摘 要:本文通过分析工程地质学这门课程的特点及其在道路桥梁专业中的地位与作用,并结合两者之间的关系,从课堂内外,师生角度,教学方法,理论与实践等各个环节分析工程地质学在教学过程中所存在的问题,并根据这些问题提出相应的改革措施,让学生不仅能掌握工程地质学科的基础知识,而且能运用理论知识处理分析工程中的地质条件,解决工程中的地质问题,充分发挥工程地质在本专业的作用。
关键词:工程地质教学方法道路桥梁工程实践新升本
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1673-9795(2011)09(b)-0169-02
“工程地质学”作为道路桥梁专业的基础课程,是一门实践性很强的学科。工程地质就是培养学生联系工程地质与工程问题的一门指导性学科,并能达到培养学生观察能力、分析问题和解决问题的逻辑思维能力的目的[1]。工程地质学的总体结构归结为:采用工程地质勘查的方法来查明工程地质条件,为工程建设的规划、设计、施工提供地质依据,保证工程建筑安全可靠、经济合理、施工顺利、运行正常;同时还要合理开发利用地质环境,论证工程建筑兴建引起的环境问题。工程地质学主要让学生了解地质与工程之间的关系,学习地质的知识为工程建设服务。如何提升学生的学习兴趣,让学生掌握好地质知识;在工程中如何利用地质条件,解决工程地质问题,成为了每一位教育工作者需要思考的问题,本文以新升本科院校的道路桥梁专业为例来探讨工程地质学教学中的问题及对策。
1 工程地质教学中存在的问题
1.1 教学方法相对单一
传统的教学方法是一种“注入式”、“填鸭式”教学,学生完全处于一种被动学习状态。随着社会科学技术的发展,我们在教学过程中运用了PPT,一定程度上丰富了教学内容,但是如何将内容更加生动地讲授出来,就需要教师在教学方法上进行深入的思考。目前教师虽然采用多媒体教学,但是一定程度上还是缺少大量的教学图片与视频,达不到预期的教学效果。
1.2 缺少实验室软硬件设施
由于资金不足新升本院校,不能对院校所有学科的发展和建设投入大量的财政支持,因此,工程地质学的教学就相应地缺少大量的软硬件设施的支撑。目前我系实验室缺少大量的地质实验教学物品及设备,例如:矿物和岩石标本、化石标本、地质构造模型、各类地质图、摩式硬度计、地质罗盘、高分辨率扫描电子显微镜、MTS土动三轴试验机和GDS非饱和土标准三轴仪、三维激光影像扫描测量系统、多通道探地雷达SIR-20、地质力学物理模拟系统等,不能满足学生的基本实验要求。
1.3 实践平台不健全
道路桥梁专业的学生,就业方向倾向于工程实践,那么就要求工程地质学在教学过程中,学生要有实习的经历。目前,新升本院校还缺少长期、稳固的学生实习基地,零星的地质野外实习也满足不了学生的实践要求,并且实习地点的地质特征不明显,野外的地质构造,地质现象不突出,无法让学生了解更多的地质知识,学生也很难直观、感性地将工程和地质联系起来。
1.4 学生的认识偏差
目前,高校的部分学生学习还是为了应付考试,并不是从自身兴趣和个人发展角度去考虑学习,也就是学习动机不明确。道路桥梁专业的很多学生认为这门课与本专业无关,也不是考研的课程,所以学生对工程地质学课程的学习就是为了应付期末考试,他们并不清楚这门课程在本专业领域的地位和作用,没有认识到工程和地质之间的紧密联系,没有认识到本课程在以后工作中的应用价值。
1.5 专业教师工程实践经验不足
新升本院校为了改善自身的师资队伍结构,大量地引进人才,其中不乏有许多高学历的博士(硕士)研究生。这些教师大多从学校毕业又直接进入高校工作,一定程度上缺乏工程实践经验。在工程地质学的教学过程中,这些教师就不能很好地利用工程实例来讲解教材中的内容,造成的不良后果就是:不能调动学生学习工程地质的学习兴趣,不能直观表达地质与工程的联系,久而久之,学生对工程地质学科的重视程度就降低了,教师也就达不到预期的教学效果。
2 措施与对策
根据新升本院校道路桥梁专业所存在的问题,笔者提出相应的改革措施与方法,以期能提高工程地质学在本专业的地位与作用。工程地质学是一门实践性很强的自然科学,大部分的工程地质现象,仅通过书本上的概念、理论等文字性的资料是无法提高学生的学习兴趣。如果结合有声、有色、有形的多媒体教学手段与方法[2],就可以把教学中要涉及到的地质现象、地质景观、地质灾害、由于地质的原因造成的工程事故以及工程地质的处理措施表现出来,提高学生对地质的兴趣,提高学生对工程地质的重视程度,唤起同学对工程地质的注意,进一步提高学生发现问题和解决问题的能力。
2.1 不断改进教学方法
(1)利用现代教学手段采用讲授法、启发式与讨论法相结合的教学方法。现代的教学方法主要是利用现代的网络技术,视频,音频等现代教学手段,并结合多种教学方法如:讲授、启发式、讨论式等教学方法相结合,把课程的重点、难点问题,通过视频等影像工具展现出来,提高学生的积极性,把教与学有机地结合在一起。我们应改变传统的“注入式”、“填鸭式”教学为“互动式”、“启发式”教学。对于每一个知识点,可以提出三个问题,即“是什么、为什么、怎么做”。在教学的过程中,应充分调动教师和学生之间教与学两方面的互动,而不是教师一人唱独角戏。传统的教学方法,主要集中于教师单方面的“教”,课堂是“一言堂”,而学生是单方面的听。我们可以适当安排一些课堂互动,在本节主要内容讲述完毕时,利用剩余时间,针对某些问题展开讨论式的交流。通过讨论式的方式可以提高学生学习的热情,可以促使学生带着问题去查阅相关的文献资料,开拓视野。教师除了传授一些基本知识外,更重要的是激励或启发学生利用这些基本知识结合实际工程地质现象,提出、分析并解决问题[3]。
(2)充分利用现在的多媒体教学手段。多媒体教学集声音、影像、图片、文字、动画于一体,有生动、形象、具体的特点,能营造一个图、文、声并茂的教学环境,把学生带入一个多彩的立体课堂,调动了联想思维、提高了学习效率、激发了学生自主学习的积极性[4]。它的产生与发展使得教学手段、教学方式、教学效果都有了一个质的飞跃[5],并被广泛地应用到高校各学科的教学工作中。通过部分多媒体的提示,再结合工程实例,让学生进行分析,发挥学生的想象力,培养学生抽象思维的能力,故多媒体教学应该让屏幕简洁而富于内涵,启人思考[6]。人类获取知识的各种途径和方式用“经验之塔”理论分为“做的经验”、“观察的经验”和“抽象的经验”[7]。这里体现的是一个由具体到抽象、由感性到理性、由个别到一般的认识规律。
通过多种教学方法的组合可以激发学生学习兴趣,培养学生创新能力。通过本课程的学习,让学生掌握与道路桥梁相关的工程地质的基本理论和知识,认识到工程地质在道桥中的重要性,提高解决工程中所遇到的地质问题的能力。教师要把学科的发展现状,前沿动态讲授给学生,拓宽学生的知识面,开阔视野,使学生在未来能站在更高、更广的角度分析问题,为学生将来成为道桥工程师打下扎实的地质学基础。
2.2 课堂教学、室内实验与野外地质实习相辅相成,密切配合
在工程地质学的教学过程中要紧密结合它的特点,不仅注重课堂教学,更重要的是室内实验与野外地质实习相辅相成,密切配合。这三方面是个有机的整体,前后相关联,如能配合好才会取得良好的教学效果。
实验室不仅能锻炼学生的动手操作能力,又能实际利用实验仪器设备观察分析岩石矿物地质实体。通过矿物和岩石标本、化石标本、地质构造模型、各类地质图等实验教学物品和设备,使学生可以全面认识矿物和岩石的基本特征,满足学生好奇心,加深了学生对工程地质理论内容的理解程度,提高了学生认识问题和分析问题的综合能力,并为下一步开展野外地质实习奠定了坚实基础。
地质实习是地质教学中十分重要的教学环节,是在课程理论学习基础上通过对基本地质现象的野外实地考察和现场实践,获得感性知识并巩固和深化课程理论,使理论与实际相结合的有力手段,野外实习使学生懂得野外地质工作的基本方法,在加深理解的基础上学会分析道路桥梁工程与地质的密切关系,熟悉道路桥梁工程地质问题及处理方法,消化和巩固所学知识。
2.3 加强基地建设、引入基本实验设备,强化实践环节
稳定、健全的实习基地与设备齐全的实验平台可以强化工程地质的实践教学,再好的课堂理论教学也很难让学生掌握熟悉这些实践性的知识。通过实践环节,学生亲自经历,实际动手操作会提高学生的学习兴趣与热情,从而提高教学效果。实习基地可以在嵩山地质公园的基础上进行扩展,多建立几个比较有地质特点的合作单位,进行联合培养,增加学生的野外实习的地点。通过与工程单位的联系,建立联合培养模式,根据课程的进度以及施工单位的施工进度,带领学生到施工现场开展现场教学。野外试验教学采用模拟试验教学法,在实习基地附近或内部指定工程场地,教师提出具体的建筑物的要求及工程类型,要求学生对钻探工程的布置、钻进的方法的选择、钻孔取样、钻进过程中的观测编录、相应的原位测试试验(载荷试验、静力触探试验、十字板剪切试验、旁压试验、波速测试部分、土工原型观测等),自己进行设计和试验,从而进一步提高学生的岩土工程测试技术的理论与实践水平。
2.4 教学内容与工程实践相联系
工程地质学是一门实践性很强的学科,单纯得讲解工程地质而不结合工程实际,有些问题讲述不清楚,而且学生会感觉到枯燥乏味,没有兴趣,甚至会感觉到所学知识与其所学专业没有关系,学习动机不明确。所以工程地质学要紧密结合学生所学专业,紧密围绕工程实践进行教学。在讲解地质构造,岩土体的工程地质性质,不良地质现象及其工程勘察方面的知识就要结合具体的桥梁、道路的工程实例来讲解,让学生明白工程地质在桥梁、道路中的作用及其重要性,什么样的地质问题会导致工程问题,产生严重的工程后果。通过结合具体工程实例让学生明白,为什么要学习工程地质,如何来学习工程地质,怎么通过学习工程地质为工程服务,解决工程地质问题。
2.5 提升课堂教学效果
课堂是“教”与“学”的主要平台,教师通过各种教学方法把需要学习的知识教授给学生,教学效果的好坏取决于教师是否能够准确把所学知识表达出来,而且学生又能够获取这些知识。教师可以采用,课前发放自学提纲,让学生提前查阅相关内容;课堂教学采用精讲、讨论、答疑、案例分析相结合,对学生难于理解,掌握的知识点进行重点解读。利用讨论的方式让学生共同来解决某些问题,达到学习的目的。根据大学教学的特点和大学生的思维方式,使传统的“以教为主”变为“以导为主”,即导读、导思、导议、导练,既符合现代教育观念,又符合大学生的知识基础和心理特征,同时为实现传授知识和发展能力的辩证统一创造最好的途径[8]。在每次上新课前,利用短短几分钟回顾一下上节课的内容,既达到了复习的目的,又能保持学习的连贯性。课堂形式的多样化可以从各个角度增加课堂教学效果,提高学生的学习质量。
2.6 教师专业素质的提高
教师的工作职责就是教书育人,传授知识,提高学生的能力和综合素质,促进学生全面发展与个性发展相结合。教师的专业素质的高低直接影响着学生的质量素质,所以教师应从各个方面提升个人的理论素养和综合素质。教师通过学习,培训,访问等形式提高自身的理论水平,把握学科专业发展方向,掌握最新的研究成果例如:新的方法,新技术,新仪器设备等等。作为工科专业的教师更应该注重工程实践的锻炼,通过科研项目、社会服务等形式加强工程实践能力的提高,教师应该走入工地进行备课,总结工程经验,通过工程实例讲解书本上的理论知识。通过工程实例讲课,既可以提高学生兴趣,又可以激发学生的学习热情,而且工程实例更具有说服力。
3 结语
本文以新升本科院校的道路桥梁专业为例,从教学方法、实验设备、实践环节等方面论述了工程地质学目前教学过程中存在的问题。针对存在的问题,根据本学科的专业特点和人才培养方案的制定,我们可以从教学方法、课内实验、野外实习、教师专业素质等几个方面下工夫来解决这些问题。总之,工程地质学这门课程在道路桥梁专业本科生的教学计划中具有举足轻重的作用,学生对知识内容的正确掌握和理解,不仅可以提升学生的知识储备能力,还可以提高学生学会发现工程地质问题,并运用所学知识进行分析和解决的能力,最终为国家培养合格的道桥人才！
参考文献
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