工程地质与土力学课程“六位一体”教学模式改革与实践

2019-10-10高熙贺

船舶职业教育 2019年4期

高熙贺

（杨凌职业技术学院，陕西杨凌 712100）

一直以来，高职教学改革的重点和关键在于课程教学模式的改革。当今职业教育教学改革的大背景促使工学交替教学、虚拟仿真教学、“理实一体化”教学等课程教学模式的研究与探索日趋成熟。“六位一体”课程教学模式是对上述教学改革模式进行了综合优化的一种教改模式，以“课程对接岗位”为核心理念，课程教学的观念、程式、规范及标准体现了高职教育的基本特征，因此具有全面性、系统性、实用性和优越性。

1 “六位一体”课程教学模式概述

“六位一体”教学模式通过六个核心要素将课程教学组织过程有效结合在一起，核心理念在于“课程对接岗位”[1]。六个核心要素为：职业能力需求分析；职业能力目标；职业能力训练项目；职业活动素材；“教学做”结合；形成性过程考核。简称为：“需求、目标、项目、素材、结合、考核”。

图1 “六位一体”课程教学模式图

2 高职工程地质与土力学课程的概况及存在问题

工程地质与土力学课程是杨凌职业技术学院道桥、铁道、水利工程等专业开设的一门必修课。其任务是教会学生解决道桥工程、铁道工程、水利水电建筑工程中常见的与土有关的一般工程实际问题。课程教学为学生顶岗实习、毕业后能胜任岗位工作及技能证书考核起到了良好的支撑作用[2]。

工程地质与土力学课程教学内容知识点繁杂、枯燥、抽象，以往授课方式传统单一，使教学效果大打折扣。考核方式片面单一，难以检验学生是否真正掌握了岗位职业能力，致使学生就业竞争力缺乏，适应岗位要求的周期较长，无法满足社会、企业的期望，难以彰显高职教育的特色和特质。因此，立足课程教学实际，创新教学思路，优化课程内容，通过“课程对接岗位”、岗位职业能力导向，进行“需求、目标、项目、素材、结合、考核”六位一体教学内容和模式革新很有必要性。

3 基于 “六位一体”的课程教学模式改革与实践

3.1 深入一线调研，确立职业能力需求

课程教学团队为了使课程培养目标贴近行业一线的实际情况，在对一线施工技术员岗位的职业活动进行了全程考察的基础上，将各专业人才培养方案进行对照，及时改进，进一步明确本课程在人才培养方案中的培养目标，从而确立岗位所需的职业能力。

3.2 依据职业能力需求，确立职业能力目标

课程教学团队根据从施工一线岗位调研分析出来的职业能力需求，进一步确定课程的教学培养目标，并邀请部分国企、央企的行业专家与校内教师组成课程教学改革小组，共同讨论并修订课程体系和课程标准，制订具体的、切合岗位实际的培养能力目标。

3.2.1 课程能力目标

总体目标：通过本课程的学习，能够掌握工程地质基础知识与基本技能；掌握土的基本指标测定及工程分类；会进行地基变形验算；地基强度验算；挡土墙的稳定验算及具备常见工程地质问题及处理方法。为解决道路桥梁、公路铁路、水利水电工程的地质问题及土力学问题打下基础[3]。

具体目标：通过本课程学习，第一方面要求学生能够了解工程地质基本技能，并能使用地质工具及地质符号。具体包括至少初步鉴定4种矿物、岩石标本，能够正确使用地质罗盘测量岩层产状三要素，能够熟练阅读地质图、熟记地质符号、熟练阅读并分析工程地质勘察报告等；第二方面要求能够计算并测定土的基本指标，并对其进行工程分类。具体包括会计算土的各项物理性质指标，能够判断土的粒径级配情况，会用环刀法测土的密度，会用烘干法测土的含水率，会进行岩土工程分类等；第三方面要求能够进行地基变形验算。具体包括会计算土的自重应力、附加应力等各种应力，会测定土的3种压缩性指标，会对地基变形量进行验算等；第四方面要求能够进行地基强度计算。具体包括会计算土的抗剪强度并判断土的稳定状态，会测定土的强度指标，会确定地基承载力并进行地基强度验算；第五方面要求能够进行挡土墙的稳定验算。具体包括会用朗肯土压力理论计算各种情况下的土压力，能够应用土压力知识进行挡土墙设计和验算稳定性；最后一个方面要求能够掌握常见工程地质问题及处理方法。具体包括能分析和评价崩塌、滑坡、边坡失稳等地质现象所引起的工程地质问题，能够掌握解决施工过程中工程地质问题与常见地质灾害的防治措施和处理方法等。

3.2.2 课程知识目标

通过本课程的学习，能够掌握矿物、岩石的概念及分类，了解工程地质勘察报告的格式及写法，理解报告的地质意义。掌握土的各项物理性质指标的推导及计算公式；掌握烘干法测土的含水率的试验流程；掌握地基土的自重应力、附加应力的计算公式及工程意义；掌握分层总和法进行地基变形量验算的验算流程；掌握土的抗剪强度的概念、土的强度指标的测定方法；掌握地基承载力强度验算的方法；掌握挡土墙设计及稳定验算的流程；掌握道路桥梁、公路铁路、水利水电工程建设中的工程地质问题与常见地质灾害的防治措施和处理方法。

3.3 教学内容模块化设计，制订能力训练项目

为实现上述职业能力目标，遵循“够用、必需”的原则，课程教学团队对课程教学内容进行了模块化设计，共分六大模块，并为每个教学模块制订了对应的职业能力训练项目。一，工程地质基础知识与基本技能。能力训练项目内容：肉眼初步鉴定矿物、岩石标本，测量岩层产状三要素，熟识地质符号并阅读地质图，熟练阅读工程地质勘察报告。二，土的基本指标测定及工程分类。能力训练项目内容：计算、推导土的各项物理性质指标，判断土的粒径级配情况，测定土的密度和含水率。三，地基变形验算。能力训练项目内容：计算土中各种应力，测定土的压缩性指标，验算地基变形量。四，地基强度验算。能力训练项目内容：测定土的抗剪强度，设计地基承载力并验算地基强度。五，挡土墙的稳定验算。能力训练项目内容：设计挡土墙并进行稳定验算。六，常见工程地质问题及处理方法。能力训练项目内容：分析崩塌、滑坡等地质现象所引起的工程地质灾害并判断岩体稳定性，认识施工过程中工程地质问题的防治措施和处理方法。

3.4 激发学生主观积极性，“教、学、做”一体化实施

教师不再一味传统讲授——满堂灌，而是以学生为主体、以教师为主导、以任务驱动为主线、以情景模拟为载体，发挥学生的主观积极性，加强参与度，学生以学习小组的形式“做”项目，教师的教与学生的学、知识的传授与能力的培养都在职业能力训练项目中完成[3]。

以“利用烘干法测定某工程项目开挖基坑黏土的密度和含水率”这一职业能力训练项目内容为例[4]，学生每5～6人组成一组，教师首先强调土的含水率计算公式并引导学生熟悉烘干法的测定流程，每组学生熟悉计算公式和烘干法流程之后，以小组形式利用烘干法对某工程项目开挖基坑黏土的密度和含水率指标测定，并进行记录，最终完成相关数据记录和报告。整个过程教师适当指导，释疑解惑，针对重点、难点对学生进行点拨和启发，学生通过“做”来获得知识和能力，改变以往靠教师“讲”的单一传统形式，打破教师不讲解学生就不会做的传统惯性思维，“教、学、做”有效衔接，不断提高学生的职业岗位操作能力。最后学生提交的可展示成果及具体要求为：

第一，含水率指标记录表一份。要求每个小组的学生分工合作，能够在规定时间内熟练利用烘干法对黏性土的含水率进行3次测定，取3次测定的平均值，测定数据准确，填写齐全规范。

第二，土工试验汇总报告一份。要求每个学习小组将黏土的密度和含水率数据放入该项目整体土工试验汇总报告，确保报告内容准确、规范。

3.5 构建形成性考核体系，注重综合素质的养成

本课程经过不断的改革和探索，最终确立了注重突出职业技能操作的考核方式。具体包括理论考核和实践考核两部分，采取过程性和终结性考核相结合的方式。理论考核包括运用训练素材条件以及期末考试考核学生的知识技能，运用课堂出勤情况、课后任务完成情况考核学生的学习态度。实训考核包括使用仪器操作考核、卷面考核与信息化考核相结合的多样化课程评价体系。最后按理论部分成绩和实训考核部分成绩各占50%的比例计入课程最终成绩。过程性考核包括出勤率、课堂提问、职业行为养成、学习态度、项目分工完成情况、平时测试、课外作业等常规考核。终结性考核主要有综合训练项目完成情况及成果展示、课程综合报告、期末卷面笔试等理论考核部分。

3.6 具体实施过程及教学效果反馈

本课程从2018年上学期开始按照“六位一体”课程教学改革要求试行上述课程教学方案。从试行半年的情况来看，90%以上的学生能够在5～7分钟内读懂工程地质图并且能够进行基本岩性、地质构造情况的分析，85%的学生能够熟练完成土的密度、含水率的土工试验。虽然课程教学周期较长，但学生的到课率一直高于96%。以2017级道桥工程技术班为例，在学期期末考核中平均分为84.5分，比上一届整体提升8分左右，学生考取土工试验工资格证通过率达到100%。课程教学团队不断改进课程内容，优化教学设计，增强课改的可行性和实用性，能够保证取得更好的实施效果。