工程地质学论文范文

时间:2023-02-24 14:04:50

工程地质学论文

工程地质学论文范文第1篇

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。

结语

工程地质学论文范文第2篇

关键词:工程地质,科技术语,黏土,砂土,黏聚力,岩芯,莫尔

中图分类号:N04;P642文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1673-8578.2017.02.015

Analysis on Confusable Scientific and Technological Terms in Engineering Geology//GUO Jingyun

Abstract: In the process of review and proofreading of papers in engineering geology, it is frequently found some authors mix up some words or use wrong words. This paper summarizes several groups of confusable words. Through consulting relevant reference books and some authoritative professional publications, and refering to the results of China National Committee for Terms in Sciences and Technologies, we sum up and analyze these words from application in engineering geology. We found the confuse reasons are as follows: (1) Different usage of Chinese characters, such as “nian” and “zhan”. (2) Unclear conventions, such as “sand”. (3) Wrong use because of same pronunciation and similar font, such as “rock core”. (4) Improperly Chinese name translation from English, such as “Mohr”. This study concludes the reasonable pattern of these words and provides reference for authors and editors in related disciplines.

Keywords: engineering geology, scientific and technological terms, clay, sand, cohesion, rock core, Mohr

收稿日期:2016-10-26修回日期:2016-11-23

基金目:2016―2017年度小编・仁和基金(XBRH2016-17020)

作者简介:郭静芸(1987―),女,硕士,工程师,《工程地质学报》编辑部主任,主要从事工程地质方面的研究以及期刊出版工作。通信方式:。

引言

国家“一带一路”战略的实施,涉及交通、能源、海洋、城市等方面的大规模建设与开发,工程地质学将大有作为。这就迫切需要对工程地质学的一些常用的术语用字进行规范统一,从而使研究成果更好地呈现出来。

《工程地质学报》是中国工程地质领域唯一的综合性学术期刊,在国内业界影响力很大。笔者在审稿过程中经常会发现一些常见术语用字的错误,很有必要对混用概率比较高的术语用字进行辨析,指出其正确的用字,从而为相关学者提供参考。

一正异误认

《新华字典》第11版对“黏”和“粘”的释义为[1]:

“黏(nián)”:形容词,像胶水或糨糊所具有的能使物体粘和的性质。

“粘”:读作nián时,一是表示姓氏,二是同“黏”;还有一个读音为zhān,动词,指通过黏性物把两种物体结合到一起的行为。

“黏”和“粘”两字长期纠缠不清,这和异体字的变化有关。1955年12月公布的《第一批异体字整理表》中,“黏”曾作为异体字被淘汰;凡是原来用“黏”的地方一律改为“粘”。但1965年文改会、文化部颁布的《印刷通用汉字字形表》恢复了“黏”字的规范地位。2013年由国务院颁布的《通用规范汉字表》中“黏”字亦确定为规范汉字。“粘”和“黏”的分工是:“粘”除了表示姓氏读作nián外,其他地方一律读作zhān;而“黏”则表示能把一种东西附着在另一种东西上的性质[2]。至此,“黏”和“粘”的分工基本确定[3]。

1. “黏土”和“粘土”

“黏土”和“粘土”是工程地质类稿件中出现频率很高的词语。有的作者用“黏土”,而有的作者用“粘土”,甚至在同一篇文章中混用。相关的书籍用法也不一致,例如:《专门工程地质学》 [4]《工程地质学概论》[5]、东南大学等四校合编的《土力学》[6]用的是“粘土”,《工程地质手册》[7]、李广信等编著的《土力学》[8]、《岩土工程基本术语标准》[9]用的是“黏土”。

由此可见,在早些年的书中出现频率较高的是“粘土”,而近年则普遍使用“黏土”。根据异体字规范和全国科学技术名词审定委员会《地质学名词》[10]审定的结果,正确的用法是“黏土”,而非“粘土”。

2. 其他与“黏”和“粘”有关的词语

编辑部来稿中其他与“黏”和“粘”有关的高频词语为:(1)“黏聚力”和“粘聚力”,(2)“粘贴”和“黏贴”,(3)“粘接”和“黏接”。通过分析“黏”和“粘”的释义可知,(1)组应该读作“nián聚力”,全国科技名词委相关学科审定的结果是“黏聚力”,没有出现“粘聚力”的表达方式,所以正确用法为“黏聚力”;(2)组和(3)组应分别读作“zhān贴”和“zhān接”,表示动作,正确用法为“粘贴”和“粘接”。

二不谙惯例

有些词语虽然形式不同,但含义是一样的。具体到一篇学术论文中,如果两者同时出现,会显得很随意,不符合科学性和严谨性。既然含义相同,那么就需要采用在工程地质学科内的常用形式。

1.“砂土”和“沙土”

“砂”和“沙”在表示“非常细碎的石粒”的时候,在《新华字典》第11版[1]和《现代汉语词典》第6版[12]中都是可以通用的。而《专门工程地质学》[4]《工程地质学概论》[5]、东南大学等四校合编的《土力学》[6]、《工程地质手册》[7]、李广信等编著的《土力学》[8]、《岩土工程基本术语标准》[9]用的都是“砂土”,全国科技名词委《土木工程名词》[11]审定的结果也是“砂土”,所以推荐采用“砂土”。

2. “黏聚力”和“内聚力”

《专门工程地质学》[4]中“粘聚力”和“内聚力”都用到,《工程地质学概论》[5]中为“内聚力”,东南大学等四校合编的《土力学》[6]中为“粘聚力(内聚力)”(以上“粘聚力”应为“黏聚力”);《工程地质手册》[7]、李广信等编著的《土力学》[8]、《岩土工程基本术语标准》[9]中均为“黏聚力”;而全国科技名词委公布的结果中“黏聚力”和“内聚力”都有。

可见,“黏聚力”出现的频率高于“内聚力”。当然该术语还有多种别的叫法,例如凝聚力、黏结力等。在含义相同的前提下,遵循工程地质学科沿用的习惯,推荐采用“黏聚力”。

三音同形似

一些读音相同、形状也相似的汉字也容易误用。例如“岩芯”和“岩心”。

《新华字典》[1]中对“芯”和“心”的相关释义为:

“芯”:某些物体的中心部分。

“心”:中央,在中间的地位或部分。

《现代汉语词典》[12]中的释义为:

“芯”:泛指某些物体的中心部分。

“心”:中心,中央的部分。

据此无法辨别出应该用“岩芯”还是“岩心”,但是在词例中,《新华字典》[1]和《现代汉语词典》 [12]中出现的都是“岩芯”。《工程地质学概论》 [5]《工程地质手册》[7]《岩土工程基本术语标准》 [9]中用的也都是“岩芯”。只有在早些年,《专门工程地质学》[4]中出现了“岩心”这一用法。全国科技名词委的审定结果则在不同的学科中用法不一样,例如:公路交通科学技术、煤炭科学技术、石油等学科是“岩心”,而海洋科学技术、大气科学等学科是“岩芯”。

按照相关工具书的词例和工程地质行业的惯例,推荐的用法是“岩芯”。

四汉化不当

工程地质学科涉及很多包含英文名字的术语,例如在岩石强度理论中就有MohrCoulomb准则、Griffith强度理论、DruckerPrager准则等。在汉化的过程中,这些人名对应的中文没有明确的规定。但是为了体现科技论文的科学性和规范性,需要将一些常用的汉化后的术语进行统一。下面举例说明Mohr的汉化。

在工程地质学科内,有很多地方涉及Mohr。例如Mohr应力圆、Mohr包络线、MohrCoulomb准则等。Mohr进行汉化时,基本上会出现两种形式:“莫尔”和“摩尔”。下面通过分析相关书籍及相关规范中的实例来说明那种用法更恰当。

东南大学等四校合编的《土力W》[6]、《岩石力学与工程》[13]、李广信等编著的《土力学》 [7]、《岩石断裂力学导论》[14]用的都是“莫尔”;《岩土工程基本术语标准》则用的是“摩尔”[9],而《岩石力学与岩石工程学科发展报告2009―2010》[15]用的是英语Mohr。《世界人名翻译大辞典》[16]中Mohr的翻译为“莫尔”。地质学名词审定委员会1994年审定公布的《地质学名词》中涉及Mohr的规范用词有“莫尔图”“莫尔应力圆”和“莫尔包络线”[10],土木工程名词审定委员会2004年审定公布的《土木工程名词》[11]中涉及Mohr的规范用词有“莫尔包线”“莫尔圆”“莫尔屈服准则”和“莫尔-库仑定律”。

由上可见,大部分书籍采用“莫尔”,少部分采用“摩尔”。汉化时应当遵照《世界人名翻译大辞典》和全国科技名词委审定的名词采用“莫尔”。

五结语

以上分析了工程地质学几组常见术语易混淆用字的情况,作者和编辑在工作中需参考权威的工具书,尤其应遵照全国科技名词委审定公布的名词,从而促进术语使用的规范化。

参考文献

[1] 中国社会科学院语言研究所.新华字典:大字本[M].11版.北京:商务印书馆,2014:363.

[2] 楚山孤.常见别字辨析手册[M].上海:上海锦绣文章出版社,2015:146-147.

[3] 李小玲.地学论文中科技术语的准确使用――以黏土、湖、D民为例[J].中国科技术语,2015(4):57-61.

[4] 张咸恭,李智毅,郑达辉,等.专门工程地质学[M].北京:地质出版社,1988.

[5] 李智毅,杨裕云.工程地质学概论[M].武汉:中国地质大学出版社,1994.

[6] 张克恭,刘松玉.土力学[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[7] 《工程地质手册》编委会.工程地质手册[M]. 4版.北京:中国建筑工业出版社,2007.

[8] 李广信,张丙印,于玉贞.土力学[M].北京:清华大学出版社,2013.

[9] 中华人民共和国水利部.GB/T 50279―2014岩土工程基本术语标准[S].北京:中国计划出版社,2014.

[10] 地质学名词审定委员会.地质学名词[M].北京:科学出版社,1994.

[11] 土木工程名词审定委员会.土木工程名词[M].北京:科学出版社,2004.

[12] 中国社会科学院语言研究所词典编辑室.现代汉语词典[M]. 6版.北京:商务印书馆,2012:1125,1127.

[13] 蔡美峰, 何满潮, 刘东燕. 岩石力学与工程[M]. 北京: 科学出版社,2009.

[14] 李世愚,和泰名,尹祥础,等.岩石断裂力学导论[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2010.

[15] 中国科学技术协会.岩石力学与岩石工程学科发展报告2009―2010[M].北京:中国科学技术出版社,2010.

工程地质学论文范文第3篇

关键词:煤炭院校;工程地质学;水文与水资源工程专业;教学改革

中图分类号:G642.0;TV 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0090-03

水文与水资源工程专业是伴随着高等教育的发展和国家经济建设的需求而发展起来的。至2014年,全国大约有48所院校开设了水文与水资源工程专业,其中煤炭院校(隶属原煤炭工业部)有7所,这些院校的水文与水资源工程专业几乎都是由过去的水文地质专业发展而来的[1]。众所周知,水文与水资源工程专业、水文地质专业分属于不同的学科门类,前者属水利工程,后者属地质资源与地质工程。从学科对专业人才的定位来看,由于二者培养要求和培养目标的差别,导致了课程设置的不同。因此,对于煤炭院校从事水文与水资源工程专业的教育工作者来说,教育教学如何既能秉承学科传统特色优势,又能满足未来社会经济发展对该专业人才的需求是亟待解决的一大问题。

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flas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(5・12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。

三、结语

工程地质学作为多数煤炭院校水文与水资源工程专业一门较重要的专业基础课,课程内容广泛,实践性较强,在目前的教学中存在课程内容多、授课学时少、教学方法单调、实践环节薄弱及考核方式单一等问题。针对这些问题,在教学内容、教学手段和教学环节等方面提出了合理优化教学内容,改专业通识教学为行业特色教学;丰富教学方法和手段,改单一的满堂灌为交互式教学;加强实践环节教学,改被动式接受为主动式探索;完善考核内容与方式,改重视理论考核为突出实践性考核等措施,使学生具有分析问题和解决问题的能力,培养时代需要的高素质综合性专业人才。

参考文献:

[1]宋松柏, 康艳. 我国水文与水资源工程专业教育的现状分析与思考[J]. 中国地质教育. 2011,(3):68-73.

工程地质学论文范文第4篇

关键词:工程地质学;教学改革

中图分类号:G451 文献标识码:A

1 引言

工程地质学为地质学的一个应用分支,研究的是人类工程活动与地质环境之间的相互制约关系。土木工程活动会改变地质环境,从而带来相应的各种工程地质问题,只有对工程建设的地质条件进行深入研究分析,才能避免各类问题的产生,所以工程地质学这门课程在土木工程专业中是至关重要的,是土木工程专业的一门专业基础课,为后续《土力学》、《基础工程》、《道桥工程》、《地下工程》等课程打下基础。

土木工程专业选用的《工程地质学》教材不同于地质专业教材,涵盖内容广泛,课时少,知识不够细致深入是本课程的一个主要特点,课程知识实践性较强,学生学习多停留的知识表面,不能由表及里,加之此课程在土木工程专业多为考查课,不能引起学生足够重视,所以以往的教学手段方法不能满足现行的课程设置,教学改革势在必行。结合自己教学经验谈谈教学中的一些改革方法,实现应用型人才的培养。

2教学中存在的问题

1)课程课时量不够

我校工程地质学课程总学时为32学时,其中含2课时实验室认识实习。笔者走访了多个院校,土木工程专业的工程地质学课时量设置多为32学时,有些院校设置为24学时。对于地质学相关专业课时量设置多为64课时。土木专业的工程地质学主要内容包括地质学基本理论,岩石、岩体和土体的工程性质以及常见的不良地质现象及地质灾害以及工程地质各类勘查方法,因此本课程内容繁杂,涉及面广,抽象难解,学生想在课程上对知识融会贯通是比较困难的。

2)学生兴趣不浓

土木工程专业的学生缺乏地质学方面的基础知识背景,学生对于课程内容理解起来有难度,影响了学生学习的积极性。土木工程专业地质学相关课程只有一门工程地质学,没有 《普通地质学》、《岩石学》、《构造地质学》、《水文地质学》等课程做基础,更加增大了老师教授和学生学习的困难。

学生对于这门课程的重视度不够。工程地质学多被定为考查课,学生多认为考查课不重要,学习中不能引起学生的重视,同时,在土木工程专业课程中,工程地质与其他专业课联系不是很紧密,学生认识不到工程地质学的重要性,认为其在专业中的用途不大。

3)教学实践环节薄弱。

工程地质学实践应包括室内试验和野外实习两部分。通过笔者调查,土木工程专业的室内实验,对于力学实验,土工实验大多高校都比较完善,而对于地质类实验室大部分高校都不太健全。对于野外实践,由于学校师资有限,实习基地不好确定,学生众多不好管理,对于许多高校的土木工程专业工程地质实验是非常欠缺甚至是不存在的。正是由于实践教学的缺乏,导致学生学习只能看到知识的表象以及掌握一些基本概念,不能深入内容的实质,不能由表及里。

3 教学改革探讨

1)教学内容改革

工程地质学课程内容多,涉及范围广,从两方面进行调整:(1)适当增加课程量,学时不低于38课时,保证其教学质量。(2)精简教学内容,根据工程地质课程的内容,结合土木工程专业相关知识之间的联系,对课程内容进行删减和补充。工程地质学内容划分为三部分,第一部分是地质学基础知识,主要讲解地质作用、岩石、地质构造等知识,本专业学生对地质学基础知识相对缺乏,因此,首先要向学生介绍工程地质学基础知识,让学生具备地质思维方式思考工程地质问题。第二部分为工程地质理论,主要讲解岩土层工程地质性质及各种工程地质问题,这部分教学应以宽、泛为主,详、探为辅。第三部分为工程地质勘查,针对专业侧重点,着重讲解相关地质勘察方法。

2)教学方法改革

(1)布置课外作业。

布置课外作业的方式我们并不陌生,但对于工程地质学这门课程作用尤为明显。可以布置一些课本上找不着但又与教学内容相关的问题,那么学生带着疑问就会利用图书馆、网络或者实地参观考察以及其他更有力的手段才能完成,培养了学生自己解决问题的能力。另外,还可以布置以分组形式完成的作业,每个组成员都有自己的任务,这样带着责任大家都会很积极,努力完成自己的部分。甚至组与组之间在完成作业的优劣方面形成竞争,加强了每个学生的团队意识和危机意识。

(2)课堂考核。

对当堂课所学知识,随机抽取几位同学回答即时问题,虽然方法平常,但在一定程度上会使学生时刻保持“警惕”状态,提高学习效率。或者是每次交作业后,在课堂上随机抽取几位同学在讲堂上向大家讲解自己的作业,虽然学生有怨言,但大多数同学认为收益颇丰。

(3)改变现代化的教学手段。

在教学过程中,积极采用多媒体技术使教学内容与表现形式呈现多样化,加大了授课信息量,但也需要注意一些问题。多媒体教学不应只是文字、图像、视频的简单罗列,而是在简单的内容铺垫之后快速进入正题,展示出所应该掌握的内容,然后利用一些有针对性的图像、视频文件加以辅助,即时抓住学生的思维和兴趣,使他们在尽量短的时间内了解并掌握重点知识。因为学生在课堂上不可能每一刻都能全神贯注,如果所讲内容过于枯燥,或者教学时间过长,学生在坚持认真听课一段时间后未免会走神,所以多媒体教学中的内容安排顺序要适当,能够在短时间内吸引学生注意力,让学生在聚精会神的时间段内完成知识的学习,从而大大提高课堂教学的效率和质量。

3)实践教学改革

工程地质学是一门实践性很强的课程,最终能够达到学以致用,才是教学的最终目的。工程地质实践教学应该积极开展室内试验和野外实习。室内试验主要包括室内矿物、岩石鉴定,即用肉眼鉴定主要造岩矿物的特征及鉴定方法,对三大类岩石的成分、结构、构造和产状等方面进行鉴定。学生可以把课本上的知识和实物联系起来,使思维方式立体化。以往矿物和岩石的认识通常是根据已知矿物或岩石来对其特征进行描述,可以通过给学生提供未知的标本,根据学生观察其特征来确定其类别,从而提高了学生的思考和动手能力,加深知识的理解。如果条件允许还应积极开展野外地质实习,通过对自然界的地质结构、构造和工程结构的直接观察和接触,进一步理解和掌握本课程课堂教学所学理论知识。

4)考核方式改革

工程地质考核方式多样化,摒弃以往闭卷考试的考核方式。可以让学生提交读书报告及小论文的形式,培养学生独立学习独立思考的能力。针对学生读书报告内容进行答辩,一方面考察学生对这门课程知识的掌握程度,另一方面让学生对自己的报告进行总结,享受收获,弥补不足。工程地质学采取考查的考核方式,针对学生重视不够,上课积极性不高,缺课请假等现象,在尊重学院教学考核规定的基础上,最大限度地增大平时成绩的考核分值,把平时成绩的比重增加到40%,把学生“限制”在课堂上。

5结论

工程地质学作为一门专业基础课,内容广泛,教学存在难度。通过教学内容、教学方法等方面的改革增强学生的学习兴趣,使学生认识到这门课程的重要性,让学生在多样化的考核方式中加强对知识的认知、理解和掌握,提高学生发现问题、解决问题的能力。

参考文献:

许兆义.工程地质学基础[M]中国铁道出版社,2011

梁昌望.工程地质学课程教学改革研究[ J ]中国成人教育,2008,(2):166

工程地质学论文范文第5篇

关键词:工程地质学;探究过程;传承与创新

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)15-0241-03

一、引言

工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的科学,是地质学的一个分支学科。它产生于地质学的发展和人类工程活动经验的积累中。在土木工程专业培养体系中,工程地质学是一门重要的专业基础课。该课程是以地质领域的基本知识为背景,既系统介绍了岩石、土及地下水的基本知识,也研究了不良地质作用、岩土工程勘察等实践性较强的内容,由于课程实践性太强,培养计划一般又安排在低年级教学,所以学生普遍认为内容难以理解,教学效果不佳。为此,广大教育工作者也是各尽所能,力图改变不利的局面。大多数是从培养学生的学习兴趣、优化教学内容、创新教学手段入手,或者从实践教学出发,试图通过直观感性认识来提高学生的学习兴趣,提高教学效果,也有通过调整课程体系,增加学生的兴趣点,大家的落脚点都是从地质思维到创新思维的培养,或者是在教学过程中就关注了创新思维和创新能力的培养。

地质学知识都是有历史的,是在流动中不断创造和发展,在这历史、创造和流动过程之中,一些东西消失了,也有一些东西遗留了下来,其中很多思想、观念和方法仍然是我们当下学习的主要内容。本文以工程地质学中岩石成因、河流地质作用以及地震地质作用为例,研究人类对这些知识的探究过程,使学生了解人类知识的发展轨迹,理解其中的思想、观念和方法,从中传承精神,体会创新。

二、工程地质学知识的探究过程

工程地质学一般可概括为以下几个方面:研究岩体、土体的空间分布规律和工程地质性质、分类,岩石和土的成分和结构,以及在自然条件和工程作用下这些性质的变化趋向;分析和预测在自然条件下和工程建筑活动中发生和可能发生的各种地质作用和工程地质问题;研究防治不良地质作用的有效措施;研究工程地质条件的区域分布特征和规律,预测其在自然条件下和工程建设活动中的变化和可能发生的地质作用,评价其对工程建设的适宜性。

工程地质学的研究内容都是经过人们长期的实践经验总结出来的,并在工程践中经过检验的人类智慧的结晶。它们的形成是一个长期的、经过很多波折的过程,我们在讲述这些知识时,也应该让学生了解一下这些知识形成的过程,以及这期间的思想、观念和方法,对于学生理解工程地质学知识、传承科学精神、培养创新思维作用匪浅。

1.岩石成因的探究过程。人类对地质知识的认识,经过长期而曲折的历史过程,其中关于岩石成因的水成论和火成论是一场轰动科学界的大论战。

早在17世纪,英国学者伍德沃德(J.Woodward,1665-1728)就已形成了类似水成论的洪积说。伍德沃德收集了大量地质资料和化石标本,实地考察了不列颠许多地区的地层结构,发现这些结构都与水的沉积作用有关,于是他便得出结论,认为现今地球表层的地质结构是在洪水中形成的。当洪水发生时,整个地球都被破碎而溶解了,地层就从这种混沌溶液里堆积而成,并认为不同地层中所含的生物化石不同,是重者下沉、轻者上浮的结果。

17世纪末期,正当洪积说盛传之际,意大利神父莫罗(A.L.Moro,1687-1764)考察了埃特纳火山,从火山爆发形成熔岩流这一自然现象得到启发,经过一段时间的总结与酝酿,于18世纪初提出了与水成论完全对立的火成论。在观察了火山堆和火山喷发后认为:地球最初被一整片水层所覆盖,未露出起伏不平的地形,后来地下热力创造了岛屿、大陆和山脉,在经过一段时间地质年代的演变才出现了生物。在山脉中形成了裂缝,大量的土壤、砂、黏土、金属、硫磺和各种矿物沿裂缝喷出来,沉积成层并形成次生山脉和平原。莫罗所提出的造山作用和火山作用有关的思想,有力地驳斥了水成论(洪积说),并为火山论的诞生与发展奠定了理论基础。这就是早期的水成论和火成论之争。在地质学发展的过程中,这种论争此起彼伏,争论不休。

进入19世纪时,水成论极为盛行,在自然科学领域中占有统治地位,德国地质学家维尔纳(A.G.Werner,1750-1817)是公认的领袖。维尔纳水成论思想的形成与他家乡的特殊地质情况有关。他通过对家乡矿石中所含矿物的仔细研究发现萨克森地区的岩层都是由沉积作用形成的,从而武断地认为整个地球表面曾是一片,其深度也像山岳的高度。被溶解在海洋里的各种矿物,最先沉积为结晶岩石;片麻岩、花岗岩等岩石都是通过纯化学方式沉积而成的,是深海沉积物,维尔纳称之为“原生岩层类”;杂砂岩、黏板岩等为浅海沉积物,称之为过渡岩类;第三类是层状岩层,包括砂岩、层状黏土、凝灰岩等;最后一种为最新冲积层或淤积沉积物,呈水平层,包括亚黏土砂、砾石、火山渣等。维尔纳的学说,具有原始地层学的意义,并对沉积成因的岩石划分做出重要而正确的结论,但他认为成层的岩石都是在世界洪水期堆积成的,而后便是一切地质作用停止的稳定期,这就导致了后来水成论的理论错误。但是,由于水成论同《圣经》上所说的洪水论十分吻合,因而得到神学家们的支持,使维尔纳的水成论成为18世纪末到19世纪初风靡一时的学说和学派。于此同时,英格兰的赫顿(J.Hutton,1726-1797)1785年在爱丁堡皇家学会宣读了他唯一的一篇论文《地球论》,随后进行了地质调查,补充资料,于1795年在皇家学会再度发表。赫顿认为:地球上起作用的力有重力、燃烧和冷却、太阳光、电、磁力,这些力在地球的历史中一直发挥着作用。他把“地球的地下火”看成是堆积物升出海面的原因和动力。赫顿更明确地指出:花岗岩、玄武岩和其他类似的岩石都是“火成的”,是地球内部的熔融体结晶而成的。赫顿的论点比较确切地提出了岩浆岩、沉积岩和变质岩的成因。赫顿死后,他的挚友普雷菲尔于1802年撰写了《关于“赫顿地球论”的说明》,比较系统地介绍了赫顿的观点,有力地宣传了赫顿的理论,从而使其闻名于世。1828―1829年间,英国的莱伊尔与苏格兰的默奇森合作发表一篇《以法国中部火山岩说明河谷的冲蚀现象》,文中的论点是水成作用与火成作用相结合,并明确提出自然变化的渐进作用。

2.河流地质作用的探究过程。导致地球上无机界变化的地质营力可分为外力地质作用和内力地质作用,也即水成作用和火成作用,前者有雨、河流、泉水、洋流和冰雪的作用;后者包括火山和地震。本小节和下一小节我们分别取河流和地震两种地质作用来介绍人们对其的探究过程。莱伊尔认为河流地质作用的结果可以分为破坏和运输的结果和再造性质的结果。前者包括岩石的侵蚀作用和物质向下游搬运的作用;后者包括河流沉积物所形成的三角洲和海水的浅落。与我们今天的河流侵蚀作用、搬运作用以及沉积作用基本吻合,但也有认识上的不同。(1)河流的侵蚀作用。莱伊尔观察了乔治亚州省会米雷居维尔正西3.5英里河谷后认为:流水先在既有的岩土裂隙中流动,“使沟的起点加深,然后逐渐向后掘蚀”,即是我们今天所说的源蚀,没有意识到源蚀是下蚀的一种形式。从“河槽中物质硬度的不一致,往往局部使侵蚀作用的侧面掘蚀力改变方向”可以看出,以前人们对河流侧蚀作用的原因单纯是以为河槽物质硬度不同造成的,没有认识到河水环流的作用。(2)河流的搬运作用。莱伊尔研究认为河流的搬运作用是由于流水的浮力、流速等的作用,也即我们认为的机械搬运,没有考虑化学搬运的作用。

3.地震灾害的探究过程。地震在17世纪之前的记录很匮乏,历史学家的记载几乎全部局限于死亡的人数、城镇的破坏情况、财产的损失或者观察者昏眩恐怖的某些大气现象。18、19世纪的地震研究主要集中于以下几个方面。(1)伴随地震的现象。这一时期的地震研究主要是对地震的考察,对地震现象的收集、整理及分类,也对地震的成因做了一定的探索,但主要是大量地震现象的收集、整理及分类工作。观察收集的现象包括:陆地的持续隆起和沉陷、伴随火山的活动、地壳的开裂与闭合、温泉的形成与水温的变化、特殊的气候变化等。这一时期对地震现象的观察记录已经相当成熟完备。(2)地震作用现象背后的本质。通过对1812年地震后密西西比河水的观察得出:一部分地震运动是水平的,另一部分是垂直的,垂直运动的破坏力量比水平运动小得多。这一时期的研究已经知道地震波是一种弹性波,地震波在不同岩石中传播速率不同,地震波的纵横作用在地球表面形成复杂的破坏现象,并研究了地震的起源、传播方式和测定震源深度的简易方法。该时期研究仍然认为地震是无法预测的,两次危险性较大的震动之间的时间间隔是无从确定的。可喜的是,当时人们已经意识到:在经常发生地震的地区,经验和科学知识可以减轻损失,而且大家形成共识的是火山和地震是同源的。(3)通过地震活动研究的地质学意义。地震的研究是对地球了解的一部分,是地球各种地质现象形成的主要营力之一,这一时期地震的研究就已经和流水的剥蚀作用进行比较,把地震作用形成的新陆地和流水剥蚀的岩土量进行比照,研究地球形貌改变的力量情况。

通过对地震研究证明陆地有交替升降的能力,有力g斥了水成论的观点,为地球内部物质的研究提供了间接证明材料。通过对地震发生时间的规律性、火山口喷发和气候的关系等推断出地面下有巨大的熔融物质,这些熔融物质在地壳中只占次要位置,从而得出地壳柔顺性的结论。这一时期的地震研究已经比较完善,人们也已经掌握了研究地震的一般方法,尤其是对地震资料的收集整理达到了相对的高峰。但是受科学技术条件的限制,很多认识和推理与实际情况有一定的差距。

三、工程地质学知识的传承与创新

通过对岩石成因、河流地质作用以及地震地质作用等知识探究过程的研究,我们意识到人们对世界的认识是一个逐步形成的过程。从上述知识探究过程中体悟到以下几个方面。

1.不同条件下对事物的认识难易程度差别较大。

在岩石水成论的形成过程中,伍德沃德收集了大量地质资料和化石标本,实地进行了大量考察,由于其收集资料丰富,论述系统,才算得上是水成论的开山鼻祖。而火成论的创始人莫罗,从火山爆发形成熔岩流这一自然现象得到启发,经过一段时间的总结与酝酿,提出了与水成论相媲美的火成论。

2.正确的观点在当时不一定得到认同。赫顿从事地质30余年,比较确切地提出了岩浆岩、沉积岩和变质岩的成因,他生前备受攻击,只有在其死后,才由挚友宣传而闻名于世,让人不得不感叹世事弄人。

3.科学研究受当时科学环境的限制。莱伊尔对流水进行了大量研究,花费10年时间奔波于欧洲大地,受到当时条件的限制,对河流地质作用的河流侵蚀,搬运和沉积都没有得到完全的解释。莱伊尔及其合作者收集了大量地震的资料,但是其对于地震的本质,尤其是地震的预测,仍然是无从入手,甚至认为是不可能的事。对地球内部物质的探讨也显示了当时的科学技术水平的不足,整个社会的科学技术水平限制着相关学科的发展与进步。

4.知识历史中形成的方法对现在的科学研究也有一定的指导意义。虽然当时的技术水平和现在相比要落后很多,但是当时的某些方法对于今天的发展仍有指导意义。特观察了1857年地震最剧烈的沙勒诺地区,观察了高屋顶上的烟囱、罐和塑像的倒落方向,根据这些物体具有惯性的特点,判断它们倒落的方向与震动的方向相反。把两条或两条以上的方向线延长,其相交的位置即可定为震中的位置。虽然这种结果只是粗略的估计,但是不断重复考察,可以获得准确的结果。这种简单方法对今日的研究也具有一定的指导意义。

四、结语

通过以上研究,我们知道在整个知识长河中,一些东西蒸发了,另一些东西沉淀了,其中的思想、观念和方法仍保持着永恒的活力。我们研究这些知识的创造过程,对于提高学生的科学素养,改变片面灌输科学知识的状况有现实意义。

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工程地质学论文范文第6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。

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工程地质学论文范文第7篇

[关键词] 硕士研究生;教学观念改革;教学内容改革;教学方法改革;考核方式改革

[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2012)01-0036-03

硕士研究生的课程教学阶段是从本科时期的知识学习阶段向研究生后期课题研究阶段过渡的重要时期,是研究生培养过程中的一个基础环节。这就决定了研究生课程教学不应仅仅只是本科式的知识传授的延续,而应是知识传授与科研能力培养并重。从根本上说,是一种建立在科学研究基础上的教学。然而当前的研究生课程教育中存在着一些共性的问题及误区[1],严重影响研究生的教育质量。要解决这些问题,必须改变传统的教育思想和教学模式,注重加强研究生创新能力的培养,积极开展教学方法改革,探索研究生教学的新方法[2]。本文依托研究生课程“软土环境工程地质学”的教学实践,分别从教学观念、教学内容、教学方法以及考核方式等方面对以往的研究生课程教学模式进行了反思,并对其改革进行了探索及实践。

1 课程教学中存在的问题

1.1 教学内容滞后

以往的教学过程中,对于部分硕士研究生的教学内容比较陈旧,课程教学内容的更新速度严重滞后于学科前沿知识发展的速度。在数字化、信息化高度发展的今天,过去使用的仅仅由经典理论与十多年前的工程实例相结合的教学内容已明显跟不上时代的发展,不能满足研究生对于知识前沿性和创新性的要求,不能满足研究生的对于培养分析问题与解决问题能力的要求。

1.2 教学方法单一

以往,硕士生的课堂教学很大程度上依然停留在本科阶段那种“教师讲,学生听”的知识传授式的教学模式上。这种模式以教材、课堂和教师为中心,教师大多采用以讲授为主的教学方式,而且讲授中又侧重于单方面的灌输。教师比较习惯于通过灌输把现成的知识和结论直接塞给学生,以教师对教学内容的理解过程代替学生的学习过程,致使学生被动的听讲,参与较少。继续使用这种本科化的教学模式不利于研究生科研能力的培养。

2 基于硕士研究生科研能力培养的课程教 学改革

为了在课程教学的过程中同时兼顾硕士研究生科研能力的培养,笔者依托长期开设的地质工程硕士研究生课程“软土环境工程地质学”,对以往的研究生课程教学模式进行了反思,并对其改革进行了一系列探索。

2.1 教学观念的改革

从研究生教育的目的来看,研究生阶段的课程内容更多的不是人类已有或已确定的知识,而是带有研究性、不确定性的课题和一些尚有争议的问题,需要经过研究性、探索性的教学,师生共同对所涉及的问题进行探讨。所以,教材绝不是教学的终极目的,只是提供给师生选择使用的材料之一。

研究生在读期间,既有课程学习,也要做学位论文。由于学位论文研究周期较长,通过学位论文研究这样一个完整的科研过程之后,研究生的科研能力无论强弱,都已成为既成的事实,不会再有时间培养。因此要真正提高研究生的科研能力,有必要将科研能力的培养渗透到课程学习全过程中[3]。在近几年教学过程中,笔者摒弃以往课程学习重知识传授的传统观念,将研究生课堂学习与科研能力的培养相融合。采用以学生为主体,教师为引导的模式,启发学生的思维,使其在独立思考的基础上进行探索研究,从而逐渐掌握科学的认知方法,建立科学的认知结构。

2.2 教学内容的改革

传统的以教材为核心的教学内容已不能适应研究生教学的要求,这是毋庸置疑的。然而,单纯的以学科前沿研究组织教学内容又容易使知识缺乏系统性。为解决这一矛盾,兼顾基础理论和前沿研究,笔者在教学内容的组织上,采用系统的理论框架和前沿的专题导向相结合的方式[4],兼顾了教学内容的深度与广度。

理论框架仍是以教材为基础。笔者以长期从事环境工程地质科学研究和教学的经验为基础,结合近些年来最新的科研进展与工程教学实例,于2007年出版了全新的《软土环境工程地质学》一书,既保留环境工程地质学科的框架脉络和基础理论,又结合了最新的工程实例。这样,就实现了基础理论部分以求“实”为目标的稳定性原则和以求“深”为目标的专业性原则。

专题导向是以若干专题为主线。在整个课程教学过程中,着重介绍环境工程地质领域内的热点、难点、重点以及尚存争议的问题和研究发展的新动向;在专题的选择上,以软土地区问题为主,但是又不仅仅局限于软土地区,而是立足上海,放眼全国,对涉及环境工程地质的各类热点问题均进行介绍。一方面,重点选择软土地区环境工程地质研究的最新进展,如国家自然科学基金项目“地铁振动对隧道周围软粘土微结构影响及动力特性研究”、国土资源部与上海市政府联合资助课题“软土地区密集建筑群工程环境效应与地面沉降机理研究”等;另一方面,兼顾其他地区环境工程地质问题的热点,如“灾害链机理与城市防灾综合研究”、973项目“喀斯特地区水土流失过程的动力耦合机理研究”等。实现了专题部分以求“新”为目标的前沿性原则和以求“宽”为目标的拓展性原则。

这样,仍然采用环境工程地质的基本理论框架组织教学内容,但是在每一章节的基础理论后面又补充上与之相应的专题部分。这样做的好处是:一方面可以通过梳理系统的理论框架,引导不同基础、不同水平的研究生自主修补基础知识的缺陷;另一方面,通过专题导向突出重点教学内容,向学生介绍专业领域内最新的研究动态和热点难点。

2.3 教学方法的改革

为了改变传统的教师单向知识传授式教学,很多教师采用了把课程教学安排给学生来讲的方式,但是如此一来又常常矫枉过正,引出了另一个问题,即教师本人投入到课程教学上的精力有限,对学生疏于引导、点拨、释疑和把关。显然,无论是教师单向传授还是让学生来讲课,两种模式都难以保证教学质量,也都不利于学生科研能力的培养。

为了能够既充分发挥学生的主观能动性,让学生参与到教学之中,又不失教师的指导监督作用,笔者设计了授课与研讨相结合的教学方式,使研究生在掌握基本理论的基础上,变被动接受知识为主动学习和灵活运用知识,既强调了经典理论的知识继承,又兼顾了知识的获取方法和创新。

1)授课阶段。在授课阶段,结合教材和专题内容,首先向学生明确软土环境工程地质学的课程目标和基本内容,给出课程的基本系统结构。借助教材,向学生深入介绍一些基本概念与理论。在此基础上,结合专题讲座,介绍环境工程地质领域的最新动态和研究方向。

以精讲多思为原则。教师在授课过程中主要起引导作用,强调基本原理和分析过程的介绍,淡化结论的获得,引导学生通过独立的思考与分析得出自己的结论,化教师的教法为学生的学法。鼓励学生提出自己不同的看法与见解,鼓励课堂讨论[5]。

古人云,“授人以鱼不如授人以渔”,在授课过程中,不仅重视知识的传授,更是坚持把研究方法的学习和训练放在首要位置。对于每一个科研专题,均从如何提出问题、查阅文献、收集整理资料、合理借鉴和引用、分析数据、得出结论等一整套研究方法着手,向研究生介绍研究的一般程序、基本原则和基本方法。

2)研讨阶段。随着授课阶段的进行,学生逐渐掌握课程的基本理论之后,教师结合教学内容提出研讨主题,如“基坑施工中流沙和管涌的环境工程地质问题与防治”、“建筑场地中地下水对钢筋及混凝土的侵蚀性评价”、“土的应力历史和应力路径对地下工程环境的影响”、“盾构施工引起的环境工程地质问题”、“井点降水引起的环境工程地质问题”等,每个学生根据自身兴趣以及对知识的理解掌握情况,自主选题进行研究。选题与授课阶段同时进行,以便尽早查阅资料,撰写读书报告。待授课阶段结束后,由学生当堂演讲,陈述自己针对所选主题的研究情况,并组织师生共同讨论。整个研讨阶段分为以下几个步骤:

第一,教师宣布研讨主题,概要介绍主题涉及的基本问题,学生自主选题。教师不做任何学术方面的评价与指导,以免影响学生独立思考与判断。

第二,针对所选主题,学生课下自主查阅资料进行研究,撰写读书报告,并利用多媒体制作自己研究成果的陈述报告。教师要求学生提出问题,带着问题进行研究。

第三,为保证学生的研究质量,在正式陈述之前,教师组织学生进行分批试讲,对于学生的成果予以把关,纠正明显的概念及原理性错误,提出修改建议。学生根据试讲情况对成果进行适当修改。

第四,学生正式当堂陈述研究成果。该部分是对研究生的学术水平以及演讲作风、礼仪、形象、多媒体制作水平、现场驾驭能力等总体水平的检阅。要求研究生衣着整洁、举止得体、语言流利。在陈述过程中,要求研究生向其他同学提出问题,引导其他学生的思考,促进学生之间的交流。

第五,组织师生讨论。针对报告内容,研讨的参与者,包括教师与学生均可向报告人提问,并对报告的命题提出自己不同的观点,指出报告中的错误,要求报告人对某些内容进行解释。

第六,教师总结点评。对于主题中报告人考虑不周或未涉及到的知识点进行补充说明,但是对于课堂中出现的有关学术问题的争论不做是非性的绝对性评价,只是提供自己的看法和建议。

研讨结束后,要求报告人根据报告过程中教师和同学们所提意见,将自己的报告作认真修改,并严格按照学术论文的格式整理上交。

这种教学方式可达到以下目的:第一,以学生自主性、研究型学习为主,充分调动了学生的主观能动性,也促进了学生对于一整套学术研究方法的掌握;第二,教师严格把关,保证了学生自主研究性学习的质量与效果;第三,鼓励学生提问并带着问题进行研究,有利于培养学生独立思考、分析问题解决问题的能力;第四,通过以学生为主的师生共同讨论,加强了教师与学生,学生与学生之间的交流,培养学生的学术交流能力;第五,要求学生做课堂陈述并按学术论文的规范和要求整理研究成果,培养了学生的清楚阐明自己学术观点的口头和书面表达能力。

2.4 考核方式改革

有关课程长期以来采用的都是单一的考核方式,即最终成绩仅由最后的书面考试成绩决定。这种重视结果而忽视过程的评价体系,不利于学生创新能力的培养,反而造成“高分低能”。因此,除了传统的考勤、作业以及书面考试成绩三大部分之外,笔者在硕士研究生成绩考核中还将学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力引入总分。对学生自主研究所得的学术报告和学术论文水平作适当的评价,特别是对于在作学术报告时能够提出有创新性启发性问题的同学和能够针对别人在报告过程中的问题提出自己不同观点的同学予以加分,作为对创新性思维的鼓励。

另外,为了防止学生依靠死记硬背和考前突击来应付考试,从而真正地考查学生对于知识的本质性的掌握情况,期末书面考试也一改以往的教师讲什么,考试就考什么的闭卷考试出题套路,而是采用开卷考试的模式。考试题目不限于某一章某一节,而是需要学生运用所学的全部知识全面的分析回答;个别题目也不设置标准的答案,而是要求学生给出自己的看法和见解,凡是言之有物、言之有理即可。

3 结束语

在近几年的硕士研究生的教学中,通过硕士研究生的软土环境工程地质学课程改革与建设,笔者摒弃以往课程学习重知识传授的传统观念,采用了将硕士研究生课堂学习与科研能力的培养相融合的教学理念。通过几年的教学实践,硕士研究生的科研能力得到进一步的加强,如地质工程专业唐益群教授的硕士研究生近几年共有10余人在核心期刊上各自发表1~2篇EI检索论文,有的发表了国外会议论文,并有10余人获得学校各类奖学金, 4人被评为同济大学优秀学生, 4人被评为上海市优秀毕业生。由此可见,按照这种理念培养的硕士研究生动手能力、分析问题与解决问题的能力得到很大提高,这些学生工作后能很快地适应工作环境。

通过这几年的实践,笔者感到:软土环境工程地质学课程改革与建设是成功的。在研究生教学过程中采用这样一种教学模式与教学方法,尽管教师要花费较多的时间,但实践后的效果明显,值得坚持与推广。

参考文献

[1]王忠伟,陈鹤梅.论研究生培养中的课程创新[J].学位与研究生教育,2006,(9):14 - 17.

[2]刘国福,李慧,张,等.研究生课程研讨式教学初探[J].高等教育研究学报,2009,(3):37-38.

[3]杨春梅,陶红.论研究生课程学习与科研训练的整合[J].学位与研究生教育,2008,(3):9-12.

[4]王玉.对研究生专题研究导向式教学方式的探讨[J].学位与研究生教育,2005,(1):44-48.

工程地质学论文范文第8篇

《Acta Geologica Sinica(English Series)》以反映中国地质学界在地质科学的理论研究、基础研究和基本地质问题方面的最新、最重要成果为主要任务,兼及新的方法和技术。

《Acta Geologica Sinica(English Series)》所刊论文涉及地学和相关学科各领域的研究,包括地层学、古生物学、地史学、构造地质学、大地构造学、矿物学、岩石学、地球化学、地球物理、矿床地质学、水文地质学、工程地质学、环境地质学、区域地质学以及地质勘查的新理论和新技术。

工程地质学论文范文第9篇

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,特别是在土木和水利工程领域[1]。在该背景下,为了使高等工程教育主动服务国家发展战略,教育部2010年提出了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)。西南交通大学积极响应,前后成立茅以升学院和詹天佑学院,并以此为依托实施面向高速铁路的卓越工程教育培养计划。现已初步构建起“3+X”和“4+X”两个体系、六种类型的工程人才培养模式,旨在培养出面向国际化高速铁路的优秀工程师。为了响应学校国际化发展战略,服从学校“志于工,视野宽,基础坚,上手快,后劲足,善创造”的工程人才培养目标,“铁路工程地质学”作为“高速铁路卓越工程师培养计划”的重要专业基础课成为教学改革创新的示范点,正在不断调整和改革教学模式来适应新的挑战和机遇。

二、“铁路工程地质学”发展历史及教学模式

西南交通大学地质工程专业于1958年成立,是我国非地质院校第一个专门为铁道部门培养高级工程地质技术人才开设的专业。培养出的工程师遍布铁道部、交通部各大设计院、工程局、管理局,承担着重要的行政和技术职务。参与了宝成、成昆、襄渝、贵昆、南昆、京九、西康、京沪、京津、青藏、厦深等铁路的建设[2]。“铁路工程地质学”作为专业的重点课程,其全部教学内容和暑期实习都与铁路建设实践相结合,是一门研究与解决铁路工程建设有关地质问题与地质灾害的应用性科学。例如,1959年和1960年本专业师生对宝成铁路的宝鸡至广元段和鹰厦铁路的路基病害进行工程地质普查。既解决了生产实践中迫切需要解决的路基病害问题,又锻炼了教师和学生[2]。目前该课程主要涉及滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害预测分析和评价,特种岩土的物理力学性状和加固处理,地下洞室和地基基础等内容,并形成了具有鲜明铁路特色的教学模式[3]。面向铁路建设,教学与生产实践结合,协同发展,即从理论出发解决工程中的重大地质问题,又从生产中吸纳工程经验弥补理论的缺陷。

三、“铁路工程地质学”的教改必要性分析

虽然以往教学模式培养了一大批优秀的铁路工程师,为我国铁路建设作出了重要贡献,但随着学科建设的不断发展和教学质量要求的提高,传统教学模式以理论知识的灌输和短期的地质实习为主要传授方式,效果不够明显[4],往往出现毕业的本科生需要再经过单位入职培训才能胜任工作。所以“铁路工程地质学”课程教改已经迫在眉睫。原因大致可以分为两个方面。1.教材内容陈旧目前使用的《铁路工程地质学》教材为1990年6月编著,至今已有20多年的历史。虽然其为我国铁路建设产生了良好的社会和经济效益,但随着国内外高铁建设的迅猛发展,更复杂的工程地质问题的出现,工程地质研究已不仅仅局限于查明工程地质条件和问题,更重要的是解决这些问题。随着更严格的技术规范标准的出台,最新的研究成果的公布都对教材的内容提出了更高的要求。此外,学生培养已由原来单一的面向铁路系统而逐渐转为公路、水电、机场、码头港口、市政工程等领域,也促使《铁路工程地质学》的内容进行更新和补充,如水电工程地质、水库区工程地质等方面内容,以使学生得到更多的关于不同类型工程地质所涉及的工作方法、工作内容及成果要求等知识。所以在教材内容的更新上必须大大深化复杂地质条件下重大工程地质问题的研究水平,不仅使该教材成为本科生和硕士生的教科书,而且还尽量成为一本工作手册型的成果书籍。目前作者和其他教师们正在修编该教材,吸纳了大量应用于工程地质领域的新方法和新技术(如3S技术、三维激光扫描技术和数值模拟计算等)。2.教学模式落后传统“讲授—记忆—实习—考试”的教学模式与当前教学体制的不断改革格格不入,无法满足新时期下地质人才培养的需求。传统教学模式以教师为核心,注重学生地质基本知识的获得。虽然这种灌输式的教学模式大大提高了教师对学生知识输出的效率,却忽视了学生接收并消化知识的程度。在知识尚未巩固之时进行实习,多数学生都是心有余而力不足,难以完成对知识的有效迁移与运用。考试更是临时抱佛脚,对知识进行简单拼凑,应付了事。这种缺乏教学质量的教学模式将学生的主体地位置之不顾,最后的成效也就可想而知。“铁路工程地质学”是一门综合性的工程类课程,教师在教学过程中对学生知识与技能两方面都必须予以高度重视,不可偏废。这就要求教师根据本学科特色灵活运用教学模式。按照当代国内外的教学模式,教师可以依据课程章节的不同,采用适合的教学模式。比如,发现教学模式,教师可以提出问题,创设问题情境,提出假设,评价验证,对培养学生独立探索发现,形成自我奖励、自主学习的倾向具有重大意义。

四、教学模式改革探索

教学模式改革最终落脚点是学生,必须坚持以学生为本,改革人才评价方式,建立能力培养为核心的教学体系。具体包括培养学生工程思维方式,激发学生潜能,训练和提升学生的洞察力、应变思维、创造性意识等。而这些又依托感染学生情绪、培养学生兴趣、提高教学质量和丰富教学手段来实现。并注重根据学生毕业后发展质量的反馈信息来改善教学模式。

1.工程思维方式培养学生经过大一、大二两年的专业基础学习,掌握了一些基础地质技能,但对专业的认识还不够深刻,对地质知识的领悟还不够全面,如何用学到的知识服务于工程,会遇到哪些问题,如何解决这些问题,在这些方面学生几乎没有直观的映像,更谈不上理论指导实践了。因此,在课程绪论部分就应当清楚阐述工程是什么,地质工程是什么,地质条件与工程如何相互作用、涉及哪些内容、会遇到哪些问题、可以用什么手段解决、目前的发展趋势等等。例如,笔者在课程中采用了《建筑时空》节目关于英吉利海峡隧道建设的视频资料,既直观地说明地质与工程的关系,也让学生明白了工程地质问题出现与解决整个工程处置的演化过程,为今后的教学顺利开展奠定了良好的基础。

2.课程设置工程地质学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、解决各类工程活动,为合理选址、设计、施工与运营服务的应用地质学[5]。为了突出课程重点,让学生掌握最有效的工程手段和分析方法,培养出具有创新性的工程师。需要坚持以下几点原则:(1)在课程内容上,践行因材施教,关注学生的个性特长,鼓励学生个性发展,挖掘学生的优势潜能,要实现学科知识与个人知识的内在整合;(2)在课程实施上,要超越忠实取向,走向相互适应取向和课程创新取向;(3)在课程评价上,要超越目标取向的评价,走向过程取向和主体取向的评价;(4)从教学组织形式入手,改进班级授课制,实现多种教学组织形式的综合运用。

3.科技创新实践为了学以致用,提高学生解决工程地质问题的能力,学校广泛开展了各类创新创业活动,引导鼓励学生参加各级各类学科竞赛、大学生创业竞赛、大学生科研训练计划(SRTP)、大学生创新性实验计划等方式,为学生提供广泛的实战平台,从实践上锻炼和提升创新能力。将课程知识与科技训练项目结合,由指导教师指导学生查阅相关资料,不断巩固和提升学科理论知识,同时培养学生团队合作分析和解决工程实践问题的能力,训练学生工程思维方式,建立工程实践观念。同时地质专业根据自身实际和发展需要,构建与其学生培养、学科建设、科学研究相适应的高水平实验室体系(陆地交通抗震及灾害防治技术国家工程实验室),并把实验教学课程植入,促进实验教学、个性化实验与学院的学科建设、科学研究的融合。该项举措对于培养合格的工程师具有重要的意义。

4.教学实习与生产实习相结合学生工程经验的积累等必须依靠实习教学。所以,工程地质实习作用不可替代,而且是培养“卓越工程师”创新人才的重要载体和途径[6]。然而众多高校的实践环节,学校承担全部任务,教师扮演了太多角色,很多时候实习就是室内教学搬到了室外,虽然学生通过实习巩固了知识,锻炼了能力,但是仍达不到工程师培养要求。因此,除了暑期实习以外,还应当适当增加寒假实习。可以校企联合,学生直接去工程所在地实习,身临生产第一线,培养多方位的感官认识,突出实践能力锻炼和技术应用能力的培养。

5.教学组织设计(1)发挥教师主导作用的同时,坚持“以学生为本”,践行学思结合,采用启发式、案例式、探究式、设疑式、讨论式、考问式与发现式的新型教学方法[5]。重视批判性与创造思维的训练,激发学生的兴趣,培养学生的创新思维。践行知行统一,将知识实验、科技创新、技能实训、科研实战贯穿于整个实践教育培养过程,培养学生的工程实践能力、科研能力、创新能力、团队组织能力和“献身、求实、创新、协作”的科学精神。例如,讲到我国四川山区铁路建设的主要工程地质问题时,先放一些地质灾害的图片和视频,然后设定一些问题,让学生们结合学到的力学和地质知识,思考与讨论如何应对和解决这些灾害,从而培养学生地质问题综合分析提炼的能力。最后通过讨论各个方案的优缺点和可能出现的新问题,来选择最优方案实施。(2)通过布置具有挑战性和创新性的课后习题或者开放性的课题,让学生分组查找资料、研究、讨论和实践,使学生牢固掌握地质知识和技能,培养学生动手能力、分析能力、思辨能力、合作交流能力、设计开发能力和创新能力,最终找到解决问题的合理方式。

6.外部激励邀请国内外经验丰富的工程师和专家到学校给学生上课。如请著名滑坡专家许强以及有实践经验的总工程师来校上课,既提高了教师的学术水平,也使学生学到了与生产实践密切相关的知识与解决生产实际问题的能力。

7.考核方式及评分标准(1)考核依据。地质工程专业现场教学大纲,实践指导书等是考核的重要依据,同时还要联系学生的出勤、工作表现、鉴定材料、学生提交的实习日志及其他材料和成果。(2)考核方式。应视具体情况采取多种方式进行考核,不搞“一刀切”。学生可以提交实习体会、调研报告、工程分析报告、技术革新建议、科研报告或论文,可以提出产品(广义的)设计、工程规划设计、工程项目实施方案,也可以提供其他物化成果等等。(3)评分等级和标准。采取等级分制和综合评分办法。由双导师或导师小组按优、良、合格、不合格4个等级进行综合评分。学生成绩被评定为“不合格”的,应当“补课”。学生成绩优秀的,应当给予精神鼓励和物质奖励。成绩特别优秀的,研究生可以推免攻博,或者可以根据本人意愿推荐就业。

五、教学实例展示

当课程结束地下洞室这章内容时,以中国高铁国际化为背景,引入跨洲际高铁建设的蓝图。密切联系隧道工程特点,将整个课堂交给学生,让学生构思修建隧道的整个过程和可能遇到的地质问题。例如:白令海峡隧道是一条连接西伯利亚和阿拉斯加的拟建海底隧道,整条隧道长104km,预计这条贯通欧亚美三洲的铁路将在2030年竣工。隧道完成后可以消除在白令海峡航行的危险,同时大大提高人财物运输的效率。首先,教师抛出问题:在修建海底隧道需要考虑哪些内容?接着,学生自行组队,通过5分钟的自由讨论,纷纷阐述己方观点,教师通过在黑板上概括并罗列的形式展示给所有学生。学生在轻松的氛围下思维非常活跃,共总结出如经济效应、设备测量、应急救援等38条考虑的方面。然后,教师通过学生的发言,将其重新分组,具体分组按投资方、设计方、施工方、管理运营方、地方政府以及人民群众进行划分(表1)。教师进一步要求各组学生从黑板上的38条筛选出与自己立场最为密切的内容。完成之后,由每组代表轮流发言,阐述本方应尽的职责及相关措施。在此基础之上,教师将各方联系起来,依据现实情况,分析各方的合作关系、利益关系和法律关系,由点及面,将原本复杂的关系有条不紊地梳理出来。从本次课堂教学,可以总结出课程教改的几点优势。第一,在课本的基础之上,教学内容结合当下最新隧道工程,激发学生的兴趣,引发学生的思考。第二,运用案例教学,形象生动,在学生所学理论知识的基础上,带着具体问题具体分析的科学方法,开拓学生思维,训练学生全面严谨的能力。第三,运用角色扮演法,能够清晰定位,一方面加深了解自己角色的性质和职责,也可以明确认识到其他角色,包括角色之间的紧密关系网。这与培养学生分析、解决工程地质问题的能力和工程实践能力,成为从事轨道交通工程的勘察、设计、管理和技术支持的应用型、复合型工程技术人才的目的是不谋而合的。第四,将复杂的工程先细化,再系统化。工程涉及财务、安全、进度、质量、管理、法律、技术、环境等多方面内容。通过此次课程,在学生与教师之间的讨论之下,对大量的信息进行了完整的归纳与分类,使得学生的记忆更加深刻,也为之后参加工作和参与工程打下扎实的基础。

六、结束语

铁路作为国民经济大动脉、国家重要基础设施和大众化交通工具,在我国经济社会发展中的地位和作用至关重要。截至2013年底,国家铁路固定资产投资完成6638亿元,投产铁路新线5586km,其中高铁1672km。到2015年,全国铁路营业里程达12万km左右,居世界第一位。随着中国“一带一路”战略的逐步落实,中国高铁走向世界的伟大征程也给高级工程地质技术人才带来全新机遇。在我校实施已久的三大战略中,人才强校一直处于首位。对于我们工程地质专业来说就是要以轨道交通地质工程为特色,面向国家交通需求目标和国民经济建设主战场,瞄准铁路、公路以及水利水电等领域地质工程关键技术问题,以复杂地质条件下的工程地质问题研究为重点,开展“高速铁路卓越工程师培养计划”,培养高水平工程地质勘察、设计、管理人才。《铁路工程地质学》作为该培养计划中最为重要的教学部分和教学改革创新的示范点,不断调整和改革教学模式来适应新的挑战和机遇。根据当代学生的特点,传承优秀的传统教学模式,添加新的创新元素,因材施教,最大程度开发学生的潜能,让《铁路工程地质学》充分为地质学生所用。这也是《工程地质学》教学工作者需要思索的主要问题和不断努力的方向。

工程地质学论文范文第10篇

改进课堂教学的方法

(1)利用多媒体教学。随着科技的发展,课堂教学的方法不再是单调的叙述,多媒体也成为课堂教学的一个重要组成部分。特别是工程地质课堂教学中,适当穿插多媒体方式讲授,能起到立竿见影的效果。比如在讲授地形地貌、不良地质作用以及由于岩土问题引起的工程事故及常见的处理措施、实验过程等内容时,仅靠讲述的方法,无法提高学生的学习兴趣和主动性。因此把这些章节相应的内容制成多媒体教学软件,通过图像、声音、动画、文字、录像的形式展现出来,这样不仅能扩大课堂教学的信息量,而且还增强了教学直观性,激发学生兴趣和学习的主动性,能起到加深学生印象及提高教学质量的效果。

(2)改变传统教学模式。教师与学生之间既是师生关系,又是平等的同志或朋友关系。教师应充分利用有限的学时数,注意突出重点、讲授难点,改变传统的“注入式”教学为“互动式”与“启发式”教学。对课程的重点内容、难点问题在课堂上采用问题设置、讨论及布置课后专项小论文等多种方式进行。比如讲到《特殊土》这一章节,由于内容枯燥、单调,单是课堂讲述效果不佳,可以通过设置问题,学生找到特殊土施工的工程实例及处理方式,利用图书馆、网络等多种手段对提出的问题积极思考,并学会分析问题和解决问题。对不良工程地质问题的处理及地质灾害的预防等方面的问题可以通过不同的工程实例进行课堂讨论,学生提高了分析问题和解决问题的能力,教师也可从学生身上学到一些独特的思路或方法,真正做到教学相长。通过课堂讨论及设置问题的方法可以激发起学生的求知欲望和参与兴趣,激励或启发学生运用已学知识,结合所讲授内容,联系起来思考问题,提出问题,进行广泛讨论。

(3)注重教学中的反馈信息。教学过程是一个控制过程,是一个由教师、学生和知识信息3个要素构成的教学控制系统。教学过程中的反馈信息包括正反馈与负反馈,它们是教学效果比较真实的反映。对正反馈信息,我们继续努力保持;对负反馈要采取正确态度对待,及时认真地分析负反馈产生的原因,并采取有效的教学办法改进,使教学活动沿着良性循环的方向发展。

完善室内实验环节

工程地质室内实习是工程地质学的一个重要组成部分,包括主要造岩矿物及三大岩类的肉眼鉴别及工程地质识图。对于主要造岩矿物及三大岩类的肉眼鉴别,通过室内标本进行,并辅以课堂多媒体图片讲解。实验室对学生进行分组,每组人数一般为5人,让学生在实习指导书的指导下独立完成各项实验内容,授课教师及实验教师应跟踪指导。实验过程中小组之间进行相互考核,教师现场提问,并根据实验效果及实习报告的完成情况,给出成绩,实验成绩一般占总成绩的20%。对于工程地质识图内容,主要由3个步骤完成教学:(1)课堂理论讲授;(2)进行实际工程地质图分析;(3)布置工程地质识图作业。通过这3个步骤,学生识别地质图的能力有了较大的提高。

加强及规范野外实习教学

工程地质学的一些地质术语比较抽象,直接理解起来有一些困难,需要建立感性认识,这就需要通过野外实习来实现。通过野外实习可以验证、巩固和进一步加深已讲授的理论知识,使学生懂得野外地质工作的基本方法,熟悉工程地质问题及其处理方法,激发和培养学生的创造能力。为了不使野外实习流于形式,我们应从以下几个方面加强野外实习,提高野外实习效果。

1建立多个固定野外实习基地

联系和建立多个野外固定的地质实习基地,改善实践教学条件,是野外实习得以成功的前提条件。没有固定的实习基地,实习带队教师对实习地区的工程地质条件不甚清楚,无法保证实习的质量。洛阳地处豫西丘陵地带,黛眉山、伏牛山地质公园为工程地质实习提供了良好的条件,为保证实习顺利完成,我们与3个有实习条件的单位建立了实习基地。

2做好实习准备

为了保证野外实习效果,必须精心做好实习路线的选择。本着节省开支,充分利用本市资源的原则,我们的工程地质实习就在洛阳市的龙门和郊县的黛眉山及伏牛山地质公园进行。在工程地质野外实习中要用到某些仪器设备,因此在实习前还要准备好实习中需要用到的地质罗盘、大镜、地质锤及照相机等相关设备。此外,还要做好实习动员,为期一周的工程地质实习虽然很短,但工程地质实习本身所具有的危险性,要求我们不能放松实习动员,而要做好实习动员工作,让学生明确地质实习的目的、要求和实习纪律。特别是要强调野外实习的开放性、危险性及分散性,以免给管理造成不便。在实习动员中带队实习教师要认真讲解野外可能出现的安全问题及预防措施并签订必要的安全合同。在实习进行前一周,实习带队教师还要编写实习计划书及实习任务书并发放给学生,让学生对实习内容有所了解并在实习前复习相关理论知识。

3加强实习内容,聘请有经验的工程师现场讲解

工程地质是一门实践性很强的课程,通过课堂学习,学生只能学到理论性的知识,但对地质现象还没有一个感性认识,理解它需要到野外,验证它更需要到野外,可以说,地质学家的实验室在野外。要做好野外实习这个环节,除了建立固定实习基地与做好实习准备外,我们更应该丰富实习的内容。所选路线地质内容要比较丰富,如野外识别岩石,我们所选择的是栾川老君山,在通往老君山的道路上可以看到两侧的沉积岩,在老君山景区内可以看到变质的千枚岩、岩浆岩中花岗斑岩、花岗岩及岩浆岩的侵入关系,同时可以看到附近的岩溶现象。

另外,在实习过程中,为避免学生成群呈无序状态,要适当增加实习带队教师,保证大部分学生能听清教师讲解的内容。特别是为了让学生系统了解实习地区的地质史及工程地质问题,近几年的工程地质野外实习中,聘请有工程勘察经验的工程师到现场讲解,取得了比较好的效果。

改革考核机制

由于工程地质学具有实践性强等特点,我们的考察重点不单单是理论知识,还有学生的实际动手及野外认知能力,因此不能笼统地按以前的模式闭卷考试。在我校,专业方向不同,工程地质课程的性质也不同。对于土木工程专业的地下工程方向来说,工程地质是考试课,总成绩主要由平时成绩、室内实验成绩及理论成绩组成。平时成绩不再单纯靠出勤率来给定,还要结合课堂讨论情况及课后小论文完成的情况。室内实验成绩占总成绩的20%,考核成绩主要根据现场直接识别、实验提问及实验报告给定。理论成绩占总成绩的60%,在期末以闭卷的方式考核基本知识与基本理论。对于土木工程专业中的交通工程方向,工程地质课虽然为考查课,但同样由室内实验、平时成绩及理论知识测试环节组成,考核时除注重学生理论知识、基本理论的掌握情况外,更加注重学生的动手能力。

结束语

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