前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的地质学培养方案主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:地质学;标准化;实践教学;改革
作者简介:王佳,博士,重庆科技学院石油与天然气国家级实验教学示范中心实验师。研究方向:沉积地质专业教学及科研工作;谭先锋,重庆科技学院石油与天然气国家级实验教学示范中心;陈青,重庆科技学院石油与天然气国家级实验教学示范中心。(重庆401331)
基金项目:本文系重庆市教学研究改革项目“应用技术型高校资源勘查工程实践创新能力培养研究与实践”(编号:153149)和“‘构造地质’课程群一体化实践教学资源建设研究与实践”(编号:173150)的研究成果。
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1671-0568(2018)05-0012-02
教学标准化是推行教学又好又快发展的重要手段。基于地质学专业实践教学具有较强的实践性,在推行教育部新一轮应用型人才培养改革道路上,地质学专业在实践教学改革实践过程中面临诸多问题,很难采用虚拟仿真教学来实现学生实践环节,大部分实验需要学生在课堂中接触到真实的岩石、矿物等标本才能有效进行,但为了提升地质学专业学生的实践动手能力,只有加快地质学专业实践教学标准化的推进,在实践教学环节中最大限度地发挥学生的动手能力和创新性,才能在提升实践教学效率的同时保障实践教学质量和学生的学习效果。实践教学标准化的实施是一个循序渐进的过程,需要不断总结经验,不断改善和改进,才能寻找到最贴切、最有效的地质学专业实践教学方法。
一、实践教学标准化改革的背景
地质学专业实验课程以专业基础实验为主,需要学生亲自认识观察实验标本,才能加深和巩固对地下各类岩石、矿物和地质现象的认识。以重庆科技学院地质学专业为例,该专业为校级特色专业,隶属于地质学与地质工程校级重点学科,人才培养方案要求本科4年修完180学分,其中实践学时49.5学分,占总学分27.5%,实践课程主要包含专业基础实验、课程设计、专业技能培训以及毕业设计,而在专业基础实验课程教学过程中,限于实验条件或资源的制约,还将面临实验分批进行等问题,因此地质学专业实践教学标准化改革势在必行。通过改变教学模式,让学生成为实验课堂的主体,能使学生应用实践能力和创新能力得到更好的提升。
二、实践教学标准化的实施
对不同的实验类型,需要选择不同的教学方式,因此该教学标准化的实施需要“分模块”“分阶段”地进行,针对地质学专业人才培养方案的设置,主要分为以下三类实践课程类型:专业基础实验、课程设计(实践专周)、毕业设计。
1.专业基础实验。专业基础实验是学生进行地质专业认识与实践的主体实验课程,在学生学习专业知识的同时,还要让学生从实验过程中学到专业背景和必备的专业技能。在该类教学中必须含有实验预习考核、实验方法和内容、实验结果考核三大环节,然而在常规实验过程中常常忽略了实验预习考核,学生对矿物或岩石标本等实验对象没有宏观的认识,因此在实验过程中教师在课堂导入环节做得不够充分。只有加强学生实验预习考核,讓学生对实验对象有充分的认识,实验预习重视,才能更好更快地进入矿物和岩石标本的微观现象观察与描述。当然,在学生实验过程中,教师要采用“问答式”“抽查式”的方式了解学生对难点和重点的掌握情况。对于实验结果的考核,应该考虑到学生的预习和实验完成过程情况,实验态度不端正、存在抄袭的学生要重新进行实验学习,实验结果的考核必须有清晰、合理的考核方式,而且要在实验开始前进行专门的讲解和说明。只有将教案和考核方式联系起来,才能促进实践教学质量的提升。
2.认知实习。就重庆科技学院地质学专业来讲,认知实习以野外实习为主导,但会在实习环节中灌输专业要求,让学生开始接触地质工作要领。野外实习是地质学专业学生必须经历的一个环节,主要以野外地质现象认识为主,培养学生用书本知识解释多样的地质现象的能力。教师在实验教学环节中要注重引导学生掌握地质认识方法,才能让学生在今后的学习中有主动性。当然,虽然在培养过程中以熟悉地质行业背景为主,但对于地质的学习的专业特点,如野外工作的艰辛、地质工作的严谨等,必须培养学生吃苦耐劳、做事精益求精的专业精神,对于野外地质实验教学环节教师必须以身作则、言传身教,给予初次接触到专业领域的学生一个积极的榜样,当然这样的教学模式也会起到事半功倍的效果,让学生通过生产实习很好地认识地质专业的同时,在今后专业课程的学习中能够具有良好的继承性学习模式。
3.课程设计。大学课程设计是针对某一课程的综合性实践教学环节,对于重庆科技学院地质学专业而言,这样的课程在大学应用型能力培养中占有重要的地位,可该类课程设计的教学环节中往往缺乏新意,没有发挥课程设计应该有的培养效果和作用。一般而言,课程设计是综合多门相关课程知识,选择专业技术方法来解决生产过程中某一常见的问题,因此在课程设计教学中必须采用“引导式”“自主性”教学方式为主线,教学中减少技术方法的论述,让学生综合相关专业知识,分组进行讨论,在实行正式课程设计前,需要通过教师针对技术方法的考核或论证,进行课程设计内容。课程设计的考核要体现解决问题的创新性和多解性,主要重点放在学生提出的解决方案,即使问题没有得到解决,但“发现问题-解决问题-思考问题”的学习模式才是课程设计考核要求的重点。
4.生产实习。重庆科技学院地质学专业生产实习一般是与学校签订人才培养合作的协作单位共同完成,以重庆周边地区地质队为主,此环节的教师是生产单位具有良好生产经验的员工,教师在此环节中主要是协调学生野外学习和野外安全工作,给学生一个舒适的学习环境。在此工程中,虽然教师的角色发生转变,但仍主要是培养学生接触单位、接触生产,使学生快速走上岗位,快速上手工作。以前学生实习一般均是以专业知识的学习为主,生产实习主要是教会学生如何将前期专业知识更好的和生产环节相适应,能够把地质学理论知识运用到矿产资源勘探或区域地质调查等工作中去。
5.毕业设计。重庆科技学院地质学专业针对本科毕业设计进行了探索性改革,首先毕业论文的内容选定加大实践环节的比例,对于一些采用实验、实践方式解决科学问题的论文择优通过初选;其次,增加学生在毕业论文实施过程中实践环节的抽查和质量把控,在毕业答辩环节中必须体现实践环节的实施和完成;在毕业设计推优时,对于论文课题具有实践意义的给予一定程度的偏向,突出应用型人才培养。
三、实践教学标准化实施效果评价
通过对近三年毕业的地质专业学生的问卷调查和学校教学质量评估办给予的结果显示,地质专业学生的实践教学效果获得大幅度提升。对196名毕业学生(2014届67人,2015届64人,2016届65人)进行问卷调查的结果显示,184人对实践教学现状感到满意,2016届较2015届、2014届满意度高,平均绩点也逐年呈增长趋势。学校质量评估办反馈显示学生认为实践教学的改革大大提升了自身专业知识学习的自主性和自觉性,对专业知识掌握得更加牢固,同时校企合作单位近两年毕业学生的评价反映学生能够更快地适应单位企业工作环境和要求,人才培养能够真正意义上的实现“下得去、上得来”。
重庆科技学院地球科学系通过不断的改革和创新,注重学生实践动手能力的培养,以应用型人才培养为指导思想,以建立标准化教学体系为抓手,努力推行教学指南、教案、考核方式等要素的标准化,不断寻求高质、高效的教学方法。通过一系列反复的改革,提升了地质学专业人才培养质量,获得学生、学校以及企业单位的一致好评,为国家地质勘探源源不断地输入高质量人才。
参考文献:
[1] 傅大友,钱素平. 新建本科院校建立标准化教学质量保证体系思考[J]. 中国大学教学,2008,(4).
[2] 王佳,刘虹利. “结晶学与矿物学”自主性实验教学方法探索[J]. 教育教学论坛,2016,(9):242-243.
[3] 周祥瑜,吕红. 探索“模块式标准化”教学新模式——重庆电子科技职业技术学院改革思路与初不实践[J]. 中国职业技术教育,2006,(25):41-42.
[4] 王松涛,陈丽丽,孙春莉,等. 标准化教学在解剖实验教学中的应用[J]. 医学信息,2009,22(5):469-470.
[5] 赵红云,金婧,许昆静,等. 本科护生临床标准化教学病房教学模式建设初探[J]. 昆明医科大学学报,2015,36(7):178-180.
[6] 陆发焕,梁福兴. 师范院校汉字规范化标准化教学管理改革探索[J]. 玉林师范学院学报(哲学社会科学),2005,26(1):125-127.
[7] 徐智,吴国明,钱桂生. 标准化教学在内科临床带教中的應用[J]. 现代医药卫生,2009,25(6):949-950.
加强交流引导
学生入校后先进行3周的军训,然后就接触到“地质学基础”这门课程。学生在学习过程中会出现如下情况:对课程学习的目的和作用不明白;课程的内容多,学生缺乏合理有效的学习方法,许多知识掌握不了;由于以上因素影响,学生会有些迷茫,学习积极性不高。如果不能很好地解决这些问题,会导致学生产生负面情绪,影响课程教学和学习效果,甚至造成退学。笔者认为,解决问题的关键是加强交流引导。俗话说:“师傅领进门,修行在个人”。大一新生对大学生活充满期待和好奇,对未来充满憧憬和迷茫。不少学生被动地选择了现在的专业,缺乏对专业的了解和兴趣,甚至还带有一丝失落和专业情绪。这时他们需要的是真诚的交流和正确的引导,需要被“领进门”。在交流过程中,他们可以逐渐认识到地理科学专业的内涵和作用,了解自己将来可以做什么,然后确立个人的奋斗目标,并规划和安排自己的大学生活。师生见面交流会是较为有效且可行的引导方式。课程学习之初召开以专业为单位的师生见面交流会,首先向学生总体介绍本专业的培养计划、课程安排、往届学生的学习和就业等情况,然后详细介绍专业课程及授课教师,最后学生与教师交流互动。通过见面会,可以让学生认识地理科学专业,确立奋斗目标,明白课程设置的目的和意义,了解各课程之间的联系和区别,从而更好地学习。另外,“地质学基础”课程讲授时通过举例说明,让学生理解学习该课程的重要性,了解地质学与地貌学、水文学、中国地理、土壤学、生物地理学、地球化学等后继学习内容之间的紧密联系也是有效方法。
精选授课内容
国家对大学本科教育要求之一是“厚基础”。在进行“地质学基础”课程教学时,应根据地理科学专业特点和学习目的,从地质学课程丰富的内容中精选出主要内容,并着重加强基本概念、基本原理和基本方法的教学,把握主次,突出重点,让学生学习起来有明确的方向和目的。由于地质学研究的主要内容是地球的物质组成、结构构造、发展历史和演化规律,因此笔者认为在地理科学专业“地质学基础”课程教学中,应以矿物、岩石、构造运动、地史为主要授课内容,拓展开来即矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩、板块构造、地质构造、地震、地质年代、地壳历史研究方法、地壳演化简史(表1)。在教学过程中,笔者结合了青海省省情以及青海师范大学地理科学专业的实际情况实践了这一授课内容,表现为授课条理清晰,学生容易掌握这门课程的框架和主要内容,效果较好。目前青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程课堂教学选用了宋春青等编写的《地质学基础》作为教材[3]。该书特点是内容较为翔实,阅读材料较多,但学生学习时也抱怨阅读量大,抓不住重点,定价太高。考虑到授课内容顺序安排、编者的个人偏好、地质学的发展、学生的个体差异等因素,笔者向学生介绍了教材的作用及其局限性,并推荐了夏邦栋主编的《普通地质学》,以及陶晓风和超主编的《普通地质学》作为参考教材,推荐了英国地质学家莱伊尔的《地质学原理》中译本以及许靖华编著的图书等作为补充,推荐了国内著名的地学期刊编辑部的网站,如《中国科学-地球科学》、《岩石学报》、《地质论评》、《第四纪研究》等作为学习的延伸。
改革教学方法
教学进度表是安排课程教学内容和进度的一种表格,它的填写对于教学有一定意义。笔者主张将教学进度表电子化,即制成Excel表格形式,教师填写好后,通过网络发送给相关人员审核、打印并集中签字盖章。这样填写方便,更改容易,省时省力。虽然已经确定了授课的主要内容,也安排了教学进度,但在课程讲授过程中还会出现重点不突出,过于注重细枝末节的问题。作为年轻教师,精力充沛,责任感强,有实践“传道、授业、解惑”的强烈冲动,试图将自己所学对学生倾囊相授,知识面扩展得太大。另外由于经验缺乏,往往把握不好该讲多少讲多深,出现本该多花时间讲的没有讲透讲明白,而应该少讲的却讲多了。这可能造成学生对重难点的把握和知识点理解的困难,并导致自己面对的是一双双迷茫的眼睛。为了改变这种状况,提高教学效果,笔者向经验丰富的老教师请教,旁听了多位教师的课程讲授,并在教学过程中不断揣摩、体会、总结和积累,获得一套较为有效的方法,教学效果大为改观。笔者讲课中按照预先的方案开展,根据学生的反应情况适时调整,根据具体情况适当发挥。在讲授过程中,尤其要注意信息传达的技巧性和有效性[4]。多媒体是一项图、文、声、像结合的信息传递技术,是提高教学效率,保证教学质量的重要手段[5]。多媒体对于地质学课程教学的优势在于[6]:图片、动画和录像等使枯燥的地质现象更加生动、形象,能吸引学生的注意力;可加深学生对复杂地质现象的理解,提高教学效果;减少教师在课堂上板书和画图的时间,提高课堂时间利用率;改善了教室的空气状况,减少了粉尘对人体的危害。鉴于此,青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程的教学也采用了多媒体手段,将之前靠板书无法展示的大量图片、影像内容生动呈现在学生眼前。
目前许多课程的教学采用了多媒体手段,但部分教师或过于迷信多媒体,或产生了惰性,或缺乏对多媒体教学的理解和技巧。笔者认为:多媒体在形象展示图片动画的同时,主要起到提纲或展示主要授课内容的作用,幻灯片上不适宜出现大篇幅的文字;授课不是读幻灯片的过程,而是教师将幻灯片上展示的主要内容通过通俗形象的语言传授给学生的过程,使其被学生接受、理解和掌握;多媒体教学不是授课的唯一手段,授课时除了用幻灯片展示图片和其他内容外,可灵活利用黑板边讲边画来讲授一些基本原理,还可利用实物,如典型的标本教学;课堂授课与作学术报告面对的对象不同,讲授方式也应有区别[4],不宜快速翻动幻灯片,要对许多重要内容强调和重复,慢下速度来让学生记笔记;可以让学生拷贝多媒体课件,便于学生学习。在教学中发现,部分学生对教材依赖性强,一旦教师授课内容安排与教材不符,就觉得不正常,很不适应。这时要和学生沟通,改变他们对教材的看法,让学生不迷信书本,教材只是一本参考书,并告诉学生将怎样安排课程内容的学习。在教学中,教会学生学习的方法也是基本目标之一,即所谓的“授之以渔”,毕竟大学四年不是其学习阶段的全部和终结,而仅仅是学习的开始。笔者要求学生在学习过程中首先认真做到预习、听讲和笔记、复习、作业这四个步骤,然后根据个人情况阅读相关书籍和文章,观看相关影视资料来开阔视野;要求学生学习过程中掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础;鼓励学生尽量用理解而不是死记硬背的方法;通过一些综合性较强的地质实例,让学生领会各部分知识间的联系,让学生朝着能力培养和学以致用方向努力。鉴于青海师范大学地理科学专业将来有学生从事中小学教育,笔者通过简单的例子说明很多问题没有所谓的“标准答案”,中小学教师应引导孩子们思想火花的迸发,以此让学生领会更为合适的教育理念。#p#分页标题#e#
重视实践教学
地质学是一门实践性很强的学科,是来源于实践又服务于实践的科学[7]。地质学课程的许多内容必须进行实践才能很好地理解,而且也只有在实践中才能掌握地质学的各种技能。因此,地质学课程不仅要讲授地质学的基本理论,使学生掌握地质学的基本概念、基本原理和基本方法,而且也应加强实践教学,让学生掌握地质学的基本技能,比如矿物、岩石、化石、构造等的鉴定和识别,地质图的阅读和编绘,偏光显微镜的使用,地质罗盘和放大镜的使用,地质剖面实测等。近年来,青海师范大学地理科学专业积极协调增加了实验场地,利用国家支持地方高校建设资金购置了部分实验标本、器具和仪器,目前“地质学基础”课程实践教学安排了室内实验和野外实习。室内实验内容包括矿物、岩石、化石以及构造的鉴定和识别(表1)。野外实习安排在四川峨眉山-都江堰地区,通过野外路线考察,实测地质剖面,让学生充分认识实习地区的岩石、地层、化石、构造和地质发展史,巩固课堂上所学的理论知识,并掌握基本方法和技能。地质图的阅读和偏光显微镜使用是地质学专业的学生必须要完成的课程训练和必须具备的能力,而对于地理科学专业的学生来说,一则没有安排专门的课程教学,在地质学课程中也没有相关知识内容,二则教学时间有限,三则可能缺乏开设这些实验的相关条件,导致许多高校地理科学专业学生没能进行地质图的阅读和偏光显微镜使用训练。在本科阶段对学生进行相关训练,让他们掌握阅读地质图和使用偏光显微镜的技能非常有意义。为此,青海师范大学地理科学专业购置了地质图、偏光显微镜和矿物岩石薄片,也在新的培养方案中增加了地质学课程实践教学的课时,拟将地质图的阅读和偏光显微镜使用纳入到室内实验中。革新实践教学方法,提高实践教学的水平和效果也是青海师范大学地理科学特色专业建设突破点之一。根据实际情况,可以通过以下措施来实施:督促学生做好课前准备工作,明确实验(实习)目的,熟悉实验(实习)内容,了解实验(实习)过程;分组实验实习,既可以减轻部分实验器材缺乏的矛盾,也可以更好地指导学生,提高教学效果;突出每次实践课的重点,强化基本功训练;在实践教学、作业批改等过程中及时发现学生学习中存在的问题,帮助其查漏补缺或纠正错误;对于对地质学较为感兴趣的学生,可以提供更多的机会进入实验室学习,也可以视情况引导其参与相关科学研究工作。另外,在课堂和实践教学中可以借鉴王家生等[8]的建议,挖掘校园内部和校园周围存在的丰富多彩的地质素材和现象。
关键词:工程地质学 教学改革 实习教学
Abstract: Engineering geology is one of the important specialized courses for civil engineering. In order to adapt to the rapid-speed development of the civil engineering, satisfy thesociety higher and higher ability request for the students of civil engineering major, and combining with the educational reform of civil engineering major, we have carried out the reform to teaching of this course. Practice has proved that the results of educational reform are satisfied, and is helpful for training students’ project consciousness and the ability of analysing and solving problems.
Keywords:engineering geology; educational reform; practice teaching
中图分类号: H319.1文献标识码:A文章编号:
引言
《工程地质》是一门实践性非常强的专业课程, 是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。近年来,随着大规模工程建设的发展,其研究领域也日益扩大。为了适应这种发展,满足社会对土木工程专业学生综合应用能力越来越高的要求,结合我校土木工程专业的教学改革试点工作,根据该课程的特点,进行了改革探索,取得较好效果。
1教学内容的改革
我们以“立足教材,跟踪发展”为指导思想,在讲授教材基本内容的同时,补充介绍了工程地质学科有关的刊物及最新的技术参考书中涉及到的工程地质新型检测方法等内容[1]。如我们介绍了随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。从而使学生能够了解工程地质学科当前新的应用及发展方向。
2实验教学内容的改革
为使学生对地质现象和地质作用有初步的感性认识,我们在加强工程地质常规实验室建设的同时,引进和购置一批先进的教学科研设备,如地质雷达、工程地震仪、直剪仪、数显电子荷载仪、孔隙水压力监测仪、大型多功能泥石流模拟系统、岩石流变仪、土体流变仪等。这些仪器对学生的动手能力和实际能力的提高有很大的促进作用。实验教学为理论教学和野外实习奠定基础。实验教学时丰富的标本模型能够激发学生的识别兴趣,提高学习积极性。但此时,学生很容易把注意力和时间花费在标本的色彩和外形上,忽视对矿物、岩石本质的认识。因此我们对传统实验内容教学方法进行改进,将矿物岩石辨识实验教学内容分四步进行[3]。第一步:给学生一定的时间任其观察各类标本模型,以满足学生的好奇心;第二步:对每一种矿物、岩石标本进行特征分析,此时最好是结合显微镜观察其内部结构,让学生了解矿物、岩石的结构构造特征;第三步:给出典型的、常见的矿物、岩石标本,要求学生在规定时间内完成其特征描述,以验证实验效果;第四步:让学生相互讨论,提出问题,以此加深对工程地质理论内容的理解,提高认识问题分析问题的能力。
不良地质现象形成过程及地质作用过程比较抽象,若采用大量的动画来模拟地质现象和地质作用的实际发生过程,让学生更能了解其发生的原理及本质,这样既提高了教学效率,也增加了学生获得的信息量.
最后为了培养学生的综合能力以及创新思维能力,我们根据工程地质课程内容的要求,结合实验设备仪器及实物。增加了综合性、研究性实验项目,事先由工程地质课堂教学教师和实验指导教师共同设计好不同的实验项目,学生根据自己的兴趣自行选择一个或几个题目进行实验。培养他们解决问题的能力,从而达到学生对科学研究方法进行一定的训练目的,同时也达到了对基本技能的训练。
3 实习教学的改革
工程地质学是一门实践性很强的科学,仅通过书本上的概念理论,而不配合一定的实习,是收不到良好的教学效果的。通过实习让学生直接观察, 增强感性认识.
3.1 做好室内实习中的思想教育, 提升实习教学的作用
室内实习主要是矿物、岩石、土的观察鉴定。有的同学认为:每次实习只是跟几十块岩土标本打交道,枯燥无味, 缺乏新奇感。有的学生来上实验课只是为了考试及格,以为走马观花就能完成实习,有的学生在实习过程中心不在焉,做实习不按实验步骤和要求进行, 应付式填写实习报告,少数学生对实验极不认真的态度和不理想的实验效果令人担忧。针对这些问题, 指导教师必须在实验前作好思想教育工作, 对实验有轻视情绪的学生,动之以情、晓之以理, 进行说服教育。抓好思想教育工作,提升实践性教学的作用和地位[2]。
3.2 做好室外实习前的准备工作, 改进实验方法, 调整实验内容
实习前的准备工作是地质实习不能忽略的环节。首先,做好实习动员工作,让学生们明确实习目的和要求。其次,应准备足够的实习中需要用到的仪器设备, 如地质标本、地质模型、地质图件、罗盘仪、地质锤、放大镜等。改进实验方法,调整实验内容,充分调动学生学习的主动性和积极性,让学生变被动的学为主动的学,达到提高实习教学的质量[4]。在野外的地质实习过程中,让学生多看多听多写多想,注重基本功的训练, 并结合工程实例,加强理论联系实践, 提高分析问题和解决问题的综合能力。教学是一个双向交流、互动的过程。针对地质实习过程中出现的问题,可以由已知物的鉴定改为部分已知物和部分未知物的鉴别。每次实习前指导教师提出实习要求及参考意见,让学生做预习,自行设计实习方案。让他们在实习中充当主角,创造条件让他们发挥想象力和创造力。有利于激发学生学习的主动性和积极性,也有利于老师及时发现实习中存在的问题,进行因材施教,提高教学质量。
3.3 启发学生思维, 建立科学的考核体系
在实习过程中, 老师与学生朝夕相处,是培养学生各种能力的一个好时期。在实习过程中学生们会提出不少问题。对于简单的概念问题, 问什么,答什么;对于比较复杂的问题,先让学生掌握分析问题的方法、弄清问题的分析思路和关键之所在,引导学生充分思考,最后找出问题的正确答案;对于难度较大的问题、模棱两可或具有多难性的问题, 可师生共同研究,找出最合理的答案(方案)。合理的评定实习成绩, 能有效调动学生的积极性, 是直接影响教学质量好坏的一个不容忽视的重要因素。过去,往往是实习报告或凭印象给分,成绩的可信度和区分度均不高,学与不学成绩相差不大。因此,建立科学实习成绩的评定体系十分必要。量化考核指标,我们将实习成绩由三部分组成:第一部分(占30% ),根据学生在实验中的态度、纪律、设计方案、操作能力和实验结果评定;第二部分(占40%)根据学生所完成的实习报告的质量评定; 第三部分(占30% ),根据考试情况决定。采用这种办法评定实习成绩能较客观反映学生对实习的态度和动手、动脑能力,能有效调动学生对实习的积极性。
4 结论
工程地质教学应该课堂讲授与实验室以及野外实习紧密联系。课堂教学是进行知识传授过程,而实验室以及实习教学对于培养学生创新能力,独立工作能力和实践能力能发挥不可替代的作用;也是教学、科研学科建设的结合点。工程地质教学改革是一个复杂的系统工程,只有坚持改革,才能紧跟时展需要,从而培养出更多适合社会需要的高素质创新人才。
参考文献
[1]肖武权.土木工程专业《工程地质》课程实践教学探讨[J].长沙铁道学院学报,2006,7(3)
[2]黄超. 工程地质野外实习与室内实验教学探讨[J].中国科技创新导刊,2011,17:21-23.
【关键词】专门水文地质学 课程安排 问题导向型 积极性
【基金项目】贵州省科技厅联合基金(黔科合LH字[2014]7617);贵州大学引进人才科研基金项目(2014-61)。
【中图分类号】P64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)11-0215-02
0 引言
高校专业课的教学过程中,要结合课程特色及学校的实际情况采取适宜的教学模式(赵建军,2010;高文,1998)。“专门水文地质学”作为水文水资源专业的应用型专业核心课程,是研究地下水勘查及其应用的技术理论和方法的课程,具有很强的综合性和应用性。教学的目的是培养学生运用所学的水文地质学理论与技术开展地下水科学研究及分析解决与地下水有关的资源、环境、地下水危害等实际问题的能力,从而为以后从事专业技术工作打下基础。鉴于该课程理论教学部分较为枯燥,在学习中,如何带动学生在学习中的积极性,使学生在轻松的环境中掌握该课程的主要内容,是该课程教学中的难点(张发明,2006;毕孔彰,2004)。笔者结合在实际教学中发现的主要问题,结合教学经验,探索该课程的教学模式。
1.课程教授过程中出现的主要问题
在课程学习后的课程设计是对 “专门水文地质学”课程知识的具体运用。根据以往实习反馈的信息发现学生在实习过程中往往不知如何开展水文地质调查工作,现象产生的原因主要有3 个方面:(1)对课程的基础概念、基本技术方法和课程的基本结构体系没有掌握;(2)无法将学习到的知识在具体的水文地质工程中进行应用,课程的教学过程中,工程实例的讲解不足;(3)对水文地质问题认识不够全面和深入,致使方案设计难以满足要求。主要原因是对水文地质调查方法的适用性没有掌握。
要解决以上问题,可以依靠优化“专门水文地质学”课程设置及探讨新的教学模式来解决。
2.“专门水文地质学”教学课程设置
“专门水文地质学”课程总体上可以分为3 个部分(曹剑峰,2014):第一部分为水文地质调查方法,是从事水文地质工作的基础和基本技术,该篇主要介绍了水文地质勘查方法种类、手段、工作阶段和工作程序,水文地质测绘,水文地质钻探,水文地质物探水文地质试验,地下水动态与均衡,水文地质调查成果等;第二部分为供水水文地质,是该书的核心和重点内容,主要内容为供水水文地质概论,供水水质评价,地下水水量计算与评价,地下水资源的合理开发利用、保护与管理等;第三部分为矿床水文地质,是应用性和针对性很强的内容,主要介绍了矿床水文地质基础知识(矿床及矿床开采的某些基本知识,矿床充水条件,矿床水文地质类型等)矿坑涌水量预测,矿床水文地质调查及矿坑水防治方法等。
根据大纲安排,教学课时为48 学时。如何在有限的时间内,使学生掌握本门课程的重点内容,成为教学内容安排的难点。笔者依据学生在实习中表现出的种种问题,在“专门水文地质学”课程设置上,考虑以下3个原则:(1)详细讲解水文地质调查方法及其适用性;(2)突出讲解供水水源、勘查阶段和使用的各种勘查方法的特点和要求;(3)适当压缩矿山水文地质勘查内容;(4)根据各行业最新工程地质勘察规范更新教学内容。根据上述原则,第一部分安排16个学时,占总学时数的33%,第二部分安排20学时,占总学时数的41%,第三部分安排12学时,占总课时的25%。
3.课程教学模式探讨
对于“专门水文地质学”这种应用型课程,使学生能够在生产实践中将学习到的知识进行应用是学习的最终目标。根据该课程特点,笔者制订了“以工程案例引导讲授课程基本理论和方法”的教学模式(图1)
图1.专门水文地质教学模式图
在教学结构模式的指导下,根据课程教学内容的特点和学生实践中所表现出来的问题,将“专门水文地质学”课程内容分为专门水文地质学理论和工程应用两个部分,两部分采用不同的教学方式。
(1)理论和方法部分突出强调各种水文地质调查方法的适用范围;供水水文地质的基本概念及计算评价方法;矿山水文地质的基本概念和技术方法。让学生认识到各种方法之间不是独立的,是相辅相成,互为补充的一项系统工程。
(2)工程应用方法的授课目的是使学生在掌握水文地质调查、评价和计算的基础上,对各种方法进行综合应用,针对不同的水文地质问题,选用合适的工程案例,首先提出问题,让学生回答这些问题应该应用何种方法和理论进行解决,然后教师依据学生回答情况,分析讲解解决问题的方法及过程中注意的问题。
4.课程教学过程
为了让学生在问题导向下掌握课程的关键内容,课程教学过程中应坚持以下内容:
(1)以不同类型的水文地质工程实例为主线,串联每堂课的关键知识点,建立知识结构体系。应以多媒体列举工程实例,提出问题,调动学生参与课题讨论的积极性,在讨论中掌握知识点,如水文地质调查中,可以结合贵州某地区水文地质调查中需要调查的项目,分析调查这些项目所需要的手段,再紧密围绕这些手段提出具体的调查方案,最后对水文地质调查的方法和要点进行总结。
(2)在“专门水文地质学”的教学中,仔细备课,认真准备工程案例,利用多媒体软件展示工程现场的细节,让学生有身临其境的感觉。同时利用启发式教学,让学生回答问题,自己主动的去寻找答案,活跃课堂氛围,使课堂教学不乏味,形成针对课程本身的良性互动。
5.结束语
(1)“专门水文地质学”是一门应用型地质课程,该课程的内容繁杂,在有限的时间内让学生们掌握该课程的重点内容就需要对课程内容进行合理设置,教学过程中突出重点内容。 (2)“专门水文地质学”的教授过程中,易结合具体工程实例,采用问题引导式教学,带动学生参与课程的积极性,同时在解答问题的过程中让学生掌握该课程的知识点。
(3)做好试卷分析,对学生没有掌握的内容对学生进行再次讲解,同时也可为未来的教学过程提供借鉴和参考。
参考文献:
[1]赵建军,王运生,巨能攀. “工程地质勘察”课程教学模式探讨[J].中国地质教育, 2010,(4):35-38.
[2]高文.现代教学的模式化研究[M]. 济南:山东教育出版社,1998.
[3]张发明, 高正夏, 袁宝远,等. 地质工程专业创新型人才培养的实践[J]. 中国地质教育,2006,(3):60-65.
[4]毕孔彰, 胡轩魁. 中国含地质类专业高等院校(系)简介[M].北京: 地质出版社, 2004.
[5]曹剑峰,迟宝明,王文科,等.专门水文地质学[M]. 北京:科学出版社,2014.
关键词:地质工程专业;生产实习内容;实习基地;实习考核
地质工程专业是主要研究如何获取地质环境条件,并分析研究人类工程活动与地质环境相互制约形式,进而研究认识、评价、改造和保护地质环境的一门科学,是地质学的一个分支,是地质学与工程学相互渗透、交叉的边缘学科。地质工程专业是地质学中的工科专业,具有较强的实践性。野外实践教学在地质工程专业人才培养过程中具有重要地位。
防灾科技学院2003年设置工程勘察与工程地震专科专业,2006年设置勘查技术与工程本科专业,2013年设置地质工程专业。2008年勘查技术与工程专业被教育部批准为“第三批高等学校特色专业建设点”,并与土木工程等相关专业一起以专业群的形式被批准为“河北省高等学校防灾减灾科技创新与人才培养高地”。
地质工程专业培养适应社会主义现代化发展需要,德、智、体、美全面发展,具备扎实的数学、力学、地质学和工程学专业基础,掌握相关课程的基本理论和基本方法,系统掌握工程勘察、工程地震等方面的专业知识和专业技能,获得岩土工程师的基本训练,具备从事岩土工程勘察、设计、施工、管理以及地震安全性评价等领域相关工作岗位工作能力的高级应用型人才。
根据地质工程专业的人才培养方案和教学计划,学生在大学期间要进行认识实习、专业实习、生产实习和毕业实习。相应的时间分别安排在大一、大二、大三的暑期和大四的第二学年。地质工程专业三年级的生产实习具有特殊而重要的意义,是学生在学习完“岩土工程勘察”“工程动力地质学”“工程地震学”“土力学”“岩体力学”“基础工程”“岩土工程测试与监测”“地下结构工程”“强震观测”“工程物探”“岩土工程设计”等专业课程之后,在教师的指导下,进一步巩固和提高专业技能,把所学的理论应用于实际的重要实践。以下就地质工程生产实习教学内容进行介绍。
1.生产实习教学内容
地质工程专业生产实习是本专业的一门集中综合实践课。该实习由地下结构与工程地质实习模块(2周)、岩土工程勘察实习模块(1周)、地震安全性评价实习模块(1周)、工程物探实习模块(2周)、基础工程设计实习模块(1周)和岩土工程设计实习模块(1周)组成。
地下结构与工程地质实习内容包括土体原位直剪试验、锚杆抗拔试验、混凝土与岩体模拟直剪试验、岩体承压板法静载试验、岩体点荷载实验、岩体平探头声波测试、岩体回弹试验、岩体松动圈声波测试、隧道净空相对位移测试及拱顶下沉量测、隧硐周边土压力检测、衬砌混凝土内力和变形监测、衬砌中钢筋应力检测、锚杆拉力量测、锚索拉力量测、土体分层沉降监测、隧硐周边土体内部位移量测、深部土体侧向变形监测、孔隙水压力量测、地下水位监测,使学生掌握原位测试的原理、方法、数据处理和工程应用。
岩土工程勘察实习模块实习内容包括岩土工程原位测试、工程地质勘探与取样勘察报告编写。通过实习进行岩土工程勘察基本理论及基本技能的训练,使学生较系统地掌握岩土工程勘察工作的方法、程序与步骤,并具有一定的解决实际问题的能力。
地震安全性评价实习模块内容包括使用地震安全性评价工作中的地震危险性分析程序,通过划分潜在震源区、确定地震活动性参数、选用合适的概率模型和衰减关系,通过分析计算,确定工程场地的抗震设防地震动参数。
工程物探实习模块要求掌握地震勘探和电法勘探的外业和内业的方案设计、现场实验和资料分析处理各项工作,通过实习使学生对地震法、电法勘探各项工作的基础知识有更深的理解,并具备开展相关工作基本能力。实习内容包括地震勘探、地基常时微动、波速测井、小应变测桩、高密度电法、地质雷达的现场测试与资料处理。
基础工程设计实习模块要求学生在学完了理论课程的基础上,综合运用所学专业知识和理论,独立完成工程建筑物(构筑物)基础设计,以及对于承载能力不够的地基提出地基处理方案并完成方案设计。
岩土工程设计实习模块要求学生综合运用所学专业知识和理论,解决基坑、挡土墙或边坡支护等岩土工程项目的分析与方案设计。
2.生产实习基地建设
地质工程专业生产实习中地震安全性评价实习模块、基础工程设计实习模块和岩土工程设计实习模块一般在机房(利用专业软件)和教室完成;地下结构与工程地质实习模块、岩土工程勘察实习模块、工程物探实习模块大部分试验需要在野外开展。考虑到每年生产实习依托工程项目不确定,以及实验设备远距离搬运安装困难特点,防灾科技学院在校园内自行设计并建设了大型地下结构与工程地质试验场,从而满足了生产实习的需求。该试验场在国内并不多见。该试验场包括地下和地上两部分,地下隧硐长50米,宽10米,设计了22个支硐供不同的试验项目使用,地下部分的建筑面积500平方米;地上部分的试验场地占地面积300余平方米;在试验场内设计了共5大类43项试验项目。这些试验项目能够满足“土力学”“岩体力学”“基础工程”“岩土工程勘察”“岩土工程测试与监测”“地下结构工程”“地震工程学”“强震观测”和“工程物探”等课程野外实验的要求。同时,也能满足勘查技术与工程专业和地质工程专业的部分生产实习实践教学要求并能开展地下结构的抗震试验和岩土体原位试验研究工作。
本试验场2010年着手设计,2013年建成并投入使用,目前设计的试验项目如下。
(1)土体与地基基础试验项目:①土体静载试验;②土体原位直剪试验;③基桩低应变测试;④桩基静载试验;⑤波速测井;⑥复合地基静载试验;⑦标准贯入试验;⑧锚杆抗拔试验;⑨钻孔旁压试验;⑩动力触探试验;11静力触探试验;12地脉动测试。
(2)岩体与硐室检测试验项目:①承压板法静载试验;②狭缝法岩体变形试验;③混凝土与岩体直剪试验;④混凝土平探头声波测试;⑤模拟围岩松动圈测试;⑥岩石点荷载试验;⑦模拟岩体平探头声波测试;⑧隧硐超前地质预报;⑨岩体回弹测试;⑩混凝土回弹测试;11衬砌完整性检测。
(3)硐室与土体监测测试项目:①隧道净空相对位移测试及拱顶下沉量测;②隧硐周边土压力检测;③衬砌混凝土内力和变形监测;④衬砌中钢筋应力检测;⑤锚杆拉力量测;⑥锚索拉力量测;⑦地表面土体水平位移及沉降监测;⑧土体分层沉降监测;⑨隧硐周边土体内部位移量测;⑩深部土体侧向变形监测;11孔隙水压力量测;12地下水位监测。
(4)地下结构检测与强震观测项目:①地下结构完整性检测;②地下结构动力响应测试;③地下结构抗震性能检测;④强震竖井观测台阵;⑤ 强震地下结构观测台阵。
(5)硐室地质现象观测:①断层观测;②硐室节理裂隙统计;③硐室素描和硐室展示图绘制。
3.教师队伍建设
实践教学的改革和创新离不开高素质专业师资队伍的建设。目前防灾科技学院地质工程专业现有专职教师 22 名,其中教授5人,副教授7人,具有博士学位的15 人。返聘工程地质专业退休老教授为实习教师和青年教师导师。老教授一方面审定生产实习的教学大纲、教学指导书和教学任务书等教学文件,另一方便对青年教师进行指导培养,促进以老带新。学校同时加强“双师”型教师培养,定期选派教师到知名高校和企事业单位进修和实践,掌握相应岗位实践技能。学校与多家生产单位开展产学研合作,聘请实践经验丰富的工程师为兼职教师,参与实习工作的指导,充实加强实践师资力量。
4.考核机制
第一,实习纪律考核,是对学生实习期间的出勤率、实习态度、动手操作等的考核,是进行素质教育的组成部分。只有亲自动手操作仪器、记录数据、处理数据,才能真正掌握整个实验各个环节。通过实习纪律考核可以督促学生积极主动地参加实习。
第二,实习图件和报告考核,即对学生每一模块实习结束后,完成的实习图件和实习报告给出成绩。
第三,答辩考核,即在生产实习结束后,学生针对实习内容进行总结汇报。通过答辩考核,教师可以了解学生系统掌握生产实习内容的程度,以及应用专业知识开展实际工作的能力;另外还可以锻炼学生理清思路、总结汇报、讲演的能力。
5.结语
本文从生产实习教学内容、实习基地建设、教师队伍建设和实习考核机制几个方面详细阐述了防灾科技学院地质工程专业三年级生产实习教学内容。根据2014年、2015年的生产实习情况,表明教学效果良好。主要表现在以下三个方面:①学生感性接触各个试验环节, 理论联系了实际;②学生的动手能力和实际操作能力提高;③学生对专业知识的理解更加深入。学生根据试验数据开展分析,又一次运用理论知识,又一次从实践到理论,完成了理论―实践―理论知识体系循环,学生利用掌握的理论知识更好地指导实践工作的开展。
参考文献:
[1]李虎杰,易发成,高德政.地质工程专业实践教学的改革与实践[J].中国地质教育,2000(04).
[2]巩 伟,张 生,陈 松,等.应用型示范高校地质工程专业实践教学体系的构建――以宿州学院为例[J].中国地质教育,2014(02).
以“地质工程数值法”教学为例,针对工程数值方法的课程特点和目前教学中存在的典型问题,分析了教学改革的必要性,提出了教学改革的教学思想与教学理念,探讨了教学改革的实施方案,包括教学内容改革、学生能力培养和具体教学方法设计。最后分析了教学改革的成果,指出了其优点和注意事项。
关键词:工程地质;数值方法;教学改革;课程建设
中图分类号:G6420 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2013)04008104
随着人类社会的进步和科学技术水平的提高,经济活动的规模也在扩大,工程建设逐渐向“高、深、大、难”发展,从而使工程地质学所面临的问题更加复杂和困难,这就迫切要求把计算机科学更广泛地引入到工程地质学领域[1]。工程地质数值法以工程地质分析为主导,以数学、力学理论为基础,以计算机技术为手段,增强了人们解决工程地质问题的能力[2]。但其传统的教学模式及授课内容已面临社会发展的严峻挑战,笔者结合近年来实际工程中与工程地质学有关的问题及多年在地质工程数值法中的教学经验, 以“地质工程数值法”的教学改革为例,分析目前高校工程数值法教学中存在的问题并提出改革方案与思路。
一、工程数值法教学中存在的问题及改革的重要性
(一)课程的学科特点
1. 与多学科相互交叉,综合性强,但教学时数相对较少
与工程数值法交叉的学科相当广泛,如地质工程数值法与地质学、数学、力学、物理、计算机科学等多门学科相关。学生在学习课程之前必须掌握微积分、常微分方程、弹性力学等基础课程,工程地质数值法还与工程地质密切相关,所以学生还需要掌握构造地质、土力学、岩体力学、地下水动力学、材料力学、结构力学等专业基础课程,否则学生将很难深刻理解课程的教学内容。此外,该课程包含多种数值模拟方法,且有较多抽象的数学概念与力学理论,但教学课时却不多,有些算法和概念不可能细致地讲解,学生相应基础知识如果不扎实,听课效果就会较差。
2. 数值模拟方法多,相应数值模拟软件多
数值计算方法加强并拓宽了解决工程问题的能力,在对不同问题的解决分
析中
,产生了多种数值分析方法,目前常用的数值分析方法主要为有限元法、有限差分法、离散元法、数值流形方法和反分析法。此外,各数值分析方法相应的数值模拟软件较多,如有限元法软件有ANSYS,RFPA,ABAQUS,3D-σ 等。而目前主要的工程地质数值分析软件有ANSYS,ABAQUS,3D-σ,FLAC,UDEC,DDA,3DEC,PFC等。在实际工程实践中,如何根据不同工程问题选取不同的数值分析软件也是从业人员必须掌握的知识。
3. 实践性要求高,与实际工程联系紧密
地质工程数值法紧密结合工程实践中的工程地质问题,具有很强的实践性。工程地质数值计算需要对工程中可能存在和发生的地质问题进行模拟,提出不良地质现象的防治方案,保证工程建设顺利进行和人民生命财产安全。因此,在教学培养中,不仅要讲授基本的数值方法和原理,更重要的是要让学生利用这些方法和原理解决实际中的各种工程地质问题。
(二)目前教学中存在的问题
1. 学生前期课程知识不足
工程地质数值方法是通过综合应用多个学科知识来解决相应工程地质问题的,与地质工程数值法相关的学科广泛,学生需熟练掌握前期课程原理,才能深刻理解教学内容,比如,学习弹塑性有限元法,学生必须对张量、矩阵、弹性力学知识有一定的了解。此外,对不同的工程地质问题,采取的数值分析方法所涉及的交叉学科均不相同。因此,地质工程数值法是一门综合性很强的课程,要求学生熟练掌握前期课程原理并具备综合应用能力。教学实践中笔者发现,某些前期课程部分学生并未学习,如弹性力学、塑性力学,还有一部分学生基础知识不够扎实,无法对前期知识进行综合利用,对授课内容学生感觉晦涩难懂。因此,在教学过程中要注意巩固和拓宽学生的前期课程知识。
2. 教学内容更新缓慢
目前国内各大学使用的教材, 内容陈旧是很突出的问题, 越来越引起广大教学工作者的注意[3]。近年来,随着工程建设的增多和规模不断加大,越来越多工程地质问题出现,工程地质数值新方法也越来越多,教学内容的陈旧与落后更加凸显,滞后于实际工程的现场应用[3]。此外,教学内容复杂繁琐也是一个重要问题。现有课程体系的教学内容过于注重系统性、完整性,与高等应用型本科教育所突出的“应用型”要求存在一定的差距[4]。工程建设中最常用的数值分析方法是有限元法、有限差分法、离散元法、数值流形法和反分析法,这些分析方法的基本原理,应用范围以及相应的软件各不相同,教师若以大量课时讲解,则导致学生实践性学习不够。
3. 实践能力培养不足
工程数值法终归是为实际工程服务,实践性强。课程难,课时较少,课堂教学时间长,导致实践性教学时间大幅度减少,学生分析问题、解决问题能力难以得到培养。而传统教学以传授书本知识为主,以课堂教学为中心的教学模式忽视了对学生实践能力的培养,难以跟上目前的国际化、信息化、全球经济化的发展趋势。针对社会对信息型、复合型人才要求,专业教师在教学中,不能拘泥于理论知识的讲解,更要想方设法鼓励学生多动手、多实践,以培养学生综合分析问题和解决问题的能力。
(三)教学改革的重要性
近年来数值模拟在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视,已经成为解决复杂工程分析计算问题的有效途径[5]。
作为地质工程、岩土工程、地下工程、水利工程、采矿工程等诸多学科的专业基础课,地质工程数值方法被广泛应用于采矿工程、岩土工程、石油工程、水利工程、交通运输工程和地下工程等众多工程学科,而且随着工程建设的增多和规模不断加大,将给工程地质学带来许多新的复杂课题[2]。因此,高等学校工程数值模拟教学情况,在一定程度上影响高校相关专业人才在实际工程中解决相应问题的能力,而过去传统的教学模式以及教学内容将很难跟上日益发展的工程建设需要,教学改革势在必行,同时也对相关专业人才的培养具有重要作用。
二、教学改革的教学思想与教学理念
(一)以科研促进教学,保证教学质量
高校承担着培养高素质创新型人才的使命,科研则是培养本科生创新能力的重要途径。因此,只有坚持科研促进教学的方针,才能重塑高校以教学为中心的共识,形成重视人才培养的舆论导向和思想支撑。任课教师应立足科技前沿,通过研究性学习不断提高自身业务水平和教学能力,并将科研成果转变为公共知识,克服教材内容滞后于最新科技知识的不足,加速提高学生科研素养和专业知识水平,从而保证教学质量。
(二)以学生为主体,教师为主导
工程数值法教学强调学生为主体,教师为主导的师生关系,坚持交往互动的教学方式,将教师的角色由知识传授者转变为学生学习的引导者和促进者。教师在制定教学计划时,首先考虑学生的实际情况,如认知水平、兴趣特点,再考虑教学方法、教学内容,在教学过程中师生共同开发课程、丰富课程,让学生也成为课程建设发展的主人。
(三)理论与实践结合,过程与结果并重
实践教学是巩固理论知识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质人才的重要环节。工程地质学是一门理论性和实践性都很强的综合性学科,因此在保证专业理论教学的同时,应注重实践教学,着重培养学生发现问题、解决问题的能力。
结论表征一个学科的探究结果,过程体现了该学科的探究方法。因此,应重视教学过程对人才培养的作用,鼓励并引导学生在学习过程中发现问题、分析问题、解决问题,从而展示聪明才智,收获经验方法,形成独特个性。
三、教学改革实施与具体设计方案
(一)教学改革实施
1. 强化前期的课程训练,注重学科交叉
针对学生基础知识不够扎实、课程内容较难理解的问题,笔者强化了前期的课程教育,注重基础原理的讲解,并构建好相应的理论体系,让学生能够举一反三。将理论知识与实际问题结合,以激发学生的学习兴趣。在教学中,笔者适当复习了张量、矩阵、偏微分和力学等相应基础知识,使多个学科与地质工程数值法之间形成一个立体的构架,既加强了学生的专业基础,又培养了学生的综合能力。
2. 合理制定教学内容
笔者选用的教材为何满潮教授主编的《工程地质数值法》[2],该书主要介绍了工程地质中主要的数值分析方法,并附有多个数值分析实例。这有助于学生对基本知识、理论和方法的理解与掌握。
教学中,应注重因材施教,灵活调整教学内容和重点。在本科生的教学中,由于大部分学生都只学习过有限元法,对有限差分法、离散元法等不是很熟悉,笔者就把教学重点放在有限元法上,详细讲解该方法的基本原理、求解方法和实际工程案例,而对其他方法只讲解最重要的概念、理论与方法,内容力求少而精。而在研究生的教学中,除了全面讲解教材内容,笔者还选取了日本名古屋工业大学张锋教授的专著《计算土力学》[6]作为教学参考书,并鼓励学生多阅读相关文献,以提高学生的专业知识,熟练掌握各种数值分析方法。
3. 注重培养学生的能力
工程数值方法的教学,目的是让学生能够全面、系统地掌握相应知识,核心在于提高学生的实践能力、创新能力和解决问题的能力,重点应该落于实践上。笔者在教学中,特别注重学生实践能力的培养,鼓励学生多动手。给与学生多个典型工程地质案例让其进行分析模拟,学生寻求解决问题方法的同时,能力全面提高。注重学生解决问题的过程,寻求解决问题的方法和策略比获得一个结论本身更重要。
(二)教学方法设计
1. 引入研究生助教
针对有时教师较忙,无法及时为学生进行答疑的问题,通过引入研究生助教,让学生基础性、概念性的问题能够得以迅速解答。
2. 让学生走向讲台
为杜绝“填鸭式”教学现象,教学过程中,笔者精心挑选了多个重要的知识,从而凝聚为不同的专题,在课堂上留下一定的时间,让学生走上讲台讲授。为了能使自己的讲演精彩,学生会尽心尽力制作演讲PPT,这不仅提高了其对基础知识的掌握,还提高了学生使用多媒体的能力[7]。
3.引入案例教学
课程的核心任务是应用数值分析手段解决与工程相关的地质体问题,如地基岩土体、边坡、井巷围岩、坝基库岸的稳定性。针对这一核心任务并结合专业特色,课程采用案例式的教学方式,以案例为基本素材,以实际工程案例为背景,把学生带入特定的教学情境中分析问题、解决问题,培养学生理论应用能力,并使学生形成一定技能、技巧。案例教学法具有情境性、主体性、互动性、问题性以及实践性等特点。
4. 引入模拟教学
课程围绕一个特定的工程问题,要求学生分组讨论,提出解决方案,并选用合适的数值方法及计算软件解决问题,然后各小组展示计算成果,相互交流。通过这种模拟教学帮助学生转变学习方法和态度,从课堂的“观众”变为课堂的“演员”,让学生主动去探索、发现、思考知识的意义,主动去搜集资料,并且自觉地将当前知识与已知事物的认知结构相联系,在实践中培养学生的创新能力、学习能力和动手能力,并在成果展示环节中培养学生的表达能力和交流沟通能力。
5. 考核方式改革
为了进一步提高学生的实践能力,杜绝学生“考前突击、考后即忘”的问题,笔者改变以试卷成绩为主的单一考评方式,采用与改革目标相一致的多元化综合成绩评定形式。即总成绩由平时成绩和期末成绩组成,平时成绩包括平时作业、出勤、上课表现,注重对学习过程的评价。平时认真记录学生的自学情况、课堂提问、参与讨论和创造力加分等内容。笔者摈弃了期末考试作为期末成绩的标准,而是精心选取了多个与岩土工程密切相关的专业问题,让学生进行数值模拟分析,写出相应的作业报告作为期末成绩评定标准。如此促进学生的学习能动性,提高学生实际操作能力。并且,尽可能给每个学生不同的数值模拟问题以避免学生相互抄袭的可能。
四、结语
工程数值方法需要综合运用多门学科知识,解决实际工程地质问题,其研究的内容丰富,这对该学科的教学造成一定困难,也为课程教学改革创造了条件。因此,在今后的教学过程中,必须顺应现代工程地质与计算机科学的发展,改变传统的教学模式,着重加强基础知识的教学,提高学生的实际能力,使学生既有较好的理论分析基础,又具较强的解决实际工程地质问题的能力。
文章以“地质工程数值法”为例,针对课程特点和目前教学中存在的典型问题,提出了教学改革的思想与理念,实施了改革方案。改革实践的结果证明,新的培养模式下地质工程数值法课程的教学效果有了明显提高,学生的分析能力、解决问题能力、实际动手能力和计算机应用能力都得到明显提升。例如:为验证数值模拟结果的正确性,有的学生算出了数值问题的理论解,有的通过其他数值模拟软件进行相互验证,这些进一步巩固了学生相应知识的学习与应用,也促进了学生自主学习相关内容以
解决相应问题。
教学改革是一场持久战,存在许多问题,需要不断地进行改进和完善,笔者目前正在建立相应的数值法教学案例库,随着案例库的完善,能为后人教学提供很大便利,把工程数值方法教学推上一个更高的台阶。
参考文献:
[1]黄云飞, 冯静. 计算工程地质学[M].北京:兵器工业出版社,1992.
[2]何满潮. 工程地质数值法[M]. 北京: 科学出版社,2006.
[3]黄明奎. 岩石力学课程教学改革与思考[J].高等建筑教育,2008,17(4):82-84.
[4]王忠福.高等学校地质工程数值法课程教学改革的研究[J].中国科教创新导刊,2010,(16):67-67.
[5]杨世浩,郑明燕.土木工程数值模拟及应用教学的改革与实践[J].中国水运,2006,6(8):66-67.
[6]张锋. 计算土力学[M]. 北京: 人民交通出版社,2007.
[7]黄雨,卞国强,叶为民. 土木工程专业“工程地质学”双语教学改革试探[J].高等建筑教育,2009,18(2):97-101.
Teaching reform on engineering numerical methods: a case study in numerical methods of geological engineering
HUANG Yua,b,LIU Chengweia
(a. Department of Geotechnical Engineering, College of Civil Engineering;b.Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering of Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 200092, P.R. China)
Abstract:
关键词:油气田勘探;教学方法;教学思路
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0137-02
《油气田勘探》是油气资源勘查工程专业的一门核心必修课程,对于学生掌握油气勘探的基本任务与工作程序、油气勘探各阶段的工程部署设计方法、不同类型勘探资料录取要求、了解油气勘探综合评价与决策方法等具有十分重要的意义。但是,由于本课程综合性很强、实践性也很强,因此必须采取有针对性的教学思路和方法,才能使学生建立起“油气勘探系统”的理念,系统掌握油气勘探各阶段的根本任务、各阶段之间的内在联系、各种资料的综合应用等。
一、《油气田勘探》课的性质与特点
1.《油气田勘探》课程的基本性质。通过与《石油地质学》的比较,就能很容易理解《油气田勘探》课程的基本性质。《石油地质学》是油气资源勘查工程专业的一门核心课程,其根本任务是阐明石油地质三大核心理论问题,即:①石油天然气的成因问题;②油气藏的类型及其形成机理问题;③油气资源的时空分布规律问题。这三方面的理论是油气勘探最根本的理论基础。而《油气田勘探》课的核心是阐明如何来实现油气勘探中的三个核心目标。这三个目标分别是①高效:提高勘探的成功率,降低勘探风险;②快速:缩短勘探周期,加速勘探进程;③经济:以尽量少的勘探投入探明更多的油气储量。因此,《石油地质学》与《油气田勘探》的关系是理论与实践的关系,是理论基础与方法应用的关系。《油气田勘探》作为《石油地质学》的延伸和实践部分,是以《石油地质学》的基本理论和《油气田勘探》的经济规律为指导,系统阐述油气勘探预测方法与技术、油气勘探程序与部署设计、油气勘探评价与决策以及油气勘探管理的一门综合性应用课程。如果说《石油地质学》是找油的理论指南,属于理论地质学的范畴,那么,《油气田勘探》就是找油的方法论,因此属于方法地质学的范畴。
2.《油气田勘探》课程的基本特点。作为油气资源勘查专业的一门核心课程,《油气田勘探》具有以下两个显著特点:第一,《油气田勘探》处在整个专业培养计划中课程体系金字塔的顶端部位,具有综合性强的特点。石油地质专业的课程体系一般可以划分为四个层次。第一层次为基础科学课程,包括数学、物理、化学、地理学等;第二层次为地质学基础课程,主要涉及地质学基础原理,如矿物学、岩石学、沉积学、构造地质学等;第三层次为专业基础课程,其内容与石油勘探开发紧密相关,包括地球物理勘探、油气录井工程、油气资源遥感等。第四层次则属于综合应用层次,包括《油气田勘探》和《油气开发地质》两门课程,前者偏于油气勘探,后者偏于油气开发。内容涉及知识面广,综合性很强。由于该课程属于“上层建筑”,综合性极强,因此,对于授课教师而言,要讲好每一堂课,就必须广泛收集有关油气勘探方面的历史素材,对油气勘探的历史经验和教训开展一定的总结和研究,同时具备一定的工业经验,具体承担过与油气勘探相关的科学研究,才能在授课过程中做到游刃有余。
二、《油气田勘探》课程教学思路与方法
《油气田勘探》课程的核心内容包括:勘探方法与技术、勘探程序与阶段、勘探部署与设计、勘探评价与决策四个有机组成部分。各部分教学内容的侧重点不一样,教学思路也应该区别对待,才能获得良好的教学效果。
1.勘探方法与技术――“启发式教学”。油气勘探的方法包括地质方法、地球物理方法、地球化学方法、钻井工程方法等,这些勘探方法的具体原理已经在专业基础课程部分进行了介绍,在《油气田勘探》课程中主要是侧重各种方法在勘探中如果具体加以应用,特别要强调各种方法的优势与不足,要针对勘探任务和目标,采取最佳的技术组合以达到最佳的勘探效果。因此在该内容的教学中,应采取启发式的教学方法。因为学生已经具备了这方面的基础理论知识。启发式教学,强调从学生的实际出发,以学生为学习的主体,引导学生积极思考,使他们自觉地完成学习任务,从而达到培养和提高学生分析和解决问题的能力的目的。具体到授课的过程中,教师要设计出有一定深度的思考题,特别是要注意创设情境,以激发学生的学习兴趣,启发学生积极思考。
2.勘探程序与阶段――“对比式教学”。对比教学就是把彼此有一定联系或者有相同条件的两种或两种以上的事物加以比较的方法,帮助人们区别事物的相同点和不同点,更深刻地理解事物的特点、本质及其规律。因此,对比是一种积极的思维过程。对比式教学法非常适用于油气勘探程序和勘探阶段这部分内容的讲授。“勘探勘探,先勘后探”,油气勘探必须遵循一定的程序,才能达到“快速、有效、经济”发现油气田,探明油气地质储量与经济价值的目标,特别强调“从整体到局部,由粗到精”的客观认识过程。首先,要从盆地整体着手系统解剖盆地的基本石油地质条件,然后选择有利的生油凹陷及周边进行勘探,力争早日发现油气田,发现油气田后再采用相应的技术手段去评价油气储量规模及其开发可行性。因此,勘探的阶段性是非常明确的。在具体授课过程中,在确定勘探阶段划分的基础上,对不同阶段的勘探对象、根本任务、主要成果、重点研究的内容、勘探综合评价方法等进行对比,让学生尽快建立勘探程序的概念和勘探的整体思路。在勘探阶段各部分内容(大区概查、盆地普查、区域详查、圈闭预探、油气藏评价勘探)的讲解过程中,可以重点讲解第一部分,其余四个阶段的教学,则可以以例子的形式,引导学生按照第一阶段的教学内容去自己分析和思考。这样就可以达到又快又好的教学效果。
3.勘探部署与设计――“研讨式教学”。油气勘探部署与设计,包括野外地质、地球物理、地球化学、油气钻井等设计内容,是油气勘探工作的重要环节。由于油气勘探工作风险众多,包括地质风险、工程和技术风险、政治和经济风险、自然灾害风险等,因此在勘探部署设计的过程中,必须重视这些风险,特别是地质上的风险性,因为它是所有风险中最常见的。在油气勘探部署与设计部分的教学中,重点内容在于各种部署设计的目标、地质条件分析和风险分析。因此,在教学实施过程中,可以采取研讨式教学的方法。所谓研讨式教学,就是指教师按照一定的教学目的,围绕教学内容与教学内容紧密相关的重点和难点提出问题,让学生运用所学的理论知识,通过独立思考和相互探讨,来分析解答。以预探井的井位设计为例,老师应根据预探井设计的目的和设计原则,设计出有一定复杂程度的勘探区带,并给定一定的石油地质背景条件(如构造、地层、岩性、圈闭类型),让学生先分为几个小组,每个小组提出各自的设计方案,然后组织学生讨论。主要目的并不在于非得让学生拿出绝对正确的方案,因此也就是在教师的具体指导下,充分发挥学生的主体作用,通过学生自我学习、自我教育、自我提高来达到获取知识和强化能力培养的目标。
4.勘探评价与决策――“辨析式教学”。勘探评价与决策部分,主要是介绍油气勘探不同阶段的勘探总结评价技术,以及在此基础上如果进行勘探决策与目标优选。评价部分主要是讲思路,即评价哪些内容,如何进行评价;决策部分则主要是讲策略,即通过怎样的思路来决策。前者是基础,后者是目标。对于这一类问题的教学,可以采取所谓辨析式教学方法,它是指针对教学中的某一具体内容,确定辨点,让学生在独立思考的基础上进行交流、辨析,最后指出问题的症结所在,也就是授课所要解决的重点问题。在勘探区带和圈闭等目标地优选上特别值得应用该类教学方法。以圈闭的的评价优选为例,通过对圈闭油源供应、圈闭形成演化历史、储集层质量、油气保存条件等地质评价内容得到了两个圈闭A和B的地质条件得分(假设A-0.65;B-0.85),同事通过对圈闭规模、储层物性等参数的分析开展了圈闭资源评价,预测出了两个圈闭可能的含油气规模(A-5000万吨;B-1000万吨),如果在勘探经费有限的条件下,最先考虑钻探哪个圈闭?围绕这一问题可以引导学生进行辩论,是选A还是选B。学生在辩论的过程中必然会认识到地质风险大小和勘探经济价值高低的问题。关键是老师要引导学生在决策的过程中要考虑到勘探阶段的因素。如果在一个盆地勘探过程中,久攻不破,那么这时候重点是考虑地质风险,因为及早突破出油关对整个盆地的勘探意义重大,这时候应选B;如果勘探处于中后期,目标是发现大油气田,这种情况下,出油关已经突破了,那就可以选A而宁可冒无油的风险。在学生辨析的基础上,老师可以引出圈闭优选过程中“保守型决策”、“冒险性决策”、“保险型决策”等不同决策思维模式。针对“保险型”的决策模式,教师可以进一步提出问题“如果有几十个圈闭,那么如何来构建一个定量指标,以确定他们钻探的前后顺序”,这样可以进一步让学生提出各种可能假设,逐步引导学生去考虑“数据归一化”、“加权求和”等问题,这样就可以达到水到渠成的教学效果。
《油气田勘探》课程具有综合性强、实践性强的特点,对该课程的教学的双方――教师和学生都提出了更高的要求。为了提高教学质量和效果,教师应该根据不同的教学内容,提出有针对性的教学思路。对勘探技术与方法,应采取启发式教学,使学生自我发现各种方法和原理的差别、各自的应用条件,以及各自的技术优势与技术缺陷;对于勘探程序及阶段,则应该采取对比式教学方法,举一反三,通过对比,建立不同阶段的目标、勘探手段、研究方法等明确的概念和认识;对于勘探部署与设计,研讨式教学方法可以使学生找准分析问题的思路,达到主动获取知识和强化能力培养的目标。对勘探评价与决策,应采用辨析式教学方法,使学生从辩论中去更深刻领会各种决策模式和思维方法。
参考文献:
[1]庞雄奇,张树林,吴欣松.油气田勘探[M].石油工业出版社,北京:2006.
[2]尹德今.论启发式教学[J].绥化师专学报,1995,(2).
[3]秦婷.浅谈比较式教学法在高中音乐鉴赏中的应用[J].音乐教学,2010,(23):31-33.
[4]韩英.比较教学法在对外汉语中的应用[J].佳木斯大学学报,2010,(16):163-164.
[5]吴国平.高校法学教育研讨式教学法探析[J].太平洋学报,2008(6):46-47.
[6]辛仁臣,李桂范.试论本科教学中的研讨式教学法[J].中国地质教育,2006,15(2):53-56.
1石油工程地质勘测方法与原则
石油工程地质勘查的主要方法主要包括:地石油工程质地质测绘、石油工程地质勘测、地球物理勘测、石油工程地质测试、石油工程地质长期观察等等。在注意其有用性和和适用性的的基础上,结合自然地理环境和沿线的地质条件,并且坚持点面结合由浅入深的原则,总体运用遥感、全球定位系统、石油工程地质勘查与测绘、物探、钻探、原位测试、石油工程地质和水文地质测试等方法进行观测,为地质和施工做详细全面准确的信息。随着社会发展的需要,社会石油工程面临的问题越来越复杂,范围越来越广,传统的工作方法已经难以有效合理的解决这些问题,这就更要求地质勘查要朝规范化、标准化的方向发展。同时,在勘查的过程中要有意识地运用新的有效的技术和办法,尤其是要注意计算机技术在其中的使用情况,运用计算机技术不仅能够对资料信息进行细致精确地分析,以进行科学系统地管理,提高工作的效率,比如在绘制地质石油工程图以及质保统计分析,还可以模拟复杂的难以描述的演示过程,有利于制定出科学可行的实行方案,此外运用计算机技术还可以对已经设计好的石油工程设计方案进行施工模拟,并且做出合理的而评价结论,有利于石油工程使们能够地发现勘查盲区以及错误不足的地方,及时地修订方案,这样不仅可以节省很多资金,还可以节省很多人力和避免不必要的伤亡。
2石油石油工程地质勘察相关问题分析
2.1石油石油工程地质勘察的质量问题
总结地质勘查,可以看出明显地问题就是:石油工程概念模糊不清,勘查的重点内容不明确,没有针对性,方法落后或者不适宜;选定的石油工程地质分析所使用的理论、计算公式都与现实实际有比较大的不符,所适用的物理意义易混淆,不清晰;勘查报告里的地质条件不能够清楚地表达,重要的地质石油工程没有明确的界限,论证也而不能有力地反应提出的问题,问题漏洞或者结论性的错误,甚至有的没有报告结论或者没有充分地勘查就妄下结论。这些问题通常导致石油工程的审查批示工作不能够一步到位,拖拖拉拉,耽误建设时机,即使开工也会使得石油工程建设后患无穷,这种情况的后果难以想象。
2.2相关专业的理解问题
第一种情况是地质工程师没有广博的知识,对其他专业或者领域的内容没有比较熟悉的掌握,这就要求地质师领域专业的学习。第二种是设计施工等有关专业对石油工程地质的缺乏理解,比如:不明白地质却提出一些不实际的勘查要求,有些是由设计人员直接确定勘测的内容和范围,有的设计人员不懂地质领域设计出不切实际的石油工程计划,还有就是不能够尊重自然规律,强制施工,给自然地质结构带来破坏,造成严重的事故。经常可以看到事故一出,问题的责任就被顺理成章地推到了地质师的身上,让地质人员感到莫名其妙,甚是委屈。在这里引用在石油工程地质学界著名的专家孙广中的一句话:“事实上,在地质石油工程的实践活动中,脱离实际的例子很多,一般来说,地质石油工程中出现事故的绝大部分的原因是设计和施工没有联系实际情况,或者是没有弄清楚石油工程的地质情况就开始进行设计。如果没有了物质基础,则理论必然会做出错误结论。”潘家峥等专家前辈早已经强调过地质学水工,水工学地质,充分地表明专业之间的互相渗透和交叉性,这些前辈早就给我们指明了关键之处,主要还是要看我们的实际行动了。
2.3勘测周期不合理的问题
其实我们都应该知道,从石油工程地质的勘查到地质报告的上交需要一定的时间的即一定的周期。但是缺乏这些常识的例子还是存在的,比如:缺乏前期的对于石油工程建设的基础性的研究,但是一经达成项目就要要求马上写出地质报告;还有些石油工程刚刚提交了可研究性报告,就被要求立刻提交初设报告。这些情况一般多出现在地方性的小型石油工程中,国家性的大型石油工程几乎没有这种不严谨、不负责的懈怠的现象。没有充足的研究周期会使得石油工程设计的地质条件不清楚,造成投资难以控制,施工时问题重重,多次修改或者重新制定方案,以及对于承包商的巨额赔款等严重的后果。还有可能为后来的安全问题埋下隐患,造成重大的石油工程事故。
2.4规程规范的问题
在石油工程建设的是否规范、符合规定这一问题上不合理现象还是很多,甚至出现混乱的场面。例如:在设计阶段,水利系统和水电系统具体内容是不一样的,其相应的规程规范也是不一样的。经过约十年的编写与不断地报批,在一九九九年国家才颁布了相关的标准《水利水电石油工程地质勘察规范》,由于我国在勘测的程序以及应用新的技术水平上都已经明显地差当代的发展的一大截儿,所以这个颁布还是不免会很难把握、实施并发挥应有的作用。还有一部让人比较困惑的国家办不到的相关标准《岩土石油工程勘察规范》,这是一部并不完全符合水电水利的实际情况,可是国家建设部的石油工程勘测的督导机构将此文件作为对水利水电进行勘察的质量检查的根据,这使被勘测的单位需要准备两套符合规定的地质报告来应付审查与检查。我国的实际情况是关于地质勘察规范出台所需要的时间很长,从制定到确立是需要一定的周期的,根本不能满足石油工程建设应该遵守的什么样的规范。自从水电和水利分离以后,虽然石油工程地质的工作性质在专业上是没有改变的,可是却依然有不同的勘查程序以及技术标准,我们不能让这种情况持续下去,这样不利于水电事业的长足发展,所以要急迫地找到解决这一问题的方法或者协调方案。
2.5人才问题
只有高水平高素质的地质师才能对于石油工程建设的勘查得出高质量高水平的地质分析结果和报告。其准确度以及深度都是难得的。想要培养一个地质专家,具有石油工程分析能力的能够应对复杂地质问题的真正的地质专家是极其不容易的。地质学科一直是比较冷门的专业,出了特别的爱好,一般的学生是不会选择这样的专业,这就导致学生源少,想要人才辈出就是难上加难,所谓的两三年的加强型培养即通过两三年的的集中专业培养就有会有真正的精通地质的人才是绝对不可能的,没有至少十年的时间,没有大量的实地考察研究以及实践的指导、自身的敬业爱业的精神,是不可能有真正的地质师的,还要坚持理论和实际相联系,其他相关的学科的交叉性学习和渗透。可以这么说,培养一名真正的地质师的难度远远超过培养教授、研究员或者博士。随着社会的不断发展和市场竞争日益激烈,对地质师的要求也是逐渐提高,其中不得不说的是跨多专业的复合型人才,只有这样的人才才能适应社会的需要,满足国家的石油工程建设项目。当代竞争的本质就是人与人之间、人才与人才之间的竞争,所以要想地质科学获得长足发展,满足国家的发展需要和竞争的需求,就要以培养复合型地质师为战略目标。我们的勘测队伍要逐步地有计划地走向国际市场,学习先进的技术经验、借鉴优秀的理论成果,进行学术交流,推动和理论创新,实现进一步的发展。此外,我们还需要注重高素质人才的培养和人才资源的开发。
2.6技术管理问题
实践教学主要包括实验室教学实习以及野外实践教学,国内外对地质学人才培养的经验表明,实践教学是地质学人才培养的重要途径。本课程的实践教学环节,不仅有助于学生深入理解和掌握所学知识,激发学生的学习热情和积极性,提高教学质量和效率,而且是培养学生形成创新意识的有效途径。经过多年努力,我校已建成了水文地质学基础实验室,学生能在室内测定松散岩石孔隙度、持水度、给水度、渗透系数以及土体毛细水上升高度等重要的水文地质参数。野外实践教学方面,主要通过抽水试验和渗水试验的练习,让学生了解从前期准备到现场试验、数据记录及分析,进而求取场地的渗透系数、导水系数及贮水系数等重要水文地质参数的过程。同时,还要求学生练习编制潜水等水位线图及潜水位埋藏深度图、编制承压水等水压线图、分析地下水化学成分形成作用、研究岩溶及岩溶水的发育规律以及帮助学生认识水文地质图等。在实践教学过程中,充分发挥学生的学习积极性,学生在实践中观察到的现象和发现的问题与书本上的理论知识进行对比、验证,加深了对知识的理解和掌握,提高了实际动手能力。学习完本课程后,再组织学生到黄壁庄实习基地,在具体教学过程中,以全面训练为主,使学生掌握野外剖面测量、水文地质填图、资料整理、绘制图件和编写报告的方法与技能和野外地质工作的一般程序。从实践教学效果来看,实践课在很大程度上激发了学生的学习积极性和主动性,学生普遍反映动手能力以及分析问题的能力等普遍得到提高。
2调整考试方法,注重能力的培养
在教学过程中发现,很多基础而实用的知识不便于拿到试卷上对学生进行考核,前期的考试方法,多注重死记硬背知识,一定程度上束缚了学生实际动手能力以及创造能力的发展,为此对考试方法进行了适当调整。对本课程学生的考核,不仅有期末考试成绩,还增加了实验成绩、课堂表现成绩、课后习题成绩等3项。期末考试试题从编制的试题库中选取,不便于拿到试卷上考试的知识点主要放到实验课以及以课堂提问的方式进行考核。制定了这样一套考核方案后,学生不再只关注最后一次期末考试,更注重了平时各个方面的平衡发展,把对期末考试的压力分配到平时各个环节,不再以一套试卷评定学生的知识掌握情况。该套方案的实施较真实地反映出学生的独立地分析问题和解决问题的能力,同时也兼顾了学生自学能力、动手能力等各方面的发展。
3重视理论与实际结合,增强知识实用性
常言道:“台上一分钟,台下十年功。”各位老师只有努力加强专业知识及教育教学方法的积累,提高自身对专业知识的掌握程度,才能将专业知识很好地传授给学生。专业教师提高自身水平及能力的一种重要途径就是进行科学研究,努力提高自身科学素养,才能很好地把握本专业、本学科的发展动态和方向,及时将前沿科研成果引入教学,增强课程内容的广度和深度,明确所讲知识和方法的适用范围,对适用性强的知识和方法才会有更好的把握。同时可以将科研过程中遇到的困难,以及如何克服困难最终完成项目的过程介绍给学生,激发学生的学习兴趣,促进学生科学思维的形成。比如,讲第十一章裂隙水的时候,将作者正在实施的“云南省元阳县大坪金矿水工环地质勘查”项目研究成果和经验介绍给学生,让学生们练习设计勘查内容及任务等,然后将实际中遇到的难题,如何穿越重重高山进行实地调查,以及采用多种方法进行闪长岩地区矿坑涌水量预测等情况逐一给学生讲解,极大地激发了学生学习的兴趣,活跃了课堂氛围,学生们也有的放矢地进行了学习。
4课下交流,深入学生,因势利导