民族类高校工程地质课程改革探讨
——以北方民族大学为例
2022-03-16马占武何丽娟
马占武,何丽娟
(北方民族大学,宁夏 银川 750000)
工程地质是一门介于地质学与工程学之间的交叉学科,重在培养学生对工程地质问题的分析解决能力。在目前房屋、道桥建设都趋于成熟的情况下,较大型或高技术含量的建筑物对地质环境及周边地壳稳定性都提出了更高的要求,工程地质课程在土木工程专业人才培养过程中的地位日趋重要。
工程地质学通过岩土工程勘察服务于工程建设(汪演强,2013;朱崇辉,2012),任务是培养学生阅读地质资料、分析工程地质条件、解决不良工程地质问题的能力(白明洲等,2006)。在注重传统教育方式方法的同时,将人文教育、感知教育和地质教学相结合来唤起学生学习、探索的兴趣(周春梅,2012;王晓青,2005)。随着新技术条件及教学方法的引入,如微课MOOC及各类软件的应用、双语课程的开展、实例工程在实践教学中的应用,都给当前教学注入了一定活力(徐文杰,2015;张永杰等,2014;蔡劲松,2013;陈永贵等,2008)。课程实践方面与国外相比,国内学校存在经费投入相对不足、学生动手能力较差、教学课时不足、校外实践教学场地偏少、实践教学师生比例过低等情况(叶斌等,2011)。伴随着国家“一带一路”倡议的步伐,我国西部少数民族地区各高校逐步开设土木工程专业,工程地质教学也伴之发展(李筱艳,2004)。
1 教学环境及问题分析
北方民族大学少数民族学生比例高,且多来自中西部偏远地区,由于学生群体的特殊性和多样化,以至于教学对象汉语层次良莠不齐,部分少数民族学生语言障碍及学校工科类专业建设本身较滞后等方面的因素,针对民族高校土木工程专业的教学改革显得尤为重要。教学实践发现,一直以来工程地质在土木工程专业相对边缘,学生对该课程重视度不够;同时,土木专业学生如若缺乏地质学基本理论与知识,遇到较为前沿、综合性的环境与地质问题时,往往缺乏综合分析问题的能力。因此,工程地质课程在不断加强课程建设的同时也须持续改进。
2 课时比例调整
宁夏位于我国东西部地块中轴线位置,区域内山脉跌宕起伏,河流变迁蜿蜒迂回,地质体露头良好,是活体的教科书,也是天然的工程地质实践教学场所。基于新工科认证及学生实践能力方面的考虑,本课程在学分及考核方面进行了如下改革。
(1)学分课时:工程地质在少数民族院校土木工程、水利水电工程专业所占课时学分比例较少。由于本校学生群体组成的特殊性,无论理论还是实践,都无法完成课程的既定内容,即便勉强完成,也是流于形式,其深度都达不到工程教育认证所要求的新版人才培养方案中的培养目标。因而,实验及实践课时的增加十分必要。通过数年的教学实践,结合学校最新版培养方案的修订,将课程总学时、理论课时、实验课时进行调整,加大实践环节比重,旨在培养学生野外地质地貌认知和地质体的辨识、测量等方面能力。
(2)考核方式:以往课程的考核方式都是以考查形式进行,最终成绩由平时成绩而定,但多数学生将考查课理解为仅是为了满足学分需求而开设的课程,导致其在学期初就认为只要完成作业、不缺勤就是完成了课程学习。因此,将课程最终考核方式改为期末考试和过程性考核。考试试卷以课程与实践过程中遇到的具体问题为主,进行分析,而非单一的概念及问题解答。过程性考核方式的应用,将最后考试成绩百分比降低,进而分配到理论、实践教学的各个环节中。
3 课堂形式革新
随着物联网及智能设备的普及,所有课本知识点或概念都能做到不分时间地域人、机、物的互联互通。如果课堂依旧按照老师讲学生听的授课方式,以教师为课堂主体,单靠老师讲解或提出问题来引导学生,学生很难做到整堂课都专注于课堂,取而代之的则是智能手机或电子产品。为提高课程教学质量,培养学生兴趣,针对课内存在的各种问题,结合其他高校的教学改革实例及个人教学经历,将工程地质课程从教学课时分配、课堂互动、微课MOOC、实例应用与问题导向等方面进行了课内教学改革的尝试。
(1)课时分配:结合本校及同类高校的教学经验,根据实际情况调整课程学时,重点讲解常见地质地貌、风化类型、三大岩石种类及常见造岩矿物、地质构造类型、河流类型及相应河流地貌,特殊土及不良工程地质条件等方面内容。
(2)课堂互动:为提高学生课堂参与度及主动性,从教学内容中选取20个左右关键知识点,将每班学生分成数个小组,每个小组选取其感兴趣的1个知识点分工合作、资料查阅、设计讲解PPT内容、解答相关问题,要求小组合作完成。资料查询收集、知识点展示过程中要求每个小组尽量搜集自己家乡或周缘地质灾害,结合工程实例进行解说,极大提高了学生的积极性。
(3)微课MOOC:充分应用学校现有信息技术平台,逐步将翻转课堂、微课和MOOC等新的教学理念和方法应用到课堂内外,以多样化的教学方式吸引学生注意力,提升学习兴趣,开展MOOC、微课教学实践及课程建设,帮助学生完全理解所学内容。同时,持续更新拓展课程内容,不断向新工科方向努力,在引导学生学习导向的同时,也提高了教师自身教学能力。
(4)实例应用:整个教学全过程中,尽量搜集国内实际发生过的经典案例,配合新闻报道的文字、图片及视频。一是增强学生的重视度,二是让学生认识发生过的客观事实。将理论应用至工程实际,体现课堂教学与我们现实生存环境的契合度。
(5)问题导向:每次课前提出1-2个问题,引导学生带着问题进入课堂,使其主动思考和分析问题。每次课后留下1-2个与课堂内容相关的问题,要求学生在课后查询资料、文献,并准备进行课内讨论。
4 实习实践
工程地质作为土木工程专业的一门偏重地质内容的课程,目的在于培养学生的实践应用能力,野外实地勘察、测量,与地质环境及各类构造地貌的直接接触是该课程必备的实践环节。根据学校所在地区的自然环境、地质地貌状况及地理位置,主要开展了矿物岩石野外辨识、构造断裂现场测量、河流地貌及平原—隆起地形的实地学习等四个方面的重点实习,根据当地地质地貌状况,建成完善了四条实习路线。
(1)矿物岩石辨识:矿物、岩石识别鉴定以学院实验室现有矿物岩石标本及宁夏地质博物馆为主,野外实习为辅,从点到面,从手标本到野外鉴定,从微观到宏观的认识。
(2)实习实践:实习实践主要分布于宁夏省内及周边省份,以银川为中心分西北线、西线、南线、东线四条实习线路。主要涉及:盆地与隆升区的认识对比,以及断裂带的发现及测量;流水地貌方面,主要引导学生对宁夏境内重要水库坝口淤积的认识,黄河峡谷段和平原段的对比分析;山前洪积扇、戈壁与沙漠的成因学习;矿物岩石的辨识、罗盘使用及剖面测绘等内容。
5 结语
通过对工程地质课程改革,激发了学生的学习兴趣,展开有目的的学习。以具体工程地质问题为导向,引导学生主动分析、解决问题,提高了学生理论分析、实践操作能力及学科交叉创新能力;同时,系列课内外改革也促使教师继续学习和自身能力提高,使教师教学手段及教学方法更加多样化,提升了专业人才培养质量,总体效果良好,为西部地区培养输送综合素质较高的专业技术人才奠定基础。