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基于工程教育专业认证的土木工程地质实习教学探索与实践

2023-01-12张慎河陈启辉刘玉香吕明英肖俊华钟世英

高教学刊 2023年1期
关键词:带队课程目标工程

张慎河,陈启辉,刘玉香,吕明英,肖俊华,钟世英

(山东建筑大学 土木工程学院,济南 250101)

2016 年我国正式成为《华盛顿协议》第18 个成员,中国工程教育开始正式走向世界舞台。从2017 年开始,土木工程专业评估被纳入全国工程教育认证整体框架中,参加工程教育认证,既能评估土木工程专业培养的人才是否合格,也能确立保障土木工程人才培养质量的机制[1]。2019 年5 月山东建筑大学(下文简称“我校”)土木工程专业顺利通过评估认证,有效期是2020 年1月—2025 年12 月。按照高等工程教育认证标准和土木工程专业认证补充标准,2018 年学校对土木工程专业人才培养方案进行修订,各门课程教学大纲也随之修改。土木工程地质实习是土木工程专业的一门专业实践课,通过实践巩固学生所学的基础知识、基本理论和能力。达成课程目标1:学生能根据土木工程地质学的基本知识,在野外识别三大类岩石、岩层、地质构造、分析水文地质现象及不良地质现象,进而达到问题分析的毕业要求。达成课程目标2:能够初步分析岩土工程问题,评价土木工程建设对周边环境及社会可持续发展的影响。

目前工程地质实习问题比较多,主要表现在,问题1:学生理论学习目标不明确,学习动力不足,兴趣低。在我国,工程地质课程是许多工程类专业,比如土木工程、水利工程和地质工程等专业必不可少的专业基础必修类课程,其理论知识是分析岩土工程问题的基础,该课程一般安排在大二下学期开设,这个时期学生一般不知道自己将来从事的专业是干什么的,所以学习目标不明确,上课学习不积极不主动。问题2:学生实践教学组织难度大。我校现在每年参加实习的专业有土木工程专业,土木工程(中外合作)和城市地下空间工程专业,实习班级13 个,实习人数480 多人,这么多人参加实习必须考虑安全问题和路线问题,因此带队老师必须提前规划好实习线路和教学停留地点。由于带队老师的任务重和责任大,而且实习时间多靠近暑期,天气炎热多雨,很多教师不愿意组织学生外出。问题3:学生实习效果不佳。现在组织学生外出,为了保证安全一个班级配备一个带队老师,但是一个主讲老师一般负责两三个班,甚至三四个班,教学现场不像教室有空间限制,学生活动自由度大,造成了松散的实习模式,整体实习效果不好。问题4:学生成绩考核形式单一,实习结束后,学生提交实习笔记和实习报告,指导老师一般只根据学生提交资料进行成绩评定,考核形式单一[2]。

工程教育专业认证的理念就是以学生为中心,以教育成果为导向,并不断进行持续改进。工程教育认证后,为达到土木工程地质实习课程目标和学生应达到的毕业要求,整个土木工程地质实习课程教学环节都应体现工程教育专业认证理念,并不断进行持续改进,针对目前工程地质实习存在的诸多问题,有必要对其教学内容及其组织进行探索。

一、实习教学内容改进

工程教育专业认证前,土木工程地质实习时间为0.5 周,认证后,课程大纲加强了实践环节,将实践教学时间由原来的0.5 周增加到1 周。为了充实教学任务,考虑到以前的实习地点受到城市建设影响,实习路线必须进行重新调整。教研室任课老师经过实地勘察,综合利用学校及社会资源,依据课程教学大纲要求重新选择实习路线并进行合理的组织实施,确保教学任务高质量完成。

(一)矿物及岩石的识别,实习时间为1 天

对于矿物的识别,我们利用学院地质标本室,由从事多年地质教学的吕明英教授指导完成,根据学生专业和班级分组进行,通过实习,学生了解常见二十多种造岩矿物及其物理特征。对于岩石的识别,由于山东建筑大学校园内摆有各种各样的景观石,岩石类型涉及岩浆岩、沉积岩和变质岩,指导教师不出校园就可以指导学生完成认识3 大类岩石的任务[3]。另外,位于燕山立交桥东的山东省地质博物馆也是一个很好的社会资源,学生可以自行到博物馆参观,还有专业讲解员介绍,进而拓宽对各类矿物及岩石的识别。

(二)地层与地质构造的认识,实习时间为1 天

济南位于泰山山脉北麓,地质资源丰富,经过前期老师们考察,确立两条实习线路:馒头山线和彩西路线,沿线实习学生不但能够直观见到单斜构造岩体,还可以看到理论课上讲的两个基本构造形式:断层构造和褶皱构造。馒头山线位于济南市长清区张夏崮山省级地质公园内,地质遗迹以寒武纪地层剖面为主,以古生物化石和古生态遗迹为特色。通过实习,学生能够识别山东岩层的划分及特征;弄清不同构造岩层的特征,并分析其与工程的关系。

(三)地下水、土与特殊土的认识,实习时间为1 天

济南地区南高北低,分布有东、中、西三路泉系,彩西路线属于中路泉系,分布有各种名泉和水库,通过实习可以让学生认识掌握地下水的运移规律,分析地下水对工程的影响。黄河位于济南北部,河流长期冲刷,沿岸形成不同类型的冲积土层,通过实习,学生可以了解土与特殊土的成因,并分析特殊土的工程特性及处理措施。

(四)不良地质现象实习,时间为1 天

彩西路为一条沿河榜山的盘山公路,为了防止公路边坡失稳,沿线设有各种防护工程,学生可以直观认识各种不良地质现象及对应工程的治理措施。

(五)根据实习时间安排,开始实习前进行0.5 天的安全教育,实习结束大概留出0.5—1 天的时间进行实习资料的整理与实习报告的撰写

实习内容和实习地点的确定是保证实习效果的关键,虽然选择的线路和实习地点可以满足教学要求,但是仍有不足之处,如何通过野外实习,加深学生对所学内容的理解,巩固学生所学的知识,是带队老师不断探索的问题。

二、实习教学组织

实习组织安排是否合理也是直接关系到每次实习的效果,实习组织考虑的问题比较多,哪个环节考虑不周都会出问题,所以一定考虑周全,精心安排。

(一)实习安全教育

为了保证学生安全顺利完成实习任务,每次实习前都要组织学生进行安全教育。首先就是交通安全,由于学生外出实习,离开校园,所以必须遵守交通安全。具体要求:(1)严格遵守交通安全法规;(2)过马路必须走人行道和斑马线,并注意交通信号;(3)横过省道或县道必须格外注意安全,除关注来车方向外,尚须注意车去方向,以防逆行车辆。其次就是实习现场注意安全,由于工程地质实习在野外,路面不平,有时还需要爬高爬低,一定要注意脚下安全,所以外出实习时一定要:(1)应穿胶鞋或不发滑的鞋子且系紧鞋带(禁止穿拖鞋);(2)女同学禁止穿高跟鞋;(3)衣物及所带背包不得有多余的饰物或飘带;(4)手机等发滑的物件装入口袋时必须系好扣。总之,安全教育如何强调都不为过,但是即使每次都强调也会偶尔出现实习下山崴脚等问题。

(二)实习选点及泊车问题

实习路线和实习地点的确定也是带队老师需要考虑的重点问题,因为实习地点地质现象的典型性、代表性和多样性直接影响到实习效果[4]。所以实习前带队老师必须提前进行线路踏勘,老师们选好几条线路,若干个实习地点后应交流协商,讨论实习地点涉及的地质现象与教学任务的吻合程度;另外还需考虑的就是泊车问题,现在野外现场实习地点一般都远离学校,且一条线路一天内还要更换几个地点,所以学生外出必须包车出行,在选择线路和实习地点的时候更要考虑停车的安全与方便,综合以上两点最终确定合适的实习路线和参观点。实习组织时提前订好实习车辆,并通知几点到校及停靠地点,分班上车,一般为了方便管理学生,要求同一个班级乘坐同一辆车,且学生在整个实习期间乘坐的座位不得更换,防止实习期间走失掉队。

(三)主讲老师安排

我校有土木工程地质实习的专业为土木工程,土木工程(中外合作)和城市地下空间工程3 个专业,共计13 个班,480 多人,一次安排出行实习不太现实,必须进行分批进行,目前实习一般按两批进行。即使分两批进行,一次参加实习的班级也是6~7 个,所以至少安排6位带队兼主讲老师,虽然现在给学生上课的老师有8位,但是真正来自地质院校或有地质背景的老师并不多,而且有些老师只负责上课,缺乏实习经验,很少带队实习;个别老师还是初次给学生上课,所以主讲老师一般是安排具有多年从事教学且有带队实习经验的老师,考虑到实习现场空间有限,实习进行时又分组分点进行,两个老师负责一组,一组两个班级,三个或多个实习地点交叉轮换进行。这种安排既减轻了人多压力大的问题,也容易带队实习,实习效果优于以前。

实习组织是个系统的问题,问题较多,考虑必须要全面,必须不断进行探索。

三、实习课程考核内容及达成度分析

土木工程地质实习结束,须对学生实习效果进行考核,课程考核包括实习期间的表现成绩(含野外笔记)、实习报告成绩。根据工程教育认证要求,土木工程地质实习成绩比例及考核内容见表1,另外还必须计算课程目标的达成度并分析实习效果,见表2。

表1 土木工程地质实习成绩比例及考核内容

表2 土木工程地质实习达成度计算方式

我校2019 年5 月通过土木工程专业认证评估,但2020 年的新冠肺炎疫情使得土木2018 级学生的地质实习是线上进行,实习成绩考核及达成度计算不宜通过表2 公式计算。2019 级土木工程地质实习在2021 年暑期开展,本文以地工191 和地工192 两个班的76 人的实习资料和成绩进行达成度分析,根据分析结果,给出实习期间的问题分析及改进措施。

依据表2 达成度计算方式得出如下计算结果,见表3。

表3 土木工程地质实习达成度计算结果

四、课程评价及问题改进措施

(一)实习课程评价及结果

工程教育认证还要求对课程进行评价,评价内容包含如下4 项。

(1)课程目标合理性、实现方法和实现程度评价,结果见表4。

表4 课程目标合理性、实现方法和实现程度评价

(2)督导员评课。校院两级督导员对课堂教学质量进行评价,由陈云娟老师执教的课程,督导员评价平均值为X2=92 分。

(3)学生评课。地工191-2 班学生在教务系统中以问卷调查形式进行评价,陈云娟老师的课程评价平均值为X3=95.83 分。

(4)学生学习效果评价。根据课程考核结果,按照教学大纲考核方式计算课程目标的达成评价值,见表3,评价值按百分制计算。

依据课程评价内容得出实习课程评价结果,见表5。课程目标1 和课程目标2 的得分相等,88.98 分。

表5 实习课程目标评价值综合评价值

(二)实习课程存在问题及改进措施

1.土木工程地质实习课程存在主要问题

土木工程地质实习课程目标评价值较合理,两个课程目标得分值相等;从实习笔记和实习报告情况看,学生基本掌握了矿物、岩石的辨识方法,对地层、地质构造、地下水、工程地质条件及地质现象具备基本的辨识能力;对综合分析工程地质条件的能力还有待进一步加强。另外,实习安排在暑假进行,天气非常炎热,从一定程度上影响到实习效果。

2.土木工程地质实习课程的改进措施

(1)改进实习方法,每条实习线路上实习内容有侧重有综合,加强学习对不同地质实习线路上相同地质知识内容的理解与认识。

(2)实习过程中注意理论联系实际,将工程地质学知识与工程案例相结合,激发学生的学习热情和兴趣。

(3)加强学风建设,教师要严格管理实习秩序,要求学生多看多记多思考。

(4)对前续课程基础不好的同学,重点关注,重点督促。

五、结束语

本文通过分析目前工程地质实习存在的问题,依据工程教育专业认证理念,探索了实习教学内容及组织改进,从实习安全教育、实习选点及泊车问题和主讲带队老师安排3 个方面介绍如何进行实习安排,最后给出基于工程教育认证的实习考核内容及达成度分析标准,并对课程进行了总体评价。

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