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基于创新能力培养的路基路面工程课程教学方法研究

冉武平，齐亚妮
[摘 要] 路基路面工程课程是道路交通专业人才培养的核心课程之一。以培养创新能力人才为目标，从该课程教学各环节入手，对路基路面工程课程教学方法展开研究。提出了在传统教学的基础上增加讨论式教学、提升实践性教学环节、增加国家大学生创新实验计划与路基路面课程的契合等教学方法的改进，激发学生自主学习意识，从而提高学生创新能力、实践动手能力等综合素质。
[关 键 词] 路基路面工程；教学方法；创新能力；实践能力
[] G642 [文献标志码] A [] 2096-0603（2018）01-015602
路基路面工程作为道路工程的核心主干课，主要包含路基及路面工程两个部分的设计和施工的知识点，与多门课程知识点交叉。该课程具有较强的理论性和实践性，紧密结合道路工程的设计理论及其规范和施工技术及规范要求，通过课堂教学、实验教学、课程设计、课程实习等环节，培养学生在道路工程和铺面工程相关领域内路基结构和铺面结构工程实践应用的基本理论体系、设计方法、创新意识与能力以及土木工程科学知识的应用能力，使学生掌握道路工程的基本概念和常用术语，理解有关道路结构设计的基本思想和和与之相关材料力学性能及结构力学特性，掌握常用道路工程施工、设计及评价的相关内容点，熟悉道路结构设计的基本步骤及方法、道路施工工艺及质量评定方法，旨在培养并提高学生的独立思考和创新能力、工程实践应用能力和解决工程实际问题的能力，实现以应用为主，兼顾创新，培养拔尖创新人才，兼顾精英教育的国家“创新性应用型人才”的本科人才培养主题目标和定位[1]。
一、增加基于自主学习的讨论式教学方法
相比较目前传统的教学模式，讨论式教学法是为实现特定教学目标，强调通过老师有目的性的准备、精心指导以及预先设想、组织、引导学生就某一问题及知识点充分发表个人思想，从而达成培养学生的独立思考意识、自主学习能力和创新精神的目的[2]。因此，就要以学生为中心，以激发学生自主性和主动性学习为目标。基于讨论学习方法，实现学生自主学习能力、逻辑推理能力以及实践应用能力的提升。由此看来，在创新教育和素质教育中讨论式教学方法的引导作用举足轻重，特别是对激发学生主动拓宽知识面、积极独立思考以及培养学生的创新思维提供了条件。
而讨论式教学则以预设的讨论框架或是专题内容为依托，以教学内容为要求，成果形式和内容尽可能要多元化，充分发挥学生个体优势和调动团队积极性和创新性。同时根据内容，给予学生充裕的准备时间确保讨论效果和内容高质量多样化。学生通过此前完成的基础知识的学习，进而充分发挥学生自主学习能力，并借助文献查阅、分组讨论提升对所要求知识的自主理解；而对自主学习过程中的疑难点，则借助班级集体公开讨论和老师讲解达成理解和消化。因此，要把握命题方向，选择更具代表性的学术或工程实践问题作为讨论内容或主题，确保讨论的深度，也能更加激发学生对未知知识的主动探究。当然教师还应按照教学计划把控课堂讨论的节奏，既要满足学生的讨论时间，同时还应预留足够的点评、总结和解惑的时间。
二、提升路基路面实践教学，提高学生动手能力
实践性环节是工科专业教育过程中一个非常重要的教学环节；它是理论学习的基础，是进一步理解、掌握和应用理论知识的重要环节。同时它起着联系理论知识与实际操作的纽带作用[3-4]。路基路面工程作为一门实践性很的课程，致力于构建“厚基础、重能力、强素质、促创新”的教学体系，实践环节必不可少。
（一）课程实验
土木工程专业的实践性强不仅体现在具体工程，而且还体现在教学环节，其中课程实验则是重要体现。因此在确保完成传统实验的基础上，通过适度增加综合性、设计性、创新性实验所占比例，从而可以通过学生自主性的实验设计和创造过程的训练，不但提高了学生的动手能力、培养创新意识，同时增加了学生对课程基本理论、原理的理解和进一步的验证，达到培养高素质人才的目标。根据教学需求实验课程目前分为四个层次：
第一层：演示性、验证性实验。针对该课程某一知识点或某一原理的教学要求而设置的实验。
第二层：综合设计性实验。根据专业教学需求，对该课程实验内容进行专门规划，以体现知识的系统性和方法的综合性为目标，从而达成专业性、系统性和综合性知识和技能的掌握目的。
第三层：工程实践型实验。以工程实践为背景、解决工程应用关键技术和问题为目的，充分考虑各种施工因素的影响，使模拟实验活动越来越接近土建活动的真实。
第四层：创新型实验。以创新能力培养为目标，以专题性学术和工程技术问题解决为切入点，通过专任教师指导开展的实践创新活动，以达到提升创新能力、培育创新成果目的。
（二）路基路面工程生产实习教学体系
实习教学是高等工科院校一个重要的实践环节，是大学生获得工程师的一个重要基本训练过程。而路基路面工程的实践性极强，通过生产实习，可以大大提高学生的动手能力、运用理论知识解决实际问题的能力等综合素质。路基路面工程生产实习环节教学体系可分为三部分：

第一部分：认识实习。在课程开课之前，通过对在建工程、已建工程的初步认识和了解，对今后所学内容有一个感性认识和初步理解。这样不但让学生对所学课程以最直接和最轻松的方式接触，而且还能通过这种似懂非懂的感觉激发学生对所学内容的期待和进一步探究。
第二部分：課程实习。主要是在已学习的基础上，通过实习了解和掌握上课过程中的一些大型施工环节及构造，加深对理论方面的理解。通过课程实习，让学生对专业有了感性认识，并进一步验证了理论知识，且将材料和结构设计、施工工艺及机械的理解与工程实践联系起来。
第三部分：毕业实习。该环节则是综合知识应用能力和解决复杂工程实践问题训练。以完善知识结构和拓展专业视野为目标最终形成客观、系统、理性的认识和专业知识体系。
（三）路基路面工程课程设计教学体系
第一部分：课程设计。主要是针对课程的重点和难点内容而设置的实践性环节。结合课程教授内容和实训环节授课要求，可开展很多方面的设计，比如路基设计、路基防护工程设计、挡土墙设计、路面结构设计以及路面排水系统设计等。通过单项工程结构的设计训练，加深学生对路基路面工程中的项工程的认识与理解和设计能力的训练，培养学生对单项工程认知能力及实际操作能力。
第二部分：毕业综合设计。主要是在对该门课程进行全面系统了解、熟悉和掌握的基础上，结合其他相关专业课程和知识就某一综合问题展开设计和研究。毕业设计的目的是通过真题真做或假题真做，全面评价学生的专业理论基础、综合应用水平和解决问题技能，训练学生开展科学研究和工程设计的能力和勤奋、求实、团结协作、勇于创新等优良品质。在分析问题、解决问题的过程中，教师全程指导，随时解答学生疑惑，以实现高水平课程设计的预期目标。
三、加强国家大学生创新实验计划与课程教学的契合，培养学生创新能力
国家大学生创新实验计划是高等学校本科教学“质量工程”的重要组成部分，旨在探索并建立以问题和课题为核心的教学模式，倡导以本科学生为主体的创新性实验改革，调动学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，全面提升学生创新实验能力[5]。因而两者契合，能够很好地培养学生的创新意识和创新能力。
（一）国家大学生创新实验计划精神契合了高校创新型人才培养的目标
国家大学生创新实验计划实质是一种教学模式的补充与提升，其核心为探索并建立以专业学术和工程实践问题和课题，倡导老师为辅助、学生为主体的创新性实验教学改革，其目的是在激发学生的主动性、积极性和创造性基础上，提升学生的创新思维和创新意识，让他们逐渐掌握思考问题、解决问题的方法，提高其创新实践的能力；同时随着实验计划的不断深化，多学科交叉和多成员组合已成发展趋势，这又需要培养学生的专业分工和团队协作精神，最终达到追求真知、探索真理、敢于挑战、锐意创新的创新型人才培养的目标[6]。
（二）路基路面工程与大学生创新实验的契合
路基路面工程课程从路面建筑材料、设计理论及参数、施工技术参数以及路基非饱和土等多方面引导学生展开创新实验研究。通过开展实施计划，带动广大的学生在本科阶段得到科学研究与发明创造的训练，改变现阶段的学生综合素质不高、创新思维能力不强和动手实践能力薄弱的高等教育培养瓶颈，实现由灌输式的传统教学方法转向研究性学习和个性化培养的教学方式的转变，形成创新教育的氛围，提高教学质量。在实践创新环节，可以根据学生不同阶段的知识结构、兴趣爱好等特点，针对性地组织开展不同性质和不同层次的科技创新活动，使不同的学生找到自己适合的位置，在活动中激发创新精神，培养实践创新能力。因此该计划可以作为课堂教学主渠道的辅助环节，有效地补充了教学的课内外衔接，为构建多样化人才培养模式起到积极的作用。
四、结论
通过对路基路面工程课程教学方法的不断完善，实践性教学环节的加强和体系改进，以及以高职大学生创新实验计划为契机，加强与路基路面工程课程的契合，从而不断提升教学质量，激发学生主动学习的兴趣，营造创新的教育环境。在培养高素质人才中，以引导学生开拓思维为重点，以创新活动为突破口，不断完善路基路面工程课程教学新体系，训练学生的创新思维，增强学生的创新能力，从而使学生的实践动手能力、创新思维和能力得到全面提升。
参考文献：
[1]任良玉，张吉维.本科创新人才培养的制度环境和文化环境[J].清华大学教育研究，2009，30（3）：108-113.
[2]陈保国.讨论式教学方法在路基路面工程教学中的探索与实践[J].高等建筑教育，2009，18（6）：78-90.
[3]周智翔，蒋小鸣.教学改革与工程科研有机结合初试[J].高等教育研究，1994（1）：81-84.
[4]夏毅敏，王琴，何玉辉，等.高校生产实习教学改革的探索[J].湖南工业职业技术学院学报，2003，3（3）：91-92.
[5]郝永梅，葛秀坤，邵輝，等.地方高校工科学生工程创新能力的培养途径[J].常州大学学报，2011，12（2）：113-116.
[6]陈洋，闫达远，明道福.国家大学生创新性实验计划实施的实践与思考[J].北京理工大学学报，2009，11（2）：93-95.

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