張慧穎
(云南農業大學水利學院,云南昆明 650201)
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工程地質學多樣化教學改革探索★
張慧穎
(云南農業大學水利學院,云南昆明650201)
摘要:從教學體系、教學內容、教學方法三方面,介紹了《工程地質學》課程的教學改革方式,探討了該課程的教學改革實踐成果,并提出了引領式、課堂演練式、研討小組式等教學方法,有效激發了學生學習的主觀能動性,提高了學生的學習能力和創新能力。
關鍵詞:教學改革,工程地質學,教學體系,教學方法
★:云南省水利水電工程卓越工程師項目(云教高[2012]119號);云南省土木工程卓越工程師項目(云教高[2013]92號)
隨著我國經濟建設的高速發展,社會對工程技術人才培養提出了更高的要求。作為道路、橋梁、水庫、電站、城鎮建設等國家基礎建設項目中涉及的關鍵而又基礎的課程《工程地質學》,在傳統的教學方法中以老師傳授為主,學生的參與度不夠,很難培養學生學習的積極性和分析解決工程問題的能力,無法滿足社會對人才日益提高的要求。為了有效提高教學質量,本文介紹了《工程地質學》課程教學體系、教學內容、教學方法等三方面的教學改革實踐成果。
為了明確課程教學改革方向,了解用人單位對人才培養的要求,本文選取水利水電工程專業畢業生就業較多的13家設計院、37家水務局和10家施工單位,通過發放問卷調查的方式就11個方面對其進行了調研。調研結果如圖1所示。

圖1 用人單位培養目標滿意度評價統計圖
從圖1可以看出:90%以上的用人單位對畢業生的綜合素質、道德修養、敬業精神、專業水平等方面的培養很滿意;75.7%~79.7%的單位認為應進一步加強培養學生的人際溝通能力、團結協作能力、心理素質、學習能力、創新能力。
原有課程教學體系特點是理論知識教學為重點,突出教師的理論教學,更強調理論知識的系統性和完整性。不足之處是被動的接受知識點;學生的團結協作能力、學習能力、創新能力培養不足。為此,重新建立的教學體系如圖2所示。

圖2 教學體系結構圖
新的教學體系強化了實踐教學環節,突出了學生的學習能力培養。在基礎理論講解之前,通過引導學生觀摩具體地質工程項目的不同階段,了解《工程地質學》的基礎理論在項目的不同階段中所需的理論知識點,并初步理解理論知識點對地質條件分析和評價的關聯性,深刻理解《工程地質學》在整個工程設計、施工與管理中的位置。通過這一教學環節,不僅啟蒙了學生對工程項目的認識,激發了學生探究地質科學的興趣,同時對整個工程地質學的基礎理論的邏輯關聯性有了初步的了解,引領學生開展下一步理論知識的學習。
在理論教學中穿插實驗教學,實驗驗證理論,使得枯燥而難以理解的理論知識更生動、更直觀、更容易理解,同時培養了學生的實踐動手能力。
基礎理論教學結束后增加了地質分析方法和手段的教學實踐環節,即充分發揮多學科交融的優勢,運用其他學科的方法與《工程地質學》的理論相結合解決工程地質問題,如引領學生觀摩和學習運用CAD軟件繪制地質圖,并分析工程區的地質條件特征。通過這一教學環節,學生了解并掌握分析解決工程地質問題的一些常用的方法,便于加深理論知識的理解和記憶,同時拓展學生的思維,啟發學生學會學科間的融會貫通。
在基本理論學習之后,進入具體工程地質災害的分析與處理的實踐教學環節。學習綜合運用地質學理論中的巖石、地質構造、地表水和地下水的特征及演化、分布規律分析常見的工程地質災害發生的地質因素及處理措施。
最后進行野外現場實習環節,讓學生掌握野外地質勘查方法,并運用工程地質學理論分析現場的地質條件對工程穩定性的影響。
通過3年的教學改革實踐,新的教學體系不僅夯實了學生的理論基礎,而且使學生獲得了具有多種地質勘查和分析的專業技能,同時增強了學生解決實際工程地質問題的綜合能力。
結合該課程先行課和后續課程的相互關系,對部分章節內容進行了刪減、歸并和重組。例如,數字地球簡介歸并于緒論中;巖石的風化作用與巖石的相關性更好,將巖石風化作用編在巖石及其工程性質這一章節中;泥石流是屬于地表水引起的地質災害,歸并在一個章節中;巖溶水屬于地下水類型,重新組合在地下水的章節中;地震是地殼強烈運動而產生的一種地質現象,重組在構造運動的章節中;地下水資源是水文水利計算中的重點,地下水運動的基本規律是水力學和土力學中重要的知識點,所以不做重點講解內容。整合后的教學內容更緊湊,更符合壓縮課時后的教學計劃。社會對人才的需求方向不同,要充分考慮學生的個性特點,將教學內容層次結構化[1],從而滿足層次化教學需求。重構后的教學內容如圖3所示。

圖3 教學內容模塊圖
層次教學內容模塊既達到了各方向用人單位對人才培養的需求,也滿足了學生的興趣取向需求?;窘虒W模塊是學生必須掌握的基礎理論,內容精煉,能夠滿足后續課程對地質知識需求,也能完成學生對工程項目地質報告的閱讀理解能力訓練。工程應用教學模塊用于滿足將來從事相關專業的學生進行工程技術能力的培養需求,為拓展教學內容,學生應根據興趣和需求自選教學內容。通過這一教學模塊,培養了學生分析和解決實際工程問題的能力。工程設計教學模塊是專門為希望繼續深造的學生提供的實訓教學模塊,通過參與科研項目,拓寬學生的知識面,增強學生多學科知識的綜合運用能力,培養學生的科研思維和創新能力。
傳統的教師講授法存在很多弊端[2,3]。為了使學生既具有扎實的理論基礎,又具有實踐能力和創新精神,成為適應社會主義經濟建設與社會發展需要的高素質應用型、復合型工程技術人才,本次教學改革中,以教學目標為指導,結合教學內容的特點,對教學方法做了探討式的改革。
1)“引領式”教學。首先,在理論內容教學之前,通過觀摩和了解相關項目的設計過程,讓學生親身感受課程的重要性,初步了解《工程地質學》這門課程的理論知識點間的關系及在項目中的應用方法?;A理論教學結束后,再次帶領學生參觀項目設計中地質圖的繪制和分析過程,引導學生積極思考如何用繪圖軟件繪制地質圖。其次,在具體工程地質災害的教學中,在新內容講解之前,向學生提供工程案例,由學生提前查閱資料,分析工程問題出現的原因、勘察思路和解決辦法。通過運用“引領式”教學方法,學生提前建立起《工程地質學》知識點的邏輯框架,學習單個知識點時不再茫然不知所用,每個知識點的學習重點更明確,同時學生的自學能力得到了提高,能夠充分運用網絡、圖書館查閱、收集、整理所需資料。
2)“課堂演練式”教學。在礦物、巖石、地質構造的教學中,采用課堂演示講解,讓巖礦的典型標本和地質儀器進入課堂。通過課堂實物的觀察和動手實踐,增強了課堂的活躍性,提高了學生學習的興趣,同時也促進了學生對知識的掌握和理解,更有助于野外實訓運用。
3)“研討小組”式教學?!豆こ痰刭|學》課程在我院是多個專業的公共課。從而出現個別教學內容無法同時實現與每個專業的相關性都很強的弊端。為此,在教學過程中,一個教學內容應根據不同專業而確定不同的論題,劃分研討小組,針對論題查閱資料,課堂上共同學習、討論。例如,關于地質構造知識點,分別針對水利水電工程、農業水土工程、土木工程、資源環境與城鄉規劃管理、水土保持專業,擬定了4個論題:地質構造對庫區選址的影響及勘查、處理方法;地質構造對洞室的影響及勘查、處理方法;地質構造對城市規劃與建設的影響;地震與地質構造間的關系。每個專業根據自己的論題由專業課程代表統籌組織,進一步分配3個~4個小組,將大論題劃分出子課題,從不同角度收集資料,書寫報告,并制作PPT,最終在課堂上分論題、分小組進行PPT匯報。通過這種教學方法,學生明晰了這部分知識點在自己專業中的應用方向;通過參與查閱資料,對地質構造的基礎理論和拓展理論有了深入的理解;課堂上學生自己分享展示PPT,分析、講解論題的過程令學生更有興致去互相學習,取長補短;培養了學生自學能力、組織能力、表達能力和團結協作能力。
4)“專家講座”式教學。為了讓學生能了解《工程地質學》的發展前沿和工程的熱點問題,在教學過程實踐中,分配給專業講座2課時,聘請設計院的總工進行“工程地質學的發展前沿”專題講座。
本文以《工程地質學》課程為例,從教學體系、教學內容、教學方法等三個方面進行了教學改革,以適應新形式下工程地質學科的發展和社會的層次化與多樣化需求?;趩柧碚{查結果,為了實現層次教學和多樣化教學,重新搭建了教學體系和教學內容,針對性的采用引領式、課堂演練式、研討小組式、專家講座式等教學方法,有效激發了學生學習的主觀能動性,培養了學生團結協作能力、學習能力和創新能力。
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[3]蘇培東.土木工程專業《工程地質》課程教改探討[J].教育與人才,2011(27):75-76.
On diversified teaching reforms for Engineering Geology★
Zhang Huiying
(School of Water Conservancy,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China)
Abstract:From the teaching system,teaching content,and teaching methodology,the paper introduces the teaching reform approaches for the course of Engineering Geology,explores the practical results of the course reform,and points out some teaching methods including leading-type,class presentation,and seminars,so as to activate the subjective initiative of students and promote the students’leaning ability and innovation.
Key words:teaching reform,engineering geology,teaching system,teaching method
作者簡介:張慧穎(1977-),女,講師
收稿日期:2015-10-21
文章編號:1009-6825(2016)01-0244-02
中圖分類號:G642.0
文獻標識碼:A