周小勇 李田軍
摘要:文章對道路勘測設(shè)計課程的教學(xué)模式進行分析,找到了傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的不足,筆者以工程實例為依托,在道勘教學(xué)過程中對教學(xué)目標、任務(wù)、過程等方面做出了改進與探討。研究表明,依托工程實例,讓學(xué)生掌握解決問題的方法過程,有利于提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)、自學(xué)能力,同時養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣。
關(guān)鍵詞:道路勘測設(shè)計;教學(xué)改革;工程實例
中圖分類號:G642.0 ? ? 文獻標志碼:A ? ? 文章編號:1674-9324(2016)43-0149-02
一、引言
《道路勘測設(shè)計》(以下簡稱道勘)作為土木工程道橋方向的主要課程,是培養(yǎng)道橋?qū)I(yè)技術(shù)人員,助其從事如施工技術(shù)、設(shè)計繪圖、質(zhì)量控制等相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)工作的必要環(huán)節(jié)。該課程內(nèi)容涵蓋了道路交通和汽車的相關(guān)理論、道路路線的平縱橫設(shè)計方法,以及更深入的選線、交叉設(shè)計應(yīng)用,其知識點多,實踐性強,對于本科生教學(xué)而言,課堂學(xué)習(xí)始終無法彌補工程經(jīng)驗的匱乏[1],如何將課堂教學(xué)與工程實踐相結(jié)合是提高教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的關(guān)鍵因素。
二、道勘教學(xué)模式分析
目前高校廣泛應(yīng)用的道路勘測設(shè)計課程教學(xué)模式由三個環(huán)節(jié)構(gòu)成:知識點教學(xué)、輔助軟件教學(xué)和課程設(shè)計指導(dǎo)。這三個環(huán)節(jié)層層遞進,在一定程度上能夠提高道路專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì),鍛煉學(xué)生完成道路勘測設(shè)計工作的能力。
1.知識點教學(xué)。該環(huán)節(jié)要求教師對道路勘測設(shè)計有著深刻的認識,以教材和教學(xué)大綱為依托,對基本概念、原理進行詳細講解,同時結(jié)合工程實例對具體某一方面的實現(xiàn)(如平面選線)進行演算分析。課堂知識點教學(xué)的目的是讓學(xué)生掌握關(guān)鍵的、不容出錯的基礎(chǔ)知識,然后學(xué)習(xí)解決問題的方式方法,從而舉一反三。現(xiàn)今道勘教學(xué)已壓縮至32學(xué)時,而課程內(nèi)容的綜合性和涵蓋面仍為廣泛,教師對教學(xué)速度和重點內(nèi)容的把握直接影響著道路勘測設(shè)計課程的教學(xué)質(zhì)量[2]。在這種情況下,豐富的工程實踐經(jīng)驗?zāi)軌蚪o教師課堂教學(xué)帶來極大的幫助。
2.輔助軟件教學(xué)。利用計算機輔助設(shè)計(Computer Aided Design簡稱CAD)軟件來完成工程設(shè)計任務(wù)的方法在各個行業(yè)都已得到廣泛應(yīng)用[3],行業(yè)的發(fā)展推動著CAD技術(shù)的進步。對道路設(shè)計而言,以鴻業(yè)市政道路軟件及緯地軟件(Hintsoft)等為代表,是專業(yè)技術(shù)人員常用的道路設(shè)計軟件。為了使培育的學(xué)生與生產(chǎn)工作接軌,越來越多的高校在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上進一步增設(shè)了輔助軟件教學(xué)。輔助軟件教學(xué)能讓學(xué)生在應(yīng)用過程中鞏固知識點,解決實際問題,能夠加深對知識點的理解與體會。道路勘測設(shè)計這門課程的最終目的也是回歸生產(chǎn)實踐,輔助軟件作為生產(chǎn)工具則成為了非常必要的部分。
3.課程設(shè)計指導(dǎo)。道路勘測設(shè)計是一門實踐性非常強的課程,完成課程設(shè)計,是除考試外另一種對課程學(xué)習(xí)成果的檢驗,也能讓學(xué)生提前了解進入道路工程專業(yè)領(lǐng)域后對所學(xué)的知識進行應(yīng)用與轉(zhuǎn)化的工作方式。一般是讓學(xué)生在指定地形圖區(qū)間內(nèi),完成約一公里的簡單道路設(shè)計任務(wù),設(shè)計內(nèi)容包括路線平縱橫設(shè)計及道路土石方調(diào)配。多數(shù)課程設(shè)計任務(wù)都沒有相應(yīng)的工程背景及實際應(yīng)用,這樣造成了兩個主要問題:(1)學(xué)生所設(shè)計的道路往往脫離工程實踐,無法結(jié)合建設(shè)需求體現(xiàn)道路的價值;(2)不能引起足夠重視,所選的設(shè)計方案往往簡單粗暴,未經(jīng)過方案比選與優(yōu)化,缺乏實際工程建設(shè)存在的意義[4]。從上述三個環(huán)節(jié)的分析研究中發(fā)現(xiàn),雖然傳統(tǒng)道勘教學(xué)模式較為成熟完善,但是仍然存在薄弱的部分,如課堂講解與生產(chǎn)實踐脫節(jié),輔助軟件教學(xué)時間不足,課程設(shè)計過于單一,這些問題亟需在教學(xué)過程中引起重視。
三、依托工程實例的教學(xué)改革
道路勘測設(shè)計的方式和方法已從傳統(tǒng)的人工測量、手動計算、紙上定線拉坡、手工繪圖等步驟,演化為遙感或航測地形、計算機動態(tài)選線及設(shè)計繪圖[5]。道勘課程的教學(xué)應(yīng)當隨著道路工程行業(yè)的發(fā)展與時俱進,在教授學(xué)生基本概念和原理的基礎(chǔ)上,更加注重培養(yǎng)他們與生產(chǎn)實踐接軌的能力。筆者在道勘教學(xué)過程中,以湖北省鄖十高速公路鄖縣互通連接線市政段道路工程建設(shè)(以下簡稱連接線)為項目背景,以指導(dǎo)學(xué)生完成該項目為課程設(shè)計目標,使學(xué)生具備利用所學(xué)教材知識點和緯地軟件完成道路設(shè)計任務(wù)。具體改革措施如下。
1.明確教學(xué)目標。考試能夠檢驗學(xué)生對基本概念和理論的掌握情況,但忽略了學(xué)生對整個勘測設(shè)計工作流程與方法的考察,課程設(shè)計能夠很好地彌補這一缺陷。然而在傳統(tǒng)教學(xué)模式中,沒有結(jié)合工程實踐的課程設(shè)計內(nèi)容及要求過于單一,容易另學(xué)生陷入形而上學(xué)的思維模式,做出的設(shè)計方案脫離建設(shè)背景,缺乏合理性與實用性。依托于工程實例的教學(xué),以令學(xué)生具備完成道路工程勘測設(shè)計工作為教學(xué)目標,突出培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力、解決問題的能力。這就要求教師能將教材中的知識點作為一個完整的體系教授給學(xué)生,并使其理解與接受,最好的辦法就是以工程項目為例,展示各項工作在整個勘測設(shè)計流程中的意義。以連接線項目中平面設(shè)計為例,該平面線型是綜合考慮了區(qū)域控規(guī)、道路交通詳規(guī),道路施工征地用地以及建設(shè)單位提出的大方、美觀的要求后多次調(diào)整、比選后得出的較優(yōu)方案。
2.合理布置任務(wù)。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式不同,依托工程實例的道勘教學(xué)不只要求學(xué)生通過考試、完成一次課程設(shè)計,更重要的是學(xué)習(xí)完成勘測設(shè)計任務(wù)的過程。筆者在平面設(shè)計章節(jié)教學(xué)課時的同時布置了課程設(shè)計的任務(wù),一方面是為了讓學(xué)生在課后能鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識點,另一方面是提供充足的時間讓學(xué)生去摸索線型設(shè)計與調(diào)整的過程。布置課程設(shè)計除了提供任務(wù)書與地形圖與相關(guān)規(guī)范以外,還應(yīng)當提供該區(qū)域的規(guī)劃圖紙,工程背景資料與建設(shè)相關(guān)要求。同時,為了使課程設(shè)計任務(wù)具備工程實際意義與合理性,教學(xué)中不應(yīng)當提倡一次性的施工圖設(shè)計,而應(yīng)當按照具體實施的工程項目的要求采用兩階段設(shè)計,分步完成方案設(shè)計與施工圖設(shè)計。道路勘測設(shè)計課程的質(zhì)量評價方法也應(yīng)當由傳統(tǒng)的結(jié)果控制轉(zhuǎn)為過程控制。此外,課程任務(wù)制定應(yīng)兼顧理論計算水平與計算機輔助設(shè)計軟件應(yīng)用能力,既要求掌握手工計算完成平曲線要素、豎曲線要素、橫向超高系數(shù)、斷面土石方等的知識要點,也要能夠熟練運用軟件高效合理的完成設(shè)計方案。
3.動態(tài)跟蹤指導(dǎo)。道路工程項目的勘測設(shè)計并不是一蹴而就、一勞永逸的過程,優(yōu)秀的工程技術(shù)人員需要具備全局性的思維以及逐步優(yōu)化調(diào)整的耐心。對工程經(jīng)驗不足的在校學(xué)生來說,很難在一次課程設(shè)計中就拿出較為合理的方案,故純理論的課堂教學(xué)與一次性的課程設(shè)計對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和工作習(xí)慣的培養(yǎng)都是極為不利的。就連接線項目而言,設(shè)計過程中土石方平衡是通過反復(fù)調(diào)整平面設(shè)計和縱斷面設(shè)計后,最終確定下來較為經(jīng)濟可行的設(shè)計路線,其原因是在確定了平面線型的情況下,調(diào)整縱斷面追求填挖平衡可能會出現(xiàn)高填方高挖方的情況,而這種情況在實際工程項目中是應(yīng)當盡量避免的。在課程設(shè)計的過程中,應(yīng)當提升并強調(diào)方案設(shè)計的重要性。教師在方案設(shè)計的過程中指出學(xué)生設(shè)計方案的不足以及進一步優(yōu)化調(diào)整的方向,同時鼓勵學(xué)生相互比較分析各自的方案,在這個過程中能夠加強對方案優(yōu)選的體會,積累線型調(diào)整的經(jīng)驗。
四、結(jié)語
首先,以工程實例為依托能加深學(xué)生對道路勘測設(shè)計要點的理解,使該課程的學(xué)習(xí)更具實用性;其次,采用過程控制來評價教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生知識掌握情況更有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力、解決問題的能力;第三,對教學(xué)實踐過程采用動態(tài)跟蹤指導(dǎo),可提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,提前養(yǎng)成較好的工作習(xí)慣。
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Research on Highway Survey and Design Teaching based on Engineering Project
ZHOU Xiao-yong,LI Tian-jun
(China University of Geosciences,Wuhan,Hubei 430074,China)
Abstract:This paper analyzes the teaching mode of highway survey and design course,and find the problems existing in the traditional teaching mode,the author has made improvements and study on the teaching goal,task,process based on the engineering project. The study shows that relying on the engineering project,the teaching can make students master the methods and process to solve problems,in this way we can improve the professional quality,self-study ability of students,at the same time,develop good work habits.
Key words:highway survey and design,teaching reform,engineering project