2024-2025 学年第学期

 

 

 

 

课程名称:    公路施工技术

课程性质:    限选

授课学时:    32学时

授课对象:    道桥渡21-[5-6]

任课教师:    张石平  副教授

 

 

 

 

长沙理工大学交通运输工程学院

2023.02


全课程教案

一、基本信息

课程名称

公路施工技术

课程编号

0818000248

课程性质

限选

学分

2

教学安排

总学时32。其中讲授32学时,实验0学时,上机0学时,实训0学时

授课时间:第 5 15

周学时

4

相关课程与环节

先修课程包括《路基路面工程》、《道路工程》、《道路工程材料》等专业基础课程,后续可衔接《施工组织与概预算》等课程

 

二、授课对象

基本情况

专业

道桥渡

年级

班级

5-6

修读人数

64

授课对象分析

道桥渡21-[5-6]班级人数64人,教师及辅导员反馈学风良好,同时查阅该方向培养方案体系可知,目前已经完成《路基路面工程》、《道路勘测设计》等基础课程学习,可进行本门专业选修课《公路施工技术》课程学习。计划PPT讲授+视频辅助+板书结构的方式进行授课,考虑到道桥渡专业学生学习《路基路面工程》与本门课的间隔时间长,公路相关基础知识遗忘较多,授课过程穿插部分路基路面的基本设计思想、主要设计方法和流程、控制性指标等内容进行综合讲解。课程对外语无特殊要求。

 

三、教学内容与安排

课程简介与要求

公路施工技术是土木工程专业主要课程之一。其主要任务是研究公路施工技术的一般规律,包括公路工程中主要工种施工工艺、施工方法及施工中的新技术、新材料、新工艺的发展和应用。通过学习掌握公路工程施工的基本知识、基本理论和基本方法,了解公路工程施工领域内国内外的新技术和发展动态,了解各主要工种工程的施工工艺,施工方法、施工安全技术措施和质量保证措施,具有独立分析和解决一般公路工程施工技术问题的能力。学习本课程时应具备土木工程材料、理论力学、材料力学、结构力学、土力学与地基基础、混凝土结构设计原理为先修课的基本知识。本课程为工程概预算、建设项目管理、工程建设监理等有关专业课程提供必要基础。

课程思政

通过公路施工技术课程的学习,主要使同学们了解公路工程相关专业并激发自豪感,培养同学们工程思维意识与创新精神,同时针对当前专业形势和前景具有继续传承的职业责任与敬业奉献精神。

课程目标

课程目标

支撑毕业要求指标点

与课程关联度

1掌握路基土方、石方工程施工工艺、特点,施工方法及要求

2工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。

2掌握路面基层、水泥路面与沥青路面施工工艺、要求及特点

3掌握桥涵施工工艺、技术特点、方法及要求等内容

4能够运用道路和桥梁工程的专业知识,对道路工程的路基、路面以及桥梁工程的施工方法与工艺对周围环境和社会产生影响做评估,做出合理的方案选择。

7工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

教学方法

课程整体授课方式以PPT讲授为主,结合以视频形式的案例教学、施工录像教学等内容帮助学生直观、深刻的了解施工过程与主要要点,同时辅助以板书形式的知识结构图、思维导图,让学生明白道路工程设计、施工、检测全过程的呼应性与整体性。

在具体授课形式上一般多以该书的形式开头,让学生明白这一部分的大致特点;接着以道路工程专业知识点串讲作为引子,使学生明白这部分在设计思想、设计方法上的一些关键步骤及指标,为进一步映射到施工过程中做准备;第三重点讲授施工过程中的人、机、料搭配及过程控制指标;最后进行施工质量检验流程。

课程采用高等学校土木工程学科道路工程专业规范核心课程教材,要求学生掌握土木工程方面施工方法,即路基土石方工程的施工方法、施工要求、施工工艺过程,路面工程的施工方法、施工要求、施工工艺过程等内容,了解土木工程施工方法施工要求施工工艺等方面的知识,培养学生分析土木工程施工问题、解决土木工程施工问题的能力。

教学重点

与难点

重点:路面工程的施工方法路面工程的施工要求路面工程的施工工艺过程;④路基土石方工程的施工方法;⑤路基土石方工程的施工要求;⑥路基土石方工程的施工工艺过程

难点:路基土石方工程的施工方法路面工程的施工方法桥梁与涵洞工程的施工方法

课程各教学环节内容与安排

知识单元

知识点

课内学时

教学方式

作业/测验

课外学习

绪论

公路的分级、组成及公路施工的方法与特点。

2

PPT+视频+板书

/

2

施工机械

铲土运输机械、挖掘机、装载机、工程运输车辆、压实机械、拌和机械、沥青路面施工主导机械、水泥砼路面施工主导机械

2

PPT+视频+板书

/

2

路基施工

路基土方填方施工

2

PPT+视频+板书

1路基土石方工程的施工工艺及其特点

2

路基土方挖方施工

2

PPT+视频+板书

/

路基压实软土路基施工

2

PPT+视频+板书

/

质量控制与检测评定

2

PPT+视频+板书

2

路面基层施工

半刚性基层材料的强度形成原理、半刚性基层材料的缩裂特性、半刚性基层材料的要求及组成设计

2

PPT+视频+板书

2路面基层(水稳基层、沥青和混凝土面层)工程的施工工艺及其特点

/

半刚性基层施工、粒料类基层(底基层)施工技术、质量控制与验收

2

PPT+视频+板书

2

路面基层工程施工质量控制与验收

2

PPT+视频+

/

沥青路面施工

沥青类路面结构特点、沥青混合料的强度机理及材料要求、沥青混合料组成设计

2

PPT+视频+板书

3路面(水泥混凝路面、沥青混凝土路面、各类磨耗层)工程的施工工艺及其特点

/

沥青类结构层施工

2

PPT+视频+板书

/

特殊沥青结构层施工、沥青面层质量控制与验收

2

 

2

水泥混凝土路面施工

水泥混凝土路面施工

2

PPT+视频+板书

/

季节性施工、特殊水泥混凝土路面施工

2

PPT+视频+板书

/

水泥混凝土路面质量控制与验收、常见病害及防治措施

2

PPT+视频+板书

2

复习总结

学习内容回顾

2

PPT+视频+板书

/

/

 

四、考核方式

考核项目

考核内容

考核方式

分值或占比

大作业

课程教学内容

提交作业

40

作业3次)

各部分专业知识点

提交作业

30

课堂表现

出勤率和课堂参与度

考勤、课堂讨论、课堂展示等

10

课堂互动

授课过程中专业基础知识

问答

20

注:考核方式应符合课程教学大纲的要求。

 

五、教学资源

推荐教材

杨渡军.公路施工技术[M].北京:人民交通出版社,2007

参考材料

[1] 闫超君, 丁明科, 费秉胜.道路工程施工技术[M].北京:水利水电出版社,2022

[2] 郭建营, 宗翔. 土木工程施工技术[M]武汉:武汉大学出版社,2021

[3] 廖代广, 孟新田.土木工程施工技术(第版)[M].武汉:武汉理工大学出版社,2017

[4] 国家虚拟仿真实验教学平台,其网址为:http://www.ilab-x.com/

[5] 长沙理工大学交通运输工程学院虚拟仿真实验平台,网址为:http://47.92.88. 78/cslg/CH/index.html

[6] 哔哩哔哩,其网址为:https://www.bilibili.com/

课程资源

长沙理工大学网络教学综合平台http://pt.csust.edu.cn/meol/jpk/course/blended_module/column_manage.jsp?courseId=48180

教材分析与处理

依据教学目标及本学科特点,删去了部分已经落后及不常用的知识点,如人工+小型机具进行路基、基层、面层的施工方法等,增加了本学科特色内容的宣讲,如特殊土路基的处治与施工,同时结合教材内容,加强了道路工程方面设计知识的串讲,使之设施、施工与检测形成一个整体,有助于工程知识体系结构的完整性。


分课时教案-1

知识单元名称

绪论

课次

1

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

掌握公路的分级、组成及公路施工的方法与特点。

本单元重点

与难点内容

重点:公路等级的划分方法

难点:公路的各部组成、结构及作用,相关技术指标

教学内容

课堂纪律:不得旷课、迟到,课堂上不得做与课程学习无关事宜

课下学习:充分利用网络等手段,多学习相关知识

考试情况:以上课讲述内容为准(各种新规范、标准)

学习形式:课堂授课+多媒体

考试成绩:平时作业及课堂表现(40%+考查成绩/大作业(60%)

什么是土木工程施工技术?

为什么需要了解土木工程施工技术知识?

通过学习应了解哪些土木工程施工技术?

你知道哪些国内外标志性的土木工程及其施工技术?

1   绪论

1  公路的分级与组成

2  公路施工的发展概况

3  公路施工的方法与特点

4  公路施工的基本程序

课程思政

了解当前土木工程领域发展现状,重点知晓公路工程现状,激发学生作为公路相关专业的责任心与自豪感。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、作为新开课程,需提前调研学生的先修课程,明确需要补充或少讲的内容。

2、本节课是这门课的绪论,讲清楚课程目的、内容框架及知识点脉络,让学生理解为什么要学这门课,以及到底要怎么学这门课。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的兴趣及积极性。

4、设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1、简述公路的概念及其含义。

2、公路的分级是什么? 有哪些种类?

3、公路施工有哪些方法?其特点是什么?

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

采用视频导入的方式激发同学们对本门课的兴趣,首先是中国制造中土木工程学科占据的分量,其次是土木工程领域中公路占据的分量,从而让大家明白公路的重要性,公路施工的重要性,进而增加学习的动力。

备注

 


分课时教案-2

知识单元名称

施工机械

课次

2

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

了解铲土运输机械、挖掘机与装载机、工程运输车辆、压实机械、半刚性基层材料拌和机械、沥青路面施工主导机械、水泥混凝土路面施工主导机械等的常见型号、性能指标、使用范围、工作效率计算等,掌握施工机械选型的一般原则。

本单元重点

与难点内容

重点:道路施工机械的特点

难点:道路施工机械的使用范围及选型

教学内容

2  施工机械

1  铲土运输机械

2  装载机

3  工程运输车辆

4  压实机械

5  半刚性基层材料拌和机械

6  沥青路面施工主导机械

7  水泥混凝土路面施工主导机械

8  施工机械选型的一般原则

课程思政

了解土木工程领域施工机械类型及发展现状,知晓国内包括湖南省在内的重点企业优势产品在国内外的优越性和竞争力,培养学生艰苦奋斗、传承创新、敬业奉献、持续领跑的奋斗意识,潜移默化进行“立德树人”。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解,尤其是实际工程的视频、图片最为直观,有助于激发学生兴趣及求知欲;

2、本节课主要涉及到土木工程材料的相关内容,作为土木工程最为重要的一个技术环节,讲解清楚各类型土木材料的特点,从性能出发讲解其应用前景,帮助学生理解土木工程材料的关注点。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1、简述铲土运输机械的种类。

2、装载机适用范围和条件?

3、简述施工机械选型的一般原则。

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

施工机械是课程的学习基础与土木工程施工的实施方式,需明确施工机械适用的场景、常见路面施工中各自发挥的作用,进而了解施工机械的选型、搭配以及使用过程。宜采用视频+PPT方式进行讲解,适当采用翻转课堂方式请学生介绍他们眼中的施工机械,再做补充。

备注

 

 


分课时教案-3

知识单元名称

3 路基工程施工(路基土方挖方施工)

课次

3

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

掌握土方路堑的开挖方法,掌握路堑的开挖有关内容。

本单元重点

与难点内容

重点:路堑开挖方式

难点:挖方边坡与填方边坡的异同

教学内容

3  路基工程施工

1  开挖方式

2  机械化施工

3  施工中应注意的问题

课程思政

授课同时结合长沙理工大学道路方向在路基领域的优势方向,阐述路基领域被攻克的历史难题及其过程,向学生传授艰苦奋斗、克难攻坚最终取得国际领先技术的精神,说明以德立学的重要性。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、本次授课的基本概念较多,对各结构的认识和功能理解非常重要,宜采用多媒体的方法展示,同时结合图片和视频进行讲解。

2、本节课主要讲解建筑工程的相关内容,从基本构件到特种结构进行阐述,讲解其应用前景,帮助学生理解建筑工程的关注点。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1、路堑开挖方式都有哪些?其特点和作用分别是什么?

2、常见的路堑开挖机械及施工方式?

3、路堑开挖施工中常见问题。

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

路基施工过程学生见识相对较少,宜多采用视频播放的方式导入什么叫做路基,大致的施工过程,然后再去介绍路基的知识内容。学生通常会觉得第一部分内容回顾概念多,因此要从整体上把道路结构路面、基层、路基的结构层画出来,说明白构造及设置原因,采用通俗的方式让他们明白前因后果,再去理解,减少学生认知上的障碍。

备注

 


分课时教案-4

知识单元名称

路基工程施工 (路基土方填方施工)

课次

4

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

掌握填方路基的施工工序、方法,掌握桥涵台背填土及填石与高填方路基的施工方法,掌握填方路基的质量控制及质量检测评定方法。

本单元重点

与难点内容

重点:填方路基的施工工序、方法

难点:填方路基的质量控制及质量检测评定方法

教学内容

3  路基工程施工

1  基底处理与填筑材料的选择

2  路基填土与碾压

3  边坡与路基修整

4  桥涵台背填土

5  填石及高填方路堤施工

课程思政

授课同时结合长沙理工大学道路方向在路基领域的优势方向,阐述路基领域被攻克的历史难题及其过程,向学生传授艰苦奋斗、克难攻坚最终取得国际领先技术的精神,说明以德立学的重要性。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、本章节概念性的内容较多,多采用多媒体方式进行讲解,节约板书时间,同时注意不同概念的区分与比较。

2、本节课主要涉及道路与铁道工程内容,作为本专业的学生,本节课为重点内容,详细讲解道路工程的特点,辅助学生理解道路工程发展前沿。

3、结合工程图片,通过讲授及课堂练习、课后作业,让学生掌握基本内容和重点、难点知识。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1、路基填土方式都有哪些?都有什么特点?

2、路基压实的意义和作用是什么?

3、影响路基压实效果的主要因素。

4、路基压实施工过程应注意的问题?

5、桥涵路基处产生路基沉陷的原因?

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

该部分内容学生多反馈内容杂,难以快速消化。鉴于常见的路基施工方式流程整体上来说差别不大,宜以基本原则为主体,施工流程为引线,串起各个施工步骤和工法,降低学生理解与记忆难度。

备注

 

 


分课时教案-5

知识单元名称

3  路基工程施工(软土路基施工)

课次

5

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

掌握软土路基的施工方法,了解特殊路基的特点并掌握一些特殊路基的施工方法。

本单元重点

与难点内容

重点:软土路基的施工方法

难点:排水固结法

教学内容

3  路基工程施工 (软土路基施工)

1  换填土层法 

2  挤密法

3  化学加固法

4  排水固结法

5  其它特殊地区的路基施工

课程思政

授课同时结合长沙理工大学道路方向在路基领域的优势方向,阐述路基领域被攻克的历史难题及其过程,向学生传授艰苦奋斗、克难攻坚最终取得国际领先技术的精神,说明以德立学的重要性。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解,尤其是使用视频动画展示现代桥梁施工的动态过程。

2、本节课主要讲解桥梁工程的相关内容,从基本概念出发,分析现代桥梁的组成及受力体系,辅助学生理解各类桥梁的施工技巧。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1、换填土层法的施工要点是什么?

2、挤密法的种类都有哪些。

3、常用化学加固法的化学试剂都有什么?

4、排水固结法的原理是什么。

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

特殊路基施工是本学校的学科特色,采用专题讲座的形式开展后学生学习兴趣大为增加,认为原来科研是这样做的。后续内丝内容,如与工程实践接近、授课老师又能把握得住的,可均采用类似的形式展开。内容不拘于一格,让学生理解、明白其研究动机、处治方法、实施过程等内容。

备注

 


分课时教案-6

知识单元名称

路基工程施工 (质量控制与检测评定)

课次

6

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

了解路基整修的内容,了解路基的质量验收标准,掌握并学会路基检测方法与实验。

本单元重点

与难点内容

重点:路基的质量验收标准

难点:路基检测方法与实验

教学内容

3  路基工程施工 (质量控制与检测评定)

1  路基整修

2  路基的质量验收标准

3  路基的质量检测技术

课程思政

可结合道路系智能运维方向相关研究成果如北斗定位监测路基边坡变形等内容讲述路基前沿技术研发历程,阐明当代应进一步发扬艰苦奋斗和继往开来精神,在巨人肩膀上把领先扩大为领跑。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解,本节课内容为地下隐蔽性工程,多采用视频和图片综合展示。

2、本节课主要讲解隧道及岩土工程的相关内容,分门别类讲解,理解各类工程的相关知识要点。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1、路基的整修内容是什么?

2、路基的质量验收标准包括哪些内容?

3、常用的路基质量检测技术?

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

路基施工的检验与评定学习内容整体较杂,过去学生普遍反映浏览性为主,记不住。因此授课过程中同样采取穿针引线的方式,以流程介绍为主,评价方法和指标为次,突出整体性,减少学生的理解与记忆负担。

备注

 

 


分课时教案-7

知识单元名称

路面基层工程施工(碎砾石基层施工)

课次

7

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

了解半刚性基层材料的强度形成原理与缩裂特性,掌握半刚性基层材料的要求及组成设计。了解稳定土基层对材料的要求。

本单元重点

与难点内容

重点:半刚性基层材料的要求及组成设计

难点:半刚性基层材料的强度形成原理与缩裂特性,稳定土基层对材料的要求

教学内容

4  路面基层工程施工 (碎砾石基层施工)

1  级配碎砾石基层

2  填隙碎石基层

3  天然砂砾基()

课程思政

结合路面基层当前发展现状及前期探索过程中进行的一系列曲折案例,培养学生总结反思精神,同时结合当前路面基层类型的多样性,使学生明白客观实际选择需与具体需求对应起来,不能盲目随大流,培养学生辩证的看待问题。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解。

2、本节课主要讲解路面碎砾石基层施工,讲解清楚路面碎砾石基层施工的技术要点,辅助学生把握路面碎砾石基层施工技术的主要内容。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1. 级配碎砾石基层的概念?

2. 集中拌和法施工的基本要求是什么?

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

路面基层作为新的一章开始,首先是层位设置原因及功能介绍,其次是相关知识点的回顾,这部分内容同样是穿针引线为主,适当翻转课堂,增加学生学习主动性。对于级配碎石、填隙碎石和天然砂砾基层整体流程大致相同,宜采用总分的形式,第一个介绍的内容把流程说清楚,后续只说不同的地方,并解释清楚原因即可。这种教学方式能较大幅度提升学生知识体系的整体性,减少记忆碎片的整理难度。

备注

 


分课时教案-8

知识单元名称

4 路面基层工程施工(水泥稳定土基层施工)

课次

8

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

掌握土石灰稳定土施工方法,掌握水泥稳定土的施工方法,掌握级配碎、砾石基层的施工工序、方法,掌握填隙碎石基层的施工工序、方法,掌握路面基层施工质量控制的内容及方法,施工检查验收内容及方法。

本单元重点

与难点内容

重点:半刚性基层施工、粒料类基层(底基层)施工技术

难点:质量控制与验收

教学内容

4 路面基层工程施工(水泥稳定土基层施工)

1 水泥稳定土的原材料要求

2 水泥稳定土基层施工

课程思政

在介绍水泥基稳定类基层的同时,可适当阐述其应用的背景及优缺点,使学生明白技术研发基于社会发展的客观需求,同时激发学生为国奉献、围绕国家重大需求进行学习奋斗的精神。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解。

2、本节课主要讲解水泥稳定土基层施工相关内容,从工程实际需求的角度出发,以问题与需求为导向帮助学生理解相关知识要点。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1. 水泥稳定土对原材料都有些什么要求?

2. 水泥稳定土基层施工的关键环节都有什么?

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

该部分内容作为路面基层的重点内容,首先采用相关视频播放的形式让学生对其施工过程能有大致的认识,结合上堂课内容,适度翻转课堂,先让学生们认为有哪些需要注意的地方,再做补充和评述,最后总体再以PPT内容为主体串讲一遍,达到深化学生记忆、理解重难点的目的。该方式整体学生课堂反馈效果较好,增加学生的学习主动性,可适度使用。

备注

 

 


分课时教案-9

知识单元名称

4 路面基层工程施工(质量控制与检查验收)

课次

9

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

了解路面基层工程施工质量控制常见方法,理解路面基层工程验收常见流程,掌握路面基层工程施工质量控制关键步骤、环节,理解路面基层工程验收内涵。

本单元重点

与难点内容

重点:路面基层工程验收常见流程

难点:路面基层工程验收内涵

教学内容

4 路面基层工程施工(质量控制与检查验收)

1 施工过程质量控制

2 检查验收

课程思政

路面基层检测指标与正反面真实案例进行结合,使学生了解质检工作的重要性,同时知晓质量安全带来的巨大损失,培养学生尊重客观结果、杜绝贪污作假行为的意识。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解。

2、本节课主要讲解路面基层工程施工方面质量控制与检查验收相关内容,从工程实际需求的角度出发,以问题与需求为导向帮助学生理解相关知识要点。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1. 施工过程质量控制包含的内容?

2. 检查验收的方式都有什么?

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

基层质量检测与评定内容整体偏杂乱,学生短期内的记忆难度较大,因此后续授课中可分清主次,把流程放在主要位置,评价指标和方法次之,尤其是数据不做强制记忆需求,注重学生在整体知识框架搭建的基础上再去优化细节。

备注

 


分课时教案-10

知识单元名称

沥青混凝土路面施工(概述及设计指标)

课次

10

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

掌握沥青路面的结构特点,掌握沥青路面对材料的基本要求,了解沥青路面的分类与选择,了解沥青混合料的强度机理及其组成设计。

本单元重点

与难点内容

重点:沥青路面的结构特点、沥青路面对材料的基本要求

难点:沥青路面的分类与选择、沥青混合料的强度机理及其组成设计

教学内容

沥青路面是当前国内外道路使用最广泛的路面结构类型,其主要是以沥青材料作结合料、粘结矿料或混合料修筑面层的路面结构。由于沥青路面使用了粘结力较强的沥青材料作结合料,不仅增强了矿料颗粒间的粘结力、而且提高了路面的技术品质,使路面具有平整、耐磨、不扬尘、不透水、耐久等特点。同时沥青作为温度敏感性材料,其施工过程、施工工艺较传统的路基施工又有较大的的区别,需将二者的控制目标、控制过程与施工工艺对比起来进行学习。

1、本章概况介绍

2、沥青类路面结构特点

1)沥青类路面定义及特点2)沥青路面的分类与选择

3、沥青混合料的强度机理及材料要求

1)沥青混合料的强度机理2)沥青混合料的材料要求3)沥青混合料的材料生产过程及质量控制

4、沥青混合料组成设计

课程思政

授课同时阐述沥青路面发展历程及其评价体系变迁史,使学生了解真相探索具有曲折性和反复性。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解。

2、本节课主要讲解沥青路面的结构特点、材料组成以及材料要求。本部分内容涉及部分理论知识,同时后续的材料要求与生产工艺实践性又较强,理论部分可以结合《道路工程》相关内容进行理解,实践性内容结合图片与视频进行学习。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1、路面与路基的功能定位有何区别?因此导致的要求有何不同?进一步地材料要求有何差别?

2、沥青路面施工与路基施工有何不同?对应的施工工艺与施工机械有哪些区别?

3、不同类型的沥青路面如何进行选择?他们在施工时有何不同点?

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

沥青路面同学们普遍相对熟悉,可以采用课堂问答、翻转课堂的形式提升学生学习的积极性,但同时应注意把握时间,不宜超过15min。其次对沥青路面基本知识进行串讲,尤其基于沥青材料而带来的路面一系列特性,要重点突出出来,采用通俗的方式让学生明白背后的原因是重点。主要知识点回顾可以与概述综合起来介绍,二者具有知识点的连续性。

备注

 

 


分课时教案-11

知识单元名称

沥青混凝土路面施工(表面处治、功能层、热拌沥青混合料)

课次

11

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

掌握层铺法沥青路面施工,熟悉沥青表面处治施工工艺与流程,熟悉热拌沥青混合料施工工艺与流程,了解粘层与封层作用及施工工艺。

本单元重点

与难点内容

重点:沥青表面处治施工、热拌沥青混合料施工

难点:沥青表面处治施工、粘层与封层作用及差别

教学内容

沥青路面施工是决定沥青路面质量的决定性环节,经过近百年的探索实践、总结改进,形成了一套相对固定的工艺流程。但在具体实施过程中,针对不同的路面结构层,其施工环节和质量控制指标又有一定的差别。在本次课程中需理解这种差别的原因以及映射到施工环节的不同;其次需理解功能层在沥青路面结构层中的定位,以及各类不同功能层的选择的依据及施工工艺;最后,掌握沥青路面层铺法施工工艺和对应的施工机械,以及关键步骤的控制指标。

1、沥青表面处治施工

1)沥青类路面定义及特点

2)沥青路面的分类与选择

2、功能层施工

1)路面功能层及其分类

2)封层施工

3)粘层施工

3、热拌沥青混合料施工

1)热拌沥青混合料施工机械及装备

2)热拌沥青混合料施工工艺及关键流程

3)热拌沥青混合料质量控制

课程思政

结合个人及道路系相关工程案例,引起学生思虑,共同商讨如何预防事故发生,引入思政教育,如合格的工程师要以人民为中心,拥有家国情怀,固守职业道德和匠心精神。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解。

2、本节课主要讲解沥青路面的功能层施工,属于实践性强的内容,因此在课程讲述过程中建议采用多媒体及视频播放为主、板书为辅的形式进行授课,在播放过程中带学生认识沥青路面的不同功能层、每层施工机械与关键装备、以及对应的施工工艺。在播放结束后,由于学习的内容交叉较多,宜最后通过板书的形式将视频中的内容进行复盘,按照材料、装备、流程的类别进行讲解,深化其认识。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

结合本堂课程的授课内容,通过网络查阅某一高速公路沥青路面各功能层施工过程,按照原材料、施工装备与器械、施工工艺流程及关键步骤等板块进行分类,列出该高速公路施工过程,下周上课前上交。具体要求如下:

1)高速公路修建于2005年以后;

2)至少罗列出所选高速公路的原材料、施工装备与器械、施工工艺流程及关键步骤四块中的三块内容,施工工艺流程必选;

3)格式工整、内容规范。

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

常见沥青路面施工方式具有施工流程与形式上的统一性,授课过程采用总分的形式进行,让学生先明白总体施工流程,再根据路面结构形式、材料的差异做调整,同样有助于学生理解和记忆上的容易程度。上述方式经过多次实践,整体反馈效果好,值得在授课老师能充分把握知识体系的同时进行整理,再做实施。

备注

 


分课时教案-12

知识单元名称

沥青混凝土路面施工(特殊沥青结构层、沥青面层质量控制与验收)

课次

12

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

掌握特殊沥青结构层施工方法,了解特殊沥青结构层质量检验流程及一般缺陷分析。熟悉沥青面层施工质量控制与验收。

本单元重点

与难点内容

重点:特殊沥青结构层施工方法、沥青面层施工质量控制与验收

难点:特殊沥青结构层质量缺陷分析、沥青面层施工质量控制

教学内容

特殊沥青路面多是由沥青胶结料的改性、级配组成的变化导致的结构层组成、施工工艺有差异。当前特殊沥青路面种类较多,包括但不局限于开级配抗滑磨耗层(OGFC)、沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)、各类磨耗层等,有针对性的选取常用的、有代表性的沥青路面类型进行讲解,有助于对沥青路面施工背后的本质理解,从而达到根据沥青路面特点可大致判断其性能和是施工工艺的目的。沥青路面施工质量控制与验收是本次授课的另一重点,通过对压实度、空隙率等通用评价标准的讲解,理解整个路基路面设计背后的初衷和过程,同时需要掌握沥青路面病害的常见调控方式,了解其调控机制。

1、特殊沥青结构层施工

1)开级配抗滑磨耗层(OGFC)施工

2)沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)施工

3)其他类型结构层施工

2、沥青面层质量控制与验收

1)沥青面层施工质量控制目标与原则

2)沥青面层施工验收流程与标准

3)沥青面层施工质量缺陷分析与调控

课程思政

结合特殊沥青路面类型,向同学们展示当前学科发展前沿及其关键技术与难题,激发学生们继续从事专业领域的信心。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解。

2、本次授课第一部内容是特殊沥青结构层施工,也属于实践性强的内容,因此采用与上次授课的方式类似:在课程讲述过程中采用多媒体及视频播放为主、板书为辅的形式进行授课,在播放过程中带学生认识沥青路面的不同功能层、每层施工机械与关键装备、以及对应的施工工艺。在播放结束后,采用板书的形式将视频中的内容进行分类总结,深化其认识。

3、对于沥青面层质量控制与验收部分内容,应结合验收流程与背后机理来阐述,让学生知道如何做以及为何这样做,并能后期知道怎么做。

4、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

5、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

结合本堂课程的授课内容,查阅网上资料,选择一种本次授课内容未讲的特殊沥青路面结构层,对其进行施工工艺与质量控制解析,并给出如此是施工与控制的原因。其具体要求包括:

1)施工工艺内容至少应包括施工原材料要求、施工流程、施工器械、关键控制步骤等内容;

2)不宜少于2000字;

3)格式工整、内容规范。

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

特殊路面施工整体上与上一次课热拌沥青混合料施工流程大致相同,因此可采用翻转课堂方式让学生先结合上次授课内容进行评述,再做补充,达到增加学生学习主动性,提高学习效果的目的。施工检测与评价知识点较零碎,同样以施工流程为主,具体评价方法和指标为辅的策略进行授课,帮助学生构建知识体系的整体框架。

备注

 

 


分课时教案-13

知识单元名称

水泥混凝土路面施工(概述、设计特点及施工流程)

课次

13

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

熟悉水泥混凝土路面定义,了解水泥混凝土路面分类及构造特点,掌握普通水泥混凝土路面结构层设置及各层施工流程。

本单元重点

与难点内容

重点:普通水泥混凝土施工流程

难点:普通水泥混凝土设计流程

教学内容

水泥混凝土路面是以水泥混凝土为胶结材料,配合特定级配集料、机制砂等材料而形成的白色路面结构。水泥混凝土路面强度高,是一种刚性路面,具有很强的热胀冷缩性质,为此与上一章沥青路面相比,其最大的区别在于各类施工缝的设置,也是本次授课的重难点。

1、概述

1)水泥混凝土路面定义

2)水泥混凝土路面分类及构造特点

2、水泥混凝土路面施工

1)水泥混凝土路面结构层设置及各层特点

2)水泥混凝土路面施工工艺

3)水泥混凝土路面施工缝设置与施工

课程思政

授课过程可结合水泥路面发展兴衰史,阐述事物发展的两面性,培养学生哲学思想辩证看待问题。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解。

2、本次授课首先通过视频播放给予学生一个对水泥混凝土路面施工的直观感受,然后讲解其定义与分类,并配以不同的照片和视频,加深同学们印象。其次,讲解水泥混凝土的施工机具,以图片放映为主。第三,以普通水泥混凝土路面为媒介,在复述其功能与结构后,结合第二部分讲解的施工机械,重点阐述水泥混凝土的主要施工流程、关键步骤。最后,需要着重阐述水泥混凝土路面的各类施工缝,通过对比,让学生明白其设置的目的与内在的构造结构。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1、水泥混凝土材料应用范围有哪些?不同领域的水泥混凝土材料施工工艺有何共同点?其背后的原因是什么?

2、水泥混凝土机具有哪些?它们在施工设置方面有何异同点?这导致的施工工艺有何差别?

3、水泥混凝土路面施工缝有哪些?它们设置目的是什么?施工工艺有何异同?

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

水泥路面结构作为路面另一种路面主要结构形式存在,宜与沥青路面结构形式对比来学习。可通过先播放水泥施工视频,让学生明白主要施工流程,其次进一步讲解施工步骤和要点,但在讲授过程与沥青路面不同支出,直接提出来,采用问答的方式让学生思考原因,达到加深知识学习效果的目的。

备注

 


分课时教案-14

知识单元名称

水泥混凝土路面施工(特殊水泥混凝土施工)

课次

14

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

理解高温季节施工、低温季节施工、雨季施工等特殊施工过程注意事项及对应措施,了解特殊施工机械在施工过程中的作用、熟悉常见特殊水泥混凝土路面施工工艺。

本单元重点

与难点内容

重点:低温季节施工流程、雨季施工流程等特殊水泥混凝土路面施工

难点:低温季节施工流程、雨季施工流程

教学内容

季节性水泥混凝土路面施工时由于客观要求导致的非适宜条件下施工情况,常见的有高温季节施工、低温季节施工、雨季施工等情形,在本部分首先重点讲解低温季节施工、雨季施工工艺流程和注意事项,明白工序背后的原因。其次,对于特殊水泥混凝土路面,如连续配筋水泥混凝土路面、钢纤维水泥混凝土路面,明确其施工工艺与常规水泥混凝土路面的区别,同时需熟悉针对这种特殊性而设置的保障性工艺措施。

1、季节性施工

1)高温季节施工2)低温季节施工3)雨季施工

2、特殊水泥混凝土路面施工

1)连续配筋水泥混凝土路面施工2)钢纤维水泥混凝土路面施工

课程思政

结合相关路面施工真实案例,引起学生思虑,启迪如何预防事故发生,引入思政教育,如合格的工程师要以人民为中心,拥有家国情怀,固守职业道德和匠心精神。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解。

2、本次授课按类别进行讲解不同环境下水泥混凝土路面的施工工艺与保障性措施,首先将高温季节施工、低温季节施工、雨季施工分别进行讲述,并配以不同施工情形下的施工视频,最后进行总结,说明重难点。对于连续配筋水泥混凝土路面施工,首先需要对其配筋计算进行说明,了解其设计过程,其次进行施工工艺的讲解。对于钢纤维水泥混凝土路面施工,重点讲解钢纤维加入引起的施工工艺变更以及钢纤维的分散性保障措施,让学生明白特殊类型水泥混凝土路面施工是“常规水泥混凝土”+“特殊措施”组合而成的。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1、通过查阅网上资料,对常见的季节性施工情形进行总结。

2、低温季节施工有哪些保障性措施?可能出现哪些病害?对应的控制措施有哪些?

3、简述连续配筋水泥混凝土路面施工工艺。

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

特殊水泥路面施工与前述水泥路面施工方式对比来学习。在串讲施工流程的同时,突出这部分特殊性引起的原因是什么,并于特殊沥青路面的施工作比较,让学生明白材料性能对施工流程的决定性作用。该部分内容,多以教师讲解为主,厘清重难点,降低学生学习难度。

备注

 

 


分课时教案-15

知识单元名称

水泥混凝土路面施工(检测验收与病害)

课次

15

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

熟悉质量控制的基本内容,了解竣工验收的基本内容,了解混凝土混合料、路面断板等其他常见质量问题产生的原因及处置措施

本单元重点

与难点内容

重点:水泥混凝土路面质量控制与验收、水泥混凝土路面常见病害及防治措施

难点:水泥混凝土路面质量控制与验收、水泥混凝土路面常见病害及防治措施

教学内容

水泥混凝土路面质量控制与验收是水泥混凝土路面施工质量保证的最后工序,需重点掌握验收的主要指标以及指标范围,并会对出现的常见质量病害进行病因排除,控制病害进一步发生。

1、水泥混凝土路面质量控制与验收

1)水泥混凝土路面质量控制要点

2)水泥混凝土路面质量验收工艺

2、水泥混凝土路面常见病害及防治措施

1)水泥混凝土路面常见病害及特点

2)水泥混凝土路面病害防治措施

课程思政

结合水泥路面检测当前前沿技术及其攻克历程,阐明重大突破均是围绕客观实际需求产生,在专业技术人员的持之以恒及坚持不懈努力下,完成一系列壮举,强调艰苦奋斗和沉下来的重要性。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解。

2、本次授课内容实践性较强,建议以多媒体PPT和施工视频播放为主进行学习,辅以必要的板书,加深学生的理解。具体而言,首先对水泥混凝土路面质量控制与验收进行PPT讲解,接着以一个完整验收视频进行验收流程的复述,最后再同同学们一起以半熟的形式进行关键工序的板书。对于水泥混凝土路面常见病害,需明确病害产生的原因及特点,并配合图片给与直观的感受,最后讲解其防治措施,并辅以图片或视频的方式给与同学们观看,加深其认识。

3、结合科研和工程实践经验,多讲工程实例,提高学生学习本门课程的积极性。

4、通过设置思考题帮助学生理解概念问题。

作业与

思考题设置

1、水泥混凝土路面质量控制点有哪些?为何会设置这些质量控制点?其背后的意义是何?

2、水泥混凝土路面常见施工病害有哪些?他们分别如何防治?

3、水泥混凝土路面施工病害与沥青混凝土路面病害有哪些异同?请根据你的理解阐述造成它们异同点的原因。

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

检测与验收一直是施工过程中授课的难点,过去普遍反映知识点杂乱,难以识记。因此授课过程中要突出主次,将流程放在主要位置,评价方法和指标次之,具体临界性指标在次之,分梯度分级别的理解记忆,减少学生学习工作量的同时,构建起施工检测体系这一块的知识框架。

备注

 


分课时教案-16

知识单元名称

复习答疑

课次

16

授课类型

理论课讨论课实验课习题课其他

学时

2

课程目标与要求

课程内容全面总结复习,提问与询问相结合,考察学生学习成果

本单元重点

与难点内容

重点:课程内容全面总结复习

难点:学习成效考察

教学内容

复习答疑

课程思政

阐述国家社会发展客观需求下关键技术的萌生、发展以及个人在其中的成果,结合个人研究史,使同学们初步了解如何做科研,怎么样做好科研,梳理为国家分忧排难、艰苦奋斗的理念。

教学过程设计:

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1、采用多媒体结合课件、网络资料进行讲解。

2、本次授课内容实践性较强,多以自己的研究内容为主,应以启发性教学为主,多讲各类施工技术应用的背景、存在难点以及背后的原因。

3、结合工程实践及工程实例,让同学们能有科研流程、解决实际问题的直观感受。

作业与

思考题设置

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学习效果、学生反馈、反思改进措施等

该部分内容是对所有讲述内容的回顾总结,考察学生的学习效果,通过学生的掌握情况针对性地改变授课内容和授课方式,增强学生的学习主动性和课堂趣味性

备注