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摘要:《道路勘测设计》实习是路桥工程专业实践教学的一个重要环节。本文以我校道路工程专业为例,分析了目前工科院校路桥工程类专业勘测实习在教学工作中普遍存在的问题。从加强管理、做好课程衔接、重视手算基本训练、定线方式与仪器使用多样化、实习组织科学化等多方面提出了建议,可供工科院校土木工程类专业参考。
关键词:道路工程;勘测实习;教学改革
本文引用格式:赵永平.道路勘测设计实习改革与创新[J].教育现代化,2019,6(09):46-49.
Educational Reform and Innovation of Road Survey and Design Course Practice
ZHAO Yong-ping
(Highway College,Chang'an University,Xi'an,Shaanxi,China)
Abstract:Road survey and design course practice is an important part of road&bridge engineering practice teaching.Taking the road engineering profession of our university as an example,this paper analyzes the problems that are prevalent in the teaching work of engineering colleges.From strengthening management,the class cohesion,hand-count the basic training,alignment method and scientific instruments use,practice organization put forward the suggestions to solve the problems of surveying practice teaching.It can be used in teaching reform for civil engineering majors in engineering colleges.
Key words:Highway engineering;Road survey and design course practice;Educational reform
《道路勘测设计》是高等院校路桥工程专业重要的专业课,主要的教学内容包括:道路设计控制、道路几何线形设计理论、道路选线和定线方法等。课程阐述了相关规范制定的原则和依据,是一门理论与实践密切结合的课程。我校实行大类招生以后,《道路勘测设计》已经成为道路桥梁与渡河工程专业和交通工程专业学生的必修课,每年有20多个班级开设该课。为了保证教学效果,多数专业模块安排40学时的课堂教学、1周的课程设计和3周的野外实习(2周外业1周内业)三个教学环节。
其中,道路勘测实习是综合《道路勘测设计》、《路基路面工程》、《工程地质》、《桥涵水文》等课程的重要实践环节。该环节让学生现场完成道路的野外勘测和设计工作,进一步理解基础知识,系统掌握道路选线、定线的基本方法,全面掌握道路勘测设计外业和内业的全过程。可以培养锻炼学生的团结协作精神、分析处理问题能力、实际操作技能以及工程设计的能力,为将来从事路桥专业工作奠定坚实的基础。
一 勘测实习的基本要求
勘测实习要求学生在实习场地上,完成一条公路的选线与定线。具体要求如下。
(一)路线方案选择与定线
根据起终点和地形情况选择路线方案,然后进行定线。可以现场定线或者纸上定线。现场定线是在实地定交点,测量交点坐标,计算交点间距、转角,根据地形、平面线形要求,确定平曲线半径、缓和曲线长度等要素。纸上定线是将已测定的地形图作为道路设计的基础,确定出不同的设计方案及平面线形要素。
(二)完成现场放线
利用GPS、全站仪等仪器现场放线,对于必要的地形、地物、平交、桥涵、隧道及不良地质地段进行地面加桩,然后进行路线的纵断面和横断面地面线测量。
(三)完成内业设计
对外业采集的资料进行整理,完成纵断面、横断面设计,计算路基土石方数量,进行土石方调配
二 我校勘测实习存在的问题
长安大学太白山勘测实习基地坐落在陕西省宝鸡市眉县汤峪镇,距校本部130公里,总面积212亩,其中山下有平地55亩,山上有坡地157亩。是1998年8月利用交通部专项资金建设的公路学科勘测教学实习基地,是国家“211工程”重点建设项目。通过对我校近几年勘测实习工作的调研,发现主要存在以下问题。
(一)外业实习时间偏短,实习内容缺乏完整性
学校安排2周外业,1周内业共计21天实习,这期间其他课程停课。但为了节约成本,外业实习包括往返只安排11天,剩余10天安排内业。由于外业时间短,很多内容无法完成。特别是遇到下雨等不良天气,学生在中桩放样、中平测量、横断面测量等各个实习环节学习时间过短,难以掌握相关内容。学生返校后开始的内业设计,由于采用计算机辅助设计,10天的内业时间又太长,造成时间上的浪费。
定线方法包括现场定线和纸上定线两种。因外业时间过短,有些班级只进行现场定线,有些班级只进行纸上定线,学生没有时间对两种定线方法都进行练习。
(二)相关课程与实习内容衔接不紧密
我校测量实习和勘测实习都在太白基地进行。测量实习的主要工作包括导线测量和碎部测量,碎部测量只完成基地山下部分,且所测地形图与勘测实习使用的地形图不是一个坐标系统,测量实习得到的地形图成果在后续的勘测实习工作中,不能有效利用。
在勘测实习之前,学生已经进行过一周的纸上定线课程设计,设计采用的是实习基地地形图。但这个设计成果在后续的勘测实习中并没有得到有效利用。
(三)实习组织管理不够严密
现行的勘测实习组织是以班为单位,每班为一个测设队,分成三个组:中桩组、水平组、横断组。每个人先进行平面设计,然后从中选出一个优秀方案作为全班的放样数据。这样,全班的平面数据、纵断面地面线数据、横断面地面线数据都是相同的,学生设计缺乏挑战性和积极性。
2周的外业实习有教师全程指导,实习效果较好。但1周的内业实习由于没有固定的设计教室,学生在校内分散进行,教师指导时间相对较少,实习效果欠佳。
(四)学生过度依赖计算软件
学生在实习期间掌握一些设计软件的应用,无疑有利于他们将来的工作。但对计算机的过分依赖,造成学生不愿再动手进行艰苦细致的基本功训练,对专业知识的理解不深刻,对计算过程不熟悉,对计算结果明显不合理、甚至错误的地方也不能及时发现和纠正。
三 道路勘测实习改革的建议
根据我校的实际情况和本科勘测实习的指导经验,本文对勘测实习模式和内容进行了研究,目的是提高路桥工程方向的勘测实习教学水平。具体措施和建议如下。
(一)加强勘测实习管理工作
(1)做好实习动员工作
通过勘测实习动员,让学生了解勘测实习的目的、任务、进度和基本要求,明确勘测实习的评分标准及考核要求,认识完成这一任务的重要性;对设计过程中可能出现的问题预先向学生提出,使他们在实习中少走弯路;强调勘测实习的阶段性任务、勘测实习期间的考勤要求,以及安全注意事项等。
(2)充分发挥教师的指导作用
教师在指导实习的同时,还须积极引导、启发学生,让学生通过自学和独立思考,通过自己动手查阅资料、规范来探索解决问题的方法。对每一设计阶段成果,教师要及时检查,指出设计中的错误或不妥之处,及时发现,及时纠正。指导教师要保证有足够的时间与学生见面,及时掌握实习的进展情况,使学生保持较高的出勤率。
我校要求每班配备不少于2名指导教师。指导教师应该上过勘测课或测量课,有一定实践经验,必要时可以带研究生参与指导。指导教师要分工明确,全面指导学生的实习外业、内业,负责实习报告上交、批改、实习成绩评定等全部与实习有关的工作。
(3)重视内业指导与作业讲评
除了2周的外业,我校各专业模块安排有1周的内业设计。为了达到比较好的实习效果,各班可以申请专门的内业设计教室,集中作业,每天要有教师辅导、考勤。
学生提交的内业文件包括:内业设计、实习日志、心得体会、意见建议等。指导教师要对学生提交的设计文件认真批改,批改后的设计文件应返还学生,集中讲评,学生修改错误后再次上交,使学生通过作业交互,提高专业认识水平。
(4)健全实习考评制度
实习考评制度对激励学生实习有一定的作用,可以采用综合考评办法,结合学生的实习表现、路线方案的质量、仪器操作熟练程度、实习日志等方面给定成绩,提高学生完成实习的认真程度。
(二)做好相关课程的衔接
为使测量实习所测的地形图能够为勘测实习所用,测量和勘测两次实习应采用统一的坐标系统。测量实习不仅要测量山下校区的地形图,还应测量山上坡地的地形图。为了在有限的实习时间内完成全部校区地形图的测量工作,每班可以分组分片区进行测量,最后拼接成完整的校区地形图。
勘测课程设计可以采用测量实习所测的实习基地地形图进行,使学生提前熟悉路线方案,以加快勘测实习纸上定线的进度。为了使学生扎实掌握纸上定线的原理、方法及计算过程,建议在课程设计时安排手算,勘测实习纸上定线时再安排部分计算机辅助设计。
(三)重视手算基本训练
教师应该积极探索勘测实习与计算机辅助设计相结合的新型勘测实习教学方法和途径,对学生提出部分手算要求,引导学生摆脱“智能化”专业软件的限制,加强学生进行基本功的训练,培养学生严谨的学风和敬业态度。在内业设计过程中,可以采用手工计算与软件辅助设计相结合的模式,使学生既能够掌握道路设计理论、计算方法,熟悉设计规范,又能培养学生对道路CAD系统的应用能力,提高设计速度。
为了使学生掌握计算过程及计算机辅助设计,可以要求学生对山下道路手算,通过计算“直线曲线转角表”,熟悉曲线要素、主点桩号的计算;通过绘制“纵断面设计图”,熟悉纵断面设计高程的计算;通过“路基设计表”的计算,熟悉超高、加宽的计算。所有手算不仅要提供结果,还须提供计算过程及计算说明书。山上道路可以采用计算机辅助设计,以加快进度。
(四)定线方式与仪器使用多样化
定线方式采用现场定线、纸上定线相结合的方式,加深对理论知识的理解。实习基地山下地形平缓,高差较小,选线以平面为主导,以老路利用为主。通过现场定线,确定交点位置,根据外距、切线长的限制以及线形要求确定曲线半径和缓和曲线参数。山上地形高差大,选线原则以纵断面为主,需要展线,可以纸上进行定线。通过放坡,确定回头地点,布置曲线。
为了使学生熟悉各种仪器的特点、使用方法和适用条件,仪器使用尽可能多样化。山下地形比较平坦,通视良好,放样可以采用全站仪;山上地形横坡较陡,通视不良,放样可以采用GPS进行。
根据我校实习基地的具体情况,可以分为山下与山上两个实习场景,多样化实习训练安排如表1。
(五)时间安排与组织形式科学化
为了有效完成实习任务,而又不过多增加成本,建议外业实习由11天增加到12天,时间安排如表2。
组织形式由以班为单位改为以组为单位。各组平面放样的路线方案从组员中选出,每组一条路线。各组轮流负责本组路线的中桩放样,其他两组配属该组测量纵断面和横断面地面线,外业数据统一由中桩组负责管理,以充分调动学生的实习积极性。
四 结语
勘测实习是路桥工程专业学生进行工程教育和工程训练的一个无可替代的重要过程,本文结合近几届勘测实习出现的问题,采取加强管理、做好课程衔接、重视手算基本训练、定线方式与仪器使用多样化、实习组织科学化等措施,激发学生的学习兴趣和实习热情,增强学生对专业知识全面而深入的掌握,提高学生的综合素质和社会竞争力,为培养合格的工程建设专业技术人才服务[1-4]。
参考文献
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[3]杨宏志.道路路线工程教学实习模式改革[A].Intelligent Information Technology Application Association.Proceedings of 2011 AASRI Conference on Applied Information Technology
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[4]杨永红,姜艺,虞将苗,等.中美土木工程专业道路勘测设计课程教学对比研究[J].高等建筑教育,2012,21(03):66-70.
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