工程地质课程教学现状及改革策略

张 平,吴 昊

(沈阳大学建筑工程学院,辽宁沈阳 110044)

工程地质课程教学现状及改革策略

张 平,吴 昊

(沈阳大学建筑工程学院,辽宁沈阳 110044)

介绍了土木工程专业开设工程地质课程的重要性,分析了在教学中存在的问题,提出了解决问题的思路。并从该课程自身特点入手,重点探讨课程教学内容的设置和教学方法、手段的改革。提出了工程地质课程内容分四个模块,将案例法、研讨法、影视教学法、模拟法等教学方法运用到不同模块中,最大限度地激发学生学习兴趣,实现教学目标,为土木工程专业提供一种新的教学模式。

工程地质;教学内容;教学改革;模拟教学

工程地质学是在20世纪30年代初发展成为地质学的一门独立分支学科,在工程建设中发挥着重要的作用,工程地质勘察是工程设计和施工的先决条件。土木工程专业开设工程地质专业课程,对学生打好专业基础,培养分析和解决问题的能力,特别是解决在建筑基础设计和施工中遇到的工程地质问题起着重要的作用。本文主要是针对工程地质课程教学内容、教学方法、教学手段进行探讨。

一、工程地质课程教学现状

工程地质课程是沈阳大学土木工程专业的一门选修课。由于选修的学生少,所以过去一直没有开设该课程。在2007年沈阳大学教学评估期间,专家指出工程地质应是土木工程专业必修课,也是培养21世纪工科学生科学素质的专业基础课。沈阳大学建筑工程学院及时调整了教学计划,于2007年至2008年第2学期开设工程地质课程,并安排1周野外地质实习。经过两届的教学实践,效果较好,但也暴露出亟待解决的问题,主要表现在以下几个方面:

(1)从学生来看,仍沿用中学应试式的学习方法。平时仅完成老师布置的作业,讨论少,不主动与老师探讨,缺乏独立思考,很少阅读相关专著和研究文献;多数学生考试靠死记硬背,考前突击复习;很少能把所学知识同实际相结合,也不善于利用各种教学资源。由此反映出学生对这门课程学习兴趣不浓,缺乏自学的主动性[1]。

(2)从教师来看,教学手段单一,主要是依靠课堂板书讲授,多媒体教学很少;课程教学仍停留在灌输式和应试式上,缺少互动性,忽视课外实践和讨论课;课堂讲授主要以教材为主,讲得细,信息量少,缺乏理论联系实际。

(3)从教学设施来看,由于该课程开设时间短,缺少实验设备,目前还不能完全满足教学要求。

二、工程地质学课程改革策略

1.精选课程教学内容

在我国的工程技术分工中,工程地质勘察不是由土木工程设计人员进行的,而是由工程地质技术人员完成的。但是土木工程设计人员应当对工程地质勘察的任务、内容和方法有足够的知识基础,这样才能正确地提出勘察任务和技术要求,才能准确地利用勘察成果,保证合理地进行设计和施工。根据实际工作的需要和教学大纲的要求,对土木工程专业的学生在学习本课程时要求如下:

(1)掌握工程地质的基本理论和知识,能正确运用勘察数据和资料进行设计与施工,能够进行一般的工程地质问题分析及对不良地质现象采取处理措施。

(2)了解工程地质勘察的基本内容、方法和过程,对一些中小型工程能够进行一般工程地质勘察。

(3)能将学到的工程地质学知识和其他课程知识紧密联系起来,解决工程地质问题[2]。

课程内容选择的原则除根据实际工作需要和工程地质课程特点以外,还要考虑教学学时数以及与工程地质学相关课程衔接内容。应以学生能正确使用勘察成果为主线,以掌握工程地质学基本理论为基础,精选教学内容。工程地质学课程共选择八章,内容包括绪言、岩石的成因类型及其工程地质特征、地质构造及其对工程的影响、土的工程性质及分类、地下水、不良地质现象的工程地质问题、工程地质原位测试、工程地质勘察。将八章内容分成4大模块如表1所示,对于不同模块应采取不同教学方法、学时分配。

表1 工程地质课程教学模块和内容

2.改革工程地质课程教学方法、手段

有了合理的教学内容,并不等于保证了教学质量的提高,好的教学计划只是提高教学质量的重要因素。提高教学质量最根本的是要解决学生学和教师教这一对矛盾[3]。成熟的教学理念、方法应继承和巩固,比如教师认真备课,熟知教学内容,准备好授课的材料,难点、重点突出,采用启发式教学方法,课堂上多与学生互动,活跃课堂气氛等等。但不同学科特点不同,对工程地质课程而言,它与实际工程和自然地质环境结合得非常紧密。如采用上述的课堂教学方法和手段,还不能真正激发学生的学习兴趣,他们对研究对象会缺少感性认识,不能真正认识到该课程在专业中的重要性。因此必须针对工程地质课程特点进行教学改革、创新,这样才能达到良好的教学效果。

(1)第一模块是工程地质学的基本理论和基础知识,采用案例教学法、研讨教学法。在绪言中,结合一些典型的工程案例来讲解学习工程地质的意义和重要性。通过介绍国内外有重大影响失事工程的实例,讲授如果不进行工程地质勘察,不查清场地工程地质条件,或不重视场地地质环境因素,盲目进行设计和施工,可能会产生严重的后果。使学生能真正意识到工程地质在土木工程专业中的地位和重要性。

当按常规的教学方法讲授像矿物、岩石形成等内容时,学生会感到枯燥、单调,没有感性认识,也不能领悟到与未来实际工作有多大关系,大脑皮层不出现兴奋优势中心,大脑细胞不能形成积极主动的活跃状态。因此,首先要在引出问题上下功夫,引人入胜,激发学生兴趣。应从学生熟悉并感兴趣的内容入手,按照“提出问题、分析问题、解决问题、理论联系实际”的讲授层次,形成环环相扣的讲课主线。例如,当讲授矿物、岩石内容时,首先与学生研讨宝石的种类、产地及特点等内容。玉器、宝石本身就是矿物、岩石。接着结合宝石的鉴定来讲解矿物、岩石的定义和性质。然后安排矿物、岩石鉴别实验课,使学生能够把所学的理论和实际再结合起来。最后给学生布置课外作业,内容是要求学生尽可能收集矿物、岩石标本,并要求同学间相互交流、讨论、欣赏。

案例法可以使学生进入现实情景,收集标本可以参与实际应用。通过老师与学生、学生与学生之间对所学内容进行研讨,能使学生从被动接受转为积极参与和主动思考,挖掘学生的潜力,学会解决问题的方法[4-5]。

(2)第二模块是土的工程性质及分类。大多数内容与土力学课程重叠。这一部分重点是做好两门课程的衔接,补充土力学课程没有涉及的部分。

(3)第三模块的内容是不良地质现象、地下水,采用影视教学法。这一部分以多媒体教学为主,通过图片、录像给学生演示不良地质现象类型、范围、活动性、影响因素、发生机理、对工程的影响和评价以及为改善场地的地质条件而应采取的防范措施。

采用影视教学方法,一方面,使教学朝着多样性、趣味性方向发展,增强教学的形象性,能激发学生的想象力和学习兴趣;另一方面,在实际工程中如果对不良地质现象不采取有效措施,产生的破坏后果通过图片、录像会使学生观后有一种视觉震撼作用。增强他们对工程安全的意识,激发一种强烈的社会责任感,进而提高学习动力。

(4)第四模块内容是工程地质野外试验和勘察资料的整理,采用模拟教学法。讲授这一部分内容时,要组织学生到现场观摩,了解工程地质勘察设备、方法以及操作步骤,然后再结合理论讲解。实现这一过程的条件实际并不困难,在我们的周围经常会遇到勘察施工的现场。沈阳大学2007届土木工程专业在2008—2009学年第2学期,建筑工程学院就聘请了辽宁东地建筑岩土工程有限公司到校园内给学生展示各种工程地质勘察设备,演示勘察方法、操作步骤,教学效果良好。课外作业就是阅读实际工程勘察报告,并要求按照老师所给的工程地质条件模拟编写一篇小型勘察报告。

模拟教学法能模拟现场实际工程条件,学习工程地质勘察,摆脱了枯燥的死记硬背、纸上谈兵的学习方法,能极大地调动学生的积极性和主动性[6]。同时也能培养学生动手能力和创新能力,提高学生的就业机会,满足社会发展的需要。

3.加强理论教学与实践相结合,构建科学合理的课程体系

工程地质是一门实践性很强的学科,因此,理论教学与实际相结合是学科发展和人才培养的有效途径。只有这样才能化解学生对自然地质现象没有感性认识只有被动接受所带来的困惑,同时也能培养学生对大自然的热爱和提高学习工程地质的乐趣,掌握更多的专业知识。我们除了在教学过程中要组织学生到施工现场观摩,阅读实际工程勘察资料,聘请生产单位给学生进行实际操作以外,还安排野外工程地质实习。这样会大大开拓学生的视野,增强学习的动力。

加大实验设备的投入,满足教学要求。强化教师队伍建设,引进高素质的工程地质专业教师,提高土木工程专业整体水平。构建科学合理的课程体系,克服工程地质学与土木工程专业中其他课程之间衔接的困难,适应社会发展的需要[7]。

总之,我们针对工程地质课程特点进行了教学改革、创新。实践证明,将案例法、影视教学法、模拟法等教学方法运用到不同教学内容当中,激发了学生学习兴趣,完成教学目标,提高了学生多方面的能力,为学生将来从事工程设计和施工奠定了扎实的基础。

[1]葛文杰.对机械基础课程教学方法改革的思考与探讨[J].中国大学教学,2009(10):4-7.

[2]孔宪立,石振明.工程地质学[M].北京:中国建筑工业出版社,2005:52-57.

[3]周青.科学课程教学论[M].北京:科学出版社,2007:52 -57.

[4]曲婉玲,王元元,傅彦,等.“离散数学”课程教学实施方案[J].中国大学教学,2011(1):39-41.

[5]刘万青,李同升,李天文,等.高校GIS本科专业课程体系的渐进式改革研究[J].高等理科教育,2008(2):13-15, 66.

[6]王永杰,陈光,阎开印,等.通过创新创业课培养创新型人才的实践[J].中国大学教学,2011(1):27-29.

[7]陈国良,董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011(1):7-11,32.

Current Situation and Reform Strategies in Engineering Geology Teaching

ZHANG Ping,WU Hao
(College of Construction Engineering,Shenyang University,Shenyang 110044,China)

The importance of engineering geology course in civil engineering is introduced.The problems of teaching are analyzed and the methods of solving the problems are put forward.On the basis of the features of the engineering geology course,the set of the teaching content and the reform of teaching methods and means are discussed.It is pointed out that the engineering geology course can be divided into four modules.Many teaching methods,the case study,the method of exploring and discussion,the method of film and TV teaching as well as the method of simulation teaching can be used in different modules to fully inspire students’interest in learning, to realize the teaching aims and to provide a new teaching mode for civil engineering.

engineering geology;teaching content;teaching reform;simulation teaching

G 642.41

A

1008-3863(2011)04-0045-03

2011-03-29

张 平(1963-),男,辽宁黑山人,沈阳大学副教授。

【责任编辑 祝 颖】