地質(zhì)工程領(lǐng)域工程碩士案例課程初探

魏繼紅 劉 瑾 宋澤卓 白玉霞 祁長青

（河海大學地球科學與工程學院 江蘇·南京 211100）

2017年教育部發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》，以“新工科”概念為核心研究內(nèi)容和教育改革方向，鼓勵高校以新工科的研究和實踐活動為導向，加深工程領(lǐng)域教育的改革與發(fā)展?！靶鹿た啤钡牟粌H僅是指新興工科專業(yè)，也包括傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造，這也就對工程碩士的教育提出新的理念和培養(yǎng)模式，要求學校教育與社會教育協(xié)同發(fā)展。地質(zhì)工程領(lǐng)域作為一個以數(shù)理化和地球科學理論為基礎(chǔ)，以地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)資源的普查與勘探、重大工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地質(zhì)背景涉及到工程問題為主要研究對象，以地球物理技術(shù)、地球化學技術(shù)、鉆探技術(shù)、數(shù)學地質(zhì)方法、遙感技術(shù)、測試技術(shù)、計算機技術(shù)等為手段，為國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)的先導性工程領(lǐng)域。對于工程碩士而言，地質(zhì)工程領(lǐng)域的培養(yǎng)不僅要注重理論課程的教學，更應(yīng)該強調(diào)實踐能力的培養(yǎng)。

案例課程作為一種專業(yè)知識與實踐能力相結(jié)合的課程類型，其通過呈現(xiàn)一個真實的工程情景，使學生應(yīng)用專業(yè)知識去判斷、決策、檢驗一個實踐問題的方式可以激發(fā)工程碩士的學習興趣，提高分析和解決問題能力，是工程碩士教學中十分重要的一種課程類型，將其引入到工程碩士教學過程中是非常必要的。國內(nèi)外研究學者對此也進行了大量的研究工作。Meng F認為案例教學是一種特定的機械工程背景課程，使學生在工程分析過程中掌握與實際問題相關(guān)的力學知識，培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)和工程素質(zhì)，提高學生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力。GrayT闡述了發(fā)展的主要目的是建立大學生工程專業(yè)學生在實際工程問題的背景下，運用他們?nèi)找嬖鲩L的技術(shù)知識和分析能力的實踐，探討案例學習技術(shù)在碩士工程課程中的整合。Suja F以土木工程碩士為例探討了不同背景下研究生的表現(xiàn)，為專業(yè)學位研究生案例課程的建設(shè)提供了理論基礎(chǔ)。夏燕琴針對專業(yè)學位研究生在專業(yè)性和應(yīng)用性的不足和缺失提出的應(yīng)用案例分析教學的方法，探討了案例分析在專業(yè)學位研究生課程教學中的應(yīng)用優(yōu)點和方法以及可能存在的問題。張巖等分析國內(nèi)專業(yè)學位碩士研究生課程體系現(xiàn)存的問題，提出以突出服務(wù)特殊行業(yè)人才需求的辦學特色為原則，建立了計算機技術(shù)領(lǐng)域?qū)I(yè)碩士研究生課程體系，并從課程分類、課程設(shè)置和實踐課程三方面闡述該課程體系的特色之處。范孟豹等比較研究國內(nèi)外高校專業(yè)學位碩士研究生課程體系，以機械工程專業(yè)現(xiàn)有課程體系為例，分析了我國研究生課程體系中存在的問題，并對改革課程體系以提高機械工程專業(yè)學位研究生的綜合能力提出應(yīng)對措施。

本文以河海大學地質(zhì)工程領(lǐng)域工程碩士的教學現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，通過對案例課程建設(shè)的探索與實踐，建立一個典型的地質(zhì)工程領(lǐng)域工程碩士教學案例，為后續(xù)更多教學案例的建設(shè)提供相關(guān)的經(jīng)驗。

1 案例課程建設(shè)思路

案例課程的建設(shè)以培養(yǎng)地質(zhì)工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學位研究生的社會專業(yè)需求為宗旨，建立地質(zhì)工程領(lǐng)域課程教學案例，案例以具體工程案例為基礎(chǔ)，通過呈現(xiàn)工程情景，體現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而鞏固基礎(chǔ)理論、解決實際問題、提高解決問題的能力。

案例研制總體思路是基于課堂理論教學，在學生能夠系統(tǒng)掌握基本理論與知識，熟悉常用的地質(zhì)工程領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)，對比傳統(tǒng)技術(shù)與新型技術(shù)的優(yōu)缺點，了解各類工程如邊坡、地基、地下洞室等基本知識點，建立課程教學案例。

針對現(xiàn)有成熟的技術(shù)，結(jié)合具體的國內(nèi)外現(xiàn)有典型的實際工程研制針對性的成功案例，同時也對實際工程中常見的問題研制針對性的問題案例；其次，針對目前的新技術(shù)，通過與美國杜克大學、美國亞利桑那大學、加拿大多倫多大學、日本京都大學、清華大學、南京大學、同濟大學、東南大學等國內(nèi)外著名高校建立合作關(guān)系，結(jié)合新技術(shù)的推廣應(yīng)用工程，研制相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用型案例。

2 典型的案例課程

基于上述案例課程建設(shè)思路，本文對一個典型的案例課程以及其教學效果進行介紹。案例課程的名稱為《南京棲霞山風景區(qū)高陡巖體邊坡噴播生態(tài)防護工程》。

該課程的目的是讓學生了解高陡巖質(zhì)邊坡目前存在的問題，掌握生態(tài)防護技術(shù)原理和防護措施、了解噴播生態(tài)防護方法施工工藝。該課程采用教案文本、PPT幻燈片和視頻形式進行演示，具體包含：

（1）《南京棲霞山風景區(qū)高陡巖體邊坡噴播生態(tài)防護工程》教案文本（圖1a）；

圖1：案例課程內(nèi)容：a教案文本；b施工視頻

（2）《南京棲霞山風景區(qū)高陡巖體邊坡噴播生態(tài)防護工程》幻燈片；

（3）南京棲霞山風景區(qū)高陡巖體邊坡噴播生態(tài)防護施工視頻（圖1b）；

（4）《南京棲霞山風景區(qū)高陡巖體邊坡噴播生態(tài)防護工程》教學視頻。

本案例教學方式包含線上教學和課堂教學。具體的教學過程如下：

（1）在課堂教學開始之前將案例文本和教學視頻給到學生，并羅列出一些導向性思考題，如：①高陡巖體邊坡的治理難點；②高陡巖體邊坡生態(tài)防護技術(shù)原理等。學生先通過閱讀案例文本和觀看教學視頻，對本案例有一個整體感知，然后查閱、搜集相關(guān)資料并自主思考，初步形成對高陡巖質(zhì)邊坡防護的認知。

（2）以幻燈片形式對高陡巖質(zhì)邊坡的治理現(xiàn)狀、難點以及與工程建設(shè)相關(guān)的國家政策進行闡述，引出南京棲霞風景區(qū)高陡巖質(zhì)邊坡噴播生態(tài)防護案例。結(jié)合南京棲霞山風景區(qū)高陡巖體邊坡噴播生態(tài)防護施工視頻對高陡巖質(zhì)邊坡的生態(tài)防護技術(shù)原理、防護措施、配制方法與施工工藝進行詳細講解。并提出本案例的重難點。

（3）組織學生以小組形式針對高陡巖體邊坡的治理難點和高陡巖體邊坡生態(tài)防護技術(shù)進行討論。討論結(jié)束后，學生小組依次分享討論結(jié)果。教師對學生討論結(jié)果進行總結(jié)、點評，升華案例內(nèi)涵，讓學生從綠色發(fā)展理念、工程實踐和科學研究多方面深刻理解巖質(zhì)邊坡生態(tài)防護工程。

（4）本案例上傳至《工程加固與檢測教學案例庫》公眾號（圖2），學生可根據(jù)自身需求對本案例進行進一步地學習和理解。

圖2：《工程加固與檢測教學案例庫》公眾號

在完成《南京棲霞山風景區(qū)高陡巖體邊坡噴播生態(tài)防護工程》案例課程教學之后，對140人次學生的教學效果進行數(shù)據(jù)收集，其結(jié)果如圖3所示。由圖可知，學生對案例課程的教學滿意程度良好，其中非常滿意占比達到43.48%，僅1人次學生表示課程內(nèi)容需進一步加強，總體課程教學效果良好。

圖3：案例課程滿意程度統(tǒng)計數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

本文以河海大學地質(zhì)工程領(lǐng)域工程碩士的教學現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，通過對案例課程建設(shè)的探索與實踐，建立了一個典型的地質(zhì)工程領(lǐng)域工程碩士教學案例《南京棲霞山風景區(qū)高陡巖體邊坡噴播生態(tài)防護工程》，課后的教學數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果表明案例課程的滿意程度超過了七成，教學效果良好，這為后續(xù)更多教學案例的建設(shè)提供了一定的建設(shè)經(jīng)驗。