土木工程專業(yè)工程地質(zhì)教學(xué)中的創(chuàng)新教育探討

肖武權(quán)??

摘要：

課程教學(xué)中的創(chuàng)新教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的主要途徑。根據(jù)土木工程專業(yè)工程地質(zhì)課程特點(diǎn)，筆者從改革教材內(nèi)容，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，多種教學(xué)手段并舉，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新思維訓(xùn)練，培養(yǎng)科學(xué)研究方法，采用期末考試與平時(shí)成績(jī)綜合考核等來(lái)實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)中的創(chuàng)新教育。在牢固掌握課程知識(shí)的同時(shí)，啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的課程知識(shí)，多方面分析工程地質(zhì)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勇于創(chuàng)新的良好思維習(xí)慣，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教學(xué)目的。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新教育；課程教學(xué)；啟發(fā)式教育；工程地質(zhì)

中圖分類號(hào)：TU42；G6420文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：

10052909（2017）01014804

創(chuàng)新是指運(yùn)用已知的各種信息和物質(zhì)條件，發(fā)現(xiàn)或產(chǎn)生某種新穎、獨(dú)特的有社會(huì)價(jià)值的新事物、新思想、新方法的活動(dòng)。創(chuàng)新是人類特有的認(rèn)識(shí)能力和實(shí)踐能力體現(xiàn)，是人類主觀能動(dòng)性的一種高級(jí)表現(xiàn)。

作為一名教育工作者，在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是義不容辭的責(zé)任。筆者在多年的土木工程專業(yè)工程地質(zhì)教學(xué)中，對(duì)教學(xué)過(guò)程中的創(chuàng)新教育進(jìn)行了探討與實(shí)踐。

一、創(chuàng)新教育的必要性

（一）創(chuàng)新教育是時(shí)代的要求

創(chuàng)新是民族進(jìn)步和發(fā)展的靈魂，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。一個(gè)民族、一個(gè)國(guó)家要想走在時(shí)代前列，就不能沒(méi)有創(chuàng)新。創(chuàng)新能力決定了一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展程度，決定了國(guó)家的未來(lái)。為把我國(guó)建設(shè)成一個(gè)現(xiàn)代化的國(guó)家，就需要一大批具有創(chuàng)新能力的人才。

教育是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的支柱和基礎(chǔ)，高等教育則是創(chuàng)新人才主要培養(yǎng)途徑。我國(guó)高等教育正在進(jìn)行人才培養(yǎng)模式的改革，把基本技能培養(yǎng)、知識(shí)獲取能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為大學(xué)教育的主要目標(biāo)，且核心是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。培養(yǎng)的人才正由知識(shí)型或?qū)W術(shù)型向創(chuàng)新型人才轉(zhuǎn)變，目的是將來(lái)更好地為國(guó)家和人民服務(wù)，同時(shí)也使學(xué)生在未來(lái)激烈的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位。

中南大學(xué)作為國(guó)家985高校，擔(dān)負(fù)著創(chuàng)建一流大學(xué)任務(wù)，對(duì)大學(xué)生培養(yǎng)水平有更高的質(zhì)量要求，其人才培養(yǎng)必須注重創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

（二）創(chuàng)新教育是課程的要求

大學(xué)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)途徑包括很多方面，其中課程教育是主要方式，也是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基礎(chǔ)。教師把知識(shí)傳授作為基礎(chǔ)，創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為目標(biāo)，貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。教師不僅向?qū)W生傳播學(xué)科知識(shí)，而且要向?qū)W生傳授解決問(wèn)題的方法，也即“授人以漁”[1]。

課程教學(xué)過(guò)程中需要有創(chuàng)新性內(nèi)容與方法，教學(xué)不是一種機(jī)械行為，采用“填鴨式”教學(xué)方法，學(xué)生往往帶著某種抗拒情緒，考試前突擊復(fù)習(xí)，學(xué)習(xí)目的僅僅為了獲取該門課程的學(xué)分[2]。

工程地質(zhì)這門課程的特點(diǎn)也要求學(xué)生必須具有創(chuàng)新思維。工程地質(zhì)課程主要內(nèi)容是研究工程地質(zhì)條件，而工程地質(zhì)條件具有地域性、多變性和復(fù)雜性等特點(diǎn)[3]，因此，任何一項(xiàng)工程的工程地質(zhì)條件都有唯一性，很難照搬已有工程模式或經(jīng)驗(yàn)，而需要地質(zhì)工程師和土木工程師創(chuàng)造性運(yùn)用工程地質(zhì)、土木工程理論方法和經(jīng)驗(yàn)，靈活處理具體工程的工程地質(zhì)問(wèn)題。

二、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的教學(xué)方法研究

工程地質(zhì)是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，通過(guò)課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理論分析并解決實(shí)際問(wèn)題的能力，包括常見(jiàn)地質(zhì)作用的觀測(cè)和描述能力、地質(zhì)圖的閱讀能力、常見(jiàn)礦物巖石的鑒定能力、常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害形成和防災(zāi)減災(zāi)的分析能力，并能運(yùn)用巖土力學(xué)原理分析地質(zhì)作用形成機(jī)制，了解工程地質(zhì)勘察方法。

通過(guò)改革教學(xué)內(nèi)容，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，多種教學(xué)手段并用，加強(qiáng)實(shí)踐過(guò)程中創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)，改革考核方式等措施，在學(xué)生牢固掌握課程知識(shí)的同時(shí)，啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)課程知識(shí)多方面分析工程地質(zhì)問(wèn)題，不墨守成規(guī)，培養(yǎng)善于思考、勇于創(chuàng)新的良好思維習(xí)慣，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教學(xué)目的。

（一）改革教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容既要符合教學(xué)大綱要求，又要符合培養(yǎng)創(chuàng)新人才的要求。我們從以下幾個(gè)方面改革教學(xué)內(nèi)容。

（1）明確上課所用教材只是主要參考書(shū)。任課教師吸取國(guó)內(nèi)外各種教材之精華和最新的科研成果組織講稿。教材只是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要參考書(shū)，學(xué)好工程地質(zhì)這門課，還需要參考其他書(shū)籍、相關(guān)期刊雜志和網(wǎng)站。只有博覽群書(shū)，有豐富的學(xué)科知識(shí)，才能創(chuàng)造性地提出問(wèn)題，產(chǎn)生新思想，否則，只是空想和妄想。

（2）以地質(zhì)作用為主線串聯(lián)課程主要內(nèi)容，引申出與地質(zhì)作用有關(guān)的礦物巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、水的作用、地質(zhì)災(zāi)害等，這些都是各種內(nèi)外力作用結(jié)果，也是地質(zhì)條件評(píng)價(jià)的內(nèi)容。課程內(nèi)容就是工程地質(zhì)條件各個(gè)方面，也是學(xué)生在后續(xù)有關(guān)課程設(shè)計(jì)和將來(lái)從事土木工程工作中遇到的主要內(nèi)容。

（3）課程內(nèi)容緊扣地質(zhì)與工程。講課思路：地質(zhì)名詞或現(xiàn)象→成因（地質(zhì)作用機(jī)理）→結(jié)果或特征（性質(zhì)）→地質(zhì)問(wèn)題→工程措施。在講課時(shí)，注意培養(yǎng)學(xué)生的地質(zhì)思維[4]。

（4）把一些學(xué)科的進(jìn)展放在每一章節(jié)后面。在講完相關(guān)內(nèi)容后，告訴學(xué)生有哪些沒(méi)有解決的問(wèn)題，留給大家思考。讓學(xué)生對(duì)本課程國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀有一個(gè)比較清晰的了解，開(kāi)闊視野，增加求知欲，為成為創(chuàng)新型人才提供動(dòng)力。

（5）能夠在實(shí)踐中完成的，上課時(shí)一句帶過(guò)。如羅盤使用方法，常見(jiàn)巖石礦物特征，這些內(nèi)容在課堂上費(fèi)很大的力氣，學(xué)生也不一定明白，在實(shí)驗(yàn)室拿著羅盤和巖石礦物標(biāo)本，稍微講一下就很容易理解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)也能很好地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

（二）啟發(fā)式教學(xué)方法

工程地質(zhì)這門課涉及地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的許多學(xué)科，如礦物巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)及地質(zhì)制圖學(xué)、地史學(xué)、地貌學(xué)和災(zāi)害地質(zhì)學(xué)等。這些內(nèi)容對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生來(lái)講，都是比較陌生的內(nèi)容，缺少學(xué)習(xí)上的連續(xù)，在上課時(shí)如果不注意教學(xué)方法，學(xué)生會(huì)覺(jué)得枯燥無(wú)味，沒(méi)有興趣學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)興趣的缺失容易使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的“勇氣”，更談不上創(chuàng)新思考能力。只有對(duì)本課程知識(shí)全面掌握，才能開(kāi)拓新思路，采用新的方法，得出新的結(jié)論。

啟發(fā)式教學(xué)方法是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新動(dòng)力的基礎(chǔ)。如何把工程地質(zhì)知識(shí)向?qū)W生娓娓道來(lái)，使學(xué)生輕松理解并且饒有興趣地聽(tīng)下去成了很多教育工作者探討和實(shí)踐的課題[5]。采用啟發(fā)式教學(xué)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神有較好的效果。讓學(xué)生積極參與教學(xué)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、思考問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題能力，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生打破既定思維方式，對(duì)某一問(wèn)題從不同角度、不同側(cè)面去理解、思考和想象，提出各種可能的解決方案和新的思想。

采用授課和討論相結(jié)合的方式培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立探索的創(chuàng)新精神。在討論和提問(wèn)過(guò)程中，建立師生的平等關(guān)系，學(xué)生和教師隨時(shí)可以討論甚至是爭(zhēng)論。在向?qū)W生提問(wèn)時(shí)，同一個(gè)問(wèn)題，可由不同學(xué)生回答，教師及時(shí)點(diǎn)評(píng)哪些正確，哪些錯(cuò)誤，以及原因。教師提問(wèn)時(shí)更多結(jié)合大家耳熟能詳?shù)膯?wèn)題，如講到巖石時(shí)，結(jié)合建筑材料課程，提出“哪些巖石能作為水泥材料來(lái)源”的問(wèn)題。在上課時(shí)，學(xué)生可隨時(shí)提出問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)已有的觀點(diǎn)、結(jié)論、理論提出懷疑，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力，摒棄將懷疑精神和求異思維等同于胡思亂想的陳舊觀念[3]。問(wèn)題的提出、分析及解決過(guò)程提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也極大地激發(fā)了教師的領(lǐng)悟和鉆研能力，教師也可從學(xué)生身上學(xué)到一些獨(dú)特的思路或方法，真正做到教學(xué)相長(zhǎng)。

布置一定難度的課外作業(yè)有利于提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。學(xué)生要完成作業(yè)在課堂之外就必需查閱大量的相關(guān)資料，需要對(duì)檢索資料進(jìn)行篩選、對(duì)比分析，鉆研有關(guān)問(wèn)題最終獲取有用的信息。如布置工程地質(zhì)條件對(duì)長(zhǎng)沙地鐵建設(shè)影響的作業(yè)題目，學(xué)生通過(guò)查閱資料，基本上知道了長(zhǎng)沙地區(qū)地質(zhì)情況，對(duì)巖溶、斷層破碎帶、軟土等不利地質(zhì)條件，提出了應(yīng)采取的工程措施。

（三）多種教學(xué)手段

課堂教學(xué)中，充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代化教學(xué)手段，以多媒體教學(xué)和案例教學(xué)為主，并結(jié)合傳統(tǒng)的模型、黑板板書(shū)等。

上課前將課程信息發(fā)到網(wǎng)絡(luò)交流群，包括教學(xué)大綱、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、習(xí)題和參考書(shū)等，推薦有關(guān)地質(zhì)網(wǎng)站及熱門論壇，與學(xué)生在論壇中實(shí)時(shí)交流。

把文字、聲音、圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻有機(jī)地結(jié)合在一起形成多媒體文件，經(jīng)過(guò)教師講解和學(xué)生的互動(dòng)，提高了課堂授課效果。多媒體中的動(dòng)畫(huà)或錄像能直接啟發(fā)學(xué)生的形象思維和抽象思維，將教材中抽象、靜態(tài)、枯燥的概念，以具體、動(dòng)態(tài)、生動(dòng)的方式呈現(xiàn)，學(xué)生受到啟迪，利于培養(yǎng)和發(fā)展他們的邏輯思維能力[5]。如巖漿巖形成的動(dòng)畫(huà)演示，由于地殼運(yùn)動(dòng)，在地下形成局部應(yīng)力集中，當(dāng)某處地下周圍巖層所受應(yīng)力超過(guò)本身強(qiáng)度時(shí)，原來(lái)完整的巖層發(fā)生破裂，形成薄弱帶，原來(lái)與周圍巖層處于平衡狀態(tài)的地下深處巖漿則沿薄弱帶上升到地表，發(fā)生大家都非常熟悉的火山噴發(fā)，上升到地表下則發(fā)生侵入，不管是侵入還是噴發(fā)，原來(lái)在地下深處的熔融狀態(tài)巖漿凝結(jié)形成固態(tài)的巖漿巖。通過(guò)栩栩如生的動(dòng)畫(huà)，學(xué)生掌握了巖漿巖形成過(guò)程。合適的圖片能大大提高學(xué)生的注意力及學(xué)習(xí)興趣，圖片包括各種地質(zhì)現(xiàn)象照片和圖示。一些地質(zhì)概念如果不配以照片，學(xué)生很難理解，如河流階地，通過(guò)典型的照片，可加深學(xué)生印象。圖示將復(fù)雜的地質(zhì)概念簡(jiǎn)單化、條理化、直觀化和形象化[6]，如三大巖石的相互轉(zhuǎn)化圖，清晰顯示三類巖石各自形成條件和相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，變抽象的講解為直觀、形象的圖、畫(huà)，把灌輸變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)探索，讓學(xué)生在輕松、愉快的氣氛中學(xué)習(xí)，完成教學(xué)目標(biāo)。

工程地質(zhì)概念以工程案例為依托，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程地質(zhì)學(xué)基本原理去分析和解決實(shí)際工程地質(zhì)問(wèn)題。通過(guò)典型案例鼓勵(lì)學(xué)生思考和探索，而不是死記硬背概念，學(xué)生通過(guò)案例能有所領(lǐng)悟，舉一反三[7]。通過(guò)案例的啟發(fā)式引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生自覺(jué)參與問(wèn)題的判斷、分析和解決過(guò)程，運(yùn)用已有知識(shí)，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析、思考與討論，得出個(gè)人的判斷和解決問(wèn)題的方法。

（四）實(shí)踐過(guò)程中創(chuàng)新思想培養(yǎng)

工程地質(zhì)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在實(shí)踐過(guò)程中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思想。

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)主要是觀察常見(jiàn)礦物和巖石。實(shí)驗(yàn)時(shí)盡量讓學(xué)生多動(dòng)手，教會(huì)他們?nèi)绾斡^察，啟發(fā)學(xué)生如何從相似的特征中找出每一種礦物或巖石特有的細(xì)微特征。從這些細(xì)微之處，聯(lián)想到他們各自不同的形成條件和成份的差別，以及不同的物理力學(xué)性質(zhì)和工程應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力，有意識(shí)地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

野外實(shí)習(xí)。在每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，首先讓學(xué)生觀察思考，闡述該觀測(cè)點(diǎn)是何種地質(zhì)現(xiàn)象，怎樣形成的，與工程有什么關(guān)系等，其他學(xué)生可以提出不同見(jiàn)解并闡述理由，最后由教師作總結(jié)。

（五）培養(yǎng)科學(xué)研究方法

課程教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、獲取和分析信息的能力、獨(dú)立思考的創(chuàng)新精神，這也是教育者的責(zé)任。

教師通過(guò)積極參加科研活動(dòng)，獲得最先進(jìn)的學(xué)科知識(shí)和科研方法，在教學(xué)過(guò)程中思路開(kāi)闊，站在新的高度對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新和取舍，豐富教學(xué)內(nèi)容，將復(fù)雜的地質(zhì)概念表述得簡(jiǎn)明易懂[8]，教學(xué)中會(huì)自然地用科研所必要的實(shí)踐精神和創(chuàng)新精神來(lái)感染學(xué)生，使學(xué)生受到鼓舞，得到啟迪[9]。

講課中通過(guò)講述在科學(xué)研究工作中獲取結(jié)論的認(rèn)識(shí)過(guò)程，特別是走彎路的過(guò)程，能使學(xué)生身臨其境[1]。從科研成果來(lái)講解地質(zhì)概念，不但易于

學(xué)生理解，教師自己也能揮灑自如。

學(xué)有余力、有創(chuàng)新潛質(zhì)和意愿的學(xué)生可申請(qǐng)參與教師的科研項(xiàng)目，也可鼓勵(lì)和幫助他們申請(qǐng)學(xué)校的大學(xué)生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)基金項(xiàng)目，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)搭建實(shí)踐平臺(tái)。

（六）綜合考核與評(píng)價(jià)

考核方式摒棄過(guò)去期終考試的傳統(tǒng)形式，而把考試融于教學(xué)過(guò)程中，采用平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)綜合評(píng)定。平時(shí)成績(jī)考核形式靈活多樣，如讀書(shū)報(bào)告、課堂討論、答辯、小論文和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。課堂討論和課后小論文增加了知識(shí)學(xué)習(xí)的深度和廣度，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

三、結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)既是社會(huì)發(fā)展和就業(yè)的需要，也是土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)必達(dá)的目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)改革包括改革教材內(nèi)容，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，多種教學(xué)手段并舉，加強(qiáng)實(shí)踐課程創(chuàng)新思維培養(yǎng)，訓(xùn)練科學(xué)研究方法和綜合考試課程成績(jī)等。創(chuàng)新教育應(yīng)融于整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。參考文獻(xiàn)：

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Abstract：

Innovative education in the process of course teaching is the main path to cultivate creative talents. According to the characteristics of engineering geology course in civil engineering specialty， the author discussed innovative education from many aspects， including reformation of teaching material content， using heuristic teaching method， taking a variety of teaching methods， strengthening innovative thinking training in practice， training scientific research methods and using final examination and flexible variety of usual performance comprehensive assessment. While mastering the course knowledge， students were inspired to use the curriculum knowledge for analyzing engineering geological problems from various aspects， and were trained to be good at thinking and have a good habit of innovative thinking. In this way， the teaching goals of training innovative talents could be reached.

Keywords： innovative education； course teaching； heuristic education； engineering geology

（編輯周沫）