高志華 趙昭
摘要:《工程地質》是土木工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎課,為了提高學生的學習興趣、引導學生理論和實際工程緊密結合,在有限的課時里,文中采用“議題法”和“團隊法”督促學生自查資料、交小組報告、課堂針對性地討論。通過和往屆按傳統(tǒng)方法教授的教學效果相比較,明顯提高了學生的學習興趣、自主學習能力、團隊合作能力。
關鍵詞:工程地質;教學內容;議題法;團隊法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)10-0189-02
一、前言
《工程地質》是建筑工程專業(yè)本科生的專業(yè)必修課,但是對于建筑工程專業(yè)的學生,《工程地質》一般只有20—30個學時,同時也是同學們接觸到關于地下工程的第一門專業(yè)課,往往感覺還沒進入角色,課就結束了。對于地下工程來說,不論是土體還是巖體,在它們的形成和存在的整個地質歷史過程中,經歷了各種復雜的地質作用,并被許多結構面所切割,要想弄清楚這些巖土體的結構和力學性質,沒有工程地質的知識是不行的,并且只有了解了宏觀的地質條件,才能進行定量分析,例如建在各個城市的地質斷裂帶的建筑物的地基工程,尤其是活動斷裂帶上的基礎工程,如果僅從巖土工程的角度看,屬于地基不良的情況,經地基處理就可以了,但如果從地質的角度看,它是不穩(wěn)定的,有繼續(xù)活動的可能,這時采用任何地基處理的方案來處理地基都將是徒勞的。所以《工程地質》是后續(xù)巖土工程課程群的理論前提,但是在近幾年的教學中還是發(fā)現了一些有代表性的幾個突出的問題[1]:(1)內容多和課時少的矛盾。隨著教育體制的改革,要求不斷拓寬學生知識面,盡管很多專業(yè)課時都被不斷縮減,但內容不會減少,所以教師除了有效地利用多媒體教學節(jié)省時間外,更需要注意教學方法,重點突出,講述關鍵內容,在此基礎上,要和實際工程緊密聯(lián)系,讓學生把知識學活起來。(2)實踐環(huán)節(jié)準備不充分。與國外相比,國內高等教育存在重理論輕實踐的傾向,實踐教學管理松散,經費投入不足,長此以往,也引不起學生的重視,根據往年的經歷,盡管實習都在室內課程結束后不久進行,但仍有一部分學生在實習前不做基本的知識儲備,到實習場地,就等著老師講解。(3)學生學習的興趣不高。這門課從客觀上說,內容比較枯燥、瑣碎、邏輯性和關聯(lián)性差。再加上以往試卷題目類型記憶性客觀題比重過大,很容易引起學生懈怠,提不起很大興趣,平時不主動與老師探討,缺乏獨立思考,考前突擊復習,很少能把所學知識同實際相結合,也不善于利用各種信息資源。
所以豐富教學內容、改進教學方法以提高學生的學習興趣是教學過程中永恒不變的課題。
二、豐富教學內容
在內容的豐富方面采用“議題法”,即把國家重點工程、本地的典型工程和課堂的理論知識相結合,以提出讓學生們課堂、課下討論的議題。《工程地質》主要包括工程地質條件、工程地質問題及工程地質勘查三大部分內容[2]。在這些章節(jié)中主要選取了和建筑工程專業(yè)聯(lián)系緊密、適當涉及大的土木專業(yè)的熱點問題作為討論的議題:
1.工程地質條件部分:其中包括“地質作用”、“礦物和巖石”、“地質構造”、“地形地貌”、“地下水”、“巖石與巖體”這些章節(jié)。主要介紹工程地質的基本概念,為學生學習后面的章節(jié)的做基礎準備,所以也是課堂主要的教授任務。除了完成課本的內容要求外,在“地質構造”一章,在講課過程中根據上節(jié)課內容插入以下幾個討論議題:斷層帶對其上建筑物地基的影響(在討論中根據具體工程實例引導學生根據不同的斷層特點及類型來判別處理地基的思路是否可行);通過分析單斜、褶皺構造的特點及其巖層產狀特性,討論道路選線、隧道選線的安全問題;“西氣東輸”工程中油氣存在于背斜中的機理分析、了解西氣東輸管道穿越不同地層中碰到的不同的地質構造。在“地下水”一章,根據地下水不同的埋藏條件插入以下議題:地下水對青藏鐵路路基凍脹融沉問題的影響(引導學生了解毛細水的作用);結合水力學知識,討論在高水位地區(qū)或承壓水存在于建筑物地基內時,對基坑開挖的影響。
2.工程地質問題部分:這部分涉及常見的地質災害發(fā)生的機理、影響因素、由此引起的工程地質問題以及相應的防治措施。這是《工程地質》總結篇章,和前面所學的各種工程地質條件相結合,來解決具體的工程問題。把議題集中在建筑工程地基穩(wěn)定性方面:巖溶區(qū)深基坑穩(wěn)定問題;聯(lián)系甘肅舟曲特大泥石流說明泥石流對地基穩(wěn)定性的影響;結合上世紀最慘痛的唐山大地震來了解砂土液化的機理及對地基穩(wěn)定性影響;斜坡巖土體移動對地基穩(wěn)定性的影響。
3.工程地質勘查篇章:該部分除了講解工程地質測繪方法、勘探與取樣的方法、現場測試方法以及勘查報告的解讀。除此之外,結合《巖土工程勘察規(guī)范》,準備實際的工程地質勘查報告引導學生閱讀和理解。
三、改進教學方法
教學方法上改變傳統(tǒng)“填鴨式”為引導式和合作式的教學,主要采用“團隊法”,即學生按10人左右的規(guī)模自由組合成小組,在和工程聯(lián)系緊密的章節(jié)的課堂上,教師根據課堂理論知識引出相對應工程問題的討論議題,提出主要的知識點,引導鼓勵學生課下利用各種資源查閱搜集材料,小組討論并寫出小組討論報告。下節(jié)課抽出約30分鐘左右時間,小組派代表在課堂進行報告討論。
另外,“團隊法”在工程地質的實習環(huán)節(jié)中的應用也可以引起學生在實踐中的興趣,到每一個實習點,教師提示和場地相關的地質知識,比如像我們學院的實習地址是陜西省藍田縣湯峪鎮(zhèn)的秦嶺北麓,沿線包括:通過查看湯峪西溝口山前斷裂構造,結合課堂地下水的補給及排泄方式理論知識,思考湯峪溫泉的形成條件;通過觀察巖石來掌握三大類巖石的鑒別方法;沿線觀察各地質構造,例如褶皺、小斷層、裂隙以及各類巖脈的侵入等地質構造的野外識別;巖層產狀的測量方法及通過山前已有的公路來了解產狀在山前道路選線的應用;通過觀察下游的河谷來了解河谷地貌的特點及類型的判別。在每個場地,教師提醒相關的知識點,然后每個小組進行觀察、分析、討論、總結,最后教師再做點評和總結。
四、完善考核體系
合理的考核體系能有效調動起學生學習的積極性,課堂學習的考核,以往的考試,試題以概念、論述等居多,給學生的印象是只要考前背一背就可以了,更有甚者,有的學生靠考堂作弊蒙混過關;實習成績里,交上的實習報告抄襲也很嚴重,給教師的客觀評分也帶來很多困擾。鑒于此,在考題中降低客觀題的比分,提高主觀題的分值,盡量和實際工程相關聯(lián),引導學生注重實際應用能力;實習成績一方面看每個同學交上的實習報告,還要考慮在實習場地時各小組在各個實習點的總結匯報。
五、結論
本課程實施后,和往屆按傳統(tǒng)方法所授的學生學習效果相比,明顯提高了學生對《工程地質》這門課程的學習興趣,課堂氣氛也很活躍;學生能利用課下時間、利用網絡資源主動學習,理論學習和工程應用更為緊密;結束單打獨斗的學習模式,團隊合作意識增強;同時教師的教育理念、教學方法也發(fā)生了改變:從傳統(tǒng)“灌輸型”向“引導型”、“啟發(fā)型”轉變,讓老師把自己的科研和教學能有機地結合起來。這種經驗也可以為其他相關課程的改革提供借鑒。
參考文獻:
[1]黃春霞,隋志龍.土木工程專業(yè)(巖土工程方向)地質基礎課的教學方法探討[J].中國地質教育,2006,(4):112-115.
[2]孔憲立,石振明,工程地質學[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.