水利工程概论论文范文1
关键词：水文统计；教学内容；教学体系
作者简介：宋松柏（1965-），男，陕西永寿人，西北农林科技大学水利与建筑工程学院，教授；康艳（1976-），女，黑龙江佳木斯人，西北农林科技大学水利与建筑工程学院，讲师。（陕西 杨凌 712100）
基金项目：本文系西北农林科技大学2011年度教学改革研究项目（项目编号：JY1102059、JY1102056）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）05-0054-02
“水文统计”是应用概率论与数理统计原理研究和揭示水文现象统计规律的一门学科，是水利、交通和电力工程规划设计的核心基础理论。20世纪50年代，我国著名水文学家刘光文教授在河海大学（原华东水利学院）创建了我国第一个水文系，亲自开设了我国第一门结合水文专业特点的“应用数学”，主要介绍水文学中基本的统计理论和方法[1]，1980年更名为“水文统计”。半个多世纪以来，随着我国水利、交通和电力发展战略的调整和发展，丛树铮、朱元、宋德敦、丁晶、郭生练、金光炎、吴正平、黄振平、张海伦、刘权授、梁忠民、华家鹏、谢平和陈元芳等学者先后在水文统计领域进行了大量的研究，取得了重要的研究进展，形成了今天“水文统计”课程的理论体系[2-16]。以“水文统计”课程为核心，出现了若干相关的分支课程，如“统计试验方法及应用”、“风险分析与决策”、“随机水文学”和“水文水资源随机分析”等，所有这些推动了我国“水文统计”教学和科学研究的发展[2-16]。20世纪90年代以来，国外在水文统计出现了一些新的理论与方法，这些方法不同程度地引进了许多院校“水文统计”的教学。但是，这些方法仍分散于一些外文文献和研究专著。根据现行“水文统计”课程教学内容和水利、交通和电力工程专业培养方案，鉴于大多数学校在“水文统计”课程开设之前已经讲授过概率论，因此，有必要压缩现行“水文统计”教材中的一些概率论篇幅，突出概率论在水文中的应用，增加一些实用的理论方法和水文统计新的理论与方法，补充和修改现行课程的教学内容。
一、国外“水文统计”课程教学内容
国外“水文统计”教学主要选用的教材有《Statistical Methods in Hydrology》、美国地质调查局培训教材《Statistical Methods in Water Resources》和《Statistical Methods in Hydrology and Meteorology》等[17-19]。
《Statistical Methods in Hydrology》经过第二版修订后，被广泛地用于教学中，是一本很好的教材。主要介绍概率和概率分布的基本概念，随机变量的特性，一些离散型概率分布及其应用，正态分布，连续分布，频率分析，置信区间和假设检验，线性回归分析，多元线性回归分析，相关分析，多变量分析，数据生成，水文时间序列分析，随机水文模型，不确定性、风险可靠性分析的概率方法和地统计分析等[17]。《Statistical Methods in Water Resources》主要介绍数据总结，数据的图形分析，不确定性描述，假设检验，总体的独立性分析，配对检验，几个独立总体比较，相关分析，线性回归分析，回归的交替分析法，多元线性回归分析，趋势分析，检测下限数据分析方法，离散关系，离散响应回归和图形展示等[18]。《Statistical Methods In Hydrology and Meteorology》强调随机变量间的关系，主要介绍概率计算的基本概念，随机事件的相互依赖性，随机变量的概率分布，随机现象的统计估计，统计假设检验和随机变量的相互依赖性等[19]。
上述教材的特点是突出了概率论与数理统计在水文中的应用，除此之外，在教学上，还讲授随机模型，地统计分析，风险分析理论，统计模拟，贝叶斯分析，不确定性分析，水文分布，极值理论与洪水、干旱评估，人工智能，区域分析等。区域分析主要有洪水指数法，频率分布的区域特性和区域洪水水位的描述等内容。
二、国内“水文统计”课程教学内容
自刘光文教授开设“应用数学”课程讲授水文学中的概率与统计理论方法后，金光炎先后编写了《水文统计的原理与方法》、《水文统计计算》和《实用水文统计法》等，结合应用实例，从实用的角度出发，介绍了概率论和数理统计的基本知识和水文频率计算的一般方法。丛树铮（1980）、王俊德（1992）分别编写了《水文学的概率统计基础》和《水文统计》，形成了“水文统计”课程内容体系。金光炎结合多年在水文频率计算的研究成果，先后于1993、2002、2003、2010年出版了《水文水资源随机分析》、《工程数据统计分析》、《水文水资源分析研究》和《水文水资源计算务实》研究专著，除介绍概率论与数理统计原理外，系统地总结作者在常用水文频率线性选择、参数估计和误差分析中的研究成果。2003年，黄振平出版了《水文统计》教材，经过河海大学教学团队的建设与改革，“水文统计”课程于2007年被评为部级精品课程，也被许多高校选用为《水文统计》课程教材[1]。主要介绍事件与概率，随机变量及其分布，多元随机变量及其分布，数字特征与特殊函数，极限定理，抽样分布，估计理论，假设检验，相关分析，回归分析，误差分析和随机过程等。陈元芳（2000）出版了《统计试验方法及应用》，主要介绍水文随机变量、随机向量和随机过程的生成方法。张济世（2006）《统计水文学》汇集了利用数学原理解决水文问题的热点研究方法，扩展了传统统计学在水文统计中的应用，系统地介绍了灰色理论、模糊数学、神经网络、时频分析、小波分析、混沌和分形等新技术新方法在水文统计分析的应用，内容丰富，是拓展学生知识面的学习参考书。秦毅（2006）《水文水资源应用数理统计》强调多元分析在水文中的应用。丛树铮（2010）《水科学技术中的概率统计方法》系统地介绍了概率统计方法和及其在水文统计方面的研究成果。程根伟（2010）《水文风险分析的理论与方法》系统地介绍了水文风险分析原理，并附有实例计算过程。
综上所述，国内《水文统计》教材突出了概率论与数理统计的基本原理及其应用，形成了以河海大学“水文统计”课程为代表的教学内容，讲授事件与概率、随机变量及其分布、多元随机变量及其分布、数字特征与特征函数、极限定理、抽样分布、水文频率计算、假设检验、回归分析和误差分析等。而有些研究专著虽然包含了目前水文统计一些新的理论和方法，是学生学习课程时很好的教学参考书，但是难度较大，不便于讲授使用。
三、“水文统计”课程新的教学内容
根据水利、交通和电力行业的特点，结合国外水文统计教学与理论方法的最新发展，“水文统计”课程按以下原则设置教学内容：突出概率论与数理统计原理在水文中的应用；强调工程规划设计中的实用计算方法；吸收和反映国内外成熟的新理论与方法；内容力求系统、全面。根据上述原则，“水文统计”课程教学内容设置如下：
第1章：绪论。主要包括水文统计方法、应用与发展。第2章：水文事件概率与重现期计算。主要包括水文事件概率与条件概率计算；洪水与干旱特征变量提取；次重现期与年重现期。第3章：水文概率分布。主要包括正态分布类；指数分布类；Wakeby分布类；Pareto分布类；Logistic分布类和截取分布等。第4章：几种偏态分布的特性。主要包括偏态 Normal、t、Laplace、Logistic 分布、Uniform、Exponential Power、Bessel函数、Pearson Type II、Pearson Type Ⅶ、General t 分布等。第5章：常用的多维水文概率分布特性。主要包括二维 gamma分布；Gumbel 混合分布；Gumbel logistic分布；Nagao-Kadoya二维指数分布；多维正态、t 分布和对数正态分布。第6章：抽样分布。主要包括简单随机抽样；样本分布；抽样分布；几种统计量的分布；顺序统计量及其分布。第7章：估计理论。主要包括点估计；区间估计；估计量好坏的评选标准。第8章：假设检验。主要包括常用的参数检验和非参数假设检验。第9章：多元统计分析。主要包括一元线性与多元线性回归；非线性回归；逐步回归；线性递推回归；判别分析；聚类分析；主成分分析；对应分析；因子分析；典型相关分析。第10章：随机模型。主要包括随机过程的基本概念；自回归模型；滑动平均模型；自回归滑动平均模型；水文序列组成与模拟；非平稳随机模型及其应用；多变量随机模型及其应用。第11章：单变量水文序列频率计算。主要包括资料“三审”；水文序列频率分布的参数估计方法（矩法，极大似然法，概率权重矩法，线性矩法，最大熵原理法，交互熵法，贝叶斯法、Box-Cox 变换法，E-M算法，适线法，优化算法，核密度估计法；部分熵，部分交互熵，部分概率权重矩，部分线性矩法，LH矩法和LL矩法）；水文序列频率最优线型评定与拟合度检验；单变量序列的经验频率计算。第12章：特殊水文序列频率计算。主要包括含零值水文序列频率计算；加入特大值后洪水序列频率计算；非一致性水文序列频率计算；截取水文序列频率计算（包含超定量洪水频率计算）；梯级水库（电站）下游水文频率计算；区域洪水频率计算。第13章：多变量水文序列频率计算。主要包括copula函数的定义与特性；对称、非对称和Archimedean copulas；Meta-elliptical copulas；Plackette copula；Pair- copulas；混合copulas；经验copulas；变量相依性度量；copula函数参数估算和最优copulas函数评定；copulas模拟与拟合度检验；多变量序列经验频率计算；基于copula函数多变量联合概率分布计算。第14章：正交试验。主要包括正交试验方法；水平数不同的全因素试验；正交表的使用。第15章：风险分析。主要包括水文风险分析原理；减小风险的主要途径；水文风险分析举例。第16章：地统计分析。主要包括区域化变量；协方差函数；变异函数；克里格插值；应用实例。
四、结论
根据水利、交通和电力工程专业培养方案，回顾了我国“水文统计”课程教学体系的发展，分析了“水文统计”课程国内外代表性的教材、专著和教学内容，提出了相应的新的教学内容。与现有课程教学内容相比，压缩了概率论原理篇幅，增加了各类水文频率分布、水文频率计算新理论与方法、工程中几种特殊序列的频率计算、正交试验、风险分析、地统计分析等，其目的是增强学生毕业后从事水文分析与水利计算的工作能力，以期完善我国水利、交通和电力高等院校“水文统计”课程的教学体系。
参考文献：
[1]丛树铮.水文学的概率统计基础[M].北京:水利水电出版社,1980.
[2]王俊德.水文统计[M].北京:水利电力出版社,1992.
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[9]金光炎.水文统计计算[M].北京:水利电力出版社,1980.
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[11]金光炎.工程数据统计分析[M].南京:东南大学出版社,2002.
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[13]金光炎.水文水资源计算务实[M].南京:东南大学出版社,2010.
[14]张济世,刘立昱,程中山,等.统计水文学[M].郑州:黄河水利出版社,2006.
[15]程根伟,黄振平.水文风险分析的理论与方法[M].北京:科学出版社,2010.
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水利工程概论论文范文2
[关键词]土木工程 教学内容 教学模式
[中图分类号] TU7-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）14-0079-03
我国土木工程建设有着飞快的进步，房地产产业和住宅的大发展、高速公路和高速铁路网的迅猛兴起，增强了我国的综合实力。城市建设中的基坑开挖不仅越来越深，而且开挖对周围环境的影响越发敏感；全国30多座城市已建或在建地铁，大冶露天铁矿开采的边坡高度达到800多米，海底隧道、煤矿开采的深度最深达到1000多米。同时，近些年我国工程建设中事故频发，如杭州风情大道地铁基坑倒塌事故、上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故、青岛输油管道爆炸事件。因此，我国对工程建设场地选址及场地内地质条件要求越来越高，水文与工程地质工作是土木工程建设重要的、不可缺少的基础工作。
1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》，将原来的结构、桥梁、道路、岩土、矿井建设、城镇建设等8个专业合并为土木工程专业，成为一个宽口径的大专业土木工程，具有内涵广泛、支系众多、科目复杂的特点，涵盖领域极为广泛，对学科全貌充分认识与把握，以期培养出的学生“理论基础扎实，专业知识面广，实践能力强，综合素质高，并有较强的科技运用、推广、转换能力”。[1] [2]土木工程概论课程涵盖工业与民用建筑、交通土建、地下工程、岩土工程、市政工程、水利水电工程及国防工程等广泛领域。[3] [4] [5]通过对土木工程概论课程的学习，对刚进入大学的水文与工程地质专业学生以后从事土木工程相关的勘察、设计、施工、监理、管理等领域从事技术或管理工作有个较为全面的认识。
一、水文与地质专业对土木工程的重要性
资源开发和基础建设在国民经济中有着十分重要的意义。道路桥梁建设、煤矿资源调查等项目开展初期和建设过程中都必须对工程地质自然灾害、水文与工程地质条件、不良地质现象及工程对周围环境的影响进行评价和调查。资源开发利用、基础设施建设造成的水文与工程地质条件的恶化，对人类的生产和生活造成极大的影响，如采矿导致的地面沉降、人工开挖对边坡稳定性的影响、尾矿库对地下水的污染、水库蓄水诱发区域性地震，特别是近年来由于经济发展导致的全国大范围的雾霾天气。故此在各类地质环境评价、资源开发利用以及地基基础工程建设等过程中，不仅需要从业人员懂得水文与工程地质专业知识，而且会科学管理各种工程。但从现实情况来看，高级应用型技术人才普遍不足。
水文与工程地质的毕业生，既有厚实的专业理论基础、宽广的专业知识，又有较强的实践技能，可在大型工矿企业、城市、城镇从事给排水、地下水及区域环境评价等方面从事水文地质调查工作，也可在有关部门从事飞机场、港口、海岸带海洋环境、铁路、公路、隧道、水库等土木工程方面的工程地质勘查工作。
二、土木工程概论课程的特点
（一）涵盖内容全面
本课程包括材料力学和结构概念、建筑工程类型及施工工艺、飞机场工程的选址及建设、地下工程类型及施工工艺、桥梁工程的类型及施工工艺、道路工程的选线及种类、铁路工程、海口工程、给排水工程、海洋工程、土木工程中的灾害等内容，其中不仅涉及材料力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土结构等力学内容，还涉及规划、施工及监理方面的内容，因此学好这门课程，对于刚跨进高等学校大门的水文与工程地质专业的学生而言，理解本专业的培养目标意义重大。
（二）发展变化快
土木工程虽然是一门古老的学科，但其领域随相关学科的发展、经济建设和社会进步的需要而不断深化、不断拓展。
（三）应用性广
随着城市化的发展，我国对能源需求越来越大，高层及超高层建筑越来越多，建筑基础形式多以桩基础等深基础为主，这不仅要求水文与工程地质专业毕业生掌握扎实的专业基础知识，同时又为毕业生就业提供了更多的机会。
三、土木工程概论课程存在的不足
（一）教材内容的滞后
土木工程建设种类、规模发展日新月异，由于时效性，教材不可能及时反映土木工程的变化，已淘汰的施工工艺技术甚至还有可能在现有的教材中出现。
（二）课堂教学方式不丰富
土木工程概论课程涉及的工程种类多、工程性很强。现代多媒体的运用相较于传统的黑板教学而言，能够大大提高教学效率，在很短的时间内扩大了学生的知识面。涉及高层建筑、桥梁、隧道等工程的施工工艺的流程、各种施工机械的操作过程，学生如不到工地现场则不能很好地掌握关键施工技术，这就导致教学效果不理想，学生对知识的掌握不牢靠。
（三）教学素材收集难
由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面，其覆盖面相当广泛，要收集各种工程的典型性素材有相当的难度。
四、土木工程概论课程教学改革
（一）精选教学内容
土木工程概论课程的教学目标是开拓学生土木工程的视野、培养学生土木工程的意识、激发学生持久的学习动力。因此在讲课时可选择生动宏伟的建设场景和案例，如上海中心基坑施工、广州东塔基坑施工、三峡大坝工程、港珠澳大桥建设及世界各地的海底隧道工程等，以此来让学生建立土木工程的整体和发展思维，从而提高他们学习后续课程的兴趣和质量。同时，在教学中将学生带到实际工程现场，进行现场教学，让学生提前接触生产实际，掌握一些现场施工的知识，为他们走向工作岗位奠定坚实基础。
（二）采用形式多样的教学方法
为激发学生学习兴趣、提高课堂效率，各种如桥梁类型、隧道类型、飞机场形式等可以用静态多媒体直观、形象地展现出来，以此提高学生对工程的直观认识，加深学生的理论知识，以较少的教学时间收到很好的教学效果。土木工程概论内容丰富多彩，为避免课程内容变得枯燥无味，教师在课堂教学中不应仅仅以静态图片的形式向学生讲解土木工程的有关概念、理论，这样易让学生产生厌学情绪。课间播放一些隧道施工、深基坑维护施工的教学短片，如人工挖孔桩、港珠澳大桥施工录像、广州东塔的施工动画、管桩打入施工过程、双排桩施工过程、锚杆支护施工过程、越江隧道施工动画、边坡加固施工过程。通过教学录像的播放，让学生掌握各种土木工程的施工方法。
（三）穿插专题讲座
为了让学生了解土木工程的最新发展状况，针对新近的一些深大基坑工程、桥梁工程及土木工程方面的试验平台做专题讲座，如上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故分析、上海中心深基坑支护工程、港珠澳大桥施工、国内外离心机试验、动态空心圆柱剪切试验等。随着城镇化的进展，近年来淮南新建了一批深基坑工程、桥梁工程、隧道工程。在教学过程中，邀请现场技术人员到课堂上来给学生做讲座，如进行过“搅拌桩维护施工”、“地下连续墙施工”、“拉森板桩维护施工”、“地下空间施工”、“打入桩施工”等专题讲座。专题讲座不仅充实了教学内容、开拓了学生的知识面，而且能引导学生从事土木工程的就业方向。
（四）知名人物及实验平台介绍
为增加水文与工程地质专业学生对国内外高校土木工程专业的认识及针对部分学生今后考研的情况，教师在讲解到各种土木工程时，可穿插些相关的历史人物、当代知名学者及国内的一些重点实验室的介绍。如讲到桥梁工程时，可讲一讲茅以升事迹、卢沟桥事件、国内外知名高校桥梁工程专业的知名学者及同济大学的桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室；讲到地下工程时，可介绍同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室的离心机试验机、动态空心圆柱剪切仪；讲到铁路工程时，可介绍一下中国首位铁路工程师詹天佑、同济大学的道路与交通工程教育部重点实验室；讲建筑工程时，可说一说建筑大师贝聿铭的杰出成就等；讲到土木工程灾害时，可介绍同济大学的土木工程防灾国家重点实验室。
（五）新近知名土木工程建筑介绍
国内外的知名建筑发展日新月异，现有的教材很难跟上其发展变化。因此，在讲授土木工程概论时，应介绍国内外最新的土木工程建设进展，以增加本课程的时效性，从而激发学生的学习热情。讲土木工程材料时，可穿插装修材料的最新发展状况；讲高层建筑时，可介绍国内正在建设的摩天大厦，如上海中心大厦；讲桥梁工程时，可穿插东海大桥、杭州湾大桥的建设情况；讲高铁建设工程时，可结合京福高铁来讲；讲水利工程时，可以介绍一下我国西南地区正在建设的水电站，如向家坝水电站、白鹤滩水电站以及金沙江、雅砻江、大渡河等“三江”水电基地。通过讲解一些知名重大工程建设的情况，可以拉近水文与工程地质专业学生与土木工程之间的距离，以此激发学生学习本门课程的兴趣。
（六）授课教师的优选与培养
土木工程概论涉及现有的各种工程，要求授课教师不仅要具有宽广的知识面，而且要有丰富的实践经验，为此要选具有丰富科研经历的教师授课本门课程。近年来，由于高等学校招生规模的扩大和高校教师数量的不足，尤其是有一批青年教师缺乏实践经验，致使土木工程概论的教学存在一些问题。因此，不仅要求有经验的教师对年轻教师进行传、帮、带，鼓励年轻教师参与相关研究课题中，而且为了掌握土木工程的最新进展，年轻教师要经常参加国内外的相关学术会议，在寒暑假期间，尽量去工地实习、锻炼，掌握现场施工的细节，不断更新土木工程概论的教学内容。
五、结论
土木工程概论课程教学改革可起到几点作用：1.提高学生学习土木工程概论课程的兴趣、效率，激发了水文与工程地质专业学生将来从事土木工程建设的热情。2.使学生更深刻地认识到土木工程概论课程的重要性，加深理解水文工程地质对各类工程的影响，以及各类工程与水文工程地质间的相互作用与关系。3.提高了学生在土木工程建设中，保护水文与工程地质环境的自觉性，能够让学生认识并分析不良水文与工程地质条件，并能针对具体问题提出处理措施。
[ 注 释 ]
[1] 傅光耀.关于土木工程专业建筑工程方向教学改革的探讨[J].高等建筑教育，2001（1）：25-26.
[2] 王清标，初明祥，胡永强.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与实践，2012（4）：75-77.
[3] 王琰，周戒.对现代土木工程专业教育的几点探讨[J].高等建筑教育，2003（3）：12-14.
水利工程概论论文范文3
关键词:土木工程概论;翻转课堂教学法;教学改革
引言
土木工程概论课程是1998年7月教育部重新修订并正式颁布《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》后，在“大土木”框架下我国高等学校土木工程专业和工程管理专业新增的专业必修课程及其他相关专业的选修课程［1］．旨在帮助土木工程专业及相关专业新生了解土木工程的历史、现状和未来;熟悉土木工程所涉及的工程范围;掌握土木工程的基本结构形式和工程建筑形式;掌握房屋建筑、道路、铁路、桥梁、水利水电、地下结构、特种结构等所涉及的基本概念、基本知识;了解它们的基本理论、基本方法;了解土木工程中计算机的应用和工程管理的规范;了解土木工程专业的培养目标、主要课程设置、就业前景以及职业规划等内容，以便学生尽快了解并热爱这个行业，培养专业学习的兴趣，树立学习的目标，为后续课程的学习奠定良好的基础［2］．由于土木工程概论在整个学科体系的重要性，一些高校相继开展了“土木工程概论”课程的教学实践改革探索，已取得了一些有益的经验［3－6］，值得借鉴．但随着新材料、新工艺、新技术在土木工程领域的飞速发展，以及信息技术对高等教育教学带来的冲击和机遇，探索适应这一新形势下土木工程概论这门课程的教学方法非常必要和迫切．笔者结合海南大学教学改革实践项目，对土木工程概论课程的教学模式、教学手段和教学方法进行了有益的改革及创新．
1课程教学中现存问题
《土木工程概论》作为土木工程相关专业的一门开设历史较短的专业基础课，在教学实践和教学研究方面都不太成熟，存在诸多问题．
1．1专业知识宽泛，对教师素质要求较高
作为土木工程专业入门的概论课程，决定了该门课程专业性较强，而且涵盖的领域极为广泛，涉及土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程、给排水工程、土木工程施工、建设项目管理、土木工程防灾与减灾等诸多方面内容．因此，比较合理且有效的做法是采取不同学科多位骨干教师共同授课的方式，每位教师讲授自己最擅长的学科方向，共同完成土木工程概论的教学任务．但我校的实际情况是土木工程专业面窄，教师的专业背景接近，而且每位专业教师都肩负繁重的教学任务，很难建立一支具有不同学科背景且实践经验丰富的土木工程概论课程教学团队．因此对于独立承担该门课程的教师，应不断拓宽专业知识面，积累工程实践经验，并自觉探索和尝试各种先进的教学理念及技术手段来提高课程教学效果．
1．2内容较多，课时较少
对于土木工程概论课程的设置，参照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》的指导，各高校根据各自的办学历史、专业设置和发展定位的不同，在教学内容取舍、学期安排及课时设置等方面存在一定差异，开课时间一般为大一或大二期间［7］，课时多则36学时［8］，32学时［9］，少则16学时［2］．我校的具体安排是开课时间为大一第一学期，课时24，选用上海大学叶志明教授主编的《土木工程概论(第三版)》作为教材，该教材专业知识覆盖全面，共设15章，课程进度基本上是每次课(90分钟)要讲一至二章的内容，对于知识点较多的章节像建筑工程、交通土建工程及桥梁工程等课时尤其紧张，采用传统的教师逐个知识点讲解的方法，学生很容易疲惫，跟不上授课进度，教学效果较差．
1．3考核方式简单
对于课程考核方法，过去我们也和许多高校一样采用平时成绩加期末考试(开卷或闭卷)或写课程论文的形式，平时成绩30%，期末考试或课程论文占70%．因此存在考前突击死记硬背或论文抄袭现象，学生不注重平时学习的积累，掌握知识的牢固性大打折扣．
2课程教学方式的变革—翻转课堂教学法的引入
鉴于土木工程概论课程教学中存在的问题，考虑该课程专业覆盖面广、内容丰富，常识性知识较多的特点，结合学校教育教学改革及网络精品课程建设活动，笔者尝试采用翻转课堂教学法进行土木工程概论课程的讲授方式，取得了满意的效果．“翻转课堂”是一种基于信息技术的新型教学模式，与以往的网络教学有着本质的区别，其优势在于将布鲁姆的认知层次清晰分开了［10］:简单的记忆，理解，运用被放在课下，而高层次的综合运用和创新则可以在课上发生．这有助于学生的创新精神和实践能力的培养．克服了传统的填鸭式课堂教学模式，教师课堂教学压力大，老师没有时间为学生答疑解惑，学生没有时间对所学知识深刻理解，从而将所学知识内化成自己的才能或能力等缺点．近几年，翻转课堂教学法在国内外很受热捧，从基础教育到高等教育，涌现出不少成功案例［11－14］．但在土木工程概论课程教学中采用翻转课堂教学法的研究未见报导．相比传统的填鸭式的教学，翻转教学需要教师花更多的功夫，进行全过程的教学设计，许多翻转课堂的论述都只是提出了大体的操作策略，而不同的学科和学习项目在实践操作中又各有区别．
3课程翻转课堂教学总体设计
3．1教学理念的转变
教学过程注重知识的传递，更关注学生的吸收内化．过去教学因为学时有限，只重视学习过程第一步即“知识传递”，忽略了第二步“吸收内化”．翻转课堂教学法通过学生课前对教学内容及教学目标的了解及学习，教师可以利用课堂组织学生进行讨论、鼓励学生参与到教学过程中，培养学生对知识的应用、分析、评价和创新能力．
3．2教学视频及课前学习资料的准备
课前学习资料除了老师精心准备的教学内容视频外，还包括经典的或时效性很强的与教学内容相关的纪录片、视频资料、工程案例和土木领域代表人物、专家学者简介．如英国国家地理频道推出的系列纪录片“伟大的工程巡礼”、央视的“超级工程”、Discovery的“无敌建筑”“工程大突破”、“建筑奇观－亚洲篇”及“建筑哲学”等，以及“911”恐怖袭击世贸大楼的倒塌、汶川大地震和“威马逊”台风等视频资料．工程案例包括中国古代的都江堰、赵州桥、现代的水立方、鸟巢、国外的比萨斜塔、帝国大厦以及世界第一高楼迪拜塔等．土木工程领域的代表人物、专家学者介绍包括北宋的李诫(《营造法式》的作者)、近代的詹天佑以及现代的茅以升、林同炎、刘恢先和李国豪等．教学视频的录制采用技术水平要求较低的录屏方式制作，并且根据教学进度安排，每课次按照教学内容的相互关系，制作3～4个教学视频，内容尽量简短精悍，以保证每个视频播放时间不超过15分钟．总之课前学习资料既包括基本教学内容，又包括激励和帮助学生自主学习的支持系统，使学生可以在课下按照自己的学习进度完成教学内容的学习．对于像土木工程概论这种常识性内容较多的课程学生完全可以出色完成任务．
3．3课前学习任务单
课前学习任务单可以使学生明确课前需要完成的自学内容，其设计与课前学习资料紧密配合，并考虑课堂活动中学生应提前做好的准备．因为学校网络教学平台的功能所限，教学视频中无法穿插与视频内容相关的问题，让学生在观看视频的过程中给出答案，以帮助学生保持注意力集中及提高学习效果．因此在学习任务单中明确学生每观看完一个教学视频应完成的任务，并给出具体的评价办法，从而作为考察学生课前学习效果的依据，并在课程平时成绩中予以体现．
3．4课堂组织
翻转课堂教学过程中，老师首先要完成从“讲台上的圣人”到“学生身边的导师”的身份转变，教师要少讲、精讲，把课堂教学的时空留一部分给学生．结合课前学习任务单及课前学习资料在课堂中组织问题讨论、课前学习心得交流及案例分析等活动，鼓励学生通过演讲、展示台、交流、论文等方式展现自己的学习成果和自学体会．实践经验表明课堂活动一定要与课前学习任务单相联系，这样既可以鼓励同学们认真自学的态度，又培养了学生自我学习的能力，从而保障课堂活动的效率和效果，真正使课堂活动助力和展现学生教学内容的“吸收内化”效果．
3．5课程考核
翻转课堂教学法，注重学生自学能力的培养，对学生平时学习的积累及课堂教学的参与表现均作为课程考核量化内容．具体做法是课程总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，各占50%．平时成绩中考勤、教学视频及网络资源学习记录、课前任务单完成情况、课堂讨论及专题研讨表现、课程论文或报告各占10%;期末考试采取开卷形式，除了考核应掌握的基本知识及概念外，重点考核学生运用所学知识提出问题解决问题的能力，试题结合地域特点或时事热点，设计灵活，如琼州海峡跨海大桥建设之我见，海南国际旅游岛基础设施建设意见等，为考生回答问题提供充分的思考空间，有利于考生发表自己的见解，展现自己的能力，发挥自己的水平．
4结语
“土木工程概论”作为学生接触的第一门专业基础课程，其教学效果的好坏对学生专业素质的培养和后续专业课程的学习影响深远．应用翻转课堂教学法对土木工程概论课程的讲授方式进行变革，能充分发挥现代信息技术的优势，为学生开启个性化学习之门，提升学生的自主学习意识和能力，激发学生的创造性思维．从而推动学校教育信息化生态系统的建立和发展，实现创新人才培养模式，提高人才培养质量的目标．
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水利工程概论论文范文4
基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划项目（ncet-11- 0406）
作者简介：荣冠（ 1971- ），男，武汉大学水利水电学院副教授，博士，主要从事岩体稳定性研究及工程地质教学工作，（e-mail）rg_mail@163.com。
摘要：工程地质是水利类本科生的一门重要专业基础课，课程教学内容和环节丰富，难点较多，实践性强。如何在课堂教学和野外实践教学中有效提高教学质量是一个值得探讨的问题。文章详细分析了水利工程课程中的难点及教学中存在的问题，从课堂教学、实践教学、英文教学及课程考核等方面全面介绍了课程教学经验及改革探索。提出课堂教学应注重理论紧密联系工程实际，实践教学应注重培养学生动手技能和发现、分析、解决工程地质问题的能力，开展英文教学是培养国际人才的必然趋势，考核机制应全面反映学生的综合能力等观点。
关键词：工程地质； 水利专业； 教学研究； 理论教学； 实践教学
中图分类号：tv135；g642421文献标志码：a文章编号：10052909（2013）05011007工程地质是研究工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学，是以地学学科的理论为基础，应用数学与力学理论和工程技术及方法解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[1]。工程地质课程是水利类本科专业的一门重要专业基础课程。水利水电工程建设是人类在认识自然的基础上改造自然并为经济建设服务的活动，进行水利水电工程建设首先必须了解自然环境和工程条件，而环境地质条件是与水利水电工程关系最密切、最重要的自然条件。
当前，中国工科高等教育人才培养主要目标是：培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[2]。工程地质课程作为水利类专业中一门实践性强的课程在凸显人才培养目标方面，更加突出工程地质理论和实践教学的必要性与重要意义[3-4]。
工程地质课程的教学分为课堂理论教学部分与野外地质实习部分。课堂理论部分主要讲授矿物岩石、地质构造、地质作用、地下水、岩体工程特性，边坡、坝基、洞室围压稳定性评价，工程地质勘察等知识。野外地质实习部分主要进行岩石及地质构造认识，风化、卸荷及河流地质作用研究，地下水及其作用研究，水利枢纽工程地质条件与问题分析评价等。
由于工程地质课程涉及的相关课程较多（矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、水文地质学、材料力学、岩石力学、土力学等），且这些课程多为地质专业课程。同时，工程地质课程实践性很强，但学生又缺乏实践经验和实践机会。因此，在有限的理论教学和实践教学时间内，如何合理安排教学环节，使学生扎实掌握工程地质相关概念及基本原理，并使学生初步具备分析工程地质条件及解决工程地质问题的能力，是一个很值得探讨的问题。根据笔者多年从事工程地质教学的经验，针对水利类本科专业工程地质教学，首先介绍学校工程地质课程的设置，然后分析课程教学的重点及难点，再从课堂教学、实践教学、英文教学、考核方式4个部分探讨理论与实践教学的改革思路，以期在提高教学效果、培养学生分析工程地质条件和解决工程地质问题能力方面有所收获。
一、水利类工程地质课程介绍
（一）水利工程地质课程设置
武汉大学水利水电学院最早可追溯至1928年创建的国立武汉大学工学院土木系水利组，学院现已成为国内水利水电高级人才培养的摇篮和科学研究的重要基地。一直以来，工程地质课程为水利各专业（农田水利、水电工程、河流泥沙、水文水资源）的重要专业基础课程。工程地质课一般在第五学期或第六学期开设，包括48 学时课堂教学和1 周的野外实习。课堂教材主要使用天津大学主编的《水利工程地质》（第四版）[1]，实验及野外实习采用武汉大学编写出版的实习教材[5]。
（二）水利工程地质课程内容
水利工程地质主要是研究水利水电工程建设中的工程地质问题。主要内容包括岩石及其工程性质，地质构造及区域稳定性，地表水流的地质作用及河谷地貌，地下水、岩溶及库坝区渗漏地质条件分析，岩体工程特性，坝基、边坡及洞室围岩稳定性分析，水利水电工程地质勘察等。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
荣冠，等水利类专业工程地质课程教学研究与改革探索
课程的教学分为课堂教学与实践教
两部分。课堂教学主要讲授地质学基础知识和水利三大类岩体（边坡、坝基及洞室围岩）稳定性分析基本理论。通过课堂教学力求使学生掌握工程地质学基本概念、工程地质分析基本原理和岩体稳定性评价基本方法。实践教学通过野外现场典型岩体、地质构造、地质作用等的直接观察和分析来增强感性认识、理解并深化工程地质理论知识，使学生初步具备分析工程地质条件和解决工程地质问题的能力。水利类工程地质课程教学基本内容可总结为地质学基础知识和岩体稳定性分析两方面，核心主线则是工程地质条件及工程地质问题的分析研究。课程室内外教学均是围绕该主线开展的。
二、水利工程地质课程中的难点及问题
（一）工程地质相关概念不易理解和掌握
对于水利专业的学生来说，工程地质课是他们第一次接触地质学知识。多数学生，尤其是来自平原地区的学生，缺少对地质现象的感性认识，这使他们更不易理解相关地质现象和地质作用。水利工程地质课程的开始部分主要讲述地质学基本概念，包括矿物和岩石的成因、成分及分类，内外力地质作用概念，产状、节理、断层、褶皱等地质构造，地层地史，地质图分析，区域稳定等。这些内容涉及矿物学、岩石学、地层古生物学、构造地质学等知识。这些概念和相关课程知识对于初学者来说完全是陌生的。例如：在分析沉积岩的石英砂岩与变质岩的石英岩区别时，一般学生很难从沉积作用和变质作用的成因角度深刻理解其矿物结晶程度、颗粒大小、矿物纯度、孔隙率等方面的差异。在现场分析褶皱构造时，不少学生容易把现代地形与褶皱形态混为一谈。实际上起伏的山脊为背斜，剥蚀的山谷为向斜往往是不对的，反过来，背斜核部易形成河谷低地，向斜核部则可能形成山脊。准确定位褶皱应根据现场垂直岩层走向观察结果，若有岩层按新老次序有规律地对称出现时，则可肯定有褶皱。然后根据岩层新老组合关系的分析确定褶皱的基本类型（背斜或向斜），进一步依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序判断褶皱的剖面类型和平面类型。但现场地层及其年代的划分，对于水利专业初学者而言是难以掌握的，况且岩层的产状及地层的划分往往又具有隐蔽性，因此，地质学基础概念往往是水利工程地质课程开始阶段学习的难点。（二）工程地质条件难以全面和深刻理解
工程地质条件指的是与工程建设有关的地质因素的综合，是自然历史发展演变的产物。对大型水利工程而言主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象（滑坡、崩塌、泥石流、风化、卸荷、侵蚀、岩溶、地震等）及天然建筑材料等6个方面。工程地质条件直接影响工程建筑物的安全、经济和运营管理。兴建大型水利水电工程，首先都要查明枢纽及库区的工程地质条件。不同地区的地质环境差异及水工建筑物类型的不同，对水利工程的影响也不同。教学中发现，学生对工程地质条件的复杂性认识不足，难以全面理解工程地质条件的内涵，这样自然导致对工程地质问题的把握不准。例如：西南水电工程主要集中在川、藏、滇、青等省区河流的深切河谷地区。该区域的自然地质环境十分复杂，相应地在此建高坝大库的工程地质条件也十分复杂。深切河谷往往首选高拱坝方案，此时地形地貌就是关键的地质条件，将直接影响工程高边坡的稳定与安全，同时影响并制约水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且为深覆盖层坝区，从坝基防渗及挡水建筑物安全的角度考虑多采用当地材料坝型，坝体防渗多为混凝土面板而非粘土心墙方案，这主要就是从天然建筑材料经济合理的角度考虑。
（三）对工程地质问题缺乏认识和实践经验
工程地质问题指的是工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。对大型水利工程而言主要包括坝基和坝肩抗滑稳定问题，坝基渗漏和渗透稳定问题，边坡稳定性问题，地下洞室围岩稳定性问题，水库渗漏、水库淤积、库周浸没、库岸再造，水库诱发地震等问题。工程地质学简单说就是分析工程地质条件，解决工程地质问题。因此，工程地质问题是课程的最终落脚点。不同水工建筑物由于对场地条件要求存在差别，其相应的工程地质问题也存在差异。实际工程中，全面揭示工程地质问题是有难度的，尤其是深层隐伏的地质问题，更是从浅表很难观察确认。目前对水利专业，工程地质课程一般在水工建筑物等专业课之前开设，许多学生对水工建筑物知之甚少，对水工建筑及枢
纽区可能会出现哪些地质问题更是难知一二。
例如：对水利工程三大坝型工程地质问题的分析。土石坝主要由粘土、碎石、块石等散体堆积而成，坝体允许产生较大的变形，它对坝基工程地质的要求较低，可以在软基和工程地质条件复杂的坝基上兴建。由于坝基河床地质条件多变，易出现过大沉降引起坝体裂缝、坝基渗漏和渗透变形问题，以及粉细沙层震动液化等问题。重力坝主要依靠坝身自重与地基间摩阻力来保持稳定。重力坝对坝基要求高，一般要求修在弱风化下部的岩基上。该类坝型最主要的问题就是过大变形或不均匀变形导致坝体裂开，软弱结构面组合形成深层滑移块体。拱坝主要通过拱作用传递荷载到坝肩，所以拱坝对两岸岩体的要求较高，而对河床坝基岩体要求相对要低。两岸拱座岩体应新鲜完整、无大断层，狭窄对称的“v”字形河谷是首选地形条件。此时应特别关注顺河向软弱结构面切割形成的滑移块体。由于学生在这一阶段对水工建筑物不熟悉，同时缺乏对三大坝型的现场感性认识，导致他们较难在合理评价相应工程地质条件的基础上深入分析潜在的工程地质问题。
（四）工程地质分析方法不易理解和熟练运用
由于工程岩体结构特征及力学特性的复杂性和不确定性，针对岩体变形与稳定性的工程地质分析方法主要是定性与定量结合，总体上是半经验半理论性的。针对实际工程，在较大程度上是以现场经验为前提，然后通过工程地质定性分析结合定量计算综合确定。工程地质的分析方法主要有工程地质类比法、图表法、室内外实验方法、力学模型定量计算法等。各方法都有一定条件和适用范围，即存在各自的优缺点。实际应用中宜将几种方法结合，互相补充。针对不同的工程地质问题，刚学习课程的学生对怎样合理选择分析方法缺乏经验，熟练掌握困难更大。
现以岩质高边坡稳定性评价为例，简要讨论工程边坡稳定性评价的基本思路。总体上边坡稳定性的影响因素包括地形地貌、岩体结构、地质构造、风化卸荷、水的作用、地震及构造运动和人类工程活动等。首先从经验上判断其稳定性主要从坡形坡高、岩体强度、坡体结构等直观判断，此时工程地质定性方法（如赤平投影）就是较好的方法。对于边坡浅表的变形及破坏情况，则主要考虑岩体的风化和卸荷程度，及其卸荷裂隙等的组合情况。对于边坡的整体及长期稳定性，则需通过详细的地质勘探，确定潜在的破坏模式和滑移边界，采用如三维极限平衡方法、有限元应力应变方法等计算其变形和稳定性。边坡变形模式及边界、结构面和岩体力学参数的确定是关键，同时还应合理考虑地下水及地震等因素的影响。所以对岩石边坡采用工程地质方法合理评价其稳定性是一项较复杂的工作，对于初学者来说是不易全面和熟练掌握的。
（五）工程地质实习和工程实践时间不足
工程地质教学来源于实践并回归于实践，其最鲜明的特点就是实践性强。教学实习和工程实践是巩固和加深地质理论知识的有效途径，是理论联系实际培养学生掌握科学方法和独立能力的重要渠道。地质实践教学的任务主要是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程问题，用已学到的理论知识观察分析现象，提出解决问题的方法与措施。例如：断层是工程地质学中的基本概念，但学生要理解断层的规模与工程特性、现场鉴别方法及其对工程的影响是较困难的。通过现场露头可以较直观地了解断层的三种形态类型及其基本特征，对较大规模的断层可引导学生从地形地貌不协调、地层的重复或缺失、伴生构造及构造岩、地表地下水的异常分布等方面来认识。在此基础上分析断层的级别、特征及其对工程的影响学生就容易理解和熟悉，然而由于教学时间及经费的限制，学生在实习和实践方面的机会相对较少。在有限的实习和实践时间内，如何合理安排教学实习路线及教学内容，让学生能够较好地掌握基本概念和原理，并初步具备分析和解决问题的能力，是目前水利工程地质实践教学中的一大难题。
三、水利工程地质课程改革探索
（一）课堂教学改革 1.突出重点分解难点
由于水利工程地质课程涉及较多概念和方法，同时关联较多课程，是一门综合性很强的课程。由于教学课时有限，要将所有内容都面面俱到地深入讲解，显然是不可取的。这就要求在讲授时有的放矢，合理安排教学内容，做到突出重点、解剖难点，始终把握地质学基本概念和岩体稳定评价两个主要内容，抓住工程地质条
和工程地质问题两条主线。这样可以使学生从较多的概念和方法中理清思路，把握课程主体框架。例如：在地质构造部分，阅读和分析平面地质图是重点，同时也是难点。平面地质图的阅读要求熟悉地层年代、产状、褶皱、断裂、地史等理论知识，同时需要结合具体工程分析不利条件及可能存在的问题。为此需要结合教学图件，详细分析褶皱、断裂等存在的依据，并讨论作为坝基或洞室的地质条件可能存在的不良地质问题。这样学生才能较快掌握地质图的分析方法及工程应用。
2. 理论联系实际
工程地质学的理论性较强，各种概念及分析方法较多。这些内容均源于地质作用和工程实践，在讲授课程时如只照本宣科，学生很难对一些抽象的概念及方法感兴趣，这样教与学的效果均较差。在教学过程中注重理论联系实际将是提高教学效果、提高学生学习兴趣的最好手段。例如：在讲授岩石和地质构造内容之后，学生对三大类岩石的特性及现场鉴别、具体的断层和褶皱构造的理解和分析仍是模糊的。笔者则以珞珈山为例，该地质体即为学生大学生活的环境，引导学生探寻珞珈山的岩石类型，以及是否存在断裂和褶皱。几乎所有学生都对此感兴趣，并乐于了解校园的地质情况。由此对珞珈山地层岩性进行介绍，在此基础上分析褶皱、逆断层及平移断层分布等。学生惊叹常在身边出露的岩石就是典型的石英砂岩，而校园内的樱花大道竟是一条逆断层。通过这个实例很好地将基本地质概念与周边的实际环境联系起来。
3. 传统与现代教学结合
水利工程地质课程内容较多、实践性强，而且课时有限，因此要求将传统教学与现代教学相结合，这样可以很好地发挥各自的优势。重要的概念及分析方法以黑板演绎并详细讲解，使学生的注意力集中，有利于学生对重点难点内容的深入理解和掌握。例如：在介绍层状岩层产状时，宜采用教学图件分步讲解，使学生切实理解走向、倾向、倾角的真实含义及实际意义。在讲解赤平投影原理时，则需按投影方法介绍点、线、面等的投影过程，使学生理解空间点、线、面与赤道平面投影的关系，这样结构面的空间产状与赤平投影图间的关系也就清楚了，后续运用其分析边坡稳定性也就简单易懂。水利工程地质课程涉及许多地质作用、地质现象及工程实例。此时多媒体演示则显示其优势，多媒体课件可提供大量信息，形象生动地展现自然现象及复杂事物，其效果是口头表达难以达到的，同时也可提高学生学习兴趣，节省讲解时间。课余时间鼓励学生通过国内外各种网络资源（特别是高校工程地质课教学资源）了解和学习相关工程地质知识，也可以用即时通讯方式解答学生的不同问题，利用现代网络资源最大限度地开展教学互动，让学生扎扎实实学好工程地质课程。
（二）实践教学改革
实践教学环节是保证和检验水利工程地质课程教学效果和质量的关键。要真正熟悉和掌握水利工程地质的知识及方法，各种不同类型的实习实践教学是必不可少的。以下从室内实验、校内现场教学及水利枢纽地质实习3个环节来介绍实践教学。
1.强化室内实验教学
武汉大学水利水电学院较早建成工程地质实验室。实验室主要有各种矿物、三大类岩石、古生物化石、构造模型、典型水利枢纽岩石、各种地质图件及影像资料。同时还配有偏光显微镜、gps 、电子罗盘、gis等设备和工具软件。目前实验室可以满足水利类专业本科教学要求。室内实验教学主要安排造岩矿物、岩浆岩、沉积岩及变质岩的认识。同时还讲授地质图阅读、罗盘及gps使用等教学内容。
以三大岩石的认识为例，这对于学生来说是难点，仅通过课堂讲解学生很难掌握岩石的特征和鉴别方法。在课堂讲授造岩矿物及三大岩类后，需要进行三大岩类认识的室内实验教学：学生按5人一组进行分组，每组学生提供三大类岩石标本各一盒。教师先复习岩石的成因、矿物组成、结构构造及分类等，然后以3种典型岩石为例分析矿物及结构特征，再分析其成因和类别。在此基础上让学生仔细观察各种岩石标本，由各组学生相互讨论以寻找鉴定矿物和岩石的规律和技巧。对学生的具体问题教师现场答疑，对相似矿物的鉴别、结构的理解等共性问题由教师总结分析。通过室内实验课教学环节基本可以使学生掌握常见岩石特征和鉴别方法，对后续现场实习具有重要意义。
2. 重视校内现场教学
武汉大学地处东湖之滨，校园内有珞珈山和狮子山，存在不少良
好的地质露头、各类地质构造较丰富。为配合基本地质理论知识讲授，笔者充分利用武汉大学校园内的珞珈山地区进行现场教学。该地区发育有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系等沉积岩，地层呈有规律的东西向条带状分布，呈现节理、断层、褶皱等地质构造。武汉大学水利水电学院从20世纪50年代开始，在珞珈山地区安排校内地质现场教学，实习路线从北向南横跨珞珈山，要求学生现场观察珞珈山地区岩石岩性、产状、风化、卸荷、隐伏岩溶、地下水露头、节理、断层、褶皱等现象。通过现场地质调查，学生可以理解地层划分及年代概念，熟悉产状的概念及测量方法，节理、断层及褶皱的鉴别和分析方法，最后独立完成简要的珞珈山地质调查报告。通过该单元的校内现场地质教学，可以进一步深化学生对基础地质概念和理论理解，培养学生独立分析和解决问题的能力。
3. 完善野外地质实习
（1） 水利枢纽地质实习目的与安排。工程地质野外教学实习是课程教学实践的最重要环节，目的在于巩固课堂所学的理论知识，使理论与实践紧密结合。通过对水利枢纽区地层、岩性、地质构造、地下水及外动力地质作用等的调查研究，使学生初步掌握野外地质工作的一般方法，了解水利枢纽工程地质条件及主要工程地质问题，熟悉地质报告编写及地质图件绘制的方法。实习教学包括路线教学、专题调研、现场讨论、内业整理等环节。通过现场调查、专题问题讨论、面试考查、实习报告编写等过程，培养学生野外地质工作能力和分析解决工程地质问题的能力。 （2） 野外实习区域及路线的选择。良好的实习区域与路线是满足工程地质野外实践教学要求的基础。实习区域应选择岩石类型及地层较丰富，河流地貌及水文地质现象发育良好，具备地质构造发育和风化、卸荷及边坡变形等外动力地质作用发育的地带。同时应具备典型的水利枢纽工程以便进行水利水电专业工程问题的分析讨论。在此基础上根据地层岩性及地质构造、河流地貌与地下水、边坡变形及稳定性分析、水利枢纽地质条件及工程问题等选择4～5条典型路线作为教学单元。路线选择注意地质现象的典型性及易识别性等特点，同时注意地质现象与工程实践的密切联系。
以武汉大学为例，从20世纪50年代开始，陆续建立了陆水实习基地、丹江口实习基地、韶山灌区实习基地等。2010年三峡工程建成后，又建立了湖北秭归三峡库区实习基地，选择茅坪至链子崖（郭家坝）、高家溪、泗溪、副坝大坝及永船等线路进行教学。三峡库区具有大量典型意义的地质露头，同时能够结合具体的水利工程建筑物（如大坝、副坝、高边坡等）进行工程地质条件与问题的分析。主要路线地层出露及地质构造较为齐全，风化、卸荷等动力地质作用和河流地质作用，以及地下水、岩溶等地质现象均有出露，能够满足水利类专业野外工程地质实习的要求。
（3） 野外实习环节及质量控制。整个实习期间每个教学单元要求有明确的教学内容。总体上要求完成：①典型剖面地层野外观察和描述，包括岩性、接触关系、产状及测量、岩浆岩和沉积岩及变质岩小构造观察、风化作用、地形图的使用等。②河流地貌及水文地质调查，包括河流侵蚀、堆积，河床、河漫滩及阶地观察，河谷边坡卸荷及变形，潜水露头，岩溶水，岩溶地貌等。③边坡变形及稳定性分析，包括典型卸荷拉裂体、崩塌体、滑坡体的现场调查，变形及破坏特征，边界条件，稳定性影响因素及评价，变形破坏成因，工程防护及治理方案等。④水利枢纽教学单元，主要侧重水利枢纽主要建筑物的组成及功能，大坝、副坝、高边坡、水工隧洞等主要工程地质问题分析。⑤资料整理及报告编写，主要是对现场观察的内容进行分析整理，按要求编写实习报告。
野外地质实习以小组为单位进行，实习过程要求分工明确、团结合作，现场特别强调纪律和安全。实习成绩评定综合考虑思想表现、组织纪律、操作技能、野外纪录、面试讨论及实习报告等。
（三） 英文教学探索
1. 工程地质英文教学意义
英语教学或中英文双语教学是目前本科教学改革的重要内容。基于高等学校培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型高素质人才的要求，高校对主要课程实行英文教学十分必要[6]。随着中国基础建设及能源等领域大规模工程的开展，在相应学科进行学术和业务交流已是基本要求。水利行业早已走出国门，承接或合作国际科研和工程项目。这就
求学生不仅有较高专业造诣，而且需要具备较好的英文文献阅读能力、语言表达和交流能力。
2. 工程地质课程英文教学实施
（1） 选定英文教材。工程地质英语教学，首先应选择合适的英文原版教材。国外出版的工程地质书籍较多，但适合国内水利专业使用的工程地质英文教材较少。这主要是国外很少有专门针对水利类的工程地质教材，多数教材是针对工程地质专业编写的。考虑到初学及课时情况，笔者建议采用tony waltham编著的《foundations of engineering geology》 （third edition）[7]，这本教材包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土力学特性、边坡、隧洞及采空区等，内容简洁，通俗易懂。其次，推荐f. g. bell编著的《engineering geology》（second edition）[8]作为主要参考书。这本教材内容较全面，包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土工程特性、地质勘查及洞室、边坡、坝基等内容。在工程地质英文教学过程，建议学生使用网络资源，国外知名大学有不少工程地质课程资料[9]可供参考，同时从《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等国际学术刊物学习有关论文及知识。由于专业需要，学生还需使用中文版的水利工程地质教材作为对照读物。
（2） 英文课件及教学。英语课堂教学主要采用多媒体方式，可提高讲授速度和效率。在制作英文教学ppt时，应尽量简洁明了、图文结合，英文一定要规范。对一些专业性强的知识（如专业术语）可适当加中文注释。授课语言主要为英语，对不易理解的内容可用中文解释。为了保证教学效率，要求学生课前进行适当预习。课堂上采取师生互动形式，提高学生英语表达能力。平时作业、小测验及期末考核均要求采用英文进行。授课教师自身英文必须熟练，首先是专业概念及术语的准确表达，其次是发音的准确。
（四） 课程考核方式
为更好开展工程地质教学工作，其中一个重要环节是课程考核。课程考核目的是考察学生掌握知识的情况及分析问题的能力，科学有效的考核方式可以充分发挥学生的主动性和能动性，从而提高教学效果和质量。目前水利工程地质课程包括室内教学和野外实习两个部分，一般是独立考核。其中室内教学部分主要考察地质基本知识及水利工程相关岩体稳定性评价方法的掌握情况，成绩主要由平时作业、课堂小测验、专题讨论及期末闭卷考试组成，要求学生以掌握地质知识和工程问题分析方法为主，鼓励平时交流讨论，避免考试突击的学习方式。野外实习考核主要考察学生基本技能的掌握情况，侧重考核问题的分析理解能力，从现场主动性、操作技能、综合分析、面试讨论、实习报告及组织纪律等方面综合评定。
文章总结笔者多年教学实践经验及课程改革探索供高校同行参考，以期在提高水利工程地质教学质量，提高学生学习积极性和培养学生创新能力方面发挥积极作用。
参考文献：
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research and reform exploration on teaching methods of engineering
geology for water conservancy specialty
rong guan， zhou chuangbing， chen yifeng
（school of water resources and hydropower， wuhan uni
iversity， wuhan 430072， p. r. china）
abstract： engineering geology， with rich teaching content and strong practicality， is one of the fundamental courses for students majoring in water conservancy. it is worthy to be deeply discussed on how to effectively improve the quality of teaching in the classroom and the field geological practice. difficulties of the course and practical problems in teaching were analyzed in detail. meanwhile， teaching experience and reform exploration were comprehensively introduced from the point view of classroom teaching， practical teaching， bilingual teaching and course assessment， respectively. it is proposed that in classroom teaching， theory should be closely tied to the engineering practice. in practical teaching， the ability of students on how to discover， analyze and solve engineering geological problems should be emphasized. carrying out bilingual teaching is an inevitable trend to train international talent and students’ comprehensive ability should be fully disclosed in assessment system.
水利工程概论论文范文5
与科目
专业
10月18日（星期六）
10月19日（星期日）
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上午
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14:30-17:00
9:00-11:30
14:30-17:00
公共课 （03706）思想道德修养与法律基础（03709）马克思主义基本原理概论（00009）政治经济学（财经类）（02199）复变函数与积分变换（04183）概率论与数理统计（经管类）（00018）计算机应用基础 （00429）教育学（一）
（00020）高等数学（一）（00023）高等数学（工本）（00022）高等数学（工专）（00065）国民经济统计概论（00054）管理学原理 （03708）中国近现代史纲要（04729）大学语文（03707）毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论（02197）概率论与数理统计（二）（04184）线性代数（经管类）
（02198）线性代数
（00041）基础会计学 （00012）英语（一）（00015）英语（二）（00420）物理（工）（00043）经济法概论（财经类）（00051）管理系统中计算机应用（00053）对外经济管理概论 教师资格考试（990001） （99054）中教教育学 （99055）中教心理学 （99052）小教教育学 （99053）小教心理学 专
科 汉语言文学（050114） （00529）文学概论（一）（00031）心理学 （00536）古代汉语 （00534）外国文学作品选（00531）中国当代文学作品选 （00533）中国古代文学作品选（二） 会计
（020203） （00067）财务管理学 （00065）国民经济统计概论 （00156）成本会计
（00070）政府与事业单位会计 （00043）经济法概论（财经类） 法律
（030112） （00242）民法学 （00261）行政法学
（00223）中国法制史 （00243）民事诉讼法学 （00244）经济法概论 英语
（050207） （00596）英语阅读（二） （00795）综合英语（二） （00597）英语写作基础 （00794）综合英语（一） 行政管理
（030301） （00147）人力资源管理（一）（00163）管理心理学 （00341）公文写作与处理（03349）政府经济管理概论 （03350）社会研究方法（00182）公共关系学 （00312）政治学概论
（00043）经济法概论（财经类） 公安管理
（030403） （05679）宪法学 （00245）刑法学 （00260）刑事诉讼法学 （00358）刑事侦查学 工商企业管理（020201） （00147）人力资源管理（一） （00065）国民经济统计概论（00148）国际企业管理 （00041）基础会计学
（00055）企业会计学 （00043）经济法概论（财经类） 计算机信息管理（082207） （04754）电子商务与电子政务（02316）计算机应用技术 （00342）高级语言程序设计（一） （00041）基础会计学
（02384）计算机原理 （02120）数据库及其应用（00144）企业管理概论 护理学
（100701） （02901）病理学 （02903）药理学（一）
（02996）护理伦理学 （02998）内科护理学（一）（02113）医学心理学 （03001）外科护理学（一）（03002）妇产科护理学（一） 秘书
（050102） （00854）现代汉语基础 （00341）公文写作与处理 （00182）公共关系学 （00040）法学概论
（00509）机关管理 计算机及应用（080701） （02142）数据结构导论 （00342）高级语言程序设计（一） （04732）微型计算机及接口技术 （02120）数据库及其应用 律师
（030111） （00922）经济法原理与实务 （00919）刑法原理与实务（一）（00918）民事诉讼原理与实务（一） （00921）商法原理与实务 （05677）法理学（00917）民法原理与实务 藏语言文学（050120） （04964）公共关系学（藏） （00591）藏族历代文选 （00590）藏族文学史 （00829）藏文写作（一） 电力系统及其自动化（080604） （02151）工程制图 （02271）电机学 （02273）电子技术基础（二） （02277）微型计算机原理与应用 水利水电建筑工程（080901） （02391）工程力学（二） （02455）水工结构与水电站 （02386）土木工程制图 （02389）建筑材料 小学教育
（040103） （00409）美育基础
（00405）教育原理 （00410）小学语文教学论 （00411）小学数学教学论 （00416）汉语基础
（00412）小学班主任
（00395）科学、技术、社会 金融
（020105） （00075）证券投资与管理 （00065）国民经济统计概论 （00074）中央银行概论（00055）企业会计学 （00043）经济法概论（财经类） 旅游管理
（020209） （00195）导游业务 （00194）旅游法规 （00190）中国旅游地理 （00187）旅游经济学 学前教育
（040101） （00386）幼儿文学
（00384）学前心理学 （00385）学前卫生学
（00388）学前儿童数学教育 （00397）学前儿童音乐教育（00393）学前儿童语言教育 （00383）学前教育学（00390）学前儿童科学教育 中职衔接专科 人物形象设计（050436）
（中职衔接专科） （00688）设计概论
（01767）形象流行趋势
饭店管理（020211）（中职衔接专科） （00058）市场营销学 （00194）旅游法规 （00199）中外民俗 （00193）饭店管理概论 本科 汉语言文学
（本科）（050105） （00037）美学
（00540）外国文学史 （00812）中国现当代作家作品专题研究 （00538）中国古代文学史（一）（00539）中国古代文学史（二） （00537）中国现代文学史（00541）语言学概论 经济学
（本科）（020115） （00143）经济思想史 （00142）计量经济学 （00138）中国近现代经济史
会计
（本科）（020204） （00058）市场营销学
（00162）会计制度设计 （00149）国际贸易理论与实务（00150）金融理论与实务 （00160）审计学
（00159）高级财务会计 （00158）资产评估
（00161）财务报表分析（一） 法律
（本科）（030106） （05678）金融法 （00259）公证与律师制度（00262）法律文书写作（00257）票据法 （00263）外国法制史
（05680）婚姻家庭法 （00233）税法
（00169）房地产法 英语
（本科）（050201） （00087）英语翻译 （00830）现代语言学 （00833）外语教学法 （00604）英美文学选读
电力系统及自动化（本科）（080605） （02306）自动控制理论（二） （02653）高电压技术 （02312）电力系统远动及调度自动化 （02268）电力企业经济管理 律师
（本科）（030108） （00230）合同法 （00246）国际经济法概论（00993）法院与检察院组织制度 （00229）证据法学（00924）婚姻家庭法原理与实务 （00925）公证与基层法律服务实务
（00228）环境与资源保护法学 藏语言文学
（本科）（050111） （04966）藏传因明学 （04970）藏族历史 （00585）（藏族）古代文学作品选（三） （04971）藏族现当代文学作品选 政治学
（本科）（030308） （00318）公共政策
（00320）领导科学 （00350）西方近现代政治思想（00315）当代中国政治制度 （00352）党的建设
（00316）西方政治制度 （00351）中国近现代政治制度 数学教育
（本科）（070102） （02010）概率论与数理统计（一） （02018）数学教育学 （02012）实变与泛函分析初步 （02009）抽象代数 公安管理
（本科）（030401） （00369）警察伦理学 （00235）犯罪学（一） （04729）大学语文 （00371）公安决策学（00373）涉外警务概论 金融
（本科）（020106） （00067）财务管理学 （00076）国际金融 （00077）金融市场学 （00051）管理系统中计算机应用 工商企业管理
（本科）（020202） （00151）企业经营战略（00067）财务管理学 （00149）国际贸易理论与实务 （00154）企业管理咨询 （00152）组织行为学 计算机及其应用（本科）（080702） （02331）数据结构（04747）Java语言程序设计（一） （02326）操作系统
（04735）数据库系统原理 （02325）计算机系统结构（04737）C++程序设计 （02333）软件工程
（04741）计算机网络原理 水利水电建筑工程（本科）（080902） （02439）结构力学（二） （02461）水工钢结构 （02466）水电站
畜牧兽医
（本科）（090403）
（02795）动物营养与代谢病防治
草业科学
（本科）（090117） （03709）马克思主义基本原理概论
（03708）中国近现代史纲要 （00015）英语（二） 化学教育
（本科）（070302） （03709）马克思主义基本原理概论 （00342）高级语言程序设计（一） （03708）中国近现代史纲要 （00015）英语（二） 旅游管理
（本科）（020210） （00058）市场营销学 （00054）管理学原理 （00197）旅游资源规划与开发 （00152）组织行为学 行政管理学
（本科）（030302） （00320）领导科学
（00067）财务管理学 （00319）行政组织理论 （00316）西方政治制度 （00034）社会学概论
（00322）中国行政史
（00323）西方行政学说史 护理学
（本科）（100702） （03006）护理管理学
（03203）外科护理学（二） （03008）护理学研究
（03009）精神障碍护理学 （00182）公共关系学（03005）护理教育导论（03201）护理学导论 （03007）急救护理学（03010）妇产科护理学（二）（03011）儿科护理学（二）（04436）康复护理学 建筑工程
（本科）（080806） （02440）混凝土结构设计 （03347）流体力学 （02275）计算机基础与程序设计（02448）建筑结构试验 （02447）建筑经济与企业管理 计算机信息管理
（本科）（082208） （02142）数据结构导论（00910）网络经济与企业管理 （04735）数据库系统原理 （02628）管理经济学（03173）软件开发工具（04737）C++程序设计 （04757）信息系统开发与管理 计算机网络
（本科（080709） （02331）数据结构（04747）Java语言程序设计（一） （04749）网络工程（04735）数据库系统原理 （02379）计算机网络管理 （04742）通信概论
（03142）互联网及其应用 小学教育
（本科）（040112） （06230）小学艺术教育 （00458）中小学教育管理 （03329）小学语文教学研究（00466）发展与教育心理学 （03330）小学数学教学研究（03301）中小学教师信息技术（高级） 电力发供用技术
（本科）（080609） （03709）马克思主义基本原理概论
（03708）中国近现代史纲要 （00015）英语（二） 铁路运输工程
（本科）（081712） （03709）马克思主义基本原理概论
（03708）中国近现代史纲要 （00015）英语（二） 学前教育
（本科）（040102） （00024）普通逻辑（00401）学前比较教育（00409）美育基础（00886）学前儿童心理卫生辅导 （00883）学前特殊儿童教育
（00403）学前儿童家庭教育 （00402）学前教育史
（00399）学前游戏论 （00467）课程与教学论
（03301）中小学教师信息技术（高级） 音乐教育
（050408） （00730）中外音乐史
高职衔接本科 铁道机车车辆
（081738）（高职衔接本科） （06357）机车构造原理 （11660）列车制动 （06358）机车车辆制造及修理工艺 （06361）车辆工程 美术教育
（050410）
（高职衔接本科） （00742）美术技法理论 （00744）美术鉴赏 （00746）美育概论
交通土建工程
（080809）
（高职衔接本科） （06289）工程招投标与合同管理 （06087）工程项目管理
汽车运用工程
（080610）
（高职衔接本科） （03709）马克思主义基本原理概论
（03708）中国近现代史纲要
工程造价管理
（082231）
水利工程概论论文范文6
【关键词】能源概论；教学改革；互联网
一、引言
我国是一个富煤、贫油、少气的国家，即是一个以煤为主要能源资源的国家。今后长时期内，煤炭仍然是主要能源，并且消费量逐年上升，这样使得中国的大气污染面临巨大困难。我国目前各种环境污染处于相当严重的局面，合理利用资源，开发利用可再生能源、不断改善生态环境，对确保我国经济、社会可持续发展具有深远意义。
我校该课程选用《能源与环境系统工程概论》一书为参考教材，针对能源经济专业大二学生进行教学，共30学时，旨在通过交叉学科的学习，让学生关注工业发展和能源开发过程中其对环境的影响问题。但是由于本门课程授课对象主要是能源经济专业的学生，他们主要以经济为主，所以对本门课程的重视程度不高；其次，该课程全部以理论课时为主，内容抽象，综合性强，使得许多学生不能认真对待。鉴于此，笔者根据自身授课经验，结合本课程实际情况，提出互联网、问题-探索式教学方法优化《能源概论》教学。
二、互联网在多媒体教室的应用
《能源概论》大部分内容是基本知识及基本理论的介绍，如系统工程的基本知识与环境系统的基本理论、各种能源利用的技术和现状、制冷技术和引起的环境问题、各种污染物的排放及控制等，因此，传统的板书教学模式很难激发学生的学习兴趣以及对知识点的理解。互联网多媒体教学可以直观、形象、生动的展示《能源概论》的教学内容，另外还能够充分发挥计算机的作用，计算机不在仅仅是播放PPT的工具。
笔者在《能源概论》授课过程中发现，按照传统的制作ppt授课方式进行教学，学生对于所授的理论知识并没有表现出很高的学习兴趣与积极性，而通过在讲述理论知识的同时利用互联网技术，通过各种视频网站对课堂的内容进行对应的实物操作演示，明显增加了同学们的上课热情。比如在讲到人工系统时，说明运用系统工程的方法全面考虑，统筹安排，既解决洪水问题又尽量减少损失，三峡大坝就是一个很好的例子。由于大部分学生并没有见过真正的三峡大坝，加上单纯的讲解并没有在学生那里留下深刻的印象，所以学生很不理解。但是当我用10分钟时间利用优酷视频网站提供的三峡大坝三维动画进行了实物播放后，同学们的好奇心被调动起来，因此在播放的过程中学生集中精神观看了视频，获得了第一手的感性认识。因为视频直观地展示了三峡大坝整个工程的构建，运行及原理，使得本人在进行理论讲述时学生能够很容易的理解所讲授的内容。通过与学生的交流发现，相比传统的教学方式，学生更喜欢这种授课模式，一方面加深对理论知识的认识程度，另一方面调动了学生的积极性，调节了课堂气氛，教学质量有所提高。
三、问题-探索式教学
问题-探索式教学方法主要以学生为主体，学生在教师组织和指导下进行知识学习的一种教学方法。教师在课堂教学中，通过提出一些问题调动学生学习的主动性和积极性，充分发挥学生自主学习，使学生成为课堂的主体。如在讲到水体污染与控制一节时，要求学生通过查阅文献、书籍等途径收集一些关于水污染的实例以及处理办法，通过课堂上的讨论，激发学生自主学习，不仅增强师生互动，而且培养学生养成获取知识、消化知识的能力。
四、结论
通过互联网、问题-探索式教学等方法对《能源概论》这门课进行教学改革探索，借此提高课程的教学质量和调动学生的积极性，逐步培养学生自主学习的能力。同时，也为《能源概论》教学改革提供一定的思路，力求做出有益的探索。
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