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工程地质学范文1
工程地质教学的主体内涵
为了顺利完成工程地质教学活动,有必要使学生明确工程地质学习的主要对象、基本任务和主体内容。首先,工程地质学是评价、预测和改造与工程建筑等有关的地质问题的一门科学,以工程建筑及建设项目为服务对象,以地质学为研究基础;以数学力学为计算工具的学科。因此,工程地质的教学与学习都是在研究和讨论人类在工程活动中行为与地质环境的相互作用与相互适应性,其次,工程地质学习的基本任务就是掌握工程地质条件与工程活动的地质环境特点,明确人类工程活动与地质环境(工程地质条件)之间的相互作用,以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境。最后,学生通过工程地质课程学习需要重点掌握的内容包括:岩石和土体的物理-力学性质及其工程性质,如岩石与土的矿物组成及其排列形成的微观结构等对建筑工程稳定性的影响,弄清岩土体的不同的分类要求和指标,了解不良地质条件下的岩土体的改良方法;建立起人与环境和谐发展的工程地质观念,形成关于自然环境对工程活动的制约与人类工程活动对自然环境的影响的双向作用机制的基本认识,在此基础上,掌握崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;熟悉工程常见的地基、硐室等工程地质问题,以及地下水运动规律及其对工程活动的影响;掌握主要勘察程序、方法和手段。通过上面的对工程地质教学主体内涵的论述可以看出,在教学活动中学生需要领悟和掌握的内容很多,如果没有好的教学思路,往往会导致教学活动成为就事论事,事倍而功半,很难使学生把握这门学科的精髓。同时,工程地质会涉及众多的相关学科知识,如与地球科学相关的岩石学、构造地质学、地层学、地貌学等,与工程学和基础学科相关的物理力学、数学等。
综摄教学法的运用
综摄法又称类比思考法,其源自在我们对外部事物的学习和认识过程中,常常是在某些带有启发暗示的“指挥下”进行的,而这种“指挥”与我们的思考方法和意识关系不大,却是我们日常生活中的所见所闻密切相关[11]。因此,可以利用外物来启发思考、激发灵感解决问题。工程地质教学中,我们可以借助于学生已有的相关学科知识和日常生活经历,在此基础上开综摄法教学。在教学中锻炼学生对所面对事物的异质同化和同质异化两种思维方式。当我们面临未知的或者不熟悉的事物时,常常会采取拿性质不同的现有事物的分析和模拟方式去与之相对比,在此基础上提出设想。这种方式称之为异质同化,即根据已有的经验和知识来分析比较所面对的问题。例如,当开展某项工程的地质问题调查时,可以与医生全面诊断病人一样,先逐项检查,然后根据检查结果分析存在的病症,这样会使得技术(研究)路线明晰,而且有很强的可操作性与指导性。如何摆脱固有的思维方式和问题分析方法的桎梏,进行创造性分析和解决问题是我们需要面对的难题。因此,如何运用新的知识或从新视角进行审视、分析、研究和处理原有的资料和技术手段显得十分必要,在此基础上使得认识有新的突破,这过程即为同质异化思考方法。例如,在狭窄的海边场地进行海底隧道掘进时,一方面需要的很大的场地存放施工材料(如做衬砌),另一方面又需要相关场地堆放掘进所产生的大量岩屑废渣,那么可以通过同质异化思维,我们可以考虑在不影响地质环境的情况下,用掘进产生的废料进行人为营造陆地,同时解决了材料堆放和废料处理的问题。
为了在教学中可以使学生的创造力的潜能得到进一步锻炼,可以进行以下4种模式的训练。人格性的模拟,充分调动和发挥学生主体感官认识。例如,在边坡相关知识的讲授中,可以让学生假设自己是边坡,针对坡脚、坡肩、坡体等不同位置的特点与自己身体做对比,如果边坡发生失稳可以采取什么手段,如何去处理,然后再寻找解决问题的方案,最终归结为削肩、捆腰、压脚三个主体内容。直接性的模拟,根据所要关注的对象与模拟事物之间的关联性,将模拟对象视为范本,在此基础上进行论证思考,提出处理问题的方案。例如,边坡灾害的问题,很多学生的家乡或学校周边有生活的例子,可以直接作为例子讲授,既直接,又有生活气息。象征性的模拟,通过把问题构想成为直接的物质对象,使学生形成形象化的物质对象,进而激励其脑力活动,开发其创造潜力。例如,在学习岩石风化时,可以将植物的根劈破坏直接视为岩石的拉裂破坏。想象性的模拟,利用人大脑的自由想象能力,引导学生通过幻想和联想等为工程地质问题的分析和解决寻找灵感,提出创造性方案。例如,在某处发生地震,可以让学生发挥主观能动性,分析可能出现的次生灾害问题,进而扩展成地质灾害链和立体防灾减灾教学。总之,综摄教学法在工程地质中的应用就是以生活中的实例或学生已有知识为媒介,将学习内容分成若干要素,针对具体的要素进行分析讨论,并组织构建各要素之间的综合关联性,在此基础上激发学生的潜在灵感,形成系统的认识学习,进而掌握工程地质的内涵要素。
工程地质学范文2
工程地质学是水利工程、土木工程、地质资源与地质工程等学科的一门较重要的专业基础课。它是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学,是以地学学科的理论为基础,应用数学、力学的知识和工程学科的技术与方法,来解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[2]。由于工程地质学涉及内容多,概念广,实践性很强,且学生缺乏必要的实践经验和机会,因此,如何在有限的教学时间内合理安排教学环节,使学生既能牢固掌握工程地质学的基本概念及基本原理,又具备分析工程地质条件、解决工程地质问题的能力,是一个值得探讨的问题。笔者结合近年来在工程地质学课程教学与实践经验,针对目前工程地质学课程教学中存在的问题,就如何提高水文与水资源工程专业工程地质学课程教学质量与教学效果进行探讨。
一、煤炭院校水文与水资源工程专业工程地质学课程教学存在的问题
(一)课程内容多,授课学时少
根据国家高等教育对人才培养的要求,近些年来,多数院校在培养方案的制定上存在着向公共课倾斜的现象,这使得专业课学时被不断压缩。主要表现在课程学时少,尤其是实践教学环节。过去动辄几十学时乃至上百学时的课程,现在多为32~48学时。在多数煤炭院校中,水文与水资源工程专业开设有基础地质学、矿物岩石学、构造地质学等课程,具有一定的地学背景。即便如此,工程地质学课程仍涉及工程岩土学、工程动力地质作用、岩土工程勘察等方面的内容,这使得该课程教学内容繁杂,教师上课难度增大。在此情况下,如不进行课程教学改革,教师就无法很好地完成相关内容的讲授;同时学生对专业领域知识的学习也将停留在较浅的感性认知阶段,不能理解机理性的问题,更不能深刻地认识该课程在国民经济建设中的作用,这势必对学生未来就业产生不利的影响。
(二)教学方法单调
工程地质学课程基本概念和基本原理较多,同时该课程又具有很强的实践性,因此,单一的多媒体或板书授课模式很难调动学生的积极性。加之个别教师实践经验不足,存在照本宣科的现象;而个别教师授课又完全脱离指定教材,这些都容易使学生产生厌学心理。此外,课程中涉及的一些教学内容,诸如崩塌、滑坡等灾害的形成机理及演化过程等比较抽象,单纯在PPT中以图片形式展示,不能很好地呈现,学生缺少感性的认识,这在一定程度上挫伤了学生学习的积极性和主动性。
(三)实践环节薄弱
近些年来,随着高校的不断扩张,教学资源的投入问题已经成为高校普遍面临的问题。具体到实践教学环节,主要体现两个方面:一方面野外实践场地或基地功能缺失,满足不了野外实践教学的需求;另一方面学生人数与设备台套数不成比例,同时也存在部分试验仪器无场地安放的尴尬局面,导致部分试验无法开出,学生动手能力得不到培养。此外,还存在实验教学方式和时间不灵活等问题。目前多数院校的室内实验都是教师准备好试验后,学生在制定的条件下按照实验指导书进行,学生真正思考的较少,部分学生既不动脑也不动手,而是依靠同组其他同学来完成实验,这不利于学生实践能力的培养,容易导致学生实践能力不足或丧失。
(四)考核方式单一
考核成绩比例分配不合理,多数院校该课程考核成绩都是由期末考试成绩(约占70%~80%)和平时成绩(占20%~30%)组成,而平时成绩又多以上课出勤率、课外作业以及实践环节表现等形式存在,其中上课出勤率占主导地位。这样难免会存在一些学生到课不听课,考前突击且考分很高的现象。此外,考核的内容也不够全面,多侧重于理论知识,往往忽视学生动手能力的考核,最终导致校内所学知识与实际工作脱节,不利于综合人才的培养。
二、课程教学改革探索
针对当前教学过程中存在的问题,结合近年来的教学和实践经验,提出从教学内容、教学手段和教学环节等几方面对课程教学进行改革。
(一)合理优化教学内容,改专业通识教学为行业特色教学
在教学内容的选择上,要突出院校的特色优势。针对煤炭院校水文与水资源工程专业具有地学背景这一特点,工程地质学课程教学可主要讲解三部分的内容,即岩土体工程地质性质研究、工程动力地质作用研究以及工程地质勘察等。岩土体工程地质性质研究是该课程的基础,该部分主要讲授土的物质组成、物理力学性质以及岩土体的工程地质特性;工程动力地质作用研究是该课程的核心内容,讲授学时应占总学时的一半以上。该部分主要讲授活断层和地震、斜坡、岩溶、泥石流及地下硐室的工程地质研究;工程地质勘察部分主要讲授工程地质测绘、勘探、试验以及长期观测等几种工程地质勘察方法。课程教学要确保在有限的学时内突出重点,同时也要注意前后所学课程内容上的衔接,避免重复。
(二)丰富教学方法和手段,改单一的满堂灌为交互式教学
工程地质学具有较强的实践性,其教学目标是要培养学生对于工程地质现象的认识、判断能力和工程地质问题的分析、处理能力,这需要在传统教学模式的基础上,紧扣学科的发展前沿和热点问题,丰富教学方法和手段,灵活组织课堂教学。
传统课堂教学方式使学生获取的知识较多地局限在抽象的经验上,而现代化的教学手段不仅可以使学生获取抽象的理论知识,还可以提供丰富的观察经验,在一定程度上将理论与实践相结合,因此要充分利用现代化的教学手段。如在讲授滑坡、泥石流等内容时可采用flash动画或影像资料展示灾害的形成过程、危害以及其防治措施;在讲授地震的工程地质研究内容时可结合典型的地震(512汶川大地震),讲解地震发生的机理及预警预防措施;在讲解地下硐室位置的工程地质论证时,可借助物理模型来分析地形、地质构造、岩性特征等对硐室位置的影响等等。这些方法和手段的引入不仅可增强教学的直观性、主动性,同时也可节省一定的时间,扩大课堂教学的信息量,提高教学效果。
鉴于该课程内容多,课时少,可采取学生自学、教师课堂讲解和课外辅导答疑相结合的教学方法,以锻炼学生的自学能力。还可就工程地质学领域的热点问题,设置课堂辩论。通过教师布置论题学生收集资料学生课堂辩论教师讲解剖析的教学过程,改过去教学单行道(教师到学生)为双行道(教师到学生,学生到教师),引导学生分析问题和解决问题。例如,针对近期发生的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,可设置地质灾害的主要诱因?人类活动or自然条件的论题,让学生通过查阅与崩塌、滑坡、泥石流等灾害相关的资料,展开讨论与辩论,从而达到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相关知识的目的。此外,还可增加一些工程实例课,让学生尝试用所学知识去解决实际问题。例如利用最新发生的地震、滑坡及泥石流等地质灾害的工程实例,探讨这些灾害的发生机理及防治措施,从而锻炼学生发现问题和分析问题的能力。
(三)加强实践环节教学,改被动式接受为主动式探索
在实施实践教学活动时,要强调以学生为主体,培养学生的动手能力,充分发挥实验教师的引导作用。在进行实验之前,指导教师可提出实验要求及注意事项,并给出参考意见,让学生自行设计实验方案,将原来的验证性实验改为设计性实验。尽量创造条件让学生开拓思维,发挥想象力和创造力,激发学生学习的主动性和积极性,提高洞察力,培养严肃认真和实事求是的工作作风,提高学生的综合素质。
野外实践应有效地将理论与实际相结合。因此,在进行野外实践教学时地点应尽可能选择工程地质现象丰富的地方。对河南理工大学而言,可在市区北部的缝山针公园进行为期半天的实践教学活动。结合园区内原有采石场开挖形成的人工边坡讲解边坡的应力分布状态及变化特征,边坡变形破坏类型及稳定性的影响因素,同时还可结合该园区的生态恢复治理工程讲解边坡变形破坏的防治原则和措施。此外,可结合水文与水资源工程专业学生未来就业意愿和方向,在毕业设计(论文)环节安排一些与工程地质有关的实践内容,例如岩土工程勘察设计或岩土工程分析与评价、边坡稳定性分析与评价以及煤矸石堆积体稳定性分析等。在毕业设计(论文)过程中要充分发挥学生的主观能动性,让学生多动手、多动脑,多方位培养学生获取知识的能力和创新能力。
(四)完善考核内容与方式,改重视理论考核为突出实践性考核
改变考核成绩的比例组成,将平时考核成绩的比例提高10%~20%,弱化到课率在平时成绩中的主导地位,突出学生实践环节的综合表现。同时加大课堂表现方面的考核力度,就重点内容的一些问题进行课堂提问,积极主动回答问题者每次加2分,答对的再加3分,这在一定程度上能促进学生思考问题的积极性,也有利于教与学之间的互动。在考核内容上要增加一些综合能力的考核,不仅要考核理论知识,还要设置一些案例分析题,考核学生运用所学理论知识解决实际问题的能力,使学生综合素质得到提高。
工程地质学范文3
关键词:土木工程地质;课程教学;教学方法;教研改革
随着国家对新疆“一带一路”核心圈经济建设的大力投入,大量基础建设中需要具备较强工程地质专业背景的复合型人才。新疆大学作为边疆重点高校之一,正着力培养服务于西部开发与“一带一路”工程建设需要的综合性技术人才。通过工程地质课程的学习,学生了解实际工程建设中可能遇到的工程地质问题及其对工程本身的影响,依据所学知识能正确防治各类地质灾害,以保证工程建筑物的安全、经济和稳定。因此本课程对土木工程专业来讲是非常重要的一门专业基础课。
一、课程教学中存在的不足
1.前导课程设置不合理。工程地质学作为地质学的一门分支课程,其前导课程为“地质学基础”“水文地质学基础”“土力学”“岩体力学”等课程。根据新疆大学建筑工程学院土木专业最新培养计划,工程地质被安排大一下学期进行,因此会导致学生无法有效地理解和掌握一些工程地质术语的概念,导致学习效果不理想。在实际教学中,针对岩土体物理力学参数方面,学生在没有“岩体力学”“土力学”课程学习的前提下,不能较好地理解参数的具体含义及用途。此外,在滑坡稳定性计算案例中,学生不仅需要掌握岩土体物理力学的具体含义,还要具备一定的编程能力(包括Excel、C语言等)用于滑坡稳定性计算公式的编写,因此前导课程的不合理安排,导致许多教学任务无法顺利开展,这势必会影响学生专业知识掌握的熟练度。2.课程学时少、内容多。随着高校学分制的推行,笔者所在学院“土木工程地质”课时已缩短至28学时。为在有限的教学时间内完成教学任务,教师需要对教学内容做出一定调整与压缩,从而导致学生理论学习偏少,影响了课程教学质量。课程学时的压缩主,最直接的影响是案例的教学环节,学生理论知识需要借助于实际工程案例讲解才能较好地消化,如岩石矿物教学环节,必须让学生亲眼看见岩石、亲手感触到矿物才能印象深刻。此外,各类地质灾害也需要用到大量的工程案例来支撑讲解,学生往往对实际工程案例更加感兴趣。通过实际案例,学生不仅能更快掌握理论知识,也能更加今后工程实践中的工程地质问题。3.工程地质理论教学环节薄弱。目前的土木工程地质教学大纲主要侧重于地质基础知识的讲解,如岩石矿物、地层地质构造等,而具体的工程地质理论占总教学学时比例较少,如地下工程地质问题、边坡工程地质问题等。这势必会导致学生对工程地质的认识仅停留在基础地质方面,对今后工程实践可能遇到的边坡稳定、围岩稳定等问题缺乏足够的认识与重视。光靠地质基础知识根本无法解决实际工程中的各类工程地质问题。地质基础知识的学习是为了更好地掌握工程地质理论,但仅侧重地质基础知识的学习而忽视工程地质理论的学习,就无法凸显工程地质学学习的意义,学生今后无法从容应对工程实践中突发的工程地质现象与问题。4.实践教学环节没形成完整教学体系。工程地质是一门紧密联系实际工程的课程,需要学生在理论学习的基础上通过实践教学环节加以消化理解。然而,目前笔者所在学院土木工程地质实践环节尚无固定的实习路线,没有专业的实习指导书,因此实践教学效果较差,学生无法将课本所学理论知识联系实际,导致今后在实际工程中遇到工程地质问题无法快速识别与解决。实践教学环节预期效果不够理想主要表现在三方面:一是地质基础技能的掌握,如野外岩石识别、罗盘使用等;二是工程地质勘查实践能力,如滑坡、泥石流野外勘察能力;三是实习时间较短、路线长,许多学生难以掌握教学内容,实习报告编写质量堪忧。笔者针对所在学院土木专业的“土木工程地质”课程教学实践环节中存在的诸多问题进行分析总结,学校要解决这些不足,就必须采取一些行之有效的教学改革手段进行尝试探讨。
二、课程教学模式改革建议
为提高工程地质课程教学效果,让学生更深刻掌握课程知识,根据笔者所在学院“土木工程地质”教学现状,本文提出如下建议。1.优化培养计划课程编排。学校将“工程地质”课程安排在大二下学期进行,在学生学习完“土力学”“岩体力学”“计算机基础”等前导课程后学习“工程地质”课程。教师利用学生已学知识,课堂上引导学生自己探索岩土体各物理力学参数对围岩、边坡(滑坡)的稳定性影响规律,鼓励学生通过EXCEL或者C语言编程滑坡、崩塌体等地质灾害稳定性计算程序。2.突出教学重点。在无法增加课时量的情况下,教师需要把主要教学内容放在重点章节上。工程地质课程的主要任务是让学生了解工程建设中可能出现的各类工程地质现象和问题,分析各类工程地质问题对工程建设的影响,能提出相应的防治措施。因此在教学环节中,教师应重点讲解各类工程地质现象与问题的成因、影响因素、诱发机制、稳定性评价等,使学生能将所学知识能直接应用于实际工程建设中。针对部分地质基础知识,教师可适当减少教学内容,学生掌握其基本概念即可。3.加强地域特色案例教学。新疆位于我国西北边陲,处于亚欧中心,是我国陆地面积最大的省份。新疆地形地貌多元化特征明显,既有沙漠、隔壁、荒山,也有草甸、森林、河流。教师以新疆常发地质灾害类型重点分析,不仅能提高学生学习兴趣,也能为学生日后快速融入本地生产项目提供基础。裴向军通过对天山区公路边坡地质灾害发育特征的收集整理得出,新疆地区地质灾害类型主要表现为冻土、岩体冻融风化破坏、泥石流、水毁、雪害、冻害。因此,教师应在今后的工程地质教学与实践环节中,突出上述地质灾害类型的讲解,尽可能地在实践教学环节中加入上述案例现场教学。4.重视实践教学环节。新疆地貌特征虽然丰富,但由于幅员辽阔,不同地质现象相距甚远,因此导致学生的实习路线较长,学生在有限的实习时间内很难完成实习内容。因此,学校需要尽量选择地质现象特征明显、地质现象丰富的地区作为固定实习基地,安排专业教师提前踩点优化实习路线与实习日程安排,并制定完善好实习指导书。5.重视工程地质实习报告编写。学生工程地质专业知识掌握好坏的程度主要体现在工程地质实习报告中,通过实习报告,教师可知道学生是否掌握工程地质相关基本概念、罗盘使用是否正确、工程地质专业术语表述是否准确和恰当。因此,实习环节中教师需要认真指导学生识别地质现象、正确使用地质罗盘,使学生掌握野外记录薄的记录要求和地质素描技巧。教师要每天检查学生野外记录本内容,及时发现实习教学环节中的不足加以改进。实习后期,教师要加强学生实习报告编写指导,实习报告要图文并茂,地质现象描述准确。
三、结论
“工程地质”课程教学内容需要综合课程理论知识与工程实践,其教学内容多、涉及面广。教师要想在有限的课时内完成教学目标,需要在优化课程教学安排基础上突出教学重点,结合新疆地域特色,重点引入本地常见地质灾害案例,使学生快速消化理论知识。此外,教师需要重视教学环节,加强学生野外地质基本功练习,使学生更加快速牢固地掌握工程地质理论知识,达到培养复合型人才的要求。
参考文献:
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[2]苏培东.土木工程专业《工程地质》课程教改探讨[J].中国西部科技,2011
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[5]徐文杰.工程地质教学改革、创新与MOOC建设——以清华大学《工程地质》课程为例[Z].中国吉林长春,2015
工程地质学范文4
收稿日期:2013-09-26
基金项目:大连理工大学教育教学改革实践教学专项基金(ZX201313);住建部高等学校土木工程专业指导委员会2013年土建类高等教育教学改革项目
作者简介:年廷凯 (1971-), 男,大连理工大学土木工程学院副教授,博士,主要从事工程地质与岩土工程研究,(E-mail) 。
摘要:为适应土木工程专业人才培养的国际化需要,文章针对土木工程专业基础课――工程地质课程,开展了英文环境下的教学实践与探索,主要从教材选用、教学内容与教学方式、实践性教学和教学效果分析等方面入手,总结了大连理工大学土木工程专业国际班英文教学的经验和体会,并探讨了一些教学中需注意的问题。
关键词:土木工程;工程地质;英语教学;教学改革
中图分类号:TU42;G642.4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2014)01-0099-03
随着中国科技水平及国际地位的提升,由我国企业负责或参与的国际工程项目也越来越多,特别是在土木、水利工程领域,世界上许多国家都有中国的设计和施工队伍。这就要求我们开展更加广泛的科技合作、国际交流,培养更多适应国际工程项目建设需要的专业人才。在此背景下,大连理工大学经过多年的酝酿,对2011年土木水利大类招生的300名新生,进行了英语综合测试和严格选拔,确定45人为土木工程(国际班)的第一批学生。通过土木工程(国际班)课程的学习,使学生具备较高的专业英语水平,掌握扎实的专业知识,具有直接参与国际项目招(投)标、设计、施工、管理工作的能力,具有土木工程的基础理论与专业知识,具备较强的工程实践能力、创新意识与良好的综合素质。通过工程师基本训练,培养知识、能力、素质协调发展,懂管理、懂技术、懂经济、懂法规,具有国际竞争力的高素质、复合型、国际化的高层次土木工程技术人才。
一、开设国际班工程地质课程的必要性
作为土木工程国际班课程中的重要专业基础课,工程地质学是其中的重要一门,它是以地质学理论为基础,通过勘察、测绘与实验等技术手段来调查、研究、解决与各类工程活动(如土木、水利、交通、采矿、国防等)有关的地质问题的科学,是各类工程设施的合理选址、设计、施工与运营服务的应用地质学。可见,工程地质学是为了解决工程地质条件与人类工程活动之间矛盾的一门实用性很强的学科,工程技术人员解决工程地质条件与人类工程活动之间矛盾的能力将决定建设工程的质量和建设工程对生态环境的危害程度[1]。掌握好这一专业课程,对大型土木、水利国际工程项目的选址、设计、施工、管理和招投标工作将起到极其重要的作用,因此,开设这门课程十分必要。2013年上半年,根据国际班的培养方案总体要求,参照国内其他高校土木工程专业相关课程的双语教学经验[2-5],结合大连理工大学的实际情况,为土木工程专业国际班(小班授课)学生开设了工程地质课程并进行了全英语教学实践,总结出一些适合土木工程专业学生的教学经验,探讨了实施全英文教学中存在的问题和解决途径。
二、国际班工程地质课程英文教学的实践
(一)教材选用
当前英文教学主要有三种模式:(1)使用英文原版教材、英文讲授、英文互动交流、英文实验、英文作业及习题,即全英文环境。(2)使用英文原版教材、英文讲授,作业及习题、实验等采用中文模式。(3)使用英文原版教材、英文板书,中文讲授,作业及习题、实验等采用中文模式。考虑到学生特点及工程地质课程初次开设(没有其他地质类先修课程)的特殊情况,此次为学生推荐了两本原版英文教材,即F.G.Bell编写的Engineering Geology,Tony Waltham编写的Foundations of Engineering Geology,并参考Plummer等人编写的Physical Geology,供学生查阅。考虑到英文原版纸质教材费用较高,建议学生通过图书馆借阅或复印任课教师提供的辅助学习材料、电子材料和PPT讲稿等,节约了学生的学习成本,也提高了学习效率。
(二)教学内容与教学方式
课堂教学采用PPT讲稿,根据土木工程专业国际班工程地质课程的培养方案,基于对英文原版教材中重要内容的理解,并结合课程教学大纲的要求,专门制作了简化版英文PPT讲稿。总体上难度适中,观点鲜明新颖,层次上由易入难,并紧密结合工程实践。这样做,一方面可以避免学生花太多时间去阅读原版书籍,特别是在英语基础不好,专业词汇量缺乏的情况下,学生对厚厚的一本或几本书会产生强烈的畏惧感,从而产生厌烦心理;另一方面,综合多本工程地质原版教材而制作的PPT教案,能够覆盖课程领域的前沿信息和最新进展,使学生大开眼界、增长见识,达到课程教学要求。PPT制作中,根据土木工程专业学生的未来发展方向,对原版外文教材内容和知识框架适当节选,并充分利用图文并茂的特点,吸取了大量图片、动画等,作为教学使用。教学内容涉及地球及其内部圈层构造(2学时)、地质年代(1学时)、矿物与三大岩类(3学时)、岩石的工程性质(2学时)、风化作用(2学时)、地质构造(4学时)、地表地质作用与地下水(4学时)、地震与滑坡等地质灾害(4学时)、边坡稳定与加固技术(2学时)等,共计24学时。对每一专题内容中出现的生僻专业词汇进行了初步汇总,并给出简明词汇表供学生查用。
教学过程中,与学生进行广泛的互动,每一小节教学结束后,与学生开展课堂交流,回答学生提出的各种问题。以英文形式给学生留少量的课后作业,如岩石按成因划分的类别,在野外如何鉴别,岩石与土的联系与区别,举例说明地下水对工程建设的影响等题目。由学生英文回答上次课布置的作业并讲解,总体上达到了良好的教学效果。利用多媒体给学生展示大量的专业图片,调动学生的学习积极性,介绍一些国外的教学案例,加深了学生对工程地质问题的理解。同时,课堂上也开展了部分实物教学,如介绍各大类造岩矿物和三大类岩石,选取代表性岩矿、古生物地质标本,展示给学生,调动大家的积极性。在地质构造部分,将典型地质模型展示给学生,并与实际土木、水利工程项目相结合,学生积极性得到了极大提高,收到了事半功倍的效果。但课堂教学过程中也遇到过一些具体的问题,如讲解的岩石结构与构造部分,出现很多生僻单词,学生无法在课堂理解并消化,多是根据图片来猜测意思,这样就只能利用课余时间和学生交流其中文含义,以达到深刻理解知识点的目的。还有地质年代表,要求学生记忆这些单词和含义,避免课堂讲授涉及时,学生没有概念,以致课堂接受率和收益率下降。
(三)教学效果分析
授课结束时对听课的学生进行了口头调查,绝大部分学生认可工程地质课程的英文教学方式,学习兴趣浓厚。感觉通过这种方式教学,不仅学到了专业课知识,还提高了专业英语水平,尤其是英语听力的水平。此外,根据学校教务网站在学期末显示的调查结果,学生对教师授课的评价和对教学效果等的反馈接近99分,总体评价较好。对PPT教案的评价,学生认为内容丰富,条理清晰,且难度适中,只是涉及的专业词汇没有注音标,给阅读和表达带来一些困难。对课堂教学效果,几乎所有学生表示认可,多媒体教学直观、丰富、有效,并有助于理解课堂英语讲授,课后也有助于复习和巩固加强,可见多媒体的教学方式是值得肯定的。此外,少数学生反应由于自身英语基础有限,在听讲和阅读教材时会遇到一些障碍,感觉学习效果不是很明显,也有个别学生期待由外教来担任专业课程的讲授,体现真正国际化的感觉和学习氛围。在关于教学效果的调查中,部分学生欢迎采用双语教学模式,因为纯英语教学,如何将学习内容与非国际班工程地质课程接轨,如何理解中文版的工程地质词汇及内容,是很多学生比较担忧的一件事情。部分学生将来毕业时不一定到国外发展,很有可能在国内发展,与中国技术人员打交道,或在国外,也需要与国内技术人员打交道,这样掌握中、英文两种语言环境下的工程地质专业知识是很多学生期待的一种模式。
此次课程采用全英文形式的闭卷考试,总成绩含平时成绩、实验成绩和期末成绩三项。平时考核主要包括学生出勤率和布置的作业,通过作业考察学生对课程学习和掌握情况;实验成绩体现了学生实验动手能力和野外地质实习表现;期末成绩为考察重点,考核学生对知识点的掌握情况,还能考察学生的专业英文阅读分析能力。期末考试成绩分析列于表1,表明绝大多数学生的课程学习还是取得了不错的教学效果,但仍有极少数学生成绩偏低,没有达到预期的理想效果。
表1 国际班工程地质英文考试成绩分布表成绩人数比例成绩人数比例0~4912.3%70~791228.0%50~5949.3%80~891534.8%60~69920.9%90~10024.7% 三、国际班英文教学中存在的问题
通过在土木工程专业国际班开设工程地质课程的英语教学实践,总体上英文教学效果还是令人满意的,但也存在一些问题,在今后的工程地质英文教学过程中应重视以下几个方面。
(一)教材建设
目前国内还没有正式出版的供土木工程专业国际班全英文教学使用的教材,而国际上原版工程地质课程英文教材又太厚也太贵,给学生学习带来不便。如何根据专业特点、课程要求、学生英语水平等,编写适合土木工程专业学生学习的全英文教材,是短期内亟需解决的重要问题。
(二)实践性教学改革
改革实验教学模式,采取英文为主、中文为辅的教学模式,有助于学生更好地理解工程地质专业词汇、专业术语及深层次含义,有助于国内外工程地质方面的交流与沟通,也有助于增加学生未来国内外的就业机会。此外,为充分利用教学资源,应尽快完成实验室岩矿标本、地质模型、地质图件等有关设施的双语化。
(三)国际化教师与国际化交流
引进在欧美国家长期生活并获得工程地质相关专业博士学位或有博士后经历的年轻人,充实工程地质全英文教学队伍。特别是邀请英语为母语的海外知名教授,加入工程地质教学团队,每年给学生讲授部分课程内容,参与工程地质课程内容规划、教材编写等工作,从而提高教学团队的整体水平。同时,通过邀请与课程相关的更多外国专家,给学生创造更多国际化交流空间,提供出国访问交流、联合培养的机会,不但有利于课程的英文教学,更有利于土木工程国际班实现真正的国际化。
综上所述,土木工程专业国际班全英文教学才刚起步,将成为我国高等教育发展的一个新趋势,也是高等教育国际化的必然要求。在国际班英文教学过程中,逐渐探索经验、发现问题并采取有力措施,使土木工程国际班全英文教学日臻完善,达到预期的效果。
参考文献:
[1]黄雨, 卞国强, 叶为民. 土木工程专业工程地质学双语教学改革探讨[J].高等建筑教育, 2009, 18(2): 97-100.
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English teaching reform on engineering geology course in the international
class of civil engineering specialty
NIAN Tingkai
(a. Department of Geotechnical Engineering, School of Civil Engineering; b. State Key
Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, P. R. China)
工程地质学范文5
【关键词】地质工程导论 双语教学 教学内容
【中图分类号】C42 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0042-01
1 引言
随着高等教学的宽口径改革的深入,学生在进入专业课程学习之前,通过课程讲座等形式了解一些将要学习的专业知识,开阔学生的专业视野,激发学生的专业课学习热情已经为许多专业所采用。为此,许多专业开设了“导论”、“概论”等课程。
双语教学的目标是要培养学生运用两种语言进行学习和交流的能力,希望学习者能同时使用母语和外语进行思维,根据交际对象的需要在这两种语言之间进行自由的切换,并通过两种语言的教学掌握专业知识与技能。因此,国家正在积极推进的本科生双语教学工作。
针对上述要求,同济大学在地质工程专业本科三年级第一学期,开设了《地质工程导论(双)》课程。
结合近年教学实践,本文就《地质工程导论(双)》课程开设背景、教学内容、考核内容与方式等问题进行了分析探讨,介绍了所采取的解决方式与对策。
2 课程开设背景
《地质工程导论(双)》是我校地质工程专业新开设一门专业基础课。课程开设的主要动因主要有二:一是由于宽口径改革,教学计划的调整,使得原有的本科生前两年公共外语、后两年专业外语、四年不间断的外语教学模式发生了根本的变化,后两年的专业外语教学被取消,学生在大学期间无法接受到正规的专业外语培训;但另一方面,为了培养学生在借助母语以外的其他语言来掌握专业知识与技能的基础上,能够借助外语以口语和书面的形式、采用符合国际惯例的方式处理和交流有关专业信息,国家正在积极推进本科生的双语教学工作。目前,我校已经开设的与地质工程专业有关的双语课程有《地下水动力学(英)》和《工程地质学(英)》,学生在高年级的专业课程学习中,将会有机会选修相关双语课程,其结果是学生在双语课程学习前,没有接受到正规的专业外语课程训练,专业词汇贫乏,严重影响了专业课双语教学的正常进行。第二方面,同样由于宽口径改革后,许多专业都开设了“导论”、“概论”等类似课程,目的是在学生进入专业课程学习以前,通过课程讲座等形式了解一些将要学习的专业知识,开阔学生的专业视野,激发学生的专业课学习热情,取到了非常好的效果。
基于以上原因,我校自2005年新设了《地质工程导论(英)》双语课程,希望在给学生教授一些专业知识与专业发展动态的同时,让学生接触更多的专业外语词汇,为后续专业课程的双语教学打下基础。
3 课程教学内容与教学形式
在上述课程开设背景下,笔者在教学内容选择上遵循了以下两点:首先,知识面上要求涵盖地质工程专业将要接触到的专业课各个方面,如基础地质、水文地质与工程地质及其与相关学科的关系等,同时强调基础性与知识性结合,特别是专业词汇的学习;其次,教学内容上要求保持较高的学术性与时效性,基本反映各相关方面的学术水平和研究热点。
课程文章的选材来自两个方面:原版著作或教材,让学生在学习专业基础知识的同时,掌握更多的专业外语知识;与具有较高的学术性与时效性的教学内容主要选自最新专业外文杂志,力求从形式上与学习内容上都能够与专业发展保持同步,以保证让学生领略到原汁原味的东西,包括专业词汇的使用、专业内容的表达、教学思路和对知识的认知程序等,增强学生毕业后采用符合国际惯例的方式处理和交流有关专业信息的能力。
根据上述原则,拟定的课程教学内容主要包括两大部分:前四章主要为基础知识教学,主要介绍了基础地质、水文地质与工程地质等相关专业知识,地质工程与岩、土力学学习的过去、现在与未来及各学科之间相互关系等,本部分主要强调基础性与知识性结合,尤其是专业词汇的学习。后七章主要为水文地质、地质灾害与防治、地下水污染与修复、地下结构与水电工程中的工程地质问题等,文章均为新近专业杂志文章。具有较强的专业性与时效性,有利于学生了解与掌握专业的发展动态。
在课堂教学形式上,采用互动式教学,教师注意与学生的课堂交流,营造宽松积极的气氛,鼓励学生积极参与到课堂教学中去。课程绪论阶段即与学生讲明主讲教师的教学习惯与课堂教学方式,鼓励与要求学生以“Volunteer (志愿者)”形式积极参与课堂教学。并将学生的课堂参与交流的次数和质量记录在案,作为期末学生课程成绩评定的一项重要依据。实践表明,这一互动式教学方式,避免了“填鸭式”教学的单向性和“点名式”(教师点名让学生回答问题)的课堂高度紧张,受到学生们的普遍欢迎。
4 课后作业和考核
寻找与布置和讲解内容具有一定针对性的作业题,以帮助学生通过作业形式来熟悉题型和加深对所学知识理解是非常必要的。为此,所有课文均给出了一定量的相关习题,要求学生用英语来完成,以促使学生学以致用,并客观地检验出双语教学的效果,有助于达到预期双语教学目的。
考试是对检验双语教学效果的一项重要手段,考试采用双语形式,英语出题部分要求英语答题。2年来,根据教学安排,英语题份额在不断增加,考虑内容也从简单的专业词(组)翻译、名词解释等,逐渐向难度较大的知识性较强的简述题、论述题过度,以检查英文教学效果。教学实践表明,这有利于督促学生对所学内容的用外语进行理解,提升实际教学效果。
5 结语
双语教学反映了科技和经济全球化的对高等教育的必然要求。高校专业课程双语教学的开展已是大势所趋。
为了适应高等教学的宽口径改革、与国家正在积极推进的本科生双语教学工作的需要,以及让学生在进入专业课程学习之前,通过课程讲座等形式了解一些将要学习的专业知识,开阔学生的专业视野,激发学生的专业课学习热情的要求,《地质工程导论(双)》的开设是非常必要与及时的。
强调基础性与知识性的结合、专业词汇的学习,以及学术性与时效性的统一,应该是《地质工程导论(双)》教学内容选择的主要原则。灵活、宽松的课堂教学形式,适当的课后作业与考核方式课程教学效果的有力保障。
参考文献
[1] 叶为民,黄雨,胡展飞,唐益群,董炳炎.《地下水动力学》双语教学实践中有关问题的探讨.同济教育研究.2005. NO.2:33-34(54).
工程地质学范文6
关键词:岩土工程;工程地质;关系分析
前言:
现如今,岩土工程是一门迅速发展起来的新兴边缘学科,它是基于工程地质基础之上,结合土木建筑,应用于城市建设项目实践中的学科。技术人员对岩土工程的内涵持有不同的观点,然而对岩土工程和工程地质的界限加以正确的区分,对于适应岩土工程教学、及科学生产活动有着重要的意义。
一、岩土工程和工程地质的概念区分
1.1 岩土工程
把岩土体作为建设环材料、环境和建筑物组成部分,并对其加以科学利用、整治和改造,我们称之为岩土工程科学技术。而这项科学技术在我国只有较短的历史。岩土工程的理论基础包括工程地质学、力学、地基基础工程学、岩石力学等,其作用在于解决所有与岩土体相关的技术问题,是一门结合工程和地质而发展形成的新专业学科。岩土工程贯穿工程建设全过程之中,包括场地调查、分析论证、施工治理、环境监控及信息反馈等。岩土工程在遵循有关技术规范、原则的前提下,结合实际经验,借用新时代下各种信息技术和各种勘测技术准确反馈场地的工程地质条件等信息,以及反映其对岩土体性状的影响,再结合工程设计、工程要求以及施工条件,找出岩土工程存在的问题及解决对策。岩土工程设计着眼于地基加固处理、桩基、排水、边坡等得整体设计。治理方面有地基加固处理工程治理、地下工程的加固或防渗工程基坑、边坡或岸坡的支护以及环境岩土工程问题治理。土木工程的建筑材料也是岩土工程的研究对象,而岩土工程的研究对象也是建筑环境的重要组成部分。岩土体在地质形成过程中,在经历多种复杂的地质作用之后,其工程性质复杂化、多样化。程地质的知识对于熟悉岩土体材料的结构具有重要作用,而土木工程知识对于处理好建筑物和岩土工程之间的关系也发挥着不可或缺的作用。
1.2 工程地质
国内外众多学者认为工程地质学是用以研究和处理于工程地质体中发现的各类地质问题,这些地质问题和工程建设有很大的联系,尤其是不良地质问题。工程地质学是地质学科的一个分支,我们把工程所涉及的岩土体和所在的地质环境成为工程地质体。应在同时研究自然因素作用以及人为因素作用前提下,在地质历史时期和工程建设时期,研究其对岩土体性状的影响。国内外工程地质界的相关研究中对于这一学术观点有不同程度和深度的论证和阐述,并已被工程实践证实。而“工程地质问题”是指工程地质条件与工程建筑之间存在的不符点,即相互排斥的矛盾。不相同的工程建筑物,鉴于工作方式和其对地质体所产生的负荷大不相同,会出现繁多的工程地质问题。例如,建筑场地稳定性和地基承载力及变形问题,地下工程和高层建筑深基坑开挖支护、降水、及土体回弹等,不良地质问题主要是指地震、崩塌、滑坡及泥石流等,这些都是在建筑工程中出现的主要工程地质问题。它们破坏着自然环境,而且成为地质灾害严重威胁城乡建设和人民生命财产安全。而工程地质的工作是通过工程勘察来实现的,具体就是了解工程地质的条件,解决工程地质相关问题,选择场地,预测工程在完成后会对地质环境带来的影响,最后提出防护措施和建议。
二、岩土工程与工程地质的关系
2.1 关系归纳概述:
对于岩土工程与工程地质之间关系的论述国内学者给予不少的关注和研究,其研究结构大体上可以归纳如下:
(1)岩土工程包含在在工程地质之内,是其一个单一分支;
(2)岩土工程是岩土力学在岩体工程的应用和其在土体工程上的应用的结合;
(3)岩土工程是把岩土体既作为建筑材料,用时也将其也作为地基、介质或者环境的结构工程,更为明确的表达是岩土工程是一种基础工程和地下结构工程。
2.2 关系分析
(1)不难看出,这三种归纳观点分别由工程地质专业人员、结构工程专业人员和岩土力学专业人员等研究提出,纵使上述观点有其论证依据,但非全面,会给人带来一种“专业偏见”、各居一方的感觉。到目前为止,国内外出现的众多岩土工程实例中客观反映出的事实表明以上对岩土工程的定义出现偏差、严重不符合实例反映。需要强调补充工程地质、岩土力学、结构工程之间的关系,而它们之间的关系既存在区别性又存在联系性,即共性和个性的融合,而不是所谓的从属关系;需要更为明确地指出岩土工程的学科范畴,其特点在于多种学科性是包括多种技术和方法的土木建筑工程。也就是说,岩土工程是一种综合技术方法,融合多种技术和方法于其中。它是多门学科相互渗透、互相结合的一门边缘学科,这就决定了岩土工程不可能被某单一学科主导。
(2)基于上述的《岩土工程勘察规范》中定义的基础之上,在此尝试给出岩土工程的补充解释:岩土工程学科目的在于为某项专门目的工程提供服务所做的工作,工作内容主要包括工程地质勘察、基础、基础和地下结构施工和地下结构的方案选择与设计等。而补充解释中的“专门目的的工程”则是指和国民经济建设相关的建筑工程项目。狭义地来说,也就是指单一具体项目,如工业与民用建筑工程、铁道工程、矿山工程、市政工程等。相应岩土工程学则是岩土工程的学科群,它的构成部分主要包括工结构学科、程地质学科、岩土力学学科。从上述补充后的定义可以发现,工程地质学为岩土工程学提供了在地质方面的理论基础,与岩土力学和结构学如钢筋混凝土结构及砌体结构、钢结构等二者之间既存在着区别性又相互紧密结合。之所以,岩土工程学作为工程地质学、岩土力学和结构学上述三门学科的一门边缘学科,不能将其笼统地划为工程地质学的一个分支。
(3)岩土体既同时是工程地质学和岩土工程学两个学科的研究对象,并且作为岩土力学赖以存在的物质基础,其特点有:研究对象,即岩土体的特殊性;地质环境因素、岩土工程设计的综合性和人为因素的不确定性。而工程力学的特点包括:研究对象的单一性,即各向同性、连续性、均匀性特点;计算答案的唯一性。之所以,岩土力学与其它力学在学术范畴上存在着区别性,该学科不能直接引用工程力学的公式和结论,如弹性力学、理论力学、材料力学、结构力学、流体力学等的公式和结论,而应该依照学科自身的特点,结合工程地质调查、工程模拟试验和计算,有选择地利用这些相关力学的公式和结论。之所以,严格地来说,岩土力学是工程力学与地学学科相结合的一门边缘学科,这也是该学科与工程力学学科最本质的区别所在。而现实中我们常说的“万丈高楼平地起”是对于岩土工程地基、基础、上部结构即各类建筑物或构筑物之间存在的联系的生动写照。显而易见,地基与结构物是不同的,岩土工程并不等于结构工程。
结束语:总结来说,岩土工程学科具有多学科交叉性、互相渗透性的一门边缘学科,而工程地质学科属于岩土工程的地质理论基础。正确区分岩土工程和工程地质的技术和学术界限是为了满足岩土工程教学、科研和生产的需要。技术人员首先应当做到基于实践,不断地对自身的知识、技能结构体系加以完善,不断发展岩土工程学科的建设工作,更多关注工程实践。
参考文献:
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