“工程地质勘察”课程教学模式探讨

2010-09-12 08:31赵建军王运生巨能攀
中国地质教育 2010年4期
关键词:工程地质勘察工程地质教学模式

赵建军,王运生,巨能攀

成都理工大学 环境与土木工程学院,四川 成都 610059

地质教育研究分会学术专栏

“工程地质勘察”课程教学模式探讨

赵建军,王运生,巨能攀

成都理工大学 环境与土木工程学院,四川 成都 610059

本文以成都理工大学本科勘查技术与工程专业的“工程地质勘察”专业核心课程教学为例,针对学生实践中存在的问题,提出了课程教学内容的安排原则,在此基础上重点阐述了本课程教学活动框架、教学过程和教学方法。提出了以建立知识结构体系为基础,通过案例分析引入解决工程地质问题的勘察方法,讲解各种勘察方法的适用性和工程实践中各类问题的解决方法的教学思路,教学过程上按照勘察方法讲解构建知识体系—方法应用解决实际问题—试后分析发现问题并在实践教学中解决的途径来实施。

勘查技术与工程;工程地质勘察;教学模式;教学方法

随着我国经济建设的飞速发展,大量基础设施建设对工程地质专门人才的需求日益增加。成都理工大学勘查技术与工程专业(工程地质方向)面向西部大开发和汶川地震灾后重建需求,培养从事工程建设中的工程地质勘察与评价、地质灾害勘察与防治设计、地质工程设计与施工管理的技术人才。作为我校优势专业,一直倡导理论与实践教学相结合,注重培养学生的实践能力。

“工程地质勘察”作为工程地质专业的应用型专业核心课程,理论教学部分的目的是使学生掌握工程地质勘察的常用手段和各类建筑物的主要工程地质问题和勘察方法,以便工作中能根据工程特点和地质条件提出工程规划与设计阶段所需解决的主要工程地质问题,并合理有效地运用各种勘察手段提出解决这些问题的方法。理论教学后设有课程设计和综合工程地质实习两部分实践教学内容。因此课堂教学的重点是使学生掌握各种工程地质勘察方法,并能够根据各类建设的工程地质问题灵活选择勘察方法。

由于理论教学部分多为枯燥的叙述性内容,在课堂教学中,如何激发学生学习兴趣,使其在轻松的环境中掌握该课程的主要内容并能学以致用,成为课堂教学中的关键和难点。教学中若不合理安排和引导,很容易使课堂教学枯燥无味,难以达到授课目的。笔者根据学生在实践中的常出现的问题,结合“工程地质勘察”授课经验,探讨其教学模式。

一、实践教学中学生出现的主要问题

本课程学习结束后的综合工程地质实习是对“工程地质勘察”课程知识的综合运用。以往综合实习反馈的信息揭示,实践开始阶段学生往往一头雾水,不知道如何开展工程地质勘察工作,究其原因主要有3个方面(表1)。

表1 工程地质勘察实践中常见的问题及原因

要解决上述问题,可以从优化课程设置及探讨新的教学模式入手。

二、教学内容设置

工程地质勘察课程总体上可以分为3个部分:(1)绪论,主要介绍课程的重要性、工程地质勘察的任务、研究内容和勘察阶段的划分;(2)工程地质勘察技术、方法,介绍工程地质测绘、工程地质勘探、工程地质试验、工程地质长期观测、工程地质勘察中的室内工作方法等各种勘察技术、方法;(3)各类工程场地的工程地质勘察技术、方法和勘察要点,重点介绍建筑材料的工程地质勘察、城市规划和工业及民用建筑工程地质勘察、道路与桥梁的工程地质勘察、地下建筑的工程地质勘察、水利水电的工程地质勘察。

根据教学大纲安排,教学课时为40学时。如何在有限的时间内,使学生掌握本门课程的重点内容,成为教学内容安排的难点。根据学生在实践中所表现出来的问题,在教学内容设置上,遵循以下3个原则:(1)着重介绍工程地质勘察技术、方法及其适用性;(2)突出各类工程建设的工程地质问题及其适用的工程地质勘察技术、方法;(3)根据各行业最新工程地质勘察规范更新教学内容。根据上述原则,绪论部分安排2个学时,占总学时数的5%,工程地质勘察技术、方法和各类工程建设工程地质勘察各分配19学时,分别占47.5%(表2)。

表2 工程地质勘察课程内容安排

三、课程教学模式探讨

教学模式可以定义为是在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的教学活动结构框架和活动程序即教学过程。作为结构框架,突出了教学模式从宏观上把握教学活动整体及各要素之间内部的关系和功能;作为活动程序则突出了教学模式的有序性和可操作性。

1.教学结构框架

对于应用型课程,学以致用是学习的最终目标。根据课程特点及学生在实践中表现出的问题,笔者制订了“以建立知识结构体系为基础,通过案例分析提出解决工程地质问题的勘察方法,讲解基本理论和方法,论述各种勘察方法的适用性和工程实践中各类问题解决方法”的教学框架(图1)。

图1 教学结构框架简图

在教学结构框架的指导下,根据课程教学内容的特点和学生实践中所表现出来的问题,将“工程地质勘察”课程内容分为工程地质勘察方法和勘察方法的应用两个部分,两部分采用不同的教学方式。

(1)工程地质勘察方法部分突出强调各种勘察方法的适用范围及其相互关系。工程地质测绘是其他各种勘察方法的基础,任何类型的工程地质勘察都要首先进行工程地质测绘,而工程地质勘探中的物探是在工程地质测绘的基础上布置的,工程地质钻探或坑探又是验证物探成果的必要手段。同时,钻探和坑探又为工程地质试验和工程地质长期观测提供试样或场地。工程地质长期观测成果又为反演岩土体物理力学参数提供依据,用于验证工程地质试验成果。这样,就使学生认识到工程地质勘察是一项系统工程,各种勘察方法并不是孤立的,而是相辅相成,互为补充。

(2)各类工程建设工程地质勘察部分的授课目的是使学生在掌握勘察方法特点、适用范围和布置原则的基础上,对各种勘察方法进行综合应用。因此,应针对不同的工程建设,采用恰当的工程案例,首先提出问题,让学生思考这类工程建设可能会遇到什么工程地质问题,应布置何种工程地质勘察方法来查明和评价这些问题;然后教师再根据学生回答情况,分析解决问题的方法。

2.教学过程

为了使学生掌握基本理论和方法并能用于实践,根据学生在实践中表现出来的问题,结合课程教学内容设置,教学活动总体上遵循勘察技术、方法讲解构建知识体系—方法应用解决实际问题—试后分析发现问题提出实践教学重点的原则。

(1)建立知识结构体系,理清教学主线。“工程地质勘察”授课内容多达10章,每部分知识点众多且关系复杂,有限的学时内学生很难掌握课程的全部内容。因此,在绪论部分,笔者从不同类型工程建设中实际问题的解决办法出发,提出所适用的工程地质勘察方法,结合板书框图,帮助学生建立起课程的知识结构体系。

由于授课内容多以定性叙述为主,内容较为枯燥,每堂课必须有一条主线引导学生将所学内容串联起来。为了吸引学生注意力,笔者以解决实际工程问题的勘察需求为主线,串联各部分的知识点。

(2)不同工程类型勘察方法的应用,深化勘察方法的理解。对于实践性强的课程教学,应以多媒体引用工程实例出发,提出实际问题,通过工程实用性吸引学生的兴趣,再紧密围绕这一问题,提出解决办法。如道路与桥梁的工程地质勘察中,笔者以某山区高速公路建设过程中出现的工程地质问题及其带来的损失为例,分析了出现这些问题的原因是重点部位的工程地质勘察精度不够、资料不足,难以满足设计要求,突出了道路和桥梁建设中工程地质勘察的重要性,引起学生对本章内容的兴趣;再紧密围绕这些问题提出具体的勘察方案,最后对道路和桥梁适用的工程地质勘察方法和勘察要点进行总结。这就避免了一味灌输枯燥的知识所带来的负面反应,也加深了学生对工程地质勘察方法的理解。

(3)做好试后分析,提出实践教学重点。课程的结束不能作为教师教学过程的终结,应在考试后针对共性问题进行试后分析和点评,纠正学生认识问题的错误,使他们掌握分析问题的方法。本课程采用闭卷笔试方式考核,基本概念题占30%,得分率为89.58%;分析提高题占50%,得分率为77.24%;综合论述题占20%,得分率仅为36.09%。综合论证题得分率偏低,仅有2名考生得满分。笔者以某一出现明显整体变形迹象的工程边坡为例,给出边坡的工程地质条件和变形破坏特征,请学生分析其变形破坏模式、提出适用的工程地质勘察方案。综合考试成绩分析,大部分学生掌握了工程地质勘察中的基本概念,但运用所学知识综合分析问题的能力有待提高,考试成绩也说明了少部分同学上课不认真听课,学习态度不认真(表3)。

表3 “工程地质勘察”课程考试成绩分析

针对考试所反映出来的这些问题,后续的实践教学环节中,在复习“工程地质勘察”课程内容的基础上,应重点培养学生发现问题、分析问题并运用勘察技术、方法解决问题的能力。

3.教学方法

在“工程地质勘察”教学中,多媒体具有增加知识量、图文并茂等优点,但也产生了授课速度快、学生难以完全接受的缺憾。而条理清晰的板书可以帮助学生掌握授课的重点内容,记好笔记,理清学习的思路,同时也可以控制授课速度。

一方面,认真备课,做好多媒体课件,充分利用图表、录像、图片等,将枯燥的方法理论知识融化在学生容易掌握的生动形象的案例中,例如,结合汶川地震震后地灾勘察的典型实例,逐一剖析了滑坡、崩塌(危岩)、泥石流的勘察技术与方法,学生兴趣浓厚,教学效果非常理想。另一方面,建立和谐的师生关系,教学过程中要实现良好的互动。多采用启发式教学,提出问题,让学生自由思考,随机抽问,若回答错误,教师耐心解释直到绝大多数同学掌握为止。同时,讲课过程中也不能把学生仅当成观众,一味地灌输,而不管学生的反映。活跃的课堂氛围应该由教师主导、学生参与,共同营造。这样才能实现讲课内容不枯燥、讲课方式不单调,真正地吸引学生,使学生在轻松的环境中掌握知识。

四、结束语

如上所述,“工程地质勘察”是一门应用性强的专业课程,主要讲述从事工程地质勘察工作的基本理论和方法。该课程涉及内容复杂,知识量大且叙述成分重,学生在有限的时间内掌握大量知识实属不易。本文通过对教学实践中的总结,探讨了该课程的教学模式,得到以下认识:

(1)教师备课过程中,应根据课程特点,合理安排讲课内容。

(2)课堂教学中应首先帮助学生建立起课程知识结构体系,在此基础上,通过生动形象的案例分析提出问题,引导学生应用工程地质勘察方法解决实际问题。

(3)应做好试后分析,及时发现学生课程学习过程中存在的问题,为今后实践教学提供参考。

(4)教学方法上要建立良好的师生关系,实现良好的互动,并采用多媒体与板书相结合,理清教学思路,提高教学效果。

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Discussion on Teaching M odel for the Course of Engineering Geological Investigation

ZHAO Jian-jun, WANG Yun-sheng, JU Neng-pan
Chengdu University of Technology, Chengdu 610059 ,China

Taking the case of teaching practice in the core courses of engineering geological investigation for the undergraduate major of prospecting technology and engineering at Chengdu University of Technology, the paper put forward the principle for course contents in view of the problems existing in practice. It discussed mainly on the teaching framework, process and methods of the course. The teaching idea is proposed : helping students construct know ledge structure system; introducing engineering geological investigation methods to solve the engineering problems by case analysis; analysing the suitability of the engineering geological investigation methods. The teaching process can be divided into three parts: construction of know ledge structure, solving engineering problems using engineering geological investigation methods, and then fi nding problems by exam ination analysis and solving in the practice teaching.

prospecting technology and engineering; engineering geological investigation; classroom teaching model; teaching methods

G642

A

1006-9372 (2010)04-0035-04

2010-11-10。

赵建军,男,副教授,主要从事工程地质领域的教学和研究工作。

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