工程地質學具有綜合性、經(jīng)驗性強等特點,在分析工程地質學在土木工程地位重要性的基礎上,指出土木工程專業(yè)本科生開設工程地質學理論教學中存在相關單位重視程度不夠、教師地質學背景足及學生前期基礎知識欠缺及積極性不高等問題。針對這些問題,文章提出成立課程研究小組、加強教師專業(yè)繼續(xù)教育及合理利用網(wǎng)路信息多媒體教學等教學改革思路。
工程地質學是將地質學的原理應用于解決工程地基穩(wěn)定性問題的一門學科。工程地質學既要研究天然工程地質條件對工程的影響,又要研究工程對地質環(huán)境的反作用,特別是人為地質災害發(fā)生的概率。我國《普通高等學校本科專業(yè)目錄》規(guī)定土木工程涉及方向有工民建、橋梁、隧道、道路、鐵道、人防工程等,所有這些專業(yè)都要開設工程地質學課程。工程地質學作為一門專業(yè)基礎課,開設時間一般在大二學年,這一階段的學生剛剛開始專業(yè)教學,對自己專業(yè)認識不深,而且每個專業(yè)方向的學生開始專業(yè)課程差異性較大,所以學生往往主動學習積極性不大;同時,教師由于課時少、內容多及受自己的研究方向影響,很難根據(jù)授課對象把握相關知識點的主次關系。因此,通過對教學過程進行分析、思考,對提高教學質量,改善現(xiàn)有教學模式具有重要意義。本文擬通過研究工程地質學理論教學課堂,總結工程地質理論教學中存在的問題,最后對如何提高理論教學水平提出若干措施。
一、工程地質學的特點分析
首先,工程地質學是運用地質學的知識解決工程問題或者解決工程建設中的地質問題,是一門應用性很強的學科。
其次,工程地質學是地質學科和工程學科大跨度交叉形成的新的、獨立的學科,它由一個以定性描述為主的地質學科更深入的參與工程,對于工程中地質問題,不僅要從地質方面去解決,也同時考慮從工程方面去解決。地質與工程是相互作用的,既相互制約、又相互補償,合理的工程應是因地制宜的工程與地質的理想耦合,在地質分析的基礎上,發(fā)揮工程的作用,利用和改造自然地質條件,整體上把握工程與地質的關系。因此,工程地質學科綜合性非常強。
工程地質學所研究的地質體是一類自然造物形成的物體,具有突出的隨機性、模糊性和復雜性,因為在解決工程中地質問題時,邏輯推理甚難,常依據(jù)經(jīng)驗判斷,被認為是一門經(jīng)驗性很強的學科。
二、工程地質學在土木工程專業(yè)學習中的地位分析
土木工程專業(yè)是培養(yǎng)掌握各類土木工程學科的基本理論和基本知識,能在房屋建筑、地下建筑(含礦井建筑)、道路、隧道、橋梁建筑、水電站、港口及近海結構與設施、給水排水和地基處理等領域從事規(guī)劃、設計、施工、管理和研究工作的高級工程技術人才。土木工程專業(yè)所涉及的領域,工程地質問題一直是層出不窮。工程地質作為土木工程專業(yè)的主要專業(yè)基礎課,其教學效果關系著學生對后續(xù)專業(yè)課程學習的認識和專業(yè)知識吸收,進而影響著是否培養(yǎng)了具有良好專業(yè)素質的土木工程師。
以孫家齊主編的工程地質教材內容為例,如果沒有系統(tǒng)學習和掌握地質構造這一章節(jié),那么學生在后續(xù)學習《隧道工程》、《地基處理》、《基坑工程》、《橋梁工程》、《巖土工程測試》、《巖體力學》等課程時,涉及地質構造對地下工程施工、圍巖應力檢測、基礎工程持力層選擇等,甚至對于工程中巖體與巖石的區(qū)別及其對工程的作用認識都很難系統(tǒng)、深入。水是各種土木工程中都可能遇到的一個關鍵因素,如果沒有系統(tǒng)學習地下水的基本概念和厘清地下水的類型及地下水的補給、徑流與排泄的關系,那么在后續(xù)學習土力學中固結變形及水壓力的計算分析、地基處理中的排水固結、基坑工程中的降水措施、邊坡穩(wěn)定性中水的不利影響等章節(jié)很難真正理解。工程地質學課程不僅是為后續(xù)很多專業(yè)課程學習奠定基礎,在工程實際中為工程建設的規(guī)劃、設計、施工提供可靠的依據(jù),以保證建筑物的安全、穩(wěn)定和正常使用。
三、理論教學中存在的基本問題和原因分析
結合我校的教學現(xiàn)狀及作者的授課體會,對工程地質學理論教學中存在的基本問題和原因進行了分析,如下:
1.開課單位重視程度不夠。工程地質學作為土木工程專業(yè)學生的專業(yè)基礎課,理論教學的課時安排只有24學時,而世界各國的建筑工程事故中,地基基礎事故占多數(shù),地基基礎具有隱蔽性,出現(xiàn)事故不宜發(fā)現(xiàn),處理較為困難,這些問題一定程度上都可歸結為工程地質問題。所以,只要從事工程相關活動的,都應具有一定的工程地質基礎知識,即使不從事勘察工作,也應具備閱讀工程地質勘察報告,分析和應用好工程地質條件的素質,顯然,目前的工程地質教學課時分配顯然是不夠的,應加強重視。
2.授課對象的問題。對于土木工程專業(yè)的學生,沒有先期的理論課程作為鋪墊,如巖石學、礦物學、構造地質學等課程,所以學生在學習過程中很難理解課程中出現(xiàn)的知識概念,這樣的學習易挫傷學習的積極性,同時也加大了學習這門課程的難度。另外,學生因為學習中困難,積極性不高,加之對專業(yè)的認識較淺,認識不到工程地質課程在學習及工程中的重要性,導致對工程地質學重視程度欠缺。
3.授課教師的專業(yè)素質問題。作為授課教師,尤其是青年教師,往往工程地質理論知識相對比較扎實,但是缺少尤其是涉及多領域工程實踐經(jīng)驗,只是在自己的研究領域內較為熟悉。
四、理論教學幾點思考及建議
1.成立課程研究小組。土木工程根據(jù)專業(yè)方向一般分成若干班級,不同專業(yè)學生、不同專業(yè)背景的老師在相同的時間段共同完成一門課程的學習。按學校相關規(guī)定,同一門課程一般按照同一份試卷或者其他相同的考核方式進行考評。但是,由于學生的專業(yè)方向不同,在教學過程中,應該根據(jù)學生的專業(yè)方向進行調整,如地下工程方向,在地下水及地質構造知識板塊講解應當延伸,適當結合相關地下工程案例進行講解;對于建筑工程方向,應重視地質概念、工程地質條件及工程地質勘察報告的使用講解。所以,對待工程地質教學,可以成立工程地質學課程研究小組,根據(jù)社會需要,結合學生的專業(yè)特點,針對專業(yè)方向,統(tǒng)一和完善教學內容,構建優(yōu)良的教學體系結構。制定合理的教學目標和考核方式,這樣可以大大改善工程地質教學條件,提高對工程地質學課程重要性的認識。
2.加強授課教師的專業(yè)繼續(xù)教育。在工程地質的教學過程中,教師處于主導地位。作為工程地質學的教師,應適當掌握一些巖石學、礦物學、構造地質學、地下水動力學等專業(yè)知識,并融進工程地質教學課程,這對于引導沒有前期理論知識基礎的土木工程學生的學習效果及學習興趣培養(yǎng)都有很大的作用。所以,授課教師應有終身學習的思想觀念,一方面不斷學習彌補欠缺的基礎知識,另一方面還要不斷學習新知識,新技術,了解工程地質學發(fā)展的動向及前沿。這就需要教師要不斷的加強工程地質學專業(yè)課程教育。
3.合理利用多媒體網(wǎng)絡教學。在計算機及網(wǎng)絡信息發(fā)達的時代,制作高質量多媒體課件,加強工程地質多媒體教學,通過圖片及視頻展示一些抽象概念及地質結構的圖片教學,可以突出工程地質學課程教學的特色與重點,增強學生感性認識,提高學生學習興趣。借助網(wǎng)絡信息,可以整合著名院校的網(wǎng)絡課程精華部分,將相關知識點更新補充到自己的教學課堂上,豐富和優(yōu)化學生的課堂學習內容。網(wǎng)絡信息多媒體教學能使工程地質學的教學形式、教學方法、教學手段和教學理念的根本性變化,也在一定程度上縮短了教學時間。
工程地質學課程在整個土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)課程設計中占有重要的地位,相關的授課教師,單位及學生都應引起重視。通過對工程地質學課程特點及重要性分析,思考目前工程地質理論教學中存在的問題,旨在加強和提高學生的專業(yè)素質,為學生后續(xù)的專業(yè)課程學習及工作發(fā)展奠定厚實的專業(yè)基礎。
(作者單位:湖北工業(yè)大學土木工程與建筑學院)