以社會(huì)需求為導(dǎo)向的工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐

張慧穎　黃海燕

[摘 要]基于以學(xué)生為中心、社會(huì)需求為導(dǎo)向的教育理念，課題組從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核五個(gè)方面對(duì)工程地質(zhì)學(xué)進(jìn)行了三年的教學(xué)改革與實(shí)踐?；趩柧碚{(diào)查結(jié)果重新修訂了課程教學(xué)目標(biāo)；為了實(shí)現(xiàn)層次教學(xué)和多樣化教學(xué)，重新搭建了教學(xué)體系，構(gòu)建了以實(shí)踐教學(xué)推動(dòng)理論教學(xué)的教學(xué)運(yùn)行模式；并有針對(duì)性地采用不同的教學(xué)方法去激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞]工程地質(zhì)學(xué)；社會(huì)需求；實(shí)踐教學(xué)；層次教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）10-0048-03

“華盛頓協(xié)議”中明確了工程教育專業(yè)認(rèn)證的三個(gè)教育理念，即以學(xué)生為中心，實(shí)行以結(jié)果為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)、整個(gè)教育過程的可持續(xù)改進(jìn)。[1][2][3]作為道路、橋梁、水庫、電站、城鎮(zhèn)建設(shè)等國家基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目中涉及的關(guān)鍵而又基礎(chǔ)的課程，工程地質(zhì)學(xué)在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，由于學(xué)生的參與度不夠，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，無法滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才需求日益提高的要求。為有效提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，課題組以學(xué)生為中心、以社會(huì)需求為導(dǎo)向?qū)こ痰刭|(zhì)學(xué)課程從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核五個(gè)方面進(jìn)行了三年的教學(xué)改革與實(shí)踐。

一、基于社會(huì)需求的教學(xué)目標(biāo)修訂

為了明確課程教學(xué)改革方向，了解用人單位對(duì)人才培養(yǎng)的要求，課題組選取水利水電工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)較多的13家設(shè)計(jì)院、37家水務(wù)局和10家施工單位，通過發(fā)放問卷調(diào)查的方式就11個(gè)方面進(jìn)行了調(diào)研。調(diào)研結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出，90%以上的用人單位對(duì)畢業(yè)生的綜合素質(zhì)、道德修養(yǎng)、敬業(yè)精神、專業(yè)水平等方面的培養(yǎng)滿意；75%以上的用人單位認(rèn)為應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的人際溝通能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、心理素質(zhì)、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力。

調(diào)查反饋意見中關(guān)于工程地質(zhì)學(xué)課程的建議主要為：加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合性人才；加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的工程管理工作思維方法和能力的培養(yǎng)；增加和詳細(xì)講解常用工程地質(zhì)勘查方法。

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，依據(jù)專業(yè)認(rèn)證要求，課題組邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)專家和技術(shù)人員參與了培養(yǎng)目標(biāo)的修訂。重新修訂后的工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)為：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有扎實(shí)的工程地質(zhì)基礎(chǔ)理論和基本方法，學(xué)會(huì)發(fā)揮個(gè)人優(yōu)勢和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力來發(fā)現(xiàn)、分析并能初步解決與工程建設(shè)有關(guān)的工程地質(zhì)條件和具體工程地質(zhì)問題；具有查閱、收集、分析、綜述資料的能力，為從事水利工程技術(shù)工作和管理工作打下基礎(chǔ)。

二、以學(xué)生為中心的教學(xué)體系重構(gòu)

原有課程教學(xué)體系的特點(diǎn)是以理論知識(shí)教學(xué)為重點(diǎn)，突出理論知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性。不足之處是難以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，理論與實(shí)踐脫節(jié)嚴(yán)重。因此，為突出學(xué)生的教學(xué)中心位置，基于新修訂的教學(xué)目標(biāo)，我們建立了如圖1所示的新的教學(xué)體系。

圖1所示的教學(xué)體系強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，突出了以理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合的教學(xué)運(yùn)行。在一次課程概論課講解完之后，教師就帶領(lǐng)學(xué)生觀摩具體地質(zhì)工程項(xiàng)目的不同階段，讓學(xué)生了解工程地質(zhì)學(xué)在工程項(xiàng)目實(shí)施過程中需要用到的知識(shí)點(diǎn)，并初步理解理論知識(shí)與工程地質(zhì)條件分析和評(píng)價(jià)之間的關(guān)聯(lián)度，理解本課程在工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工與管理中的地位和作用。三年的教學(xué)改革實(shí)踐表明，該教學(xué)環(huán)節(jié)不僅啟蒙了學(xué)生對(duì)工程項(xiàng)目的認(rèn)識(shí)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，同時(shí)使其初步了解了本課程基礎(chǔ)理論之間的邏輯關(guān)聯(lián)性。

在教學(xué)過程中，根據(jù)理論教學(xué)的進(jìn)度，適時(shí)安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證理論，使得枯燥而難以理解的理論知識(shí)變得更生動(dòng)、更直觀、更容易理解，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

隨后進(jìn)入地質(zhì)分析方法和手段的觀摩和實(shí)踐環(huán)節(jié)，即充分發(fā)揮多學(xué)科交叉的優(yōu)勢，運(yùn)用其他學(xué)科的方法與工程地質(zhì)學(xué)的理論相結(jié)合解決工程地質(zhì)問題。如帶領(lǐng)學(xué)生使用AutoCAD軟件繪制地質(zhì)圖，并結(jié)合多媒體，使用圖片、視頻等手段分析工程區(qū)的地質(zhì)條件特征。通過這一教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生能快速繪制和閱讀地質(zhì)圖，并能初步掌握分析解決工程地質(zhì)問題的一些常用方法，同時(shí)拓展學(xué)生的工程思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

隨后進(jìn)入常見工程地質(zhì)災(zāi)害分析與防治的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過對(duì)工程實(shí)例的學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何綜合運(yùn)用本課程中的巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地表水和地下水的特征及演化、分布規(guī)律等知識(shí)點(diǎn)去分析常見的地質(zhì)災(zāi)害，剖析災(zāi)害發(fā)生的地質(zhì)因素，并尋找處理措施。

最后進(jìn)入野外現(xiàn)場實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。課程組建立了多個(gè)校外實(shí)踐教學(xué)基地，合作機(jī)構(gòu)有水庫工程、邊坡治理工程、洞室工程等工程管理部門和施工企業(yè)。在每一個(gè)現(xiàn)場實(shí)踐教學(xué)基地，都有典型的巖石裸露剖面、地質(zhì)構(gòu)造剖面、巖石和構(gòu)造觀測剖面等，供學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合。通過現(xiàn)場實(shí)習(xí)，讓學(xué)生掌握野外地質(zhì)勘查方法，并能根據(jù)不同專業(yè)方向需求，有側(cè)重點(diǎn)地運(yùn)用工程地質(zhì)學(xué)理論分析現(xiàn)場的工程地質(zhì)條件和工程措施。

三年的教學(xué)改革與實(shí)踐表明，新的教學(xué)體系不僅夯實(shí)了學(xué)生的理論基礎(chǔ)，而且使學(xué)生獲得了多種地質(zhì)勘查和工程分析的專業(yè)技能，同時(shí)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，增強(qiáng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析并解決工程地質(zhì)問題的綜合能力，切實(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的行業(yè)技能。

三、滿足層次化需求的教學(xué)內(nèi)容改革

為了適應(yīng)不同專業(yè)的專業(yè)需求和拓寬知識(shí)面，在傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容中，我們增加了相關(guān)專業(yè)課程銜接部分的基礎(chǔ)理論和學(xué)科發(fā)展的新技術(shù)、新理論及行業(yè)規(guī)范。在新的教學(xué)體系下，教學(xué)內(nèi)容更多、知識(shí)點(diǎn)更全面，實(shí)踐性更強(qiáng)。知識(shí)面的擴(kuò)張也帶來了教學(xué)內(nèi)容的繁重和學(xué)生學(xué)習(xí)壓力的增大。為了能提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，并同時(shí)滿足社會(huì)對(duì)專業(yè)人才的要求，課程教學(xué)內(nèi)容實(shí)施了以下兩方面改革。

一方面，依據(jù)工程思維慣例，結(jié)合該課程的先行課程和后續(xù)課程，重新組織教學(xué)內(nèi)容的講解順序，并對(duì)部分教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了刪減、歸并和重組。例如，將數(shù)字地球簡介歸并于緒論中；巖石的風(fēng)化作用與巖石的相關(guān)性更好，是改變巖石性狀的主要因素，所以將巖石風(fēng)化作用納入巖石及其工程性質(zhì)這一章節(jié)中；泥石流是屬于地表水引起的地質(zhì)災(zāi)害，歸并在一個(gè)章節(jié)中；等等。這樣調(diào)整后，教學(xué)內(nèi)容更緊湊，更符合壓縮課時(shí)后的教學(xué)計(jì)劃。endprint

同時(shí)，為了充分滿足學(xué)生的個(gè)性發(fā)展需求和學(xué)習(xí)能力的差異化需求，以及各用人單位對(duì)人才培養(yǎng)的不同需求，我們將教學(xué)內(nèi)容層次結(jié)構(gòu)化（如圖2所示），實(shí)現(xiàn)層次化教學(xué)。[4]

教學(xué)內(nèi)容由基礎(chǔ)教學(xué)模塊、工程應(yīng)用教學(xué)模塊和科學(xué)研究教學(xué)模塊三部分組成?；A(chǔ)教學(xué)模塊是學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)理論和基本實(shí)驗(yàn)分析方法。該教學(xué)內(nèi)容的目的是讓學(xué)生掌握本課程的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生書寫與閱讀工程項(xiàng)目地質(zhì)報(bào)告的能力。工程應(yīng)用教學(xué)模塊為拓展教學(xué)部分，學(xué)生根據(jù)自己的需求和學(xué)習(xí)能力自選教學(xué)內(nèi)容。該教學(xué)內(nèi)容的目的在于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問題的能力?？茖W(xué)研究教學(xué)模塊是為學(xué)有余力的學(xué)生提供的提高模塊，該教學(xué)內(nèi)容的目的在于培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用能力、科研思維和創(chuàng)新能力。

四、以學(xué)生為中心的教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的課堂講授方法存在很多弊端。[5][6]在三年的實(shí)踐教學(xué)中，我們分別采用了“引領(lǐng)式”教學(xué)、“課堂演練式”教學(xué)、“研討小組”式教學(xué)和“專家講座”式教學(xué)等教學(xué)方法。

（一）“引領(lǐng)式”教學(xué)

結(jié)合圖2所示的教學(xué)內(nèi)容，在圖1所示的項(xiàng)目觀摩教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過對(duì)相關(guān)工程項(xiàng)目實(shí)施過程的觀摩，使學(xué)生初步了解本課程的理論知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)系及其應(yīng)用，體會(huì)本課程的重要性。在地質(zhì)分析方法和手段的觀摩和實(shí)踐環(huán)節(jié)中，再次帶領(lǐng)學(xué)生觀摩工程地質(zhì)圖的繪制與分析過程，使學(xué)生初步學(xué)會(huì)如何在實(shí)際工程中使用常見的工程制圖軟件和工程分析軟件。在常見工程地質(zhì)災(zāi)害分析與防治的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，要求學(xué)生根據(jù)教師提供的工程案例，在教師的指導(dǎo)下，自主查閱資料、分析工程問題出現(xiàn)的原因、尋找解決辦法?！耙I(lǐng)式”教學(xué)可以幫助學(xué)生建立起本課程知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯框架，明確每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和用途，同時(shí)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，鍛煉了學(xué)生自主收集資料、自主分析的能力。

（二） “課堂演練式”教學(xué)

在礦物、巖石、地質(zhì)構(gòu)造等教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)過程中，我們將巖礦的典型標(biāo)本和地質(zhì)儀器帶入課堂。實(shí)物觀察和動(dòng)手操作既激發(fā)了學(xué)生的好奇心，又活躍了課堂氣氛，讓學(xué)生在輕松的環(huán)境中掌握和理解該部分教學(xué)內(nèi)容。

（三） “研討小組式”教學(xué)

工程地質(zhì)學(xué)課程是多個(gè)專業(yè)的公共課，因而會(huì)出現(xiàn)個(gè)別教學(xué)內(nèi)容無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)與每個(gè)專業(yè)的相關(guān)性都很強(qiáng)的弊端。為此，在教學(xué)過程中，根據(jù)不同的專業(yè)需求，教師可將教學(xué)內(nèi)容分解為不同的討論題，將學(xué)生根據(jù)專業(yè)劃分為不同的研討小組，共同查閱資料、分析和討論。例如，在地質(zhì)構(gòu)造的講解過程中，分別針對(duì)水利水電工程專業(yè)、土木工程專業(yè)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、水土保持與荒漠化防治專業(yè)，擬定了四個(gè)論題：地質(zhì)構(gòu)造對(duì)庫區(qū)選址的影響及勘查、處理方法，地質(zhì)構(gòu)造對(duì)洞室的影響及勘查、處理方法，地質(zhì)構(gòu)造對(duì)城市規(guī)劃與建設(shè)的影響，地震與地質(zhì)構(gòu)造間的關(guān)系。每個(gè)專業(yè)的研討小組，首先由專業(yè)課程代表統(tǒng)籌組織，進(jìn)一步分解為3～4個(gè)討論小組；然后根據(jù)自己的論題，在教師的指導(dǎo)下，將論題劃分為3～4個(gè)小的子課題，從不同角度收集資料、研討，分頭書寫子課題報(bào)告；最后，由專業(yè)課程代表組織匯總，在課堂上進(jìn)行研討，同時(shí)由教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)?！把杏懶〗M”式教學(xué)通過具體的教學(xué)任務(wù)，促使學(xué)生自主查閱資料、分析問題、書寫報(bào)告，并在課堂上分享展示自己的成果。這一過程使學(xué)生更有興致去互相學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短。這種教學(xué)方法能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、組織能力、表達(dá)能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。

（四） “專家講座式”教學(xué)

在教學(xué)過程中，劃分出2個(gè)學(xué)時(shí)，聘請(qǐng)科研院所的總工等人進(jìn)行專題講座，讓學(xué)生能了解本課程的發(fā)展前沿和工程的熱點(diǎn)問題。

五、以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心的考核改革

傳統(tǒng)的考核方式是試卷考核。這種考核方式往往會(huì)使部分學(xué)生在考試前經(jīng)過短期突擊，采用臨時(shí)記憶的方式應(yīng)付考試，而不會(huì)思考如何學(xué)習(xí)并應(yīng)用該課程的專業(yè)知識(shí)去發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題。因此，需要建立一個(gè)公平、公正、合理的考核方式以體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。改革后的考核包括課堂學(xué)習(xí)考核、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰己?、野外?shí)習(xí)考核和理論考核等四個(gè)部分。新的考核方式更加注重學(xué)生的基本專業(yè)技能與實(shí)踐能力的考核，有助于引導(dǎo)學(xué)生平時(shí)加強(qiáng)基本職業(yè)技能訓(xùn)練，理論與實(shí)踐相結(jié)合，并將所學(xué)知識(shí)輔之于應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)以核心技能培訓(xùn)為載體、以能力目標(biāo)為宗旨的課程考核目標(biāo)。

課堂學(xué)習(xí)主要考核學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、專業(yè)文獻(xiàn)資料查閱的能力、組織協(xié)調(diào)與配合能力。課堂學(xué)習(xí)過程中，每個(gè)研討小組需要針對(duì)論題查閱資料，共同學(xué)習(xí)、討論。通過課堂學(xué)習(xí)考核，可以考核學(xué)生的自學(xué)能力、組織能力、表達(dá)能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ饕己藥r石礦物標(biāo)本的識(shí)別、礦物的物理化學(xué)特性的分析與實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫等室內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并依據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和試驗(yàn)過程中的動(dòng)手能力給出評(píng)定成績。野外實(shí)習(xí)主要考核學(xué)生使用AutoCAD軟件快速繪制和閱讀地質(zhì)圖的能力、常見地質(zhì)構(gòu)造與巖土工程勘察設(shè)備的使用能力、工程勘察報(bào)告編寫和工程地質(zhì)災(zāi)害分析能力，并依據(jù)學(xué)生繪制的地質(zhì)圖、設(shè)備操作熟練程度和勘察報(bào)告給出評(píng)定成績。理論考核就是常規(guī)的試卷考核，主要考核學(xué)生對(duì)基本知識(shí)點(diǎn)的掌握、分析和應(yīng)用能力。學(xué)生成績構(gòu)成為課堂學(xué)習(xí)考核（20%）、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰己耍?0%）、野外實(shí)習(xí)考核（30%）和理論考核（30%）。成績分為優(yōu)秀（90分以上）、良好（80～89分）、中等（70～79分）、及格（60～69分）、不及格（60分以下）五個(gè)等級(jí)。

六、結(jié)語

基于以學(xué)生為中心、以社會(huì)需求為導(dǎo)向的教育理念，課題組以工程地質(zhì)學(xué)課程為例，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核五個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)改革，并進(jìn)行了三年的教學(xué)實(shí)踐。首先基于問卷調(diào)查結(jié)果重新修訂了課程教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)，為突出學(xué)生的中心地位和強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、實(shí)現(xiàn)層次教學(xué)和多樣化教學(xué)，重新搭建了教學(xué)內(nèi)容體系，構(gòu)建了以實(shí)踐教學(xué)推動(dòng)理論教學(xué)的教學(xué)運(yùn)行模式；有針對(duì)性地采用引領(lǐng)式、課堂演練式、研討小組式、專家講座式等教學(xué)方法，有效激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐能力、綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力。三年的教學(xué)實(shí)踐表明，工程地質(zhì)學(xué)課程的教學(xué)改革可以適應(yīng)新形勢下工程地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展和社會(huì)的層次化與多樣化需求。

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[責(zé)任編輯：劉鳳華]endprint