一流學科建設下的“巖土工程測試技術”課程教學模式探討
——以江西理工大學為例

黃 震，趙 奎，鐘 文，龔 囪，曾 鵬

江西理工大學 資源與環境工程學院，江西 贛州 341000

建設國家級一流本科專業是深入貫徹黨的十九大精神、全國教育大會和新時代全國高校本科教育工作會議精神，落實《教育部關于加快建設高水平本科教育 全面提高人才培養能力的意見》、“六卓越一拔尖”計劃2.0系列文件要求，實現高等教育內涵式發展，加快建設世界一流學科的一項重要舉措[1]。江西理工大學地質工程、采礦工程專業為國家一流本科專業建設點。同時，江西理工大學堅持“以貢獻求支持、以特色爭優勢、以創新謀發展”辦學思路和“育人為本、德育為先、學術為基、質量立校、特色強校、文化興校”辦學理念，以一流學科建設為牽引，努力推動礦業、地質等學科進入世界一流行列或前列[2]。

“巖土工程測試技術”課程是我校地質工程、采礦工程等專業開設的一門專業選修課。課程的目的是使學生在熟悉和掌握巖土工程測試測試基本原理的基礎上掌握巖土工程相關測試技能，學習并掌握制定試驗監測方案、選擇測試方法、分析測試結果和編寫報告的能力，引導學生掌握理論知識，培養解決實際工程問題的能力。筆者在近幾年的授課過程中發現，學生在上課過程中對課程內容理解不足，很難掌握課程要點。加之學生個體差異大[3]，學生對課程一些內容興趣不大，學習積極性不高，導致教學效果不甚理想。為改變這種現狀、提高課程教學質量，筆者在不斷交流學習和學生反饋信息的基礎上，探索了一些針對性的教學方法和模式，能夠較好激發和提升學生學習的主動性和積極性。

一、“巖土工程測試技術”課程概述與特點

隨著我國經濟建設的持續高速發展，土木建筑工程、深部資源開采、鐵路公路交通工程、水利水電工程、基坑工程等急劇增加，巖土工程測試技術也迅速發展。作為一門工程實踐性很強的課程，“巖土工程測試技術”課程不僅在巖土工程建設實踐中十分重要，而且在巖土工程理論的形成和發展過程中也起著決定性的作用[4]。目前，國內外許多高校已將本門課程作為相關專業學生的必修課程。

“巖土工程測試技術”課程總學時為32學時，其中，22學時為課堂講授，10學時為課內實驗。巖土工程測試技術主要包括室內試驗技術、原位測試技術和現場監測技術三個方面，在巖土工程中占有十分重要的作用。其中，室內試驗主要由各大巖土物理力學試驗組成，相關內容在“土力學”“巖石力學”等課程中講述較多。因此，為避免課程之間知識的重復，“巖土工程測試技術”這門課應將重點放在巖土工程的原位測試技術和現場監測技術這兩個方面。但國內有些高校在“巖土工程測試技術”的授課過程中仍以室內試驗技術為主。為此，筆者在授課過程中主要講授巖土工程測試的目的和意義，分析巖土工程測試技術的發展現狀；講授巖土工程測試技術中常用的傳感器的原理和使用方法；重點介紹巖土工程現場監測和檢測技術，涵蓋土體原位測試、邊坡工程施工監測、基坑工程施工監測、地下洞室圍巖施工監測、隧道地質超前預報等內容[4]。

二、“巖土工程測試技術”課程教學模式與思路

為了提高學生積極性、提升教學效果，筆者在課程教學過程中開展了一些探索，主要體現在以下兩個方面。

1.建立健全課程教學反饋優化機制

課程教學應以學生為中心，注重學生的知識獲得感、學習效果和成長。筆者在授課過程中發現，學生對課程不同部分的感興趣程度具有較大差異，學生對感興趣內容會認真聽講，而對其他部分則提不起興趣。如果能建立一種實時的課程反饋優化機制則有助于課程教學：其一能及時根據學生反饋調整課程講授內容，有利于教學的針對性、聚焦性，提升教學效果和質量；其二能讓學生獲得更多參與感、獲得感與成就感。筆者在課程教學過程中采用騰訊文檔等方法對學生常使用、易接受的微信、QQ等軟件開展問卷調查，并對收集的結果進行統計分析。

以2020—2021學年第二學期的“巖土工程測試技術”課程為例，選課人數74人，均為三年級本科生，筆者在授課過程中開展了問卷調查，問題包括自身規劃、對課程的感興趣內容及對課程的意見建議等，問卷通過微信發布，廣泛收集和了解了學生對課程的意見和建議。

根據調查結果可知，約80%的學生選擇考研，約20%的學生選擇工作，說明大部分學生希望繼續深造，在專業領域上進行深入研究。因此，授課過程中可以適當重視學生的學術素養培養，多結合自身經歷的科研項目和科研經驗提高學生對課程的學習興趣，加強其對課程內容的理解。

圖1為學生對課程哪部分感興趣的調查結果（詞云形式）。調查結果顯示，雖然學生對“巖土工程測試技術”課程感興趣內容不盡相同，但大部分同學對測試技術的基礎知識、邊坡工程施工監測、巖土工程測試技術的作用與進展、地下洞室施工監測及地質雷達檢測技術更感興趣。其中，有約16%的學生對“測試技術的基礎知識”部分感興趣，14%的學生對“邊坡工程施工監測”部分感興趣，13%的學生對“巖土工程測試技術的作用與進展”“地下洞室施工監測”“地質雷達檢測技術”部分感興趣，其他部分只有低于10%的學生感興趣。根據調查結果可知，還是有很多學生對課程涉及的理論部分感興趣，學生感興趣內容可能與其今后的職業規劃有關。因此，在授課過程中，可有針對性地調整課程安排，多在學生感興趣部分下功夫，更要在學生不感興趣部分下功夫，以達到吸引學生注意力、提升學生積極性的作用。

圖1 學生對課程感興趣內容的調查結果

圖2為學生建議課堂上應該多講哪些內容的調查結果（詞云形式）。結果顯示，學生建議應多講與課程相關的工程案例、基礎知識和操作方法等，其中有約32%的學生建議多講工程案例，約27%的學生建議多講基礎知識，26%的學生建議多講操作方法，15%的學生建議多講原理性的內容。由調查結果可知，為培養和提高學生的學習興趣，可以多采用理論結合實例的教學的授課方式[5]，通過案例讓學生切實感受到“巖土工程測試技術”這門課程在巖土工程中、在今后科研和工作中的重要作用。

圖2 學生建議課堂應多講哪些內容的調查結果

2.構建“理論+案例+實踐”的立體化教學模式

我校作為一所以工科為主、理工結合的教學研究型大學，主要培養面向行業的研究型與應用型人才，積極服務于行業和地方經濟社會發展。我校地質工程、采礦工程作為國家一流本科專業建設點專業，因此要培養具有較高科研創新素養和適應國家與行業需求的研究型和應用型復合人才[6-7]。

“巖土工程測試技術”作為一門巖土工程相關專業必須掌握的專業基礎課程，強調理論與實踐相結合，目的是使學生在熟悉和掌握巖土工程測試基本原理的基礎上提高相關測試監測技能[4]，具備較強創新和工程實踐能力。因此，學生學習“巖土工程測試技術”課程，既要關注巖土工程測試的相關理論知識，也要注重理論聯系實際。教師在授課過程中也要改變傳統教學模式，真正做到吸引學生、教授學生和啟發學生。

首先，在教授巖土工程相關基礎知識與原理的基礎上，進一步在課堂上分析具體巖土工程的測試要求，做到以理論促進具體工程測試學習。其次，從調查結果看出，以工程案例為載體的情境化教學能有效吸引學生注意力、提升學生興趣度，因此在教學過程中可以以相關巖土工程事故案例引出教學內容，采用案例對比來說明巖土工程測試工作的重要性，達到提高學生積極性的作用。例如，筆者在“邊坡工程施工監測”這一章中，通過舉例對比2019年在貴州發生的兩起滑坡事故，即水城縣山體滑坡（該山體滑坡事故造成近1600人受災，43人死亡，9人失蹤，700余人緊急轉移安置，直接經濟損失1.9億元）及興義龍井村滑坡（如圖3所示，該滑坡進行了監測，滑坡前提前成功預警，緊急撤離疏散相關人員并作清場處理，未造成人員傷亡和財產損失），來形象、生動地說明對邊坡工程進行監測的重要性，也能讓學生認識到本課程學習的必要性。再之，積極開展實驗、實踐教學活動，加速和加深學生對理論知識的內化與外化過程[3]。實驗是其課程教學的重要的實踐環節和組成部分，目的是培養學生進行動手實驗、檢測和監測的具體操作能力。為此，課程安排了5次實驗課，基本覆蓋全課程主要內容，讓學生對巖土工程測試有了直觀認識，培養了學生的實踐和動手能力。

圖3 貴州興義龍井村滑坡監測布置

由于“巖土工程測試技術”是一門實踐性很強的課程，僅僅通過課內的工程案例及實驗很難讓學生有效理解和認識工程實際，造成教學與工程實際脫節。因此，可以利用現代信息技術手段，例如“互聯網+”“遠程協同技術”等[8]，與用人單位、工程建設單位等建立合作，探索建立一種遠程工程現場教學模式，既可以對課內理論知識和實驗進行有效補充，也可以有效升華學生對課程內容的認識。

綜上，通過理論知識學習，做到“以理促學”，然后結合豐富的工程案例可以“夯實認識”，再通過實踐教學進一步做到對學生的啟示與思考，如圖4所示。如此，可以建立一種“理論+案例+實踐”的立體化教學模式，也能取得較好的教學效果。

圖4 “理論+案例+實踐”教學模式

三、結語

一流學科建設對江西理工大學地質工程、采礦工程專業學生的培養提出了新的要求。為提升“巖土工程測試技術”課程教學效果，利用現代信息技術與方法，建立健全了課程教學反饋優化機制，構建了一種“理論+案例+實踐”的立體化教學模式，可較好增強學生的積極性和主動性，提高了學生對課程的認同感，可以達到培養具有較高科研素養和符合國家、行業需求的研究和應用型復合人才的目的。