借鑒法國大學(xué)教學(xué)方法的《巖石力學(xué)與工程》教學(xué)探討

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摘要：針對《巖石力學(xué)與工程》課程在采礦工程專業(yè)中教學(xué)質(zhì)量存在的不足，借鑒法國大學(xué)在提高學(xué)生學(xué)習(xí)責(zé)任感、實踐能力、獨立思考能力的先進(jìn)教學(xué)方法，根據(jù)本校對本課程教學(xué)組織的實際要求，從教學(xué)內(nèi)容和課外作業(yè)方面進(jìn)行了改革探討，以期提高學(xué)生提高解決復(fù)雜工程問題的能力。

關(guān)鍵詞：法國教育；華盛頓協(xié)議；責(zé)任感；實踐；獨立思考

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）28-0145-02

在國家推進(jìn)“建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科”的重大戰(zhàn)略下，為了提高本科教育教學(xué)質(zhì)量，中國礦業(yè)大學(xué)正在對所涵蓋專業(yè)開展內(nèi)涵建設(shè)，其中采礦工程專業(yè)在專業(yè)認(rèn)證、專業(yè)建設(shè)、培養(yǎng)方案制定、教學(xué)大綱修訂、教學(xué)方法探討等方面進(jìn)行了全方位推進(jìn)，而在教學(xué)方法探討中，主要建立以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)模式，以教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變促進(jìn)學(xué)生良好學(xué)習(xí)方式的養(yǎng)成來提高教學(xué)效率。作者在中國礦業(yè)大學(xué)多年承擔(dān)《巖石力學(xué)與工程》（原礦山巖體力學(xué)）[1]本科生課程的教學(xué)任務(wù)，并在法國里爾大學(xué)開展了一年的訪學(xué)，因此擬結(jié)合法國高等教育的教學(xué)方法，對目前《巖石力學(xué)與工程》的教學(xué)方法進(jìn)行探索，以期提高本課程的教學(xué)質(zhì)量，并為其他課程的建設(shè)提供一定的借鑒作用。

一、目前《巖石力學(xué)與工程》教學(xué)存在的不足

《巖石力學(xué)與工程》的教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生掌握巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、地應(yīng)力分布規(guī)律與測試、巖石地下工程和巖石邊坡工程等內(nèi)容，為《礦山壓力與巖層控制》、《采礦學(xué)》等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ)。課程學(xué)時為32學(xué)時，主要為課堂講授，講授時也注意采用工程實例和研討式教學(xué)等先進(jìn)教學(xué)模式，但經(jīng)過與學(xué)生課上—課下交流和課程結(jié)束后學(xué)生的反饋，仍發(fā)現(xiàn)目前該課程的教學(xué)質(zhì)量還存在以下幾點不足之處：

1.部分學(xué)生學(xué)習(xí)的責(zé)任感低。部分學(xué)生多是為了滿足學(xué)校規(guī)定的學(xué)分要求，應(yīng)付上課和考試，學(xué)習(xí)的動力不足，遠(yuǎn)遠(yuǎn)缺少周恩來同志少年時代時“為了中華之崛起而讀書”的那種學(xué)習(xí)動力，有的甚至缺少出于“父母很辛苦，為了感恩父母”而努力學(xué)習(xí)的干勁，而我校侯朝炯老教授在他70多歲還長期堅持下現(xiàn)場調(diào)查研究。相對于這些老一輩科學(xué)家，部分學(xué)生缺乏一種社會責(zé)任感、大局觀、為社會做貢獻(xiàn)的原發(fā)動力。

2.部分學(xué)生不知理論知識如何用。由于該課程理論性和抽象性較強(qiáng)，部分理論知識的填塞式和刻入式教學(xué)使學(xué)生有時感覺很困惑，如具有較煩瑣理論推導(dǎo)和難以理解的Mohr-Coulomb理論，更容易使學(xué)生不知如何在實際巖石工程中應(yīng)用。另外，由于與該課程配套的《巖石力學(xué)與工程實驗》放在下一學(xué)期，該課程重點講解的巖石強(qiáng)度問題，學(xué)生不知道如何實際測算其值，更無從談?wù)撈鋺?yīng)用了。一個重要原因是學(xué)生對巖石工程（包括采礦工程、邊坡工程、地基工程、核廢料儲存等）沒有直觀的認(rèn)識，從而大大降低了學(xué)生對該知識的理解性和應(yīng)用性。

3.部分學(xué)生無法解決復(fù)雜工程問題。我校采礦工程專業(yè)已經(jīng)進(jìn)入《華盛頓協(xié)議》，其中很重要的一條就是對本科生的畢業(yè)要求是將數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題。其中對于如《巖石力學(xué)與工程》這樣的專業(yè)類課程，其教學(xué)目標(biāo)是能夠創(chuàng)新性地研究、設(shè)計、開發(fā)、評價，并實現(xiàn)復(fù)雜工程系統(tǒng)[2-3]。為達(dá)到這一目標(biāo)，首要問題是要學(xué)生知道和了解什么是復(fù)雜工程、存在什么問題和如何解決。就目前來看，老師和學(xué)生離這一目標(biāo)還有一定的差距。

二、法國大學(xué)教育中幾點先進(jìn)教學(xué)方法

1.培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。1968年法國制定的《高等教育法》規(guī)定：高等教育的根本任務(wù)是“建立與傳播知識、發(fā)展科學(xué)研究和培養(yǎng)人，必須有助于社會晉升培訓(xùn)，并由此促進(jìn)社會朝著使每個人對自己的民族具有更大責(zé)任感的方向發(fā)展”。相應(yīng)的，在大學(xué)教學(xué)活動中，老師通過跨學(xué)科、知識與實踐相結(jié)合的方式幫助學(xué)生深入理解學(xué)生所身處的世界，注重培養(yǎng)學(xué)生分析社會、工程等領(lǐng)域存在的問題、問題的根源與解決的方法，并必須容許反思和批判，這對增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任意識與認(rèn)知具有重要作用。

2.重視理論知識的訓(xùn)練和實踐。在法國大學(xué)課程中，大部分課程都分為講授課、習(xí)題課和實踐課三部分，而且后兩部分所占比例較重。通過習(xí)題課的訓(xùn)練，可加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握，使學(xué)生從中領(lǐng)會和熟悉其思想和方法，從而提高教與學(xué)的效益，如一些定理、公式、概念在學(xué)習(xí)時體會不深，一旦做完習(xí)題課，學(xué)生對它們的理解就加深了。另外，實踐課主要是把理論和實踐進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，如里爾大學(xué)的《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》的實踐課中，要求學(xué)生采用所學(xué)知識進(jìn)行一個橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，最終以采用最輕材料質(zhì)量而橋梁承重最大的設(shè)計為最優(yōu)，這種實踐課增加了學(xué)生對理論知識的真實感。法國特有的工程師學(xué)校（如里爾的Ecole centrale de Lille），對其課程的要求更是重應(yīng)用、講實效[4，5]。

3.重視學(xué)生的獨立思考能力。在法國高校里，大部分課程沒有指定的教科書，教師自行把握講授內(nèi)容，并且教師多采用組織主題演講，廣泛開展討論，時常布置各類小組討論，這就要求學(xué)生多靠記筆記和去圖書館查閱相關(guān)書籍來理解和掌握所學(xué)內(nèi)容，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)和獨立思考的能力。

三、《巖石力學(xué)與工程》的教學(xué)改革探討

1.多對世界上重大巖石工程進(jìn)行探討。在進(jìn)行巖石工程實例講解時，尤以注意多以對社會、安全、文化、社會可持續(xù)發(fā)展等影響較大的巖石工程為案例，以便引起學(xué)生的求知欲和責(zé)任感，如切爾諾貝利核廢料泄露、王家?guī)X突水事故、意大利比薩斜塔，注意分析案例失敗原因，如何糾正、如何在以后的巖石工程設(shè)計和使用中避免這些事故發(fā)生，即一些現(xiàn)實生活的問題，不但可以讓學(xué)生為人類發(fā)展和避免失敗災(zāi)害進(jìn)行學(xué)習(xí)，而且理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。尤其注意的是，需把課堂所學(xué)理論知識與這些工程案例的結(jié)合點講透徹。

2.增加理論知識的習(xí)題和實踐訓(xùn)練。如對于難以理解且非常重要的Mohr-Coulomb理論，需增加一定的習(xí)題訓(xùn)練，使學(xué)生理解更透徹。而在實踐訓(xùn)練中，在該課程開課一段時間后，讓3—5個學(xué)生組成一個團(tuán)隊，要求每個團(tuán)隊采用泡沫、水泥、電路板等常規(guī)材料設(shè)計一個巖石工程，如采礦采場覆巖運動模型、基坑工程模型、地下庫模型、采礦矸石與煤置換等模型，即以巖石工程作為一個載體，從設(shè)計、采購、加工到制造，讓學(xué)生參與整個過程。在最終作品評比中，讓學(xué)生講解整個作品設(shè)計、存在的問題，讓每個學(xué)生進(jìn)行發(fā)言、聆聽，老師進(jìn)行點評，這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生對于巖石工程會有一個很清晰的理，即使學(xué)生通過親身的體驗，用探究的思路和方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。另外，學(xué)生團(tuán)隊或小組合作的方式，在學(xué)習(xí)過程中可以取長補(bǔ)短，促進(jìn)培養(yǎng)團(tuán)隊成員團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。

3.布置學(xué)生獨立思考的課后作業(yè)。在課程學(xué)習(xí)中布置4—6次課后作業(yè)，作業(yè)題目必須避免直接從教材上抄到答案的簡答題，盡量是復(fù)雜工程問題，需讓學(xué)生去圖書館和網(wǎng)上進(jìn)行查閱資料，讓學(xué)生養(yǎng)成自學(xué)和獨立思考的習(xí)慣。重要的是老師對布置的作業(yè)需進(jìn)行認(rèn)真點評，讓學(xué)生知道學(xué)生理解的知識哪些是合理的、哪些是不合理的，從而初步培養(yǎng)學(xué)生對復(fù)雜工程問題如何進(jìn)行分析、思考和解決的能力。

四、總結(jié)

為進(jìn)一步提高《巖石力學(xué)與工程》的教學(xué)質(zhì)量，結(jié)合一些法國大學(xué)教育的先進(jìn)方法，從對世界上重大巖石工程進(jìn)行探討、增加理論知識的習(xí)題和實踐訓(xùn)練、布置學(xué)生獨立思考的課后作業(yè)三個方面進(jìn)行教學(xué)改革探討，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)責(zé)任感、實踐能力和獨立思考能力，進(jìn)一步提升學(xué)生處理復(fù)雜工程問題的能力和國際競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王作棠，周華強(qiáng)，謝耀社.礦山巖體力學(xué)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2008.

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[3]林健.如何理解和解決復(fù)雜工程問題——基于《華盛頓協(xié)議》的界定和要求[J].高等工程教育研究，2016，（5）：17-26.

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[5]范呈彬.中法高等教育文化的對比和啟示[J].佳木斯教育學(xué)院學(xué)報，2013，（11）：162-163.

Abstract：In view of shortcomings of teaching quality，the teaching reform of "Rock Mechanics and Engineering" course is carried. Based on the advanced teaching method of French university which can improving students' sense of responsibility，practical ability，independent thinking ability，and according to the actual requirements of the university's teaching，the aspects of teaching contents and homework are discussed to improve students' ability of solving complex engineering problems.

Key words：French education；Washington agreement；sense of responsibility；practice and independent thinking