任務驅動模式下巖土工程勘察課程設計教學改革

王鐵暉，梁越，劉劍，吳復柱

（1.河北工程大學 地球科學與工程學院，河北 邯鄲；2.河北工程大學 礦業與測繪工程學院，河北 邯鄲）

一 引言

“任務驅動”教學方法是建立在建構主義學習理論基礎上的教學方法，將傳授知識為主的傳統教學，轉變為以解決問題、完成任務為主的多為互動式教學[1-2]。所謂“任務驅動”，就是學生通過完成教師布置的任務，建構真正屬于自己的知識與技能[3]。整個教學過程，以學生為中心，教師為引導，充分調動學生的積極性，增強學生的實踐工作能力[4-5]。這種教學方法，在多個學科實踐教學環節中得到應用，成效顯著[6-8]。

“巖土工程勘察”課程設計是勘查技術與工程專業學生在完成“巖土工程勘察”理論課程學習后，開設的綜合性和實踐性必修課程[9]。旨在增強學生綜合運用基本原理分析復雜工程問題、提出問題解決方案及對方案進行評價的能力，是對“巖土工程勘察”課程基礎知識的深化與提高，是向實際工程過渡的重要實踐環節。本文以作者近兩年對課程設計改革為基礎，構建“任務驅動”模式教學，完善和重視過程考核，培養實踐能力更強的應用型勘查技術與工程專業人才。

二 “任務驅動式”教學的特點

（一） 任務的布置

任務設置的合理性是“任務驅動”教學能否成功實施的關鍵，如何選擇任務、如何設置難度、如何調動學生的積極性，都是需要注意的問題。選擇難度適中、能激發學生學習興趣的任務最為合適。如何引起學生的注意，開頭尤為重要，這里布置的第一個任務是：描述自己家所在小區樓群基本特征（層數、結構、有無地下室等），荷載大小，土層情況，巖土工程勘察等級，如何布置勘察鉆孔（鉆孔間距、深度），樣品選取，采用哪些原位測試手段等（注：家住鄉鎮，住宅為平房，了解一下土層情況，基礎的形式等）。這樣的任務不難，且貼近生活，容易引起學生的共鳴，并調動學生積極性。后續，按照課程設計的內容，再逐步展開、增加一定的難度和一定的工作量。

（二） 以學生為中心

與傳統“講授式”教學方法不同，“任務驅動”教學強調以學生為中心。教師根據課程設計需要完成的教學目標和具體的工程實例，布置一系列階段性任務。學生應用理論教學中所學知識逐步完成各階段任務，充分調動學生的積極性，激發學生的興趣，加深對理論知識的理解和記憶；學生通過努力完成設計任務增加成就感、提高自信，未來可以從容面對各種工作的挑戰。

課程設計過程強調學生中心的地位：a. 提供更豐富的勘察項目資料（高層建筑、道路、橋梁、隧道、滑坡等）供學生自由選擇，也可以按要求自主收集資料；b. 課程設計要求學生能夠深刻理解報告中各項數據的獲得及運用，學生也可以根據自己的理解增加報告的內容；c. 開放式的建議和結論，因為滿足一項工程需求的基礎形式很多，也就是沒有固定的結論，只有相對合理的建議。學生需要在教師的引導下進行自主的學習和討論，提出更多的方案，并給出相對合理的建議。

（三） 教師的傾聽與引導

“任務驅動”教學強調以學生為中心，更離不開教師的傾聽與引導。學生雖然完成了“巖土工程勘察”課程的理論內容學習，但在課程設計過程中仍然遇到很多問題，這時候教師的傾聽和引導顯得尤為重要。首先，要傾聽學生對任務的見解，因為學生對于任何事物都有自己的認知，這樣做既是對學生的尊重，拉近彼此間的距離，又能讓學生真正感受到以學生為中心，讓學習更有動力，從而增加課后自主學習的時間，更有助于任務的順利開展；其次，針對任務與學生展開交流和討論，分析任務的本質，讓學生對課程設計內容和要求產生更加深刻的理解，有助于完成任務；最后，完善和總結設計的內容，構建系統的知識體系。

這里強調教師的傾聽和引導作用，是教學改革成功實施的一個重要環節。缺少傾聽這一過程，忽視了學生對設計的認知、理解和想法，也不容易找出設計過程中學生存在的問題。不能真正了解學生對知識理解和掌握程度，往往會影響老師的判斷，忽略一些相對容易，且學生還沒有熟練掌握的問題，而做出針對性的訓練和補強則更無從談起。

三 “任務驅動式”教學的實施過程

“任務驅動”教學需要重點考慮提高學生的實踐應用能力，而巖土工程勘察設計本身是以實際工程為基礎，不需要虛構工程實例，是“看得見摸得著”的實體。為滿足今后工作的需求，提高學生的競爭力，課程設計均以近幾年的工程實例為主要設計內容，以最新的規范為標準，提供工程所需要的各項參數，編制巖土工程勘察報告。課程設計具體實施可以分為以下幾個環節：

（一） 任務設計

任務的設計是按照巖土工程勘察的過程循序漸進、逐步完成，巖土工程勘察報告撰寫的順序也與之相吻合。這里將任務劃分為以下4 大板塊：①設計依據，②場地工程地質條件，③場地分析與評價，④結論及建議。每一個板塊中都可以設置很多的小任務，分解如下：①設計依據主要是擬建建筑概況和相應的規范，有待解決的任務包括：擬建建筑物的結構特征、荷載（需要估算）、預測基礎形式等；相應的規范包括《巖土工程勘察規范》、《建筑地基基礎設計規范》等10 余種，是學生今后從事相關工作所參照的準繩。②場地工程地質條件包括：場地的不良地質現象、地層特征、土工試驗及統計等。這里需要學生先了解不良地質條件有哪些，重點是場地地層的劃分、數據的統計（包含對地層劃分的影響）。③場地分析與評價，包括地基土的特征、地震效應、持力層的選擇、基礎形式建議、降水的方式、基坑支護建議等。其中，基礎形式建議、基坑支護建議較為靈活，沒有固定答案，適于學生深入分析并展開探討，也是設計任務的關鍵點。④結論及建議則是分析評價后得出的重要結果，包括各個土層的承載力、變形模量，基礎的選擇及相應參數，承載力的計算，地下水的影響，基坑支護的形式及參數等，是對場地分析與評價的總結。

任務設計要點主要是基礎形式和參數的選擇，任務設計主要內容是基于某個巖土工程勘察任務，完成相應勘察報告的撰寫，但不局限于這個具體工程實例，應針對上述4 個任務板塊做一定的擴展，豐富知識內容，開拓學生的視野，提高學生思維的高度。教師起到重要的輔助作用，提供更多的工程實例作為借鑒，讓學生得到更多的鍛煉和積累更豐富的實踐經驗。

（二） 任務的分析及討論

下達任務后，需要教師引導學生對任務進行分析，收集與任務相關的信息，開展“討論式教學”，討論哪些信息對工程具有影響。具體包括：①可以把地形地貌、地質構造與地質災害聯系起來；②把地層結構及其分布特征與后續持力層的選擇、是否需要基地處理等聯系起來；③把土層物理力學指標與地基土承載力、變形驗算等聯系起來；④把水文地質條件與后續施工是否需要防水、降水聯系起來。具體內容需要學生進行分組討論，并根據各組情況進行撰寫，增強學生對基礎知識的應用。

任務設計過程中可能會出現以下問題：抓不住重點、不知道怎么做、更不清楚為什么要這么做等。首先，通過傾聽了解學生出現的具體疑問，這個過程并不是簡單的學生提出哪里出現問題，哪里不會，更重要的是知道學生對問題的理解，所掌握的相關知識以及打算如何解決問題。可以讓學生“當教師”講述設計思路，講述過程中發現自己的不足，更清楚自己學習的方向；也有可能在講述的過程中發現問題的本質，并得到一定的啟發。然后，針對學生存在的不足，教師進行引導展開討論，分析問題的本質，啟發學生獨立思考。通過這樣學習，有利于構建自己的知識結構，提高實踐能力、核心競爭力和專業綜合素質。

（三） 任務的完成及總結

在設計內容每一板塊任務完成后，都需要組織學生對任務過程其中的“得”與“失”進行總結。“得”可以堅定學生分析問題的方法，建立自信；“失”則可以讓學生印象深刻，避免再次犯錯。教師對完成情況較好的組給予適當表揚和高的評分，同時對完成情況一般的組也要給予肯定和鼓勵，促進和培養學生的自信和競爭意識，激發學生學習熱情，為后續的任務開展奠定基礎。

整個設計任務完成后，教師要及時檢查設計內容是否達到要求，更要指導學生構建課程設計的思維導圖。思維導圖的建立以勘察報告的章節為基礎，分支擴散，涵蓋到每一個問題及解決方式。這里還要強調：設計依據、場地工程地質條件、場地分析與評價三大板塊與結論及建議的關聯。學生通過構建思維導圖，不僅使學習和記憶更容易，也更容易發現學生的不足之處，并進行針對性的教學輔導，以達到更好的教學目的。

四 將“課程思政”融入“任務驅動”式教學

根據課程設計的內容，將課程思政元素逐步融入課程設計的全過程，增強學生的民族自豪感，提升學生的社會責任感和使命感，培養正確的人生觀、價值觀，增強愛國主義精神。

（一） 設計依據樹立法治意識

勘察、設計和施工，都需要嚴格遵守各種勘察規范和設計規范，工作態度必須端正嚴謹，履行應盡的義務，樹立強烈的法治意識和觀念。這樣既有利于工作的開展，也是對自己的保護。

（二） 場地工程地質條件培養正確的人生觀和價值觀

工程地質條件是對工程建筑有影響的各種地質因素的綜合。首先，布置學生收集近年來發生的一些重大的地質災害事件，分析其形成過程及造成哪些影響；然后，在課程設計講授過程中列舉一些實例，如：汶川地震、舟曲泥石流等。一方面，強調各種不良地質現象對工程建設的影響，以及勘察工作的要點；另一方面，可以通過視頻宣傳在災難面前沖往第一線、奮不顧身救人的解放軍戰士，向學生傳遞正能量，激發學生對本專業的學習熱情，弘揚愛祖國、愛家鄉、愛學校的情懷。

（三） 場地分析與評價明確社會責任和使命

場地分析評價過程以“討論式教學”為主，涉及各類基礎形式和地基處理方式。首先，布置學生自主收集近年來的發生的工程事故，從事故中汲取教訓，快速成長；其次，準備多個方面的成功案例，進行系統講解，引導學生選擇正確的方案。通過學習，可以提升學生的社會責任感和使命感。

（四） 結論及建議

結論及建議即是對整個課程設計的總結，也是學生對課程思政元素的全面總結。系統的回顧課程設計的各個階段，其中所引用的課程思政元素，不僅讓學生更容易記憶和理解本課程專業知識點，也讓學生進一步感受到專業的魅力，增強學生對專業的信心以及對未來工作的憧憬。

五 注重過程考核

課程設計分組后，巖土工程勘察報告的內容可能會出現一定的雷同，特別是與數據相關的內容。如何才能更好的考核，首先，提高平時成績比例（約50%），引起學生的重視；其次，增加平時考核內容，完善平時成績考核辦法；最后，對完成課程設計內容進行綜合評分，并設置答辯過程。

平時成績的考核，應用學習通、QQ 等軟件提前布置任務，檢查學生收集資料、課堂表現、各階段成果完成情況。重視過程考核，學生通過平時的努力，可以取得很好的平時成績，有助于順利的完成課程設計，這無形中減輕了應試所帶來的壓迫和緊張感。但完成整個設計過程并不輕松，需要學生付出更多的課余時間，才能保證課程設計的最終完成效果。

最終成績的評定，包括審核和答辯兩個部分：審核主要是針對勘察報告內容進行檢查、綜合評分，檢查學生是否按照要求完成設計內容、分析是否合理、結論是否正確，還包括撰寫的思路是否清晰、語言是否流暢有邏輯。答辯則是教師單獨對學生進行考核，學生講述設計依據、思路及主題內容，教師根據內容提出相關問題，學生給出正確答案，這樣更有助于加深學生對設計內容的理解。

六 結語

開展“任務驅動式”教學，強調以學生為中心，教師為引導。學生通過完成任務，將基礎理論知識系統地應用到實際項目應用中，提高學生的綜合能力，建構真正屬于自己的知識體系，增強學生的自信；將“任務驅動式”教學模式實施過程劃分為：任務設計、任務的分析與討論、任務完成及總結三個部分，并輔以豐富的工程實際案例教學，提高學生的實踐能力、核心競爭力和專業綜合素質；將課程思政元素融入“任務驅動”式教學，讓學生感受到專業的魅力，明確未來的社會責任和使命，樹立正確的人生觀、價值觀，增強愛國主義情懷。注重過程考核，考核方式多樣化，可以全面正確評價學生，充分調動學生的積極性，不斷提升學習效果，增強學生的實踐工作綜合能力，進一步完善專業知識體系。