基于工程教育專業認證的土木工程地質實習教學探索與實踐

張慎河，陳啟輝，劉玉香，呂明英，肖俊華，鐘世英

(山東建筑大學 土木工程學院，濟南 250101)

2016 年我國正式成為《華盛頓協議》第18 個成員，中國工程教育開始正式走向世界舞臺。從2017 年開始，土木工程專業評估被納入全國工程教育認證整體框架中，參加工程教育認證，既能評估土木工程專業培養的人才是否合格，也能確立保障土木工程人才培養質量的機制[1]。2019 年5 月山東建筑大學(下文簡稱“我校”)土木工程專業順利通過評估認證，有效期是2020 年1月—2025 年12 月。按照高等工程教育認證標準和土木工程專業認證補充標準，2018 年學校對土木工程專業人才培養方案進行修訂，各門課程教學大綱也隨之修改。土木工程地質實習是土木工程專業的一門專業實踐課，通過實踐鞏固學生所學的基礎知識、基本理論和能力。達成課程目標1：學生能根據土木工程地質學的基本知識，在野外識別三大類巖石、巖層、地質構造、分析水文地質現象及不良地質現象，進而達到問題分析的畢業要求。達成課程目標2：能夠初步分析巖土工程問題，評價土木工程建設對周邊環境及社會可持續發展的影響。

目前工程地質實習問題比較多，主要表現在，問題1：學生理論學習目標不明確，學習動力不足，興趣低。在我國，工程地質課程是許多工程類專業，比如土木工程、水利工程和地質工程等專業必不可少的專業基礎必修類課程，其理論知識是分析巖土工程問題的基礎，該課程一般安排在大二下學期開設，這個時期學生一般不知道自己將來從事的專業是干什么的，所以學習目標不明確，上課學習不積極不主動。問題2：學生實踐教學組織難度大。我校現在每年參加實習的專業有土木工程專業，土木工程(中外合作)和城市地下空間工程專業，實習班級13 個，實習人數480 多人，這么多人參加實習必須考慮安全問題和路線問題，因此帶隊老師必須提前規劃好實習線路和教學停留地點。由于帶隊老師的任務重和責任大，而且實習時間多靠近暑期，天氣炎熱多雨，很多教師不愿意組織學生外出。問題3：學生實習效果不佳。現在組織學生外出，為了保證安全一個班級配備一個帶隊老師，但是一個主講老師一般負責兩三個班，甚至三四個班，教學現場不像教室有空間限制，學生活動自由度大，造成了松散的實習模式，整體實習效果不好。問題4：學生成績考核形式單一，實習結束后，學生提交實習筆記和實習報告，指導老師一般只根據學生提交資料進行成績評定，考核形式單一[2]。

工程教育專業認證的理念就是以學生為中心，以教育成果為導向，并不斷進行持續改進。工程教育認證后，為達到土木工程地質實習課程目標和學生應達到的畢業要求，整個土木工程地質實習課程教學環節都應體現工程教育專業認證理念，并不斷進行持續改進，針對目前工程地質實習存在的諸多問題，有必要對其教學內容及其組織進行探索。

一、實習教學內容改進

工程教育專業認證前，土木工程地質實習時間為0.5 周，認證后，課程大綱加強了實踐環節，將實踐教學時間由原來的0.5 周增加到1 周。為了充實教學任務，考慮到以前的實習地點受到城市建設影響，實習路線必須進行重新調整。教研室任課老師經過實地勘察，綜合利用學校及社會資源，依據課程教學大綱要求重新選擇實習路線并進行合理的組織實施，確保教學任務高質量完成。

(一)礦物及巖石的識別，實習時間為1 天

對于礦物的識別，我們利用學院地質標本室，由從事多年地質教學的呂明英教授指導完成，根據學生專業和班級分組進行，通過實習，學生了解常見二十多種造巖礦物及其物理特征。對于巖石的識別，由于山東建筑大學校園內擺有各種各樣的景觀石，巖石類型涉及巖漿巖、沉積巖和變質巖，指導教師不出校園就可以指導學生完成認識3 大類巖石的任務[3]。另外，位于燕山立交橋東的山東省地質博物館也是一個很好的社會資源，學生可以自行到博物館參觀，還有專業講解員介紹，進而拓寬對各類礦物及巖石的識別。

(二)地層與地質構造的認識，實習時間為1 天

濟南位于泰山山脈北麓，地質資源豐富，經過前期老師們考察，確立兩條實習線路：饅頭山線和彩西路線，沿線實習學生不但能夠直觀見到單斜構造巖體，還可以看到理論課上講的兩個基本構造形式：斷層構造和褶皺構造。饅頭山線位于濟南市長清區張夏崮山省級地質公園內，地質遺跡以寒武紀地層剖面為主，以古生物化石和古生態遺跡為特色。通過實習，學生能夠識別山東巖層的劃分及特征;弄清不同構造巖層的特征，并分析其與工程的關系。

(三)地下水、土與特殊土的認識，實習時間為1 天

濟南地區南高北低，分布有東、中、西三路泉系，彩西路線屬于中路泉系，分布有各種名泉和水庫，通過實習可以讓學生認識掌握地下水的運移規律，分析地下水對工程的影響。黃河位于濟南北部，河流長期沖刷，沿岸形成不同類型的沖積土層，通過實習，學生可以了解土與特殊土的成因，并分析特殊土的工程特性及處理措施。

(四)不良地質現象實習，時間為1 天

彩西路為一條沿河榜山的盤山公路，為了防止公路邊坡失穩，沿線設有各種防護工程，學生可以直觀認識各種不良地質現象及對應工程的治理措施。

(五)根據實習時間安排，開始實習前進行0.5 天的安全教育，實習結束大概留出0.5—1 天的時間進行實習資料的整理與實習報告的撰寫

實習內容和實習地點的確定是保證實習效果的關鍵，雖然選擇的線路和實習地點可以滿足教學要求，但是仍有不足之處，如何通過野外實習，加深學生對所學內容的理解，鞏固學生所學的知識，是帶隊老師不斷探索的問題。

二、實習教學組織

實習組織安排是否合理也是直接關系到每次實習的效果，實習組織考慮的問題比較多，哪個環節考慮不周都會出問題，所以一定考慮周全，精心安排。

(一)實習安全教育

為了保證學生安全順利完成實習任務，每次實習前都要組織學生進行安全教育。首先就是交通安全，由于學生外出實習，離開校園，所以必須遵守交通安全。具體要求：(1)嚴格遵守交通安全法規;(2)過馬路必須走人行道和斑馬線，并注意交通信號;(3)橫過省道或縣道必須格外注意安全，除關注來車方向外，尚須注意車去方向，以防逆行車輛。其次就是實習現場注意安全，由于工程地質實習在野外，路面不平，有時還需要爬高爬低，一定要注意腳下安全，所以外出實習時一定要：(1)應穿膠鞋或不發滑的鞋子且系緊鞋帶(禁止穿拖鞋);(2)女同學禁止穿高跟鞋;(3)衣物及所帶背包不得有多余的飾物或飄帶;(4)手機等發滑的物件裝入口袋時必須系好扣。總之，安全教育如何強調都不為過，但是即使每次都強調也會偶爾出現實習下山崴腳等問題。

(二)實習選點及泊車問題

實習路線和實習地點的確定也是帶隊老師需要考慮的重點問題，因為實習地點地質現象的典型性、代表性和多樣性直接影響到實習效果[4]。所以實習前帶隊老師必須提前進行線路踏勘，老師們選好幾條線路，若干個實習地點后應交流協商，討論實習地點涉及的地質現象與教學任務的吻合程度;另外還需考慮的就是泊車問題，現在野外現場實習地點一般都遠離學校，且一條線路一天內還要更換幾個地點，所以學生外出必須包車出行，在選擇線路和實習地點的時候更要考慮停車的安全與方便，綜合以上兩點最終確定合適的實習路線和參觀點。實習組織時提前訂好實習車輛，并通知幾點到校及停靠地點，分班上車，一般為了方便管理學生，要求同一個班級乘坐同一輛車，且學生在整個實習期間乘坐的座位不得更換，防止實習期間走失掉隊。

(三)主講老師安排

我校有土木工程地質實習的專業為土木工程，土木工程(中外合作)和城市地下空間工程3 個專業，共計13 個班，480 多人，一次安排出行實習不太現實，必須進行分批進行，目前實習一般按兩批進行。即使分兩批進行，一次參加實習的班級也是6～7 個，所以至少安排6位帶隊兼主講老師，雖然現在給學生上課的老師有8位，但是真正來自地質院校或有地質背景的老師并不多，而且有些老師只負責上課，缺乏實習經驗，很少帶隊實習;個別老師還是初次給學生上課，所以主講老師一般是安排具有多年從事教學且有帶隊實習經驗的老師，考慮到實習現場空間有限，實習進行時又分組分點進行，兩個老師負責一組，一組兩個班級，三個或多個實習地點交叉輪換進行。這種安排既減輕了人多壓力大的問題，也容易帶隊實習，實習效果優于以前。

實習組織是個系統的問題，問題較多，考慮必須要全面，必須不斷進行探索。

三、實習課程考核內容及達成度分析

土木工程地質實習結束，須對學生實習效果進行考核，課程考核包括實習期間的表現成績(含野外筆記)、實習報告成績。根據工程教育認證要求，土木工程地質實習成績比例及考核內容見表1，另外還必須計算課程目標的達成度并分析實習效果，見表2。

表1 土木工程地質實習成績比例及考核內容

表2 土木工程地質實習達成度計算方式

我校2019 年5 月通過土木工程專業認證評估，但2020 年的新冠肺炎疫情使得土木2018 級學生的地質實習是線上進行，實習成績考核及達成度計算不宜通過表2 公式計算。2019 級土木工程地質實習在2021 年暑期開展，本文以地工191 和地工192 兩個班的76 人的實習資料和成績進行達成度分析，根據分析結果，給出實習期間的問題分析及改進措施。

依據表2 達成度計算方式得出如下計算結果，見表3。

表3 土木工程地質實習達成度計算結果

四、課程評價及問題改進措施

(一)實習課程評價及結果

工程教育認證還要求對課程進行評價，評價內容包含如下4 項。

(1)課程目標合理性、實現方法和實現程度評價，結果見表4。

表4 課程目標合理性、實現方法和實現程度評價

(2)督導員評課。校院兩級督導員對課堂教學質量進行評價，由陳云娟老師執教的課程，督導員評價平均值為X2=92 分。

(3)學生評課。地工191-2 班學生在教務系統中以問卷調查形式進行評價，陳云娟老師的課程評價平均值為X3=95.83 分。

(4)學生學習效果評價。根據課程考核結果，按照教學大綱考核方式計算課程目標的達成評價值，見表3，評價值按百分制計算。

依據課程評價內容得出實習課程評價結果，見表5。課程目標1 和課程目標2 的得分相等，88.98 分。

表5 實習課程目標評價值綜合評價值

(二)實習課程存在問題及改進措施

1.土木工程地質實習課程存在主要問題

土木工程地質實習課程目標評價值較合理，兩個課程目標得分值相等;從實習筆記和實習報告情況看，學生基本掌握了礦物、巖石的辨識方法，對地層、地質構造、地下水、工程地質條件及地質現象具備基本的辨識能力;對綜合分析工程地質條件的能力還有待進一步加強。另外，實習安排在暑假進行，天氣非常炎熱，從一定程度上影響到實習效果。

2.土木工程地質實習課程的改進措施

(1)改進實習方法，每條實習線路上實習內容有側重有綜合，加強學習對不同地質實習線路上相同地質知識內容的理解與認識。

(2)實習過程中注意理論聯系實際，將工程地質學知識與工程案例相結合，激發學生的學習熱情和興趣。

(3)加強學風建設，教師要嚴格管理實習秩序，要求學生多看多記多思考。

(4)對前續課程基礎不好的同學，重點關注，重點督促。

五、結束語

本文通過分析目前工程地質實習存在的問題，依據工程教育專業認證理念，探索了實習教學內容及組織改進，從實習安全教育、實習選點及泊車問題和主講帶隊老師安排3 個方面介紹如何進行實習安排，最后給出基于工程教育認證的實習考核內容及達成度分析標準，并對課程進行了總體評價。