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工程地質學范文1
工程地質教學的主體內涵
為了順利完成工程地質教學活動,有必要使學生明確工程地質學習的主要對象、基本任務和主體內容。首先,工程地質學是評價、預測和改造與工程建筑等有關的地質問題的一門科學,以工程建筑及建設項目為服務對象,以地質學為研究基礎;以數學力學為計算工具的學科。因此,工程地質的教學與學習都是在研究和討論人類在工程活動中行為與地質環境的相互作用與相互適應性,其次,工程地質學習的基本任務就是掌握工程地質條件與工程活動的地質環境特點,明確人類工程活動與地質環境(工程地質條件)之間的相互作用,以便正確評價、合理利用、有效改造和完善保護地質環境。最后,學生通過工程地質課程學習需要重點掌握的內容包括:巖石和土體的物理-力學性質及其工程性質,如巖石與土的礦物組成及其排列形成的微觀結構等對建筑工程穩定性的影響,弄清巖土體的不同的分類要求和指標,了解不良地質條件下的巖土體的改良方法;建立起人與環境和諧發展的工程地質觀念,形成關于自然環境對工程活動的制約與人類工程活動對自然環境的影響的雙向作用機制的基本認識,在此基礎上,掌握崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質作用對工程建筑的危害及其預測、評價和防治措施;熟悉工程常見的地基、硐室等工程地質問題,以及地下水運動規律及其對工程活動的影響;掌握主要勘察程序、方法和手段。通過上面的對工程地質教學主體內涵的論述可以看出,在教學活動中學生需要領悟和掌握的內容很多,如果沒有好的教學思路,往往會導致教學活動成為就事論事,事倍而功半,很難使學生把握這門學科的精髓。同時,工程地質會涉及眾多的相關學科知識,如與地球科學相關的巖石學、構造地質學、地層學、地貌學等,與工程學和基礎學科相關的物理力學、數學等。
綜攝教學法的運用
綜攝法又稱類比思考法,其源自在我們對外部事物的學習和認識過程中,常常是在某些帶有啟發暗示的“指揮下”進行的,而這種“指揮”與我們的思考方法和意識關系不大,卻是我們日常生活中的所見所聞密切相關[11]。因此,可以利用外物來啟發思考、激發靈感解決問題。工程地質教學中,我們可以借助于學生已有的相關學科知識和日常生活經歷,在此基礎上開綜攝法教學。在教學中鍛煉學生對所面對事物的異質同化和同質異化兩種思維方式。當我們面臨未知的或者不熟悉的事物時,常常會采取拿性質不同的現有事物的分析和模擬方式去與之相對比,在此基礎上提出設想。這種方式稱之為異質同化,即根據已有的經驗和知識來分析比較所面對的問題。例如,當開展某項工程的地質問題調查時,可以與醫生全面診斷病人一樣,先逐項檢查,然后根據檢查結果分析存在的病癥,這樣會使得技術(研究)路線明晰,而且有很強的可操作性與指導性。如何擺脫固有的思維方式和問題分析方法的桎梏,進行創造性分析和解決問題是我們需要面對的難題。因此,如何運用新的知識或從新視角進行審視、分析、研究和處理原有的資料和技術手段顯得十分必要,在此基礎上使得認識有新的突破,這過程即為同質異化思考方法。例如,在狹窄的海邊場地進行海底隧道掘進時,一方面需要的很大的場地存放施工材料(如做襯砌),另一方面又需要相關場地堆放掘進所產生的大量巖屑廢渣,那么可以通過同質異化思維,我們可以考慮在不影響地質環境的情況下,用掘進產生的廢料進行人為營造陸地,同時解決了材料堆放和廢料處理的問題。
為了在教學中可以使學生的創造力的潛能得到進一步鍛煉,可以進行以下4種模式的訓練。人格性的模擬,充分調動和發揮學生主體感官認識。例如,在邊坡相關知識的講授中,可以讓學生假設自己是邊坡,針對坡腳、坡肩、坡體等不同位置的特點與自己身體做對比,如果邊坡發生失穩可以采取什么手段,如何去處理,然后再尋找解決問題的方案,最終歸結為削肩、捆腰、壓腳三個主體內容。直接性的模擬,根據所要關注的對象與模擬事物之間的關聯性,將模擬對象視為范本,在此基礎上進行論證思考,提出處理問題的方案。例如,邊坡災害的問題,很多學生的家鄉或學校周邊有生活的例子,可以直接作為例子講授,既直接,又有生活氣息。象征性的模擬,通過把問題構想成為直接的物質對象,使學生形成形象化的物質對象,進而激勵其腦力活動,開發其創造潛力。例如,在學習巖石風化時,可以將植物的根劈破壞直接視為巖石的拉裂破壞。想象性的模擬,利用人大腦的自由想象能力,引導學生通過幻想和聯想等為工程地質問題的分析和解決尋找靈感,提出創造性方案。例如,在某處發生地震,可以讓學生發揮主觀能動性,分析可能出現的次生災害問題,進而擴展成地質災害鏈和立體防災減災教學。總之,綜攝教學法在工程地質中的應用就是以生活中的實例或學生已有知識為媒介,將學習內容分成若干要素,針對具體的要素進行分析討論,并組織構建各要素之間的綜合關聯性,在此基礎上激發學生的潛在靈感,形成系統的認識學習,進而掌握工程地質的內涵要素。
工程地質學范文2
工程地質學是水利工程、土木工程、地質資源與地質工程等學科的一門較重要的專業基礎課。它是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地質科學,是以地學學科的理論為基礎,應用數學、力學的知識和工程學科的技術與方法,來解決與工程規劃、設計、施工和運營有關的地質問題[2]。由于工程地質學涉及內容多,概念廣,實踐性很強,且學生缺乏必要的實踐經驗和機會,因此,如何在有限的教學時間內合理安排教學環節,使學生既能牢固掌握工程地質學的基本概念及基本原理,又具備分析工程地質條件、解決工程地質問題的能力,是一個值得探討的問題。筆者結合近年來在工程地質學課程教學與實踐經驗,針對目前工程地質學課程教學中存在的問題,就如何提高水文與水資源工程專業工程地質學課程教學質量與教學效果進行探討。
一、煤炭院校水文與水資源工程專業工程地質學課程教學存在的問題
(一)課程內容多,授課學時少
根據國家高等教育對人才培養的要求,近些年來,多數院校在培養方案的制定上存在著向公共課傾斜的現象,這使得專業課學時被不斷壓縮。主要表現在課程學時少,尤其是實踐教學環節。過去動輒幾十學時乃至上百學時的課程,現在多為32~48學時。在多數煤炭院校中,水文與水資源工程專業開設有基礎地質學、礦物巖石學、構造地質學等課程,具有一定的地學背景。即便如此,工程地質學課程仍涉及工程巖土學、工程動力地質作用、巖土工程勘察等方面的內容,這使得該課程教學內容繁雜,教師上課難度增大。在此情況下,如不進行課程教學改革,教師就無法很好地完成相關內容的講授;同時學生對專業領域知識的學習也將停留在較淺的感性認知階段,不能理解機理性的問題,更不能深刻地認識該課程在國民經濟建設中的作用,這勢必對學生未來就業產生不利的影響。
(二)教學方法單調
工程地質學課程基本概念和基本原理較多,同時該課程又具有很強的實踐性,因此,單一的多媒體或板書授課模式很難調動學生的積極性。加之個別教師實踐經驗不足,存在照本宣科的現象;而個別教師授課又完全脫離指定教材,這些都容易使學生產生厭學心理。此外,課程中涉及的一些教學內容,諸如崩塌、滑坡等災害的形成機理及演化過程等比較抽象,單純在PPT中以圖片形式展示,不能很好地呈現,學生缺少感性的認識,這在一定程度上挫傷了學生學習的積極性和主動性。
(三)實踐環節薄弱
近些年來,隨著高校的不斷擴張,教學資源的投入問題已經成為高校普遍面臨的問題。具體到實踐教學環節,主要體現兩個方面:一方面野外實踐場地或基地功能缺失,滿足不了野外實踐教學的需求;另一方面學生人數與設備臺套數不成比例,同時也存在部分試驗儀器無場地安放的尷尬局面,導致部分試驗無法開出,學生動手能力得不到培養。此外,還存在實驗教學方式和時間不靈活等問題。目前多數院校的室內實驗都是教師準備好試驗后,學生在制定的條件下按照實驗指導書進行,學生真正思考的較少,部分學生既不動腦也不動手,而是依靠同組其他同學來完成實驗,這不利于學生實踐能力的培養,容易導致學生實踐能力不足或喪失。
(四)考核方式單一
考核成績比例分配不合理,多數院校該課程考核成績都是由期末考試成績(約占70%~80%)和平時成績(占20%~30%)組成,而平時成績又多以上課出勤率、課外作業以及實踐環節表現等形式存在,其中上課出勤率占主導地位。這樣難免會存在一些學生到課不聽課,考前突擊且考分很高的現象。此外,考核的內容也不夠全面,多側重于理論知識,往往忽視學生動手能力的考核,最終導致校內所學知識與實際工作脫節,不利于綜合人才的培養。
二、課程教學改革探索
針對當前教學過程中存在的問題,結合近年來的教學和實踐經驗,提出從教學內容、教學手段和教學環節等幾方面對課程教學進行改革。
(一)合理優化教學內容,改專業通識教學為行業特色教學
在教學內容的選擇上,要突出院校的特色優勢。針對煤炭院校水文與水資源工程專業具有地學背景這一特點,工程地質學課程教學可主要講解三部分的內容,即巖土體工程地質性質研究、工程動力地質作用研究以及工程地質勘察等。巖土體工程地質性質研究是該課程的基礎,該部分主要講授土的物質組成、物理力學性質以及巖土體的工程地質特性;工程動力地質作用研究是該課程的核心內容,講授學時應占總學時的一半以上。該部分主要講授活斷層和地震、斜坡、巖溶、泥石流及地下硐室的工程地質研究;工程地質勘察部分主要講授工程地質測繪、勘探、試驗以及長期觀測等幾種工程地質勘察方法。課程教學要確保在有限的學時內突出重點,同時也要注意前后所學課程內容上的銜接,避免重復。
(二)豐富教學方法和手段,改單一的滿堂灌為交互式教學
工程地質學具有較強的實踐性,其教學目標是要培養學生對于工程地質現象的認識、判斷能力和工程地質問題的分析、處理能力,這需要在傳統教學模式的基礎上,緊扣學科的發展前沿和熱點問題,豐富教學方法和手段,靈活組織課堂教學。
傳統課堂教學方式使學生獲取的知識較多地局限在抽象的經驗上,而現代化的教學手段不僅可以使學生獲取抽象的理論知識,還可以提供豐富的觀察經驗,在一定程度上將理論與實踐相結合,因此要充分利用現代化的教學手段。如在講授滑坡、泥石流等內容時可采用flash動畫或影像資料展示災害的形成過程、危害以及其防治措施;在講授地震的工程地質研究內容時可結合典型的地震(512汶川大地震),講解地震發生的機理及預警預防措施;在講解地下硐室位置的工程地質論證時,可借助物理模型來分析地形、地質構造、巖性特征等對硐室位置的影響等等。這些方法和手段的引入不僅可增強教學的直觀性、主動性,同時也可節省一定的時間,擴大課堂教學的信息量,提高教學效果。
鑒于該課程內容多,課時少,可采取學生自學、教師課堂講解和課外輔導答疑相結合的教學方法,以鍛煉學生的自學能力。還可就工程地質學領域的熱點問題,設置課堂辯論。通過教師布置論題學生收集資料學生課堂辯論教師講解剖析的教學過程,改過去教學單行道(教師到學生)為雙行道(教師到學生,學生到教師),引導學生分析問題和解決問題。例如,針對近期發生的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害,可設置地質災害的主要誘因?人類活動or自然條件的論題,讓學生通過查閱與崩塌、滑坡、泥石流等災害相關的資料,展開討論與辯論,從而達到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相關知識的目的。此外,還可增加一些工程實例課,讓學生嘗試用所學知識去解決實際問題。例如利用最新發生的地震、滑坡及泥石流等地質災害的工程實例,探討這些災害的發生機理及防治措施,從而鍛煉學生發現問題和分析問題的能力。
(三)加強實踐環節教學,改被動式接受為主動式探索
在實施實踐教學活動時,要強調以學生為主體,培養學生的動手能力,充分發揮實驗教師的引導作用。在進行實驗之前,指導教師可提出實驗要求及注意事項,并給出參考意見,讓學生自行設計實驗方案,將原來的驗證性實驗改為設計性實驗。盡量創造條件讓學生開拓思維,發揮想象力和創造力,激發學生學習的主動性和積極性,提高洞察力,培養嚴肅認真和實事求是的工作作風,提高學生的綜合素質。
野外實踐應有效地將理論與實際相結合。因此,在進行野外實踐教學時地點應盡可能選擇工程地質現象豐富的地方。對河南理工大學而言,可在市區北部的縫山針公園進行為期半天的實踐教學活動。結合園區內原有采石場開挖形成的人工邊坡講解邊坡的應力分布狀態及變化特征,邊坡變形破壞類型及穩定性的影響因素,同時還可結合該園區的生態恢復治理工程講解邊坡變形破壞的防治原則和措施。此外,可結合水文與水資源工程專業學生未來就業意愿和方向,在畢業設計(論文)環節安排一些與工程地質有關的實踐內容,例如巖土工程勘察設計或巖土工程分析與評價、邊坡穩定性分析與評價以及煤矸石堆積體穩定性分析等。在畢業設計(論文)過程中要充分發揮學生的主觀能動性,讓學生多動手、多動腦,多方位培養學生獲取知識的能力和創新能力。
(四)完善考核內容與方式,改重視理論考核為突出實踐性考核
改變考核成績的比例組成,將平時考核成績的比例提高10%~20%,弱化到課率在平時成績中的主導地位,突出學生實踐環節的綜合表現。同時加大課堂表現方面的考核力度,就重點內容的一些問題進行課堂提問,積極主動回答問題者每次加2分,答對的再加3分,這在一定程度上能促進學生思考問題的積極性,也有利于教與學之間的互動。在考核內容上要增加一些綜合能力的考核,不僅要考核理論知識,還要設置一些案例分析題,考核學生運用所學理論知識解決實際問題的能力,使學生綜合素質得到提高。
工程地質學范文3
關鍵詞:土木工程地質;課程教學;教學方法;教研改革
隨著國家對新疆“一帶一路”核心圈經濟建設的大力投入,大量基礎建設中需要具備較強工程地質專業背景的復合型人才。新疆大學作為邊疆重點高校之一,正著力培養服務于西部開發與“一帶一路”工程建設需要的綜合性技術人才。通過工程地質課程的學習,學生了解實際工程建設中可能遇到的工程地質問題及其對工程本身的影響,依據所學知識能正確防治各類地質災害,以保證工程建筑物的安全、經濟和穩定。因此本課程對土木工程專業來講是非常重要的一門專業基礎課。
一、課程教學中存在的不足
1.前導課程設置不合理。工程地質學作為地質學的一門分支課程,其前導課程為“地質學基礎”“水文地質學基礎”“土力學”“巖體力學”等課程。根據新疆大學建筑工程學院土木專業最新培養計劃,工程地質被安排大一下學期進行,因此會導致學生無法有效地理解和掌握一些工程地質術語的概念,導致學習效果不理想。在實際教學中,針對巖土體物理力學參數方面,學生在沒有“巖體力學”“土力學”課程學習的前提下,不能較好地理解參數的具體含義及用途。此外,在滑坡穩定性計算案例中,學生不僅需要掌握巖土體物理力學的具體含義,還要具備一定的編程能力(包括Excel、C語言等)用于滑坡穩定性計算公式的編寫,因此前導課程的不合理安排,導致許多教學任務無法順利開展,這勢必會影響學生專業知識掌握的熟練度。2.課程學時少、內容多。隨著高校學分制的推行,筆者所在學院“土木工程地質”課時已縮短至28學時。為在有限的教學時間內完成教學任務,教師需要對教學內容做出一定調整與壓縮,從而導致學生理論學習偏少,影響了課程教學質量。課程學時的壓縮主,最直接的影響是案例的教學環節,學生理論知識需要借助于實際工程案例講解才能較好地消化,如巖石礦物教學環節,必須讓學生親眼看見巖石、親手感觸到礦物才能印象深刻。此外,各類地質災害也需要用到大量的工程案例來支撐講解,學生往往對實際工程案例更加感興趣。通過實際案例,學生不僅能更快掌握理論知識,也能更加今后工程實踐中的工程地質問題。3.工程地質理論教學環節薄弱。目前的土木工程地質教學大綱主要側重于地質基礎知識的講解,如巖石礦物、地層地質構造等,而具體的工程地質理論占總教學學時比例較少,如地下工程地質問題、邊坡工程地質問題等。這勢必會導致學生對工程地質的認識僅停留在基礎地質方面,對今后工程實踐可能遇到的邊坡穩定、圍巖穩定等問題缺乏足夠的認識與重視。光靠地質基礎知識根本無法解決實際工程中的各類工程地質問題。地質基礎知識的學習是為了更好地掌握工程地質理論,但僅側重地質基礎知識的學習而忽視工程地質理論的學習,就無法凸顯工程地質學學習的意義,學生今后無法從容應對工程實踐中突發的工程地質現象與問題。4.實踐教學環節沒形成完整教學體系。工程地質是一門緊密聯系實際工程的課程,需要學生在理論學習的基礎上通過實踐教學環節加以消化理解。然而,目前筆者所在學院土木工程地質實踐環節尚無固定的實習路線,沒有專業的實習指導書,因此實踐教學效果較差,學生無法將課本所學理論知識聯系實際,導致今后在實際工程中遇到工程地質問題無法快速識別與解決。實踐教學環節預期效果不夠理想主要表現在三方面:一是地質基礎技能的掌握,如野外巖石識別、羅盤使用等;二是工程地質勘查實踐能力,如滑坡、泥石流野外勘察能力;三是實習時間較短、路線長,許多學生難以掌握教學內容,實習報告編寫質量堪憂。筆者針對所在學院土木專業的“土木工程地質”課程教學實踐環節中存在的諸多問題進行分析總結,學校要解決這些不足,就必須采取一些行之有效的教學改革手段進行嘗試探討。
二、課程教學模式改革建議
為提高工程地質課程教學效果,讓學生更深刻掌握課程知識,根據筆者所在學院“土木工程地質”教學現狀,本文提出如下建議。1.優化培養計劃課程編排。學校將“工程地質”課程安排在大二下學期進行,在學生學習完“土力學”“巖體力學”“計算機基礎”等前導課程后學習“工程地質”課程。教師利用學生已學知識,課堂上引導學生自己探索巖土體各物理力學參數對圍巖、邊坡(滑坡)的穩定性影響規律,鼓勵學生通過EXCEL或者C語言編程滑坡、崩塌體等地質災害穩定性計算程序。2.突出教學重點。在無法增加課時量的情況下,教師需要把主要教學內容放在重點章節上。工程地質課程的主要任務是讓學生了解工程建設中可能出現的各類工程地質現象和問題,分析各類工程地質問題對工程建設的影響,能提出相應的防治措施。因此在教學環節中,教師應重點講解各類工程地質現象與問題的成因、影響因素、誘發機制、穩定性評價等,使學生能將所學知識能直接應用于實際工程建設中。針對部分地質基礎知識,教師可適當減少教學內容,學生掌握其基本概念即可。3.加強地域特色案例教學。新疆位于我國西北邊陲,處于亞歐中心,是我國陸地面積最大的省份。新疆地形地貌多元化特征明顯,既有沙漠、隔壁、荒山,也有草甸、森林、河流。教師以新疆常發地質災害類型重點分析,不僅能提高學生學習興趣,也能為學生日后快速融入本地生產項目提供基礎。裴向軍通過對天山區公路邊坡地質災害發育特征的收集整理得出,新疆地區地質災害類型主要表現為凍土、巖體凍融風化破壞、泥石流、水毀、雪害、凍害。因此,教師應在今后的工程地質教學與實踐環節中,突出上述地質災害類型的講解,盡可能地在實踐教學環節中加入上述案例現場教學。4.重視實踐教學環節。新疆地貌特征雖然豐富,但由于幅員遼闊,不同地質現象相距甚遠,因此導致學生的實習路線較長,學生在有限的實習時間內很難完成實習內容。因此,學校需要盡量選擇地質現象特征明顯、地質現象豐富的地區作為固定實習基地,安排專業教師提前踩點優化實習路線與實習日程安排,并制定完善好實習指導書。5.重視工程地質實習報告編寫。學生工程地質專業知識掌握好壞的程度主要體現在工程地質實習報告中,通過實習報告,教師可知道學生是否掌握工程地質相關基本概念、羅盤使用是否正確、工程地質專業術語表述是否準確和恰當。因此,實習環節中教師需要認真指導學生識別地質現象、正確使用地質羅盤,使學生掌握野外記錄薄的記錄要求和地質素描技巧。教師要每天檢查學生野外記錄本內容,及時發現實習教學環節中的不足加以改進。實習后期,教師要加強學生實習報告編寫指導,實習報告要圖文并茂,地質現象描述準確。
三、結論
“工程地質”課程教學內容需要綜合課程理論知識與工程實踐,其教學內容多、涉及面廣。教師要想在有限的課時內完成教學目標,需要在優化課程教學安排基礎上突出教學重點,結合新疆地域特色,重點引入本地常見地質災害案例,使學生快速消化理論知識。此外,教師需要重視教學環節,加強學生野外地質基本功練習,使學生更加快速牢固地掌握工程地質理論知識,達到培養復合型人才的要求。
參考文獻:
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工程地質學范文4
收稿日期:2013-09-26
基金項目:大連理工大學教育教學改革實踐教學專項基金(ZX201313);住建部高等學校土木工程專業指導委員會2013年土建類高等教育教學改革項目
作者簡介:年廷凱 (1971-), 男,大連理工大學土木工程學院副教授,博士,主要從事工程地質與巖土工程研究,(E-mail) 。
摘要:為適應土木工程專業人才培養的國際化需要,文章針對土木工程專業基礎課――工程地質課程,開展了英文環境下的教學實踐與探索,主要從教材選用、教學內容與教學方式、實踐性教學和教學效果分析等方面入手,總結了大連理工大學土木工程專業國際班英文教學的經驗和體會,并探討了一些教學中需注意的問題。
關鍵詞:土木工程;工程地質;英語教學;教學改革
中圖分類號:TU42;G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2014)01-0099-03
隨著中國科技水平及國際地位的提升,由我國企業負責或參與的國際工程項目也越來越多,特別是在土木、水利工程領域,世界上許多國家都有中國的設計和施工隊伍。這就要求我們開展更加廣泛的科技合作、國際交流,培養更多適應國際工程項目建設需要的專業人才。在此背景下,大連理工大學經過多年的醞釀,對2011年土木水利大類招生的300名新生,進行了英語綜合測試和嚴格選拔,確定45人為土木工程(國際班)的第一批學生。通過土木工程(國際班)課程的學習,使學生具備較高的專業英語水平,掌握扎實的專業知識,具有直接參與國際項目招(投)標、設計、施工、管理工作的能力,具有土木工程的基礎理論與專業知識,具備較強的工程實踐能力、創新意識與良好的綜合素質。通過工程師基本訓練,培養知識、能力、素質協調發展,懂管理、懂技術、懂經濟、懂法規,具有國際競爭力的高素質、復合型、國際化的高層次土木工程技術人才。
一、開設國際班工程地質課程的必要性
作為土木工程國際班課程中的重要專業基礎課,工程地質學是其中的重要一門,它是以地質學理論為基礎,通過勘察、測繪與實驗等技術手段來調查、研究、解決與各類工程活動(如土木、水利、交通、采礦、國防等)有關的地質問題的科學,是各類工程設施的合理選址、設計、施工與運營服務的應用地質學。可見,工程地質學是為了解決工程地質條件與人類工程活動之間矛盾的一門實用性很強的學科,工程技術人員解決工程地質條件與人類工程活動之間矛盾的能力將決定建設工程的質量和建設工程對生態環境的危害程度[1]。掌握好這一專業課程,對大型土木、水利國際工程項目的選址、設計、施工、管理和招投標工作將起到極其重要的作用,因此,開設這門課程十分必要。2013年上半年,根據國際班的培養方案總體要求,參照國內其他高校土木工程專業相關課程的雙語教學經驗[2-5],結合大連理工大學的實際情況,為土木工程專業國際班(小班授課)學生開設了工程地質課程并進行了全英語教學實踐,總結出一些適合土木工程專業學生的教學經驗,探討了實施全英文教學中存在的問題和解決途徑。
二、國際班工程地質課程英文教學的實踐
(一)教材選用
當前英文教學主要有三種模式:(1)使用英文原版教材、英文講授、英文互動交流、英文實驗、英文作業及習題,即全英文環境。(2)使用英文原版教材、英文講授,作業及習題、實驗等采用中文模式。(3)使用英文原版教材、英文板書,中文講授,作業及習題、實驗等采用中文模式??紤]到學生特點及工程地質課程初次開設(沒有其他地質類先修課程)的特殊情況,此次為學生推薦了兩本原版英文教材,即F.G.Bell編寫的Engineering Geology,Tony Waltham編寫的Foundations of Engineering Geology,并參考Plummer等人編寫的Physical Geology,供學生查閱。考慮到英文原版紙質教材費用較高,建議學生通過圖書館借閱或復印任課教師提供的輔助學習材料、電子材料和PPT講稿等,節約了學生的學習成本,也提高了學習效率。
(二)教學內容與教學方式
課堂教學采用PPT講稿,根據土木工程專業國際班工程地質課程的培養方案,基于對英文原版教材中重要內容的理解,并結合課程教學大綱的要求,專門制作了簡化版英文PPT講稿。總體上難度適中,觀點鮮明新穎,層次上由易入難,并緊密結合工程實踐。這樣做,一方面可以避免學生花太多時間去閱讀原版書籍,特別是在英語基礎不好,專業詞匯量缺乏的情況下,學生對厚厚的一本或幾本書會產生強烈的畏懼感,從而產生厭煩心理;另一方面,綜合多本工程地質原版教材而制作的PPT教案,能夠覆蓋課程領域的前沿信息和最新進展,使學生大開眼界、增長見識,達到課程教學要求。PPT制作中,根據土木工程專業學生的未來發展方向,對原版外文教材內容和知識框架適當節選,并充分利用圖文并茂的特點,吸取了大量圖片、動畫等,作為教學使用。教學內容涉及地球及其內部圈層構造(2學時)、地質年代(1學時)、礦物與三大巖類(3學時)、巖石的工程性質(2學時)、風化作用(2學時)、地質構造(4學時)、地表地質作用與地下水(4學時)、地震與滑坡等地質災害(4學時)、邊坡穩定與加固技術(2學時)等,共計24學時。對每一專題內容中出現的生僻專業詞匯進行了初步匯總,并給出簡明詞匯表供學生查用。
教學過程中,與學生進行廣泛的互動,每一小節教學結束后,與學生開展課堂交流,回答學生提出的各種問題。以英文形式給學生留少量的課后作業,如巖石按成因劃分的類別,在野外如何鑒別,巖石與土的聯系與區別,舉例說明地下水對工程建設的影響等題目。由學生英文回答上次課布置的作業并講解,總體上達到了良好的教學效果。利用多媒體給學生展示大量的專業圖片,調動學生的學習積極性,介紹一些國外的教學案例,加深了學生對工程地質問題的理解。同時,課堂上也開展了部分實物教學,如介紹各大類造巖礦物和三大類巖石,選取代表性巖礦、古生物地質標本,展示給學生,調動大家的積極性。在地質構造部分,將典型地質模型展示給學生,并與實際土木、水利工程項目相結合,學生積極性得到了極大提高,收到了事半功倍的效果。但課堂教學過程中也遇到過一些具體的問題,如講解的巖石結構與構造部分,出現很多生僻單詞,學生無法在課堂理解并消化,多是根據圖片來猜測意思,這樣就只能利用課余時間和學生交流其中文含義,以達到深刻理解知識點的目的。還有地質年代表,要求學生記憶這些單詞和含義,避免課堂講授涉及時,學生沒有概念,以致課堂接受率和收益率下降。
(三)教學效果分析
授課結束時對聽課的學生進行了口頭調查,絕大部分學生認可工程地質課程的英文教學方式,學習興趣濃厚。感覺通過這種方式教學,不僅學到了專業課知識,還提高了專業英語水平,尤其是英語聽力的水平。此外,根據學校教務網站在學期末顯示的調查結果,學生對教師授課的評價和對教學效果等的反饋接近99分,總體評價較好。對PPT教案的評價,學生認為內容豐富,條理清晰,且難度適中,只是涉及的專業詞匯沒有注音標,給閱讀和表達帶來一些困難。對課堂教學效果,幾乎所有學生表示認可,多媒體教學直觀、豐富、有效,并有助于理解課堂英語講授,課后也有助于復習和鞏固加強,可見多媒體的教學方式是值得肯定的。此外,少數學生反應由于自身英語基礎有限,在聽講和閱讀教材時會遇到一些障礙,感覺學習效果不是很明顯,也有個別學生期待由外教來擔任專業課程的講授,體現真正國際化的感覺和學習氛圍。在關于教學效果的調查中,部分學生歡迎采用雙語教學模式,因為純英語教學,如何將學習內容與非國際班工程地質課程接軌,如何理解中文版的工程地質詞匯及內容,是很多學生比較擔憂的一件事情。部分學生將來畢業時不一定到國外發展,很有可能在國內發展,與中國技術人員打交道,或在國外,也需要與國內技術人員打交道,這樣掌握中、英文兩種語言環境下的工程地質專業知識是很多學生期待的一種模式。
此次課程采用全英文形式的閉卷考試,總成績含平時成績、實驗成績和期末成績三項。平時考核主要包括學生出勤率和布置的作業,通過作業考察學生對課程學習和掌握情況;實驗成績體現了學生實驗動手能力和野外地質實習表現;期末成績為考察重點,考核學生對知識點的掌握情況,還能考察學生的專業英文閱讀分析能力。期末考試成績分析列于表1,表明絕大多數學生的課程學習還是取得了不錯的教學效果,但仍有極少數學生成績偏低,沒有達到預期的理想效果。
表1 國際班工程地質英文考試成績分布表成績人數比例成績人數比例0~4912.3%70~791228.0%50~5949.3%80~891534.8%60~69920.9%90~10024.7% 三、國際班英文教學中存在的問題
通過在土木工程專業國際班開設工程地質課程的英語教學實踐,總體上英文教學效果還是令人滿意的,但也存在一些問題,在今后的工程地質英文教學過程中應重視以下幾個方面。
(一)教材建設
目前國內還沒有正式出版的供土木工程專業國際班全英文教學使用的教材,而國際上原版工程地質課程英文教材又太厚也太貴,給學生學習帶來不便。如何根據專業特點、課程要求、學生英語水平等,編寫適合土木工程專業學生學習的全英文教材,是短期內亟需解決的重要問題。
(二)實踐性教學改革
改革實驗教學模式,采取英文為主、中文為輔的教學模式,有助于學生更好地理解工程地質專業詞匯、專業術語及深層次含義,有助于國內外工程地質方面的交流與溝通,也有助于增加學生未來國內外的就業機會。此外,為充分利用教學資源,應盡快完成實驗室巖礦標本、地質模型、地質圖件等有關設施的雙語化。
(三)國際化教師與國際化交流
引進在歐美國家長期生活并獲得工程地質相關專業博士學位或有博士后經歷的年輕人,充實工程地質全英文教學隊伍。特別是邀請英語為母語的海外知名教授,加入工程地質教學團隊,每年給學生講授部分課程內容,參與工程地質課程內容規劃、教材編寫等工作,從而提高教學團隊的整體水平。同時,通過邀請與課程相關的更多外國專家,給學生創造更多國際化交流空間,提供出國訪問交流、聯合培養的機會,不但有利于課程的英文教學,更有利于土木工程國際班實現真正的國際化。
綜上所述,土木工程專業國際班全英文教學才剛起步,將成為我國高等教育發展的一個新趨勢,也是高等教育國際化的必然要求。在國際班英文教學過程中,逐漸探索經驗、發現問題并采取有力措施,使土木工程國際班全英文教學日臻完善,達到預期的效果。
參考文獻:
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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)
工程地質學范文5
【關鍵詞】地質工程導論 雙語教學 教學內容
【中圖分類號】C42 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)09(a)-0042-01
1 引言
隨著高等教學的寬口徑改革的深入,學生在進入專業課程學習之前,通過課程講座等形式了解一些將要學習的專業知識,開闊學生的專業視野,激發學生的專業課學習熱情已經為許多專業所采用。為此,許多專業開設了“導論”、“概論”等課程。
雙語教學的目標是要培養學生運用兩種語言進行學習和交流的能力,希望學習者能同時使用母語和外語進行思維,根據交際對象的需要在這兩種語言之間進行自由的切換,并通過兩種語言的教學掌握專業知識與技能。因此,國家正在積極推進的本科生雙語教學工作。
針對上述要求,同濟大學在地質工程專業本科三年級第一學期,開設了《地質工程導論(雙)》課程。
結合近年教學實踐,本文就《地質工程導論(雙)》課程開設背景、教學內容、考核內容與方式等問題進行了分析探討,介紹了所采取的解決方式與對策。
2 課程開設背景
《地質工程導論(雙)》是我校地質工程專業新開設一門專業基礎課。課程開設的主要動因主要有二:一是由于寬口徑改革,教學計劃的調整,使得原有的本科生前兩年公共外語、后兩年專業外語、四年不間斷的外語教學模式發生了根本的變化,后兩年的專業外語教學被取消,學生在大學期間無法接受到正規的專業外語培訓;但另一方面,為了培養學生在借助母語以外的其他語言來掌握專業知識與技能的基礎上,能夠借助外語以口語和書面的形式、采用符合國際慣例的方式處理和交流有關專業信息,國家正在積極推進本科生的雙語教學工作。目前,我校已經開設的與地質工程專業有關的雙語課程有《地下水動力學(英)》和《工程地質學(英)》,學生在高年級的專業課程學習中,將會有機會選修相關雙語課程,其結果是學生在雙語課程學習前,沒有接受到正規的專業外語課程訓練,專業詞匯貧乏,嚴重影響了專業課雙語教學的正常進行。第二方面,同樣由于寬口徑改革后,許多專業都開設了“導論”、“概論”等類似課程,目的是在學生進入專業課程學習以前,通過課程講座等形式了解一些將要學習的專業知識,開闊學生的專業視野,激發學生的專業課學習熱情,取到了非常好的效果。
基于以上原因,我校自2005年新設了《地質工程導論(英)》雙語課程,希望在給學生教授一些專業知識與專業發展動態的同時,讓學生接觸更多的專業外語詞匯,為后續專業課程的雙語教學打下基礎。
3 課程教學內容與教學形式
在上述課程開設背景下,筆者在教學內容選擇上遵循了以下兩點:首先,知識面上要求涵蓋地質工程專業將要接觸到的專業課各個方面,如基礎地質、水文地質與工程地質及其與相關學科的關系等,同時強調基礎性與知識性結合,特別是專業詞匯的學習;其次,教學內容上要求保持較高的學術性與時效性,基本反映各相關方面的學術水平和研究熱點。
課程文章的選材來自兩個方面:原版著作或教材,讓學生在學習專業基礎知識的同時,掌握更多的專業外語知識;與具有較高的學術性與時效性的教學內容主要選自最新專業外文雜志,力求從形式上與學習內容上都能夠與專業發展保持同步,以保證讓學生領略到原汁原味的東西,包括專業詞匯的使用、專業內容的表達、教學思路和對知識的認知程序等,增強學生畢業后采用符合國際慣例的方式處理和交流有關專業信息的能力。
根據上述原則,擬定的課程教學內容主要包括兩大部分:前四章主要為基礎知識教學,主要介紹了基礎地質、水文地質與工程地質等相關專業知識,地質工程與巖、土力學學習的過去、現在與未來及各學科之間相互關系等,本部分主要強調基礎性與知識性結合,尤其是專業詞匯的學習。后七章主要為水文地質、地質災害與防治、地下水污染與修復、地下結構與水電工程中的工程地質問題等,文章均為新近專業雜志文章。具有較強的專業性與時效性,有利于學生了解與掌握專業的發展動態。
在課堂教學形式上,采用互動式教學,教師注意與學生的課堂交流,營造寬松積極的氣氛,鼓勵學生積極參與到課堂教學中去。課程緒論階段即與學生講明主講教師的教學習慣與課堂教學方式,鼓勵與要求學生以“Volunteer (志愿者)”形式積極參與課堂教學。并將學生的課堂參與交流的次數和質量記錄在案,作為期末學生課程成績評定的一項重要依據。實踐表明,這一互動式教學方式,避免了“填鴨式”教學的單向性和“點名式”(教師點名讓學生回答問題)的課堂高度緊張,受到學生們的普遍歡迎。
4 課后作業和考核
尋找與布置和講解內容具有一定針對性的作業題,以幫助學生通過作業形式來熟悉題型和加深對所學知識理解是非常必要的。為此,所有課文均給出了一定量的相關習題,要求學生用英語來完成,以促使學生學以致用,并客觀地檢驗出雙語教學的效果,有助于達到預期雙語教學目的。
考試是對檢驗雙語教學效果的一項重要手段,考試采用雙語形式,英語出題部分要求英語答題。2年來,根據教學安排,英語題份額在不斷增加,考慮內容也從簡單的專業詞(組)翻譯、名詞解釋等,逐漸向難度較大的知識性較強的簡述題、論述題過度,以檢查英文教學效果。教學實踐表明,這有利于督促學生對所學內容的用外語進行理解,提升實際教學效果。
5 結語
雙語教學反映了科技和經濟全球化的對高等教育的必然要求。高校專業課程雙語教學的開展已是大勢所趨。
為了適應高等教學的寬口徑改革、與國家正在積極推進的本科生雙語教學工作的需要,以及讓學生在進入專業課程學習之前,通過課程講座等形式了解一些將要學習的專業知識,開闊學生的專業視野,激發學生的專業課學習熱情的要求,《地質工程導論(雙)》的開設是非常必要與及時的。
強調基礎性與知識性的結合、專業詞匯的學習,以及學術性與時效性的統一,應該是《地質工程導論(雙)》教學內容選擇的主要原則。靈活、寬松的課堂教學形式,適當的課后作業與考核方式課程教學效果的有力保障。
參考文獻
[1] 葉為民,黃雨,胡展飛,唐益群,董炳炎.《地下水動力學》雙語教學實踐中有關問題的探討.同濟教育研究.2005. NO.2:33-34(54).
工程地質學范文6
關鍵詞:巖土工程;工程地質;關系分析
前言:
現如今,巖土工程是一門迅速發展起來的新興邊緣學科,它是基于工程地質基礎之上,結合土木建筑,應用于城市建設項目實踐中的學科。技術人員對巖土工程的內涵持有不同的觀點,然而對巖土工程和工程地質的界限加以正確的區分,對于適應巖土工程教學、及科學生產活動有著重要的意義。
一、巖土工程和工程地質的概念區分
1.1 巖土工程
把巖土體作為建設環材料、環境和建筑物組成部分,并對其加以科學利用、整治和改造,我們稱之為巖土工程科學技術。而這項科學技術在我國只有較短的歷史。巖土工程的理論基礎包括工程地質學、力學、地基基礎工程學、巖石力學等,其作用在于解決所有與巖土體相關的技術問題,是一門結合工程和地質而發展形成的新專業學科。巖土工程貫穿工程建設全過程之中,包括場地調查、分析論證、施工治理、環境監控及信息反饋等。巖土工程在遵循有關技術規范、原則的前提下,結合實際經驗,借用新時代下各種信息技術和各種勘測技術準確反饋場地的工程地質條件等信息,以及反映其對巖土體性狀的影響,再結合工程設計、工程要求以及施工條件,找出巖土工程存在的問題及解決對策。巖土工程設計著眼于地基加固處理、樁基、排水、邊坡等得整體設計。治理方面有地基加固處理工程治理、地下工程的加固或防滲工程基坑、邊坡或岸坡的支護以及環境巖土工程問題治理。土木工程的建筑材料也是巖土工程的研究對象,而巖土工程的研究對象也是建筑環境的重要組成部分。巖土體在地質形成過程中,在經歷多種復雜的地質作用之后,其工程性質復雜化、多樣化。程地質的知識對于熟悉巖土體材料的結構具有重要作用,而土木工程知識對于處理好建筑物和巖土工程之間的關系也發揮著不可或缺的作用。
1.2 工程地質
國內外眾多學者認為工程地質學是用以研究和處理于工程地質體中發現的各類地質問題,這些地質問題和工程建設有很大的聯系,尤其是不良地質問題。工程地質學是地質學科的一個分支,我們把工程所涉及的巖土體和所在的地質環境成為工程地質體。應在同時研究自然因素作用以及人為因素作用前提下,在地質歷史時期和工程建設時期,研究其對巖土體性狀的影響。國內外工程地質界的相關研究中對于這一學術觀點有不同程度和深度的論證和闡述,并已被工程實踐證實。而“工程地質問題”是指工程地質條件與工程建筑之間存在的不符點,即相互排斥的矛盾。不相同的工程建筑物,鑒于工作方式和其對地質體所產生的負荷大不相同,會出現繁多的工程地質問題。例如,建筑場地穩定性和地基承載力及變形問題,地下工程和高層建筑深基坑開挖支護、降水、及土體回彈等,不良地質問題主要是指地震、崩塌、滑坡及泥石流等,這些都是在建筑工程中出現的主要工程地質問題。它們破壞著自然環境,而且成為地質災害嚴重威脅城鄉建設和人民生命財產安全。而工程地質的工作是通過工程勘察來實現的,具體就是了解工程地質的條件,解決工程地質相關問題,選擇場地,預測工程在完成后會對地質環境帶來的影響,最后提出防護措施和建議。
二、巖土工程與工程地質的關系
2.1 關系歸納概述:
對于巖土工程與工程地質之間關系的論述國內學者給予不少的關注和研究,其研究結構大體上可以歸納如下:
(1)巖土工程包含在在工程地質之內,是其一個單一分支;
(2)巖土工程是巖土力學在巖體工程的應用和其在土體工程上的應用的結合;
(3)巖土工程是把巖土體既作為建筑材料,用時也將其也作為地基、介質或者環境的結構工程,更為明確的表達是巖土工程是一種基礎工程和地下結構工程。
2.2 關系分析
(1)不難看出,這三種歸納觀點分別由工程地質專業人員、結構工程專業人員和巖土力學專業人員等研究提出,縱使上述觀點有其論證依據,但非全面,會給人帶來一種“專業偏見”、各居一方的感覺。到目前為止,國內外出現的眾多巖土工程實例中客觀反映出的事實表明以上對巖土工程的定義出現偏差、嚴重不符合實例反映。需要強調補充工程地質、巖土力學、結構工程之間的關系,而它們之間的關系既存在區別性又存在聯系性,即共性和個性的融合,而不是所謂的從屬關系;需要更為明確地指出巖土工程的學科范疇,其特點在于多種學科性是包括多種技術和方法的土木建筑工程。也就是說,巖土工程是一種綜合技術方法,融合多種技術和方法于其中。它是多門學科相互滲透、互相結合的一門邊緣學科,這就決定了巖土工程不可能被某單一學科主導。
(2)基于上述的《巖土工程勘察規范》中定義的基礎之上,在此嘗試給出巖土工程的補充解釋:巖土工程學科目的在于為某項專門目的工程提供服務所做的工作,工作內容主要包括工程地質勘察、基礎、基礎和地下結構施工和地下結構的方案選擇與設計等。而補充解釋中的“專門目的的工程”則是指和國民經濟建設相關的建筑工程項目。狹義地來說,也就是指單一具體項目,如工業與民用建筑工程、鐵道工程、礦山工程、市政工程等。相應巖土工程學則是巖土工程的學科群,它的構成部分主要包括工結構學科、程地質學科、巖土力學學科。從上述補充后的定義可以發現,工程地質學為巖土工程學提供了在地質方面的理論基礎,與巖土力學和結構學如鋼筋混凝土結構及砌體結構、鋼結構等二者之間既存在著區別性又相互緊密結合。之所以,巖土工程學作為工程地質學、巖土力學和結構學上述三門學科的一門邊緣學科,不能將其籠統地劃為工程地質學的一個分支。
(3)巖土體既同時是工程地質學和巖土工程學兩個學科的研究對象,并且作為巖土力學賴以存在的物質基礎,其特點有:研究對象,即巖土體的特殊性;地質環境因素、巖土工程設計的綜合性和人為因素的不確定性。而工程力學的特點包括:研究對象的單一性,即各向同性、連續性、均勻性特點;計算答案的唯一性。之所以,巖土力學與其它力學在學術范疇上存在著區別性,該學科不能直接引用工程力學的公式和結論,如彈性力學、理論力學、材料力學、結構力學、流體力學等的公式和結論,而應該依照學科自身的特點,結合工程地質調查、工程模擬試驗和計算,有選擇地利用這些相關力學的公式和結論。之所以,嚴格地來說,巖土力學是工程力學與地學學科相結合的一門邊緣學科,這也是該學科與工程力學學科最本質的區別所在。而現實中我們常說的“萬丈高樓平地起”是對于巖土工程地基、基礎、上部結構即各類建筑物或構筑物之間存在的聯系的生動寫照。顯而易見,地基與結構物是不同的,巖土工程并不等于結構工程。
結束語:總結來說,巖土工程學科具有多學科交叉性、互相滲透性的一門邊緣學科,而工程地質學科屬于巖土工程的地質理論基礎。正確區分巖土工程和工程地質的技術和學術界限是為了滿足巖土工程教學、科研和生產的需要。技術人員首先應當做到基于實踐,不斷地對自身的知識、技能結構體系加以完善,不斷發展巖土工程學科的建設工作,更多關注工程實踐。
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