面向应用型本科院校的“道路勘测设计”课程教学改革研究

付小红 明杏芬 范成伟 张洁 胡其志

摘 要：“道路勘测与设计”是应用型本科院校土木工程（市政工程）专业的一门专业课程，对我国市政道路工程技术人才的培养发挥着重要的作用。本文基于面向应用型本科院校的“道路勘测设计”课程教学改革，在明确课程特点的基础上，对课程教学目前普遍存在的问题进行了深入分析，并针对存在的问题提出了具体的教学改革措施，对进一步提高教学效果存在一定的参考价值。

关键词：市政工程；道路勘测设计；应用型本科院校；教学改革

新中国成立以来，随着我国生产力水平的不断提高，我国交通基础设施的建设也取得了巨大的成就，然而，道路工程技术人员的供应出现了短缺。“道路勘测设计”是应用型本科院校土木工程（市政工程）专业的一门专业主干课程，特别是应用型本科高校，对培养既有理论基础又有实践能力的道路设计人才发挥的作用及其重大。

鉴于土木工程（市政工程方向）专业“道路勘测设计”课程的重要性，国内相关高校一直重视本课程的理论教学与实践。目前，为土木工程（市政工程）专业的学生建立了由课堂教学、课程设计和毕业设计组成的完整教学体系，并奠定了本课程应用实践的基础，且取得了一定的效果。然而，在本课程的教学过程中，仍存在着诸多问题，因此，教学需要进一步改革，以提高教学效果。

1 课程特点

1.1 课程涉及面广

“道路勘测设计”是土木工程（市政工程方向）的重点课程，它不仅包含道路工程技术、交通安全等内容，还包含驾驶员的视觉与心理、道路与环境的关系等内容，具体包括绪论、车辆行驶理论、平面线形设计、纵断面设计、横断面设计、路线方案选择、路线顶线、道路平交设计、道路立交设计、道路沿线设施等，课程章节多，每章的知识点多，内容繁杂。

另外，本课程不仅涉及“工程制图”“工程测量”“工程地质”等专业基础课程，还涉及“路基路面工程”“桥梁工程”“交通工程”等专业主干课程，不仅要求学生专业知识储备丰富，还要求学生能够把相关专业知识熟练灵活地应用于本课程。因此，本课程综合性特别强，类似于工程造价等复合学科。

1.2 课程实践性强

本课程要求学生通过学习，不仅能熟练运用相关标准规范，如《公路工程技术标准》《公路路线设计规范》《公路项目安全性评价规范》《城市道路工程设计规范》《城市道路交叉口规划规范》《城市道路交通规划设计规范》等进行道路勘测与设计，而且具备运用所学知识解决实际问题的能力。本课程的相关技术标准和技术规范都是理论与实践相结合衍生出来的，而且随着生产力水平的不断提高，这些技术标准和技术规范也在不断完善。这就要求从事道路工程设计的人员既要有扎实的理论基础，又要有丰富工程实践经验。

1.3 软件不可或缺

在以往的道路工程设计工作中，受到生产水平的制约，道路工程设计人员工作量非常大，因为没有计算机辅助，道路工程设计人员只能手算数据、手绘图纸，这就造成工作效率低下，设计周期较长，并且还可能影响整个道路工程的建设周期。随着我国生产力水平的不断提高，科学技术的不管进步，道路工程专业设计软件也不断被开发并应用，在很大程度上减少了道路工程设计人员的工作量，提高了计算数据的准确性和绘图的精确性，还可大大缩短设计周期，进而缩短了整个道路工程的建设周期。

目前，专业的道路工程设计软件有很多，比如CARD1、Bentley、Civil3D、HintCAD、路线大师、EICAD、鸿业市政道路设计软件等，它们已经成为道路工程设计工作中不可或缺的部分，这就要求道路设计者们必须要掌握和使用专业的道路工程设计软件。所以，学生除了要掌握理论知识，还要能够熟练使用专业的道路工程设计软件来进行道路设计，并根据设计院的格式要求，通过计算机绘制出最终成果。

2 教学问题

2.1 教材表述抽象，难以理解

本课程的主要设计部分包含了路线平面设计、路线纵断面设计、路线横断面设计、路线方案选择、路线定线等主要内容，而道路本身是一个三维带状构造物，在理论知识的学习过程中，需要将其分解为平面、纵断面和许多横断面，尤其在道路的平纵组合设计、超高加宽设计中，都需要学生有很强的空间想象力。

另外，本课程中包含了很多专业术语，目前国内的道路勘测设计教材都比较抽象，大部分都是文字表达，虽有少量图片，但还都是黑白的，很难让学生理解；教材中理论知识太多，工程实例或者计算例题太少，课后计算题也没有给参考答案，学生接受起来有一定的难度。

2.2 课程内容太多，课时太少

“道路勘测设计”是土木工程（市政工程方向）的重点课程，不仅包含了交通量和通行能力的确定、车辆行驶理论、道路等级和技术标准等概论性内容，还包含了平面线形设计、纵断面设计、横断面设计、路线方案选择、路线顶线、道路平交设计、道路立交设计等内容，不仅与工程测量、工程地质、工程制图、土力学等内容密切相关，而且与“桥梁工程”“路基路面工程”等课程有着密切的联系。

但随着人才培养方案的修订，经过调整，“道路勘测设计”理论教学的学时数由最初的48课时下降到了现在的40课时，要完成交通量和通行能力的确定、车辆行驶理论、道路等级和技术标准、平面线形设计、纵断面设计、横断面设计、路线方案选择、路线定线、道路平交设计、道路立交设计等内容的教学是非常困难的。另外，《道路勘测课程设计》实践学时一直保持每周16学时，学生之前没有接触过道路设计专业软件，在设计过程中要考虑到软件学习和路线设计占用了部分課程设计的时间和精力，这就造成了课程内容太多、课时太少之间的矛盾。

2.3 教学手段和方法比较单一

在过去本课程的教学中，采用的是传统的“讲授式”教学法，这种教学法不够重视学生的主动性，学生学习的积极性也无法充分调动起来，不利于培养学生自主学习的能力。因此，学生也很难对本课程产生学习兴趣，学习效果自然不理想。目前，在本课程的课堂教学中虽然广泛采用了多媒体教学法，但其实还是属于“讲授式”教学，因为教师只会按部就班的播放和讲解多媒体课件，没有启发学生思考问题，没有留时间让学生解决问题，缺乏教师与学生的互动，学生缺乏学习的主动性，还是被动接受，所以，多媒体教学就常常演变成为多媒体课件演示。

2.4 理论教学与实践教学脱节

本课程的集中实践教学是为期一周的课程设计，通常安排在理论教学结束之后。但是，由于理论学习跨越的时间较长，前期学习的一些理论知识到课程设计时可能会遗忘，这就造成课程设计在一开始就很难进行。很多学生对相关知识点不理解的情况下，进行课程设计集中实践，即便是设计出来了一定的成果，质量也不会太高。

3 教学改革

3.1 设计制作高水平教学课件，增加学生学习兴趣

针对教材表述抽象、难以理解的问题，本课程需要教师对教材内容进行升华改造。比如在PPT中，把教材中黑白工程实例图片中的路线方案进行描色，并以动画擦除的形式先后展示出来，将文字内容利用SmartArt进行设计，使文字内容更加精练、有条理、有层次。另外，在网上搜索大量的工程实例，并从这些工程实例中，选取适合本课程教学的资料、图片、视频及动画插入理论教学中，制作一套图文并茂、深入浅出的多媒体课件，增加理论知识的吸引力，提高课堂上学生的学习效率。

3.2 系统优化和重组教学内容，有效利用课堂时间

针对课程内容太多、课时太少的问题，教师对课程教学内容进行了系统优化和重组。对于汽车行驶理论、道路沿线设施等知识忽略不讲，对路线的平面设计、纵断面设计、横断面设计及选线定线等重点内容则分配较多的学时（共28学时），对道路平面交叉设计及道路立体交叉设计等非重点内容则减少学时数，分别用4学时进行教学，让学生了解即可。

对于课程设计学时少的问题，教师提前录制了鸿业市政道路设计软件操作演示视频8个，共60分钟，包括线形、平面、纵断、横断、表格、平面自动裁图、设置图框、方案比选等，并上传至超星学习通课程章节，供学生课前、课中、课后练习时观看，这样大大提高了课程设计的教学效率。

3.3 进行线上线下混合式教学，提高学生学习效率

针对教学方法和手段相对简单的问题，本课程通过超星学习通平台，采用翻转课堂讲授概论、车辆行驶理论、平面线形设计、纵断面设计、横断面设计、路线方案选择、路线定线、道路平交设计、道路立交设计、道路沿线设施等等内容。

课前，教师要分析学生情况，重点了解学生对于先导课程的学习情况，关注学习困难的学生；根据教学大纲，重新安排知识点，分配到课时，完善教案，调整教案和PPT制作；将充分准备好的学习资源，上传至超星学习通平台，并公示所有的课件、PPT；上课前把提前录制好的教学视频上传至学习通平台，引导学生预习课程。

在课堂上，教师讲授知识不再占用课堂时间，课堂变成了学生之间和师生之间互动的场所，包括签到、投票、选人、抢答、主题讨论、随堂练习、问卷、评分和分组任务等。在课程开始时，学生用手机扫描10秒更新的二维码签到来记录出勤，保证出勤率。在课程教学中，学生用手机抢答教师发布的问题，教师用手机摇一摇随机选人回答问题，并根据学生回答的情况给出相应的分数；知识点讲授完毕后，通过手机发布1～2道客观题进行随堂测验，教师可以了解学生对知识点的掌握情况；教师通过发布问卷调查，学生可以通过参与问卷调查对重难点进行反馈；学生和教师可以通过发布和回复主题讨论的方式来讨论相关问题，学生在课程中及时记录的重难点，也可以通过回复教师主题讨论的形式呈现，教师对所有的互动环节都给予一定的加分奖励或扣分惩罚。

课后在线发布作业，学生在线答题，可基本做到无纸化。对于选择题、判断题、填空题，教师设置好答案后，系統可以自动批改，每道主观题（本课程主观题主要为计算题）也可以根据解题思路，设置成若干选择题、判断题、填空题，变主观题为客观题，系统进行自动批改。并在下次课开始时，对作业进行及时进行讲解，答疑解惑，巩固课堂知识，保证教学效果。

每节课结束后，教师应总结当天的课堂教学，掌握学生的评价，反思课堂教学的成功与失败，并通过补充讲解视频或在线主观讨论的方式，完善未讲清楚的部分。

3.4 理论教学中穿插实践教学，促进对知识的理解

针对理论教学和实践教学脱节的问题，教师在前期的理论课程教学过程中，应该结合实践操作进行教学，也就是在重要理论知识教学之后，安排一定形式的相关的实践环节。比如，教师在绪论部分讲完之后，介绍各种专业道路设计软件的功能、特点及应用情况；教师在讲完路线平面设计、纵断面设计、横断面设计理论知识之后，引入鸿业市政道路设计软件，介绍鸿业市政道路设计软件进行路线平面设计、纵断面设计、横断面设计的方法，将平面设计、纵断面设计、横断面设计的成果引入道路平面设计的理论教学中，让学生学会识读道路平面设计图、纵断面设计图、横断面设计图；教师在讲完路线选线、定线理论知识之后，介绍鸿业市政道路设计软件进行路线选线、定线的方法，将选线、定线的案例引入路线选线、定线的理论教学中，不仅能生动、清晰地向学生展示道路设计的实际过程，还能使学生在实际设计过程中了解专业设计软件的使用过程，为以后的道路设计工作打下良好的基础，也能使学生及时巩固和理解此理论知识点，进而提高学生学习理论知识的效率，并为后期的道路勘测课程设计打下坚实良好的基础。

3.5 在实践环节实行校企合作，产学合作协同育人

应用型本科要求各专业紧密结合地方特色，注重学生实践能力，所以，对于土木工程（市政工程）专业就业前景方向而言，尤其需要在实践环节实行校企合作制，积极推动产学合作协同育人实践基地建设，利用实践基地优势，开展协作、创新、交叉学科的实验实践课程或项目，逐步培养学生创新创业能力，促进学校培养符合时代要求的优秀人才。针对道路设计原则和方法等关键实践内容，邀请设计院具有丰富实践经验的工程师结合自身工程经验进行讲座，重点介绍如何将理论知识应用到实际工程设计中去，又如何使得设计成果既满足标准规范，又比较合理，以及当地的自然和社会环境对设计的要求，除了技术因素，应该考虑当地得整体规划布局和政治经济因素。

另外，本课程借助鸿业公司软件水平，针对现有教师队伍，完成实践教学实验培训，增强与企业的交流，提高教学团队的教学质量，完成基于BIM技术的市政道路设计实践基地平台建设，进一步促进道路设计实验教学、科学研究平台搭建、学术交流、校企合作及相关成果转化，形成综合性、高水平的实验教学、实习实训与科研平台。

结语

通过设计制作高水平的教学课件，可以解决教材表述抽象难以理解的问题，增加学生的学习兴趣；优化与重构教学内容体系，可以缓解课程内容太多、课时太少之间的矛盾，有效利用课堂时间；进行线上线下混合式教学能提高学生的学习效率；在理论教学中穿插实践教学，能促进学生对知识的理解；在实践环节实行校企合作，能实现产学合作协同育人。通过这些形式的教学改革，最终形成了一套面向应用型本科高校“道路勘测设计”课程的教学模式，为应用型本科高校培养应用型人才贡献了力量。

参考文献：

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［4］张德育，黄子珍，臧华，等.基于项目化教学的应用型本科院校《道路勘测设计》课程教学改革探讨［J］.科技创新导报，2019，16（29）：198199+201.

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基金项目：武昌工学院2021年度校级教学改革研究项目（编号：2021JY17）

作者简介：付小红（1984— ），女，汉族，湖南慈利县人，硕士研究生，讲师，研究方向：路基路面的稳定性。