胡衛(wèi)東 楊恒山 劉曉紅
(湖南理工學(xué)院,湖南 岳陽 414000)
土木工程專業(yè)工程地質(zhì)實習(xí)的教學(xué)改革
胡衛(wèi)東 楊恒山 劉曉紅
(湖南理工學(xué)院,湖南 岳陽 414000)
土木工程專業(yè)的工程地質(zhì)實習(xí)是專業(yè)培養(yǎng)計劃中對于提高專業(yè)技能和專業(yè)素質(zhì)非常重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。文章針對實習(xí)教學(xué)普遍存在的問題,提出了具體的教學(xué)改革措施,探討了提高工程地質(zhì)實習(xí)質(zhì)量的有效途徑。
土木工程;工程地質(zhì)實習(xí);教學(xué)方法
在土木工程課程體系中,工程地質(zhì)學(xué)是一門必開的專業(yè)基礎(chǔ)課程,而工程地質(zhì)實習(xí)是其中很重要的實踐性環(huán)節(jié)。根據(jù)多年試驗實習(xí)教學(xué)的經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)在土木工程專業(yè)開設(shè)的工程地質(zhì)學(xué)實習(xí)教學(xué)中普遍存在著地質(zhì)學(xué)知識背景不足、課程重視度不夠、實習(xí)教學(xué)流于形式、實習(xí)教學(xué)方法陳舊和師資相對薄弱等問題。針對以上問題,對土木工程專業(yè)下的房屋建筑和道路橋梁兩個方向的工程地質(zhì)實習(xí)教學(xué)進(jìn)行了教學(xué)改革和實踐探索,旨在加強(qiáng)和提高學(xué)生工程地質(zhì)學(xué)的專業(yè)技能和專業(yè)素質(zhì),培養(yǎng)具有創(chuàng)新性能力的高素質(zhì)人才。
工程地質(zhì)學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,涉及到地學(xué)領(lǐng)域的許多學(xué)科,它的產(chǎn)生與發(fā)展同人類的工程經(jīng)濟(jì)活動始終有著密切關(guān)系。課程教學(xué)旨在使學(xué)生了解工程建設(shè)中的工程地質(zhì)現(xiàn)象和問題,研究巖土工程性質(zhì)及其在自然或人類活動影響下的變化,查明和分析建設(shè)場地的工程地質(zhì)條件,分析、預(yù)測和評價可能存在的問題及其影響和危害,提出防治不良地質(zhì)現(xiàn)象的措施,培養(yǎng)學(xué)生閱讀地質(zhì)資料、解決工程地質(zhì)問題的能力,為后續(xù)的土力學(xué)、巖體力學(xué)、基礎(chǔ)工程等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。工程地質(zhì)實習(xí)雖然時間較短,在很多高校土木工程專業(yè)中只有一周時間,但專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)方案所設(shè)的每一門課程都應(yīng)是整個有機(jī)體的一部分,有其他課程不能取代的作用,否則,會使學(xué)生喪失某方面的專業(yè)技能和專業(yè)素質(zhì)。工程地質(zhì)學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的科學(xué),實踐出真知充分說明了工程地質(zhì)實習(xí)教學(xué)的重要性。美國麻省理工學(xué)院在上世紀(jì)90年代重建工程教育的時候明確提出回歸工程實踐的口號,這種理念在世界一流大學(xué)工程教育的改革實踐中得到了充分體現(xiàn)。地質(zhì)學(xué)的一些地質(zhì)術(shù)語比較抽象,甚至需要想象,直接理解往往有一些困難,需要建立感性認(rèn)識,這些需要通過實驗實習(xí)、實訓(xùn)的途徑加以解決,表現(xiàn)出較強(qiáng)的實踐性。通過實習(xí)可以驗證、鞏固和學(xué)習(xí)與實驗實習(xí)有關(guān)的理論知識,使學(xué)生懂得野外地質(zhì)工作的基本方法,熟悉工程地質(zhì)問題及其處理方法,加深對學(xué)科知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生符合唯物主義的,實事求是的科學(xué)思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。
實習(xí)教學(xué)大綱是根據(jù)學(xué)科內(nèi)容及其體系和教學(xué)計劃的要求編寫的教學(xué)指導(dǎo)文件,以綱要形式規(guī)定課程的教學(xué)目的、任務(wù)、知識、技能的范圍、深度與體系結(jié)構(gòu),教學(xué)的基本要求,明確了重點和難點,是進(jìn)行教學(xué)工作的主要依據(jù),也是指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生能力的綱要。針對地方院校的土木工程專業(yè)的特點,按照地方高校的培養(yǎng)目標(biāo),調(diào)整了實習(xí)教學(xué)大綱,將野外巖石、礦物的初步認(rèn)識與鑒定,人工挖孔樁成井、成樁工藝實習(xí),基坑、邊坡支護(hù)及邊坡上不良地質(zhì)現(xiàn)象的野外實習(xí),工程地質(zhì)勘察及原位測試的野外實習(xí)列入主要實習(xí)內(nèi)容。實習(xí)指導(dǎo)書是教學(xué)過程中的重要依據(jù),實習(xí)指導(dǎo)書的質(zhì)量直接影響實習(xí)的效果。在編寫指導(dǎo)書時嚴(yán)格按照教學(xué)大綱的要求,考慮專業(yè)需要,結(jié)構(gòu)學(xué)科特點,突出地方特色,并根據(jù)現(xiàn)行的實驗條件,引入多媒體教學(xué)手段,體現(xiàn)了教學(xué)改革的方向。還應(yīng)注意到指導(dǎo)書必須具有系統(tǒng)性和科學(xué)性,突出重點和難點,注重對學(xué)生創(chuàng)新思維和實際能力的培養(yǎng)。為配合教學(xué)方案的實施,把精心編制的實習(xí)教學(xué)大綱和實習(xí)指導(dǎo)書都掛在校園網(wǎng)上,讓學(xué)生能自主學(xué)習(xí)。
按照新編的實習(xí)教學(xué)大綱,把工程地質(zhì)實習(xí)教學(xué)分為室內(nèi)實驗和野外實踐實訓(xùn)教學(xué)。室內(nèi)實驗涉及地質(zhì)領(lǐng)域的實驗室,如各類巖石標(biāo)本實驗室,地質(zhì)構(gòu)造模型室。多年來,聯(lián)系和建立了多個野外固定的地質(zhì)實習(xí)基地,從而改善了實踐教學(xué)條件。實習(xí)前的準(zhǔn)備工作是地質(zhì)實習(xí)不能忽略的環(huán)節(jié)。教師作為實習(xí)教學(xué)的組織者,從思想認(rèn)識、實習(xí)用具、實習(xí)地點等方面,做好實驗實習(xí)前的一切準(zhǔn)備工作,以確保實習(xí)教學(xué)的順利進(jìn)行。首先,做好實習(xí)動員工作,讓學(xué)生明確地質(zhì)實習(xí)的目的和要求,宣布實習(xí)紀(jì)律,特別是野外實習(xí)的開放性、分散性不便于管理,聽從安排,遵守紀(jì)律顯得尤為重要,要求學(xué)生提前溫習(xí)相關(guān)課程知識,了解地址現(xiàn)象,地質(zhì)問題。其次,準(zhǔn)備好實習(xí)中需要用到的儀器設(shè)備,如地質(zhì)標(biāo)本、地質(zhì)模型、放大鏡、照相機(jī)等。第三,精心選擇實習(xí)路線。遵循三個原則:第一是就近原則,盡量減少實習(xí)開支,充分利用本市所在地豐富的地質(zhì)資源;第二是原則選取有關(guān)重點工程;第三是實習(xí)內(nèi)容不重復(fù)。
1.采用多媒體,加大教學(xué)信息量。多媒體具有圖文并茂,可以使用聲音、視頻等特點,表現(xiàn)力豐富,并可以用動畫的形式展現(xiàn)有關(guān)實習(xí)和事件過程,從而使教學(xué)內(nèi)容變得生動有趣,對于加大教學(xué)信息量,解決教學(xué)難點、重點十分適用。教師通過制作多媒體課件,突出工程地質(zhì)實驗實習(xí)的特色和重點,增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,彌補課堂理論教學(xué)和實踐教學(xué)的不足,并根據(jù)需要可不斷更新補充相關(guān)知識的信息量。在室內(nèi)實驗教學(xué)中,將地質(zhì)構(gòu)造中如巖層產(chǎn)狀、褶皺、斷層、節(jié)理裂隙、地層的接觸關(guān)系,以及它們對土木工程的制約影響,造成的工程事故,工程的處理措施等制成多媒體,使學(xué)生對五顏六色礦物的形狀,三大類巖石的產(chǎn)狀,結(jié)構(gòu)與構(gòu)造,以及與工程的關(guān)系有了直觀的了解。使學(xué)生比較深入理解巖石與土的地質(zhì)學(xué)特征與工程特性,充分認(rèn)識巖石與土在工程中所起的作用。
2.在教學(xué)中貫穿工程實例教學(xué)。實習(xí)教學(xué)要注重思維認(rèn)識事物的結(jié)果和過程,為學(xué)生提供探索知識的思維方法,堅持將實例教學(xué)運用于教學(xué)整個過程。實例教學(xué)是理論聯(lián)系實際的需要,是實現(xiàn)教學(xué)目的的需要。例如到邊坡護(hù)坡工程觀測點時,可以恰當(dāng)引用邊坡失穩(wěn)的工程實例,說明滑坡造成的巨大損失;又例如在基坑支護(hù)工程觀測點,可以講解基坑支護(hù)不同類型和適用范圍,引用工程實例缺少或不當(dāng)?shù)闹ёo(hù)形式帶來的破壞,從而強(qiáng)調(diào)了基坑支護(hù)的選型重要。在實習(xí)過程中通過實例教學(xué)鼓勵學(xué)生用所學(xué)的知識分析和解決平時所能見到的巖土工程問題,引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生從專業(yè)角度思考問題,培養(yǎng)他們分析問題、解決問題的能力。
3.加強(qiáng)啟發(fā)式教學(xué),發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。將啟發(fā)式教育貫穿于實習(xí)教學(xué)全過程,給學(xué)生必要的啟發(fā),引導(dǎo)學(xué)生積極思維,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和創(chuàng)造性思維能力。在實習(xí)教學(xué)中,教師始終不能忘記自己的角色是知識的傳遞者,學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者,學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體。啟發(fā)學(xué)生在不同地質(zhì)條件下應(yīng)該如何處理工程問題,如地基處理、邊坡與支擋結(jié)構(gòu)的設(shè)計,基礎(chǔ)選型等。
4.實施互動式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生積極思考。整個實習(xí)過程中,通過提問、討論、辯論等增加師生互動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率。不能把實習(xí)指導(dǎo)教學(xué)搞成從頭到尾的講解,填鴨式的滿堂灌, 既要像師傅帶徒弟一樣教他們,傳授經(jīng)驗,又要像同事間一樣共議。讓學(xué)生從接受式學(xué)習(xí),轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、互動式學(xué)習(xí),使整個實習(xí)教學(xué)成為一個互動過程。同時可以關(guān)注學(xué)生的個體差異,突出學(xué)生的主體地位,促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)全面提高。每到一個觀測點,讓學(xué)生先觀察,可以討論,相互辯論,然后提問,總結(jié)分析。通過這樣互動式的教學(xué),學(xué)生明顯學(xué)習(xí)變得主動了,更勤于思考積極鉆研了,課后很多學(xué)生主動通過互聯(lián)網(wǎng)和圖書館查閱資料,補充新的知識。
5.注重教學(xué)中的負(fù)反饋。根據(jù)教育控制理論,教學(xué)過程是一個控制過程,是一個由教師、學(xué)生和知識信息三個要素構(gòu)成的教學(xué)控制系統(tǒng)。負(fù)反饋教學(xué)控制實質(zhì)上一方面要傳輸知識信息,同時要及時認(rèn)真地分析它們,并采取行之有效的教學(xué)辦法,使教學(xué)活動沿著良性循環(huán)的方向發(fā)展。不能因為工程地質(zhì)實習(xí)教學(xué)的時間不長,而不重視教學(xué)中反饋信息的獲取,應(yīng)該認(rèn)真分析各種反饋信息,以便有的放矢地改進(jìn)教學(xué)。對每一門課程,包括實習(xí)課程都有一個考核評價體系,期末都能反饋信息給教師。但不能局限于此,教學(xué)方法和學(xué)習(xí)存在的問題發(fā)現(xiàn)得越早,反饋得越迅速,就越能及時地改進(jìn)和解決,使其消除在萌芽狀態(tài)。所以在實習(xí)教學(xué)中,開辟多條反饋回路,如口頭提問、書面征求意見、與學(xué)生溝通交流等形式,收到了明顯的效果。
教學(xué)中學(xué)生是主體而教師是主導(dǎo)。我國近代著名教育家梅貽琦在任清華大學(xué)校長期間,多次強(qiáng)調(diào)自己的辦學(xué)理念:大學(xué)之良窳,幾全系于師資與設(shè)備之充實與否,而師資為尤要。是以吾人之圖本校之發(fā)展,之圖提高本校之學(xué)術(shù)地位也,亦以充實師資為第一義。由于工程地質(zhì)課程往往作為土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)課,課程地位不突出,從事工程地質(zhì)實習(xí)教學(xué)的教師相對較少,形成不了強(qiáng)大的師資隊伍。對開辦土木工程專業(yè)歷史不長的高校來說,師資質(zhì)量就不一定很高,有的教師雖然是土木工程專業(yè)畢業(yè)的,但在指導(dǎo)工程地質(zhì)實習(xí)時,涉及地質(zhì)方面的背景知識時就顯得不那么得心應(yīng)手了,比如認(rèn)識的巖石有限,說不清巖石的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)等。在組織實習(xí)教學(xué)時,精心挑選了有豐富工程地質(zhì)實踐經(jīng)驗的教師作為實習(xí)指導(dǎo)教師,同時樹立了終身學(xué)習(xí)的思想觀念,一方面要學(xué)習(xí)彌補欠缺的基礎(chǔ)知識,另一方面不斷學(xué)習(xí)工程地質(zhì)學(xué)方面的新知識、新技術(shù),了解學(xué)科發(fā)展的前沿動向。這些指導(dǎo)教師通過不斷加深理論知識,積累工程經(jīng)驗,為工程地質(zhì)實習(xí)教學(xué)創(chuàng)造了更好的條件。
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1008-1151(2010)04-0174-02
2010-01-20
胡衛(wèi)東(1976-),男,湖南理工學(xué)院教師,碩士,從事巖土工程的研究與教學(xué)。