土木工程专业工程地质课程改革探索

土木工程专业工程地质课程改革探索

摘要:为了提高土木工程专业本科专业基础课“工程地质”的教学质量,针对“工程地质”课程的教学现状,分析了课程教学存在的问题,并结合沈阳工业大学的教学改革实践,提出了创新教学模式、加强实习环节,利用信息化平台,采用部分翻转课堂和问题导向教学手段,对进一步提高教学质量和培养土木工程专业化人才有着积极作用。

关键词:土木工程;工程地质教学;教学思考;教学改革

随着国民经济的发展,社会对人才的需求从单一的专业型向复合型、创新型转变[1],指出:“人是科技创新最关键的因素,创新的事业呼唤创新的人才;创新驱动实质上是人才驱动,要在创新中发现人才,培育人才,凝聚人才,为全面建成小康社会和实现中国梦提供强大的人才支撑”。深化改革,培养优秀的创新型人才,作为人才培养的基地高校应该走在时代的前列。高等教育工作者们一直致力于教育改革和探索,土木工程专业“工程地质”课程与工程联系紧密,课程目的是让学生掌握工程地质方面的基本知识,培养学生对地质条件进行评价和解决与工程建筑有关的工程地质问题的能力,同时也是学习后续课程和毕业设计不可缺少的基础课。传统教学重视理论内容,忽略了社会需求,容易造成知识与社会脱节[2],现代教育为了拓宽学生知识面,对专业基础课课时进行了一定的压缩,知识体系和内容也需要精简以及加入与经济社会发展相适应的内容,因此,适时地进行教学方式和方法的改革和创新,改善教学效果是很有必要。

1工程地质教学存在的问题

1.1教学模式

“工程地质”是土木工程各个专业基础课程,同时也是一些后续课程的基础课,它与土力学、岩土工程、基础工程、桥涵水文等专业课密切相关,因此,掌握好工程地质知识为后续专业课打好基础至关重要。传统的教学模式往往只重视基础理论知识的讲授,脱离工程地质课程与工程选址和地质评价等密切关系,由于高校课程体系调整,使得课时相应减少,知识内容随之被压缩,教师为了突出课程内容的重点和完成教学任务,采用传统的教学手段讲解专业概念和理论变得枯燥乏味和不易理解,讲解容易变得空洞,慢慢使学生失去兴趣,无法达到理想的教学效果。例如对常见矿物、三大类岩石、地质构造等理论知识的讲解,只能在课件中简单地展示,学生学习起来缺乏感性认知,因此教学模式的改革和探索势在必行。

1.2工程地质实习

认识实习是本科教学中至关重要的环节,是对理论教学的理解和提升,让学生有感性的认知和一定的动手能力。目前各高校对“工程地质”实习环节的设置不尽相同,有的高校由于附近没有适合的地质条件,无法进行相关的野外地质实习;有的高校由于学时压缩,没有设立单独的工程地质实习环节;也有的将工程地质实习放到生产实习里面,实习主要是借助在建工程的基坑开挖现场,没有专门把地质实习独立出来,学生无法对岩石、地层构造有形象上的进一步认知和感触,造成理论和实际脱节,教学效果会大打折扣,无法达到预期的教学目的。

2教学改革与实践

2.1部分翻转课堂与问题导向教学方法结合

翻转课堂教学模式从以教师为中心,转变到以学生为中心,先学后教,让学生课前对讲授的内容和视频进行预习和了解,可以独立完成知识的学习,然后通过课堂教学进一步深化,增加了学生和老师交流沟通的时间,提高学生学习的能动性和积极性。由于专业基础课学生数量较多,完全做到翻转课堂有一定难度且不好掌控学习效果,采用部分翻转课堂,运用更加轻松灵活,课前引导学生带着问题去查找相关资料[3],然后由老师在课上带领同学讨论和讲解,提高了学生思考问题和解决问题的能力。教师对学习过程进行把控,引导学生掌握基本课本知识,又侧重于工程地质的应用。例如,讲到褶皱的构造一章,留给学生的问题是涵洞的选址问题,给学生介绍一定的预备知识,如岩石应力、岩爆等相关知识,鼓励学生去思考和查找知识解决问题,鼓励学生小组可以有不同的见解,必须用合理的理由去解释。最后教师在课堂中结合工程实践所面临的多种复杂问题,引导学生从简单的基础知识运用和思考到工程实践多方面因素考虑来解决问题[4]。因此针对工程地质课堂尝试部分翻转课堂以及问题导向的教学方法,有利于学生迅速掌握专业知识和提高解决问题的能力。

2.1.1利用在线教学平台部分翻转课堂

强大的在线教学平台为翻转课堂提供了条件,在线教学平台开放、共享、实时沟通和交流,可以及时得到学习分析和反馈,提高了教学效率和教学质量。工程地质课程信息量大,利用互联网在线教学平台可实现部分翻转课堂,如超星、雨课堂等,老师可以提前上传课件和录制语音,并预留问题,学生可以下载手机APP进行学习和查看,同时根据工程地质课程特点,上传和章节学习内容相关联的图片和视频,帮助学生从感官上理解和接受,如不良地质现象章节中,可增加不良地质现象发生的视频和图片,帮助学生理解。学生可以通过教学平台提问题,并鼓励其他学生尝试回答和探讨,针对讨论集中的问题,最后由老师在课堂上解答。

2.1.2问题导向

问题导向教学方式与传统的教学方式不同,传统的教学是从基本概念到知识体系,而问题导向的方式可以直接从工程问题出发,分析问题,逐渐展开,在分析和解决问题的过程中,对基本的知识和理论进行讲解,学习基本理论是为了解决工程问题,带有较强的学习目的性。授课过程中,教师围绕问题进行讲解,本节以地下水这个工程中重要的影响因素为例,从地下水对工程影响的问题切入,主要有地下水引起软土地基的沉降;动水压力产生流沙和潜蚀;地下水的浮托作用;承压水造成基坑突涌;地下水对钢筋混凝土的腐蚀等,讲解这些影响时,借助工程实例灾害图片,吸引学生逐渐带入地下水概念、埋藏、性质及类型等知识点,通过问题导向讲解方式,可以做到提高学生兴趣和思考能力,达到更好的学习效果。

2.2建立工程地质实习基地

工程地质实习帮助学生深化基本理论知识、基本地貌、水文地质条件以及不良地质作用对工程的影响,建议与地质专业的兄弟院校建立长期的合作关系,地质专业院校资源丰富,拥有自己的地质博物馆;熟悉户外地质特点和线路,可构建长期稳定的教学基地和平台,满足学生户外实习环节的需要,建立地质实习基地,带领学生去参观户外地质构造,野外实习过程中由老师带领学生指导和讲解地质现象,让学生从实习观察中掌握基本技能和理论,可做到从理论学习到实习认知的完美结合,可以提高学生对工程地质专业知识的认识能力,达到书本知识和实践相结合,取得更好的教学效果。

3结语

教育理念的改革是顺应社会发展的需求,信息科技的发展使教师可以有更多教学手段,经过探索和改革,明确课程目标、定位、重点,借助平台可实现部分翻转课堂和问题导向的教学方法应用到“工程地质”课程中,让学生获得不一样的学习和交流的体验,增强了师生之间的交流互动,提高了共同探讨学习的能力,但这种教学模式还需要不断摸索和创新;其次是加强工程地质实习,让学生从书本理论知识到感性认识进而深化理论知识,从而达到更好的教学效果。

参考文献

[1]陈亮亮,李建华,陈国新.综合性实验与学生创新能力的培养[J].当代教育理论与实践,2015(4):84-86.

[2]贺寒辉,覃永晖,杨光,等.转型背景下土木工程专业课程考核体系改革[J].科教文汇(中旬刊),2018(6):55-56,59.

[3]李敏.翻转课堂教学设计研究[J].教育现代化,2018,5(36):318-320,334.

[4]潘虹,郑源.工科专业基础课应用PBL教学模式研究[J].中国电力教育,2017(12):65-67.

作者:刘朋 鲁丽华 白泉 单位:沈阳工业大学建筑与土木工程学院