劉小虎,何佳佳
(1.安徽理工大學土木建筑學院,安徽 淮南 232001;2.淮南師范學院外國語學院,安徽 淮南 232001)
2010年中國工程院、教育部聯(lián)合土木行業(yè)協(xié)會啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,為滿足國家建設對土木工程人才的迫切需求,奠定本科生專業(yè)知識基礎,培養(yǎng)專業(yè)知識過硬的卓越工程師。而“工程地質(zhì)與水文地質(zhì)”是高校土木工程本科生的一門基礎專業(yè)課程,具有教學涉及面廣、內(nèi)容復雜、理論與實踐結(jié)合強的特點。課程基于地質(zhì)學知識探究工程建設中地形地貌、巖土性質(zhì)及地下水問題,計劃通過課程的理論與實踐學習,構(gòu)建土木工程本科生在地質(zhì)學方面的基本知識框架,為畢業(yè)后實際工程建設提供基礎理念。從礦物及巖石的分類、地質(zhì)構(gòu)造及地貌、巖土的性質(zhì)、地下水及工程地質(zhì)勘察等方面知識進行了詳細介紹,以期培養(yǎng)出工程素養(yǎng)高,技術知識扎實的工程技術人員。工程地質(zhì)及水文地質(zhì)課程對土木工程本科生從事相關工作有著重要作用。本文首先針對該課程的特點進行簡要介紹,然后針對實際教學中存在的問題,提出“互聯(lián)網(wǎng)+”等課程教學優(yōu)化模式,為提高工程地質(zhì)與水文地質(zhì)課程的教學效果提供參考意見。
工程地質(zhì)與水文地質(zhì)是土木工程基礎必修專業(yè)課,我校土木建筑學院的巖土與地下工程系、道路與橋梁工程系和建筑工程系的學生在大三上學期開設此門課程,課程共設置26 個學時。首先,教學內(nèi)容涉及面廣,與地質(zhì)學相關名詞和定性描述較多。如礦物類型、三大類巖石名稱、褶皺、斷裂構(gòu)造、地貌、地下水分類、巖溶、滑坡及采空區(qū)等。知識點小、多、碎,需要大量記憶,學習過程較為枯燥。其次,課程教學的目的是讓學生能源于書本且能高于書本,將知識用于工程實踐中。課程中的知識有助于工程具體實施,很多書本上的概念需要通過工程實習來升華領會。學生必須通過實驗和實習,將課本上的知識與實際的地質(zhì)現(xiàn)象相聯(lián)系,從而更全面正確地理解工程地質(zhì)概念。例如當學習過礦物及巖石分類知識后,怎么樣在工程現(xiàn)場正確識別各類礦物與巖石類別是一項復雜而重要的工作。此外,工程地質(zhì)與水文地質(zhì)是一門工程基礎學科,課程教學內(nèi)容涉及廣,涉及土木、礦業(yè)、水利等多個學科專業(yè)。因此知識體系不能很好地聚焦于某個具體的本科專業(yè)學習,學生學習的積極性降低。
工程地質(zhì)與水文地質(zhì)課程是一門理論與實際緊密結(jié)合的課程,課程的安排往往是首先集中書本教學,傳授學生基本知識,后組織認識實習,帶學生認識現(xiàn)場。這種教學方法使得有些前期書本知識掌握較差的學生,在后期的認識實習中基本處于人云亦云,走馬觀花的狀態(tài)。將來進入工作后,不能將所學知識有效應用于現(xiàn)場,指導現(xiàn)場。例如書本上學習的地質(zhì)構(gòu)造中的褶皺知識點,其中的背斜與向斜分別為巖層向上隆起與向下彎曲的褶皺結(jié)構(gòu),但工程實踐中由于巖層受風、水的侵蝕剝離作用后地層表觀上表現(xiàn)出的現(xiàn)象與書本上的有所差別。此外斷裂構(gòu)造中的正、逆斷層在實際工程中若揭露斷面較小時識別也存在困難。
課程質(zhì)量的考核采用卷面筆試、實習報告和平時考勤相結(jié)合的方式。其中筆試內(nèi)容有名詞解釋、判斷題、選擇題、簡答題,卷面考試成績占總成績的60%,實習報告與平時考勤各占20%,由于課程內(nèi)容多涉及記憶知識點,而理論推導計算較少,這樣會使得考前臨時抱佛腳、死記硬背的學生在考試中也能獲得較好成績。學生的實習敷衍了事,沒有及時將所學知識點與實際地質(zhì)現(xiàn)場相結(jié)合。學生在實習中沒有認真做到書本與現(xiàn)場現(xiàn)象相互對照識別,課程的教學目的沒有很好達到,培養(yǎng)的學生不能在實際工作中成為合格“工程師”??梢姡颂卓己梭w系不能很好地督促學生認真學習,學生心中對知識學習的渴望不能被激發(fā)。
首先,隨著高校青年教師的增多,青年教師對于工程地質(zhì)與水文地質(zhì)課程的課堂教學把握能力有待提高,如前述所說該課程涉及知識面廣,需要將課程內(nèi)容有效聯(lián)系現(xiàn)場工程實際。而青年教師往往才開始上課,對教學內(nèi)容的掌握程度有些欠缺,教學方法的整合能力還不足。其次,青年教師對課堂的駕馭能力還不足,對于教學方法、教學流程及教學的目標研究不夠,在調(diào)動學生學習積極性和創(chuàng)造性方面考慮較少,課堂上往往是照本宣科、填鴨式的教學模式,課堂氣氛沉悶。再次,青年教師對課程教學與課堂教授節(jié)奏把握不準,不能深入研究課堂教學的內(nèi)容,及時學習當下新技術、新知識改進教學內(nèi)容。此外,青年教師通常缺乏工程實際經(jīng)驗,在工程實習教學中往往機械化教學,不能很好地激發(fā)學生對課程知識學習的渴望。總體來說,課程內(nèi)容的復雜性給教學經(jīng)驗不足的青年教師教學工作帶來一些困擾。
該課程涉及內(nèi)容范圍廣,針對本?,F(xiàn)有專業(yè)特色,教師應重視基礎學習,通過多媒體手段,向?qū)W生展示各種礦物及巖土圖片,使學生對枯燥的名詞解釋有深入了解。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”廣泛收集相關視頻與圖片,通過MOOC 學堂、雨課堂等網(wǎng)絡教學資源,豐富教師教學內(nèi)容,采眾家之長,優(yōu)化自身的教學方法。例如在介紹地球巖石類型及形成過程時,可以視頻導入的方式,由巖漿噴發(fā)后形成巖漿巖,及沉積巖和變質(zhì)巖的發(fā)育過程介紹,給學生一個整體形象的認識,然后導入各種巖石定義,圖文對照,使學生的認識更具體,記憶更深刻。此外,在進行第八章不良地質(zhì)作用及防治的教學中,對于滑坡、泥石流、采空區(qū)等知識點的教學通常是通過其自身定義來說明,穿插對應的教學視頻可以形象直觀地說明各自的特點,再針對其各自特點介紹發(fā)生原因,讓學生由表及里了解這個知識點。最后,還可以精選優(yōu)秀網(wǎng)絡課程推薦學生課后自學,豐富他們的學習內(nèi)容。并在學習平臺上給學生留設一些興趣問題,建立答疑交流群,定期了解學生學習效果,及時回答學生心中疑問。
基于現(xiàn)有的教學考核標準,對工程地質(zhì)與水文地質(zhì)課程教學考核模式進行了一些探索。土木類專業(yè)的工程地質(zhì)課程為2 學分,32 學時。其中26 學時的理論課,6 學時的實習課程。保持卷面考試、實習課及平時考勤成績占總成績的比例不變。首先繼續(xù)嚴格平時考勤,考勤點名不固定在上課前,可隨機變化,并可以增加點名次數(shù),以期培養(yǎng)學生良好的上課習慣,這是保障學生有效學習知識的前提;其次,對卷面考試題型進行調(diào)整,增加填空題及案例分析題,使得學生對該課程的基礎知識及運用方法有效掌握。實習課程不擬定固定題目,以開放性問題為主,要求學生自己去識別一種礦物、巖石或構(gòu)造,激發(fā)學生自我學習的積極性,將本門課程所學知識真正應用到實際中去。教學的目的是為國家培養(yǎng)人才,讓學生真正的學習所用??己说哪康氖嵌酱俸蜋z驗學生的學習進度,要以知識為載體,檢驗和提升學生能力為導向去激勵他們。工程地質(zhì)與水文地質(zhì)是一門實用的工程技術基礎課程,為更好地培養(yǎng)學生的實際應用能力,要設置科學的考核目標。
老師的自身素質(zhì)及教學水平直接影響著學生對課程內(nèi)容的學習。有些青年教師自身的知識體系有待完善或教學方式方法有待提升。因此,學校首先應組織青年授課老師聆聽經(jīng)驗豐富的教師上課,學習授課方法;讓年青教師參加校外交流學習,掌握先進教學手段,豐富課堂教學形式。探索符合本校學生自身情況的教學模式,遵循學生自身的發(fā)展規(guī)律,認認真真教授每一節(jié)課。應組建教學團隊,優(yōu)化團隊職稱、學歷、年齡結(jié)構(gòu),同心同德共建課程教學模式,促使教師間的相互學習。其次,制定專業(yè)教學標準和實習實訓標準。多與現(xiàn)場工程經(jīng)驗豐富的工程師交流,設置工程師實訓講堂,優(yōu)化教師知識結(jié)構(gòu),提升課程教學質(zhì)量。最后,應建立科學合理的教師教學能力考核制度。青年教師應有不斷提升自我教學能力和豐富自身知識的意識,不斷學習優(yōu)化自身能力。通過授課經(jīng)驗豐富的同行教師對其的評價,反饋授課教師自身存在的不足,建立合理的獎懲制度。引導青年教師不斷奮進的意識,營造一個積極向上,永攀高峰的教師團體。
工程實踐教學是本科教育,尤其是工科教育必不可少又非常重要的環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學生動手能力與實踐能力的必要載體。地質(zhì)實習是將理論與工程有效鏈接的關鍵步驟,要求學生學習認識自然界中的地理與地質(zhì)現(xiàn)象。課堂教學知識點多,學生機械背誦相對名詞的定義,記憶效果差。學??梢越M織收集一些地質(zhì)巖土體樣本,在課堂教學的同時,配合參觀相關標本。例如礦物的肉眼鑒定是學生學習完這門學科后應具備的基本技能,在參觀標本的同時,選取幾個常規(guī)巖體,指導學生從顏色、硬度及特性方面去實際認識這類巖石,并通過動手操作過程領會鑒定礦物的基本方法。
通過學校平臺聯(lián)系大型企業(yè),建立優(yōu)質(zhì)的質(zhì)實習基地。帶領學生從學校走入工廠,直接與實際工程結(jié)合。巖土工程專業(yè)的學生可以去參觀煤礦生產(chǎn)企業(yè),例如淮南礦業(yè)集團顧橋礦是亞洲非常具有代表性的深部礦井,礦井開采深度已達千米,地下的地質(zhì)構(gòu)造是學生擴寬視野的很好教材。組織學生參加各種與地質(zhì)相關的學科知識競賽或工程科研項目,幫助學生了解科研,弄清所學知識對科研的作用,激發(fā)學生學習知識的濃厚興趣。此外,實習指導教師應提前準備實習內(nèi)容、地點與考核辦法,老師組織學生形成實習小組,優(yōu)化實習資源配置。地質(zhì)實習往往地處荒郊野外,在保證學生人身安全的同時,能較好地對學生進行歷練,培養(yǎng)其吃苦耐勞精神。最后,建議將實習分階段進行,與課程教學有機結(jié)合,兩者教學實現(xiàn)相互交叉,相互促進。實習期間應豐富學生的生活,組織學生進行班級文化娛樂活動,使學生在快樂中學習,歡樂中成長,從而最大限度地激發(fā)學生對該門課程知識學習的渴望,收獲人生寶貴的知識財富。
“工程地質(zhì)與水文地質(zhì)”課程教學工作進行以上四個方面的教學改革與實踐后,學生對課程的學習積極性增強,課堂學習氣氛活躍,課下與老師互動增多,明顯由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。該種教學方法讓學生深刻了解書本知識與工程生產(chǎn)之間的緊密聯(lián)系,讓學生真正感受到課堂學習的重要性。另外教師自身的教學水平也得到提高,尤其是青年教師的知識儲備量不斷與時俱進,教學方法不斷優(yōu)化,課程教學質(zhì)量得到明顯提高。教學相長,形成了良性循環(huán)。學生的實踐能力得到鍛煉,用人單位普遍反映本校培養(yǎng)的人才能夠快速適應現(xiàn)場,獨立完成相關工作,說明重基礎、重能力的培養(yǎng)模式使得學生對知識與能力的掌握更加完善。