学生进行评估。本课程的考试主要考查学生对专业知识的掌握情况，可以通过名词解释、填空、选择、简答、综合分析等多种题型来体现。

3.自评

课程结束后，要求学生对自己在人际交往能力、工程项目建造能力以及学科知识等三个方面的学习情况完成一篇自评报告。

四、结语

《路基路面工程》是一门理论与实践并重、工程性较强的课程，要想教授好这门课程，达到良好的教学效果，必须认识到该课程自身的特点，重视课程安排、教材内容、教学方法、教材建设等方面，将课堂教学与实践教学有机结合，运用各种手段，充分地激发学生的学习热情，有效地提高学生的学习效果，最大可能地调动学生的主观能动性。

参考文献：

[1] 偶昌宝，卓敏，高健. 基于CDIO理念的《路基路面工程》课程考核模式改革研究.教育教学论坛，2014，（23），51-52.

[2] 邓苗毅. 地方工科院校土木工程（道桥）专业实践教学问题与对策[J].大学教育，2013年7月，112-113.

[3] 李宁利，张彩利，孙吉书等.《路基路面工程》课程教学改革浅论[J].西安文理学院学报（ 社会科学版），2015，18（1），107-109.

基金项目：国家自科基金项目（51408057）、长江大学长江青年人才项目（2015cqr06）、长江大学教育教学改革项目（JY2014014）。