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Abstract: In order to improve the course design effect of "Road Surveying and Design", combined with the practice of the practice teaching of Oxbridge College, Kunming University of Science and Technology, the student can master the basic steps of "Road Surveying and Design". Practice proves that the effect is good.
关键词:道路;课程设计;实践教学
Key words: road;course design;practical teaching
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)33-0198-02
0 引言
《道路勘测设计》课程是交通土建方向的主干课程之一,在这门课的教学安排上有理论教学和课程设计这俩主要教学环节。
《道路勘测设计》课程设计是道路勘测设计课程的重要实践环节。课程设计一般是安排在理论教学完成后集中时间做。学生在学完教学计划所规定的基础课和专业基础课后进行课程设计,目的在于培养学生运用道路勘测设计的基本概念、基本理论、基本计算进行道路线形设计的能力。通过这一教学环节的训练,可以使学生了解道路勘测设计的内容,掌握道路线形设计的思路、要点、难点和方法。为后续的道路专业知识的学习以及毕业设计等教学环节的顺利进行打下良好的基础。
1 课程设计的基本要求
通过做这个课程设计,使学生系统地掌握路线设计的程序、内容、方法,进一步掌握道路平面线形设计、纵断面线形设计以及横断面设计的基本步骤和方法。熟悉了解本专业的标准、规范、规程在工程设计中的应用和重要性,通过熟悉资料,查阅相关参考书、标准图,认真计算,有创见地独立完成规定设计内容。
①在给定设计任务书资料上,根据各自的起点交点终点进行该段公路的线形设计;
②理解和掌握与道路勘测设计相关的《标准》、《规范》、《手册》的内容及运用方法;
③在教师指导下,学生要独立地系统地完成课程设计的全部内容。
2 课程设计内容
《道路勘测课程设计》的内容包括:公路平面设计、公路纵断面设计、公路横断面设计。
并具体内容如下:
2.1 公路平面设计
在所给的数据资料基础上根据起点、交点、终点进行路线的确定;确定公路等级和公路技术标准;确定公路平面线形的各个圆曲线半径、缓和曲线长度;算各平曲线要素;按公路工程图的要求,手绘公路平面设计图纸。
2.2 公路纵断面设计
根据任务书给的地面高程的数据,按照横向比例1:200,纵向比例1:2000的比例绘制纵断面的地面线;根据地面线按照《标准》、《规范》的要求及路线所经地区的情况确定公路纵断面的坡度、坡长、竖曲线半径,同时考虑路线平曲线与竖曲线的配合;计算各竖曲线要素;按照公路工程制图要求手绘公路纵断面图。
2.3 公路横断面设计
根据所给任务书上的资料,任意选六个进行设计根据填挖高度、路幅宽度、路拱超高、路肩横坡度、边坡坡度计算和绘制各横断面图(1:200)。
2.4 计算土石方量
3 设计步骤
3.1 绘制“路线平面设计图”
本次平面设计主要是把野外敷设的中线资料点绘在图纸上,重点在曲线要素的计算和曲线的敷设,并熟悉道路平面设计图的内容及绘制要求。步骤如下:
①按规定的比例与格式打好图标。
②根据指导教师所给定的起始点的坐标、起始边的方位角,计算你所设计路段的各交点坐标及各导线边的计算方位角。用坐标法把各交点展绘在图纸上。(比例1:2000)
3.2 纵断面设计
重点是要搞清楚路基设计标高位置的确定;纵坡设计的步骤、方法以及设计要领;纵坡设计有哪些技术标准规定,如何掌握;如何进行平纵组合设计;如何避免一些不良设计;纵断面设计时如何考虑横断面设计、路基稳定及经济性问题;纵断面设计图绘制的内容及规范要求。
设计步骤如下:
①纵坡设计的准备工作。按规定的比例与格式打好图标和图中各栏。将所设计路段的各中桩桩号、地面高程抄在纵断面图上的相应位置,点绘中桩地面高程点,用折线连接各高程点形成中桩纵断面地面线。
②拉坡。注意各纵断面标准的掌握,总体原则是纵坡宜尽可能平缓,避免突变,连接平顺,平纵应配合协调。注意满足控制点(路线起讫点,控制性控制点,经济性控制点)。注意平纵横三者要结合考虑,在优化纵断面线形应兼顾工程经济性等。
③竖曲线半径选择及竖曲线要素计算。竖曲线半径尽量选择大半径,注意指标的均衡性和协调性。
④设计高程和填挖的计算。注意曲线凹凸、纵坡方向对设计标高计算的影响。填挖值=设计标高-地面标高,“+”为填,“-”为挖。设计标高,填挖值要求取到0.01米的精度。
⑤绘制纵断面设计线,抄写各中桩设计标高、填挖值,绘出坡度/坡长示意线,竖曲线标注。一定要注意制图的规范化。
3.3 横断面设计
重点是要搞清楚道路横断面各组成部分,要有路幅形式、路面宽度、路基宽度等部分尺寸的确定,路基断面形式的选取;超高加宽值计算。设计步骤如下:
①道路横断面各组成部分尺寸的确定。根据道路等级条件,依据标准、规范,参考路基设计手册或根据当地使用经验确定。
②超高、加宽设计计算。
加宽设计计算:确定加宽类别;确定所设计路段各曲线处的最大加宽值;确定加宽过渡方式;确定加宽过渡段长度;计算曲线上各中桩处的加宽值。
③绘制路基横断面设计图(逐桩横断面设计图)。
作路基横断面设计线,即“戴帽子”工作:注意检查设计的合理性,路基边坡形式不要变化的太频繁。
4 设计成果
公路平面设计图纸一张(手绘);公路纵断面图纸一张(手绘);横断面设计图纸一张(手绘);课程设计计算书一份。
5 小结
通过以上课程设计的练习,学生对道路勘测设计有了初步的认识,基本掌握了做一段道路的过程,能够对一段道路简单的进行平纵横的设计,由于课程设计有限,不可能完整的做一大段道路,因此学生在课后还需要多看相关的道路设计实例以增加自己的知识。
参考文献:
[1]翟京,罗丽君.“道路勘测设计”课程实验教学研究[J].价值工程,2012,15:065.
关键词:道路勘测设计,教学改革
中图分类号:S611文献标识码: A
一、教学内容的改革
(一)根据课程体系的特点,适当地调整教学内容
根据本课程的教学内容及其相互联系,我们可以把“道路勘测设计”的课程体系划分为以四个基本分支,即:汽车的行驶理论;道路选线、定线;道路的线形设计理论和方法;平面交叉口和立体交叉口设计等。在认真研究分析课程体系后,要掌握本课程的重点和难点。该课程重点是道路的选线和定线、平面、纵断面、横断面设计;难点是平面设计中的曲线要素、坐标计算、纵断面高程计算等。抓住重点后,应用有效的方法手段突破难点。对基本概念、基本原理的掌握做到重点突出、目标明确、详略得当、扎实有效。而其他内容,如汽车行驶理论、交通概论等在其他课程都涉及到,建议引导学生自学,可略讲,甚至不讲。
(二)补充道路设计的一些新的理念,适当地拓宽知识面
我国目前的道路设计主要以设计速度为基本参数来进行设计,根据车辆动力性能和地形条件,确定了不同等级公路的设计速度指标。设计速度一经选定,公路的所有相关要素如视距、超高、纵坡、平曲线半径、竖曲线半径等指标均应与之配合以获得均衡设计。但是这种设计方法本身存在一定的缺陷,因为设计速度对一特定路段而言是固定值,以它作为基础参数,用于规定一个路段的最低设计标准,但在实际的驾驶行为中没有一个驾驶员自始至终地去恪守这一固定车速。现有路段观测结果表明,设计速度的设计方法不能保证线形标准的一致性。实际的行驶速度总是随着公路线形、车辆动力性能以及驾驶员特性等各种条件的改变而变化。针对这种弊端,现在欧美国家广泛运用了运行速度为基础的路线设计方法。因为运行速度考虑了公路上绝大多数驾驶员的交通心理需求,从而有效地保证了路线所有相关要素与设计速度的合理搭配,可以获得连续、一致的均衡设计。老师在教学的过程中,要把这些新的设计理念渗透给学生,使学生了解道路的一些前沿知识。
二、教学方法和教学手段的改革
课堂教学是道路勘测教学的主要形式,充分利用投影、幻灯、录像、多媒体电脑等现代化教学手段辅助教学,可以大大改善课堂授课环境,不仅省去了大量的板书,而且还可以使教学内容更加直观和形象,增加课堂的信息量,提高教学效果。另外可免除学生课堂记笔记的时间,使学生集中精力听老师讲解,课后还可以将电子讲稿提供给学生自学、复习。针对学生缺乏工程经验现状,在多媒体课件授课过程中。要多联系实际,将大量的工程设计实例穿插到教学的课件中,例如,在讲解山区越岭线布局时,要解决垭口选择、过岭标高选择和垭口两侧路线展线问题,它们是相互联系,相互影响、相互制约的,布局时应综合考虑,处理好三者的关系。由于垭口概念比较抽象模糊,不易理解,教师如果准备一条公路工程越岭线的设计实例图形,利用投影,将图纸放大,把抽象难懂的教学内容形象化,学生就能看得更清楚,听得更明白;再如讲解线路平、纵、横组合设计时,利用道路透视图,可获得形象逼真的道路全貌,有助于加强学生的空间想象能力,并且可采用启发式教学,给学生留出足够的分析和思考时间,使学生变被动为主动,以培养学生自觉获取知识的能力。这些教学方式更形象、直观、生动、高效,更符合道路工程的特点,可在较少学时情况下完成较多教学内容,显著提高了总体教学效果。
三、注重实践教学
“道路勘测设计”实习是本课程的实践环节,是学生在教师指导下独立地分析和解决实际问题的重要环节,是学生在走上工作岗位前最后一次把自己所学的专业知识相对独立的综合应用于实践。如何组织好这次实习,最大限度的发挥学生的主观能动性,使全体同学都积极参与,对学生的动手能力和综合应用能力的培养和提高作用显著。根据培养方案的要求,“道路勘测实习”安排四周的时间,其中野外实习三周,内业实习一周。如何在短短的几周时间内使所有同学都能得到锻炼,充分实现“道勘实习”的目的,这是带队指导老师一直探讨的问题。根据多年的教学经验,可以从以下几个方面加以改进:
(一)做好外业实习过程控制,掌握好各项技术指标的运用
“道路勘测实习”的任务是设计一条山岭区三级公路,采用的是直接定线的方法。首先由指导老师带领全班同学进行现场踏勘,并结合现场的地形地质情况为学生讲解选线的要点及注意问题;随后由指导老师指定线路的起点、终点的大致位置,要求全班同学集思广益,各抒己见,共同研究确定路线的基本走向及导线的位置,确定各项技术指标;然后同学们按事先分好的作业组进行各自的工作;最后根据外业的汇总资料由学生独立完成自己的设计文件。为了使学生得到充分的锻炼,最大限度的实现实习目的,在实习过程中,充分注意以下几个方面:
1、充分调动学生的积极性。
2、提高同学们的综合适应能力。
3、加强技术指标的灵活运用。
4、有意识的培养同学们的协作精神,树立“团队意识”。
5、适时对学生进行素质教育,培养同学们的吃苦耐劳精神
(二)重视内业设计,它是对所学理论知识理解的检验
通过三周的外业工作,各班都得到了一组完整的外业资料,同学们需要用这份公共资料完成自己的设计。这是对每个同学所学专业知识的全面检验,也是对学生综合运用能力的考察。这一阶段重点是提升学生的独立设计能力,要求学生必须独立完成设计,并能讲出设计原理。为了达到上述目的,也为了对整个实习效果进行检验,在设计完成后指导教师要对所有参加实习的同学进行答辩,最后才能给出每个同学的综合成绩,在一定程度上又督促学生更好的完成设计内容。
内业设计要加强计算机应用,提高教学效果。现在计算机技术高速发展,其应用领域日益广泛,作为高校土木工程专业课的道路勘测设计,应利用计算机辅助设计,将计算机高速精确的计算能力、数据处理能力、图像处理能力、存储能力与自身专业知识的综合运用能力、逻辑判断能力有机结合起来,更好地适应高速发展的计算机时代。所以计算机作为辅助设计工具的作用越来越明显。所以,在课程教学中,运用软件编程辅助设计计算来代替手工计算,运用AutoCAD等绘图软件绘制图纸,使学生从复杂的计算和繁琐的施工图绘制工作中解脱出来,更好地适应高速发展的计算机时代和设计的新阶段。
四、加强教师的素质教育
要做好“道路勘测设计”课程教学改革,应加强师资力量建设,提高教师自身素质。教师要政治思想稳定,业务精益求精。能否把教材“变薄”,教师是关键。教师除了要系统地掌握“道路勘测设计”课程的教学内容以及本专业其他课程(如“交通工程”、“路基路面工程”、“道路交通规划”等)教学内容外,还应该了解相关学科知识,并能结合目前的科研方向,把本专业最新的动态和发展、最新的科研成果引进课堂。教学是教师的教和学生的学所组成的一种互动活动,教师首先要考虑的是自己的教学是否能为学生所接受。因此,教师更要持续不断地学习,拓宽知识的深度和广度,增强知识的纵向和横向的联系,努力使自己的知识结构趋于立体化,有可能的话,教师(特别是青年教师)应多主持或参加一些道路勘测设计、道路施工或施工监理等工作。课程教学改革对教师来说既是压力也是动力,它可促进师资水平的提高,从而也促进了教学效果和整体教学质量的提高。
总之,通过深入进行“道路勘测设计”课程的教学改革,从根本上提高了“道路勘测设计”教学质量,增强了学生的专业综合素质,拓展了学生的专业知识面。而教学改革是一项长期而艰巨的任务,只有通过教师的艰苦努力,不断创新,开拓进取,勇于实践,才会有所收获,确保教学质量和人才培养质量的全面提高。
【参考文献】
【1】中华人民共和国交通部.公路工程技术标准(JTGB01―2003)【s】.北京:北京人民交通出版社,2004.
【关键词】道路与铁道工程;GPS;航测遥感;GIS
众所周知,道路工程通常包括勘测设计、施工建造、运营管理3个阶段,在这3个阶段中,测绘技术都起着十分重要的作用。随着空间技术、计算机技术和信息技术以及通信技术的发展和在各行业中的不断渗透、融合,使得测绘学在这些新技术的支撑和推动下,出现了以“3S”技术为代表的现代测绘新技术,使测绘学科从理论到手段发生了革命性的变化,这些变化必然会影响到道路工程各个阶段的测量方式。本文结合3S技术的最新发展,综合介绍我国道路工程不同阶段中3S技术的应用现状。
1.全球卫星导航定位系统的应用
全球卫星导航定位系统GNSS是指利用人造地球卫星进行导航或定位的技术系统。目前国际上全球卫星导航定位系统主要包括美国的GPS,俄国的GLONASS,欧盟的GALILEO等,我国也自主研制了“北斗”卫星导航广域增强系统。其中,GPS是目前应用最广泛的全球卫星导航定位系统,其技术的最新进展代表了全球卫星导航定位系统的主要发展方向[1]。
2.地理信息系统的应用
地理信息系统(GIS)是在计算机软件和硬件支持下,把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析应用的技术系统,在铁路和公路工程的勘测设计中正得到愈来愈多地应用。将GIS用于铁路和公路工程建设可以保持各种数据的统一、规范,便于提高工程建设的效率,GIS和RS结合,可以获得三维地理信息的遥感图像信息,并利用其进行纵横断面分析、坡度分析等工作,从而实现三维铁路和公路工程设计、桥梁设计、景观设计等。
3.航测遥感技术的应用
当前多平台多传感器的航空航天遥感数据的获取技术趋向于高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率。遥感图像宏观、逼真、丰富的信息为道路与铁道工程的选线、工程可行性研究、路线工程地质条件和水文条件的评价、工程初步设计提供了充分的信息源,已经成为铁路勘测设计中关键的核心技术之一[2]。利用航测遥感技术测绘大规模大比例尺(以1:2 000比例尺为主)地形图,建立数字地形模型,已经成为新线铁路勘测设计的基础数据;遥感工程地质和水文地质综合信息填图已成为绕避地质灾害、确定铁路线路走向不可缺少的控制性因素。航测遥感技术取代了繁重落后的地面测图工作,改变了铁路勘测设计的程序,引起了铁路勘测设计发生了革命性飞跃,成倍地提高了铁路勘测的速度,大大缩短了勘测的周期,提高了铁路勘测设计的质量。
以上实例表明,GIS技术在道路与铁道工程勘测设计中的应用,大大推进了勘测设计一体化、智能化的进程。
4.施工阶段主要以GPS的应用为主
4.1 采用静态GPS建立高精度平面工程控制网
在桥梁和隧道工程中,目前最为广泛的是应用GPS技术进行控制测量。杭州湾跨海大桥是当前世界第一长跨海大桥,跨海段长达31.5 km,海上无任何自然岛屿,其平面控制采用静态GPS按B级精度的要求施测[3];乌稍岭隧道全长20 km,是我国目前最长的铁路隧道,其洞外控制也采用GPS技术,现在该隧道已经全线贯通交付使用。这些大型工程的建设都说明,利用GPS技术进行大型工程的控制测量,不仅可以满足工程建设的精度需要,而且能够加快工程建设的进度。
4.2 通过GPS高程拟合建立高程控制网
目前,GPS高程测量精度较低,主要原因是无法准确获取各点的大地高和高程异常值。较常用的计算高程异常方法是:利用测区里的若干个已知水准点,采用解析内插、曲面拟合等方法确定测区的似大地水准面,进而求出各点的高程异常。数座特大型桥梁工程测量的试验分析表明:在小范围的桥梁工程区域内,当地形较为平坦时,利用2~3 h的GPS静态观测成果,经过拟合计算,可获得二等精度的高程成果;而利用1~2 h的观测资料,可获得三、四等精度的高程拟合成果[4]。
4.3 利用GPS-RTK技术进行工程放样
GPS技术在施工阶段的应用除了建立施工控制网外,近年来随着RTK技术的不断完善,在工程放样中也同样得到了广泛应用,从而大大降低了放样的计算工作量和外业观测强度,提高了作业效率。
5.运营管理阶段3S技术开始得到应用
5.1 GPS技术在变形监测中正得到广泛的应用
大型工程结构的变形监测,一直是道路与铁道工程运营管理阶段的重要课题,目前,利用GPS技术正在成为变形监测的重要技术手段。例如,虎门大桥GPS(RTK)实时位移监测系统,能够实时监测整桥3个方同的x,y,z位移和大桥的扭转角,并能对各点的数据进行记录回放[5]。GPS监测大桥位移的实时性和高采样率的数据为大桥的状态分析提供了方便的条件,也为大桥的管理部门的决策提供了依据,使大桥的安全得到了保障。
5.2 遥感技术开始得到深入认识并开展应用
目前我国已经利用航测遥感技术完成了大量的既有铁路复测和地质病害调查工作,对成昆、宝天、宝成等10余条地形地质条件复杂,路基、地质病害较严重的既有铁路重点区段和重要工程进行了遥感地质病害调查,从而为铁路工务管理提供了及时有力的信息保障。
6.结语
3S技术的迅速发展及应用,极大地提高了我国道路与铁道工程可持续发展的能力。在施工阶段,GPS技术已经成为大型工程控制测量的主要技术手段,同时在地形测绘和施工放样中也得到了得到越来越多的应用。在运营管理阶段,我国已经初步形成了应用3S技术对铁路公路工程进行全面管理和综合服务的新格局,在铁路和公路日常安全运营管理、土地管理、技术改造、病害调查与预防、信息化建设中发挥了基础性的作用,有力地推动了我国陆上交通事业的现代化。因此,大力推广3S技术在道路与铁道工程中的普及应用,对于促进我国道路与铁道工程的可持续发展具有重要意义。
参考文献
[1] 宁津生,王正涛.测绘学科发展综述[J].测绘科学.2005,31(l):9-15.
[2] 胡志贵,韩改新.航测遥感技术在铁路建设中的应用与开发[J].铁道勘察.2006(5):16-20.
[3] 于兴泉,卢照辉,倪建夏.跨海长桥测量技术研究[J].桥梁建设.2006(3):34-36.
[4] 吴迪军.GPS在现代桥梁工程测量中的应用综述[J].铁道勘察.2006(2).
[5] 过静珺,戴连君,卢云川.虎门大桥GPS (RTK)实时位移监测方法研究[J].测绘通报.2000(11):4-5.
摘要:针对目前道路勘测实习存在的弊端,结合课题组道路勘测设计实习的教学实践经验,提出了实践教学的“赛促学”教学模式,其内容包括增加道路勘测实习技能操作比赛环节、制定道路勘测实习技能比赛规程和进行“赛促学”实践教学模式的效果评价等。该模式在道路勘测实习教学环节中的应用效用良好,提高了学生学习的积极性,保证了实习效果,有力推动土木工程专业实践教学模式的革新和实践教学质量的提升。
关键词:道路勘测实习;赛促学模式;实践教学;效果评价
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)49-0168-02
一、引言
道路勘测实习的目的是使学生进一步理解和掌握基础知识,全面培养学生综合运用专业理论知识和实践动手能力,提高学生独立判断并处理工程问题的能力,为将来从事道路工程设计、施工奠定基础。道路勘测实习可以说是对学生所学主干课程的一次全方面的检验,涉及《道路勘测设计》、《路基路面工程》、《桥梁工程》、《桥涵水文》等多门专业课的知识,是综合性很强的专业实践环节[1]。
根据培养方案的要求,道路勘测实习安排一般分为野外现场勘测和内业实习两部分,持续时间2-5周不等。如何在短短的几周时间内使所有学生都能得到锻炼,充分达到实习目的,保证实习质量,一直是许多一线教师和专家学者所探讨的问题。
二、研究现状
国外在道路勘测实习安排的时间更多,一般为一个月左右,且更多使用了现代化的一些设备,尤其是数字化智能测量设备。Paola Di Mascio等[2]开始在实习当中采用GPS技术进行实习教学。这些成熟的测量技术和设备的运用,保证实习过程与实际工程施工操作一致,从而能有效将理论联系实际,便于学生踏入社会后能迅速进入工作角色,有利于人才培养质量的提高。国内由于条件所限,一些先进的测量技术和仪器设备无法普遍用于学生实习教学,仅停留于理论层次,导致学生在学校所学知识与实际工程有所脱节,不利于学生的成才。随着时代的发展,国内一些高校也逐渐开始重视道勘实习的改革。田荣燕等[3]提出了“道路勘测设计”课程实践教学环节全方面整体设置和综合设定的具体措施和方法,尤其是强调了在实践环节重视基础技能训练。
目前各高校道勘习存在最主要问题就是不能保证每个学生都能充分掌握道勘操作技能。限于仪器设备数量和实习内容所需,道勘测实习必须采用小组形式进行组织,小组内部分工不均,必然导致部分学生存在混学分现象。因此只有部分学生能够较好完成实习任务,还存在相当数量的学生只是每天跟着外出,并不明白整个实习设计过程。此外,由于部分高校的测量实习教学环节没有到位,学生对测量仪器使用的掌握程度不够,也间接影响到道勘实习的进度和效果。
三、“赛促学”模式
“赛促学”又称为“以赛促学”,是指通过竞赛或比赛的方式,激励学生学习,提升教学质量。“赛促学”教学模式在我国较早便已经开展相关研究和实践。最早推广此种教学模式的为高职教育,随后逐渐推广至其他方面。陈小波[4]提出了在技能教学中以赛促学的新理念,并以大量的实践活动为例证,证明以赛促学确实是快速提高学生各项基本技能的一种行之有效的教学新模式;陈英杰等[5]将“以赛促学、以赛促练、以赛促教”的教学模式贯穿大学生学习的全过程,形成“4年不断线”的工科学生竞赛与教学结合的实践教学模式。通过“课程竞赛+技能竞赛+职业竞赛+创新竞赛”的实践教学过程,将竞赛与教学相结合,达到塑学风、促教风的成效。尽管“赛促学”教学模式已有不少研究和实践,但在工科尤其是土木工程方向实践教学方面研究很少,因此尚待进一步研究。
四、“赛促学”的实践
针对道勘实习存在的问题,结合我校道路勘测设计课程的教学和实践经验,课题组提出在道路勘测实习中引入“赛促学”教学模式,并在道路勘测实习教学环节中开展实践研究,主要工作如下:
1.深入分析了现有道路勘测实习模式存在的问题。搜集国内外有关道勘实习的研究资料,分析目前我国高校现有道路勘测实习模式存在的问题。结合我校道勘实习现状,采用问卷调查法,调查对象包括道勘实习指导老师和未参加过实习比赛的学生,开展了道勘实习现有模式存在问题调查,并对返回的数据进行统计分析,找出主要问题,并分析应对措施,为道勘实习比赛提供明确了实施方向。
2.制定了道路勘测实习技能比赛规程。结合以往道勘测量仪器操作比赛经验,组织项目组成员开展讨论,从道勘实习过程中提出可用于比赛操作的环节,诸如坐标点的测量、坐标点的放样、水准高程的测量等,圈定比赛内容,确定比赛方法,制定适宜的比赛规程,并设定比赛的奖励体系。比赛规程应符合道勘实习的实际情况,应保证每位学生均能通过参加比赛掌握实习技能。比赛成绩的评定应根据比赛的所用时间、测量精度、仪器操作的规范性等按照不同权重进行综合评定。比赛设定适宜的奖励体系,奖励等级分为创纪录奖、特等奖、一等奖、二等奖、三等奖、优胜奖等不同等级,保证奖励的覆盖范围。比赛后组织表彰大会,对成绩优异的学生进行表彰,并邀请学院领导进行颁奖,以此提升学生参与实习学习的积极性;尤其是对独立学院的学生,奖励的设置将有极大激励作用。
3.进行了“赛促学”实践教学模式的效果评价。道路勘测实习技能比赛后,在学生当中开展问卷调查,汇总学生意见,进行数据分析,评价实习效果。此外,根据道路勘测实习技能比赛的结果,通过问卷的形式,继续跟踪调查学生尤其比赛成绩优异学生的后续学习情况,尤其是结合后续大四的生产+毕业实习情况,对学生在工地上实习情况进行抽样调查;同时可结合比较研究法,对比赛当中获奖和未获奖同学后续的学习和实习情况进行比较,以此评判“赛促学”实践教学模式的效果。
自2014年以来,课题组先后购置了20余套全站仪、水准仪等测量设备,并制定了详备的比赛规则,先后举办了三届道路勘测实习技能比赛,提高了学生学习的积极性,保证了实习效果,受到师生的一致好评。
五、结语
在道路勘测实习中引入“赛促学”模式,重在通过比赛的模式,增加实践课程的学习乐趣,提升学生学习兴趣,同时通过奖品等级的设置对学生予以激励提高。“赛促学”模式在道路勘测实习教学中的引入,有力推动土木工程专业实践教学模式的革新,有助于提升实践教学质量,为德、智、体全面发展的应用创新型土建专业人才培养提供一种新的思路,具有较好理论和实践价值。
参考文献:
[1]王家全,等.《道路勘测设计》现场实习教学改革探讨[J].中国科教创新导刊,2010,(25):193-194.
[2]Paola Di Mascio,etc. Procedure to determine the geometry of road alignment using GPS data[J]. Procedia - Social and Behavioral Sciences,2012,(53);1204-1217.
[3]田荣燕,李莉斯,王文奇.道路勘测设计实践教学的综合设计[J].高等教育,2015,(1):47-49.
关键词:公路勘测设计;学生;教师;教学改革;效果评价
中图分类号:TU6,G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)50-0156-02
序言:
土木工程项目特点是投资大、涉及广,具有较强的实践性、社会性和综合性,相应专业教学要求高[1]。公路勘测设计是土木工程专业的一门专业主干课[2]。随着素质教育的深化和高校教育改革的推进,许多课程教师进行了多种现代教学方法的尝试,如数字化教学法[3]、启发式教学法[4-5]、案例教学法[4-5]、项目驱动教学法[6]……这些方法有利于提高课堂教学效果。但这些有益的教学探索均是基于教师思维角度和教师为主导进行,未从学生学习视角来剖析这些教学改革方法的效果。本文从学生学习视角出发,探讨“学促教”教学模式及效果,该模式是一种可持续、与时俱进的教学改革模式,有利于培养学生的主体意识、主体能力和主体人格,切实推进素质教育改革。
一、“学促教”教学模式
根据笔者近十年教学实践,摸索出了“学促教”教学模式(见图1)。该模式充分发挥学生学习主体地位,教师在尊重学生、了解学生基础上进行教学设计与改进,定期进行学生与教师沟通。学生人数多,定期沟通需采取有效措施,分期时间和沟通方式决定沟通的效果。笔者一般采取三期(前期、中期、后期)沟通;沟通方式采用课堂问卷调查,把要了解的学生学习情况设计成为简单易选易答的调查问卷,根据学生问题反馈及时进行教学方案微调。
二、课程特点
公路勘测设计的主要内容为道路路线勘测与设计相关的理论及设计方法,为本专业毕业生从事道路选线与施工提供必备的专业基础知识,是培养学生道路工程实践能力的重要专业课程[3]。课程教学内容较多,涉及汽车行驶特性、道路平面、纵断面、横断面设计、选线与定线方法、道路平面与立体交叉设计、道路计算机辅助设计等,一般课时为64~80学时之间。该门课程具有实践性强、主观性强、相关课程多等特点,学生学习易感乏味,教学难度大。
三、“学促教”教学模式实施
本着以提高学生综合素质为宗旨,在教学过程中开始摸索“学促教”教学模式。表1给出了笔者2014年对“学促教”教学模式方案设计情况汇总,其中同样的“学促教”教学模式2014年应用于本校一本(141人)和三本(101人)学生中。随着网络、电脑、多媒体、智能手机等现代化信息技术的普及,总体上学生的学习意愿不断增加,越来越喜欢能直接、多方位接触知识,新时代的老师需多方面与学生接轨,单独的某个教学方法难以满足学生的学习需求,而是根据课程特色、学生特点设计合理的教学方案,只有多种教学方法有机结合才能有效传授好知识。通过研究发现学生均反映作业时间、学习精力投入不够充分,这是目前普遍存在的一个问题。
四、学生学习效果调查分析
1.课程重要性及难易程度。该门课程在学生心目中的地位与学习难易程度调查结果表明:认为该门课程重要的学生比例约占84%,认为该门课程学习难度中等的学生比例在初期和中期均超过90%。其中有个特点是三本学生中期比前期觉得课程难度困难的学生增多。总体上该门课程在学生心目中对专业发展来说是重要的,而且学习难度不大。
2.学生学习情况。该门课程学生学习情况调查结果表明:课前预习情况不乐观,约10%的同学会坚持课前预习,约70%的同学会偶尔课前预习;认真听讲的同学约占80%;前期和中期能独立完成作业的同学约占90%;认为考勤重要的学生约占90%;期望开卷考试的学生三本约60%、一本约80%,由于一般开卷考试难度高于闭卷,总体上期望开卷学生比闭卷学生多。数据表明大部分学生能独立作业、认真听讲,期望老师注重考勤督促学生学习,期望开卷考试多于闭卷考试,且学生普遍没有良好的预习习惯。
3.成绩期望与教师授课效果评价。该门课程学生期望最终成绩与对教师授课情况评价调查结果表明:除了极个别学生期望成绩中等外,基本上所有学生都期望成绩为优秀或良好,其中期望优秀的学生占到85%以上,与学习难度中等的学生比例基本一致;后期成绩期望比中期成绩期望高,一本学生期望比三本学期期望成绩高;学生对授课教师效果评价全部为优良,评价优秀的学生占90%以上,一本学期对教师评价高于三本学生;学生心目中的理想教师是知识上要求博学、授课上要求幽默活跃、平时要求关心学生。调查表明,学生认为学习难度不大时对成绩的期望会高,同时教师采用“学促教”模式教学,学生认可度较高,学生心目中较理想的大学教师是多方面综合素质较高的教师,只有深厚的知识基础还不能胜任,还需要有生动的表达能力和一个关爱学生的心。
五、教学效果分析
1.成绩评价方法。为了有效合理评价学生学习效果,激发学生的学习积极性,笔者对课程总体成绩进行细分,主要分为理论考试(50%)、平时测试(20%)、作业(20%)、课堂参与(10%)等四个部分,而且严格执行。将课程成绩有效分解后,工作量比较大,发现让研究生作为教学助手参与到课程授课中,对课程教学改革是非常有帮助的。一是研究生可以记录和整理好各种成绩;二是研究生可以有效组织研讨课;三是学生与研究生可相互学习。
2.综合成绩与平均成绩。笔者将2014年授课学生的综合成绩和平均成绩进行分析,试卷成绩平均期望均为70分,采用开卷考试,计算工作量和难度偏大,最终成绩表明:三本平均成绩(约65分)比一本(约75分)低;三本不及格率和高分率均比一本低较多。数据表明虽然成绩期望相同,教学模式相同,对授课教师评价相同的情况下,不同学习能力水平的学生最终学习效果不同。
六、“学促教”教学模式特点
从上述探索可知,“学促教”教学模式具有以下明显特点:
1.是一种尊重学生学习主体地位的教学模式。该模式尊重学生学习主体的意愿,在学生全过程参与情况下设计或调整教学方案,达到教学改革效果,学生是主导地位。
2.是一种与时俱进的教学改革模式。该模式可以及时了解学生的意愿和特性,及时更新课程知识点和授课方式,在这种模式中教师也不断与时俱进,不会故步自封。
3.是一种综合系统的教学改革模式。在该模式中,有效结合了问题式教学法、工程案例研讨法、模块测试法等多种教学方法。从学生角度看,单一教学方法并不能获取全面的教学效果提升,只有根据不同课程特点、不同学生特点进行的多种教学方法有机结合,才能实现学生学习成绩、综合素质全面提升的效果。
七、结语
课程教学改革是一个比较复杂的系统工程,有赖于教师与学生的共同努力,缺一不可。教学方案要根据课程特点、学生特点等多因素来设计,通过对公路勘测设计专业主干课“学促教”教学模式的探索,充分尊重学生学习主体地位,学生对教师授课认可度高。教师通过该模式不仅可更好地传授知识,而且可持续提升自己的教学水平。希望该模式在教学实践中不断充实和完善,为培养高素质人才贡献一份力量。
致谢:
本文得到国家教育部人才培养模式创新试验区项目“地方高校土木工程专业高素质应用人才培养模式创新试验区”、湖南科技大学教学研究与改革项目(G31304)“《道路勘测设计》课程教学改革研究”和土木工程专业校企合作人才培养示范基地项目资助。
参考文献:
[1]高等学校土木工程学科专业指导委员会编制.高等学校土木工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工程出版社,2011.
[2]杨少伟.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社,2009.
[3]孙国富,刘运通.道路勘测设计课程的数字化教学改革[J].高等建筑教育,2006,15(2):74-77.
[4]崔亚楠,高利平.《道路勘测设计》课程教学方法改革研究与实践[J].内蒙古工业大学学报:社会科学版,2009,18(1):103-105.