基于OBE理念的《道路勘测设计实习》课程改革与实践.pdf

基于OBE理念的 道路勘测设计实习 课程改革与实践摘要：基于OBE理念对道路勘测设计实习课程进行了整体教学方案改革，并将劳动精神融入到实践教学中。改革方案遵循“学生中心、产出导向、劳动育人”的教学思想，以学生的课程学习成效为目标，注重劳动技能水平、工程实践能力和解决较复杂道路线形问题能力的培养，创新校内实训、校外勘测、校内设计的实习模式，更新道路勘测设计内外业一体化技术，实施以赛促学、专劳融合、项目驱动的工程教育教学方法，通过考核项目、课程目标、毕业要求的达成度评价学生的课程学习效果，持续提高教学质量。关键词：OBE理念；道路勘测设计实习；课程改革；教学实践中图分类号：P258P237文献标志码：B文章编号：1672-4623（2023）07-0138-03Curriculum Reform and Practice of Road Survey and Design PracticeBased on OBE ConceptZHU Fu1,TIAN Wei1,DONG Weizhi1,FENG Tianjun1,CHEN Chun1,WU Lixin1,NI Tieshan1(1.School of Transportation Science and Engineering,Jilin Jianzhu University,Changchun 130118,China)Abstract:In this paper,we reformed the overall teaching scheme of Road Survey and Design Practice course based on the OBE idea,and integrat-ed the labor spirit into practice teaching.The reformed teaching scheme reflects the teaching ideology of“student-centered,output-oriented,la-bor-education”,takes the students learning effectiveness as the goal,pays attention to the cultivation of labor skills,engineering practice abilityand the ability to solve more complex road alignment problems,innovates the practice mode of on-campus practical training,off-campus surveyand on-campus design,updates the road survey and design internal and external integration technology,implements the engineering educationteaching method of promoting learning by competition,integrating professional and labor,and project-driven,evaluates studentscourselearning effect through the achievement of assessment projects,course objectives and graduation requirements,and continuously improves theteaching quality.Key words:OBE concept,Road Survey and Design Practice,curriculum reform,teaching practice（1.吉林建筑大学 交通科学与工程学院，吉林 长春 130118）朱福1，田伟1，董伟智1，冯天军1，陈春1，吴立新1，倪铁山1引文格式：朱福,田伟,董伟智,等.基于OBE理念的道路勘测设计实习课程改革与实践J.地理空间信息,2023,21(7):138-140.doi:10.3969/j.issn.1672-4623.2023.07.035Jul.，2023Vol.21，No.7地 理 空 间 信 息GEOSPATIAL INFORMATION2023 年 7 月第21卷第 7 期收稿日期：2022-06-11；修回日期：2022-07-15。项目来源：吉林省教育科学规划重点课题资助项目（ZD21043）；吉林省高等教育教学改革研究课题资助项目（JLJY202105569846）。第一作者简介：朱福（1981），博士，副教授，研究方向为道路勘测设计数字化，E-mail：。2006年中国工程教育专业认证试点工作启动至今，高等工程教育经历了16年的OBE模式实践，有力推动了专业课程教学改革1-4。吉林建筑大学交通工程专业作为吉林省首个受理交通工程认证的专业，在人才培养方案与课程建设上，以OBE理念为驱动进行了改革。道路勘测设计实习课程是交通工程专业的核心课程，教学内容集测量、设计、计算技术综合应用于一体，实践性强，侧重于学生测量与CAD技术应用能力的培养。本文基于 OBE 理念开展了道路勘测设计实习课程教学改革，经过5年教学实践，积累了一些经验，可为其他同类高校课程建设提供参考。1课程目标重塑在吉林建筑大学交通工程专业培养方案中，道路勘测设计实习课程为48学时、3学分，在三年级秋季学期开设。根据专业培养目标、毕业要求以及行业需求的调研结果，制定课程的目标为：CO1，利用教学视频与网络资源开展自主学习；CO2，理解劳动精神内涵，树立正确人生观与价值观；CO3，利用BIM技术解决三维数字地面模型上的道路选线问题；CO4，运用测量仪器与计算程序解决道路中桩放样问题；CO5，运用测量仪器解决道路纵断面与横断面高程测量问题；CO6，设计满足用户与规范要求的道路第21卷第7期图纸、表格和计算书；CO7，团队协作与有效沟通解决较复杂的道路勘测设计问题。课程目标与毕业要求的关系矩阵见表1，其中IA、EA、JA分别表示课程内容涉及、强调、评判该项能力的培养；PO1PO12为工程教育专业认证12 条毕业要求5。表1课程目标与毕业要求的关系矩阵课程目标CO1CO2CO3CO4CO5CO6CO7毕业要求PO1 PO2 PO3 PO4 PO5EAEAEAJAPO6 PO7 PO8 PO9EAPO10 PO11 PO12IAEA2教学设计改造在超星学习通上创建道路勘测设计实习课程信息化教学资源，包括实习任务书讲解视频、劳模精神宣扬视频、测量仪器操作视频和设计软件使用视频等。课程教学设计充分运用现代化科技平台和手段，落实OBE教学理念，重构了教学模式，优化了教学内容，改进了教学方法，使课程教学更加符合“00后”的“胃口”，更加符合人才培养的社会需求。2.1教学模式重构1）校内实训场地。每个班级分为4组、每组10人，设组长与总工各1人，负责组织学生利用学习通在线自主学习教学视频与分组研讨，老师给予辅导。学生了解实习的目的和预期完成的任务，准备实习所需资料与工具。学生互换角色相互配合，反复练习，掌握仪器操作基本方法，参加测量比赛，体味劳动光荣、崇高、伟大、美丽的道理，弘扬劳动精神6。学生利用BIM技术在三维数字地面模型上开展路线方案比选与优化，确定交点坐标与设计参数，汇报和展示路线初步设计成果。2）校外实习基地。各组学生根据老师给出的三级公路控制点位信息，完成路线平面控制点与高程控制点的复测与加密；将路线初步设计的交点与路中线放样到实地，检验选定路线方案的合理性。若不满足要求（路线途经不良地质路段等），则需调整交点位置或设计参数，在设计软件上重新生成设计路线。将调整后满足各项要求的路线放样到实地，完成三级道路纵断面与横断面高程测量，并导入设计软件检验数据质量是否合格。在完成上述野外勘测任务时，学生遇到的一般性问题，由组内或组间讨论研究解决；疑难问题则由老师协助解决。各小组汇报和展示路线外业勘测任务完成情况，分享勘测过程中遇到的问题与解决方法。3）校内设计教室。学生在学习通中自学路线设计案例视频，基于外业勘测成果，独立完成三级公路的平面、纵断面和横断面设计内容，形成设计图纸、表格和计算书。组长与总工组织学生组内审图和小组间审图，对存在的问题反复研讨与修改；指导老师再进行图纸终审，保证图纸质量与计算书的正确性。内业设计完成后，小组汇报设计成果完成情况，分享设计过程中遇到的问题与解决方法；老师根据学生上交的勘测资料、设计图纸和计算书，组织学生答辩，重点考查学生理论知识与规范运用能力、测量仪器操作能力和设计软件使用能力。2.2教学内容优化1）勘测技术更新。紧跟时代潮流与行业需求，外业勘测教学将传统测量三大件（光学水准仪、光学经纬仪、钢尺）更新为数字测量三大件（数字水准仪、数字全站仪、GNSS-RTK）。勘测成果直接导入笔记本电脑，为内业路线设计提供基础数据；设计软件生成的逐桩坐标与设计参数直接传输到测量仪器中，为外业中桩放样提供基础数据，实现了道路勘测设计内外业数字一体化。2）选线技术更新。在三维数字化实景地面模型上，学生利用BIM技术开展道路三维选线与初步设计，对初步选线结果进行展示与对比分析，并结合三维地面模型，依据规范7，通过平、纵、横协同设计的方式拟定路线方案。依次确定路线经过的起终点、控制点、不良地质等路段，确定多个方案的路线平面、纵断面和横断面等，并进行初步土石方计算，使路段初步填挖平衡，同时选定取弃土场的范围。学生利用BIM技术可在满足设计标准和各项控制条件的前提下，生成一系列低成本路线方案，经过比对选出工程投资最省的路线方案。3）劳动精神融入。遵循劳动育人的一般规律，以专业知识为载体，以社会主义核心价值观和优秀传统文化为灵魂和主线，制作工匠精神、劳模精神和两路精神等视频教学资源，让学生在超星学习通平台上学习劳模精神；在勘测实习过程中以劳模为榜样，勤学苦练技能，熟练运用勘测技术，付出大量劳动，体味艰辛，塑造坚强的心理素质，保证了学生接受劳动教育效果。朱福等：基于OBE理念的道路勘测设计实习课程改革与实践139地理空间信息第21卷第7期2.3教学方法改进1）以赛促学。在校内实训场地，学生通过平台学习测量仪器操作方法，练习对中与整平，老师给予指导。完成阶段练习后，开展组内测量仪器操作比赛，每组选出3名代表，参加组间比赛。指导老师成立测量大赛评审会，设计测量放样试题，规定比赛时间。各组代表结合比赛试题进行阶段性练习，其他组员可协助本组代表完成放样练习。各组组长与总工组织比赛现场，指导老师宣布比赛正式开始，完成测量放样用时最短的选手获胜，给予实习加分。2）专劳融合。以全国劳动模范白芝勇先进事迹为例，引导学生树立正确的劳动价值取向；鼓励学生像白芝勇从事铁路与道路工程测量一样的精益求精与追求卓越，将“打开箱子到完成仪器架设，目标50 s”作为实操目标，学习他的“三三工作法”。通过训练，让学生体会“只有执着追求，才能精益求精”的工匠精神。道路中桩放样过程中，学生动手制作放样标记并钉于实地，完成纵断面与横断面高程测量后，小组需清理现场放样标记和废弃物品，全面参与劳动锻炼。3）项目驱动。课程实习采用项目驱动教学法，以道路工程项目为主线，创新实践为导向，勘测设计任务为载体，把道路勘测设计的原理、方法和技术内化于整个项目的勘测设计过程中，通过学生自主学习、团队协作和老师协助等方式解决工程实际问题。基于真实问题和用户需求，以“吉林市朱雀山三级道路”为题，综合考查学生的基础理论知识、测量仪器操作与设计软件使用能力。老师对项目驱动的教学过程进行认真规划与设计，一方面发挥学生学习的主体作用，激发学生通过自主学习和团结协作的方式求解工程问题和完成任务；另一方面发挥老师的引导和启发作用，结合工程问题与案例讲解道路勘测设计的重难点内容，通过师生交流与互动指导学生进行勘测设计实践。3课程评价设计根据课程目标与教学内容，设计考核项目与理论分值，取交通工程专业80名学生每个考核项目实际得分的平均值，实际得分与理论得分之比为考核项目的达成度。根据考核项目对课程目标的支撑情况，设计对应的权重，考核项目达成度乘以权重的总和为课程目标达成度。根据课程目标对学生达到毕业要求的贡献度，设计对应的权重，课程目标达成度乘以权重的总和为毕业要求达成度（表2）。学生自主学习能力通过实习任务讲解视频、测量仪器操作视频和设计软件操作视频的学习完成情况考核，学习成效可体现在学习通平台视频完成质量与进度上。学生受劳动教育程度通过劳模精神视频与工匠精神视频学习，勘测设计实习过程中表现的积极性，清理场地放样标记、垃圾等考核，学习成效体现在学习通平台视频进度与计分表记录上。学生解决道路选线问题能力通过路线方案优选、设计参数确定、三维实景模型建立完成情况考核，学习成效体现在路线方案、设计参数和三维实景建模完成质量与进度上。学生解决道路中桩放样问题能力通过程序计算道路逐桩坐标以及GNSS-RTK和数字全站仪放样道路中桩完成情况考核，学习成效体现在逐桩坐标计算与放样中桩完成的质量与效率上。学生解决纵横断面高程测量问题能力通过数字水准仪与GNSS-RTK测量道路纵横断面高程完成情况考核，学习成效体现在纵横断面高程测量完成质量与效率上。学生设计图纸、表格和计算书能力通过路线设计图纸、设计表格和计算书完成情况考核，学习成效体现在图纸与表格的完成质量与进度以及计算书的完成进度与正确性上。学生团队合作解决较复杂勘测设计问题能力通过小组现场协作改移路线、非对称平曲线坐标计算、中桩放样、平曲线超高计算等完成情况考核，学习成效体现在小组讨论会议记录、汇报PPT和实习答辩上。表2毕业要求达成度评价毕业要求PO5PO9PO12课程目标达成度/权重CO10.64/0.6CO20.63/0.4CO30.95/0.3CO40.83/0.2CO50.91/0.2CO60.93/0.3CO70.89/1.0达成度0.910.890.64由表2可知，学生的PO12毕业要求未达到合格标准0.65，通过进一步分析视频学习完成情况与日常考核记录发现，学生的自主学习能力与劳动精神培养还有待加强。实习过程中教学团队应多设计与创建学生参加劳动的教学环节，给学生提供更多接受劳动教育的机会，帮助学生树立正确的劳动价值取向，为学生劳动技能水平提升创造条件。4结语课程教学团队以OBE理念为引导，积极开展道路勘测设计实习课程改革与教学实践，在课程目标（下转第144页）140地理空间信息第21卷第7期4 600元，高于全国高职同类专业毕业生工资水平。4）教师实践育人能力显著提升，师资队伍建设取得良好成效，具有很好的示范作用，所有专任教师均已达到“双师型”教师要求。其中，1人晋升为教授职称，8人晋升为副教授职称，两人获得注册测绘师资格，两人被国家测绘地理信息局认定为高级测绘工程师，5人被国家测绘地理信息局评为高级技师，7人被认定为测绘工程师；先后在信息化教学竞赛和微课教学竞赛中获得国家级奖项两项，省级奖项7项。5）以技能大赛为契机，进一步明晰专业定位，提升测绘类专业的服务能力，全面推进专业建设，对同类专业具有一定的辐射作用。先后主参编各类专业特色教材20余部，承担8家企事业单位的员工技能培训任务，为6家企业创造经济效益超过200万元。5结语依托校赛、省赛（行业赛）、国赛3级学生技能大赛，通过真实生产项目、校内外实习实践基地等平台，本文总结得到“两项目三竞赛”的实践路径，构建了高职测绘类专业“赛教融合”人才培养模式。探索实践证明，该模式对于学生培养、教师实践教学能力和专业社会服务能力提高具有显著效果。参考文献1左婧文.基于“一体两翼三融合技能竞赛”模式培养高技能应用型人才的探索与实践J.化工管理2018(33):2-32武锋强，王卫红，莫才健.GIS专业“四位一体，内外兼修”实践教学研究J.地理空间信息，2022，20(5):154-1563周亮，刘涛，张黎明，等.学科竞赛视角下的测绘类人才培养探索与思考J.地理空间信息，2022，20(5):150-1534王冬梅.基于无人机测绘技能比赛探究高职摄影测量与遥感实践教学J.地理空间信息，2020，18(8):120-1225马力鹤，马铭，陈美云.浅谈高职院校测绘技能大赛训练策略与方法J.教育教学论坛，2020(15):349-3506谢光园，谌勇，徐一斐，等.职业技能竞赛与专业教学相融合的路径研究J.西部素质教育，2019，5(2):218-2197罗虹，赵政权.高职高专以学生为本位的积极教学法探讨与实践J.地理空间信息，2022，20(3):144-148设置、教学设计改造和课程评价方法设计等方面做出了有益尝试，对破解专业实践类课程普遍存在的劳动精神融入不足、解决工程问题能力较差以及教学形成性评价缺乏等问题进行了深入探索。交通工程专业5年400余名本科生的实践与反馈证明，课程改革有效提高了学生专业劳动技能水平与解决较复杂工程问题的能力，在培养理论基础扎实、实践能力坚实、思想作风朴实的交通基础设施建设人才方面发挥了促进作用。参考文献1李志义.中国工程教育专业认证的“最后一公里”J.高教发展与评估，2020，36(3):1-132吴楠楠，于海龙，李加加.基于OBE理念的RS与GIS课程实践教学改革研究J.地理空间信息，2022，20(4):151-1533杨永红，刘细梅，黄兰，等.面向工程教育的道路勘测设计课程研究性教学设计J.实验技术与管理，2018，35(7):206-2084程建川，陈飞，刘洪波，等.“道路勘测设计”课程设计改革及野外实习基地建设J.东南大学学报(哲学社会科学版)，2015，17(增刊1):174-1765李志义.对毕业要求及其制定的再认识:工程教育专业认证视角J.高等工程教育研究，2020(5):1-106习近平出席全国教育大会并发表重要讲话EB/OL.(2018-09-10)2022-05-30.http:/ 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