勘查技術與工程專業課程設計探討

時間:2022-03-22 09:25:00

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勘查技術與工程專業課程設計探討

摘要:本文結合重慶大學勘查技術工程專業課程設計的開展情況,討論了原有各理論課程對應的分項課程設計的不足,并針對由此而改進的綜合課程設計建設從教學模式和相關要求兩方面進行了相應的探討。相關教學研究和實踐表明,只有教學模式科學合理、參與課程設計的各主體責任明確,才能有效推進綜合課程設計的實施,同時達到培養學生對知識的綜合應用能力、實際動手與協作能力、獨立思考與創新能力等核心目標。

關鍵詞:勘查技術與工程;綜合課程設計;教學模式;實踐教育

1引言

隨著我國經濟社會的快速發展、城市化進程的不斷加速,加之“西部大開發”“一帶一路”等國家戰略的實施與深入推進,地鐵、綜合管廊、公路、鐵路、機場、港口、水利水電等基礎設施以及大規模城鎮化建設正在如火如荼地展開。此外,針對近年來地震、暴雨等引發的滑坡、泥石流等地質災害頻發,對人民的生命財產安全構成極大威脅的情況,國家對地質災害防治的力度不斷加大。這些工程建設、災害防治等工作的順利開展以及相關理論與方法的深入研究,都對勘查技術與工程專業提出了更高的要求,使得該專業的內涵和外延也在不斷地深化和拓展,與其相關的工程領域也不斷增加。其工作內容已不再只是原來的工程勘察而是包括了“巖土工程勘察、設計、施工、監測、監理”等各方向,來服務于交通、水利、水電、鐵路等工程建設部門[1]。由此可見,未來的巖土工程建設、地質災害防治等對相關各工種的交叉融合、不同專業人員在具體工程和科研實踐過程中順暢的協調配合與交流溝通提出了更高的要求。作為行業“排頭兵、偵察兵”[2]的勘查技術與工程專業,在專業人才的培養過程中,除了勘察、設計、施工、監測等相關專業知識的傳授之外,更重要的是培養學生在工程項目“規劃→勘察→設計→施工(監測、監理)→運營”整個過程的全局意識,深刻理解本專業在具體工程項目實施過程中的地位和作用,掌握從事相關工作的必要技能,樹立科學、嚴謹、負責的工作態度。改革各專業課程原有分項獨立的課程設計、開展綜合課程設計教學是實現上述專業人才能力培養目標的一個行之有效的重要環節[3-5]。本文將結合重慶大學勘查技術與工程專業(后文稱“本專業”)綜合課程設計的建設情況進行相應的探討。

2原有分項課程設計的不足

根據專業設置的特點,本專業理論教學體系基本分為地質類課程(如構造地質學、水文地質學和工程地質分析原理等)和工程類課程(如巖土工程勘察、基礎工程、邊坡工程、土木工程施工等)兩大部分[6]。這兩類課程后續的實踐環節均包含實習類課程和課程設計,但前者以實習類居多,后者課程設計任務較重,如前述巖土工程勘察、基礎工程、邊坡工程、土木工程施工等主干課程均有對應的課程設計環節。以往的這些課程設計大都在理論教學完成后相對獨立進行,雖然在課程的安排和調度上較為靈活,但是卻存在明顯的缺陷:①原先巖土工程勘察、邊坡工程、地基基礎、施工組織等理論教學后續的課程設計獨立開展,相互之間缺乏緊密的銜接,難以通過設計訓練建立系統綜合的知識體系;②以往的分項課程設計課時較短(大都均為1周),設計題目的設置及相關要求只能刪繁就簡,與實際工程項目的結合不夠密切,設計過程和步驟格式化現象明顯,不僅難以調動學生的積極性和創造性,而且無法避免大范圍抄襲情況的發生;③由于各課程設計獨立開展,各設計的責任教師大都為該門課程的理論授課教師,使得各相關課程教師缺乏有效的教學交流與互動,導致可能的理論教學內容重疊,有時還會出現不同的課程設計布置雷同的題目和任務等情況,造成教學資源和時間的極大浪費,無法達到理論和實踐教學相互促進的目的。因此,需要針對上述問題,圍繞重慶大學本專業“卓越工程師教育培養計劃”的目標,合理設置能夠融合學科特色與教學資源優勢、緊密結合具體的工程項目、充分調動學生的主觀能動性并培養其分析與解決問題能力的綜合課程設計環節。

3綜合課程設計教學模式

3.1綜合課程設計涵蓋內容及任務。按照重慶大學本專業培養方案及教學大綱要求,結合相關理論課程教學計劃及進度安排,針對本專業的特色與定位,確定綜合課程設計主要包括巖土工程勘察、邊坡支擋結構、地基基礎、施工組織等方面的內容,學時共4周。將原本相對獨立的巖土工程勘察課程設計、邊坡支擋結構課程設計、地基基礎課程設計、施工組織課程設計四門課程設計(每門設計原課時均為1周)合為一體。綜合課程設計的任務是:首先,根據擬建工程的相關要求、場地條件等原始資料,結合現行規范要求提出合理的勘察方案,進行場地穩定性、水土腐蝕性、建筑可行性等的分析評價并提供必要的相關參數取值;其次,依據上一環節提供的相關參數,對周邊環境邊坡進行支護結構設計;第三,根據前期勘察設計與邊坡支護設計的成果,結合擬建建筑物相關結構參數具體要求,對主體建筑物基礎(基坑)工程進行綜合設計;最后,對前面涉及的邊坡支護和基礎工程分項內容進行施工組織計劃設計。3.2選題模式。合理的選題是影響綜合課程設計教學效果的關鍵。教師在設計課題內容時,應以培養學生綜合應用能力為主旨,并保證能夠涵蓋所涉及的所有先修理論課程的基礎與重點內容。例如本專業綜合課程設計題目可以針對某具體的工程或科研項目(涵蓋教學要求的勘察、邊坡支擋、基礎、施工等設計環節),通過變換部分關鍵原始資料數據形成多個設計題目供學生選擇。3.3設計指導模式。針對本專業的特點,結合綜合課程設計的任務要求,可以考慮以下兩種模式開展設計指導工作:一是將教學班級分為若干小組(每組3-5人),每組1-2名責任老師,負責該組設計全過程指導工作;另一種是將綜合課程設計分“勘察”“邊坡支擋設計”“基礎設計”“施工”四個階段,每個階段若干責任老師負責該階段的設計指導工作。具體的模式選擇可以結合本專業師資力量、選題情況、前期理論教學情況等綜合考慮。但是無論選取何種模式,均應滿足相關的要求(詳見后文第4節),以便保質保量地完成綜合課程設計的指導工作。3.4考核模式。有效的評價機制是可持續開展綜合課程設計的保障[7]。成績考核建議以階段性考核與最終考核相結合的方式進行。階段性考核在綜合設計各主要環節計劃截止的時間節點上進行,主要考查學生在該環節設計的完整性、合理性、以及與之前設計成果的銜接情況;最終考核在課程設計終期節點進行,主要包括學生提交的設計報告、計算書、圖紙等的格式與內容是否符合要求,設計是否符合現行標準與規范并合理可行,相關計算是否正確,設計方案是否具有創新性等方面。應制定涵蓋上述各方面的具體量化評價指標,結合學生日常考勤以及最終答辯情況給予最終評分。

4綜合課程設計的相關要求

為了順利完成教學大綱的要求,實現綜合課程設計“綜合性、系統性、創新性”的目的[8],筆者總結多年來的相關教學經驗,認為在推進本專業的綜合課程設計過程中,教學單位、責任教師、學生均需要滿足相應的基本要求,分述如下。4.1對教學單位的要求。教學單位承載著綜合課程設計教學任務的制定、下發、監督以及審核等工作,在綜合課程設計的教學實施過程中需要滿足下列基本要求:(1)提供合適的設計場所。設計教室中需要提供多媒體教學設備、制圖桌板等必要的設施。(2)擁有滿足設計要求的較為詳盡的信息資料庫(包括網絡信息資料和實體圖書館),能夠提供相關電子或紙質文件形式的相關研究論文、專著、教材以及現行國家、行業、地方標準規范等資料。(3)應有長期聯系(合作)的相關工程建設項目或工程建設單位,能夠在綜合課程設計之前的相關理論課程教學中為學生提供必要的實習場所,提高學生對基礎知識和現象的理解與認識,便于后續教學活動的順利開展。4.2對責任老師的要求。責任教師是綜合課程設計教學任務具體的指導者與執行者,其對學生能否順利完成符合要求的設計具有重要的作用,應注重以下工作:(1)責任教師要有良好的專業素養,對課程設計涵蓋的各專業基礎知識、理論、前期課堂教學的重點難點等了然于胸,能夠很好地理解與執行教學大綱的相關要求,對現行國家、行業、地方標準規范等非常熟悉;建議有相關工程經驗的教師或邀請相關專業的工程技術人員擔任教師組成員。(2)要準備相應數量、滿足設計需要、涵蓋綜合課程設計各個環節的設計依托工程原始資料。在設計開展之前要對各個設計題目進行可行性、難易程度、與現行規范的符合度等的試做與核查,以避免可能的錯誤、遺漏、矛盾等不合理情況發生。可供選擇的設計課題及相關要求應在滿足教學大綱的前提下盡可能做到適度寬松,以便培養學生對知識的綜合應用能力,并在規范允許的范圍內充分發揮其創造力。(3)在課程設計準備及正式開展過程中,各專業(分組)教師之間應定期進行良好的溝通協調。設計準備階段的協調主要包括設計題目的選取、關鍵數據變換、各組題目難易程度的平衡、各環節的具體任務以及應該得出的關鍵數據和結論(為后續環節做準備)、各環節設計時間安排等;設計開展過程中的協調主要包括對前述設計準備過程中可能的遺漏、學生在設計過程中的問題反饋、其他未預見的問題等的協商、處理。(4)制定科學合理的課程設計教學計劃、考勤制度及答疑安排,并嚴格遵照執行。教學計劃主要涉及各個環節的進度計劃、時間節點以及階段考核安排;考勤制度主要涉及對學生日常出勤情況以及設計進度情況的檢查;答疑的主要形式為設計教室日常答疑、固定時段專門答疑,此外還可充分利用網絡通訊的優勢進行網上及時答疑,具體的答疑形式及時間安排應由責任教師之間協商并充分征詢學生意見后確定。4.3對學生的要求。學生是參與課程設計的主體和關鍵,在整個設計過程中務必遵照下述要求:(1)理解和領會綜合課程設計的目的、任務和相關要求,在給定的范圍內合理選題并獨立完成。(2)綜合運用之前課堂教學中掌握的理論知識,結合課程設計要求及所選課題的具體情況,開展綜合設計工作。(3)注重自身主觀能動性的發揮。在設計中除了向責任教師咨詢答疑外,應積極主動地進行相關標準規范與資料的查詢、閱讀、理解和運用,并能夠提出合理可行的創新性方案和設計成果。(4)最終提交的文字報告格式規范、內容完整、設計合理可行;計算說明書內容詳實、計算正確、各部分前后呼應不矛盾;相關圖紙符合規范、圖面整潔、繪制正確。(5)嚴格遵守考勤制度,按時出勤;注意各環節的時間節點,盡可能提前完成并交付責任教師核查,給自己留有修改錯誤和不足的時間。

5結語

綜合課程設計是一項專業性、綜合性、實用性、系統性的重要教學環節,目的是鞏固和加深學生對專業理論知識的理解,提升學生綜合應用專業知識解決實際問題的能力,為后續畢業設計及繼續深造與工作實踐打下堅實的基礎。其對教學模式的可行性、合理性以及對教學單位、責任教師、學生等均提出了較高的要求,需要各方共同努力才能順利推進,為社會培育出具有扎實理論基礎、獨立工作能力和富有創造力的合格人才。

參考文獻

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[8]符彥惟.構建新型綜合課程設計促進創造性思維培養[J].江蘇工業學院學報,2006,7(3):80-82.

作者:李 鵬 劉新榮 鐘祖良 楊忠平 王桂林 單位:重慶大學土木工程學院