師 郡 梁曉飛

山東理工大學(xué)建筑工程學(xué)院 山東淄博 255049

道路勘測設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)道路橋梁方向的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)主干課程，課程的實(shí)踐教學(xué)與前續(xù)課程測量學(xué)關(guān)系密切。教學(xué)計(jì)劃中測量學(xué)有2周實(shí)習(xí)，道路勘測設(shè)計(jì)有1周實(shí)習(xí)和1周課程設(shè)計(jì)，分別開設(shè)在第二和第三學(xué)期。測量學(xué)實(shí)習(xí)以傳統(tǒng)的白板測圖為主[1]，在地形較為平坦的校內(nèi)進(jìn)行；道路勘測設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)以道路線形測設(shè)為主，在較為復(fù)雜的地形上進(jìn)行；道路勘測設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)以道路線形設(shè)計(jì)為主，選擇在一段地形圖上進(jìn)行。原本關(guān)聯(lián)性密切的三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)未做統(tǒng)籌安排，分別面向不同的工程項(xiàng)目，不利于學(xué)生對知識的綜合應(yīng)用和銜接，不利于對勘測知識的融會(huì)貫通和學(xué)生工程意識的培養(yǎng)和提升[2]，難以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力要求。

秉承“新工科建設(shè)”的要求，在多年實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上，本文提出一種基于測量學(xué)實(shí)踐的道路勘測設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐教學(xué)改革方法，加強(qiáng)兩門課程之間內(nèi)在的“測量”聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)“測量”在道路勘測設(shè)計(jì)中的作用和地位，達(dá)到提高道路勘測設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的目的。

1 教學(xué)體系的建立

按照新工科學(xué)科交叉融合和回歸工程的要求[3,4]，道路勘測設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐教學(xué)的改革目標(biāo)定位于為工程建設(shè)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)道路勘測設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)和測量學(xué)的融合。為此，本次教學(xué)改革設(shè)計(jì)了以道路工程線形設(shè)計(jì)為核心，結(jié)合測量學(xué)，打通測量學(xué)實(shí)習(xí)和道路勘測設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，注重學(xué)生創(chuàng)新工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的遞進(jìn)式綜合實(shí)踐改革方案。本方案融合測量學(xué)和道路勘測設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，設(shè)立實(shí)際工程環(huán)境，要求學(xué)生完成復(fù)雜環(huán)境下的勘測、設(shè)計(jì)及方案優(yōu)化等工作，極大地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和工程意識，為今后的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。道路勘測設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐教學(xué)體系如圖1所示。

圖1 道路勘測設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐教學(xué)體系

2 教學(xué)改革的核心內(nèi)容

2.1 測量實(shí)習(xí)的工程環(huán)境設(shè)立

傳統(tǒng)的測量學(xué)實(shí)習(xí)主要以地形圖繪制為主，實(shí)習(xí)地點(diǎn)多為平坦開闊區(qū)域，教學(xué)環(huán)節(jié)中的控制點(diǎn)建立、導(dǎo)線測量、水準(zhǔn)測量等工作的目的就是完成一張地形圖的繪制[5]。改革后的測量實(shí)習(xí)在復(fù)雜道路工程建設(shè)的環(huán)境和背景下進(jìn)行，此時(shí)控制點(diǎn)建立、導(dǎo)線測量、水準(zhǔn)測量等工作具有明確的目的性，即每一個(gè)單項(xiàng)工作都是為今后工作做準(zhǔn)備，都是道路工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。測量工程環(huán)境的設(shè)立讓學(xué)生清楚認(rèn)識到自己所在的實(shí)習(xí)小組在測量學(xué)實(shí)習(xí)中建立的控制點(diǎn)和繪制的地形圖，都將是下一階段道路勘測設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料，本階段實(shí)踐工作成果必將影響到下一階段實(shí)踐教學(xué)。帶著工程的概念去完成測量學(xué)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)增強(qiáng)了學(xué)生在測量學(xué)實(shí)踐中的積極性、責(zé)任心和工程意識。

2.2 實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的銜接和融合

傳統(tǒng)的道路勘測課程設(shè)計(jì)是在某個(gè)給定的地形圖上進(jìn)行，課程實(shí)習(xí)則是在一個(gè)特定的地形條件下主要進(jìn)行道路縱橫斷面的測量和曲線測設(shè)，同一個(gè)課程的兩個(gè)實(shí)踐關(guān)聯(lián)性不大，和測量學(xué)實(shí)踐教學(xué)相比，除了測量方法外，其他方面基本不相關(guān)。

改革后的道路勘測設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐教學(xué)體系由測量學(xué)實(shí)習(xí)、道路勘測課程設(shè)計(jì)和道路勘測課程實(shí)習(xí)三個(gè)模塊構(gòu)成(如圖1所示)，測量學(xué)實(shí)習(xí)為道路勘測課程設(shè)計(jì)提供控制點(diǎn)和地形圖的基礎(chǔ)準(zhǔn)備，本環(huán)節(jié)的內(nèi)外業(yè)工作時(shí)間為兩周，經(jīng)過兩周的測量學(xué)實(shí)習(xí)，學(xué)生不但對實(shí)際地形熟悉，對自己所測繪的地形圖也熟悉，此后進(jìn)入道路勘測課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐模塊，學(xué)生只要運(yùn)用所學(xué)道路勘測設(shè)計(jì)基本知識和技能，結(jié)合道路等級及其他技術(shù)規(guī)范要求，就能在前期測量學(xué)實(shí)習(xí)已經(jīng)完成的地形圖上，很好地進(jìn)行道路平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計(jì)，繪制平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖，并完成工程量計(jì)算等工作，此項(xiàng)工作的時(shí)間為一周。最后一周的道路勘測設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)工作主要是依照線形設(shè)計(jì)成果返回外業(yè)環(huán)境進(jìn)行中線放樣，檢查路線設(shè)計(jì)的合理性，如果與地形適應(yīng)性不理想，現(xiàn)場優(yōu)化道路線形設(shè)計(jì)方案，然后再進(jìn)行實(shí)地放樣，直到符合規(guī)范和實(shí)際要求為止。這種狀態(tài)下的實(shí)習(xí)除了能使學(xué)生在測設(shè)放樣等測量環(huán)節(jié)中繼續(xù)熟練各種測量工具的使用、鞏固測量學(xué)知識；更重要的是還能通過實(shí)地放樣發(fā)現(xiàn)前期課程設(shè)計(jì)中所做道路線形存在的問題和不足，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)踐。

3 教學(xué)改革的基地平臺

以測量學(xué)實(shí)習(xí)為基礎(chǔ)的道路勘測設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)體系，必須建立符合要求的綜合實(shí)踐基地平臺作為基礎(chǔ)保障，實(shí)踐基地的條件關(guān)系到整個(gè)改革的成敗，是整個(gè)實(shí)踐教學(xué)體系中最重要的環(huán)節(jié)，建立綜合實(shí)踐基地重點(diǎn)要完成下面兩項(xiàng)工作。

3.1 實(shí)踐基地選址

選擇實(shí)踐基地的一個(gè)必要條件是該基地能保障一個(gè)教學(xué)班在4周內(nèi)的基本生活條件?；谶@一條件考察了我校周邊淄川和沂源的具有較為完備生活保障條件的幾處美術(shù)院校，作為美術(shù)寫生的實(shí)習(xí)基地備選。結(jié)合復(fù)雜工程環(huán)境要求，選址處還應(yīng)具備符合修建一條三、四級道路的地形地貌條件。地形不宜過于平坦，也不易過于復(fù)雜。地形過于平坦，測繪和路線勘測設(shè)計(jì)難度不夠，起不到很好的訓(xùn)練作用；地形過于復(fù)雜，對于非測繪專業(yè)本科生來講，測量難度較大，2周內(nèi)難以完成實(shí)習(xí)任務(wù)。經(jīng)過綜合比較，在沂源一個(gè)美術(shù)寫生基地附近選擇了一處較為開闊的山谷作為綜合實(shí)踐基地，該處地形有起伏，有迂回，還有一條簡易土路，地形難度適合修建一條三、四級公路，完全滿足測量學(xué)實(shí)習(xí)和道路勘測設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)對地形的要求。

3.2 實(shí)踐基地控制點(diǎn)建立

為了保證實(shí)踐教學(xué)的順利進(jìn)行，在2公里長度范圍的山谷地形上按照《公路勘測規(guī)范》[6]建立了10多個(gè)二級平面控制點(diǎn)，多數(shù)控制點(diǎn)之間保持通視。按照四等水準(zhǔn)測量建立了測區(qū)四等高程控制點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)的布設(shè)充分考慮了學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)架設(shè)測量儀器的方便。

4 遞進(jìn)式教學(xué)實(shí)踐的組織工作

教學(xué)改革后，實(shí)踐教學(xué)模式的三個(gè)模塊涉及兩門專業(yè)課程：測量學(xué)和道路勘測設(shè)計(jì)，課程開設(shè)分別屬于測繪工程和土木工程兩個(gè)專業(yè)，需要進(jìn)行人員協(xié)調(diào)，此外，兩門課程的開設(shè)時(shí)間又分屬于先后相接的兩個(gè)學(xué)期，一次綜合實(shí)踐的時(shí)間跨度長達(dá)半年，實(shí)踐環(huán)節(jié)的精心組織和統(tǒng)籌安排十分必要。

4.1 合理組織安排實(shí)踐指導(dǎo)教師

道路勘測設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵是將測量學(xué)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)納入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使得測量學(xué)課程實(shí)踐不僅服務(wù)于測量學(xué)課程，還要兼顧道路勘測設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐教學(xué)。因此，在測量學(xué)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)配備的4名指導(dǎo)教師中至少要有1位道路勘測設(shè)計(jì)的授課教師。道路勘測設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)階段各需要4名道路工程的指導(dǎo)教師，其中至少要有1位實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師。

4.2 認(rèn)真編寫實(shí)踐教學(xué)大綱、指導(dǎo)書和任務(wù)書等教學(xué)文件

三個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)雖然交叉融合，但實(shí)習(xí)實(shí)踐的內(nèi)容又具有相對的獨(dú)立性，都有各自要完成的教學(xué)任務(wù)，因此要分別編寫實(shí)踐項(xiàng)目的大綱、任務(wù)書和指導(dǎo)書：大綱突出教學(xué)目的和要求；任務(wù)書明確要完成的內(nèi)容及時(shí)間節(jié)點(diǎn)；重點(diǎn)說明各項(xiàng)任務(wù)的主要做法，列明完成這些任務(wù)需要遵循的技術(shù)規(guī)范及主要技術(shù)指標(biāo)，建立野外實(shí)習(xí)基地工作守則。

5 結(jié)語

道路勘測設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐教學(xué)改革契合新工科教育回歸工程本身的理念，契合《華盛頓協(xié)議》專業(yè)認(rèn)證對工程教育的要求，契合卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0的思路，綜合改革過程中重視道路工程設(shè)計(jì)對人才素質(zhì)的要求，強(qiáng)調(diào)工程意識、團(tuán)隊(duì)精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)導(dǎo)向由學(xué)科專業(yè)向產(chǎn)業(yè)需求轉(zhuǎn)變、培養(yǎng)方式由分散單一向交叉融合轉(zhuǎn)變和辦學(xué)路徑由孤立封閉向系統(tǒng)開放轉(zhuǎn)變[7]。經(jīng)過兩屆學(xué)生的實(shí)踐檢驗(yàn)，證明教學(xué)效果良好，受到學(xué)生的普遍歡迎。

新工科教育任重道遠(yuǎn)，新工科背景下的實(shí)踐教學(xué)將越來越得到重視，實(shí)踐改革探索永無止境，將繼續(xù)探索，改進(jìn)綜合實(shí)踐內(nèi)容，不斷探索提高道路勘測設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的途徑。