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工程地质学

工程地质学

工程地质学范文第1篇

关键词:工程地质;教学内容;教学方法;土木工程

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)05-0106-02

改革开放三十多年来,各行各业大兴土木,城市建设日新月异。要保证项目建设安全,需要对建设场地进行工程地质条件勘察,才能进入设计、施工、建设阶段。纵观世界各国的建筑工程事故,以地基基础事故为主。地基基础是建筑物的地下隐蔽工程,费用约占总造价的20%~25%,一旦出现事故不易觉察,修补处理较为困难,所需费用较高。实践证明,地基基础问题在相当程度上与工程地质问题相关,是涉及人的生命和财产安全的大问题。而土木工程专业的毕业生大多从事工程设计、施工、监理等工作,也有人进入相关领域从事工程地质勘察设计、规划和管理工作。可见,具有良好的工程地质知识对他们以后所从事的工作意义重大。

工程地质学课程的特点

工程地质学是研究人类的工程活动与地质环境相互关系的学科。它的任务是为各类工程建筑的规划、设计、施工提供地质依据,以便从地质条件上保证工程建筑的安全可靠、经济合理、使用方便、运行顺利。为大型项目工程建设提供可行性研究报告,对拟建工程场地进行工程地质条件评价,为地基基础设计提供合理建议,对于场地存在的地质问题在深入分析的基础上提出处理措施,为地基加固工程的设计和施工提供依据。同时,还要研究评价由于工程兴建引起的环境地质问题,以及可能诱发的地质灾害对工程建筑本身及周围环境的影响、如何及时消除安全隐患等问题。

对于土木工程专业而言,工程地质学是一门专业基础课程,主要培养学生阅读地质资料、查明和分析工程地质条件、解决工程地质问题的能力,工程技术人员必须能够看懂地质资料,必须清楚建设范围内的地质条件,了解可能出现的地质问题及应该采取的防治措施。只有这样,才能进行正确的设计和施工,才能有效保证建筑物的安全和稳定。为后续的土力学、基础工程等专业课程的学习奠定基础,为以后所从事的工程建设工作提供相关专业知识。课程特点表现为:(1)教学内容多,涉及多个学科。仅就土木工程专业而言,工程地质学讲授的主要内容包括矿物与岩石、地质作用和地质年代,地质构造,岩、土体的工程地质性质,地下水,地貌及第四纪松散堆积物,不良地质条件下的工程地质问题,岩体工程稳定性问题,岩土的工程地质分级分类,工程地质勘察等。该课程涉及矿物学、岩石学、构造地质学、土质学、土力学、岩石力学、动力工程地质学、区域工程地质学、工程地质勘察、地基处理等相关内容。(2)概念多,实践性强。工程地质学涉及许多名词概念及专业术语,许多理论知识比较抽象,直接理解往往有一些困难,需要通过实验、实习、实训的途径加以解决,表现出较强的实践性。(3)学时不多。一般土木工程专业只有30~40个课时。由于教学内容丰富、教学难度大,要上好这门课具有挑战性。

土木工程专业工程地质学教学现状

重视不够 工程地质学作为土木工程专业的基础性学科,学生还没有感觉到它的重要性,以为不是主要专业课程,在专业中的作用不大,导致学生不具备工程地质方面的专业技能和专业素质,对以后所从事的工作造成不良影响。

部分内容比较枯燥 初次接触本课程的学生感觉比较陌生,由于工程地质基础知识理论性较强,概念多,与工程实际联系较少,学生会感觉乏味,学习兴趣降低。

野外地质实习基地缺乏 工程地质学实践教学包括室内实验和野外实践实训教学。室内实验涉及土工方面的实验及各类矿物、岩石标本实验室、地质构造模型室等,大部分高校都有。一般地质类的工科高校都有野外固定的地质实习基地,而对于大部分土木工程专业的高校来说,野外实习基地相对比较匮乏。由于实践教学条件不足,使大部分土木工程专业的学生在短时间内具有地质学方面的感性知识往往是很困难的。

综合利用多种教学

方法和手段提高教学质量

随着社会的发展和科学技术的不断进步,多媒体、网络技术已成为人们日常学习、生活、工作交流的工具之一。传统的授课方式也在逐渐发生改变,充分利用各种教学资源,采取多种教学方法和手段提高学习兴趣和教学质量成为关键。笔者通过多年教学实践总结出以下几点。

结合专业需要优化教学内容、精选整编教材 首先,应结合土木工程专业方向和专业需要,以及土木工程专业的学生以前从未接触或很少接触过工程地质的有关知识的特点,通过本课程的学习,使学生能读懂地质资料,能够利用地质资料完成工程项目的设计、施工、监理等工作。教学内容不仅应包括工程地质的基本理论知识,同时要重点突出实践性教学环节, 要在知识覆盖面、深度、广度上下工夫,不断完善工程地质学的教学内容,保证学生在工程地质学方面的专业素质,构建优良的教学体系结构。任课教师可以根据教学内容设计优选教材。教材是教学的基础,是教育思想、教学观念、教学内容、教学方法与手段的载体,是人才培养的依据,只有使用高质量的教材才能培养出高素质的人才。由于工程地质学教材很多,且各有特点,从中选出适合土木工程专业的理想教材至关重要。一本好的工程地质学教材,不仅要涵盖工程地质领域的基础知识,还要通俗易懂、重点突出,将整个工程地质领域众多基本理论和方法浓缩成系统性和专业性兼顾的知识体系。由于土木工程专业教学计划的限制,适合自身专业特色的工程地质学教材不多,因此,授课内容不能仅仅局限于教材。优化教学的方法是在查阅大量参考文献基础上,对教材内容进行重新组织、加工精练、补充提高,及时汲取最新的研究成果和工程实例,加入工程地质勘察新技术、新规范,积极整合优秀教改成果,做到理论知识恰如其分地与具体工程实际紧密结合,使学生不出课堂就能够把主要知识点与实际工程无缝对接,在有限的时间内获取尽可能多的知识。坚持以提高学生整体素质为基础,以培养学生综合能力,特别是创新能力和实践能力为主线,对教学内容进行整合。

合理运用现代多媒体、网络技术提高教学效果 应用多媒体技术可以大大提高学生的学习兴趣与效率,增加信息量。比如,在讲“矿物与岩石”这一章节时,若仅采用传统板书教学,很难讲清楚,而且学生也难以理解、想象出各种矿物与岩石的特征,而利用多媒体将常见的矿物和岩石的真实图片放在大屏幕上讲解后,再进行室内实习,学生很容易就能识别出常见矿物与岩石标本。同理,把地质图的阅读、地质灾害的形成、预防与处理、地形地貌、地质构造、常见工程事故及处理措施、工程地质现场勘察技术等内容采用图片、声音、动画、文字、录像的形式展现出来,可使学生有身临其境的感觉。可见多媒体教学不仅可以扩大课堂教学的信息量,而且还能增强教学的直观性、主动性,提高教学质量。应构建课程教学网站,将教学内容、教学大纲、教学方法、教学课件、录像、实纲、作业练习、在线测试、交流、答疑等挂在校园网上供学生随时查阅,为学生提供一个交互、开放式的理论与实践结合的教学环境。同时,也为学生自主学习提供良好的教学平台,弥补课堂教学课时少的缺点。

将理论教学与案例教学相结合 单纯理论教学不能充分调动学生学习的积极性,因为听课时间稍长,学生就容易疲惫,导致精神不集中。只有理论与案例教学结合,才能调动学生思维能动性,使学生在不知不觉中由传统教学中的被动接受知识变为积极运用知识,有效提高学生的理论水平和实践能力。将理论知识实践化,其捷径是采用工程实例分析,即案例教学。在教学中有针对性地运用适宜的工程实例资料,通过学生的独立思考与集体协作,对具体实例进行分析、研究和讨论。案例教学具有参与性、启发性和时效性的特点。如对于常见的地震等地质灾害,先采用多媒体课件讲授地震等地质灾害的成因、发生、发展以及结果和危害等,再通过如“5.12汶川地震”等地质灾害进行案例教学,学生会对授课内容产生强烈的共鸣,并在短时间内铭记于心。

创建完善的教学实习基地,加强实践性教学环节 工程地质学是一门实践性比较强的课程,实践性教学环节是该课程的重要组成部分,良好的实习条件是教学质量的重要保证。实践教学的基本任务就是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程地质问题,并利用已学到的理论知识来考察、辨析它们,进而加深对课堂教学内容的理解。可根据实纲要求,安排校内实验与野外实习。校内实验主要包括实验室矿物与岩石标本观察和地质图的阅读等,是为了培养学生对常见矿物和岩石的识别能力,训练学生地质图的读图能力。实验内容为:观察标本、鉴别区分常见的造岩矿物与常见三大类岩石(岩浆岩、沉积岩和变质岩);通过阅读地质图,要求学生讲述图上所表示的地形、地貌、地质构造、地层岩性及其产状、接触关系等。每次实验前根据实纲要求,教师制定实习任务,让学生做预习,设计实验方案。实习时以教师现场指导、教学示范、学生自主探究方式进行。比如,对矿物、岩石的鉴定及描述等方面,通过实物介绍、实习操作示范等,使学生在短时间掌握要领,顺利完成实习任务。野外实习也是必不可少的教学环节。野外实习的内容主要是进行各种地质构造的野外观察、地质绘图、工程地质勘察,地质资料的现场记录整理等。教师在野外现场对实习内容要点反复讲解,示范操作要领、步骤;要求学生必须做到勤思考、勤动手、勤问、勤记录,即勤于动手考察地质现象、勤于思考产生这种地质现象的内外因素、勤于对某些问题进行较深入探索和研究。通过野外实践环节锻炼学生对自然地质现象的观察识别、动手能力、分析问题和解决问题的能力以及对原始数据资料的收集和编录的能力,能够让学生懂得野外地质工作的基本方法,在加深理解的基础上学会分析土木工程与地质的密切关系,熟悉土木工程建设中常见的地质问题及处理方法,及时消化和巩固所学的基本理论知识。此外,走出校门进行野外地质实习,还可以培养土木工程专业学生吃苦耐劳、遵守纪律、团结协作等优良品质,有利于增强学生体魄和意志力。

改变现有成绩考核办法 工程地质成绩分为两个部分,即理论教学与实习、实训成绩。理论教学成绩考核应多方面考核评定学生成绩。其中,考试成绩占60%(理论知识的考核应结合工程地质学课本,以闭卷的形式考核基本知识、基本理论,要求学生在规定的时间内完成);平时成绩占40%,其中,课堂教学成绩考核占平时成绩的15%(主要考查上课表现);课后作业及论文等占平时成绩的25%。这种考核方式注重学习过程的考核,可避免学生考前突击记忆,考完后很快忘记的弊端,提高学习效果。在实习成绩考核中,实习纪律占20%(考察学生实习是否缺席、迟到、早退等),集中实习占60%(其中原始记录及实习表现占20%,实习报告占40%),同学之间相互考评成绩占20%。这种考核方式有利于对实习全过程进行考评,促进学生的学习积极性。

多年来的教学实践证明,在教学过程中不断完善教学内容,改进教学方法与手段,充分利用现代科技成果服务于教学,针对专业需要进行课程教学设计,坚持理论联系实际,加强实践性教学环节,改革考核办法有利于增强学生学习的兴趣,有利于培养学生的动手能力和工程地质方面,专业素质,为土木工程专业学生从事工程建设工作奠定良好的基础。

参考文献:

[1]孙家齐,陈新民.工程地质[M].武汉:武汉理工大学出版社,2007.

[2]白明洲,王勐,刘莹,巩慧.工程地质课程教学改革[J].高等建筑教育,2006,(2).

[3]刘起霞,邹剑峰.工程地质学中的虚拟现实技术[J].中国地质教育,2006,(2).

工程地质学范文第2篇

关键词:工程地质学;工程地质条件;工程地质问题

中图分类号:G712

文献标志码:A

文章编号:1009―4156(2014)08―114-02

工程地质条件和工程地质问题是土木工程专业工程地质学教学的核心内容。由于工程地质学的研究对象是变化多样的土体和岩体,其研究方法是将地质分析法、力学分析法、工程类比法与实验方法的紧密结合,即综合定量分析和定性分析相结合的方法。查明工程建设区域的工程地质条件的形成和发展,在工程建筑作用下的发展演化,分析由此可能导致的工程地质问题,并提出防治这些工程地质问题的工程治理方案和措施。由此,通过对工程地质学的学习,学生能准确地把握工程地质学的研究对象和基本任务,具备在各种工程建设的勘察、设计、施工等阶段对工程地质条件进行评价和预测可能发生的工程地质问题的能力,并能提出合理的工程防护和治理措施。另外,在工程地质教学过程中,加强和改进工程地质条件和工程地质问题的教学过程、措施和方法也具有重要的意义。

一、工程地质条件的教学探讨

准确地把握和了解土木工程建设场地的工程地质条件,是工程建设的基础。工程地质条件贯穿于整体工程地质教学的过程之中,包括建设场地及其周边区域的地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件、地表地质作用。

(一)地形地貌教学

地形地貌是人类对地球地表形态的直接感受和评价,也是制约工程建设的基本工程地质条件,我国幅员辽阔,地形地貌类型复杂多样。由于学生来自于全国的不同地区,对工程建设可能遇见的地形地貌条件并没有一个整体的认识。因此在教学过程中,通过地形地貌的两种分类方法,即地表形态分类法和地貌成因分类法,并结合各种地貌类型的图片、动画和影像资料直观地展示。加强课堂教学互动,让学生列举出自己曾经到达的地区,并说明该地区的地形地貌条件及类型。结合学校周边的地形地貌类型与工程建设的布局、分布和结构形式,学生直观地理解地形地貌条件对工程建设的作用和影响。

(二)地质构造教学

地质构造是地壳构造运动的产物,不同的地质构造具有各自典型的地质现象和特殊的工程地质条件。地质构造的许多概念与地质特征需要通过比较分析向学生解释概念、现象、特征。然而概念的讲述不能依靠单纯的灌输,更应该注重启发、思考和引导,让学生主动思考、积极参与和分析总结,应用和拓展学生丰富的想象力,将枯燥的基本概念、基本要素和特征构成一个有机联系的整体。比如在讲述褶皱、节理和断层等三个基本地质构造的概念时,着重采用启发、引导的教学方法,由教师提出它们之间的区别与联系。

(三)地层岩性教学

在工程地质中,地层岩性的教学内容,分布于岩石、地质年代与第四纪地质和岩层产状的章节之中。因此,如何将这些章节中关于地层岩性的内容联系起来,让学生能够完整、系统地掌握地层岩性在工程地质条件中的作用和意义至关重要。在教学过程中,采用典型的工程实例教学,列举不同的岩石类型的工程,对比分析不同岩石的结构和构造、岩石的地质年代和岩层产状和接触关系来讲述不同的地层岩性对工程建设可能造成的影响,以及不同地层岩性的有利和不利的工程地质条件。

(四)水文地质条件教学

水文地质条件包括地表水和地下水的地质条件和类型。地表水包括河流和坡面水流的地质作用,而在坡面水流的地质作用中,结合第四纪沉积物分布、形成和堆积特征,比较分析残积物、坡积物、洪积物和河流冲积物的形成条件、堆积位置、颗粒形态特征。让学生形成对坡面水流地质作用沉积物的直观印象,并结合周围环境中的沉积物分布特征以及典型的图片资料使学生能深切理解各种地表水地质作用对工程建设的影响和作用。在此部分内容的教学中,通过在课堂展示典型旅游景区的溶洞、水井的照片,提出这类地下水的来源、分布和变化特征,使学生能够从身边常见的现象来归纳和演绎地下水的基本特征、分布位置和变化规律。

(五)不良地质作用教学

不良地质作用包括风化作用、岩溶作用、斜坡与边坡地质作用、地面塌陷和地面沉降。采用实例讲述法(风化和岩溶)、比较分析法进行讲述。岩石风化程度愈深的地区,工程建筑物的地基承载力愈低,岩石的边坡愈不稳定。岩溶作用的岩体中有许多裂隙、管道和溶洞,在进行水库、大坝、隧道、基坑等工程活动时,如存在承压水并有富水优势断裂作为通道,则可能会遇到地下突水而导致基坑、隧道等工程的排水困难甚至淹没,也可能因岩溶渗漏而造成水库无法蓄水。在斜坡和边坡作用是则需要明确斜坡和边坡的概念、形成机制的差异以及工程防护措施。比较分析地面塌陷和地面沉降产生的机制、类型以及动力条件、治理措施。

二、工程地质问题的教学分析

(一)地基稳定性问题

在工业建筑和民用建筑中地基的强度和变形问题的讲述中,结合近年来在工程建设中出现的住宅楼“楼歪歪”事件以及其他典型的工程事故,分析产生这类事故的原因和工程地质条件。在不良地质作用的地基稳定问题中,结合分析由于地下水的作用导致2009年的上海楼盘倒塌事件。近年来,我国的高铁建设取得高速发展,而高铁建设中对路基稳定性提出更高的要求,通过举例分析在我国不同的地质条件下,对高铁路基稳定的分析和建设措施,增强学生对此部分内容的深刻印象,激发学生的学习积极性。

(二)斜坡稳定性问题

斜坡稳定性是山区工程建设需要面临的工程地质问题,通过我国的地形地貌分布图,展示给学生我国的山区面积占国土面积的2/3,让学生了解斜坡稳定性问题在我国工程建设中的突出地位。通过典型的汶川地震诱发的斜坡灾害,如北川王家岩滑坡、青川东河口滑坡、汶川的牛圈沟滑坡碎屑流等灾害的资料,学生能直观地感受斜坡稳定性问题对山区工业和民用建筑的重要性。通过斜坡地质灾害对公路、铁路毁坏的资料和图件,以及工程建设中的边坡防护等措施,学生可以理解和体会斜坡稳定性对山区交通基础设施建设的重要作用。

(三)洞室稳定性问题

地下工程建设是人类获取更大的生存和活动空间的重要方法,随着大量地下工程的建设和特殊工程地质条件的出现,洞室的稳定问题成为许多重大工程建设中的难点和控制性工程。以目前我国城市地铁建设和长大隧道建设中围岩塌方、地下涌水、地面塌陷等工程事故,让学生了解在工程建设规划和选址时,对不良的工程地质条件进行分析、评价的重要性。并结合典型洞室建设过程中的防护措施和方法,通过讨论和课堂交流,使学生明确这些措施和方法对洞室稳定性的作用。

(四)区域稳定性问题

区域稳定性的概念是学生在开始接触时不容易理解和掌握的工程地质问题。在课堂的教学中,结合2011年日本东海岸的大地震,导致距离地震震中一百多千米远的福岛核电站发生事故,导致核泄漏;地震、震陷、液化和活断层对大型水电工程、地下工程以及建筑密集的城市地区可能导致的灾害,使学生了解和认识区域稳定性对工程建设的主要作用和采取的工程措施。

三、结论

我国幅员辽阔,地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件和不良地质作用类型多种多样,不同区域的工程建设具有的工程地质条件和工程地质问题变化多端。并且随着我国现代化建设的迅猛发展,城市高层和超高层建筑的建设日新月异、国家高速公路网、高速铁路网建设以及由此带来的超长隧道和特大型桥梁等工程的建设向不同区域、复杂的地质条件环境推进,工程地质的教学需要结合现代新型的工程建设中出现的工程地质条件和工程地质问题,传授给学生新的思考方式和分析方法。工程建设中工程地质条件的分析和工程地质问题的防治措施是学生学校工程地质课程需要达到的能力,通过在授课开始和课程结束时,全面分析和了解工程地质条件的内容和工程地质问题的类型,对学生整体理解和掌握工程地质课程具有重要的意义。

参考文献:

[1]吴振祥,樊秀峰.多种教学方法在“工程地质学”教学中的应用[J].中国地质教育,2007(4):109一】10.

[2]黄超.工程地质野外实习与室内实验教学4g~'-l-[J].中国科教创新导刊,2011(17):120―121.

[3]张平,吴 昊.工程地质课程教学现状及改革策略[J].沈阳教育学院学报,2011(4):45―47.

工程地质学范文第3篇

收稿日期:2013-09-21

基金项目:长沙理工大学教学改革研究项目“《工程地质》双语教学研究与实践”(2012)资助;国家自然科学青年基金(51208063)

作者简介:张永杰(1981-),男,长沙理工大学土木与建筑学院讲师,博士,主要从事岩土工程教学与研究,(E-mail)。

摘要:根据工程地质课程双语教学调研结果与实践经验,文章分析了高等院校土木工程专业开设工程地质课程双语教学的必要性和教学现状,并从教材与授课内容选定、英语教案编写与课件制作、双语教学方式的选择、双语教学考核方法与双语教学效果评价等方面阐述了工程地质课程双语教学的实施方法,为课程实施与改革提出了建议,以期为教学实践提供借鉴。

关键词:工程地质;双语教学;实施方法;教学效果

中图分类号:TU42;G642.4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2014)01-0094-05

随着国际人才交流和国际合作的日趋频繁,高等教育国际化、科研项目国际化已经成为一种必然趋势。为此,有必要积极推动外语教学,提高大学生的国际交流与合作能力。教育部曾召开高等学校本科教学工作会议专门讨论公共课和专业课的双语教学改革。工程地质是土木工程专业的基础课程,是各类工程建设的基础,工程人员解决地质条件与工程活动之间矛盾的能力强弱将直接决定工程建设质量的优劣与对生态环境的危害程度,为了适应工程建设全球化的发展趋势与工程技术人员国际交流的需要,有必要在土木工程专业开设双语教学,特别是工程地质等专业基础课程。

一、工程地质课程双语教学的必要性

(一)工程地质学科发展的需要

随着社会的进步,中国工程地质学科经历了从无到有,从小到大,从知之甚少到内容丰富、独具特色的发展过程。现阶段南水北调、西部梯级水电站、高速公路与铁路、城市轨道交通等基础工程建设对工程地质的研究与教学提出了新的要求。此外,多种地质灾害频发,如舟曲泥石流、西部水电工程滑坡、地面塌陷等,对人民生命和财产造成了重大损失。工程建设与地质灾害预防、治理中出现的新现象、新问题,需要新的理论进行阐释以及新技术进行治理,因此,有必要借鉴国外成熟经验与先进理论,并在此基础上进行创新,这就要求工程地质研究人员具备较强的外文阅读水平,能准确理解相关表述,以便尽快提高研究水平。

(二)学术交流国际化的需要

改革开放的深入和科学技术的快速发展,国际学术交流日趋常态,相关院校与科研所开始主办大量国际学术论坛与国际学术会议,越来越多的中国学者在国际学术交流中作研究报告。同时,在英文学术期刊上发表的学术论文逐年增加,水平也不断提高。这就要求科研工作者不但对工程地质专业有深刻理解,还要能熟练运用国际通用交流语言——英语,对自己的思想进行准确、精炼的表述,与国际同行进行自由交流。

(三)工程建设国际化的需要

工程建设国际化日趋明显,中国重大工程不断引入国际专家咨询团,同时中国建设公司承接或合作开发大量国外建设项目,这就需要工程技术人员具有较强的专业知识外语水平,能读懂理解国际标准、图纸和勘察设计报告等,并能与国外工程人员进行有效沟通,指导国外工程人员进行正确施工。

教育部曾指出:“实施双语教学是中国高等教育适应经济全球化趋势,培养具有国际合作意识、国际交流与竞争能力的外向型人才的重要途径。”高校作为培养国际人才的重要基地,有必要在专业知识方面对未来的科研人员或工程技术人员有目的地进行专业英语培养,使学生今后能更好地适应国际交流的需要。因此,应从本科开始进行工程地质双语教学,使学生在理解、掌握专业知识基础上,掌握专业英语词汇,了解相应的英语表述,激发英语阅读兴趣,提高学生阅读国外文献和英语思维的表达能力,为今后进一步专业英语知识学习奠定基础。

二、工程地质课程双语教学现状分析

在土木工程专业教育中推行双语教学目前国内尚处于起步阶段,全国仅少数院校进行试点,最具代表性的为清华大学与同济大学土木工程专业,主要开设结构力学、混凝土结构基本原理、建筑钢结构设计和建筑结构抗震等课程,任课教师大部分都具有较长时间国外学习或工作的经历,且部分课程聘请外教参与教学,教学效果相对来讲比较好,其他学校则限于师资紧缺,仅对部分专业课程进行双语教学[1]。笔者所在工作单位长沙理工大学开设了混凝土结构设计原理、土力学与基础工程等双语课程,从教学效果来看并不十分理想。针对工程地质课程双语教学,目前实施效果较好的院校为同济大学,笔者所在单位对留学生进行工程地质英语授课已有5年,笔者开展双语教学已有2年,通过教学实践与调研,笔者认为工程地质课程双语教学主要存在如下问题。

(一)教材内容有待重建

教材是教学的根本,双语教学需要同时选择中文教材与英文教材。国内工程地质中文教材较多,根据学科特点与课程设置较易选择合适的教材;而英文教材相对较少,且教材编排针对国外教学要求,将其原版引进存在教学内容不协调、教学侧重点不同以及难易程度不同等问题,此外,还涉及版权问题,教学成本较高,学生难以承受。同济大学工程地质双语教学中文教材选用孔宪立、石振明主编的《工程地质学》,英文教材以F. G. Bell编著的Engineering Geology为主,以Tony Walthan编著的Foundations of Engineering Geology为辅[2]。笔者所开设的工程地质双语教学中文教材选用窦明健主编的《公路工程地质》,英文教材同样选用F.G. Bell编著的Engineering Geology,实施过程中教学内容不对应问题较突出,且内容侧重点不同,与中文教材相比,英文教材更注重概念、性质与原理的阐述,淡化力学特性与计算方法的讲解,注重工程地质相关概念体系的建立。因此,如何结合国内工程地质教学实际情况,并根据双语教学的特点和需要,适当编排课程内容,编制合适的英文教材就成了双语教学至关重要的问题。

(二)双语师资紧缺,水平有待提高

双语教学的关键在于师资,我国双语教学尚处于起步阶段,师资培训、评价体系不完善,双语教学质量和师资整体素质有待进一步提高。双语教学要求教师既精通专业知识,又具备熟练的外语授课能力。多数院校的教师往往难以达到,如笔者所在教研室,讲授工程地质的教师达9人,均具有丰富的教学经验与大量的工程实践经历,精通专业知识,但大部分缺少使用外语授课的能力,而英语授课能力较强的教师却缺乏专业知识。笔者在前任主讲黄生文教授指导下进行双语教学,开课初期也感到压力巨大,一次课往往需要准备1~2天,需要阅读大量外文资料,掌握讲授过程中可能用到的专业词汇,尽管授课水平不断提高,能够与学生进行自由沟通,但一些专业词汇的应用仍不熟练,缺乏系统培训。

(三)教学方式落后,形式有待改进

教学方式是开展双语教学的重要因素之一。外语语言教学或专业名词外语词汇的教学模式是国内高校双语教学的普遍现象,违背了双语教学的初衷。现阶段双语教学实施过程主要存在两种形式:其一,教案与课件均采用英文编写,主要采用英语授课,部分较难理解的内容,如结构面产状、赤平投影与地质识图等,英文讲解后再以中文进行阐述。该方式符合双语教学的基本要求,能实现双语教学的目的,但大部分教师在实施过程中受英语运用水平的限制,课堂讲授过程往往照读课件或重复预先准备好的英语课堂用语,不能自由发挥,学生听课感到拘谨,实际效果不理想。其二,教案与课件采用中英文编写,采用中文授课,仅对专业词汇重复英文表述,考试采用英文试卷,但可采用中文答题。该方式基本属于中文授课,只是在授课过程中穿插讲解部分专业英语词汇,有悖双语教学的目的,学生只是对部分专业词汇有一个模糊的印象,达不到“通过外语学习专业知识和技能”的目的。因此,如何根据教师、学生的语言能力以及双语教学要求与目的,确定合适、有效的教学方式成为双语教学能否成功实施的关键之一。

(四)学生英语水平有待提高

学生是双语教学除了教之外另外一个关键环节,学生英语水平高低也直接影响双语教学的质量。工程地质作为专业基础课,一般设置在大学二年级第一学期或第二学期,该阶段的学生正忙于大学英语四级或六级考试,用于双语学习的时间相对较少,且大部分学生英语水平较弱,不具备较好的英语读写能力、听说能力和足够的基础词汇量,对他们进行专业基础课的双语教学存在较大困难,难以达到预期的教学效果。根据英语水平对学生进行分班,双语教学仅针对英语水平高的学生进行,这样教学效果比较明显,但该方法在实际操作过程中存在较大困难,有时学生数量太少,难以分班。如何在双语教学过程中调动学生学习积极性,提高学生英语水平成为双语教学需要解决的另一关键问题。

三、工程地质课程双语教学实施方法

根据国内其他高校工程地质课程双语教学调研结果,并结合笔者所在高校实际情况,工程地质课程双语教学具体实施方法如下。

(一)教材与授课内容选定

笔者所开设的工程地质双语教学中文教材选用窦明健主编的《公路工程地质》[3],英文教材选用F. G. Bell编著的Engineering Geology[4],中文教材与英文教材的主要内容对比如表1所示。总体对比可知,中英文教材在工程地质基本理论知识、各类工程地质条件和问题以及勘察与分析评价方法等方面基本相同,但英文教材还涉及岩石与土体的工程力学特性、地质材料的工程应用、地质灾害风险评估与防灾技术等方面的内容,相比中文教材内容更丰富。鉴于工程地质课程32课时的局限,难以对中英文教材中的全部内容进行讲解,通过国内外工程地质讲授内容的对比分析,选定了双语教学的主要内容,如表2所示。

表1 工程地质中英文教材内容对比章号中文教材英文教材1岩石Rock Types and Stratigraphy2地质构造Geological Structures3风化与地表流水的地质作用Surface Processes4地貌与第四纪松散沉积物Groundwater Conditions and Supply5地下水的地质作用Description, Properties and Behaviour of Soils and Rocks6岩体结构与稳定性分析Geological Materials Used in Construction7常见的不良地质现象Site Investigation8公路工程地质问题Geology, Planning and Development9公路工程地质勘探Geology and Construction表2 工程地质双语教学内容对比中文教材英文教材岩石Rock Types and Stratigraphy地质构造Geological Structures风化与地表流水的

地质作用地貌与第四纪松散

沉积物 常见的不良地质现象Surface Processes地下水的地质作用Groundwater Conditions

and Supply 工程地质勘探Site Investigation公路工程地质问题Geology and Construction (二)英语教案编写与课件制作

课堂讲授是双语教学重要环节,好的授课方式可以提高学生的学习效率。鉴于工程地质课程双语教学尚无完整参考的教案与课件,笔者结合中英文教材编写了英语教案,内容以英文教材为主,以便呈现地道的英语教案。英文教材未涉及的中文内容则通过查阅相关英文资料补充,杜绝生硬翻译,词汇与表述形式统一。同时,在备课过程中除掌握英文教材相关内容外,还适当阅读与之相关的英文资料,增加专业英语知识储备,如此才能熟练自如地讲授课程。

为充分调动学生的听觉和视觉,增加授课内容,提高讲授效率,笔者采用多媒体教学方式,教学过程中能够灵活运用图片、文字和视频等多种素材。为生动、形象地将教案内容展示给学生,制作英文课件过程中应注意以下几个问题。

(1)内容简洁,层次分明,颜色对比鲜明,字体大小适中,重点突出,图文并茂,播放速度合理。

(2)专业词汇或基本原理在文字阐述同时配置相关的工程实际或示意图片、视频或动画,增强学生感性认识,加深理解。比如:正断层、逆断层与平移断层的产生过程,滑坡发生过程以及地下水流动过程等相关演示动画。

(3)首次出现或专业性强的专业词汇适当标注中文注释,便于学生理解,讲解过程也首先使用英语,根据学生理解情况适当补充中文讲解。

(4)每次授课内容前后分别设置1~2张幻灯片用于上次课程内容复习和本次课程内容总结,使教学内容连贯,且便于学生总体掌握讲授内容。

(三)双语教学方式的选择

由于工程地质课程知识面广,涉及很多专业词汇,且大部分为学生第一次接触,为使学生更好地理解授课内容,控制讲授速度,在第一次授课时就告诉学生如何使用学校网络教学平台,并上传所有课件、辅助资料与相关视频,让学生课前做针对性预习和课后复习。课堂上不要求学生做笔记,可适当提高授课速度,学生掌握情况则通过随堂提问与课后网络考核进行检查。课堂讲授采用英语,难以理解的部分采用中文解释,并在课前以中英内容回顾,课后以英课程总结;同时注意与学生互动,对与前述内容相关的知识点进行随堂提问,要求学生用英语回答,并将其计入平时成绩,进而督促学生学习积极性。教师应积极与学生沟通,根据学生反馈意见及时调整授课方法,并建立学习讨论QQ群或教学平台讨论组,及时解答学生的各种疑问,将问题共享,以便其他学生学习借鉴。

(四)双语教学考核方法

为调动学生平时课程学习积极性,避免期末突击式复习,结合笔者开展的基础工程课程考试改革,工程地质课程双语教学考核总成绩包含平时阶段性考试成绩、课堂表现以及期末考试成绩三个部分,分别占40%、20%与40%。

工程地质课程双语教学前四部分内容,每讲授两部分进行一次阶段性测试。测试采用设定截止时间的网络答题方式,时间跨度一般为三天,方便学生根据自身情况选择具体答题时间。考试开始必须一次性完成,但时间相对充裕,可查阅相关资料,内容涵盖名词解释、选择、判断、识图与阐述等题型,答题内容不能拷贝,只能键盘输入。上述考试设置可通过学校网络教学平台实现,能有效降低学生的抄袭率,督促学生自己完成测试,加深对相关知识的理解。

课堂表现考核主要为到课率、随堂提问与课堂纪律等方面。不定期进行随堂点到,期末根据总点到次数计算每个学生的得分。根据授课需要进行随堂提问或测试,鼓励学生积极主动回答,并给予适当的平时成绩。课堂纪律较差的学生予以适当扣分。

期末考试采用开卷形式,内容涉及课堂讲授所有内容,题型与阶段性测试类似,学生可以携带任何参考资料,但不能相互抄袭。

(五)双语教学效果评价

笔者采用上述教学内容与方法对两个年级的工程地质课程进行双语教学,开课初始尽管有老教授指导,但仍感到讲授生硬,大部分是照读PPT的内容,不能自由发挥。通过与学生的几次交流,对讲述内容的侧重点以及讲述方法进行了适当调整,学生认可度逐渐升高,课堂讲授日趋自然。

相关授课方式与课程考核方式也颇受学生欢迎,成绩不单纯以期末考试进行评定。平时考核对学生学习起到督促作用,让学生将更多的学习精力用到平时,而非期末考试前的突击,加深学生对相关知识的理解。期末开卷考试减少学生压力,注重学生对知识的理解与应用。根据第二次授课学生的调查结果可知,大部分学生取得了自己满意的成绩,在学习专业知识的同时学习了专业英语。

四、工程地质课程双语教学建议

双语教学尽管已经开展多年,但仍未形成一套完善的管理、评估、奖励制度。学校应出台政策加强对教师教学效果的评估,重点听取学生对教学质量的反馈,为教师提供专业或出国培训机会,提高自身教学水平。同时,学校应定期举行各类教学活动和双语教学竞赛促进教学经验交流。对双语教学工作量的计算应适当乘以较大的系数,调动教师双语教学积极性,如同济大学对英语授课教师给予3倍讲课津贴[5]。

五、结语

工程地质是土木工程专业的基础课程,开设双语教学课程是其他相关课程双语教学的基础,是培养学生国际化视野和国际交流能力的有效手段。笔者在调研国内工程地质课程双语教学情况的基础上,分析了工程地质课程双语教学的实施现状,并结合所讲授的工程地质双语课程教学经验和体会,提出新的工程地质双语教学实施方法,以期为其他教学人员提供借鉴。

参考文献:

[1]李慧仙. 高校双语教学的现状及走向[J]. 中国地质教育,2005(3):118-121.

[2]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):97-101.

[3]窦明健. 公路工程地质[M]. 3版.北京:人民交通出版社,2006.

[4]BELL F G. Engineering Geology [M]. Boston,MA,USA:Butterworth-Heinemann,2006.

[5]白 云,郑彦龙,李乔松. 地下工程课程英语教学探讨[J]. 高等建筑教育,2012,21(6):96-98.

Bilingual teaching practice of engineering geology course

ZHANG Yongjie, WANG Guiyao, ZHOU Dequan, CHEN Yonggui

(School of Civil Engineering and Architecture, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410004, P. R. China)

工程地质学范文第4篇

[关键词]地球物理勘探 地质工程 教学研究

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)07-0111-02

地球物理勘探是指借助专门的仪器和设备对地下介质的地球物理场进行观测,获取地球物理场的相关数据,研究地球物理场的变化规律,进一步达到解决地质问题的目的。[1] “地球物理勘探”这门课程是将地球物理学原理用于地质勘查和矿产资源开发的一门学科,包含了重力、磁法、电法、地震和放射性勘探等多种方法和内容,是一门同时注重理论和实践的课程。[2]对于“地球物理勘探”专业的学生来说,在具备了扎实的数理基础后,至少用两个学年的时间才能完成这些内容的学习;而对于地质专业的学生来说,分配给“地球物理勘探”这门课程的学习时间是非常有限的,通常是一学期40个学时左右的时间。对于这样一门内容丰富,涉及面非常广泛的课程,如何在地质工程专业中开展教学,有效地构建本课程的教学体系,以获取良好的教学效果,是一个值得深思的问题。

一、课程特点分析

(一)理论基础要求高

地球物理勘探方法很多,对于所有的地球物理勘探方法分类,按其勘探过程可以分三个环节来进行:数据采集,数据处理和资料解释。[3]数据处理中涉及的课程有场论、数理方程、数值计算、数字信号分,等等。学生只有具备扎实的理论基础后,才能将地球物理勘探的理论做到融会贯通,对地球物理勘探中第一个环节——数据采集中得到的离散数据进行计算机处理,即数据处理;同时也需要具备一定的计算机图像处理和数据可视化理论,将处理的数据转换为图像,作为第三个环节——资料解释的依据。可见,“地球物理勘探”是一门对于学生数理基础和计算机基础要求都较高的课程,但是地质工程专业的学生,在前期基础课的学习中,基本没有进行这样的知识积累。

(二)与地质知识交叉

在地质工程专业学生由于已经具备一定的地质基础,在建模以及数据的解释方面,不至于与实现地质情况相脱离,而这一点是在地质工程学生中进行“地球物理勘探”课程教学的优势。因此,应该将这一优势有效地发挥出来,扬长避短,在教学过程中重视应用,而对于复杂的理论及计算公式的推导,采用深入浅出的方法。然而,现在我国用人单位对于地质工程专业学生要求都较高,要求有较宽的知识面,因而教学应该与学生就业相联系,让学生既具备一定的数据处理和解释能力,并且能进行一定程度的理论研究,让地质工程专业的本科生在学习中尽可能地向这些目标靠近。

二、教学方法研究

针对目前“地球物理勘探”在地质工程专业中进行教学的现状进行分析,可以通过以下几个方面来构建更为完善的教学体系。

(一)重视教材建设

教材是教学内容的一个载体,是教学大纲内容的具体化的体现,是教师的教与学生的学的主要依据,因而教材于教学来说,具有举足轻重的意义。[4]就“地球物理勘探”课程来说,自20世纪50年展至今,中外各种类型的教材层出不穷, 由先前单一的“地球物理勘探原理”教材,有了许多新的分支,如“工程与环境地球物理勘探”、 “水文地球物理勘探”、“石油地球物理勘探”等适合于不同领域的教材,[5]完全能满足“地球物理勘探”专业学生的学习需求,但是很少有针对地质工程专业的“地球物理勘探”教材。以西安科技大学为例来说,西安科技大学作为一所典型的煤炭类院校,其本科学生就业也主要分布在煤炭系统,故其“地球物理勘探”课程的教育也应将重点放在煤矿地质“地球物理勘探”方面,而到目前为止,还没有这样的一套教材。

(二)充分利用现代教育技术

“地球物理勘探”授课内容具有严密的逻辑性和一定的抽象性,教师和学生在教与学的过程中都会感觉到枯燥。而多媒体课件集声音、动画、视频等多媒体手段于一体,能创设情境,将一些抽象的理论,以生动的视听形式展示给学生,引导学生更生动、直观地感受教学内容;板书作为传统的教学手段,给教师与学生留下了更大的空间,借助板书,教师能将复杂的问题一步步简单化,还原了学习的过程,培养了学生的思维习惯,也能让学生更好地跟上教的节奏,有助于学生理解教学内容。

借助多媒体和板书,实现案例式教学与启发式教学相结合的方式。案例式教学法是在教师的指导下将特定的案例呈现给学生,以提高学生实际操作能力的一种教学方法,以多媒体为载体,结合地质讲解“地球物理勘探”在地质中的应用案例,进行案例式教学,实现课堂教学与实践教学的过渡。启发式教学是指教师在教学工作中依据学习过程的变化,引导学生主动地参与掌握知识的过程的一种教学方法。以问题为主的启发式教学在课程教学过程中引入更多的问题,让学生思考,并将学生的问题反馈回来,实现教与学的和谐发展。

(三)加强实验室建设

由于将本课程用于地质工程专业的教学,故野外实习没有“地球物理勘探”课程的内容,但将实验室的操作当作一种野外数据采集的模拟也基本能满足学习要求,这样的实践教学也十分必要。然而,“地球物理勘探”课程在地质工程专业的教学与实践中仍存在没有足够的教学仪器资源,缺乏对学生从理论到实际地质工程问题转化能力的培养等问题,这些问题已经影响了目前本科高校对人才培养的要求。实验教学作为理论教学的一个延伸,是知识从理论到应用的一个转化过程,也是“地球物理勘探”这门课程一个必不可少的教学环节。引进实验设备,加强实验技术人员队伍建设,加强实验室建设对学生综合素质的培养,增强学生动手能力都有重要意义,同时,也有利于学生更好地适应毕业后的实际工作,更是提高学生适应社会需求的一种手段。

三、结语

综上所述,笔者认为应将对地质工程专业学生的“地球物理勘探”课程作为一门偏重应用型课程进行教学,提出教学改革建议如下:(1)重视教材建设,编制适合地质工程专业的本科“地球物理勘探”教材;(2)采用现代化教学手段,促进教与学的互动,实现教学目标;(3)构建实践教学体系,加强实践教学。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 陈运泰,滕吉文,张中杰.地球物理学的回顾与展望[J].地球科学进展,2001(5):636-642.

[2] 方根显.地球物理勘探课程教学内容改革的研究[J]. 东华理工大学学报(社会科学版),2008(3):273-275.

[3] 潘纪顺.地质工程专业地球物理勘探课的教学改革[J].河南教育,2010(8):61-63.

工程地质学范文第5篇

一、工程地质实习在普通本科院校中的作用

(一)工程地质实习是普通本科院校学生职业能力形成的关键环节

工程地质实习是对传统《工程地质》理论教学的补充和扩展,是培养应用型高级土木工程技术与管理人才的重要环节,教学过程中只有紧密结合野外实践,才能让学生更好的理解和掌握工程地质理论知识、工程地质勘察方法以及一些不良地质现象的专项施工方案等。在专题教研活动探讨之后,我校特意在修订2015版培养方案中增加了工程地质实习。

二、目前普通本科院校认识实习存在的问题

(一)企业对认识实习的指导相对缺乏

企业一方面并没有承担认识实习教学任务的法定义务;另一方面,企业始终以盈利为主要目的,由于工程地质实习经费相当有限等原因,即使承担了工程地质实习的教学任务,企业也不能从中获取经济利益,况且大规模的接收学生进入施工现场存在很大的安全隐患。在市场经济的大背景下,企业一方面担心学生进入工地影响正常的生产秩序,一方面害怕出现安全事故影响企业的资质、阻碍企业的发展。由此种种,即使是乐意接受学生进行工程地质实习的企业,往往也只是让学生在接近竣工的工地附近“远远的观摩”,对于灌注水下混凝土等技术含量较高但又同时存在较高不安全因素的施工项目,学生并不能够近距离的观察。学生无法深入了解工程地质条件以及一些复杂岩层的施工方法,无疑会使实习效果大打折扣。

(二)教师的施工经验得不到及时更新

虽然我院近年来大力引进高素质人才,但是由于传统观念和分配制度等原因,引进的博士大多只愿意承担理论课的教学任务,对于需要亲自奔赴工地一线进行施工工艺的讲授的实习,不太愿意参加。目前科技发展速度相当快,很多新设备、新技术已经逐步应用在工程上,很多指导老师并没有对这些新设备、新技术进行针对性的学习,仍然只是按照原有的知识储备进行讲授,这不利于学生综合素质的提高。

(三)学生对认识实习的认识有偏差

学生是学习的主体。我校2015版培养方案土木工程专业工程地质实习在第四学期初展开,前三个学期主要以理论课学习为主,专业基础课只有《土木工程材料》、《房屋建筑学》、《工程地质》等有限的几门,与工程地质实习密切相关的《土质土力学》等课程还未开设。加之工程地质实习是大学四年里第一次真正意义上的近距离接触工地,很多学生主观上认为认识实习实际上就是去工地“走马观花”。再者,实习经费相当有限,如果指导老师给出不及格的成绩,下一年度还要自行筹集学生去工地的各项费用,学生在潜意识里面已经认定只要自己象征性的完成认识实习的各项任务就不可能出现挂科的情况,因此学生在工地现场并没有认真的学习、也没有虚心的请教工地上的工程师,回到学校之后也没有认真撰写实习报告,这也在很大程度上导致了工程地质实习逐步沦为一次野外旅游,导致实习效果不尽如人意。

三、改革方案

(一)教学模式改革

学生是学习的主体,对于实践教学,除了提高指导老师自身的素质以外,更为重要的是激发学生自主学习的兴趣。首先,在准备工作阶段,要面向全体学生召开实习动员大会,强调工程地质实习的重要性,明确实习的目的及要求。通过专业知识讲座、播放典型工程案例视频等方式,提前预习相关知识、做好理论储备。其次,在现场实习阶段,指导老师根据之前预习的内容进行针对性的讲解,结合现场实际情况提出个性化的问题,调动学生自主思考的积极性,真正贯彻《高等教育法》中理论联系实际的人才培养要求。最后,“温故而知新”,实习结束后,要求学生认真进行总结、系统的撰写实习报告,对实习的内容进一步的巩固和吸收。

(二)延伸和拓展

批改实习报告的过程中,指导老师也发现一些实习过程中表现非常好、有一定的撰写专业技术资料的能力的学生。我校近年来大力引进高层次人才,通过近几年的实践,已经逐步摸索出一条培养本科生参与学校创新实验、加入课题组项目研究、最终发表学术论文的技术路线,作为工程地质实习的延伸与拓展。