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地质工程学课程

地质工程学课程

地质工程学课程范文第1篇

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:

[1]陈剑文,王亮清.“工程地质勘察”课程教学的几点思考[J].当代教育理论与实践,2016

[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

[3]王哲,陈东瑞,张勇.土木工程专业工程地质课程实践教学方法探讨[J].高等建筑教育,2010

[4]吴彬,杜明亮,杨鹏年,等.工程地质及水文地质课程考试改革与实践[J].大学教育,2015

[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

地质工程学课程范文第2篇

关键词:地质工程;地球物理勘探课程;教学研究

随着我国经济建设的快速发展,工程地质人才得到广泛重视。但传统的工程地质勘探方法已不能很好地满足现代工程设计与高效施工的要求,地球物理勘探方法被越来越多地运用到地质工程领域中。

在目前的地质工程专业中,地球物理勘探课程教学产生了一些问题。首先,地球物理勘探课程包含内容多,涉及物理知识面广,是一门数理基础要求很高并与计算机技术等紧密联系的课程,但课时设置相对较少。其次,地质工程专业物探课程的实验环节仪器数量有限,造成许多学生对实践环节认识不深刻。另外,作为当代大学课堂教学的通病,大量移动智能终端的使用使得部分学生有效课堂学习时间少,而地球物理勘探课程内容难度大,会加重这种现象的发生。为了扭转这一局面,提高课程质量,需要根据地质工程专业特点对地球物理勘探课程进行改进,本文从教学内容、教学手段、实验环节以及考核四个方面分别谈一些体会。

一、教学内容的优选

地球物理学涉及大量的数学物理方程,比较抽象,逻辑性也强。但是,地质工程专业的学生很多并不具备地球物理专业的数理基础,因此,在教学内容上应重视培养学生的应用能力,而避免把重点放在烦琐的公式推导上。在课程内容的选取上,应当体现地质工程专业物探学的特点,即地球物理勘探课程教学应突出地质工程专业的特点。地质工程专业学生就业面比较广,因此,高校应根据自身的实际情况,考虑行业的实际需要,突出地球物理勘探课程的特色教育。

对于中国矿业大学的地质专业来讲,很多学生的就业方向以服务矿山为主,因此在课程授课过程中要突出资源和矿产方面的物探知识,兼顾工程物探方法的介绍。授课内容偏重于矿井物探中的最常用的技术与方法――地震勘探、电法勘探以及测井技术。在教材的选取和课程讲授中,大量吸收地球物理勘探方面的新理论、新成果、新信息,特别注重介绍满足现代矿井地质工作需求的矿井地球物理勘探新技术,及时引入国内知名矿井物探专家的最新科研成果充实教学内容,拓宽学生的知识面。

二、教学手段的优化

教学方法及手段的改革是教学改革的重要方面,是培养学生创新精神、实践能力和学习能力的有效举措。地球物理勘探教学中有很多感性认识的内容,应充分利用现代化多媒体手段进行教学。多媒体教学不是简单地将教案搬到计算机上,而是要充分利用多媒体的优势提高教学生动性。由于计算机技术的发展,地球物理勘探所利用的各种物理场的变化规律都可以利用各种数值模拟软件进行仿真,很多研究生都对这类问题展开了研究,所获取的各种模拟成果都可以拿到课堂给学生展示,增加他们对所学知识的直观认识,加强理解。例如:讲述地震波的传播规律时,利用时距曲线公式来描述,讲起来很空洞,学生不容易理解,这时候就可以借助数值模拟的动画进行演示,调动学生的听课热情。再如,讲地震勘探野外施工的时候,播放一段野外施工过程的录像,学生印象很深,很容易就记住了教学内容,增加了课程的直观性和可理解性。

地球物理勘探课程最终的教学目的是应用,在理解基本原理的基础上,可以增加案例教学的比例。案例教学要讲究方式方法,如果不进行引导,直接将案例内容讲给学生,学生当时听个热闹,课后在理解消化上就存在滞后的问题。因此可以在讲述案例前先把问题抛给学生,由学生根据当堂学习内容提出自己的解决方法,或者利用分组的形式来对案例进行讨论,然后可根据学生的解决方法分析存在的问题加以点评。

目前,电子产品的广泛使用及校园网络的便捷,给学生生活带来方便的同时也严重影响了听课效果。对待这个问题,部分学校的做法是上课前收通信工具,下课后返还,这种方式并没有从源头上解决问题。究其原因,主要是学生的课堂积极性没被调动起来。可以将课堂教学分为教学+考核的方式,每次课堂拿出10分钟用来进行课堂测验,考核结果纳入课程最终总评,从而改善听课的效果,同时这样做也使教师最终对每个学生的学习评价更加科学合理。

充分利用微信等带来的便捷,开设课程微信群,既方便为学生答疑,又能方便学生相互学习讨论。教师还可在微信公众平台上发起话题,师生互动讨论,并利用微信的点评和积分功能给予学生激励,这样做促进了师生之间及生生之间观点的碰撞。

三、实践教学的改进

地球物理勘探课程是一门实践性很强的课程,为了保证教学效果,实现教学目标,就要把加强教学实验环节作为课程教学的重要一环。学生通过实验室中各种实验的锻炼,可以加深对理论知识的理解和掌握,也能提高动手能力。但是地质工程专业学生众多,而实验室仪器数量有限,为了避免学生扎堆实验、走马观花,解决学生多、仪器少的矛盾,采用分批、分小组的实验方法。教师应充分利用各种仿真软件在实验之前先给学生演示,并要求学生实验前提交实验方案,使学生对实验内容预先熟悉。

纯粹的实验室教学与实际的工程环境是千差万别的,没到过工地去体验,学生还只是仪器操作员。野外实习能够提升学生处理实际工程问题的能力,然而野外实习需要很大的成本,而且学生的安全也是最让人担心的一个问题。建设固定的校内教学实践基地能够较好地解决野外实习学生的安全问题,而且成本也较低。校内场地实验受实验环境的影响,采用的方法有局限。例如,地震勘探只能采用锤击震源的方法,勘探深度有限,这样很多时候无法获得满意的典型记录信号,缺乏说服力,因此可在校内实验场地预先设计一些典型地质结构埋置于地下,实验数据可以和已知地质模型对照分析,以便更好地实现实验的预期效果。

四、考核方式的改革

地球物理勘探课程的授课对象为大三年级的学生,很多学生开始对课程的投入精力不如低年级基础课多,甚至有部分学生认为考前突击就可以解决问题,这种快餐式的学习方法对知识的长久掌握和理解非常不利。为了提高课程学习的长期效果,我们将随堂考核纳入课程考核体系,使学生带着压力听课,可显著地提高学生的听课效果,同时很大程度上避免了考前突击现象的发生。

互联网的普及使学生能够随时获取大量信息,而且网络让师生在信息获取上趋于同步,这时教师在教学信息资源的掌握上不再具有绝对优势。教师要想更好地利用这些海量信息,就要更多地担任教学内容引导者的角色。除了随堂测试以外,鼓励学生利用课外时间多探索更具时效性的新技术方法。地球物理勘探课程所讲授的内容相对独立,这时教师就可以针对每个不同的勘探方法分别布置课外专题阅读任务,并以学生讲学的方式纳入考核体系。研讨式的教学方式既激发了学生自主学习的热情,又是对课堂教学内容的丰富。

五、结语

教育既要遵循既有的教育规律,又要根据形势变化及时调整教育方法。通过以上几方面的努力,地质工程专业地球物理勘探课程的教学效果得到明显改善,学生专业综合素质得到明显提高,这对增进学生的自信心、培养其独立解决问题的能力有很好的促进作用。良好的学风会在各年级间传递,形成良性循环,从而进一步提升整体教学效果。

参考文献:

[1]李勤.地球物理勘探课程在地质工程专业教学的探索[J].大学教育,2014(4):111-112.

[2]贾豫葛.地质工程专业地球物理勘探技术课程教学实践与思考[J].职业技术,2011(134):14.

[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(中旬), 2010(8):63.

[4]刘向红,张平松,等.应用型示范本科高校实践课程的设计研究[J].中国地质教育,2012(4):123-125.

基金项目:中国矿业大学教育教学改革与建设课题(2015YB15),江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)。

地质工程学课程范文第3篇

基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划项目(ncet-11- 0406)

作者简介:荣冠( 1971- ),男,武汉大学水利水电学院副教授,博士,主要从事岩体稳定性研究及工程地质教学工作,(e-mail)rg_mail@163.com。

摘要:工程地质是水利类本科生的一门重要专业基础课,课程教学内容和环节丰富,难点较多,实践性强。如何在课堂教学和野外实践教学中有效提高教学质量是一个值得探讨的问题。文章详细分析了水利工程课程中的难点及教学中存在的问题,从课堂教学、实践教学、英文教学及课程考核等方面全面介绍了课程教学经验及改革探索。提出课堂教学应注重理论紧密联系工程实际,实践教学应注重培养学生动手技能和发现、分析、解决工程地质问题的能力,开展英文教学是培养国际人才的必然趋势,考核机制应全面反映学生的综合能力等观点。

关键词:工程地质; 水利专业; 教学研究; 理论教学; 实践教学

中图分类号:tv135;g642421文献标志码:a文章编号:10052909(2013)05011007工程地质是研究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,应用数学与力学理论和工程技术及方法解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[1]。工程地质课程是水利类本科专业的一门重要专业基础课程。水利水电工程建设是人类在认识自然的基础上改造自然并为经济建设服务的活动,进行水利水电工程建设首先必须了解自然环境和工程条件,而环境地质条件是与水利水电工程关系最密切、最重要的自然条件。

当前,中国工科高等教育人才培养主要目标是:培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[2]。工程地质课程作为水利类专业中一门实践性强的课程在凸显人才培养目标方面,更加突出工程地质理论和实践教学的必要性与重要意义[3-4]。

工程地质课程的教学分为课堂理论教学部分与野外地质实习部分。课堂理论部分主要讲授矿物岩石、地质构造、地质作用、地下水、岩体工程特性,边坡、坝基、洞室围压稳定性评价,工程地质勘察等知识。野外地质实习部分主要进行岩石及地质构造认识,风化、卸荷及河流地质作用研究,地下水及其作用研究,水利枢纽工程地质条件与问题分析评价等。

由于工程地质课程涉及的相关课程较多(矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、水文地质学、材料力学、岩石力学、土力学等),且这些课程多为地质专业课程。同时,工程地质课程实践性很强,但学生又缺乏实践经验和实践机会。因此,在有限的理论教学和实践教学时间内,如何合理安排教学环节,使学生扎实掌握工程地质相关概念及基本原理,并使学生初步具备分析工程地质条件及解决工程地质问题的能力,是一个很值得探讨的问题。根据笔者多年从事工程地质教学的经验,针对水利类本科专业工程地质教学,首先介绍学校工程地质课程的设置,然后分析课程教学的重点及难点,再从课堂教学、实践教学、英文教学、考核方式4个部分探讨理论与实践教学的改革思路,以期在提高教学效果、培养学生分析工程地质条件和解决工程地质问题能力方面有所收获。

一、水利类工程地质课程介绍

(一)水利工程地质课程设置

武汉大学水利水电学院最早可追溯至1928年创建的国立武汉大学工学院土木系水利组,学院现已成为国内水利水电高级人才培养的摇篮和科学研究的重要基地。一直以来,工程地质课程为水利各专业(农田水利、水电工程、河流泥沙、水文水资源)的重要专业基础课程。工程地质课一般在第五学期或第六学期开设,包括48 学时课堂教学和1 周的野外实习。课堂教材主要使用天津大学主编的《水利工程地质》(第四版)[1],实验及野外实习采用武汉大学编写出版的实习教材[5]。

(二)水利工程地质课程内容

水利工程地质主要是研究水利水电工程建设中的工程地质问题。主要内容包括岩石及其工程性质,地质构造及区域稳定性,地表水流的地质作用及河谷地貌,地下水、岩溶及库坝区渗漏地质条件分析,岩体工程特性,坝基、边坡及洞室围岩稳定性分析,水利水电工程地质勘察等。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

荣冠,等水利类专业工程地质课程教学研究与改革探索

课程的教学分为课堂教学与实践教

两部分。课堂教学主要讲授地质学基础知识和水利三大类岩体(边坡、坝基及洞室围岩)稳定性分析基本理论。通过课堂教学力求使学生掌握工程地质学基本概念、工程地质分析基本原理和岩体稳定性评价基本方法。实践教学通过野外现场典型岩体、地质构造、地质作用等的直接观察和分析来增强感性认识、理解并深化工程地质理论知识,使学生初步具备分析工程地质条件和解决工程地质问题的能力。水利类工程地质课程教学基本内容可总结为地质学基础知识和岩体稳定性分析两方面,核心主线则是工程地质条件及工程地质问题的分析研究。课程室内外教学均是围绕该主线开展的。

二、水利工程地质课程中的难点及问题

(一)工程地质相关概念不易理解和掌握

对于水利专业的学生来说,工程地质课是他们第一次接触地质学知识。多数学生,尤其是来自平原地区的学生,缺少对地质现象的感性认识,这使他们更不易理解相关地质现象和地质作用。水利工程地质课程的开始部分主要讲述地质学基本概念,包括矿物和岩石的成因、成分及分类,内外力地质作用概念,产状、节理、断层、褶皱等地质构造,地层地史,地质图分析,区域稳定等。这些内容涉及矿物学、岩石学、地层古生物学、构造地质学等知识。这些概念和相关课程知识对于初学者来说完全是陌生的。例如:在分析沉积岩的石英砂岩与变质岩的石英岩区别时,一般学生很难从沉积作用和变质作用的成因角度深刻理解其矿物结晶程度、颗粒大小、矿物纯度、孔隙率等方面的差异。在现场分析褶皱构造时,不少学生容易把现代地形与褶皱形态混为一谈。实际上起伏的山脊为背斜,剥蚀的山谷为向斜往往是不对的,反过来,背斜核部易形成河谷低地,向斜核部则可能形成山脊。准确定位褶皱应根据现场垂直岩层走向观察结果,若有岩层按新老次序有规律地对称出现时,则可肯定有褶皱。然后根据岩层新老组合关系的分析确定褶皱的基本类型(背斜或向斜),进一步依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序判断褶皱的剖面类型和平面类型。但现场地层及其年代的划分,对于水利专业初学者而言是难以掌握的,况且岩层的产状及地层的划分往往又具有隐蔽性,因此,地质学基础概念往往是水利工程地质课程开始阶段学习的难点。(二)工程地质条件难以全面和深刻理解

工程地质条件指的是与工程建设有关的地质因素的综合,是自然历史发展演变的产物。对大型水利工程而言主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象(滑坡、崩塌、泥石流、风化、卸荷、侵蚀、岩溶、地震等)及天然建筑材料等6个方面。工程地质条件直接影响工程建筑物的安全、经济和运营管理。兴建大型水利水电工程,首先都要查明枢纽及库区的工程地质条件。不同地区的地质环境差异及水工建筑物类型的不同,对水利工程的影响也不同。教学中发现,学生对工程地质条件的复杂性认识不足,难以全面理解工程地质条件的内涵,这样自然导致对工程地质问题的把握不准。例如:西南水电工程主要集中在川、藏、滇、青等省区河流的深切河谷地区。该区域的自然地质环境十分复杂,相应地在此建高坝大库的工程地质条件也十分复杂。深切河谷往往首选高拱坝方案,此时地形地貌就是关键的地质条件,将直接影响工程高边坡的稳定与安全,同时影响并制约水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且为深覆盖层坝区,从坝基防渗及挡水建筑物安全的角度考虑多采用当地材料坝型,坝体防渗多为混凝土面板而非粘土心墙方案,这主要就是从天然建筑材料经济合理的角度考虑。

(三)对工程地质问题缺乏认识和实践经验

工程地质问题指的是工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。对大型水利工程而言主要包括坝基和坝肩抗滑稳定问题,坝基渗漏和渗透稳定问题,边坡稳定性问题,地下洞室围岩稳定性问题,水库渗漏、水库淤积、库周浸没、库岸再造,水库诱发地震等问题。工程地质学简单说就是分析工程地质条件,解决工程地质问题。因此,工程地质问题是课程的最终落脚点。不同水工建筑物由于对场地条件要求存在差别,其相应的工程地质问题也存在差异。实际工程中,全面揭示工程地质问题是有难度的,尤其是深层隐伏的地质问题,更是从浅表很难观察确认。目前对水利专业,工程地质课程一般在水工建筑物等专业课之前开设,许多学生对水工建筑物知之甚少,对水工建筑及枢

纽区可能会出现哪些地质问题更是难知一二。

例如:对水利工程三大坝型工程地质问题的分析。土石坝主要由粘土、碎石、块石等散体堆积而成,坝体允许产生较大的变形,它对坝基工程地质的要求较低,可以在软基和工程地质条件复杂的坝基上兴建。由于坝基河床地质条件多变,易出现过大沉降引起坝体裂缝、坝基渗漏和渗透变形问题,以及粉细沙层震动液化等问题。重力坝主要依靠坝身自重与地基间摩阻力来保持稳定。重力坝对坝基要求高,一般要求修在弱风化下部的岩基上。该类坝型最主要的问题就是过大变形或不均匀变形导致坝体裂开,软弱结构面组合形成深层滑移块体。拱坝主要通过拱作用传递荷载到坝肩,所以拱坝对两岸岩体的要求较高,而对河床坝基岩体要求相对要低。两岸拱座岩体应新鲜完整、无大断层,狭窄对称的“v”字形河谷是首选地形条件。此时应特别关注顺河向软弱结构面切割形成的滑移块体。由于学生在这一阶段对水工建筑物不熟悉,同时缺乏对三大坝型的现场感性认识,导致他们较难在合理评价相应工程地质条件的基础上深入分析潜在的工程地质问题。

(四)工程地质分析方法不易理解和熟练运用

由于工程岩体结构特征及力学特性的复杂性和不确定性,针对岩体变形与稳定性的工程地质分析方法主要是定性与定量结合,总体上是半经验半理论性的。针对实际工程,在较大程度上是以现场经验为前提,然后通过工程地质定性分析结合定量计算综合确定。工程地质的分析方法主要有工程地质类比法、图表法、室内外实验方法、力学模型定量计算法等。各方法都有一定条件和适用范围,即存在各自的优缺点。实际应用中宜将几种方法结合,互相补充。针对不同的工程地质问题,刚学习课程的学生对怎样合理选择分析方法缺乏经验,熟练掌握困难更大。

现以岩质高边坡稳定性评价为例,简要讨论工程边坡稳定性评价的基本思路。总体上边坡稳定性的影响因素包括地形地貌、岩体结构、地质构造、风化卸荷、水的作用、地震及构造运动和人类工程活动等。首先从经验上判断其稳定性主要从坡形坡高、岩体强度、坡体结构等直观判断,此时工程地质定性方法(如赤平投影)就是较好的方法。对于边坡浅表的变形及破坏情况,则主要考虑岩体的风化和卸荷程度,及其卸荷裂隙等的组合情况。对于边坡的整体及长期稳定性,则需通过详细的地质勘探,确定潜在的破坏模式和滑移边界,采用如三维极限平衡方法、有限元应力应变方法等计算其变形和稳定性。边坡变形模式及边界、结构面和岩体力学参数的确定是关键,同时还应合理考虑地下水及地震等因素的影响。所以对岩石边坡采用工程地质方法合理评价其稳定性是一项较复杂的工作,对于初学者来说是不易全面和熟练掌握的。

(五)工程地质实习和工程实践时间不足

工程地质教学来源于实践并回归于实践,其最鲜明的特点就是实践性强。教学实习和工程实践是巩固和加深地质理论知识的有效途径,是理论联系实际培养学生掌握科学方法和独立能力的重要渠道。地质实践教学的任务主要是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程问题,用已学到的理论知识观察分析现象,提出解决问题的方法与措施。例如:断层是工程地质学中的基本概念,但学生要理解断层的规模与工程特性、现场鉴别方法及其对工程的影响是较困难的。通过现场露头可以较直观地了解断层的三种形态类型及其基本特征,对较大规模的断层可引导学生从地形地貌不协调、地层的重复或缺失、伴生构造及构造岩、地表地下水的异常分布等方面来认识。在此基础上分析断层的级别、特征及其对工程的影响学生就容易理解和熟悉,然而由于教学时间及经费的限制,学生在实习和实践方面的机会相对较少。在有限的实习和实践时间内,如何合理安排教学实习路线及教学内容,让学生能够较好地掌握基本概念和原理,并初步具备分析和解决问题的能力,是目前水利工程地质实践教学中的一大难题。

三、水利工程地质课程改革探索

(一)课堂教学改革 1.突出重点分解难点

由于水利工程地质课程涉及较多概念和方法,同时关联较多课程,是一门综合性很强的课程。由于教学课时有限,要将所有内容都面面俱到地深入讲解,显然是不可取的。这就要求在讲授时有的放矢,合理安排教学内容,做到突出重点、解剖难点,始终把握地质学基本概念和岩体稳定评价两个主要内容,抓住工程地质条

和工程地质问题两条主线。这样可以使学生从较多的概念和方法中理清思路,把握课程主体框架。例如:在地质构造部分,阅读和分析平面地质图是重点,同时也是难点。平面地质图的阅读要求熟悉地层年代、产状、褶皱、断裂、地史等理论知识,同时需要结合具体工程分析不利条件及可能存在的问题。为此需要结合教学图件,详细分析褶皱、断裂等存在的依据,并讨论作为坝基或洞室的地质条件可能存在的不良地质问题。这样学生才能较快掌握地质图的分析方法及工程应用。

2. 理论联系实际

工程地质学的理论性较强,各种概念及分析方法较多。这些内容均源于地质作用和工程实践,在讲授课程时如只照本宣科,学生很难对一些抽象的概念及方法感兴趣,这样教与学的效果均较差。在教学过程中注重理论联系实际将是提高教学效果、提高学生学习兴趣的最好手段。例如:在讲授岩石和地质构造内容之后,学生对三大类岩石的特性及现场鉴别、具体的断层和褶皱构造的理解和分析仍是模糊的。笔者则以珞珈山为例,该地质体即为学生大学生活的环境,引导学生探寻珞珈山的岩石类型,以及是否存在断裂和褶皱。几乎所有学生都对此感兴趣,并乐于了解校园的地质情况。由此对珞珈山地层岩性进行介绍,在此基础上分析褶皱、逆断层及平移断层分布等。学生惊叹常在身边出露的岩石就是典型的石英砂岩,而校园内的樱花大道竟是一条逆断层。通过这个实例很好地将基本地质概念与周边的实际环境联系起来。

3. 传统与现代教学结合

水利工程地质课程内容较多、实践性强,而且课时有限,因此要求将传统教学与现代教学相结合,这样可以很好地发挥各自的优势。重要的概念及分析方法以黑板演绎并详细讲解,使学生的注意力集中,有利于学生对重点难点内容的深入理解和掌握。例如:在介绍层状岩层产状时,宜采用教学图件分步讲解,使学生切实理解走向、倾向、倾角的真实含义及实际意义。在讲解赤平投影原理时,则需按投影方法介绍点、线、面等的投影过程,使学生理解空间点、线、面与赤道平面投影的关系,这样结构面的空间产状与赤平投影图间的关系也就清楚了,后续运用其分析边坡稳定性也就简单易懂。水利工程地质课程涉及许多地质作用、地质现象及工程实例。此时多媒体演示则显示其优势,多媒体课件可提供大量信息,形象生动地展现自然现象及复杂事物,其效果是口头表达难以达到的,同时也可提高学生学习兴趣,节省讲解时间。课余时间鼓励学生通过国内外各种网络资源(特别是高校工程地质课教学资源)了解和学习相关工程地质知识,也可以用即时通讯方式解答学生的不同问题,利用现代网络资源最大限度地开展教学互动,让学生扎扎实实学好工程地质课程。

(二)实践教学改革

实践教学环节是保证和检验水利工程地质课程教学效果和质量的关键。要真正熟悉和掌握水利工程地质的知识及方法,各种不同类型的实习实践教学是必不可少的。以下从室内实验、校内现场教学及水利枢纽地质实习3个环节来介绍实践教学。

1.强化室内实验教学

武汉大学水利水电学院较早建成工程地质实验室。实验室主要有各种矿物、三大类岩石、古生物化石、构造模型、典型水利枢纽岩石、各种地质图件及影像资料。同时还配有偏光显微镜、gps 、电子罗盘、gis等设备和工具软件。目前实验室可以满足水利类专业本科教学要求。室内实验教学主要安排造岩矿物、岩浆岩、沉积岩及变质岩的认识。同时还讲授地质图阅读、罗盘及gps使用等教学内容。

以三大岩石的认识为例,这对于学生来说是难点,仅通过课堂讲解学生很难掌握岩石的特征和鉴别方法。在课堂讲授造岩矿物及三大岩类后,需要进行三大岩类认识的室内实验教学:学生按5人一组进行分组,每组学生提供三大类岩石标本各一盒。教师先复习岩石的成因、矿物组成、结构构造及分类等,然后以3种典型岩石为例分析矿物及结构特征,再分析其成因和类别。在此基础上让学生仔细观察各种岩石标本,由各组学生相互讨论以寻找鉴定矿物和岩石的规律和技巧。对学生的具体问题教师现场答疑,对相似矿物的鉴别、结构的理解等共性问题由教师总结分析。通过室内实验课教学环节基本可以使学生掌握常见岩石特征和鉴别方法,对后续现场实习具有重要意义。

2. 重视校内现场教学

武汉大学地处东湖之滨,校园内有珞珈山和狮子山,存在不少良

好的地质露头、各类地质构造较丰富。为配合基本地质理论知识讲授,笔者充分利用武汉大学校园内的珞珈山地区进行现场教学。该地区发育有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系等沉积岩,地层呈有规律的东西向条带状分布,呈现节理、断层、褶皱等地质构造。武汉大学水利水电学院从20世纪50年代开始,在珞珈山地区安排校内地质现场教学,实习路线从北向南横跨珞珈山,要求学生现场观察珞珈山地区岩石岩性、产状、风化、卸荷、隐伏岩溶、地下水露头、节理、断层、褶皱等现象。通过现场地质调查,学生可以理解地层划分及年代概念,熟悉产状的概念及测量方法,节理、断层及褶皱的鉴别和分析方法,最后独立完成简要的珞珈山地质调查报告。通过该单元的校内现场地质教学,可以进一步深化学生对基础地质概念和理论理解,培养学生独立分析和解决问题的能力。

3. 完善野外地质实习

(1) 水利枢纽地质实习目的与安排。工程地质野外教学实习是课程教学实践的最重要环节,目的在于巩固课堂所学的理论知识,使理论与实践紧密结合。通过对水利枢纽区地层、岩性、地质构造、地下水及外动力地质作用等的调查研究,使学生初步掌握野外地质工作的一般方法,了解水利枢纽工程地质条件及主要工程地质问题,熟悉地质报告编写及地质图件绘制的方法。实习教学包括路线教学、专题调研、现场讨论、内业整理等环节。通过现场调查、专题问题讨论、面试考查、实习报告编写等过程,培养学生野外地质工作能力和分析解决工程地质问题的能力。 (2) 野外实习区域及路线的选择。良好的实习区域与路线是满足工程地质野外实践教学要求的基础。实习区域应选择岩石类型及地层较丰富,河流地貌及水文地质现象发育良好,具备地质构造发育和风化、卸荷及边坡变形等外动力地质作用发育的地带。同时应具备典型的水利枢纽工程以便进行水利水电专业工程问题的分析讨论。在此基础上根据地层岩性及地质构造、河流地貌与地下水、边坡变形及稳定性分析、水利枢纽地质条件及工程问题等选择4~5条典型路线作为教学单元。路线选择注意地质现象的典型性及易识别性等特点,同时注意地质现象与工程实践的密切联系。

以武汉大学为例,从20世纪50年代开始,陆续建立了陆水实习基地、丹江口实习基地、韶山灌区实习基地等。2010年三峡工程建成后,又建立了湖北秭归三峡库区实习基地,选择茅坪至链子崖(郭家坝)、高家溪、泗溪、副坝大坝及永船等线路进行教学。三峡库区具有大量典型意义的地质露头,同时能够结合具体的水利工程建筑物(如大坝、副坝、高边坡等)进行工程地质条件与问题的分析。主要路线地层出露及地质构造较为齐全,风化、卸荷等动力地质作用和河流地质作用,以及地下水、岩溶等地质现象均有出露,能够满足水利类专业野外工程地质实习的要求。

(3) 野外实习环节及质量控制。整个实习期间每个教学单元要求有明确的教学内容。总体上要求完成:①典型剖面地层野外观察和描述,包括岩性、接触关系、产状及测量、岩浆岩和沉积岩及变质岩小构造观察、风化作用、地形图的使用等。②河流地貌及水文地质调查,包括河流侵蚀、堆积,河床、河漫滩及阶地观察,河谷边坡卸荷及变形,潜水露头,岩溶水,岩溶地貌等。③边坡变形及稳定性分析,包括典型卸荷拉裂体、崩塌体、滑坡体的现场调查,变形及破坏特征,边界条件,稳定性影响因素及评价,变形破坏成因,工程防护及治理方案等。④水利枢纽教学单元,主要侧重水利枢纽主要建筑物的组成及功能,大坝、副坝、高边坡、水工隧洞等主要工程地质问题分析。⑤资料整理及报告编写,主要是对现场观察的内容进行分析整理,按要求编写实习报告。

野外地质实习以小组为单位进行,实习过程要求分工明确、团结合作,现场特别强调纪律和安全。实习成绩评定综合考虑思想表现、组织纪律、操作技能、野外纪录、面试讨论及实习报告等。

(三) 英文教学探索

1. 工程地质英文教学意义

英语教学或中英文双语教学是目前本科教学改革的重要内容。基于高等学校培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型高素质人才的要求,高校对主要课程实行英文教学十分必要[6]。随着中国基础建设及能源等领域大规模工程的开展,在相应学科进行学术和业务交流已是基本要求。水利行业早已走出国门,承接或合作国际科研和工程项目。这就

求学生不仅有较高专业造诣,而且需要具备较好的英文文献阅读能力、语言表达和交流能力。

2. 工程地质课程英文教学实施

(1) 选定英文教材。工程地质英语教学,首先应选择合适的英文原版教材。国外出版的工程地质书籍较多,但适合国内水利专业使用的工程地质英文教材较少。这主要是国外很少有专门针对水利类的工程地质教材,多数教材是针对工程地质专业编写的。考虑到初学及课时情况,笔者建议采用tony waltham编著的《foundations of engineering geology》 (third edition)[7],这本教材包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土力学特性、边坡、隧洞及采空区等,内容简洁,通俗易懂。其次,推荐f. g. bell编著的《engineering geology》(second edition)[8]作为主要参考书。这本教材内容较全面,包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土工程特性、地质勘查及洞室、边坡、坝基等内容。在工程地质英文教学过程,建议学生使用网络资源,国外知名大学有不少工程地质课程资料[9]可供参考,同时从《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等国际学术刊物学习有关论文及知识。由于专业需要,学生还需使用中文版的水利工程地质教材作为对照读物。

(2) 英文课件及教学。英语课堂教学主要采用多媒体方式,可提高讲授速度和效率。在制作英文教学ppt时,应尽量简洁明了、图文结合,英文一定要规范。对一些专业性强的知识(如专业术语)可适当加中文注释。授课语言主要为英语,对不易理解的内容可用中文解释。为了保证教学效率,要求学生课前进行适当预习。课堂上采取师生互动形式,提高学生英语表达能力。平时作业、小测验及期末考核均要求采用英文进行。授课教师自身英文必须熟练,首先是专业概念及术语的准确表达,其次是发音的准确。

(四) 课程考核方式

为更好开展工程地质教学工作,其中一个重要环节是课程考核。课程考核目的是考察学生掌握知识的情况及分析问题的能力,科学有效的考核方式可以充分发挥学生的主动性和能动性,从而提高教学效果和质量。目前水利工程地质课程包括室内教学和野外实习两个部分,一般是独立考核。其中室内教学部分主要考察地质基本知识及水利工程相关岩体稳定性评价方法的掌握情况,成绩主要由平时作业、课堂小测验、专题讨论及期末闭卷考试组成,要求学生以掌握地质知识和工程问题分析方法为主,鼓励平时交流讨论,避免考试突击的学习方式。野外实习考核主要考察学生基本技能的掌握情况,侧重考核问题的分析理解能力,从现场主动性、操作技能、综合分析、面试讨论、实习报告及组织纪律等方面综合评定。

文章总结笔者多年教学实践经验及课程改革探索供高校同行参考,以期在提高水利工程地质教学质量,提高学生学习积极性和培养学生创新能力方面发挥积极作用。

参考文献:

[1]崔冠英, 朱济祥. 水利工程地质[m]. 4版. 北京: 中国水利水电出版社, 2008[2]中华人民共和国教育部. 关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见(教高[2011]1号) [eb/ol].(2011-01-08).

[3]王哲, 陈东瑞, 张勇. 土木工程专业工程地质课程实践教学方法探讨[j]. 高等建筑教育, 2010,19(4): 125-127.

[4]程建军, 王海娟. 水利类本科专业工程地质课程教学探索[j]. 高等建筑教育, 2012, 21(3): 98-100.

[5]杨连生, 王涛, 李宏明. 水利水电工程地质实习指导书[m]. 北京: 中国水利水电出版社, 2008.

[6]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.

[7]tony waltham. foundations of engineering geology[m]. third edition, spon press, 2009.

[8]f g bell. engineering geology[m]. second edition, butterworth-heinemann press, 2007.

[9]missouri university of science and technology courses[eb/ol]. http://web.mst.edu/~rogersda/

research and reform exploration on teaching methods of engineering

geology for water conservancy specialty

rong guan, zhou chuangbing, chen yifeng

(school of water resources and hydropower, wuhan uni

iversity, wuhan 430072, p. r. china)

abstract: engineering geology, with rich teaching content and strong practicality, is one of the fundamental courses for students majoring in water conservancy. it is worthy to be deeply discussed on how to effectively improve the quality of teaching in the classroom and the field geological practice. difficulties of the course and practical problems in teaching were analyzed in detail. meanwhile, teaching experience and reform exploration were comprehensively introduced from the point view of classroom teaching, practical teaching, bilingual teaching and course assessment, respectively. it is proposed that in classroom teaching, theory should be closely tied to the engineering practice. in practical teaching, the ability of students on how to discover, analyze and solve engineering geological problems should be emphasized. carrying out bilingual teaching is an inevitable trend to train international talent and students’ comprehensive ability should be fully disclosed in assessment system.

地质工程学课程范文第4篇

一、注重“形势教育”。让事业燃起激情

对于年青的大学生们,他们思想活跃、好奇心强、渴望机遇、勇于挑战,显然,处于复杂地质环境的西部开发重大工程建设提供了难得的专业思想教育素材。诚如国际工程地质和岩石力学界专家们所言,21世纪全球的重大地质工程与相关科学技术的发展在中国,这给我国的工程科技人员提供了极好的机遇和挑战。对于已从开发型转为消费型的西方发达国家的科技工作者,国际著名岩石力学专家石根华博士感慨地喊出了他们共同的心声:如今,密西西比河畔的工程地质圣地(注:原文为“计算圣地,笔者改)已经人去楼空,而踞守东方的中国(注:原文为长江的武汉,笔者改)将会成为国际工程地质界(注:原文为“工程计算界”,笔者改)的新希望。身为美籍华人,但在祖国做短暂客座研究的老一辈岩石力学专家石根华博士由衷写出“当今中国的工程在世界上是空前的,有的工程甚至可能是绝后的。作为一个工程计算专业人员,我为能够生活在这个伟大的时代而荣幸,为能够参与这个伟大的实践而倍感自豪”。这句话笔者深受鼓舞,也相信西部大开发能极大地焕发大家学好专业,献身事业的激情。为此在教学中我们充分利用多媒体手段的优势,适当地融人西部大开发的素材:西部占国土面积的比例和西部大开发的意义、什么是西部开发和重大工程建设在西部大开发中的作用,西部的地质环境特点和西部重大工程建设中的难点以及个例分析等。为了让学生更深刻地认识西部的地质环境,更深人地体会西部重大工程建设的特点和难点,上述素材均取自著名的国家重点建设项目和重大基础研究项目,尤其是由笔者承担或参加的项目,如“灾害环境下重大工程安全性的基础研究”(973项目)的立项答辩系列电子文件、小湾水利枢纽工程初步设计文件(含评审会汇报电子文件,小湾工程坝高292m,属在建的世界第一高拱坝,坝址区基本烈度高达8度)、龙滩施工图设计文件(具有世界最大的地下洞群)、南水北调西线工程(具有世界上最长的深埋隧洞)的前期勘察成果,苏通大桥(世界第一大斜拉桥)地基基础(世界第一大深水桩基础)稳定与安全监控项目的立项汇报电子文件以及黄河小浪底和长江三峡等巨型水利枢纽工程的施工地质研究成果等。实践证明,寓教于重大工程建设,必将充分地焕发起学生的学习激情和自豪感。

二、加重地质环境章节,突出复杂地质环境对

工程建设的影响第四纪以来,由于印度板块向欧亚板块俯冲与挤压,由此衍生出最强烈的现代地壳活动和高地应力场,造成青藏地区快速隆升,从而构架西部的高原和高山峡谷地貌以及恶劣气候环境。相对于以往重大工程、尤其是东部地区的重大工程而言,西部大开发必然面临更恶劣的建设条件、更复杂的地质环境,突出表现在:

1.活动断裂发育、区域稳定问题突出,许多重大工程不可避免地处于强震、近震环境,有些工程甚至需要穿越活动断裂带,如南水北调西线工程和青藏铁路工程等。

2.普遍存在高地应力和高地温问题,而由于西部地区的山高谷深,所以在重大工程建设中存在大量的深埋地下洞室。显然,对于高地应力和高地温环境中的深埋洞室,其应力重分布、岩爆、多场耦合和施工安全等问题均十分突出。

3.内外动力耦合作用十分强烈。对高山、高寒的西部地区,冻融、风化作用(尤其是物理风化)以及冲刷侵蚀和坡积作用的强度高、速度块,往往形成巨厚的坡积物和不稳定岩堆。当处于高地应力环境时,谷坡卸荷回弹和应力重分布问题极为突出。

三、结合工程难点,引进新思维、新方法和新技术

在高山、雪山,地形险峻,高寒、高地应力、高地温、强活动性,地质环境极其复杂和脆弱的西部地区进行大规模的基础设施建设,其特点可概括为:工程规模特别巨大,地质环境极为恶劣,地质活动非常强烈,地质灾害十分严重,它必将面临若干前所未有的深层次的科学问题和技术难题。为此,科技部于2002年批准了面向西部开发和灾害环境下重大工程安全性的重点基础研究立项。借此机会和研究平台,我们在教学改革中及时地吸收了最新的研究理念和研究成果,如:

1.将地质灾害融入地质环境和自然演化的大系统中进行全方位的综合研究,克服独立的、局部的、就事论事的研究思路。

2.树立地学、力学和工程科学在深层次交叉结合的研究理念,引出一些需要深入关注的问题,如数据不完备的复杂地质系统与理论严密的力学模型之间以及地学描述的大尺度定性方法与力学分析的精细定量方法之间的相互脱节,从而培养学生的创新思维。

3.在结构和岩土体稳定性评价时,既要考虑工程体与地质体的共同作用,更应关注工程活动与地质环境的相互作用。对于地质环境脆弱的西部地区,强度很高的大范围工程活动与地质环境的相互作用将更加复杂而多样。虽然由于课时限制而只能以个例(如水库蓄水和库水位骤降与高陡库岸的相互作用、开挖和锚固与高地应力边坡的相互作用等)做定性的剖析,但却能很好地拓宽视野和启发思维。

地质工程学课程范文第5篇

关键词: 工程地质 优慕课教学资源平台 教学设计思路 实现方法

1.教学资源平台建设及特点

1.1教学资源平台建设

工程地质课程使用优慕课教学资源平台建设有:课程介绍(课程特色)、课程标准、授课计划、教师信息、课程元数据结构、基于元数据结构的教学资源、教学活动的组织(课程讨论区、课程作业、试题库及应用、播课单元)、课程学习单元设计,应用于辅助教学。

1.2教学资源平台特点

使用优慕课教学资源平台,学生可在校内外完成知识的学习任务,而课堂则变成老师学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、知识的运用等,从而达到更好的教育效果。

利用微课、视频实施教学,有如下鲜明的特点:(1)教学视频短小精悍,大多数视频都只有几分钟的时间,比较长的视频也只有十几分钟。每一个视频都针对特定的问题,有较强的针对性,查找起来也比较方便;视频的长度控制在在学生注意力能比较集中的时间范围内,符合学生身心发展特征;通过网络的视频,具有暂停、回放等多种功能,可以自我控制,有利于学生自主学习。(2)教学信息清晰明确,主题突出、内容具体。(3)重新建构学习流程。(4)复习检测方便快捷,反馈及时、针对性强,有利于教师真正了解学生。

2.教学设计思路

在课程教学设计上,以实际工作任务为引领,以土建工程中处理工程地质问题能力为主线,贯穿课程的始终。将工程地质项目分解为工程地质基础知识、工程地质分析、工程地质勘察、工程地质勘察技能训练四个学习情景。目的是让学生掌握每一阶段工程地质知识的应用过程,以及所需要的知识、能力、态度要求,教学内容的选取具有针对性与适用性。由于每个学习情境的特点不同,在具体教学过程中综合采用了情景教学法、任务驱动法等多种方式。总体教学设计思路如图1~6所示。

3.在优慕课教学资源平台的具体实现

工程地质课程使用优慕课教学资源平台。通过学生、教师点击网站,实现在线辅导、异地现场指导的功能;学生利用网站的教学资源自主学习,实现网上学习、网上练习、网上交流和网上测试,增强课程教学效果。其中课程的网络教学资源除上述资源外,还包括学习指南、课件教案、应用案例、教学录像、实验实训、课程作业、课程讨论、在线测试、创新教育、专升本、职业资格、拓展提高、课程扩充性资源网站等。

在优慕课教学资源平台的实现页面情况如下:

3.1课程浏览页面

3.2课程维护页面

3.3课程管理页面

课程管理页面包括课程维护、课程介绍、课程标准、教学日历、教师信息、课程通知、选课学生管理、任课教师管理、权限管理、元数据管理、课程间共享、模板选择。

3.4教学资源建设

包括微课视频、说课课件、教学视频、教学课件、复习题库、教学成果、教案、工程地质相关网站、网址、教学活动页面(含答疑讨论、课程问卷、教学邮箱、教学笔记、个人资源、项目化教学、课程作业、试题试卷库、在线测试、播课单元、随堂建议)、课程建设页面(含课程学习、教学资源等)、学生访问管理(含选课学生管理、学生学习统计、成绩管理、任课老师管理、权限管理、教学活动)、元数据管理、课程通知。

4.课程应用总结

2014年建成《工程地质》课程优慕课教学资源平台,初步实现信息化教学。经过多次建设,网站内容不断补充更新,建有非常丰富的教学资源和鲜明的课程特色。

网站有专门的网络管理员保证网络的正常运行。学生、教师点击网站,可实现在线辅导、异地现场指导的功能;学生可利用网站的教学资源自主学习,实现网上学习、网上练习、网上交流和网上测试,增强课程教学效果。其中《工程地质》课程优慕课教学资源包括:

学习指南:有课程简介、课程标准、考核方式与评价办法、推荐教材及参考书目录等内容,可帮助学生了解课程,明确学习目标。

课件教案:有各学习领域的PPT教案、电子讲义,可以帮助学生预习或重温讲课内容。

应用案例:有创新、工程应用等案例的PPT和动画视频案例,展示工程地质的应用领域,学生可结合实例进行自主创新学习,理论联系实际地学习,培养其创新能力。

教学录像:有主讲教师的教学录像(理论、实训、创新教育)、工程地质在工程领域的应用。

实验实训:有实验实训项目10个、实验实训指导、教学PPT课件与视频,学生可在实验课前对实验实训内容、过程进行预习,课后可复习有关实验实训部分的内容,在网上可观摩试验课程实验实训全过程。

课程作业:有各个知识模块的练习题,供学生课余练习,巩固所学知识。

课程讨论:使师生及时实现互动,做到教学相长。

在线测试:内设自我测试(近160题)和错题管理,学生既可在每个领域学完后进行知识测试,又可选择各个学习领域知识混合测试,还可实现往上提交判分,让学生自行评估对知识概念的掌握情况。

创新教育:创新专题报告PPT、创新实践活动、工程地质参与学科竞赛活动。

专升本:内设与课程相关的专升本考试辅导资料(如考试大纲、近年试题、复习题等)及专升本函数学习辅导资料(课件、PPT等)。

职业资格:内设与课程相关的职业资格考试的辅导资料(如考试大纲、近年试题、复习资料等)。

拓展提高:工程地质在工程中的应用视频等。

课程扩充性资源网站:在教学中给学生提供课程扩充性资源十余个网站,使学生可以获得更多最新的工程案例、工程资料、工程图片、专业前沿等信息。

现已上网的网络资源门类基本齐全,但还不够完善,有待进一步努力完善:进一步努力完善课堂教学辅助手段的“互动交流平台”、“视频课件”、“网页课件”、“课堂录像”等;开发课程实践资源,体现出以实践带动理论,突出课程的职业性,并在理论与实践课时的分配上进一步优化。

参考文献:

[1]王秋月.“慕课”“微课”与“翻转课堂”的实质及其应用.上海教育科研,2014(8).

[2]田爱丽.慕课学习、翻转课堂与教师专业发展――我国基础教育领域慕课学习与翻转课堂实施研究掠影.初中生世界(初中教学研究),2014(5).

[3]赵杰,赵才甫.“慕课”与中小学教育改革.教学与管理(中学版),2014(5).