地质工程学课程范例6篇

地质工程学课程

地质工程学课程范文1

收稿日期:2013-09-21

基金项目:长沙理工大学教学改革研究项目“《工程地质》双语教学研究与实践”(2012)资助;国家自然科学青年基金(51208063)

作者简介:张永杰(1981-),男,长沙理工大学土木与建筑学院讲师,博士,主要从事岩土工程教学与研究,(E-mail)。

摘要:根据工程地质课程双语教学调研结果与实践经验,文章分析了高等院校土木工程专业开设工程地质课程双语教学的必要性和教学现状,并从教材与授课内容选定、英语教案编写与课件制作、双语教学方式的选择、双语教学考核方法与双语教学效果评价等方面阐述了工程地质课程双语教学的实施方法,为课程实施与改革提出了建议,以期为教学实践提供借鉴。

关键词:工程地质;双语教学;实施方法;教学效果

中图分类号:TU42;G642.4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2014)01-0094-05

随着国际人才交流和国际合作的日趋频繁,高等教育国际化、科研项目国际化已经成为一种必然趋势。为此,有必要积极推动外语教学,提高大学生的国际交流与合作能力。教育部曾召开高等学校本科教学工作会议专门讨论公共课和专业课的双语教学改革。工程地质是土木工程专业的基础课程,是各类工程建设的基础,工程人员解决地质条件与工程活动之间矛盾的能力强弱将直接决定工程建设质量的优劣与对生态环境的危害程度,为了适应工程建设全球化的发展趋势与工程技术人员国际交流的需要,有必要在土木工程专业开设双语教学,特别是工程地质等专业基础课程。

一、工程地质课程双语教学的必要性

(一)工程地质学科发展的需要

随着社会的进步,中国工程地质学科经历了从无到有,从小到大,从知之甚少到内容丰富、独具特色的发展过程。现阶段南水北调、西部梯级水电站、高速公路与铁路、城市轨道交通等基础工程建设对工程地质的研究与教学提出了新的要求。此外,多种地质灾害频发,如舟曲泥石流、西部水电工程滑坡、地面塌陷等,对人民生命和财产造成了重大损失。工程建设与地质灾害预防、治理中出现的新现象、新问题,需要新的理论进行阐释以及新技术进行治理,因此,有必要借鉴国外成熟经验与先进理论,并在此基础上进行创新,这就要求工程地质研究人员具备较强的外文阅读水平,能准确理解相关表述,以便尽快提高研究水平。

(二)学术交流国际化的需要

改革开放的深入和科学技术的快速发展,国际学术交流日趋常态,相关院校与科研所开始主办大量国际学术论坛与国际学术会议,越来越多的中国学者在国际学术交流中作研究报告。同时,在英文学术期刊上发表的学术论文逐年增加,水平也不断提高。这就要求科研工作者不但对工程地质专业有深刻理解,还要能熟练运用国际通用交流语言——英语,对自己的思想进行准确、精炼的表述,与国际同行进行自由交流。

(三)工程建设国际化的需要

工程建设国际化日趋明显,中国重大工程不断引入国际专家咨询团,同时中国建设公司承接或合作开发大量国外建设项目,这就需要工程技术人员具有较强的专业知识外语水平,能读懂理解国际标准、图纸和勘察设计报告等,并能与国外工程人员进行有效沟通,指导国外工程人员进行正确施工。

教育部曾指出:“实施双语教学是中国高等教育适应经济全球化趋势,培养具有国际合作意识、国际交流与竞争能力的外向型人才的重要途径。”高校作为培养国际人才的重要基地,有必要在专业知识方面对未来的科研人员或工程技术人员有目的地进行专业英语培养,使学生今后能更好地适应国际交流的需要。因此,应从本科开始进行工程地质双语教学,使学生在理解、掌握专业知识基础上,掌握专业英语词汇,了解相应的英语表述,激发英语阅读兴趣,提高学生阅读国外文献和英语思维的表达能力,为今后进一步专业英语知识学习奠定基础。

二、工程地质课程双语教学现状分析

在土木工程专业教育中推行双语教学目前国内尚处于起步阶段,全国仅少数院校进行试点,最具代表性的为清华大学与同济大学土木工程专业,主要开设结构力学、混凝土结构基本原理、建筑钢结构设计和建筑结构抗震等课程,任课教师大部分都具有较长时间国外学习或工作的经历,且部分课程聘请外教参与教学,教学效果相对来讲比较好,其他学校则限于师资紧缺,仅对部分专业课程进行双语教学[1]。笔者所在工作单位长沙理工大学开设了混凝土结构设计原理、土力学与基础工程等双语课程,从教学效果来看并不十分理想。针对工程地质课程双语教学,目前实施效果较好的院校为同济大学,笔者所在单位对留学生进行工程地质英语授课已有5年,笔者开展双语教学已有2年,通过教学实践与调研,笔者认为工程地质课程双语教学主要存在如下问题。

(一)教材内容有待重建

教材是教学的根本,双语教学需要同时选择中文教材与英文教材。国内工程地质中文教材较多,根据学科特点与课程设置较易选择合适的教材;而英文教材相对较少,且教材编排针对国外教学要求,将其原版引进存在教学内容不协调、教学侧重点不同以及难易程度不同等问题,此外,还涉及版权问题,教学成本较高,学生难以承受。同济大学工程地质双语教学中文教材选用孔宪立、石振明主编的《工程地质学》,英文教材以F. G. Bell编著的Engineering Geology为主,以Tony Walthan编著的Foundations of Engineering Geology为辅[2]。笔者所开设的工程地质双语教学中文教材选用窦明健主编的《公路工程地质》,英文教材同样选用F.G. Bell编著的Engineering Geology,实施过程中教学内容不对应问题较突出,且内容侧重点不同,与中文教材相比,英文教材更注重概念、性质与原理的阐述,淡化力学特性与计算方法的讲解,注重工程地质相关概念体系的建立。因此,如何结合国内工程地质教学实际情况,并根据双语教学的特点和需要,适当编排课程内容,编制合适的英文教材就成了双语教学至关重要的问题。

(二)双语师资紧缺,水平有待提高

双语教学的关键在于师资,我国双语教学尚处于起步阶段,师资培训、评价体系不完善,双语教学质量和师资整体素质有待进一步提高。双语教学要求教师既精通专业知识,又具备熟练的外语授课能力。多数院校的教师往往难以达到,如笔者所在教研室,讲授工程地质的教师达9人,均具有丰富的教学经验与大量的工程实践经历,精通专业知识,但大部分缺少使用外语授课的能力,而英语授课能力较强的教师却缺乏专业知识。笔者在前任主讲黄生文教授指导下进行双语教学,开课初期也感到压力巨大,一次课往往需要准备1~2天,需要阅读大量外文资料,掌握讲授过程中可能用到的专业词汇,尽管授课水平不断提高,能够与学生进行自由沟通,但一些专业词汇的应用仍不熟练,缺乏系统培训。

(三)教学方式落后,形式有待改进

教学方式是开展双语教学的重要因素之一。外语语言教学或专业名词外语词汇的教学模式是国内高校双语教学的普遍现象,违背了双语教学的初衷。现阶段双语教学实施过程主要存在两种形式:其一,教案与课件均采用英文编写,主要采用英语授课,部分较难理解的内容,如结构面产状、赤平投影与地质识图等,英文讲解后再以中文进行阐述。该方式符合双语教学的基本要求,能实现双语教学的目的,但大部分教师在实施过程中受英语运用水平的限制,课堂讲授过程往往照读课件或重复预先准备好的英语课堂用语,不能自由发挥,学生听课感到拘谨,实际效果不理想。其二,教案与课件采用中英文编写,采用中文授课,仅对专业词汇重复英文表述,考试采用英文试卷,但可采用中文答题。该方式基本属于中文授课,只是在授课过程中穿插讲解部分专业英语词汇,有悖双语教学的目的,学生只是对部分专业词汇有一个模糊的印象,达不到“通过外语学习专业知识和技能”的目的。因此,如何根据教师、学生的语言能力以及双语教学要求与目的,确定合适、有效的教学方式成为双语教学能否成功实施的关键之一。

(四)学生英语水平有待提高

学生是双语教学除了教之外另外一个关键环节,学生英语水平高低也直接影响双语教学的质量。工程地质作为专业基础课,一般设置在大学二年级第一学期或第二学期,该阶段的学生正忙于大学英语四级或六级考试,用于双语学习的时间相对较少,且大部分学生英语水平较弱,不具备较好的英语读写能力、听说能力和足够的基础词汇量,对他们进行专业基础课的双语教学存在较大困难,难以达到预期的教学效果。根据英语水平对学生进行分班,双语教学仅针对英语水平高的学生进行,这样教学效果比较明显,但该方法在实际操作过程中存在较大困难,有时学生数量太少,难以分班。如何在双语教学过程中调动学生学习积极性,提高学生英语水平成为双语教学需要解决的另一关键问题。

三、工程地质课程双语教学实施方法

根据国内其他高校工程地质课程双语教学调研结果,并结合笔者所在高校实际情况,工程地质课程双语教学具体实施方法如下。

(一)教材与授课内容选定

笔者所开设的工程地质双语教学中文教材选用窦明健主编的《公路工程地质》[3],英文教材选用F. G. Bell编著的Engineering Geology[4],中文教材与英文教材的主要内容对比如表1所示。总体对比可知,中英文教材在工程地质基本理论知识、各类工程地质条件和问题以及勘察与分析评价方法等方面基本相同,但英文教材还涉及岩石与土体的工程力学特性、地质材料的工程应用、地质灾害风险评估与防灾技术等方面的内容,相比中文教材内容更丰富。鉴于工程地质课程32课时的局限,难以对中英文教材中的全部内容进行讲解,通过国内外工程地质讲授内容的对比分析,选定了双语教学的主要内容,如表2所示。

表1 工程地质中英文教材内容对比章号中文教材英文教材1岩石Rock Types and Stratigraphy2地质构造Geological Structures3风化与地表流水的地质作用Surface Processes4地貌与第四纪松散沉积物Groundwater Conditions and Supply5地下水的地质作用Description, Properties and Behaviour of Soils and Rocks6岩体结构与稳定性分析Geological Materials Used in Construction7常见的不良地质现象Site Investigation8公路工程地质问题Geology, Planning and Development9公路工程地质勘探Geology and Construction表2 工程地质双语教学内容对比中文教材英文教材岩石Rock Types and Stratigraphy地质构造Geological Structures风化与地表流水的

地质作用地貌与第四纪松散

沉积物 常见的不良地质现象Surface Processes地下水的地质作用Groundwater Conditions

and Supply 工程地质勘探Site Investigation公路工程地质问题Geology and Construction (二)英语教案编写与课件制作

课堂讲授是双语教学重要环节,好的授课方式可以提高学生的学习效率。鉴于工程地质课程双语教学尚无完整参考的教案与课件,笔者结合中英文教材编写了英语教案,内容以英文教材为主,以便呈现地道的英语教案。英文教材未涉及的中文内容则通过查阅相关英文资料补充,杜绝生硬翻译,词汇与表述形式统一。同时,在备课过程中除掌握英文教材相关内容外,还适当阅读与之相关的英文资料,增加专业英语知识储备,如此才能熟练自如地讲授课程。

为充分调动学生的听觉和视觉,增加授课内容,提高讲授效率,笔者采用多媒体教学方式,教学过程中能够灵活运用图片、文字和视频等多种素材。为生动、形象地将教案内容展示给学生,制作英文课件过程中应注意以下几个问题。

(1)内容简洁,层次分明,颜色对比鲜明,字体大小适中,重点突出,图文并茂,播放速度合理。

(2)专业词汇或基本原理在文字阐述同时配置相关的工程实际或示意图片、视频或动画,增强学生感性认识,加深理解。比如:正断层、逆断层与平移断层的产生过程,滑坡发生过程以及地下水流动过程等相关演示动画。

(3)首次出现或专业性强的专业词汇适当标注中文注释,便于学生理解,讲解过程也首先使用英语,根据学生理解情况适当补充中文讲解。

(4)每次授课内容前后分别设置1~2张幻灯片用于上次课程内容复习和本次课程内容总结,使教学内容连贯,且便于学生总体掌握讲授内容。

(三)双语教学方式的选择

由于工程地质课程知识面广,涉及很多专业词汇,且大部分为学生第一次接触,为使学生更好地理解授课内容,控制讲授速度,在第一次授课时就告诉学生如何使用学校网络教学平台,并上传所有课件、辅助资料与相关视频,让学生课前做针对性预习和课后复习。课堂上不要求学生做笔记,可适当提高授课速度,学生掌握情况则通过随堂提问与课后网络考核进行检查。课堂讲授采用英语,难以理解的部分采用中文解释,并在课前以中英内容回顾,课后以英课程总结;同时注意与学生互动,对与前述内容相关的知识点进行随堂提问,要求学生用英语回答,并将其计入平时成绩,进而督促学生学习积极性。教师应积极与学生沟通,根据学生反馈意见及时调整授课方法,并建立学习讨论QQ群或教学平台讨论组,及时解答学生的各种疑问,将问题共享,以便其他学生学习借鉴。

(四)双语教学考核方法

为调动学生平时课程学习积极性,避免期末突击式复习,结合笔者开展的基础工程课程考试改革,工程地质课程双语教学考核总成绩包含平时阶段性考试成绩、课堂表现以及期末考试成绩三个部分,分别占40%、20%与40%。

工程地质课程双语教学前四部分内容,每讲授两部分进行一次阶段性测试。测试采用设定截止时间的网络答题方式,时间跨度一般为三天,方便学生根据自身情况选择具体答题时间。考试开始必须一次性完成,但时间相对充裕,可查阅相关资料,内容涵盖名词解释、选择、判断、识图与阐述等题型,答题内容不能拷贝,只能键盘输入。上述考试设置可通过学校网络教学平台实现,能有效降低学生的抄袭率,督促学生自己完成测试,加深对相关知识的理解。

课堂表现考核主要为到课率、随堂提问与课堂纪律等方面。不定期进行随堂点到,期末根据总点到次数计算每个学生的得分。根据授课需要进行随堂提问或测试,鼓励学生积极主动回答,并给予适当的平时成绩。课堂纪律较差的学生予以适当扣分。

期末考试采用开卷形式,内容涉及课堂讲授所有内容,题型与阶段性测试类似,学生可以携带任何参考资料,但不能相互抄袭。

(五)双语教学效果评价

笔者采用上述教学内容与方法对两个年级的工程地质课程进行双语教学,开课初始尽管有老教授指导,但仍感到讲授生硬,大部分是照读PPT的内容,不能自由发挥。通过与学生的几次交流,对讲述内容的侧重点以及讲述方法进行了适当调整,学生认可度逐渐升高,课堂讲授日趋自然。

相关授课方式与课程考核方式也颇受学生欢迎,成绩不单纯以期末考试进行评定。平时考核对学生学习起到督促作用,让学生将更多的学习精力用到平时,而非期末考试前的突击,加深学生对相关知识的理解。期末开卷考试减少学生压力,注重学生对知识的理解与应用。根据第二次授课学生的调查结果可知,大部分学生取得了自己满意的成绩,在学习专业知识的同时学习了专业英语。

四、工程地质课程双语教学建议

双语教学尽管已经开展多年,但仍未形成一套完善的管理、评估、奖励制度。学校应出台政策加强对教师教学效果的评估,重点听取学生对教学质量的反馈,为教师提供专业或出国培训机会,提高自身教学水平。同时,学校应定期举行各类教学活动和双语教学竞赛促进教学经验交流。对双语教学工作量的计算应适当乘以较大的系数,调动教师双语教学积极性,如同济大学对英语授课教师给予3倍讲课津贴[5]。

五、结语

工程地质是土木工程专业的基础课程,开设双语教学课程是其他相关课程双语教学的基础,是培养学生国际化视野和国际交流能力的有效手段。笔者在调研国内工程地质课程双语教学情况的基础上,分析了工程地质课程双语教学的实施现状,并结合所讲授的工程地质双语课程教学经验和体会,提出新的工程地质双语教学实施方法,以期为其他教学人员提供借鉴。

参考文献:

[1]李慧仙. 高校双语教学的现状及走向[J]. 中国地质教育,2005(3):118-121.

[2]黄 雨,卞国强,叶为民. 土木工程专业工程地质学双语教学改革探讨[J]. 高等建筑教育,2009,18(2):97-101.

[3]窦明健. 公路工程地质[M]. 3版.北京:人民交通出版社,2006.

[4]BELL F G. Engineering Geology [M]. Boston,MA,USA:Butterworth-Heinemann,2006.

[5]白 云,郑彦龙,李乔松. 地下工程课程英语教学探讨[J]. 高等建筑教育,2012,21(6):96-98.

Bilingual teaching practice of engineering geology course

ZHANG Yongjie, WANG Guiyao, ZHOU Dequan, CHEN Yonggui

(School of Civil Engineering and Architecture, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410004, P. R. China)

地质工程学课程范文2

关键词:教学改革;教学方法;考核方式

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:16723198(2012)20012701

《工程地质与土质》主要学习道桥工程建设中需要的地质基本知识和技能,包含地质资料阅读,工程地质条件的分析,施工和营运过程中地质问题处理,土工试验操作等。为了突出高职高专教学特点,提高教学质量,本文介绍一下该课程教学内容、教学方法和考核方式等方面改革的摸索。

1 教学内容的改革

对道路工程建设的具体工作任务进行系统分析,确定本课程的的实际工作内容,以道路建设为载体,按照道路勘测、设计、施工和养护等各阶段地质知识应用的顺序来进行课程内容的安排。将所有的工作内容按照教育的规律对其进行合并、归类,并本着任务引领的设计思想,提炼出相应的教学任务,创设学习情境。

根据道路工程建设与发展需要,遵循职业能力培养规律,以道路工程建设项目为导向,道路工程建设任务为驱动进行了课程系统化设计。以从岩土性质的判定地质资料识读地质问题处理为主线,按教学任务构建了教学内容,创设了最佳的基于工作过程的学习情境,学习情境描述如下表1。

2 教学方法的改革

我们构建了“以工作任务为目标,以行动过程为导向,学为主体、导为主线,教学做合理衔接”的教学模式。根据课程内容和学生特点,灵活运用六步教学、案例分析、互动等多种方法,首先由教师进行案例导入,接下来进行相关知识的引导,根据知识引导,组织学生进行分组训练,在训练结束以后,让学生进行相互点评,最后由指导教师点评和归纳总结,根据归纳总结和学生学习的效果,我们来进行知识拓展,这个过程遵循了资讯、计划、决策、实施、检查、评价的基本步骤(如图1所示),强调学生的主体,进而实现了学生实际能力的提升。在教学过程中,采用学中做,做中学的教学组织形式。将理论与实践进行融合,学生在实际操作中掌握职业技能,理解职业知识。

在教学过程中,我们加强了学生对每个学习情境的考核,包括素质、工单、实操和期末考评,体现综合能力的培养过程,具体要求如下。

素质考评(10%):到课率/师生互动/分组讨论/团结协作,培养学生积极思考,增强自信,团结协作能力。

工单考评(20%):学生在学习过程中最后提交的成果是工作单。在完成每次任务后进行自我检查和评价,工作单反映了对基础和拓展知识认知程度。

地质工程学课程范文3

关键词:“地质类”课程;教学效果;教学方法;石油工程专业

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0095-02

“地质类”课程所涉及的知识一方面是石油工程专业学生学好后续课程如油藏工程等专业课的基础,另一方面这些知识也始终贯穿于油气勘探开发全过程。然而对于石油工程专业的学生而言,他们往往缺乏对这一类课程的重视程度。在很多学生看来,“地质类”课程是地质专业学生学的课,与他们以后要从事的工作没有多大关系。也正是基于很多学生的这一想法,石油工程专业“地质类”课程的教学效果不尽理想。越是这种情况,提高“地质类”课程教学效果的紧迫性就越迫切。笔者结合自身的教学经验和教学效果探讨了提高地质类”课程教学效果的方法。

一、“地质类”课程的性质和目的

“地质类”课程是石油工程专业学生必修的一类专业基础课。该类课程目前我校设置了油田地质基础、石油测井、油气田开发地质学这三门课程,从不同侧重点讲述油气的生成、运移聚集、保存条件、油气藏特点与分布规律,油气层综合识别与评价,储层研究与评价方法,各类地质图件的编制,储量计算基本方法等。通过该类课程的学习,使学生掌握油气地质学的基本概念、原理和方法。目的是培养学生在油田地质方面的正确思维方法和综合解决问题的能力,为他们今后从事油田勘探开发和科学研究工作打下坚实的理论基础。

二、“地质类”课程教学中存在的问题

1.学生重视程度不够。石油工程专业的目标是培养德、智、体、美全面发展,适应现代石油天然气工业发展需要,具有扎实的基础理论和较宽的知识面,能在石油工程领域内从事工程设计、科技开发、生产管理与施工工作的应用型高级专门人才。目前我校石油工程专业主要有两个培养方向:一个是钻井工程,另一个是油气田开发工程。很多石油工程专业学生认为他们毕业后所从事的主要工作是钻井与油气田开发方案设计、提高采收率以及油气田增产改造措施等工作,只有“三大”工程(钻井工程、采油工程和油藏工程)才是他们的主干课程,只要这些课程学好了就能够胜任以后的工作,觉得“地质类”课程仅仅是一类锦上添花的课程,没有多大意义。基于学生的这种认识,表现在:对该类课程的学习积极性不高;平时上课没有几个人做笔记;总是希望老师课堂上讲的内容不要超出课本内容且与最终考试有关;课后基本不复习或思考问题;考前突击死记硬背;上课基本上就是要个学分,以达到毕业要求。正是这一“错误”观念的存在导致学生从思想上对该类课程不够重视。

2.教师教学手段单一。“地质类”课程的传统教学手段过于单一,以“板书”为主,演示图表不规范,而且信息量有限,这样的教学方法不易引起现在学生的学习兴趣,也就无法取得理想的教学效果。现在在大量使用多媒体教学手段时,许多教师把多媒体作为教科书的翻版,一页一页低着头顺着多媒体往下念,没有发挥多媒体这种教学手段的真正作用。可以说是只念不解,基本不考虑学生课堂气氛,导致学生在课堂上有的看书、有的玩手机、有的睡大觉,根本谈不上取得什么良好的教学效果。

3.理论与实践联系不够。学生在校理论学习的最终目的是为了工作以后的现场应用。如果我们仅仅只是单一地强调如何将书本的理论知识传授给大家,认为学生只要将书本知识掌握好了就可以满足以后学习或工作的要求,那就大错特错。现在一部分教师在课堂上给学生授课时只讲书本上的内容,很少将所讲授的基本知识和原理与油田生实践相结合,很少讲授学科前沿理论,导致学生没有兴趣学习该课程。造成教师好像很卖力、学生好像很无奈的困境,其实教育如果解决不了学生的尴尬,那就是教育的尴尬。

三、提高“地质类”课程教学效果方法

1.提高学生的重视程度。学生坐在同一个教室里,读一样的书,听一样的课,同一个老师讲解,而学习成绩却有很大差别。究其原因是:是否用心听,是否与老师产生共鸣。

人类从不厌倦于对知识的了解与学习―只要这些知识能够指向他们心中悬而未决的巨大疑问。针对学生不够重视“地质类”课程的情况,我们首先要给学生介绍该门课程主要要讲授哪些基本原理与方法,能够解决什么问题,与后续相关课程的关系等,使学生明白该门课程在整个课程体系中位置及在油田生产实践中的重要性,这样就有利于提高学生对课程的重视程度。以“地质类”课程石油测井为例,首先应该从测井手段的提出、石油测井能够解决的主要问题以及与后续开发地质课程的关系入手,讲述石油测井在石油工业中所发挥的重要作用,使学生能够清醒地认识到这门学科在他们将要从事的工作中所能发挥的不可替代的作用。讲授过程中再配合油勘探开发实例,对比分析石油测井技术的应用与油田勘探开发效果的关系,必定能够唤起学生对该门课程的学习热情和重视程度。油田地质基础、油气田开发地质学也需要以类似的方法进行教学。这几年笔者在课程第一节课绪论部分讲完后,总是花一点时间,用具体事例给学生讲:一个人如果没有良好的习惯,没有严谨的作风,没有过硬的本领,没有明确的目标,没有具体的计划,没有可行的措施,没有吃苦的精神,那么这个人在未来竞争激烈的形势下将不会有突出的表现,甚至会被社会淘汰。从目前情况来看,这对提高学生对课程的重视程度有一定的效果。

2.多媒体与传统教学手段结合。多媒体教学是计算机应用到教育领域的一个重要表现,具有一定的优势。但在教学过程中如果把多媒体的使用像做大会报告那样的话,就失去了多媒体在教学中的意义。多媒体教学的优势在于:一方面是传递的信息量大,另一方面是演示的图表规范,节约了老师在课堂上绘制图表占用的时间。但是,如果把所有要讲的内容全部集成到多媒体里,学生就会产生视力疲劳感。在使用多媒体教学的情况下,如果再辅以“粉笔+黑板”的传统手段,在黑板上将重要知识点予以强调,引起学生重视,将两者有效地结合起来,发挥各自的优势,必然会使课堂效果最优化。

3.提高教师对教学热情的投入。教育是人与人之间的问题,也是自己与自己之间发生的事,就像一个灵魂唤醒另一个灵魂、一朵云触碰另一朵云,不是单方面的问题。在大学教育大众化的背景下,我们有些教师仍然延续上个世纪大学精英化教育的思维,想象着学生应该怎么样,总是把他们平时的样子与觉得该怎么样去比较,这种思维是现代高等教育最大的障碍,如果这样我们就没有办法与学生建立联系。

教师上课,学生听不明白或不够重视,那么问题出在什么地方?在教学这个环节过程中,学生是上帝,上帝没有听懂,上帝没有错,我们的教师都是高职称、高学历,所讲述的知识与方法肯定也没有错,那么唯一错的就是内容层次安排、言辞清晰度及知识密度出现了问题,导致教师所讲授的知识没有被传递。究其原因,是教师对教学的热情投入不够,没有把自己放在学生的角度来看待如何才能把该门课程学好;没有下工夫把该门课的知识结构与层次理清;没有下工夫思索针对现在个性化很强的学生如何优化教学方式。只有当学生从内心感受到了教师的敬业精神、教学热情、教学技艺,这个感受就会被传递,学生就会热爱这个老师,爱学这门课,同时这种感受也会向淋雨一样浸透他们,在未来的人生中缓慢滋养。

诚然,现在大学教师压力比较大,不但要承担大量的教学任务,还要承担许多科研任务,同时又要应对考核发表科技论文。但大学的主体是教学,这是绝对不能改变的事实,无论什么原因都不能成为消极教学的借口,况且教学、科研、并不矛盾,而是一种相辅相成的关系,难点仅仅在于教师如何去很好地协调好这三者之间的关系。

4.加大课堂随机提问力度。课堂教学过程中,课堂上不间断地提问无疑非常重要。这样做,一方面可以了解学生对已学知识的掌握情况;另一方可以吸引学生的课堂注意力。我们可以采取随机点名提问,要求学生当场回答;也可以提出问题留给学生思考,下一节课随机请多名学生回答,并对他们的回答进行逐一点评,对回答好的进行表扬,对差的进行鼓励。通过不断地提问,可以引导学生自主学习,使学生融会贯通,从而培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力。笔者自身多年教学经验证明,上课经常提问到的知识点,学生都掌握得非常好。

5.加强理论联系实际。理论来自于实践,又指导实践,理论与实践的有力结合有助于强化教学效果。如果在课堂教学中仅仅局限于理论知识的讲解,会使学生感觉到枯燥、乏味,从而失去对该门课程的学习兴趣,取得不了良好的教学效果。

笔者在实际教学中会及时地把自己科研中遇到的与所讲课程内容相关的现场实例带入课程,使学生理论联系实际,加深对知识点的理解,提高学习兴趣。比如:在讲解油田地质基础课程油藏类型部分过程中,笔者在讲授完一种油藏类型的定义及书本典型案例之后,都会将自己熟悉的某油田实际的该类型油藏进行详细解剖,引导学生寻找书本理论定义与现场实际油藏特征的差异性。然后还会给出一组地层数据与油层数据,让学生利用软件绘制出该油藏的剖面图和平面图,并分析油藏特征,同时简单讲解针对不同类型油藏所采取的不同开发方式,使学生认识到学习地质理论知识的重要性。

四、结论与认识

“地质类”课程作为石油工程专业学生的专业基础课,一方面是学生学好后续专业课的基础,另一方面这些知识也始终贯穿于油气勘探开发全过程。只有通过提高学生的重视程度、优化教学手段、提高教师对教学热情的投入、加强理论联系实际才能够强化教学效果,才能够让学生感觉到教师给他们传授的是找到自己生活之路所需要的才能与力量,从而激发他们的学习激情。

参考文献:

[1]徐波.石油工业概论课程教学探索与续践[J].石油教育,2009,(1):79-81.

[2]聂翠平,李琪.石油工程专业双语教学的探索与认识[J].石油教育,2006,(4):89-90.

[3]王凤琴.“石油天然气地质学”课程建设与教学实践[J].中国地质教育,2006,(4):109-111.

[4]庞军刚,吴少波.传统与多媒体方法在“沉积岩石学”教学中的应用[J].中国地质教育,2010,(3):78-80.

地质工程学课程范文4

关键词:地质工程;地球物理勘探;教学;改革

从20世纪50年代我国地球物理教育起步至今,几十年来,我国的地球物理勘探教育取得了巨大的进展。然而,在目前的地质工程专业中,应用地球物理仅被作为一类技术方法而不是作为一个有着系统理论体系的学科来看待,这就极大地限制了应用地球物理学科专业的建设和发展,也使得地球物理勘探课(以下简称“物探课”)教学产生一定的问题。首先,地质工程专业下的物探课程包含重、磁、电、震、放射性等众多内容,涉及面广,但课时设置相对较少,使得课程没有重点和针对性,缺乏深度。其次,地质工程专业物探课程的实验课课时仅为4个学时,实践环节的缺失造成学生实际应用能力不强。最后,物探课的教学方法和教学手段单一,难以激发学生的兴趣。以上这些问题严重影响了物探课教学的效果,必须对其进行改革。

一、重新定位,突出特色教育

1.重新定位教学目标,确立培养“一专多能”的人才培养模式

地质工程专业学生就业面比较广,涵盖了铁路、公路、港口、水利、水电等系统。因此,在教学指导思想上,要确立以工科为主、理工结合的施教思想。地球物理学涉及大量的数学物理方程,比较抽象,逻辑性也强。但是,地质工程专业的学生很多并不具备地球物理专业的数理基础,因此,在教学内容上应重视培养学生的应用能力,而避免把重点放在烦琐的公式推导上。在课程内容的选取上,应当体现地质工程专业物探学的“一专多能”,做到“突出重点,兼顾全面”。“一专”和“重点”是指物探课教学应突出地质工程专业的特点,“多能”和“全面”是指兼顾其他领域的工程物探,并了解资源和矿产方面的物探知识。

2.优化教学内容,突出工程物探特色

尽管工程物探与常规物探的基本理论相近,但二者的工作方法和要求却有所不同。一般情况下,工程物探要求的精度和分辨率更高,由于工程地质任务和工作条件的特殊性,工程物探的方法选择又有特殊的要求,通常是几种物探手段综合应用。因此,在物探课教学中要将工程物探和常规物探的教学区分开来,教学中应充分利用学生掌握的物探知识,突出工程物探特色。

3.兼顾行业,突出特色教育

由于开设地质工程专业物探课的高校主要服务的行业不同,因此,高校应根据自身的实际情况,考虑行业的实际需要,突出物探课的特色教育。以笔者所在的华北水利水电学院为例,学校具有水利水电行业特色,同时考虑到工程物探课只是华北水利水电学院地质工程专业的一门专业选修课,总学时少,课程涉及内容较多,因此应突出重点,主要讲授水利水电工程常用的物探方法,包括浅层反射地震勘探技术、高密度电法勘探技术、瞬态面波勘探技术、声波勘探技术、层析成像技术、水声勘探技术、地质雷达技术和桩基无损检测技术等,而对放射性、重力、地温、磁法勘探等基本原理及工程应用只作简要介绍。在物探技术的应用上,华北水利水电学院在教学中增加了水文地质参数测试、质点振动参数测试、岩体质量检测、洞室松动圈探测、防渗墙质量检测、滑坡体探测等内容。由于目前工程物探的教材大部分只涉及一些普适性的理论与方法,针对性不强,不太适合华北水利水电学院地质工程专业学生的学习,因此在课程讲授中,笔者大量吸收物探方面的新理论、新成果、新信息,加强对工程物探新方法与装备技术的介绍和讲解,并结合工程实例加以说明。此外,为拓宽学生的知识面,笔者还简单介绍了物探在资源矿产勘查、交通、海洋、国防安全等方面的应用以及当代物探的新技术、新方法。在课堂教学中引入国内外水利水电物探专家的最新科研成果充实教学内容,既拓宽了学生的知识面,又增强了知识的适用性,效果非常好。

二、优化教学手段,增加课程的直观性和可理解性

1.借助多媒体,实施案例教学

教学方法和手段改革是教学改革的重要方面,是培养学生创新精神、实践能力和学习能力的有效举措,是提高教学质量、提升办学水平的“催化剂”。工程物探教学中有很多感性认识的内容,应多借助多媒体进行教学。例如:讲述地震勘探的野外观测系统时,涉及炮间距、道间距、排列长度、偏移距、覆盖次数等概念,讲起来很空洞,学生不容易理解,这时候就可以借助录像或动画进行讲解,学生非常喜爱。再如,在讲授基桩高应变检测的时候,播放一段高应变实测过程的录像,学生印象很深,很容易就记住了教学内容。

2.举办专题讲座,深化专业学习

工程物探课教学应增进学术交流,努力做到“走出去”与“请进来”相结合。以华北水利水电学院为例,借助成为河南省政府与水利部共建地方高校的契机,华北水利水电学院把任课教师送到工程单位学习,在生产一线经受锻炼。学院还邀请国内外知名学者、专家来校讲学、作学术报告,教师和学生从中受益匪浅。此外,学院还经常举办物探仪器展销活动,开阔学生的视野;工程物探专业研究生的论文选题报告和毕业论文答辩也对本科生开放,鼓励本科生参加并讨论,增强专业吸引力,深化专业学习。

三、加强实践教学,增强学生动手能力

提高学生解决实际问题的能力,加强实践环节教学,要立足于实验室建设和实践基地建设两个方面。

1.加强实验室建设

为了解决学生多、野外实习机会少的矛盾,保证教学效果,实现教学目标,就要把加强教学试验环节作为课程改革的工作重点,在现有的学时中增加实验教学的学时。例如:华北水利水电学院投入巨资建设了217平方米的工程物探实验室,购置了一批工程物探和工程检测仪器,配备有低频组合、100Mhz和900Mhz天线类型的美国SIR3000地质雷达1套,60道高密度电法仪、48道浅层地震仪各1套,DDC-6电子自动补偿仪10台,α射线快速测量仪1套,中国科学院武汉岩土所生产的RSM-24FD桩基动测仪、静力载荷仪、智能声波探测仪各1套,具备了进行声波检测、地震勘探、电法勘探和雷达探测等新技术实验的能力。学院的物探实验课内容包括声波波速测试、声波跨孔测试、场地高分辨率地震勘探实验、场地地质雷达探测实验和高密度电法勘探实验等内容。先进实验室的建成,极大地丰富了教学内容,开阔了学生的眼界,使学生有机会操作各种工程检测仪器,增强了实践能力,避免了“眼高手低”现象的产生。

2.建设校外教学实践基地

通过实验室中各种实验的锻炼,学生提高了动手能力。但是,纯粹的实验室教学是无法培养出杰出的地质工程人才的。因为实际的工程环境是千差万别的,没到过工地去体验,学生还只是仪器操作员而已。野外实习能够提升学生处理工程实际问题的能力,然而野外实习需要很大的成本,而且学生的安全也是学校最为担心的一个问题。建设固定的校外教学实践基地能够较好地解决野外实习学生的安全问题,而且成本也较低。如为加深学生对管网探测技术的了解,在实践基地埋设不同材质、不同管径、不同深度的管道,采用管网探测仪探测研究。另外,利用学院新校区建设桩基工程,组织学生进行现场观摩、实际操作,然后进行交流讨论,大大提高了学生的实践能力。校外教学实践基地建设要坚持“产、学、研”相结合的原则,以学校与社会结合为前提,以充分利用社会资源为基础,以提高教学质量为首要目的,以有效措施为保障,努力做到既有利于加强实践教学,培养学生的创新精神和实践能力,又有利于教学科研活动和实践教学体系的建设和完善。

参考文献:

[1]阮百尧,沈云发,朱晓媚等.挪威地球物理勘探教学对我国勘查技术与工程专业教学的启发[J].中国地质教育,2004,(3).

[2]王大顺.教育心理学[M].兰州:兰州大学出版社,2006.

[3]王君恒,范振林.地球物理学课程学习动机激发策略实践[J].中国地质教育,2009,(3).

地质工程学课程范文5

关键词:力学教学;力学史;创新思维;科学精神

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)36-0164-03

力学已经广泛应用在地质工程、材料、土木和机械等工程领中,同时也是这些专业的本科生和研究生的必修课程。结合我校地质特色的实际情况以及力学课程自身的应用基础特点,且满足不同专业和不同层次学生对力学课程的需求,以培养学生的创新和实践能力为核心,讲究教学方法,优化组合模块化的力学课程教学体系,突破传统模式,实现相关内容的融合、贯通,形成一个新的思维体系,可以达到提高教学效率的目的[1]。但力学类课程公式推导比较烦琐、计算结果比较复杂,学生往往陷入一个个概念和公式的包围中,不知道这些概念和公式在历史上是怎么产生和演变的,也不能灵活运用这些知识解决实际问题,最终导致很多学生对此类课程产生厌学情绪。如何在讲授力学课的过程中,引发学生学习兴趣,激发学生的学习热情,同时灵活掌握该门课程,是一个具有挑战性的问题,需要高校教师有一套合适的授课方法和授课技巧。

在模块化力学课程教学中,除了要注重理论与实践教学有机结合、准确把握各单元模块的内涵及相互链接关系外,还要注重在授课过程中把力学史渗透到某些内容中,也就是说,作为一名力学教师,既要能够条理清晰地传授知识,又要对力学发展的历史有所了解和掌握。“一门学科的历史是这门科学中最宝贵的一部分,因为科学只能给我们知识,而历史却能给我们智慧”[2]。可以说,力学发展史能够使教师和学生之间搭起一座学习和沟通力学知识的桥梁,因为力学史中贯穿着力学的基本思想和力学理论的基本演化过程及规律、力学家的思维方式和研究方法、力学创造中的挫折困难等。所有这些史料,对帮助学生理解力学科学的本质,养成学生独立思考的习惯,培养一种怀疑和批判的科学精神,以及培养学生的开放思维和创新能力等都有着独特的作用。在日常学习中,只有把力学知识和力学史联系起来,力学知识才会变得鲜活且有灵气。所以在模块化力学课程教学中融入力学史的知识可以提高教师的教学效果,激发学生的学习兴趣。

一、寓教于史,激发学习兴趣

力学源于人们对自然界各种现象的观察及生产生活中实践经验的总结,而力学史可以记载人类从自然现象、生产和生活中认识、观察和应用物体的机械运动规律。要想了解一门学科的过去和现在,或者正确评价一门学科的教学和研究成果,或者预测一门学科的发展,都需要认真学习该门学科的历史,掌握它的发展变化规律。

在模块化力学课程教学中,讲解力学史可以使学生增长知识、开阔视野,还会让学生认识到课程的地位和重要性,也能够激起学生的学习兴趣。早在远古时代,人们通过使用简单工具或者机械的一些实践活动,就逐渐总结出一些力学经验。公元前2~3世纪前后,静力学得到了发展,亚里士多德(Aristotle)和阿基米德(Archimedes)是这个时期的两个典型代表人物。伽利略(Galileo)奠定了动力学的基础,经哥白尼(Copernicus)和开普勒(Kepler)对行星运动规律的研究,到后来牛顿三大力学定律的建立,逐渐完善了力学学科的科学体系。随着工业时代的来临,出现了刚体力学以及拉格朗日(Lagrange)建立了分析力学的体系。后来,大型的建筑结构以及桥梁结构,逐渐要求人们了解可变形体系的运动规律,于是柯西(Cauchy)、纳维(Navier)、欧拉(Euler)等人构建的弹性体的平衡和运动开始进行研究。随着水管流动、沟渠的建设与改进、船舶等工程需要,研究流体的平衡、流动引起的阻力等问题变得非常现实和迫切。近代社会特别是航空航天工程的发展,出现了以普朗特(Prandtl)、卡门(von Karman)为代表的应用力学学派。计算机的问世使力学得到了长足的发展,一些数值模拟,如有限差分和有限元等开始逐步出现。这样,需要研究的力学模型越来越复杂,进而需要考虑的物理因素越来越多,主要表现为力、热、电、磁、声、光、化学等多场耦合,由宏观、细观、微观到纳观,不同尺度下力学行为及其跨尺度链接,从而形成了断裂力学、生物力学、智能材料力学、纳米力学和物理力学等一批有学科交叉特点的新学科[2-4]。

通过力学发展史的简单综述,将各个模块化的力学知识链接起来,让学生了解社会发展的不同阶段必然催生相应的力学理论,力学理论的发展必然带有社会和经济发展的印记;同时让学生了解所要学习的力学知识所处的地位和作用。除了讲授力学学科的发展和应用历史,还应让学生了解杰出力学科学家的人生奋斗历程,提高学生学习的积极主动性,培养他们学习的兴趣。

讲授流体静力学时,总会向学生们介绍阿基米德的贡献。阿基米德在古希腊西西里的叙拉古出生,他的父亲是天文学家,父亲本想让阿基米德学医,但是他却痴迷上了数学。当阿基米德在思考问题或演算的时候,他习惯于在沙土上写写画画。在公元前212年,罗马人攻入叙拉古,当时阿基米德正在沙地上画数学图形,罗马大兵向他寻问,可是正陷入沉思中的阿基米德当时并没有理会罗马大兵问的是什么问题,自己只是警告罗马战士别动他的这些图,于是罗马大兵将阿基米德给捅死了。也就是说,阿基米德忠诚于科学,为全神贯注于数学而丧生。又如讲授材料力学、弹性力学和流体力学时,经常会介绍欧拉的学术贡献。欧拉是力学史上非常杰出的学者,同时也是有史以来的四大数学家之一。他13岁时入读巴塞尔大学,15岁大学毕业,16岁获得硕士学位,26岁成为圣彼得堡科学院院士;然而在他28岁时,右眼失明,56岁时,欧拉的左眼也失明,可以说他在黑暗中整整拼搏了20年,并且他一生所有的作品中,有一半是凭着惊人的记忆和心算进行写作和研究的。后来,由于圣彼得堡科学院发生火灾,64岁的欧拉险些葬身火海。据统计,欧拉发表的著作和论文达560部,且还留下了大量未发表的手稿。所以可以说欧拉做科研就如同鸟在空中飞翔或鱼在水里游弋一样自然。我们应该学习欧拉的这种勇于探索的精神,为科学奋力拼搏的意志。在力学史中,有许多像阿基米德那样对科学执着以及像欧拉那样顽强拼搏之类的故事,其间蕴含着丰富的人生哲理。课堂适当讲述,让学生详细了解科学家对力学发展的学术贡献以及他们的奋斗历程,将激发学生学习的兴趣,激励他们更加积极主动的学习。

二、史鉴明智,激励探索精神,启发创新思维

英国哲学家培根说过“史鉴使人明智。”通过向学生介绍力学史知识,让学生了解前辈科学家的奋斗史和探索精神,学习他们处理问题的思想和方法,激励学生在后来的学习过程中能够去探索和发现力学规律,同时得到启发,不断地进行思考。

如在讲授材料力学的梁理论时,简略介绍梁理论的历史,可以使学生掌握梁理论从提出到发展成熟的创新过程,从中受到启发。伽利略在1638年所著的《关于两门新科学的对话》一书中提出了关于柱、梁和杆的强度方面的相关命题。他认为在梁的截面上应力是均匀分布的,因而并没有正确解决他提出来的问题。在1686年,马略特(Mariotte)通过研究,认为应力应该是从梁最下面的纤维起沿高度线性分布的,与伽利略的结果相比,马略特的结果虽然有了进步,但与伽利略一样也默认中性层是在梁的下侧,结果仍然不正确。然而,胡克(Hooke)在1867年就曾正确地指出,在弯曲时杆的一侧的纤维伸长,另一侧被压缩,不过他没有进一步展开研究这个思想。从变形角度第一次比较精确的研究梁的问题,应当说是从雅科比・白努利(Jacob Bernoulli)在1694年的论文《弹性梁的弯曲》以及他在1705年的论文中,不是像以前研究梁从应力出发,而是最早用微积分工具研究梁的变形。他假定梁在变形时梁的横截面保持平面,这就是平截面最早的提法。不过,伯努利并没有彻底解决梁的问题,原因是,他对中性层的位置仍然没有跳出马略特的思路。梁的中性层最后准确定位是直到1826年法国力学家纳维给出的。到19世纪发展起来的已有的梁的理论,对于求解静力学问题,在工程实际问题中精确程度是足够了,但是对于求解动力学问题却表现出冲击传播速度无限大的不合理性。后来,美籍乌克兰裔学者铁摩辛科(Timoshenko)放弃了平截面假定,考虑了梁内的剪切变形的一阶近似,并且通过在惯性项中加进截面转动的惯性力,从而有效地解决了上述问题[3]。从伽利略提出关于梁的问题到铁摩辛科梁对于动力问题的完善,一共经过了漫长的近400年的时间,所以说人类科学技术的发展是无穷尽的,并且随着科技的进步发展,工程技术问题还会提出更精确的要求,不断激励着人们去探索发现。纵观这些历史,一方面可以让学生认识到要想完全解决一个实际问题,需要经过许多学者的不断努力和探索,而且还需要经过实践的不断检验和修正;另一方面可以使学生提高学习兴趣,增加学习的热情,加深对学习知识背景的理解和掌握。

又如在讲述弹性波理论的时候,可以介绍关于以太的故事。可以说,以太是历史上一种假想的物质,它是由思辨和推理所产生的。当确立了星球之间吸引力的思想后,人们很难理解力的这种超距作用,因此为了解释超距作用,人们假想空间不是虚无的,而是充满着一种名为“以太”的物质,这种物质就是来传递星球之间的吸引力,从太阳或星球传来的光线自然也是由以太传递的,麦克斯韦还设想用以太的力学运动来解释电磁现象[3]。所以在整个19世纪,一个热门研究课题就是探索以太行为的研究。尽管经过后来一系列实验和理论论证,在20世纪初否定了以太的存在,不过人类通过它的研究得到了丰硕的回报。由于以太被假想为一种连续介质,为了弄清楚它的力学性质,极大地推动了连续介质力学和弹性动力学的发展。

通过讲述这些例子,可以使学生了解力学的发展过程,使许多力学家在一系列正确思想和方法的指导下,成功研究了力学现象和构建力学理论体系的探索过程。在探索过程中,并非总是一翻风顺的,有时甚至会碰得头破血流,因此需要探索勇气。通过这些史例,可以培养学生独立思考的习惯,树立怀疑、批判的态度,激励学生的探索精神,启发他们的创新思维。

三、弘扬文化,培养科学精神和素养

在模块化力学课程的教学过程中,力学知识的传授可以增加学生的专业技能,而中国力学史知识的适当穿插又可以弘扬我们的民族文化,增加学生的民族自豪感。如隋朝开皇大业年间(594-605年)在河北赵县城南5里,隋匠人李春所建的赵州桥,是现存世界上跨度最大且最古老的敞肩拱桥。赵州桥不论在结构还是外观,或者地基处理等方面都达到尽善尽美,如结构上减少了重量,增加了可靠性,所以说它的结构是美丽而合乎逻辑的,优于大部分西方古桥。可以说,赵州桥是桥梁建筑史上的一绝。此外,位于山西省应县城内的佛宫寺中建于1056年(辽代清宁2年)的释迦塔是现今世界上已存的最古老的木结构塔式建筑。由于结构上的合理性,近千年间经历了12次6级以上的大地震,迄今安然无恙。在讲授振动力学时,可以介绍我国在古钟方面的成就。我国古钟从史前(公元前2800)的陶钟开始到周初(公元前1100)的铜钟,一直是合瓦状。圆钟是汉朝随着佛教传入的宗教礼仪用钟,多半不能用作奏乐。北宋的沈括在《梦溪笔谈》(补笔谈卷上)中说:“古乐钟皆扁如盒(合)瓦。盖钟圆则声长,扁则声短。声短则节,声长则曲,节短处皆相乱,不成音律。后人不知此意,悉为圆钟,急叩之,多晃晃耳,清浊不复可辨。”沈括的解释是很符合力学原理的。这段话的意思是说,圆钟声音衰减得慢,扁钟衰减得快,若以圆钟奏乐,节奏快时,前音与后音相混,不可分辨。于1978年,在湖北随县发掘的战国曾国君主乙的墓,出土了一批古乐器,其中尤为重要的是一套编钟,音阶与钟上的铭文证明精度可靠;整套编钟具有转调、和声演奏的能力。它的出土不仅说明我国在振动、乐律上的高水平,也说明沈括对编钟优点分析的正确[2]。

在欣赏我国古代光辉文化、激励学生爱国热情的同时,让他们了解、明白我国古代有先进的技术,但没有精确的科学;或者说我国的发明大部分是技术性和观察性的,同时还具有个别性,但是缺乏逻辑的、抽象的和演绎的系统科学。此时教师可以举例进行阐明,如我们一直以来发展的数学有应用性很广的代数,而缺乏逻辑演绎性的几何;又如我们有精巧细致的结构设计,而缺乏抽象的力学模型原理的建立;我们的哲学中心是伦理论,阐述的是人与人或者人与社会的关系,但却缺乏西欧的哲学。那么中国为什么没有产生科学?是因为没有科学的精神和素养。西方的现代科学技术是汲取、利用和继承了经典力学的科学精神、研究方法和成果发展起来的,所以说中国科学技术的落后,是从经典力学形成与发展开始的落后,也就是力学的落后。在新的世纪,我们要迎头赶上,力学教育不应单纯的传授力学知识,而应不断地培养学生的科学精神和素养,让学生从力学学科的发展历史背景中受到熏陶,得到领悟,最终成为具有深厚文化底蕴的创新人才。

四、结语

结合我校地质特色的实际情况以及力学课程自身的应用基础特点,进行力学课程的模块化体系建设。在教学实践中,力学史的融入,对提高学生学习力学课程热情,培养分析、解决问题的能力起到了一定的作用。但是在授课过程中,要注意力学史内容选材的得当和准确性,同时注意讲授的方法,使效果达到最佳。

参考文献:

[1]吕建国,王志乔.模块化结构的分层次力学课程体系构建[J].中国地质教育,2010,(8):121-122.

[2]武际可.力学史[M].重庆出版社,2000.

地质工程学课程范文6

关键词 课程体系 工作过程系统化 地质灾害与防治技术 资源勘查类专业

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.05.016

Geological Disasters and Prevention Technology Curriculum System

Building Based on Work Process Systematization

CHENG Xianfeng[1], HE Ping[2]

([1]Yunnan Land and Resources Vocational College, Kunming, Yunnan 652501;

[2]Kunming University, Kunming, Yunnan 650214)

Abstract Unlike mainly students 'motor skills" based professional, vocational resource exploration is the main professional training class students' mental skills" in the process of building work on a systematic curriculum more difficult. Taking Geological Hazard and Control Technology, for example, on the basis of market demand for talent research, analysis by occupational status, typical tasks and work process analysis, building on the work of the professional curriculum systematic process, designed to high specialty grade resource exploration "based on work process systematization" curriculum system construction concept of reference.

Key words curriculum; work process systematization; Geological Disasters and Prevention Technology; resource exploration majors

基于工作过程的教育课程理念与设计方法由德国菲利克斯・劳耐尔教授在20世纪90年代提出,2003年我国教育部首次在全国范围内引入“工作过程系统化”的理念,目前,在加工制造类、建筑类甚至农业类、服务类专业中,已经较好地体现和运用“基于工作过程系统化”理念,并取得了显著的成果。

不同于主要以培养学生“动作技能”为主的专业,高职资源勘查类专业主要培养的是学生的“心智技能”,在构建基于工作过程系统化的课程体系时困难较多。

1 专业概况及课程体系构建背景

我国地质条件复杂,是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一。而我国正处于向工业化和城镇化转型发展时期,基础建设和资源开发占据着重要的地位。各类基础设施建设、国土资源调查、矿产勘探开发等项目开展初期和进行中都必须进行工程地质条件、水文地质条件、水资源、地质灾害条件的评价和调查工作。随着国民经济的快速发展,各种工程建设引起地质环境条件的强烈改变,对人类造成极大的危害,因此,在各类基础工程建设、资源及自然环境评价等工程的开展过程中,懂专业、会管理的高级应用型技术人才也有了更大的需求,特别是生产第一线的各类工程技术人员、施工管理人员普遍不足。

但是我们也必须面对这样一个现实:一方面,勘察行业用人单位人才需求量较大;另一方面却是大量高职地质灾害与防治技术专业的毕业生就业面临着新的挑战,一定程度上存在着就业困难,主要原因是用人单位嫌应届毕业生动手能力差、上手慢、基本技能掌握不够。造成社会对人才的职业能力要求与高职院校人才培养的差距是多方面的,其中专业课程体系的不合理是最根本的原因,其具体表现有:(1)以往专业课程体系重理论,轻实践,不能有效培养高等技能,这就要求教师应当具备“既是教师,又是工程师”的“双师”能力;(2)以往重知识的系统性,忽视了知识与具体工作任务的联系,这就要求时应以“工作过程为导向”重新开发课程;(3)以往专业基础课、专业理论课、专业实践课的机械分段排列之间越来越缺乏内在的有机衔接与灵活配合,这就要求专业学习领域的课程应“理论实践一体化”。

2 课题体系开发流程

高职院校课程体系开发流程可以用图1表示:

图1 地质灾害与防治技术专业课程体系开发流程图

3 职业岗位分析

地质灾害与防治技术职业(群)从事的是工程地质勘察、水文地质勘察、地质灾害调查与评价、地质灾害勘察与防治、地质环境评价、地质灾害监测与预报等方面工作。

地质灾害与防治技术入职岗位有工程地质技术员、水文地质技术员和灾害地质技术员。

工程地质技术员岗位:从事工程地质编录、采样,岩土体参数统计分析、工程地质资料整理、工程地质图件编绘和岩土工程勘察报告的编写等业务。

水文地质技术员岗位:从事水文地质测绘,水文地质观测与编录,水文地质资料整理,水文地质图编绘,水文地质勘察报告编制等业务。

灾害地质技术员岗位:从事地质灾害调查与评价,地质灾害监测,地质灾害勘察及防治施工监理,地质灾害危险性评估等业务。

通过上述岗位分析可知,该专业是以地质学与灾害学的理论和实践为基础,培养具有地质灾害调查、勘察与评价等专业领域实际工作的基本能力和基本技能,能适应21世纪工程建设发展需要,爱岗敬业,能在工程地质勘察、地质灾害防治、地质环境评价、基础设施勘查设计等单位从事地质灾害调查、勘察与评价、地质灾害监测与预报防等方面工作的高技能应用型人才。

高职地质灾害与防治技术专业应以上述职业岗位作为课程开发的平台,其中,工程地质和水文地质技术员岗位业务是专业基础能力培养的主要载体,地质灾害技术员岗位业务是专业核心能力和综合能力培养的主要载体。

4 典型工作任务和工作过程分析

各职业(群)岗位所对应的典型工作任务及总结出的工作过程见表1。

5 典型工作任务分析归纳为行动领域

行动领域是工作过程导向的课程基础,是与职业紧密相关的职业能力的工作任务的总和。地质灾害与防治技术专业行动领域可归纳为岩土工程勘察报告编制、水文地质勘察报告编制、区域地质灾害调查与评价报告编制、建设用地地质灾害危险性评估报告编制、矿山地质环境保护与恢复治理方案报告编制、地质灾害专项勘察报告编制等六大行动领域。

表1 典型工作任务及工作过程

6 基于工作过程系统化课程体系构建

与多家企业联合,根据人才培养目标和人才培养规格、专业知识和技能要求,结合岗位群特征和职业岗位能力要求,将地质灾害与防治技术专业基于工作过程系统化的学习领域课程体系由两类三块构成:两类即必修课和选修课两类;三块即专业学习领域、基础学习领域、拓展学习领域。

以“岗位(群)―典型工作任务―行动领域―学习领域课程”的开发思路,构建地质灾害与防治技术(地质灾害勘察)专业基于工作过程系统化的课程体系。该体系能满足专业人才培养目标的实现,是符合该专业职业岗位要求具备的能力、知识、素质要求的课程体系。

6.1 首先开发专业学习领域课程

通过调研,与省内外多家企业共同论证,确定职业岗位,分析各职业岗位的典型工作任务,归纳总结完成相应典型工作任务必备的职业能力,将典型工作任务归纳提炼为行动领域,再将行动领域转化为学习领域,开发专业学习领域课程共计14门课程。

专业学习领域包括理实一体课程、仿真实训、野外实习、校外顶岗实习。

理实一体课程(7门):(1)地质灾害调查与评价;(2)地质灾害勘察;(3)地质灾害治理;(4)地质灾害监测;(5)地质灾害灾情评估;(6)地基勘察与基础选型;(7)水文地质勘察与评价。

仿真实训(4门):(8)岩土工程勘察;(9)地质灾害勘察;(10)建设用地地质灾害危险性评估;(11)矿山地质环境保护与恢复治理。

野外实习课程(2门):(12)地质认识实习;(13)综合地质填图实习。

校外顶岗实习(1门):(14)校外顶岗实习。

6.2 其次开发基础学习领域课程

专业学习领域课程直接面向的是学生的职业能力,该领域课程的实施需要基础学习领域等课程的支撑。根据专业学习领域课程学习的需要,来开发基础学习领域课程,包括专业基础学习领域课程、文化基础学习领域课程和思想政治学习领域课程,共计19门。其中,专业基础学习领域课程是为学生学习专业基础知识、培养学生专业基础能力而开发的、学生完成学习性工作任务的课程,计9门;文化基础学习领域课程根据专业所需的文化基础和知识开发,培养的是学生的方法能力和社会能力,计5门;思想政治学习领域课程严格按国家教育部和云南省教育厅的精神和相关规定,结合学院实际情况设置,计5门。

专业基础学习领域课程(9门):(1)地质学基础;(2)测量与地图;(3)矿物岩石肉眼鉴定;(4)地质构造识别与分析;(5)地貌与第四系识别;(6)地质信息处理;(7)工程岩土鉴别与评价;(8)工程地质分析与应用;(9)水文地质分析与计算。

文化基础学习领域课程(5门):(10)交流与表达;(11)高职英语;(12)高等应用数学;(13)计算机文化基础;(14)大学生职业规划与就业指导。

思想政治学习领域课程(5门):(15)思想和中国特色社会主义理论体系概论;(16)思想道德修养与法律基础;(17)形势与政策;(18)入学教育;(19)国防教育和军事训练。

6.3 最后开发拓展学习领域课程

根据地质灾害与防治技术专业职业岗位能力要求,主要是职业拓展能力的培养要求和职业目标的实现需具备的能力。最后开发拓展学习领域课程共计4门,设为选修课。

选修课(4门):(1)工程建筑概论;(2)工程力学;(3)遥感地质解译;(4)气象与水文。

另外,通过选修课、专题课、讲座及假期社会实践活动等形式,设置体育课、三生教育、地质安全规程等课程,以促进学生全面发展。

地质灾害与防治技术专业基于工作过程系统化的课程体系见图2。

7 结语

本文以地质灾害与防治技术专业为例,尝试构建该专业基于工作过程系统化的课程体系,以期为高职资源勘查类专业“基于工作过程系统化”理念的课程体系建设提供参考。

参考文献

[1] 赵飞,曾宪均,侯江丽等.基于工作过程的课程体系开发研究与探索[J].教育与职业,2009(6):120-122.