李 銳，沈 揚，鄭長江，劉 云

(河海大學 土木與交通學院，江蘇 南京 210024)

黨的十九大報告明確提出“優(yōu)先發(fā)展教育事業(yè)”，發(fā)出了建設教育強國的號召，充分體現了以習近平同志為核心的黨中央對教育事業(yè)發(fā)展的高度重視，為我國教育事業(yè)發(fā)展指明了方向。教育部也于2018年在全國高等學校本科教育工作會議提出“培養(yǎng)一流人才，建設一流本科教育”的聯合宣言。人才作為國家科技發(fā)展與創(chuàng)新的第一源泉，是國家建設科技強國的關鍵，迫切要建設一支規(guī)模宏大、結構合理、素質優(yōu)良的創(chuàng)新人才隊伍[1]。創(chuàng)新實踐能力作為現代高層次專業(yè)人才的必備素質，已成為高校專業(yè)人才培養(yǎng)的主要目標。

中國目前擁有世界上最大規(guī)模的工程教育[2]，作為高等教育的重要基礎專業(yè)，交通土建類專業(yè)為我國“一帶一路”戰(zhàn)略的工程建設培養(yǎng)了一大批工程類專業(yè)技術人才。復雜工程問題僅靠某一方面的知識難以解決復雜問題，越來越需要多學科知識整合，進一步重構課程體系[3]。基于創(chuàng)新教育理念改革和建設專業(yè)課程，將創(chuàng)新教育課程與專業(yè)課程整合，有助于進一步充實和健全創(chuàng)新教育課程體系[4]。針對交通土建類專業(yè)，將在專業(yè)培養(yǎng)方案基礎上，結合專業(yè)課程教學大綱，進一步推進工程教育專業(yè)培養(yǎng)目標導向的交通土建類專業(yè)課程教學改革。通過對標工程教育專業(yè)認證的12條畢業(yè)要求，結合專業(yè)課程特點，逐一梳理并確定專業(yè)課程所支撐的畢業(yè)要求，并以此作為課程教學改革的建設目標。在此目標的指導下，從教學授課方法完善、專業(yè)人才技能培養(yǎng)、產教合作模式構建等方面進行改革，在課程建設中有機融入新工科、課程思政等理念，培養(yǎng)具有國際視野、專業(yè)素養(yǎng)高、實踐能力強的創(chuàng)新實踐型交通工程專業(yè)人才。

1 創(chuàng)新引領的專業(yè)課程教學方法改革

借助翻轉課堂研討教學、虛擬仿真實驗教學等形式多樣的現代化教學授課手段，對交通土建類專業(yè)課程教學授課方法進行完善，從而創(chuàng)新引領交通土建類專業(yè)高等教育教學課程改革。在教學授課過程中，借助多種教學方法，激發(fā)學生的主動性和積極性，喚醒學生自身求知與探索潛能，讓學習變成一個主動探索的過程，從而提高教學效果[5]。

1.1 翻轉課堂研討教學

翻轉課堂作為一種新的教學模式，通過改變教師教、學生學的知識傳授模式，有效調動學生的主動性而提高課堂教學效果與教學質量，從而備受推崇[6-7]。翻轉課堂可賦予學生更多的自主性課程管理，有效改善傳統“一言堂”“滿堂灌”等過度以教師為中心的教學授課方式，能夠更好引導學生深度學習，把傳統課堂中簡單易懂的環(huán)節(jié)移至課外，培養(yǎng)學生們的自學能力。此外，還能夠更好地為授課教師借助課堂開展師生互動、生生互動的研討式教學，在課程翻轉實踐中進一步完善“課前預習(在線)+課堂研習(教學研討結合)+課后復習(在線)”的授課模式，并更加有效地幫助學生解決復雜交通問題，進一步提高授課效果。

在課前預習階段，將提前為學生準備在線學習視頻、PPT及相關材料，明確學習內容與方案、并為學生制定明確的學習內容考核與評價方案。教師在授課過程中，將采用“現場抽查提問”的方式檢查學生課前預習效果，并對學生未完全掌握的重難點內容有針對性的講解。在課堂研習階段，主要包括教師講解與師生研討兩部分內容。教師在授課過程中，將從生活中常見的交通現象入手，借助啟發(fā)式教學方法激發(fā)學生的求知欲，引導學生利用交通知識來解釋日常生活中遇到的交通問題，并圖文并茂地給學生們講述道路交通專業(yè)課程中晦澀的概念，使學生更加深刻的體會與理解課程相關知識。同時，從貼近學生日常生活的交通現象選題，開展課堂研討，進一步提高學生的課堂參與程度。在課后復習階段，通過在線課程系統，幫助學生梳理課程重難點內容，并通過設置課后作業(yè)并對復習效果進行檢驗。對于作業(yè)完成效果不理想的學生，通過多種途徑進行交流輔導，從而更早發(fā)現問題并及時解決。

1.2 虛擬仿真實驗教學

交通土建類課程會涉及到很多有關交通設施的規(guī)劃、設計、施工、養(yǎng)護等方面的內容，簡單通過課程講授很難給學生們留下直觀印象，又無法頻繁到交通設施現場進行參觀，學生更不能全程、實地、多次反復開展現場操作。虛擬仿真教學具有高效率、低成本、內容豐富、性能有效和安全等優(yōu)勢，將虛擬仿真教學與現實教學相結合有助于提高實踐教學效果，可使學生突破場地與設備的限制，掌握更多實踐技能，對于提高相關專業(yè)學生實踐能力具有重要作用[8]。因此，迫切需要通過搭建虛擬仿真實驗平臺，借助虛擬仿真實驗教學手段為學生直觀介紹交通土建類工程規(guī)劃、設計、施工、養(yǎng)護等工程相關步驟與流程，并將動態(tài)展示實驗成效，進一步加深學生對知識點的理解與記憶，讓學生能夠將所學課堂知識充分進行實踐。使學生更加深刻的體會與理解課程相關知識點，并真正做到學以致用，進一步激發(fā)學生們的求知欲。

在此，以河海大學開發(fā)的“新工科導向的道路建設全過程虛擬仿真實驗”(如圖1所示)為例，闡述虛擬仿真實驗內涵及效果。該虛擬仿真實驗以河海大學參建的南京市江北新區(qū)金穗路建設工程為背景，開發(fā)了包括地基處理、路面工程、道路交通設施設計與施工在內的道路建設全過程的虛擬教學內容，包括14個實驗操作步驟，可保證5 000人在線進行虛擬實驗，為交通工程、土木工程等專業(yè)學生開展道路建設全過程實踐學習和創(chuàng)新活動提供虛擬的教學環(huán)境。本虛擬實驗將自動記錄學生實驗過程的每一個環(huán)節(jié)，根據學生的操作評價學生對各類知識點的掌握情況，分別給出三個施工環(huán)節(jié)的成績檔次和本實驗最終成績。同時，還設置學生在線討論模塊，供學生以設計者、科研工作者及施工方等不同角色進行研討。通過本虛擬實驗，可使學生們更加深刻地體會與理解道路規(guī)劃、設計、施工等全過程相關知識，并真正做到學以致用，極大地激發(fā)了學生的求知欲。

圖1 道路建設全過程虛擬仿真實驗界面

2 多元融合的創(chuàng)新實踐專業(yè)技能培養(yǎng)

在新工科建設要求指導下，結合創(chuàng)新實踐專業(yè)人才的培養(yǎng)目標，通過課程思政教學、學科交叉融合、案例實踐教學、雙語互動研討等方式，進一步提升交通土建類專業(yè)人才培養(yǎng)實踐動手能力、綜合專業(yè)素養(yǎng)和國際化水平，從而引領高等教育創(chuàng)新變革[9]。

2.1 課程思政教學的人才培養(yǎng)

通過“課程思政”示范課程建設，將進一步提高學生的家國情懷，促進學生努力學習并掌握專業(yè)技能，培養(yǎng)學生吃苦耐勞的精神與踏實肯干的作風，從而進一步提高就業(yè)單位對學生的認可程度。課程思政建設的基礎應在“課程”，沒有優(yōu)質的課程，課程思政功能就會成為無源之水、無本之木[10]。通過在交通土建類專業(yè)課程中融入思政元素，引領專業(yè)學生的思政方向、提升學生的綜合素養(yǎng)，使學生深入理解國家大政方針和發(fā)展規(guī)劃，明確課程學習總體定位，將個人培養(yǎng)與國家發(fā)展需要聯系起來，樹立正確的大局觀；使學生充分了解交通土建相關工程建設的重要意義，充分了解行業(yè)發(fā)展水平，指引學生服務地區(qū)經濟發(fā)展需要，樹立正確的發(fā)展觀；使學生進一步增強專業(yè)知識背景，提高學生對交通土建行業(yè)的認可度，自我實現與行業(yè)需求緊密配合，樹立正確的價值觀。

以“道路交通安全”課程為例，將“交通強國”戰(zhàn)略導向的運輸安全發(fā)展框架體系與“以人為本”的交通安全防控技術融入課堂教學中，培養(yǎng)學生對道路交通安全的深層次理解，為從交通安全角度更好踐行“交通強國”戰(zhàn)略貢獻力量。在教學過程中，通過解讀習總書記在十九大報告中提出的“加強應用基礎研究，拓展實施國家重大科技項目，突出關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術創(chuàng)新，為建設科技強國、質量強國、航天強國、網絡強國、交通強國、數字中國、智慧社會提供有力支撐”，進一步介紹“珠港澳跨海大橋”“中國高鐵”“C919大飛機”等支撐“交通強國”戰(zhàn)略的交通超級工程，增強交通工程專業(yè)學生的使命感與自豪感。同時，結合世界衛(wèi)生組織的研究報告數據，闡述我國在道路交通安全方面存在的差距，激勵學生們通過學習交通安全相關知識來降低交通事故、提高我國道路交通安全水平，并在道路交通安全體系構建方面進一步踐行“交通強國”戰(zhàn)略。約85%的道路交通事故主要由人誘發(fā)，故需要重點研究人的相關特征，這也充分體現出遇事需抓主要矛盾、解決主要問題的方法論。因此，需要重點從人的角度開展道路交通安全方面的課程教學：研究人的交通安全特征、分析相關規(guī)律、研究相關預防措施、評價安全改善效果，從而全方位提升交通參與者的安全素質，并更加系統完善的構建“以人為本”的交通安全防控技術。

2.2 學科交叉融合的人才培養(yǎng)

交通土建類專業(yè)涵蓋了社會的政治、經濟、文化等方面，充分體現出各類知識的跨界融合。在交通土建類專業(yè)人才培養(yǎng)教學授課過程中，充分借助新工科的教學授課方法與人才培養(yǎng)思路，引入大數據、物聯網等創(chuàng)新科技，進而推動交通土建類專業(yè)與其他專業(yè)、交通專業(yè)內部各課程之間的跨界融合。在教學過程中，將系統闡述交通土建類專業(yè)與車輛工程、自動化、測繪工程、信息控制工程之間的關聯，進一步拓寬學生的視野；同時，從交通土建類專業(yè)培養(yǎng)目標出發(fā)，系統整合專業(yè)主干課程，梳理交通土建類專業(yè)內部各主干課程之間的關聯，從而為培養(yǎng)跨界融合的交通土建類專業(yè)人才提供保障。

以交通工程專業(yè)為例，專業(yè)的發(fā)展涉及道路設計施工、交通信息控制與交通管理決策等多學科專業(yè)門類，在交叉融合方面具有先天的優(yōu)勢和迫切的需求。通過融合人工智能、自動化控制等新興發(fā)展方向，從而更好支撐現代交通工程專業(yè)的信息化、智能化、智慧化發(fā)展，并更好助力交通工程人才培養(yǎng)的多學科交叉融合。借助虛擬現實技術，實現對各類交通工程規(guī)劃、設計、施工流程與步驟的可視化操作，對交通工程設施效果進行沉浸式體驗；借助大數據分析技術，分析出行者各類出行行為特征與交通系統運行特征之間的關系，為區(qū)域交通規(guī)劃設計提供參照；借助智能交通控制技術，分析交通系統運行效果，優(yōu)化交通系統控制方案。作為交通工程專業(yè)的主干課程，“道路交通安全”與其他主干課程也存在系統的內在關聯。通過梳理道路交通安全課程與交通規(guī)劃、交通設計、交通管理與控制、智能交通系統等專業(yè)課程的系統關聯關系，明確課程之間交叉融合的相關重難點內容，進而強化交通工程專業(yè)課程體系內部課程間邏輯關系(如圖2所示)，并通過將自動駕駛、移動互聯等智能交通技術引入道路交通安全課程教學，讓學生們能夠顯著感受到道路交通安全在智能化、智慧化等方面的特征，從而激發(fā)學生們的學習興趣、并培養(yǎng)學生們的學習習慣。

圖2 道路交通安全與其他專業(yè)課程內在關聯

2.3 案例實踐導向的人才培養(yǎng)

案例教學是涉及認識人才與培養(yǎng)人才的全面而深入的系統變革[11]。通過在課堂教學過程中融入工程實踐案例，進一步提高學生對相關理論知識的掌握程度。案例編寫將緊扣課程教學內容，結合授課團隊教師主持的工程實踐項目，將課程理論教學與工程實踐項目相結合，使學生能夠從理性和感性兩個方面學習課程相關知識點，從而加深大家對交通土建類專業(yè)課程知識點的認識與理解。同時，授課教師還將根據課程需要，提前發(fā)布研討課題，請學生們提前準備研討PPT及相關材料，并在課堂上現場研討。

以“交通設計”課程為例，結合課程授課教學大綱，選取相應的工程實踐案例(如表1所示)，并通過課堂講授、課堂交流、課后作業(yè)等形式開展專業(yè)課程的案例實踐教學改革。

表1 交通設計課程案例教學實例

2.4 雙語互動研討的人才培養(yǎng)

在授課過程中，結合交通土建類課程教學內容，選取部分課程、章節(jié)內容開展“中英文相結合”的雙語教學，并結合學生專業(yè)培養(yǎng)目標，通過課堂分組專題討論、課程論文等形式，提升交通土建類專業(yè)學生的英文交流能力、研究能力與寫作能力，從而進一步提升學生的學術能力。在課堂英文研討方面，依托課程重要知識點、結合交通工程領域新技術發(fā)展，設置雙語互通教學研討題目，供學生之間進行研討。

3 優(yōu)勢互補的全方位多層面產教合作

充分發(fā)揮企業(yè)與高校各自優(yōu)勢，在人才培養(yǎng)、成果轉化、應用示范等方面開展全方位多層次的產教合作，從而實現優(yōu)勢互補。

3.1 企業(yè)促進高校人才培養(yǎng)

借助企業(yè)在產業(yè)化技術應用、工程項目實踐等方面的優(yōu)勢[12]，為高校提供形式多樣的現代化教學授課手段與第一手的實際工程應用案例，從而提升課程教學效果。通過與相關企業(yè)共建學生實踐基地，借助企業(yè)的相關平臺資源，為學生提供生產實踐及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范基地，并通過課外實踐進一步強化學生分析問題和解決問題的能力[13]。交通工程、土木工程專業(yè)已建成包括“江蘇未來網聯交通研究院”“江蘇省交通節(jié)能減排工程技術研究中心”“江蘇省中設設計集團”“蘇交科集團股份有限公司”等19家學生實踐創(chuàng)新基地，并聘任了85名校外導師。每年定期通過“土木與交通大講堂”“非常近距離”“工程師之夜”等形式邀請實踐創(chuàng)新基地代表、校外導師等校外專家為學生開設講座、并開展交流。

3.2 高校助力企業(yè)跨越發(fā)展

作為推進產教融合的主體之一，高校將通過促進專業(yè)與產業(yè)間的創(chuàng)新要素流動和優(yōu)化配置，創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制，培養(yǎng)產業(yè)發(fā)展急需人才[14]。借助高校在人才培育方面的優(yōu)勢，為企業(yè)提供多層次、定制化的人才資源[15]。河海大學是一所擁有百年辦學歷史，以水利為特色，工科為主，多學科協調發(fā)展的教育部直屬全國重點大學，是實施國家“211工程”重點建設、國家優(yōu)勢學科創(chuàng)新平臺建設、一流學科建設以及設立研究生院的高校，可為企業(yè)提供全方位的人力資源支持。借助高校在創(chuàng)新研發(fā)方面的優(yōu)勢，可進一步助力企業(yè)產品研發(fā)，協同孵化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。河海大學完備的學科體系，在水利、土木、交通等工科學科方面優(yōu)勢明顯、具有較好的行業(yè)基礎，可為相關企業(yè)產品研發(fā)、工程難題攻關提供強有力的技術支撐。

4 結束語

創(chuàng)新實踐能力作為現代高層次交通土建類專業(yè)人才的必備素質，已成為高校相關專業(yè)人才培養(yǎng)的主要目標。借助翻轉課堂研討教學、虛擬仿真實驗教學等形式多樣的現代化教學授課手段，對交通土建類專業(yè)課程教學授課方法進行完善；通過課程思政教學、學科交叉融合、案例實踐教學、雙語互動研討等方式，深度融合創(chuàng)新實踐專業(yè)技能；充分發(fā)揮企業(yè)與高校各自優(yōu)勢，開展全方位多層次的產教合作，形成企業(yè)與高校之間的產教良性互動。通過開展創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)導向的交通土建類專業(yè)課程教學改革，將有效構建創(chuàng)新引領的全方位多層次人才培養(yǎng)機制，培養(yǎng)專業(yè)技能扎實、知識體系完備、具有國際化視野的創(chuàng)新實踐型交通土建類專業(yè)人才，并為現代化強國戰(zhàn)略提供強有力保障。