任务驱动模式下岩土工程勘察课程设计教学改革

王铁晖，梁越，刘剑，吴复柱

（1.河北工程大学 地球科学与工程学院，河北 邯郸；2.河北工程大学 矿业与测绘工程学院，河北 邯郸）

一 引言

“任务驱动”教学方法是建立在建构主义学习理论基础上的教学方法，将传授知识为主的传统教学，转变为以解决问题、完成任务为主的多为互动式教学[1-2]。所谓“任务驱动”，就是学生通过完成教师布置的任务，建构真正属于自己的知识与技能[3]。整个教学过程，以学生为中心，教师为引导，充分调动学生的积极性，增强学生的实践工作能力[4-5]。这种教学方法，在多个学科实践教学环节中得到应用，成效显著[6-8]。

“岩土工程勘察”课程设计是勘查技术与工程专业学生在完成“岩土工程勘察”理论课程学习后，开设的综合性和实践性必修课程[9]。旨在增强学生综合运用基本原理分析复杂工程问题、提出问题解决方案及对方案进行评价的能力，是对“岩土工程勘察”课程基础知识的深化与提高，是向实际工程过渡的重要实践环节。本文以作者近两年对课程设计改革为基础，构建“任务驱动”模式教学，完善和重视过程考核，培养实践能力更强的应用型勘查技术与工程专业人才。

二 “任务驱动式”教学的特点

（一） 任务的布置

任务设置的合理性是“任务驱动”教学能否成功实施的关键，如何选择任务、如何设置难度、如何调动学生的积极性，都是需要注意的问题。选择难度适中、能激发学生学习兴趣的任务最为合适。如何引起学生的注意，开头尤为重要，这里布置的第一个任务是：描述自己家所在小区楼群基本特征（层数、结构、有无地下室等），荷载大小，土层情况，岩土工程勘察等级，如何布置勘察钻孔（钻孔间距、深度），样品选取，采用哪些原位测试手段等（注：家住乡镇，住宅为平房，了解一下土层情况，基础的形式等）。这样的任务不难，且贴近生活，容易引起学生的共鸣，并调动学生积极性。后续，按照课程设计的内容，再逐步展开、增加一定的难度和一定的工作量。

（二） 以学生为中心

与传统“讲授式”教学方法不同，“任务驱动”教学强调以学生为中心。教师根据课程设计需要完成的教学目标和具体的工程实例，布置一系列阶段性任务。学生应用理论教学中所学知识逐步完成各阶段任务，充分调动学生的积极性，激发学生的兴趣，加深对理论知识的理解和记忆；学生通过努力完成设计任务增加成就感、提高自信，未来可以从容面对各种工作的挑战。

课程设计过程强调学生中心的地位：a. 提供更丰富的勘察项目资料（高层建筑、道路、桥梁、隧道、滑坡等）供学生自由选择，也可以按要求自主收集资料；b. 课程设计要求学生能够深刻理解报告中各项数据的获得及运用，学生也可以根据自己的理解增加报告的内容；c. 开放式的建议和结论，因为满足一项工程需求的基础形式很多，也就是没有固定的结论，只有相对合理的建议。学生需要在教师的引导下进行自主的学习和讨论，提出更多的方案，并给出相对合理的建议。

（三） 教师的倾听与引导

“任务驱动”教学强调以学生为中心，更离不开教师的倾听与引导。学生虽然完成了“岩土工程勘察”课程的理论内容学习，但在课程设计过程中仍然遇到很多问题，这时候教师的倾听和引导显得尤为重要。首先，要倾听学生对任务的见解，因为学生对于任何事物都有自己的认知，这样做既是对学生的尊重，拉近彼此间的距离，又能让学生真正感受到以学生为中心，让学习更有动力，从而增加课后自主学习的时间，更有助于任务的顺利开展；其次，针对任务与学生展开交流和讨论，分析任务的本质，让学生对课程设计内容和要求产生更加深刻的理解，有助于完成任务；最后，完善和总结设计的内容，构建系统的知识体系。

这里强调教师的倾听和引导作用，是教学改革成功实施的一个重要环节。缺少倾听这一过程，忽视了学生对设计的认知、理解和想法，也不容易找出设计过程中学生存在的问题。不能真正了解学生对知识理解和掌握程度，往往会影响老师的判断，忽略一些相对容易，且学生还没有熟练掌握的问题，而做出针对性的训练和补强则更无从谈起。

三 “任务驱动式”教学的实施过程

“任务驱动”教学需要重点考虑提高学生的实践应用能力，而岩土工程勘察设计本身是以实际工程为基础，不需要虚构工程实例，是“看得见摸得着”的实体。为满足今后工作的需求，提高学生的竞争力，课程设计均以近几年的工程实例为主要设计内容，以最新的规范为标准，提供工程所需要的各项参数，编制岩土工程勘察报告。课程设计具体实施可以分为以下几个环节：

（一） 任务设计

任务的设计是按照岩土工程勘察的过程循序渐进、逐步完成，岩土工程勘察报告撰写的顺序也与之相吻合。这里将任务划分为以下4 大板块：①设计依据，②场地工程地质条件，③场地分析与评价，④结论及建议。每一个板块中都可以设置很多的小任务，分解如下：①设计依据主要是拟建建筑概况和相应的规范，有待解决的任务包括：拟建建筑物的结构特征、荷载（需要估算）、预测基础形式等；相应的规范包括《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》等10 余种，是学生今后从事相关工作所参照的准绳。②场地工程地质条件包括：场地的不良地质现象、地层特征、土工试验及统计等。这里需要学生先了解不良地质条件有哪些，重点是场地地层的划分、数据的统计（包含对地层划分的影响）。③场地分析与评价，包括地基土的特征、地震效应、持力层的选择、基础形式建议、降水的方式、基坑支护建议等。其中，基础形式建议、基坑支护建议较为灵活，没有固定答案，适于学生深入分析并展开探讨，也是设计任务的关键点。④结论及建议则是分析评价后得出的重要结果，包括各个土层的承载力、变形模量，基础的选择及相应参数，承载力的计算，地下水的影响，基坑支护的形式及参数等，是对场地分析与评价的总结。

任务设计要点主要是基础形式和参数的选择，任务设计主要内容是基于某个岩土工程勘察任务，完成相应勘察报告的撰写，但不局限于这个具体工程实例，应针对上述4 个任务板块做一定的扩展，丰富知识内容，开拓学生的视野，提高学生思维的高度。教师起到重要的辅助作用，提供更多的工程实例作为借鉴，让学生得到更多的锻炼和积累更丰富的实践经验。

（二） 任务的分析及讨论

下达任务后，需要教师引导学生对任务进行分析，收集与任务相关的信息，开展“讨论式教学”，讨论哪些信息对工程具有影响。具体包括：①可以把地形地貌、地质构造与地质灾害联系起来；②把地层结构及其分布特征与后续持力层的选择、是否需要基地处理等联系起来；③把土层物理力学指标与地基土承载力、变形验算等联系起来；④把水文地质条件与后续施工是否需要防水、降水联系起来。具体内容需要学生进行分组讨论，并根据各组情况进行撰写，增强学生对基础知识的应用。

任务设计过程中可能会出现以下问题：抓不住重点、不知道怎么做、更不清楚为什么要这么做等。首先，通过倾听了解学生出现的具体疑问，这个过程并不是简单的学生提出哪里出现问题，哪里不会，更重要的是知道学生对问题的理解，所掌握的相关知识以及打算如何解决问题。可以让学生“当教师”讲述设计思路，讲述过程中发现自己的不足，更清楚自己学习的方向；也有可能在讲述的过程中发现问题的本质，并得到一定的启发。然后，针对学生存在的不足，教师进行引导展开讨论，分析问题的本质，启发学生独立思考。通过这样学习，有利于构建自己的知识结构，提高实践能力、核心竞争力和专业综合素质。

（三） 任务的完成及总结

在设计内容每一板块任务完成后，都需要组织学生对任务过程其中的“得”与“失”进行总结。“得”可以坚定学生分析问题的方法，建立自信；“失”则可以让学生印象深刻，避免再次犯错。教师对完成情况较好的组给予适当表扬和高的评分，同时对完成情况一般的组也要给予肯定和鼓励，促进和培养学生的自信和竞争意识，激发学生学习热情，为后续的任务开展奠定基础。

整个设计任务完成后，教师要及时检查设计内容是否达到要求，更要指导学生构建课程设计的思维导图。思维导图的建立以勘察报告的章节为基础，分支扩散，涵盖到每一个问题及解决方式。这里还要强调：设计依据、场地工程地质条件、场地分析与评价三大板块与结论及建议的关联。学生通过构建思维导图，不仅使学习和记忆更容易，也更容易发现学生的不足之处，并进行针对性的教学辅导，以达到更好的教学目的。

四 将“课程思政”融入“任务驱动”式教学

根据课程设计的内容，将课程思政元素逐步融入课程设计的全过程，增强学生的民族自豪感，提升学生的社会责任感和使命感，培养正确的人生观、价值观，增强爱国主义精神。

（一） 设计依据树立法治意识

勘察、设计和施工，都需要严格遵守各种勘察规范和设计规范，工作态度必须端正严谨，履行应尽的义务，树立强烈的法治意识和观念。这样既有利于工作的开展，也是对自己的保护。

（二） 场地工程地质条件培养正确的人生观和价值观

工程地质条件是对工程建筑有影响的各种地质因素的综合。首先，布置学生收集近年来发生的一些重大的地质灾害事件，分析其形成过程及造成哪些影响；然后，在课程设计讲授过程中列举一些实例，如：汶川地震、舟曲泥石流等。一方面，强调各种不良地质现象对工程建设的影响，以及勘察工作的要点；另一方面，可以通过视频宣传在灾难面前冲往第一线、奋不顾身救人的解放军战士，向学生传递正能量，激发学生对本专业的学习热情，弘扬爱祖国、爱家乡、爱学校的情怀。

（三） 场地分析与评价明确社会责任和使命

场地分析评价过程以“讨论式教学”为主，涉及各类基础形式和地基处理方式。首先，布置学生自主收集近年来的发生的工程事故，从事故中汲取教训，快速成长；其次，准备多个方面的成功案例，进行系统讲解，引导学生选择正确的方案。通过学习，可以提升学生的社会责任感和使命感。

（四） 结论及建议

结论及建议即是对整个课程设计的总结，也是学生对课程思政元素的全面总结。系统的回顾课程设计的各个阶段，其中所引用的课程思政元素，不仅让学生更容易记忆和理解本课程专业知识点，也让学生进一步感受到专业的魅力，增强学生对专业的信心以及对未来工作的憧憬。

五 注重过程考核

课程设计分组后，岩土工程勘察报告的内容可能会出现一定的雷同，特别是与数据相关的内容。如何才能更好的考核，首先，提高平时成绩比例（约50%），引起学生的重视；其次，增加平时考核内容，完善平时成绩考核办法；最后，对完成课程设计内容进行综合评分，并设置答辩过程。

平时成绩的考核，应用学习通、QQ 等软件提前布置任务，检查学生收集资料、课堂表现、各阶段成果完成情况。重视过程考核，学生通过平时的努力，可以取得很好的平时成绩，有助于顺利的完成课程设计，这无形中减轻了应试所带来的压迫和紧张感。但完成整个设计过程并不轻松，需要学生付出更多的课余时间，才能保证课程设计的最终完成效果。

最终成绩的评定，包括审核和答辩两个部分：审核主要是针对勘察报告内容进行检查、综合评分，检查学生是否按照要求完成设计内容、分析是否合理、结论是否正确，还包括撰写的思路是否清晰、语言是否流畅有逻辑。答辩则是教师单独对学生进行考核，学生讲述设计依据、思路及主题内容，教师根据内容提出相关问题，学生给出正确答案，这样更有助于加深学生对设计内容的理解。

六 结语

开展“任务驱动式”教学，强调以学生为中心，教师为引导。学生通过完成任务，将基础理论知识系统地应用到实际项目应用中，提高学生的综合能力，建构真正属于自己的知识体系，增强学生的自信；将“任务驱动式”教学模式实施过程划分为：任务设计、任务的分析与讨论、任务完成及总结三个部分，并辅以丰富的工程实际案例教学，提高学生的实践能力、核心竞争力和专业综合素质；将课程思政元素融入“任务驱动”式教学，让学生感受到专业的魅力，明确未来的社会责任和使命，树立正确的人生观、价值观，增强爱国主义情怀。注重过程考核，考核方式多样化，可以全面正确评价学生，充分调动学生的积极性，不断提升学习效果，增强学生的实践工作综合能力，进一步完善专业知识体系。