东南大学路基路面工程建设——东南大学.doc

东南大学路基路面工程国家精品课程建设黄晓明 Huang Xiaoming 作者简介：黄晓明（1963-），江苏人，教授，主要从事道路工程研究。基金项目：教育部路基路面工程国家精品课程建设 东南大学 交通学院 江苏 南京210096摘 要：路基路面工程课程是道路交通类人才培养的核心课程之一，本文结合东南大学路基路面工程国家精品课程建设，介绍了课程特色、精品课程建设实施内容和成绩，为精品课程建设提供帮助。关键词：路基路面工程；国家精品课程；理论教学；实践教学National key course construction in Southeast University for the course of pavement engineering Huang XiaomingSchool of Transportation, Southeast University, Nanjing, Jiangsu, 210096ABSTRACT：Pavement Engineering Course is a key lesson for highway engineering students. The characteristics, contents and its progress are introduced based on the National key course construction. It is helpful for other key course construction.Key Words: pavement engineering, National key course, theory education, practical education.、背景东南大学路基路面工程课程教学已有50多年的历史，是交通土建工程专业（后改称为土木工程，现改为道路桥梁与渡河工程）的主干课程，经过几代专家学者几十年呕心沥血的努力，已经成为本专业教学的核心课程之一。课程建设可追溯到上世纪30年代原中央大学工学院土木工程系的路工组，当时国内道路界两位知名教授方福森教授、方左英教授均在东南大学任教，分别讲授路面工程和路基工程。20世纪50年代初，我国高等学校院系调整时，道路工程专业作为东南大学土木类的重点专业，成立了道路工程教研组，使道路工程教学进入全面系统发展的阶段。路基工程和路面工程课程得到进一步充实和加强，邓学钧教授、陈荣生教授等一批学者作为梯队成员加入到路基工程和路面工程的教学队伍中，并分别讲座本课程。1977年恢复大学招生后，东南大学受全国教学指导委员会委托由方福森教授主编完成路面工程（统编教材），由方左英教授主编出版了路基工程统编教材，成为全国道路工程专业路基工程和路面工程的通用统编教材。1996年路面工程获得交通部优秀教材一等奖。1994年10月，根据高等学校路桥及交通工程专业教学指导委员会关于教学大纲编写修订及审订会议的要求，将路基工程和路面工程两本教材合成路基路面工程一本教材，通过全国主要院校编写大纲的竞争性评审，最后确定由邓学钧教授主编，张登良教授主审。通过编写组的努力，该教材于2000年2月出版，并于2005年5月再次经修订，出版了第二版。教材至今已印刷25次，总发行量达20余万册，成为全国本专业课程的核心教材。2006年本教材列入国家十一五教材建设规划，本教材再由邓学钧教授编著，并由张登良教授与许志鸿教授主审，经修订，于2008年4月出版第三版。2、课程特色2.1 传承与创新融合一体课程在50多年的教学与课程改革过程中，通过传承与创新，使本课程在教学内容、教学方法、教学队伍等方面等到全面的更新。（1）教材与教辅资料的传承与创新。以方福森教授、方左英教授分别讲授的路面工程和路基工程为基础，通过不断完善。先后出版了路基工程和路面工程，之后通过竞争性大纲评审，邓学钧教授负责编写了路基路面工程第一版、第二版和第三版，教材建设在传承中得到不断的更新。同时将最新的规范、著作作为参考书，补充教学内容，黄晓明教学负责编写了东南大学版路基路面工程，并进行了网络课程建设。使教材体系更加完善，教学内容更加丰富、教学手段更加多样。（2）教学内容与教学方法的传承与创新。结合本课程理论性、工程性与实践性于一体的特点，课程采用了多种教学手段，网络化教学、课堂教学、视频录像等有机结合，使教学内容和教学方法得到传承与创新。东南大学网络课程中心将所有本科生课程集中进行网络展示，形成了固话的网络课程建设要求。同时结合精品课程建设，建设了“路基路面工程网络课程”，内容包括实践教学、教学视频、屏幕录像视频等，使教学手段十分齐全，学生可以利用不同的时间进行预习、复习等。 图1 东南大学网络课程中心 图2 路基路面工程国家精品课程网站（3）教师队伍的传承与创新。教师队伍通过传帮带，优良的师德师范得到了传承。通过高水平科研与实体工程的锻炼，培养了具有一流工程素质的教师队伍。2.2 基础理论与最新成果有机结合重视经典理论教学，同时将新成果、新规范、新材料和新结构引入课堂，不断充实教学内容。路基路面工程主要包括现场调查与实习、课程设计、室内及室外实验、暑期的社会实践等。（1）现场调查与实习课程作为工程应用很强的课程，必须坚持理论联系实际。实践内容结合课程进展情况，以实习为主要形式，主要包括：路基实习，水泥路面实习，沥青路面实习和交通调查等。到工程进行的现场，如宁常高速、沪宁高速的施工现场，听取工程人员的实地讲解，了解应用于工程实践的机械，如推土机、混合料拌合楼、压路机等，也看到了很多路面的病害，使学生对工程实践有了直观的感性的认识。（2）课程设计利用课程编写的路面设计和路基设计软件，同时给定相应的设计参数（路基参数和路面结构参数）、交通参数，进行一般路基设计，沥青路面结构设计和水泥路面结构设计。最后给出工程设计单位具体的设计范本，进行对比分析，点评设计方案及改进设计建议。（3）室内及室外实验主要有水泥混凝土和沥青混合料试样的成型、配合比设计，路面的弯沉、承载板、压实度、渗水系数、抗滑系数等实验，这些都是路基路面工程的基本实验，是公路检测与管理的必备知识。（4）暑期的社会实践要求学生通过课程学习，暑期希望深入到道路建设的生产第一线中去。老师结合实际，为他们提供了一定的基础条件，联系外面的施工单位，推荐学生生产实践，使学生在身体力行中学到了课堂中没有或认识模糊的知识。3、课程建设3.1 课程特点（1）路基路面工程课程包含路基工程和路面工程两方面内容授课过程中不仅要讲授有关路基的知识，如一般路基设计、特殊或不良地质地段路基设计、路基排水设计、路基防护及支挡工程设计以及路基施工等方面的内容，还需讲授路面交通荷载换算、路基和路面结构设计参数、各类基层、沥青路面、水泥混凝土路面的特点、结构设计及施工方面等。（2）路基路面工程课程理论性和工程性相互交叉路基设计涉及路基边坡稳定性验算理论、支挡结构稳定性理论等，路面设计涉及层状体系理论和弹性地基上的小挠度薄板理论等。讲课过程中要求既要将基础理论讲清楚，又不能太枯燥。同时课程学习的目的是要求学生在了解基本理论的基础上，掌握路基和路面设计和施工的基本知识。仅就路基和路面工程设计和施工部颁规范就达10多种。（3）路基路面工程课程与先修课程联系紧密且知识综合性强路基工程的设计必须要与路线设计、工程地质、土质土力学和水力学等先修知识联系紧密，路面工程的学习与先修的道路建筑材料、弹性力学知识紧密相关，因此，路基路面课程具有相当的综合性。（4）路基路面工程课程知识的更新速度快近10年来，我国高速公路发展迅猛，路面工程技术随之变化巨大，在实践的基础上，大量引进国外先进技术，使路面工程的整个知识体系为之大变。路面基层、沥青路面和水泥混凝土路面设计与施工规范也已修订多次。为使学生适应我国公路建设的实际需要，应按最新规范来组织教学。3.2 课程设置的目标结合本课程的特点，路基路面工程课程设置的目标为：在掌握土木工程材料、材料力学、土力学等力学课程知识的基础上，通过本课程教学掌握路基强度和稳定性的要求，路面结构材料与结构设计方法和施工技术的基本原理；路基路面工程相关的交通和环境特性以及材料与结构设计参数，重点为沥青路面和水泥混凝土路面的结构设计、施工养护和管理。要求学生全面掌握本课程的基本概念、原理和方法，并与工程实际密切结合。3.3 实施程序国家精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。精品课程的特点是先进性、互动性、整体性、开放性和示范性。结合国家精品课程建设的要求，实施程序主要包括：一流教学课件的制作、一流互动教学视屏的制作、教学研究和开放示范。（1）一流教学课件的制作精品课程建设初期首先通过调研，结合国家最新研究成果、最新设计与施工规范、最新教学理念和方法，制作了全新的课程教学ppt。内容包括：概述-包括路基路面工程的发展概况，路基路面工程的特点、结构组成与功能特点，路面的等级与分类。影响路基稳定性的因素和设计要求-包括路基土的分类，公路自然区划，路基的水温状况及干湿类型，土基的力学强度特性及承载力和路基的变形，破坏及防治措施。一般路基设计及特殊要求路基设计-包括路基宽度、高度及边坡的设计，边坡稳定性分析方法，浸水路基设计、软土地基路基设计。路基附属设施及防护与加固设计-包括路基附属设施及路基及路堑的防护与加固技术。路基挡土墙设计及排水设计-包括各种类型挡土墙的土压力计算方法，挡土墙设计原则与要求，挡土墙设计方法及道路工程排水设计。交通荷载和环境因素-包括交通荷载类型、交通荷载统计与分析，环境因素（含水、高温、低温）等的分析，土基特性的分析等。碎石路面、块料路面及无机结合料稳定路面-包括碎石和块料路面的强度形成机理，材料与施工要求，无机结合料稳定路面的材料设计、施工要求。沥青路面设计-包括沥青混凝土路面的特性，材料要求，结构设计基本理论及方法，施工技术要点。水泥混凝土路面设计-包括水泥混凝土路面的特性，材料要求，结构设计基本理论及方法，施工技术要点，特种水泥混凝土路面的构造要求。路基路面工程总复习-包括路基工程总复习、路面工程总复习、路基路面工程实习讲座。网络教学课件齐全，完整，同时结合教学实际，进行不断的更新和完善。使之能够反映最新的科研成果。图3 路基路面工程教学课件（/jpkc/2008jpkc/2008ljlmgc/ljlmkcwz/page5.html）（2）一流互动教学视频的制作在精品课程建设过程中，课程组始终将一流互动教学视频的制作作为重点工作。同时结合研讨性教学的实施，不断更新教学视频。目前已经形成了完整的课程教学视频，视频包括精品课程申报互动教学视频（共3段）、精品课程建设互动教学视频（共58段）、实验教学视频（共18段）。为了将视频课程建设得更加完整，课程组在授课过程中，还进行了屏幕录像课件的制作，通过屏幕录像课件的播放，学生可以更加清晰地听到课程的讲解。同时结合讲课实时视频，学生可以了解讲课当时的互动、探讨现场的实况，使得业余时间进行课程学习会更加精彩。（3）教学研究和开放示范由于课程教学永无止境，只有通过不断的教学改革、教学研究，才能使教学内容更加完整、教学方法更加丰富、学生学习更加有乐趣。在精品课程建设过程中，教学小组进行不断的教学研究，包括研讨性教学的内容、方法和实例。通过实践，形成研讨性教学的基本更新目标、方法和途径，为下一轮教学更新提供了基础。结合精品课程开放示范的建设要求，东南大学道路与铁道工程学科在2009年11月组织召开了“第一届全国路基路面工程课程教学研讨会”。本次会议采用“专家演讲+资深老教授点评+自由提问”的形式，围绕路基路面工程课程建设与教学方法的中心议题，由东南大学、同济大学、哈尔滨工业大学、长安大学、长沙理工大学、重庆交通大学的知名专家学者奉献了9场精彩教研报告，我国道路工程界的资深老教授邓学钧、陈荣生为与会代表作了深刻点评。本次会议对于深化我校路基路面工程国家级精品课程建设，加强国家精品课程的示范和开放发挥了积极的作用，也为我国高等教育的教学研讨与交流开创了新的模式。图4 路基路面工程教学视频 图5 全国教学研讨会（/jpkc/2008jpkc/2008ljlmgc/ljlmkcwz/page5_10.html）通过优质教学资源的建设、共享与开放，实现了精品课程建设的目标。3.4 成效与基本经验精品课程建设的重点是一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等内容的建设。教师梯队要具有合理的知识结构和年龄结构，要重视课程教学各环节的师资力量配置。因此在精品课程建设过程中重视培养中青年骨干教师，鼓励青年教师进行更加有效的课程教学锻炼。一流教学内容和一流教学方法是在施教过程中涉及到的教学内容、教学方法、课堂组织形式；师资形态、风格、气质，现代教育技术的运用以及任课教师所营造的使学生感受到的课堂教学氛围等因素所构成，教学内容和教学方法直接影响和关系到精品课程的效果，良好教学环境的营造，在精品课程实施中起到重要作用。如何明确和提倡对精品课程教学内容和教学方法设计是反映了能否树立先进的教育理念和以学生为本的思想，能否以创新的教学方法和手段实施精品课程教学。教材建设是精品课程建设的重要组成部分，优秀教材的建设与精品课程相呼应的教学课件、教学视频、网络课程的建设十分必要必要。为了坚强精品课程建设，路基路面工程精品课程设立了可以下载的电子教材、教学课件和教学视频。因此为了加快教学内容的更新，建议精品课程应建立动态教材和电子教材，并列入教学计划和授课计划，动态教材和电子教材可作为精品课程建设的重要组成内容和充分条件。3.5 存在的问题及有关建议路基路面工程国家精品课程建设经过1年多时间的努力，已经在教学课件、教学视频、网络课程建设等方面取得了丰富的成果，已经成为学生学习的重要资源。通过调查，目前100%的上课学生已经学会充分利用精品课程资源，并且取得了很好的效果。但也有一些问题：（1）实践教学优质教学资源建设在丰富的网络课程教学资源建设过程中，进行网络实践教学资源建设十分重要，只有将两者结合在一起，才能丰富和完善精品课程教学资源。（2）精品课程教学资源的开放与共享建设精品课程本身应该是一个教学实践和教学研究的过程，精品课程建设需要以实践所取得的理论来推动其前进