一流学科建设下的“岩土工程测试技术”课程教学模式探讨——以江西理工大学为例

黄 震，赵 奎，钟 文，龚 囱，曾 鹏

江西理工大学 资源与环境工程学院，江西 赣州 341000

建设国家级一流本科专业是深入贯彻党的十九大精神、全国教育大会和新时代全国高校本科教育工作会议精神，落实《教育部关于加快建设高水平本科教育 全面提高人才培养能力的意见》、“六卓越一拔尖”计划2.0系列文件要求，实现高等教育内涵式发展，加快建设世界一流学科的一项重要举措[1]。江西理工大学地质工程、采矿工程专业为国家一流本科专业建设点。同时，江西理工大学坚持“以贡献求支持、以特色争优势、以创新谋发展”办学思路和“育人为本、德育为先、学术为基、质量立校、特色强校、文化兴校”办学理念，以一流学科建设为牵引，努力推动矿业、地质等学科进入世界一流行列或前列[2]。

“岩土工程测试技术”课程是我校地质工程、采矿工程等专业开设的一门专业选修课。课程的目的是使学生在熟悉和掌握岩土工程测试测试基本原理的基础上掌握岩土工程相关测试技能，学习并掌握制定试验监测方案、选择测试方法、分析测试结果和编写报告的能力，引导学生掌握理论知识，培养解决实际工程问题的能力。笔者在近几年的授课过程中发现，学生在上课过程中对课程内容理解不足，很难掌握课程要点。加之学生个体差异大[3]，学生对课程一些内容兴趣不大，学习积极性不高，导致教学效果不甚理想。为改变这种现状、提高课程教学质量，笔者在不断交流学习和学生反馈信息的基础上，探索了一些针对性的教学方法和模式，能够较好激发和提升学生学习的主动性和积极性。

一、“岩土工程测试技术”课程概述与特点

随着我国经济建设的持续高速发展，土木建筑工程、深部资源开采、铁路公路交通工程、水利水电工程、基坑工程等急剧增加，岩土工程测试技术也迅速发展。作为一门工程实践性很强的课程，“岩土工程测试技术”课程不仅在岩土工程建设实践中十分重要，而且在岩土工程理论的形成和发展过程中也起着决定性的作用[4]。目前，国内外许多高校已将本门课程作为相关专业学生的必修课程。

“岩土工程测试技术”课程总学时为32学时，其中，22学时为课堂讲授，10学时为课内实验。岩土工程测试技术主要包括室内试验技术、原位测试技术和现场监测技术三个方面，在岩土工程中占有十分重要的作用。其中，室内试验主要由各大岩土物理力学试验组成，相关内容在“土力学”“岩石力学”等课程中讲述较多。因此，为避免课程之间知识的重复，“岩土工程测试技术”这门课应将重点放在岩土工程的原位测试技术和现场监测技术这两个方面。但国内有些高校在“岩土工程测试技术”的授课过程中仍以室内试验技术为主。为此，笔者在授课过程中主要讲授岩土工程测试的目的和意义，分析岩土工程测试技术的发展现状；讲授岩土工程测试技术中常用的传感器的原理和使用方法；重点介绍岩土工程现场监测和检测技术，涵盖土体原位测试、边坡工程施工监测、基坑工程施工监测、地下洞室围岩施工监测、隧道地质超前预报等内容[4]。

二、“岩土工程测试技术”课程教学模式与思路

为了提高学生积极性、提升教学效果，笔者在课程教学过程中开展了一些探索，主要体现在以下两个方面。

1.建立健全课程教学反馈优化机制

课程教学应以学生为中心，注重学生的知识获得感、学习效果和成长。笔者在授课过程中发现，学生对课程不同部分的感兴趣程度具有较大差异，学生对感兴趣内容会认真听讲，而对其他部分则提不起兴趣。如果能建立一种实时的课程反馈优化机制则有助于课程教学：其一能及时根据学生反馈调整课程讲授内容，有利于教学的针对性、聚焦性，提升教学效果和质量；其二能让学生获得更多参与感、获得感与成就感。笔者在课程教学过程中采用腾讯文档等方法对学生常使用、易接受的微信、QQ等软件开展问卷调查，并对收集的结果进行统计分析。

以2020—2021学年第二学期的“岩土工程测试技术”课程为例，选课人数74人，均为三年级本科生，笔者在授课过程中开展了问卷调查，问题包括自身规划、对课程的感兴趣内容及对课程的意见建议等，问卷通过微信发布，广泛收集和了解了学生对课程的意见和建议。

根据调查结果可知，约80%的学生选择考研，约20%的学生选择工作，说明大部分学生希望继续深造，在专业领域上进行深入研究。因此，授课过程中可以适当重视学生的学术素养培养，多结合自身经历的科研项目和科研经验提高学生对课程的学习兴趣，加强其对课程内容的理解。

图1为学生对课程哪部分感兴趣的调查结果（词云形式）。调查结果显示，虽然学生对“岩土工程测试技术”课程感兴趣内容不尽相同，但大部分同学对测试技术的基础知识、边坡工程施工监测、岩土工程测试技术的作用与进展、地下洞室施工监测及地质雷达检测技术更感兴趣。其中，有约16%的学生对“测试技术的基础知识”部分感兴趣，14%的学生对“边坡工程施工监测”部分感兴趣，13%的学生对“岩土工程测试技术的作用与进展”“地下洞室施工监测”“地质雷达检测技术”部分感兴趣，其他部分只有低于10%的学生感兴趣。根据调查结果可知，还是有很多学生对课程涉及的理论部分感兴趣，学生感兴趣内容可能与其今后的职业规划有关。因此，在授课过程中，可有针对性地调整课程安排，多在学生感兴趣部分下功夫，更要在学生不感兴趣部分下功夫，以达到吸引学生注意力、提升学生积极性的作用。

图1 学生对课程感兴趣内容的调查结果

图2为学生建议课堂上应该多讲哪些内容的调查结果（词云形式）。结果显示，学生建议应多讲与课程相关的工程案例、基础知识和操作方法等，其中有约32%的学生建议多讲工程案例，约27%的学生建议多讲基础知识，26%的学生建议多讲操作方法，15%的学生建议多讲原理性的内容。由调查结果可知，为培养和提高学生的学习兴趣，可以多采用理论结合实例的教学的授课方式[5]，通过案例让学生切实感受到“岩土工程测试技术”这门课程在岩土工程中、在今后科研和工作中的重要作用。

图2 学生建议课堂应多讲哪些内容的调查结果

2.构建“理论+案例+实践”的立体化教学模式

我校作为一所以工科为主、理工结合的教学研究型大学，主要培养面向行业的研究型与应用型人才，积极服务于行业和地方经济社会发展。我校地质工程、采矿工程作为国家一流本科专业建设点专业，因此要培养具有较高科研创新素养和适应国家与行业需求的研究型和应用型复合人才[6-7]。

“岩土工程测试技术”作为一门岩土工程相关专业必须掌握的专业基础课程，强调理论与实践相结合，目的是使学生在熟悉和掌握岩土工程测试基本原理的基础上提高相关测试监测技能[4]，具备较强创新和工程实践能力。因此，学生学习“岩土工程测试技术”课程，既要关注岩土工程测试的相关理论知识，也要注重理论联系实际。教师在授课过程中也要改变传统教学模式，真正做到吸引学生、教授学生和启发学生。

首先，在教授岩土工程相关基础知识与原理的基础上，进一步在课堂上分析具体岩土工程的测试要求，做到以理论促进具体工程测试学习。其次，从调查结果看出，以工程案例为载体的情境化教学能有效吸引学生注意力、提升学生兴趣度，因此在教学过程中可以以相关岩土工程事故案例引出教学内容，采用案例对比来说明岩土工程测试工作的重要性，达到提高学生积极性的作用。例如，笔者在“边坡工程施工监测”这一章中，通过举例对比2019年在贵州发生的两起滑坡事故，即水城县山体滑坡（该山体滑坡事故造成近1600人受灾，43人死亡，9人失踪，700余人紧急转移安置，直接经济损失1.9亿元）及兴义龙井村滑坡（如图3所示，该滑坡进行了监测，滑坡前提前成功预警，紧急撤离疏散相关人员并作清场处理，未造成人员伤亡和财产损失），来形象、生动地说明对边坡工程进行监测的重要性，也能让学生认识到本课程学习的必要性。再之，积极开展实验、实践教学活动，加速和加深学生对理论知识的内化与外化过程[3]。实验是其课程教学的重要的实践环节和组成部分，目的是培养学生进行动手实验、检测和监测的具体操作能力。为此，课程安排了5次实验课，基本覆盖全课程主要内容，让学生对岩土工程测试有了直观认识，培养了学生的实践和动手能力。

图3 贵州兴义龙井村滑坡监测布置

由于“岩土工程测试技术”是一门实践性很强的课程，仅仅通过课内的工程案例及实验很难让学生有效理解和认识工程实际，造成教学与工程实际脱节。因此，可以利用现代信息技术手段，例如“互联网+”“远程协同技术”等[8]，与用人单位、工程建设单位等建立合作，探索建立一种远程工程现场教学模式，既可以对课内理论知识和实验进行有效补充，也可以有效升华学生对课程内容的认识。

综上，通过理论知识学习，做到“以理促学”，然后结合丰富的工程案例可以“夯实认识”，再通过实践教学进一步做到对学生的启示与思考，如图4所示。如此，可以建立一种“理论+案例+实践”的立体化教学模式，也能取得较好的教学效果。

图4 “理论+案例+实践”教学模式

三、结语

一流学科建设对江西理工大学地质工程、采矿工程专业学生的培养提出了新的要求。为提升“岩土工程测试技术”课程教学效果，利用现代信息技术与方法，建立健全了课程教学反馈优化机制，构建了一种“理论+案例+实践”的立体化教学模式，可较好增强学生的积极性和主动性，提高了学生对课程的认同感，可以达到培养具有较高科研素养和符合国家、行业需求的研究和应用型复合人才的目的。