馬占武,何麗娟
(北方民族大學,寧夏 銀川 750000)
工程地質是一門介于地質學與工程學之間的交叉學科,重在培養學生對工程地質問題的分析解決能力。在目前房屋、道橋建設都趨于成熟的情況下,較大型或高技術含量的建筑物對地質環境及周邊地殼穩定性都提出了更高的要求,工程地質課程在土木工程專業人才培養過程中的地位日趨重要。
工程地質學通過巖土工程勘察服務于工程建設(汪演強,2013;朱崇輝,2012),任務是培養學生閱讀地質資料、分析工程地質條件、解決不良工程地質問題的能力(白明洲等,2006)。在注重傳統教育方式方法的同時,將人文教育、感知教育和地質教學相結合來喚起學生學習、探索的興趣(周春梅,2012;王曉青,2005)。隨著新技術條件及教學方法的引入,如微課MOOC及各類軟件的應用、雙語課程的開展、實例工程在實踐教學中的應用,都給當前教學注入了一定活力(徐文杰,2015;張永杰等,2014;蔡勁松,2013;陳永貴等,2008)。課程實踐方面與國外相比,國內學校存在經費投入相對不足、學生動手能力較差、教學課時不足、校外實踐教學場地偏少、實踐教學師生比例過低等情況(葉斌等,2011)。伴隨著國家“一帶一路”倡議的步伐,我國西部少數民族地區各高校逐步開設土木工程專業,工程地質教學也伴之發展(李筱艷,2004)。
北方民族大學少數民族學生比例高,且多來自中西部偏遠地區,由于學生群體的特殊性和多樣化,以至于教學對象漢語層次良莠不齊,部分少數民族學生語言障礙及學校工科類專業建設本身較滯后等方面的因素,針對民族高校土木工程專業的教學改革顯得尤為重要。教學實踐發現,一直以來工程地質在土木工程專業相對邊緣,學生對該課程重視度不夠;同時,土木專業學生如若缺乏地質學基本理論與知識,遇到較為前沿、綜合性的環境與地質問題時,往往缺乏綜合分析問題的能力。因此,工程地質課程在不斷加強課程建設的同時也須持續改進。
寧夏位于我國東西部地塊中軸線位置,區域內山脈跌宕起伏,河流變遷蜿蜒迂回,地質體露頭良好,是活體的教科書,也是天然的工程地質實踐教學場所。基于新工科認證及學生實踐能力方面的考慮,本課程在學分及考核方面進行了如下改革。
(1)學分課時:工程地質在少數民族院校土木工程、水利水電工程專業所占課時學分比例較少。由于本校學生群體組成的特殊性,無論理論還是實踐,都無法完成課程的既定內容,即便勉強完成,也是流于形式,其深度都達不到工程教育認證所要求的新版人才培養方案中的培養目標。因而,實驗及實踐課時的增加十分必要。通過數年的教學實踐,結合學校最新版培養方案的修訂,將課程總學時、理論課時、實驗課時進行調整,加大實踐環節比重,旨在培養學生野外地質地貌認知和地質體的辨識、測量等方面能力。
(2)考核方式:以往課程的考核方式都是以考查形式進行,最終成績由平時成績而定,但多數學生將考查課理解為僅是為了滿足學分需求而開設的課程,導致其在學期初就認為只要完成作業、不缺勤就是完成了課程學習。因此,將課程最終考核方式改為期末考試和過程性考核。考試試卷以課程與實踐過程中遇到的具體問題為主,進行分析,而非單一的概念及問題解答。過程性考核方式的應用,將最后考試成績百分比降低,進而分配到理論、實踐教學的各個環節中。
隨著物聯網及智能設備的普及,所有課本知識點或概念都能做到不分時間地域人、機、物的互聯互通。如果課堂依舊按照老師講學生聽的授課方式,以教師為課堂主體,單靠老師講解或提出問題來引導學生,學生很難做到整堂課都專注于課堂,取而代之的則是智能手機或電子產品。為提高課程教學質量,培養學生興趣,針對課內存在的各種問題,結合其他高校的教學改革實例及個人教學經歷,將工程地質課程從教學課時分配、課堂互動、微課MOOC、實例應用與問題導向等方面進行了課內教學改革的嘗試。
(1)課時分配:結合本校及同類高校的教學經驗,根據實際情況調整課程學時,重點講解常見地質地貌、風化類型、三大巖石種類及常見造巖礦物、地質構造類型、河流類型及相應河流地貌,特殊土及不良工程地質條件等方面內容。
(2)課堂互動:為提高學生課堂參與度及主動性,從教學內容中選取20個左右關鍵知識點,將每班學生分成數個小組,每個小組選取其感興趣的1個知識點分工合作、資料查閱、設計講解PPT內容、解答相關問題,要求小組合作完成。資料查詢收集、知識點展示過程中要求每個小組盡量搜集自己家鄉或周緣地質災害,結合工程實例進行解說,極大提高了學生的積極性。
(3)微課MOOC:充分應用學校現有信息技術平臺,逐步將翻轉課堂、微課和MOOC等新的教學理念和方法應用到課堂內外,以多樣化的教學方式吸引學生注意力,提升學習興趣,開展MOOC、微課教學實踐及課程建設,幫助學生完全理解所學內容。同時,持續更新拓展課程內容,不斷向新工科方向努力,在引導學生學習導向的同時,也提高了教師自身教學能力。
(4)實例應用:整個教學全過程中,盡量搜集國內實際發生過的經典案例,配合新聞報道的文字、圖片及視頻。一是增強學生的重視度,二是讓學生認識發生過的客觀事實。將理論應用至工程實際,體現課堂教學與我們現實生存環境的契合度。
(5)問題導向:每次課前提出1-2個問題,引導學生帶著問題進入課堂,使其主動思考和分析問題。每次課后留下1-2個與課堂內容相關的問題,要求學生在課后查詢資料、文獻,并準備進行課內討論。
工程地質作為土木工程專業的一門偏重地質內容的課程,目的在于培養學生的實踐應用能力,野外實地勘察、測量,與地質環境及各類構造地貌的直接接觸是該課程必備的實踐環節。根據學校所在地區的自然環境、地質地貌狀況及地理位置,主要開展了礦物巖石野外辨識、構造斷裂現場測量、河流地貌及平原—隆起地形的實地學習等四個方面的重點實習,根據當地地質地貌狀況,建成完善了四條實習路線。
(1)礦物巖石辨識:礦物、巖石識別鑒定以學院實驗室現有礦物巖石標本及寧夏地質博物館為主,野外實習為輔,從點到面,從手標本到野外鑒定,從微觀到宏觀的認識。
(2)實習實踐:實習實踐主要分布于寧夏省內及周邊省份,以銀川為中心分西北線、西線、南線、東線四條實習線路。主要涉及:盆地與隆升區的認識對比,以及斷裂帶的發現及測量;流水地貌方面,主要引導學生對寧夏境內重要水庫壩口淤積的認識,黃河峽谷段和平原段的對比分析;山前洪積扇、戈壁與沙漠的成因學習;礦物巖石的辨識、羅盤使用及剖面測繪等內容。
通過對工程地質課程改革,激發了學生的學習興趣,展開有目的的學習。以具體工程地質問題為導向,引導學生主動分析、解決問題,提高了學生理論分析、實踐操作能力及學科交叉創新能力;同時,系列課內外改革也促使教師繼續學習和自身能力提高,使教師教學手段及教學方法更加多樣化,提升了專業人才培養質量,總體效果良好,為西部地區培養輸送綜合素質較高的專業技術人才奠定基礎。