道路勘測設(shè)計課程混合式教學研究
時間:2022-07-03 10:55:25
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摘要:基于BIM技術(shù),從教學內(nèi)容、教學手段、教學過程等方面,探討了混合式教學模式在道路勘測設(shè)計課程中的應用策略,以期為道路勘測設(shè)計課程的教學改革提供新的探索方向,提升課程教學質(zhì)量和效果。
關(guān)鍵詞:道路勘測設(shè)計;BIM技術(shù):混合式教學
道路勘測設(shè)計是交通工程專業(yè)及土木工程專業(yè)道橋方向的一門重要專業(yè)課程,是學生從事道路工程方向的科研、應用實踐工作必備的專業(yè)基礎(chǔ)知識。課程具有較強的實踐性,不僅要求學生掌握基本的理論知識,對學生的實踐能力也提出了較高要求。傳統(tǒng)的道路勘測設(shè)計教學模式是以課堂講授為主,這種教學模式難以達到對應用型人才的培養(yǎng)要求。2012年,教育部發(fā)布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(20112020年)》中提到,要推進信息技術(shù)與教學融合,建設(shè)智能化教學環(huán)境,提供優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源和軟件工具,利用信息技術(shù)開展啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學,探索建立以學習者為中心的教學新模式,提高信息化教學水平[1]。提高教師網(wǎng)絡(luò)學習的針對性和有效性,促進教師專業(yè)化發(fā)展。在此背景下,雨課堂、超星學習通、中國大學MOOC等信息化的教學方式和平臺工具層出不窮[2],越來越多的學者、教師將目光投向了混合式教學模式。交通運輸部在《推進智慧交通發(fā)展行動計劃(20172020年)》中提出,到2020年逐步實現(xiàn)建筑信息模型(BIM)技術(shù)在重大交通基礎(chǔ)設(shè)施項目規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、施工、運營、檢測維護管理全生命周期的應用[3]。目前,多數(shù)交通、建筑企業(yè)逐漸在一些重點項目上開展了BIM技術(shù)的試點應用,各級政府也不斷推出加強BIM應用推廣的政策。為實現(xiàn)高級應用型工程技術(shù)人才的培養(yǎng)目標,在傳統(tǒng)的講授型教學中融入現(xiàn)代信息技術(shù)的混合式教學模式是教學改革的發(fā)展趨勢,也是高校課程教學改革的必然選擇。
1基于BIM技術(shù)的道路勘測設(shè)計課程混合式教學改革策略
1.1教學內(nèi)容改革
整合教學資源,精細化設(shè)計教學內(nèi)容。根據(jù)課程知識體系和學生認知規(guī)律,結(jié)合課程教學內(nèi)容多而學時少的特點,對教學內(nèi)容進行優(yōu)化和重構(gòu),課程內(nèi)容要具有前沿性和時代性,體現(xiàn)專業(yè)最新的發(fā)展動態(tài),在教學內(nèi)容中融入BIM技術(shù)、智慧交通、道路信息化等新理念新技術(shù),并結(jié)合“1+X”BIM證書市政路橋方向的考核標準制訂相應學習要求及訓練項目[4]。根據(jù)以上需求,整理出基于知識單元的課程教學設(shè)計方案、測試題庫、討論或項目任務(wù)、路線設(shè)計案例集或工程地形圖。
1.2教學模式改革
隨著對交通工程、道路工程崗位技術(shù)人才能力需求的不斷提高,教育教學理念也在不斷變化,逐漸由知識傳授型向能力培養(yǎng)型轉(zhuǎn)變。但是,目前學生的學習積極性較差,學習比較被動,能做到課前預習、課后自覺復習的學生較少,基礎(chǔ)知識不扎實也導致學生的實踐能力薄弱。為了促進道路勘測設(shè)計課程的學習,從教學內(nèi)容、教學手段上進行調(diào)整和更新,結(jié)合信息化教學手段,將混合式教學模式應用于課程教學中,以提高學生的學習積極性[5]。第一,以信息技術(shù)為支撐,開展線上、線下混合式教學。依托學習通或慕課堂等網(wǎng)絡(luò)平臺,采用“課前線上學習、課上講授+測驗+討論互動+小組任務(wù)匯報、課后鞏固反思”的教學模式。實施步驟如下:A.課前線上學習。根據(jù)教學目標、計劃構(gòu)建教學內(nèi)容,發(fā)布教學公告、教學資源供學生在線自學,完成基礎(chǔ)理論的學習。結(jié)合慕課資源及教學課件、問題討論,提前將預習任務(wù)布置給學生。B.課上講授及問題探討。根據(jù)學生課前自主學習情況,通過提問等方式,檢驗學生預習成果,通過采用啟發(fā)式、案例式、討論研究式等教學方法,引導學生進行思考、互動交流、合作探究,提高學生的主體地位。對于難以理解的、較為復雜的路線綜合設(shè)計、道路選線等教學內(nèi)容,以相應任務(wù)或案例為牽引,進行針對性的道路平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、選線等訓練。C.不定期主題匯報和交流。在教學過程中,提出學生感興趣的課程延伸課題或設(shè)計任務(wù),分階段分組布置項目任務(wù),增強學生自學能力。比如,在道路選線部分中,分組下發(fā)不同地形圖,小組完成選線任務(wù)后在路橋BIM軟件civil3D中完成初步平縱斷面設(shè)計并在課堂上進行展示交流。D.課后鞏固及提高。學生通過課后練習、大作業(yè)等形式對單元內(nèi)容進行鞏固,并完成階段性的小結(jié)測試,檢驗學生學習效果。建立課后交流機制,發(fā)布實際項目案例,引導學生交流討論,教師及時答疑。第二,強化課程實踐,創(chuàng)新實踐教學內(nèi)容。在課程教學過程中,充分利用課程資源并結(jié)合“1+X”BIM職業(yè)技能等級認證市政路橋方向的相關(guān)標準實現(xiàn)對學生BIM軟件建模部分的教學,通過收集的地形圖使學生完成對地形創(chuàng)建(創(chuàng)建曲面)、路線設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計等內(nèi)容的學習及練習。在課程設(shè)計中要求學生通過手工計算繪圖和軟件計算繪圖相結(jié)合的方式,在保留原有手算、手繪圖紙的基礎(chǔ)上,增加軟件繪圖內(nèi)容。手工計算可以使學生牢固地掌握設(shè)計原理、計算方法,并依據(jù)具體的課題查閱行業(yè)規(guī)范,選用合理的技術(shù)指標,加深其對線形設(shè)計的理解。軟件繪圖計算可以使學生提高計算機應用能力,為工程設(shè)計計算機化、智能化打下基礎(chǔ)。第三,拓展課外實踐,提升學生創(chuàng)新能力。在課程教學過程中,結(jié)合智能交通發(fā)展趨勢、道路交通信息化發(fā)展方向,發(fā)掘延展性課題,指導學生積極申報校級或省級大學生創(chuàng)新訓練項目,參加各類科技競賽,培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,并將產(chǎn)生的科研成果融入后續(xù)課程教學中,提升學生的實踐能力,激發(fā)學生學習興趣,開拓學生眼界,提高學生的工程設(shè)計素養(yǎng)。第四,加強多維度考核。道路勘測設(shè)計課程最終成績采用百分制考核方式,考核內(nèi)容主要包括:線上課程學習情況+隨堂測驗情況+到課情況+課堂討論情況+期末考試成績。將傳統(tǒng)的期末考試成績決定制轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾矫婵己酥?,更能促進學生對道路勘測設(shè)計課程學習的積極性。
2結(jié)論與建議
第一,基于智慧交通的發(fā)展,結(jié)合前沿知識及BIM技術(shù),在課程教學過程中循序漸進地設(shè)置道路相關(guān)軟件學習內(nèi)容,全面培養(yǎng)學生的計算機應用能力,進行道路設(shè)計基本訓練,掌握道路工程師必備技能,提升學生就業(yè)競爭力。第二,根據(jù)課程知識體系和學生認知規(guī)律,結(jié)合在線資源,對課程內(nèi)容進行分解,梳理及優(yōu)化課程教學內(nèi)容結(jié)構(gòu)和知識點,做好教學資料建設(shè)工作。第三,開展混合式教學,依托網(wǎng)絡(luò)教學平臺,采用“課前預習,課上測驗、討論,重難點串講及案例分析,課后作業(yè)”的教學模式,激發(fā)學生學習熱情,培養(yǎng)學生自主學習能力。第四,做好課堂討論及案例分析的設(shè)計及引導工作,精選案例,使學生能將所學內(nèi)容與工程案例聯(lián)系起來。
作者:王雪潔 單位:南京理工大學紫金學院
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