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地质勘察课程设计

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地质勘察课程设计范文第1篇

关键词:勘查技术与工程;课程体系;专业建设

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)24-0279-03

随着我国铁路、公路、水利等基础设施建设的快速发展,以及国家不断提高对工程灾害和地质灾害的防治力度,同时国家注册岩土工程师制度的实行,勘查技术与工程专业的内涵和外延也在不断地深化和拓展,与本专业相关的工程领域也不断增加。其工作内容已不再只是原来的工程勘察,而是包括了“岩土工程勘察、设计、施工、监测、监理”等各方向,来服务于交通、水利、水电、铁路等工程建设部门。学生毕业后可从事岩土工程勘察、地基基础设计、环境岩土工程评价与治理、岩土工程施工和监测等工作。我校勘查技术与工程专业为2010年新上专业,是在两个原有专业(岩土工程和工程地质)的基础上建立起来的,是在结合我校土木工程专业学科特点的基础上,充分利用土木工程中两个已有专业(岩土工程和地质工程)的资源优势建立起来的,目的是创办具有自身特色的勘查技术与工程专业,使本专业的学生具有较宽的专业知识面,具有较高的综合素质和能力,以满足社会工程实践对本专业人才的要求。

一、勘查技术与工程专业人才培养目标和指导思想

本专业培养目标为:适应社会主义现代化建设需要,在德、智、体、美和知识、能力、素质各方面协调发展,拥有良好的公共社会科学和自然科学基础知识,系统地掌握勘查技术与工程基本理论和基本知识,获得岩土工程师的基本训练,能在铁路、公路、房建、市政等领域从事工程地质勘察、岩土工程设计与施工、工程物探、地基处理等、地质灾害的预防等工作的高级工程应用技术人才。学生在校系统学习勘查技术与工程学科专业基础知识和实验、实践技能,获得岩土工程师的基本训练,毕业后能将其应用于各领域。同时根据本专业的学科发展以及社会对勘察类人才需求的特点,确立了我校专业人才培养的总体指导思想:宽口径、厚基础、强适应,适应学科发展,知识结构合理,知识传授与实践能力、创新能力的培养并重,适应社会对人才的需求,实现学校学习与单位工作之间的无缝连接。

二、勘查技术与工程专业课程体系构建和专业建设

在详细调研国内外勘察技术与工程专业课程体系的基础上,结合我校特色,对人才培养体系进行了全方位的研究、探索,对该专业的教学内容、手段进行一定调整,建立了与培养综合素质人才和注册岩土工程师制度相适应的勘查技术与工程专业课程新体系,课程教学体系的主题思想是以学生的能力培养为主线,理论教学与实践教学相结合;以学生的综合素质发展为目标,各教学环节在教学过程中实现整体优化。

1.构建递进式强化培养模式,强化学生的能力和素质培养。突破传统的本科教育中“老三段”(基础课、专业基础课、专业课)为序列体系的课程模式的培养模式,构建了递进式培养模式:即初步培养、单项强化培养和综合提高的培养模式。在初步培养阶段,学生一入学就进行专业认识实习,学生除了学习一些基础课外,同时学习专业概论课,形成对本专业的初步认识。在单项强化培养阶段,主要是让学生进行集中的理论课程学习和专业实践,来强化学生在单项技术方面如岩土工程勘查、基础工程、地基处理等方面的能力。综合提高培养阶段主要是采用典型工程案例教学,通过对整个工程案例进行整体介绍,包括工程勘察、方案设计、施工技术等方面进行综合分析,同时在讲解过程中让学生结合已学知识进行多个方案的论证、讨论,从而提高学生的综合素质和解决问题的能力。

2.建立宽厚适宜的理论课程教学体系,强化学生的能力和素质培养。构建课程体系时以培养学生的专业能力为出发点,首先明确了课程体系中各门课程的地位和任务,以及各科课程间的界定和联系。课程体系设置在横向上,打破学科分割,将全部理论课整合为五大模块,即人文课、自然科学基础课、专业技术基础课、专业技术课和选修课,学生除了进行系统地理论和专业课程学习外,还可根据自己的爱好对选修模块进行课程选修,从而利于学生的个性发展。在纵向课程安排上,我校勘查技术与工程专业以“数学、力学-地学-勘查技术-工程实践”为主线,同时强化外语、计算机在本专业上的应用能力。依托土木工程,以培养注册岩土工程师为目标,根据知识、能力和素质为主的培养要求,一些主干课如高等数学、工程力学等要有足够的深度,从而使学生具备足够扎实的理论基础。地学和勘察技术等相关课程,如岩土材料力学、土力学、工程测量、建筑材料、普通地质学、矿物学与岩石学、水文地质学、构造地质学、岩体力学、岩土工程勘察、工程物探等课程,在保证学生具备较宽的知识面的同时,突出课程的应用性。如《基础工程》、《地基处理》这两门主要专业课在进行教学时,建立了由基本理论和综合应用两部分组成的两步阶梯式的课程教学:即首先系统介绍基本理论以及各种方法的基本原理和工艺,然后通过完整工程实例进行综合性的案例教学,使学生对所学基础知识进行重新认识和综合应用。在开设以上专业课程的同时,还开设环境岩土工程、工程监理、地质灾害防治、岩土工程应用软件等相关选修课程,使学生的知识面得到拓宽,专业知识更加深厚,知识结构更趋合理。

3.建立综合的设计和实习的实践教学体系,强化学生的能力和素质培养。加强培养学生的工程意识,增加学生工程实践的机会,加深学生对专业知识的理解,增强学生的应用和解决问题的能力。设计环节教学体系主要从以下几个环节构建:课内的课程设计、单项工程设计、毕业设计等。实习实践教学体系按课内实验、认识实习、单项技术实习(如地质实习、测量实习)、生产实习、毕业实习等依次递进地来构建实习体系,使学生对所学理论的认识不断加深和强化,同时加强了学生对理论知识的综合运用。同时在实践教学中,教师要注重培养学生用所学理论知识解决实际问题的能力,以提高他们的综合能力。与生产单位合作建立生产实习基地,结合生产、教学及科研建立产学研基地,进一步提高教学效果。目前我校勘察技术与工程专业已经与北方设计院、河北勘察设计研究院建立了校外实习基地。学生在实习基地可直接参与到单位的实践中,便于将学校中的理论与实践结合,加深理论知识的认识和提高毕业后的实践能力,实现在校学习与单位工作之间的无缝连接。

4.加强专业课的课程建设和师资建设。加强本专业的课程建设。我校的勘察技术与工程专业是以岩土工程与工程地质为基础建立起来的,在这两个老专业的课程中,现有“土力学”、“基础工程”、“工程地质”等省级精品课程,今后,还要继续加强学科的课程建设,通过课程建设来不断提高人才培养水平。加强该专业的师资队伍建设。加强专业教师工程师素质培养对专业特色发展可以起到促进作用,为社会培养出高素质、有竞争力的专业人才,奠定坚实的基础。同时勘察技术与工程专业是国家注册岩土工程师考试的主要专业。我专业现有的任职教师中,有国家注册岩土工程师5名,他们通过广博的专业知识和丰富的实践经验来熏陶学生,影响学生,提高学生的专业认知度和热情,来提高人才的培养水平。

地质勘察课程设计范文第2篇

水文地质专业是地球科学的分支学科。主要研究地下水及其相关的水资源与环境。高职水文地质专业课堂教学是以就业为导向,以水文地质专业理论知识的提高为核心,以高等技术应用型专门人才培养为根本任务的教学模式。我国经济的快速发展及市场的需求,对信息化和新技术的要求越来越强烈,各地质勘探单位对应用型高级专业人才的需求与日俱增,每年水文地质专业毕业生的就业压力很大。水文地质专业在课程设置时就应思考如何构建一个科学合理的课堂教学体系,加强课堂教学环节,确保人才培养目标的实现。

1.高职水文地质专业课堂教学现状

水文地质专业的建立虽然有半个多世纪,但受中国经济和行业发展的制约,目前课堂教学还是传统的填鸭式教学方法。中国高等职业教育与欧美等发达国家高校相比还存在较大差距,无论在软件与硬件方面都有很多不足。

1.1专业培养目标不清

水文地质专业实践性很强,应以实践能力为培养目标。但多数院校的教师在课堂教学环节上没有认清培养目标,还停留在普通高校说教为主的原始教学模式上,课堂理论教学在教学中所占的比例较大。笔者认为,应从培养目标、专业知识特点、水文地质需求等方面构建专业培养体系,确定明确的培养目标,即培养实践能力较强的应用型学生。

1.2师资力量不足

目前国内许多高职院校的师资[1]力量严重不足。以吉林大学应用技术学院水文与工程地质系为例,现有教师7人(其中包括1名实验员),分别为三个年级三个班授课,每个教师要讲2―3门课程,有时还要聘请其它系的教师;教师的年龄偏高,技术职称过于集中,我系7名教师中年龄最小的也有40多岁了,副教授占85%以上,比例严重失调;近几年有三人要退休。符合要求的“双师型”教师较少甚至没有;讲课内容缺乏实践技能和应用能力,讲授的课程很难与生产实际相结合。

1.3重理论轻技能,重证书轻实践

传统大学教育注重基本理论与概念,高职教育沿袭了传统的教育理念。专业课程的设置和学习目标都以基本理论为主。实践技能的训练与实习所占比例较少。我校水文地质专业理论课时为80%,其余20%为实习实训。很多学生认为能拿到毕业证书就容易就业,对实训实习失去兴趣甚至根本不参加。无法使个人业务能力提高,个人综合素质发展也不符合专业培养目标和社会需求[2]。

1.4教学配套严重不足

沿袭传统的教学方法,高职院校水文地质专业的培养体系和目标不清晰,教材的编写基本参考原有的传统教材,例如,新编的高职高专类“十一五”规划教材《普通水文地质学》,与原普通高校同类教材的重复率达到80%以上,体现不出高职高专能力培养方面的内容,教学配套教材无法与高职高专的实践能力培养相联系,与水文地质的发展和社会需求严重脱节。

1.5校内实习条件简陋效果无保障

高职院校的校内实习条件简陋,甚至没有基本的实验室和简单的实习实训设备,很难向学生提供全面有效的实训机会。作为实践性较强的水文地质专业,课堂上应该有模拟实践的实验、试验等实训过程。

1.6考核方法简单

高等技术应用性型人才是高职水文地质专业培养目标,大多数高职院校对学生的考核简单,主要局限于基本理论和基本概念上,没有实践能力方面的考核。我校水文地质考核都是书本上的内容,而且期末试卷成绩只占总成绩的40%,其余60%包括平时课堂提问、作业、测验及学习态度等,根本谈不上实践能力的培养。

2.高职水文地质专业课堂教学改革措施

2.1改变传统形式化教学方法

教案要求、课程设计模式、板书设计等,这些都属于教学形式。一位教学经验丰富的老师说,讲好一堂课,关键是学生理解了你所讲的内容,而不在于板书的设计与安排的多么好;多媒体课件是教学的辅助形式,能用则用,对于简单的图形,一边讲一边在黑板上画效果更好;教学检查更应该注重教学效果的检查。

当然,为保存教学资料和教学评估也要做这些工作,但不能作为重点。

2.2加大实习实训课时量

传统教学课时量与实习实训课时量的比例是8:2,教师讲的多,学生做的少;即使是实习实训,大多数时间也是老师在讲,学生袖手旁观,更不动脑动手去操作。近几年带学生进行野外实习,体会较深的是教师又讲又做,而学生没事干。要想改变学生这种懒惰的思想,必须让学生多做,课堂与实习实训的课时比例应该为4:6,即教师讲的少,学生做的多。

2.3教师重点讲授基本理论与方法

课堂上教师应该把基本理论概念给学生讲清楚,指出重点与难点。比如讲授《地下水动力学》这门课程,应把重点放在裘布依公式及泰斯公式上,再结合这两种理论讲授相应的例题。把其余的时间留给学生。学生的时间安排:一是学生自学,教师随堂辅导,解答学生提出的问题;二是通过自学后让学生扮演教师的角色,站到讲台前讲课,而教师坐到学生的位置听课,对讲课的学生提出问题及指导。三是学生进行分组讨论,然后各小组之间再进行交流与探讨,达成共识。

2.4学生独立完成课题

水文地质专业要求实践能力较强,教师讲授基本理论知识后,重要内容是应用基本理论解决实际问题。笔者介绍两个实际经验。经验Ⅰ:渗水试验的设计与实践。第一步,教师讲解渗水试验的基本理论;第二步,把要求做渗水试验的资料分给学生,同时让学生熟悉并查找与渗水有关的资料;第三步,学生根据实际资料进行渗水试验设计书的编写;第四步,依据设计书到野外进行渗水试验。经验Ⅱ:搜集实习区域资料编写实习报告。水文地质专业每学年都要进行野外教学与生产实习。以二年级秦皇岛模拟生产实习为例,实习前教师布置任务,搜集秦皇岛石门寨地区的地质、水文地质、工程地质及相关环境地质灾害资料,独立完成《秦皇岛石门寨水工环实习报告》,为实际教学与生产实习奠定基础。

传统水文地质试验与教学生产实习都是教师讲授,然后教师手把手教学生做,束缚了学生主观能动性的发挥,大多数学生懒得动脑学习,懒得动手去做。上述两个经验能够弥补传统课堂讲授的缺陷。

3.改革考核模式

高职高专是培养学生实际操作与生产能力的教育,必须改变传统的一张试卷定成绩的考试模式。应该对学生进行综合考核。具体的考核成绩比例为:平时成绩占10%;实习实验(试验)占10%;随堂测验考试占20%;期末试卷占60%。而对于二年级或三年级,可以根据课程的性质进行适当调整,比如《水文地质勘查技术与方法》这门课,期末考试可以写水文地质勘察报告,抽水试验设计,水文水井钻探设计等。

4.教师到生产单位实践学习

高职高专院校的教师应该既具有深厚的理论知识,又具备丰富的生产实践经验。事实并不如此,大多数教师是从学校门再到学校门,没有生产实践经验,教给学生的只是书本知识,不能解决实际生产问题,甚至教师根本就没有遇到过此种问题,怎么能培养学生解决生产实际问题的能力?居于这一点,应该把教师送到生产单位实习,没有课的教师有充足时间安排实习,有课的教师可以安排在寒暑假期间,条件允许可以一边上课一边实习。教师通过生产实践得到锻炼,也会把实践经验传授给学生。

5.加强学校与企业项目实习、生产联合

根据高职高专的培养目标,应该加强学校与企业实习、生产联合[3]。学生在学校学的是理论知识,而企业才能使学生的理论与实践结合起来,提升学生的动手能力。与我校有联系的企业单位很多,主要分布在吉林、黑龙江、辽宁、内蒙古及华北各个省区。2008年―2011年,吉林大学应用技术学院国土资源系水文地质专业学生在黑龙江省地质调查研究总院、904水文地质工程地质勘察院、黑龙江省第二水文地质工程地质勘察院及齐齐哈尔地质勘察院等许多地质企业实习,单位负责教师与学生的吃住等费用,学生每天还有一定的补助,最重要的是教师与学生直接参加企业的生产项目,如《哈尔滨市城市地质调查》、《贵州抗旱水文地质抽水试验》(904援贵抗旱找水项目)等许多项目,教师与学生直接参与搜集资料、整理资料、野外地质编录、抽水试验及编写报告等工作。通过生产锻炼,学生的实践能力提高了,表现优秀的学生跟单位直接签订了就业合同。

6.结语

高职水文地质专业的课堂教学模式多种多样,教师讲授理论与基本概念是基础,同时还要培养学生的自主能动性,学生参加实习及综合训练。要系统结合生产单位的生产实践进行实践性教学,以不断丰富和完善水文地质专业的教学内容、方式与方法。随着社会对资源尤其对地下水资源的需求以及对水环境治理与保护的加强,地勘单位对高职水文地质专业人才的需求会越来越紧迫,包括我校在内的各高职院校应根据市场需求寻求高职水文地质专业教学改革与发展方向,调整专业设置,整合课程体系,重构高职水文地质应用人才培养模式,培养学生的实践能力、创新能力和创业意识。

参考文献:

[1]季勇.高等职业教育师资队伍建设的思考[J].经济师,2006,(1):101-102.

地质勘察课程设计范文第3篇

关键词:地质工程教育;校企合作模式;人才培养现状;培养模式

近年来我国职业教育取得了较快的发展,职业学校主要是为社会培养急需的应用型人才。地质工程专业主要培养专业的地质勘察技术人员,在地质技术人才培养过程中,受制于教学规模及经费等多种因素的影响,学生在校内只能掌握地质工程相关的理论知识,实践操作能力较差。因此需要与企业进行合作来培养人才,对地质工程教育人才培养模式进行改革和创新,有效的提升学生的工程实践能力,使学生走入社会后能够更好的适应工作岗位。

1地质工程专业人才培养现状

地质工程是认识地球与人类关系的重要渠道,而且在资源、能源、环境及减灾方面能够更直接服务于社会经济,对经济的发展具有先导性和基础性的作用。当前我国无论是高校还是职业学校中都开设了地质工程专业,而且各学校侧重点不同,这样即使是同一个专业,不同学校设置的课程也会存在较大的差异,培养规格也存在较大的不同。但这个专业却具有一个共同点,就是学生的培养多集中在学校里,这就导致与企业交流和社会衔接都十分缺乏,学生很少有机会进入矿山,这就卖到无法全面熟悉和了解矿山地质、资源状况和勘探开发流程等,这必然会对地质工程人才服务社会的效果带来较大的影响,不利于矿产资源勘查和开发工作的顺利开展。特别是在当前资源危机不断加剧的新形势下,社会发展过程中对地质工程技术需求量较多,特别是一些专业的地质工程技术人员更是缺乏。因此需要培养一批高素质的地质工程技术人才,使其更好的服务于社会经济,有效的满足地勘行业对专业人才的需求。

2地质工程教育与校企合作培养模式分析

对于当前职业学校开设的地质工程教育,需要在总结专业学科优势和特色的基础上,与建立校企联合培养人才模式,即学生在校学习与企业实践有效的结合,学校和企业共同参与到地质工程专业人才培养中来,构建以校企联合培养为核心的地质工程专业人才培养新模式,为学生提供良好的成长环境,为其步入工作岗位打好基础。

2.1构建校企联合培养教学新体系

(1)校企共建课程。在校企联合培养模式中,对于专业的发展规模和行业的需求由学校和企业共同商讨,从而围绕着学科的发展,将地质工程教育与企业进行衔接。通过对地质工程专业基础课和专业课教学内容进行优化,同时选取部分课程开展校企共建,教学大纲和教案与任课教师与企业专家共同来制定,充分的将矿山工程元素与设计教学等环节融入其中。(2)结合工程实际改革教学方法和教学手段。在地质工程教育中,需要授课教师要深入到企业,对矿山工程实例、工程要求、行业标准和规范等内容进行深入了解,结合这些内容进行授课,使教学内容与实际更为贴近。在教学中,所有案例都要与实际结合,无论是教学还是考核都要与工程实际结合,并做到因材施教,开展个性化教学,使学生能够更全面的掌握所学的专业知识。(3)建立企业阶段学习新模式。校企联合制订科学合理、切实可行的企业阶段学习体系、企业培养实施细则,鼓励部分专业课、人文素质课到矿山企业上课,课程设计、实习、毕业设计到企业实地进行。

2.2实践教学环节实行“双导师”制

企业为每位学生选定导师,与学校的学业导师一起共同指导学生的工程实践。校外导师的主要职责侧重于指导学生提高地质工程实践能力,培养学生形成良好的职业道德,解决学生理论学习的不足,增加实践认知能力以及适应未来工作的能力。校外导师重要的一环是指导本科毕业设计,要求学生必须结合企业生产实际“真刀真枪”地干。

2.3多渠道构建多元化的兼职师资队伍

为了更好的提高教学的质量,需要对校内教师进行工程训练,这样校内教师能够更好的胜任实践教学。同时还要从企业引进高水平的专兼职教师,进一步对学校师资队伍结构进行完善。另外,还要邀请国内具有丰富实践经验的知名专定和学者开展专题讲座,这样构建一支多元化的专兼职师资队伍,有利于全面提升工程教学质量,提升学生的实践能力。

2.4严格企业导师的规范与考核

受聘担任企业导师的将是有足够工程实践资历和专业技术职务的技术人员,或具有担任企业高级管理职务的人员或高级研发人员,其职责是开设课程或指导学生实习、实训和毕业设计。企业导师实行聘期制,学校与企业协商制定企业导师聘任和管理办法,严格教师聘任与考核。

3结束语

在地质工程教育中,通过与企业进行合作,能够培养出一批具有综合素质的专业工程技术人才,更好的满足社会发展过程中对地勘人才的需救济。在实际工作中,为了更好的提高地质工程教育人才培养的质量,需要深入企业,对地质工程专业人才的需求情况进行全面了解,然后确定地质工程专业人才所需的知识结构,以提高学生的综合能力和实践创新能力作为培养的核心,开展校企联合培养模式,构建校企联合培养体,从而培养出一批高素质的地质专业人才。

参考文献:

[1]刘述丽,姚平.高职院校“校企合作”模式的实践与思考[J].中国新技术新产品,2011(08).

[2]熊晓云,陈浪,熊安香,马平.高职院校地质找矿高技能人才培养模式探讨[J].国土资源高等职业教育研究,2013(02).

地质勘察课程设计范文第4篇

(一)明确课程培养目标,建立突出岗位职业能力培养的课程标准

《地基基础工程》课程是建筑工程技术专业岗位核心课程之一,是培养地基基础工程施工与工程管理职业能力的课程。通过对建筑企业调研,与建筑企业实践专家、同行学者明确课程培养目标,共同制定科学合理、突出岗位职业能力培养的《地基基础工程课程标准》,使课程标准更加适应专业知识、职业能力、综合素质的培养目标要求,并通过随堂听课、教学过程随机检查等方式检查课程标准执行情况[2]。

(二)根据工程施工和工程管理岗位的职业要求,更新、调整课程的教学内容

根据学生就业的工程施工与工程管理岗位的需要,结合行业和工程实际,以岗位核心能力培养为目标,调整课程的教学内容,做到“两个衔接、两个突出”,即:“理论教学与前、后续课程相衔接,实践教学与职业岗位实际需求相衔接;突出学生的职业能力培养,突出学生的可持续发展。”

1.教学内容与前后续课程衔接,突出学生技术应用能力的培养

《地基基础工程》课程涉及的相关领域较广,与土木工程材料、建筑结构、建筑施工技术等课程之间重复、交叉的知识点较多,在教学内容的组织上,以职业岗位需求为教学内容的取舍标准,注意与前、后续课程的衔接,尽量避免、减少与已学课程内容的重复,提高课程的教学效率,并帮助学生学会寻找各课程之间的内在联系,融会贯通地掌握专业知识,突出学生技术应用能力的培养[3]。

2.不断更新教学内容,突出职业能力的培养,突出教学的规范性和专业性

随着世界科学技术的发展和高层建筑的兴建,新技术、新工艺、新材料在地基基础工程中得到广泛应用,也使得在地基基础工程中不断出现亟需解决的新问题,因此,在教学过程中及时吸收前沿理论和最新研究成果,不断更新课程教学内容,将建筑新知识、新技术、新工艺引入贯穿到日常教学中,并注重现行的工程设计与施工技术规范或行业技术标准的应用,突出学生职业能力的培养。

(三)构建以技术应用能力培养为主线的课程实践教学体系,着力培养学生分析和解决实际问题的能力

1.实验项目的优化整合,增加设计型和工程应用型实验

对土工实验内容进行优化与整合。如地基土的重度试验、含水量等实验不再单独开出,而是结合在地基土的液塑限实验、压缩实验、直接剪切等实验中进行。适当增加设计型和工程应用型实验,让学生掌握工程实验技术,提高学生实际动手能力,进一步培养学生科学实验能力及严谨的工作态度[4]。如在地基土工程性质的评价实验中,选取某一实际工程项目的地基土,要求学生根据所学知识与实验方法,自行制定相关实验项目和实验方案,独立进行实验资料和实验数据的分析整理,最后提交基础工程设计所需土性参数。

2.构建专项技能实训项目,强化学生专项职业技能训练

专项技能实训项目有:浅基础课程设计、基础施工图识读、工程地质勘察报告的识读和使用等。如在浅基础课程设计中,提供某典型实际工程的建筑施工图、地质勘察报告和上部结构荷载等条件,真题习做,要求学生进行该实际工程的浅基础设计计算。此举既可调动学生学习的积极性和主动性,也可培养学生分析问题、解决问题的能力。

3.进行岗位综合技能实训,加强学生技术应用能力的培养

岗位综合技能实训是在工程项目施工的真实职业环境中,“教、学、做”合一,学生全过程参与基础工程施工实践,要求学生逐步掌握常见浅基础各分项工程施工方案的编制,熟悉基础施工质量标准、安全要求,逐步具有分析处理基础施工技术问题和进行施工质量检查验收的技术应用能力。

(四)实施多元化教学,提高教学效果与教学质量

针对本课程理论与工程实际联系紧密而学生感觉抽象、难学的特点,在课程教学过程中,采用施工现场教学、工程录像教学等多元化教学方法,注重培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。

1.施工现场教学

地基基础工程的部分知识比较抽象,如关于浅基础和桩基础的构造要求、基础的施工等内容,课堂讲述不能使学生充分理解。针对这些实践知识可采用施工现场教学法,即选用正在进行基础施工的工程项目,带学生到施工现场,边观看工人施工过程,边结合实际进行基础构造、施工工艺、施工方法、易出现的质量问题等的讲解,并让学生根据施工图纸进行现场的对照和观察,使学生能更直观、更深刻地理解和掌握实践知识,培养学生独立分析问题、解决问题的能力。(本文来自于《重庆三峡学院学报》杂志。《重庆三峡学院学报》杂志简介详见.)

2.工程录像教学

该课程具有注重实践、依赖实际经验的特点,在教学过程将不同基础类型的施工工艺和施工过程的录像适时地插入课堂教学中,使学生在课堂上对工程实践有了感性认识,以前难以讲清的问题通过影像、图片、动画直观清晰地展示,变得通俗易懂,也使得课堂教学生动、轻松,无形中也提高了学生学习的热情和学习动力。

(五)完善课程的考核评价方法,注重学生实际应用能力的考核

课程的考核评价不仅检查教学效果,也是促进学生学习、实现课程教学目标的手段。传统的课程考核不仅忽视了学生在教学过程中的主体地位,也制约了教学水平和教学质量的提高。因此,应根据地基基础工程课程的特点与课程教学目标,将考核贯穿于课程教学全过程,把学习过程考核与终结考核有机结合,即课程考核=平时考核+阶段考核+期末考核+实践考核[5]。平时考核主要包括学习态度、作业完成情况、课堂表现等;阶段考核则根据各章节教学要求,采用单元测验、撰写小论文等方式进行;期末考核即采用试题库或命题试卷进行考试,主要考核学生课程主要知识的掌握情况;实践考核主要包括实验操作、实验实训报告等,主要考核学生运用知识解决实际问题的实践能力。考核内容也不局限于教材,不偏重于知识的记忆,而是延伸到课外知识、前沿信息上,全面考核学生的知识结构、应用能力和综合素质。

二、教学改革保障条件的建设

(一)师资队伍建设

建设一支专业水平高、实践经验丰富、执教能力强、专兼结合的双师素质教学团队。目前承担本课程教学和实训指导的团队教师共8名,专任教师中副教授2名,讲师2名,4名兼职教师均为企业的技术骨干。团队教师通过进修培训、企业挂职锻炼等途径,熟悉和掌握基础工程新技术、新工艺等,不断学习和更新专业知识,提高自身教学水平和实践能力;通过教学研讨和教学观摩,提高兼职教师的教育教学水平。

(二)教材建设

根据课程培养目标和课程标准的要求,依据国家已颁布的现行新规范和新标准,结合近几年土木工程中的“四新”技术及在工程中的实际应用,编写的《地基基础工程》教材已于2012年8月由中国建材工业出版社出版发行。目前该教材已在相关院校和专业使用,经对使用师生进行调查,该教材使用效果好,可作为土木工程技术、工程监理、工程造价和工程管理等相关专业的教学用书、参考书和广大土建类工程技术人员的技术参考书。此外,还编写了土工实验指导书和土工实验报告、地基基础工程实践教学大纲和实训指导书等,满足了实践教学需要。

(三)网络教学平台的建设

课程教学团队从2010年开始就不断进行网络教学资源的建设。目前,课程的教学资源建设已基本完成,课程标准、授课计划、多媒体课件、试题库、学习指导、习题及解答等已陆续在校园网上,实现了资源共享。网络教学平台的建设,为学生提供了自主学习的条件,方便教师课后为学生进行网上答疑,增进了教师与学生之间的互动效果,提高了学生学习的积极性和主动性。

三、结语

地质勘察课程设计范文第5篇

关键词:地球物理学;实践教学;教学体系;大学本科;培养模式

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)03-0098-04

地球物理学诞生与发展历程,是人类对自然现象不断观测、推演和归纳的过程,其中科学实践是最主要的推动力。自上世纪后半叶以来,地球物理越来越明显地发展成为一门以高新技术和定量化观测实验为主要支撑条件的“硬科学”。随着地球物理观测和实验概念的大大拓展,对多尺度、多系统、多物理机制的地球系统过程的认识日趋具体化,特别是当代地球物理科技发展所带来的对地探测能力的空前提高,使地球物理探测开始成为地球和行星科学中几乎所有分支学科的基础[1,2]。因此,新时期地球物理学科的发展,对该领域的人才培养提出了更高的要求。现代“地球物理学”的教学既要涉及具有工科属性的观测系统与仪器、观测技术、数据分析与处理方法等方面技能的培养内容,也要涉及具有理科属性的理论证明、归纳推演、现象揭示等能力的培养内容。

纵观国内外大学的本科教学培养目标,几乎都涵盖了品格情操、专业知识、综合能力等几个方面。在本科教学过程中,实践教学环节是实现培养目标的关键步骤之一。而对于不同学科的门类,在不同教学环境和教学体系下如何有效实施实践教学则是千差万别的。就地球物理学专业而言,实践教学环节通常包括:观测仪器及装置操练(室内)、课程或案例设计(室内)、野外观测与观摩(户外)、参加科学实验或研究(室内或户外)等几个方面,其目的是期望通过实践活动与课堂理论教学的结合,加深学生对理论知识的理解,培养学生解决问题的能力和综合素养。本文结合地球物理学的特点和笔者多年的教学体会,就实践教学体系设计和教学方法进行讨论。

一、背景

随着1998年教育部《普通高等学校本科专业目录》的正式颁布与实施,我校开设近50年的工科“应用地球物理(地球物理探矿)”专业被合并为“勘查技术与工程”专业。为了延续我校多年来为国内地矿、石油以及工程勘察等行业培养应用地球物理方面人才的传统和优势,并且保持与国际同行的学术联系,我校在1998年设置了“地球物理学(理科)”本科专业并且开始招生,并按照工科模式培养,但是在2013年招生专业已改为“勘查技术与工程”。2004年,我院申办了“地质―地球物理”实验班,按照“地球物理学”理科模式培养固体地球物理方面的拔尖人才。至2016年,实验班已有8届毕业生。事实上,我校十多年来“地球物理学”专业的培养目标和教学计划仍然是延续“应用地球物理”专业的工科模式,实践教学环节也大体相似。例如,在地球物理学专业教学计划中设置的“地球物理观测与实验”课程,以及地球物理方法教学实习、生产或毕业实习和毕业设计,这与我国大多数工程教育实践教学内容是类似的。这种模式通常包括实验教学(理论课程的实验和独立开设的实验课程)和集中实践教学(认识实习、课程设计、教学实习、生产或毕业实习、毕业论文设计)两大部分。此外,部分学生参加的科技活动和社会实践活动,则是在教学体制之外运行。实践教学的目标仍然以验证理论知识和掌握实验实训技能为主,而对专业素养、责任感、表达与沟通能力、创新能力和协作精神没有硬性要求,加之一些实践过程管理和监督缺位,实践教学评价流于形式,致使实践能力培养的力度与效果远未到位[3]。

二、地球物理学本科实践教学体系设计

在我国本科教学体系中,存在重知识学习、轻能力培养的软化现象,主要特征是侧重学科基础知识的传授,而学生实践训练不足。从实践教学体系看,教学设计和实践活动缺乏层次性。随着对高等教育实践与探索的不断深入,目前许多高校本科教育实践教学环节所占比例已有明显的增长,例如我校新编2015版“地球物理本科专业培养计划”中实践性教学环节学分已占20.7%,实践教学活动累计达到了37周,但如何落实实践教学的各个环节教学内容及要求,以确保教学计划能够有效实施并且取得显著的效果,还需要认真考虑。2011年,华中科技大学就实践教学问题组织了对多所高校教师和高年级学生的调研访谈,证实目前实践教学中的认识实习、生产实习、毕业实习之间没有明显的梯度和层次[3]。显然,简单地增加实践教学课时并不能完全解决实践教学中存在的问题。

近年来,国内许多高校在专业课程设置中已开始考虑分层次教学。从着重于能力培养的实践教学体系看,实践教学方案更需要考虑层次性,不同的实践教学环节应设立不同的教学要求。以我院地球物理学专业为例,在以往的实践教学中,实验课教学要求学生掌握各种地球物理观测仪器的基本原理、操作技术以及观测方法等基础技能,而在教学实习中仪器操作又被看作是重点内容之一。随着地球物理观测技术的进步,现代地球物理仪器的使用与操作都已十分简便,如此简单的重复性工作很难通过实习来培养学生的综合能力,也无法有效启发学生的创新思维。

根据地球物理学专业的特点,实践教学体系应涵盖以下几个层次或阶段。

1.专业认识。观测地球是地球物理学的重要组成环节。“专业认识”是通过地球物理仪器及观测课程教学在课堂上来实现的,这类课程一般都伴随有仪器认识与实验,让学生通过认识仪器及其观测技术,逐渐领悟地球物理学的学科特点及研究方法。教学单位可根据现有的仪器设备开展地球物理专业教学,并要求学生掌握重力仪、磁力仪、地震仪、电法仪等仪器的工作原理、使用方法以及观测技术等基础技能,考核可以采用口试和实际操作表现进行综合评价。

2.方案设计。方案设计是训练学生运用所学知识和技能,面对一个课题(或问题)去设计解决问题的方案并验证其可行性的实践教学过程。方案设计可结合实际工作的某个阶段,从中提取问题,通过给定条件和要求,由学生自主设计解决问题的技术方案并付诸实施,类似于课程设计。例如,假定问题:研究某地区构造带特征,并提供该区域已有的重、磁、电、震之中任何一种或几种数据,以及地质构造、岩性等方面的资料,由学生自主选择数据和数据处理方法来解决问题。可以把整个过程分为方案设计和实施两个阶段,由3―5名学生组成小组,明确分工,并以口头报告和书面报告形式,分阶段考核学生的时间投入、完成的工作量、方案的合理性、实施效果等,由此可历练学生独立思考和团队协作的能力。本阶段需要在地质学、信号处理、计算机程序设计以及地球物理专业课程完成之后实施。

3.案例分析。案例分析是针对如何解决实际问题而开展的综合能力训练。实际问题通常十分复杂,且涉及野外观测技术设计、观测工作的实施、数据采集及其质量评价、人员安排等许多环节。这项训练可以结合现有实践教学环节进行。例如,我校地球物理专业设有的野外教学实习,学生可以结合实际问题进行野外实地观测,并将所获得的数据进行分析、处理和解释,最后完成实习报告。因此,教学实习可作为案例分析阶段来实施,但考核评价体系需进一步细化和加强。此外,一些针对实际工作的生产实习也可纳入这个范畴。这项训练既可以检验课堂理论教学的效果,也可以使学生得到全方位的训练。多年的教学实践表明,通过这个阶段的学习,学生基本确定了自己的专业兴趣和方向。毕业生情况调查结果表明,我校地球物理学专业本科毕业生的实践能力普遍得到了用人单位的好评。

4.科学实践。本科生参加科学实践活动是培养优秀人才的重要举措。本科生参与研究课题等科研活动是我国高校教学体系中普遍存在的“软肋”,与西方大学有明显的差距。例如,美国斯坦福大学和科罗拉多矿业学院是地球物理学领域国际上最著名的学府,它们都为本科生参与科研活动制定了详细的规则,学生可选择参与实验室或教师课题组进行科研活动,学校给予考核通过者一定的修课学分,从制度上保护了学生参加科学实践的积极性,并使学生有机会与教授们一起工作,从而获得科学素养训练的机会。本阶段的实施可结合“导师制”计划来实现,同时也可以结合本科生毕业论文或毕业设计阶段来完成。

上述四个阶段的设置,主要突出了实践教学的层次性,其中案例分析和科学实践阶段可结合不同的教学环节选择实施,具有灵活易行的特点。不同层次的实践教学需要建立不同阶段的考核评价体系。例如,评价体系可分为理论研究能力、数据分析能力、野外实施执行能力、领导能力及团队协作能力、表达与沟通能力等,这种指标有利于综合评判本科生的能力和潜质,避免仅凭考分评判所带来的弊端。

三、实践教学中的几点体会

培养方案、教学计划和教学条件是培养学生实践能力的基础,教学方法则是保障实践教学有效实施的关键。

地球物理学专业的课堂教学以理论为主,立足数学、物理和地质逻辑,讲授理论基础、方法原理、信号分析、数值模拟和逻辑推演。但这些内容或概念和方法无不与真实的世界有关,因而在教学过程中也应考虑理论联系实际。自然界的物理现象可能具有很多起因,不是一个简单的理想模型可以模拟的。例如,在课堂上讨论“如何利用简单模型去模拟现实异常体问题”,让学生分析可能产生的误差及其缘由,学生可以更好地理解理论方法的应用条件和应用价值。因此,在理论教学中应适时、适量地引入真实条件下的话题加以讨论,把抽象问题具体化,有助于启迪学生如何利用理论知识解决实际问题。

方案设计是训练学生运用所学知识和技能的一个有效环节。问题可以是虚拟的,也可以是真实的,而解决问题的途径不是唯一的,最好的答案或结论也不是唯一的。因此,训练的目的在于检验学生完成的过程是否具有科学性和逻辑性。例如,提供一个重力异常数据,学生可以用不同的方法去求解异常体的深度;给定一个叠加信号,学生可以用不同的信号分析方法去分离。而不同的方法得到的结果可能具有一定的差异,但不能依此评定学生的成绩。若能结合不同方法的特点对结果进行分析,学生的受益就不仅限于得到一个“正确”的答案了。

野外开展教学实习或生产实习,可被视为真正的职业训练。专业技能训练是主要的目的,而在实习过程中必然要涉及人员调配、分工协作、资源(包括仪器设备和材料以及经费)的管理与使用等,有时还需要面向社会,获得社会资源。地球物理野外工作需要多人协作才能完成,这是最适合训练学生领导能力、组织管理能力、团队协作能力的阶段。在实习中,教员不应包揽一切,而是应该让学生自主设计、管理,并组织实施野外工作。为了让更多的学生得到锻炼的机会,可采用定期轮岗制。例如,2000年我院在河北秦皇岛开展的教学实习就采用了“轮值经理制”方式组织学生开展野外实习。许多学生通过实习,在项目组织、团队协作能力等方面得到了锻炼。对这种新颖的举措,学生反响强烈。

实践教学方法并没有固定的模式,不同的专业有不同的要求。新时期的教学主体――学生有别于以往,其思维方式、学习方法和与他人相处等方面都有显著不同,如何开展好实践教学,需要教师在教学实践中不断探索,不懈努力。

中国高等教育始于时期,经过了近150年的发展,可以说,我国已经成为世界上在校大学生规模最大的国家。诚然,高等教育为我国的经济发展和社会进步造就了大批科技人才,取得了巨大的成就。但与此同时,高等教育也存在不少问题。而加强高等教育的实践性教学,有利于培养学生的创新思维,以此来满足我国转变经济发展方式,建立创新型国家和参与国际竞争的需要。

参考文献:

[1]刘光鼎.回顾与展望――21世纪的固体地球物理[J].地球物理学进展,2002,17(2):191-197.

[2]于晟,陈J,朱日祥,等.国家地球物理基础设施:意义和任务[J].地球物理学进展,2007,22(4):1122-1125.

[3]李培根,许晓东,陈国松.我国本科工程教育实践教学问题与原因探析[J].高等工程教育研究,2012,(3):1-6.

[4]Colorado School of Mines 2016-2017 Undergraduate Bulletin [EB/OL].

http://bulletin.mines.edu/pdf/2016-2017-undergraduate.pdf.

Thoughts about Practice Teaching Methods for Undergraduate Major of Geophysics in New Era

CHEN Chao

(Department of Solid-Earth Geophysics,Institute of Geophysics and Geomatics,

China University of Geosciences,Wuhan,Hubei 430074,China)

地质勘察课程设计范文第6篇

【关键词】课程体系优化;给水排水专业

改革开放以后,随着国家转向以经济建设为中心,社会生产与生活发展很快,对水的需求急剧增长,相应的科学研究日益活跃,对人才需求也大量增加,在全国掀起了开办给水排水工程专业的热潮,在80-90年代相继有30于所高校开办给水排水专业[1]。目前,市场对给水排水专业人才的需求趋于饱和,毕业生与毕业生之间的竞争也逐渐加强。出于这种环境下,对给水排水工程专业的课程体系优化,从而培养出适应社会需求,高素质,应用型人才势在必行!

为了达到这个目标,每所高校都结合了当地市场对人才的需求对该校给水排水专业的课程体系进行了优化,并取得了一定的成果。如哈尔滨工业大学以培养创新型科研人才为目标, 人才培养体系注重较深的理化基础, 毕业生具有较强的科学研究能力, 继续深造的发展潜力大; 同济大学以培养设计型人才为目标, 人才培养体系注重学生的专业制图能力, 毕业生在工程勘察设计领域就业形势良好[2]。沈阳建筑大学给水排水专业的老师就提出“给水排水体系要注重适当减少理论教学,要结合专业的工程实际特点设置实践课程体系,增加实践类环节的学时,要适当减少化学类课程等、加强工程师技能训练,或施工及工程管理方面课程和实践环节,提高学生的工程设计和工程运营管理能力。加快现有专业课程教学内容的更新”[3];

1、课程体系优化原则

对于独立学院给水排水工程专业课程的优化要本着一下几个原则:

1.1 紧靠独立学院发展目标

每隔一定时间,独立学院应该合理制定其发展目标,其目标应符合当地市场对给水排水专业要求。

1.2 要考虑独立学院的学生特点,因材施教

独立学院的给水排水工程专业一般是以某一大学二级学院给水排水工程专业为母体建立起来的。因此给水排水工程专业的课程体系大部分也是照搬该大学给水排水工程专业的教学体系。但是和主校的给水排水工程专业学生相比,独立学院的学生在学习能力和对知识的理解能力方面存在着一定的差距。造成的结果是学生对给水排水的相关知识只是被动性的掌握,对学到的知识不能迅速的融会和贯通,学习知识的热情不高。

1.3 根据毕业生的就业方向对课程体系进行优化,突出本院给水排水专业特色

根据调查表明,独立学院给水排水专业毕业生的就业方向主要有三个:施工单位,设计单位和考研。其中本专业大部分毕业生是去施工单位和设计单位工作。因此,独立学院给水排水专业的课程体系的优化要以培养施工和设计人才为目的。独立学院给水排水专业要以培养施工和设计人才为特色。

2、课程体系优化目标

本专业的课程体系优化主要有三个方面:

2.1 公共基础课程的优化

基础理论课程主要包括高等数学、线性代数、概率与统计、大学物理、有机化学、无机化学、计算机文化基础、C语言、画法几何、工程制图与CAD等课程。通过学习以上课程,使学生的基础理论知识得到加强,科学的思维方法得到建立,使学生初步具有逻辑推理和分析综合的能力,为学习专业基础课和专业课打下良好的基础。笔者认为,公共基础课的教授内容应根据专业基础课所涵盖的知识点来进行教授,对那些与专业基础课知识点关系不大的课程内容应以与舍去。

2.2 专业基础课程的优化

专业基础课主要包括“水力学”、“电工技术”、“电子技术”、“水处理生物学”、“工程力学”、“物理化学”、“水分析化学”、“泵与泵站”、“水文学与水文地质学”、“工程测量”、“建筑概论”及“工程结构”等。通过学习以上课程,使学生对本专业基础理论知识得到系统地掌握,为接下来专业课的学习打下良好基础。笔者认为,专业基础课的教授内容应根据专业课所涵盖的知识点来进行教授,对那些与基础课知识点关系不大的课程内容应以与舍去。例如工程力学、工程结构和工程测量这三门课,笔者认为由于毕业生的工作都是施工为方向为主,因此应适当加大这三门课的课时,让同学们在学到与给排水有关的专业基础知识的同时又学到的与土木工程相关的专业知识,对学生们以后的工作能够有很大的帮助[4]。

2.3专业课课程的优化

根据市场对给排水专业的人才类型的要求特点,本院专业课教学方向应以设计方向为主。因此对于专科课程的教授应采用“做中学、学中做、边做边学”的教学模式来教授。即摆脱传统的“先讲后练”的教学方法,让学生们在做设计的过程中发现问题,根据所发现的问题老师对相关的知识进行讲解。这种教学模式,培养了学生们主动学习的意识,摆脱了学生们的被动接受知识的状态。

3、课程体系优化的关键

3.1 处理好课程与课程教学和工程之间的关系

各门课程学习效果直接影响到设计专业课学习的效果,也直接影响到课程设计和毕业设计的顺利开展。多年的经验说明概念和理论不清的学生很难把设计类课程学好。为此在每学期的专业介绍中, 都要强调力学的重要性(特别是材料力学和结构力学) , 同时要求上课的教师除进行教学内容的优化整合外, 还要通过教学方法、教学手段的改革有针对性地培养学生的工程意识和工程素质。

3.2 加强教材建设

教材是课程体系和教学内容的重要载体, 也是影响教学质量的关键因素。结合人才培养方案和优化后的课程体系较为系统地进行教材的编写对推进课程建设是非常必要的。教材的编写应加强实践性内容, 同时应处理好共性与个性的关系。课程体系中专业基础课对整个专业来说都应该是相同的, 属于共性, 其教材的编写既要注重宽度和广度, 又要处理好不同行业规范的设计计算之间的融合。专业课和专业选修课的教材要注意不同专业方向的特点, 注重教材编写的个性, 体现出专门化。

3.3合理进行各教学环节的学时分配

在人才培养方案中,公共基础课和专业技术基础课的学时要适当的压缩,压缩的课时添加到专业课实践当中去。对于专业选修课应结合规定的学分实行学生任选, 这样有利于实行因材施教, 实现学生的个性化培养。实践性教学环节的学分应增加, 同时应加强执行时的过程控制和质量管理, 强化学生的设计训练和能力培养。

3.4加强教学模式改革

对设计类理论教学课程体系和实践教学体系而言, 在进行课程体系与教学内容优化和整合的基础上, 还应注重教学模式(教学方法和教学手段)的改革, 除了采用传统的讨论式、启发式、案例式等教学模式外, 应进一步加强现场实践教学, 特别应加强计算机在各个教学环节中的应用, 努力提高学生的计算机及软件的应用能力, 提高教学的效果。

参考文献:

[1]崔福义,李圭白,《我国给水排水工程专业的发展、改革与展望》,水世界-中国城镇水网[W]

[2]王郑,荆肇乾,林少华,《给水排水工程应用型创新人才培养体系研究》[J].教育探索,2009 04

[3]班福忱,李亚峰,《高等学校给水排水工程专业应用型人才培养模式研究》[J].中国现代教育装备,2010(13)

[4]裴国霞,金淑青,马太玲,《给水排水工程专业教学内容及课程体系的改革与实践》[J].内蒙古农业大学学报,2003,01

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地质勘察课程设计范文第7篇

关键词:地下工程;施工技术;实践性教学

中图分类号:G642.3;TU94 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0105-04

地下工程是指深入地面以下,为开发利用地下空间资源所建造的建筑、构筑物。按照其用途和功能可分为:工业和民用建筑中的地下车间、电站、库房、地下商业街、人防与市政地下工程;交通运输中的地下铁道、公路隧道、水下隧道和过街地下通道等;军事上的指挥所、通信枢纽、掩蔽所、军火库等[1]。

地下工程的营造涉及可行性研究、初步设计、施工图设计、施工等全过程。其中,地下工程施工是地下工程从图纸到实物的成型过程,具有很大的复杂性、不确定性、危险性,因此其成为地下工程建造中最重要的阶段。

一、地下工程施工技术课程的特点

地下工程施工技术是理工大学建筑工程管理(人防)专业必修课,土木工程(人防)专业选修的一门专业课[2],其以“明挖法”和“暗挖法”两项地下工程基本作业为主线。通过课程学习,可使学员掌握目前地下工程施工中成熟的技术、方法,培养学员的工程意识和分析实际问题的能力,为后续课程学习和岗位任职奠定必要的理论基础。从教学内容上看,该课程的主要特点有以下几个方面。

(一)学科交叉性强

地下工程施工技术课最大的特点就是先修课多,学科交叉性强。在“暗挖法”施工教学中,钻爆法施工涉及到爆破、通风、给排水方面的知识,支护施工涉及到岩石力学和工程地质方面的知识,TBM施工、盾构法施工、顶管法施工技术则更多的是施工技术与施工机械知识的结合。在“明挖法”施工教学中,土方工程、基础工程、基坑工程和土力学联系紧密,而要学好混凝土结构施工技术则必须要学习好土木工程材料、混凝土结构设计原理等课程。通常,地下工程施工技术课程安排在第三学年的下半学期,学生在学习本课程之前,至少应系统学

习三大力学、工程测量、工程地质、工程材料等专业基础课,以及钢筋混凝土结构、钢结构、地下结构设计等专业课,才能比较顺利地学完整个课程。

(二)课程实践性强

地下工程施工技术课是研究地下工程相关专业施工工艺、操作过程、施工设备机械的性能和操作等规律的一门课程[3]。某些基础课程如数学、英语等,知识的传授大部分都是依靠老师课堂上的讲解,授课水平的好坏很大程度上依赖于老师对课程知识掌握的熟悉程度。但是,地下工程施工技术这一类专业性很强的课程,其中关于施工工艺、施工过程、施工机械的性能及操作过程等内容很难单纯用语言来讲述[4],光靠课堂的解说远远达不到教学效果。

(三)知识点更新快

随着地下空间开发如火如荼地开展,地下工程施工技术领域的新技术与新工艺不断涌现,而大学教材很难及时介绍这一方面的成果,使得教材的更新速度低于技术、工艺的更新速度。因此,在教学上应该结合实际情况,在讲授基本知识的基础上介绍一些最新的施工技术和做法,以跟上地下工程领域新技术、新工艺发展的步伐[5]。这些内容若只从概念上介绍,学生很难理解,因此需要教师结合工程实践进行说明,才能做到有的放矢。

二、施工课程实践性教学模式的现状

土木工程专业课程实践性非常强,其中尤其以施工课最为突出。我国高校教育一贯注重实践性教学环节的设置。1963年9月,“教育部直属高等工业学校教学工作座谈会”中就明确指出,在各门课程的教学中,贯彻“少而精”的原则,加强实践性教学环节[6]。改革开放初期的土木工程施工教材中,也明确了对有关实践教学环节如现场教学、习题和课程作业、教学参观、生产实习等给予足够的重视[7]。同时,土建各个专业也在实践性教学的方法、手段上不断进行尝试。凌田全认为,组织好施工实习,提高施工实习的效果,需要加强横向联合,建立长期稳定的施工生产实习基地,周密安排,加强考核[8]。株洲工学院在实践性教学实施过程中,精心挑选施工队伍正规、施工技术先进、结构类型和施工进度符合教学要求的施工现场[9]。华南理工大学和湖南科技大学在实践教学环节上,都采用了分散与集中相结合的办法[10-11]。目前工科类高级施工课也主要采取集中实习和分散实习两种方法。

从我国工科教学现状看,实践教学体系由实验、课程设计、实习、毕业设计等组成。实践性教学是培养、提高学生综合能力与素质的一个重要环节,是对理论教学的验证、补充和拓展[12]。

三、地下工程施工技术的“四维实践教学模式”

针对课程实践性强的特点,地下工程施工技术课程紧跟施工技术发展前沿,积极将地下工程施工中的新技术、新方法、新工艺、新设备知识引入课堂,同时在课程中加强了实践性教学环节。本课程实践内容的设置,其形式有“认识实践”、“操作实践”、“虚拟实践”、“生产实践”等4个方面,目的是使学生掌握基本的地下工程施工技能,学会实际操作规程和操作方法,熟悉工程现场施工组织与管理,具有能够综合运用专业知识解决地下工程施工管理问题的能力。

(一) 地下工程施工的认识实践

认识实践是地下工程施工技术课必设的一个环节。通过认识实践,可以对地下工程施工技术的流程建立感性认识,为本课程的后续实践环节打下基础。通过认识实践,可以使学生巩固和加深理解课堂所学,让他们的理论知识更加扎实,专业技能更加过硬,更加善于理论联系实际。具体来说分为以下几个方面。

1.地下工程施工视频认识实践

视频认识实践是地下工程施工认识实践的第一个方面。施工视频有着直观生动的情境,且不受时间的限制,可以对同一施工过程进行多次观察。随着多媒体技术的发展,各类视频资源十分丰富,为了更好地让视频服务于教学,课程组精选了钻爆法、初期支护、二次衬砌、辅助工法、盾构掘进、顶管施工、TBM施工、基坑开挖支护、钢筋混凝土施工等各类操作视频数百条,在课堂上结合相应的知识点给学员进行讲解。学生更好地介入课堂教学的内容,直接观察所展示的视频事件,并可以对视频事件进行多次的重复播放、解读与讨论,每次可集中于某个特殊的维度或侧重于教学组织、教学方法等[13]。该方法使学生认识施工、了解施工、熟悉施工,并在头脑里构建地下工程施工的场景,从而使学生对课本上的文字不再陌生和排斥,静下心来进行下一阶段的学习。

2.地下工程施工案例库认识实践

案例库教学能够培养学生的创新思维和分析问题、解决问题的能力,调动学生学习的积极性。通过案例进行教学,使学生能够在课堂上进行情景代入式学习,间接感受现场,使他们由被动听课变为积极思考,从而寻找解决问题的办法。兴趣是最好的老师,学生的积极性一旦被激发,教学效果就容易得到保证[14]。

按照地下工程不同施工方法构建案例库,课程组现已收集综合案例7个、专项案例10个。综合性案例包括城市浅埋大跨度坑道工程案例(南京九华山坑道工程)、大直径盾构过江坑道案例(南京纬七路过江坑道、南京纬三路过江通道)、盾构坑道突涌事故及恢复案例(常熟电厂取水坑道)、特大异性深基坑施工技术案例(南京青奥轴线地下交通工程、武汉王家墩地下工程)、地下工程施工事故案例等。

3.地下工程施工模型认识实践

我校国防工程学院为配合地下工程施工技术教学,花费百万余元建设了模拟坑道,内存放有各类地下工程施工所需要的设备、器材。同时,用剖面的形式向学生展现地下工程施工各分部分项工程成品、半成品的内外部结构;一些特殊的地下工程施工器具器材,实物无法展示的,则制作了仿真模型供教学使用。对于“暗挖法”施工技术,主要有:洞门、掘进爆破、初期支护、内部衬砌、新奥法监控量测、辅助工法展示等方面的仿真模型;对于“明挖法”施工技术,主要有深基坑开挖及支护沙盘、土方机械化施工沙盘、地下连续墙施工工艺流程(剖面)、SJB深层搅拌机施工工艺流程(剖面)等仿真模型;对于现在使用较多的TBM、盾构法、顶管法施工技术,制作了硬岩TBM仿真演示模型、土压(泥水)平衡盾构机仿真演示模型、泥水顶管机仿真演示模型。这些模型不仅仅给学员提供直观的认识,可供学员任意拆卸和组装,有的还能够进行声光电一体化演示,使学员更进一步了解地下工程施工的细节。

(二)地下工程施工的操作实践

操作实践是通过在地下工程施工现场操作技能训练等,来巩固学生理论知识和提高实际操作技能。实践操作法,更能体现理论联系实际这一基本原则[15]。这种现场操作可以在生产第一线,但由于地下工程施工现场较为分散,不利于集中教学,因此也可以采用模拟现场操作实践的方式进行。

为配合地下工程施工技术的教学,学院在模拟坑道场地周围建设了钢筋加工棚及混凝土拌合点,可以进行钢筋的现场加工、模板试拼、混凝土拌制、支护构件制作等施工操作。为了更加逼真地模拟出现场施工的效果,加工棚选用了可拆装的钢管及彩钢板搭设的形式。

通过现场实习和课堂授课,学生可以较全面、具体、灵活地学习和掌握地下工程的施工工艺和施工技术,学会理论结合实际解决问题的方法。同时,在操作场上学生和教师从书本到工程进行全方位的交流,拓宽了学生的知识面,也丰富了教学内容[16]。

(三) 地下工程施工的虚拟实践

虚拟实践是人类基本实践方式之一。虚拟实践本质上是各种可能性的实践,事物的可能性在虚拟实践中能同时平行地获得实现[17]。目前,建筑信息模型已经成为建筑领域信息技术研究和应用的热点,BIM的应用价值已经得到行业的普遍认可。为了能进一步给学生带来新鲜的学习体验,课程组还将BIM虚拟实践教学进入了课堂。

基于BIM的虚拟实践教学是将一个具体工程项目的一系列立项计划、勘察设计报告、建筑图(结构图、水暖图、电器图、施工流程图等)、重要事件、动态三维模型、成本计算等彻底融合,用一个“虚拟的实际工程”串联起来,全方位阐述建筑工程施工这一复杂的施工流程[18]。

同时,课程组还将BIM的施工实践教学从地下工程课程延伸到学生的毕业设计。通过协同式毕业设计,不仅使土建专业学生更加直观地了解地下工程的结构构造、施工流程,更加深了学生对其他相关知识的理解。

(四)地下工程施工的生产实践

土木工程是具有很强实践性的学科,为了让学生更好的掌握知识,对于地下工程施工技术的学习,不仅要让其注意知识的积累,更应该强调生产实践能力的培养,以达到学以致用的目的。

生产实践是人类最基本的实践活动[19]。地下工程施工技术课程注重教学实践环节的落实,努力增加实验室的投入,保证了基础教学和专业教学中学生应有的教学试验和实习;坚持理论与实践、课堂与工程相结合的教学模式,重视教学科研实习基地的建设,与人防单位、军队建设单位、项目管理公司、工程监理公司、地下矿业公司等不同类型的单位共建实习基地,以满足课程实践教学多样化需要,不断加强课程实习等实践环节的过程控制和动态管理。

四、结语

基于认识实践、操作实践、虚拟实践、生产实践的地下工程施工技术的“四维实践性教学模式”,是激发学生学习积极性、提高课程教学效率的有效方法,是多媒体时代工科专业课教学的典型范式。课程组经过多年的努力,已经具备了四维实践性教学的基本软硬件条件。在授课过程中如何有机融合课堂教学和实践教学,从而对四维实践性教学模式的教学效果进行评价,以及对地下工程施工技术考核模式的更新,则是下一步需要研究的问题。

参考文献:

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