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工程地质学样例十一篇

时间:2023-03-07 15:21:11

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇工程地质学范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

工程地质学

篇1

2、白云母(Muscovite)也叫普通云母、钾云母或云母,是云母类矿物中的一种。白云母是良好的电绝缘体和热绝缘体,并且它能够大量出产,因此具有重要的经济价值。一般它产于变质岩中,但也产于花岗岩等岩石中。白云母并非只是白色,它可以是较淡的褐、绿、红色到无色,具有玻璃光泽到丝绢光泽。形状为大板块状,六方晶体或细粒的集合体。

3、角闪石是角闪石族矿物的总称,角闪石属闪石族中一员,是镁、铁、钙、钠、铝等的硅酸盐或铝硅酸盐矿物。与辉石族形态、组成相近,而以含OH为区别。角闪石这个单字(hornblende)本身反映出两种独立的矿物:铁角闪石和镁角闪石,若不用化学试验无法将两者区别开来。

4、黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。成分中通常含钴、镍和硒,具有NaCl型晶体结构。成分相同而属于正交(斜方)晶系的称为白铁矿。成分中还常存在微量的钴、镍、铜、金、硒等元素,含量较高时可在提取硫的过程中综合回收和利用。

5、高岭石是长石和其他硅酸盐矿物天然蚀变的产物,是一种含水的铝硅酸盐。它还包括地开石、珍珠石和埃洛石及成分类似但非晶质的水铝英石,因此叫作一它们属于粘土矿物。

6、方解石是一种碳酸钙矿物,天然碳酸钙中最常见的就是它。因此,方解石是一种分布很广的矿物。方解石的晶体形状多种多样,它们的集合体可以是一簇簇的晶体,也可以是粒状、块状、纤维状、钟乳状、土状等等。敲击方解石可以得到很多方形碎块,故名方解石。

7、辉石 (Ca,Mg,Fe,Al)2(Si,Al)2O6 单晶体为短柱状,横切面呈近正八边形,集合体为粒状。绿黑色或黑色。玻璃光泽。硬度5-6。有平行柱状的两组解理,交角应为56。相对密度3.02-3.45,随着含Fe量增高而加大。

篇2

【Abstract】Practical teaching will be reinforced in higher school.And cultivating practical talents will be the key direction.“Engineering geology”is just the course which needs reinforcing the practical teaching.According to the engineering case,this paper has analysed the importance of practical teaching of“Engineering geology”in the modern engineering construction field.And the thinking of practical teaching has been summarized.

【Key words】Engineering geology;Engineering practice;Educational reform

根据我国2010-2020年中长期教育改革和发展规划纲要,全国高等学校结合专业和人才培养要求,加强实践教学环节,向应用型人才的培养方向转变。应用型本科人才培养的目标突出表现为培养具备继续学习能力的高素质应用型、技术技能型、复合型人才。而《工程地质学》正是在这一背景下的需要加强实践型教学的课程。在工程建设领域,无论是建筑工程、道路工程,还是水利水运工程和矿业工程,大量成功或失败工程案例都表明只有充分重视建(构)筑物所处的地质环境,协调人、工程与环境的关系,才可能得到自然的尊重,创造人类历史的文明。正是认识到这一点,各大院校中相关专业开设有《工程地质学》这门课程,也足以显示了该课程的专业基础性和重要性。

1 工程地质学在应用型本科教学中的定位

《工程地质学》是研究和解决与工程建设相关的地质问题,为工程建设服务的一门学科,是工程地质专业的一门重要专业课,也是岩土工程、矿业工程等其他非地质专业的专业基础课[3],与工程建设活动紧密的结合在一起。各种大型工程活动都在一定的地质环境中才能进行,研究工程建设与地质环境之间的相互制约、相互影响就是工程地质学的主要内容。因此,《工程地质学》运用地质学理论和方法研究地质环境,查明地质灾害的规律和防治对策,以确保工程建设安全、经济和正常运行。工程地质学的主要内容包括多个方面,如岩土体的属性、地壳的动力地质作用、工程稳定性等等。工程地质学的研究方法也是多种多样的,有地质学方法、室内实验和现场测试方法、计算和模拟方法等等。按照以“建设工程中的工程地质问题”为目标,课程所构建的框架和内容如图1。

2 工程建设中的地质问题

《工程地质学》这门课程实践性较强[4-5],涉及到的工程地质问题非常广泛,如与生产建设紧密相关的建筑工程、采矿工程、水利水电工程、交通运输工程等都与工程地质问题紧密联系(图2)。

发生的地质问题主要有区域稳定问题,如活断层、地震、水库诱发地震、砂土液化和地面沉降等等。搞清楚这些地质问题发育的规律性,对于工程建设选址具有重要意义。另外还有岩土体稳定性问题,如斜坡稳定、洞室稳定、地基岩土体稳定的成因、发展史和力学机制的分析等,这些用于具体场地稳定性评价具有重要意义。工程地质问题还包括与地下渗流有关的岩溶渗漏分析和渗透变形分析;与侵蚀堆积有关的河流侵蚀堆积和海湖边岸磨蚀堆积等等问题。工程建设过程中工程地质问题时刻都在发生,影响和改变着我们的生活。下面以实例说明工程地质问题在生活中的体现。

甘肃舟曲县于2010年8月突发特大泥石流灾害,人员损失惨重。据地质专家分析此次灾害的发生与该区的地理环境以及该区的气候特点相关。该区地势西北高、东南低,垂直高差大,气候垂直变化显著,而且灾害发生前突降暴雨,正是这些地质条件的变化促发泥石流的发生。因此工程地质问题中斜坡稳定性问题的专项研究对于减少或预防地质灾害具有指导意义。

日本于2011年3月发生9级地震,地震引发了大规模海啸,造成重大人员伤亡。据美国地质勘探局分析,此次地震由太平洋板块和北美板块的运动所致。太平洋板块每年相对于北美板块向西运动数厘米,太平洋板块在日本海沟俯冲入日本下方,并向西侵入欧亚板块,此次大地震正是运动过程中积累的能量突然释放导致的结果。因此工程地质问题中区域稳定性的活断层问题的研究对于近些年频发的地震问题具有一定的工程意义。

另外北京地区2012年7月份遭受雨之后,多处路面出现规模较大的天坑,严重影响到市民的出行,天坑的出现同样属于工程地质灾害问题是本课程研究的内容之一。所以工程地质问题存在于人类建设的方方面面,当今学好《工程地质学》这门课程是解决此类问题的首要前提。

3 工程地质的教学实践思路

3.1 工程地质教学中所存在的问题

1)重理论轻实践方面。

2)按传统教学和思路进行,过于强调单一的地质学,未能与工程地质相结合,(换句话就是现在的教学仍按地质学专业的要求去教学,未与工程结合,这会导致课时不够,同时学生学的无趣)。

3)于课程的重视不够,认为工程地质与专业关联不大。

3.2 工程地质教学实践思路

1)轻地质重工程地质,突出与工程的相关性。

2)实践教学的实施。

针对周边环境遭受破坏的影响,目前大多学校找到典型的地质剖面较难。除了常规的地质体和地质现象实习,还应结合当地建设的特点,有针对性地进行地质实习,如与建设单位相联系,在揭开地表的时候看一些相关的地质现象;另一方面,与勘察单位相联系,正确认识地质体和岩土体。

3.3 教、学相长

要成为合格的工程地质工作者,一方面要具备较强的专业知识,同时还要有创新的思想和灵活的头脑[6],特别是在工程建设过程中,处理随机出现的各种地质问题,不仅需要有工程地质知识的灵活运用,还要有多学科理论的融合与提升的能力,因此,在《工程地质学》这门课程的教学过程中要重点培养学生做好这样几点:首先,做到基础地质知识要扎实;第二,是积累丰富的工程实践经验;第三,分析工程地质问题要思路周密,遇事沉稳且果断。因此要培养出优秀的工程地质人员应该从教与学两个方面入手:

1)教

(1)课堂

《工程地质学》是一门实践性很强的学科,所以不能脱离实际案例而单纯讲授抽象的理论知识。如讲授岩石的分类、结构和构造特征时,要结合实际现场讲解当其作为建筑材料、地基、边坡与洞室围岩时对工程性质的不同要求等。在讲授滑坡、崩塌、泥石流等现象对工程的影响时,更要结合实际案例进行具体的分析,让授课不再是抽象而空洞的理论。

(2)实验环节

学院为方便学生认识和鉴定常见造岩矿物及三大类岩石,投资购买全套的矿物和岩石标本,并全面开放实验室。让学生有较多机会接触、认识、鉴定标本,学生之间相互交流讨论实验体会,对常见造岩矿物及岩石的主要特征熟记于心。

(3)实践环节

工程地质实习地点选择地层出露比较完全,地质现象比较丰富、与课堂内容结合紧密的基础工程建设工地。通过实习使学生更加深入的理解课堂上讲授的抽象理论,并学会结合实际分析工程建设与地质条件的关系,熟悉工程建设中常见的地质条件并给以正确的评价和合理的处理方法。

2)学

学生既是教学的载体,更是学习的主人,只有调动起学生学习的主动性,才会培养出优秀的工程地质工作者。

(1)培养一名优秀工程地质工作者是一个长期的过程,所以在学习过程中要有耐心和信心。每一个人的成功都是从点点滴滴累积的。

(2)大脑中知识的增长是累进的过程,工程地质学是一门综合学科,因此与地质学科相关联的以及与工程建设相关的学科都应该打好基础,作为工程地质学课程的铺垫。

(3)不能忽略实践教学环节,让学生们在实践中加深对理论知识的理解。要意识到地质工作的复杂性和灵活多变性。

3)考核

本课程强调理论与实践的结合,教师结合实际的工程地质问题,强调互动性和问题实质的理解。每位同学的成绩由三部分综合构成,即:

(1)期末考试卷面成绩(50%);

(2)课堂讨论及考勤(20%);

(3)案例分析作业成绩(30%)。

成绩分为五个等级:优秀(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)。

4 结语

《工程地质学》是非地质专业的专业基础课程,本课程学时不多,但课程内容涵盖广、教学内容比较抽象,所以教学过程是一个不断完成挑战的过程。在教学过程中, 教师首先要培养学生具备工程地质的思维和创新的能力, 使学生学会工程地质思维方法, 让学生们的创新能力得到充分的发展。同时也要保证足够的工程地质实践课时,参观现场并搜集相关的工程地质案例,从而培养出具有综合素质的高级工程技术人才。

【参考文献】

[1]刘海燕,吕大炜,王东东,刘莹,王平丽,田红.多门课程融合的教学方法研究――以《煤地质学》课程为例[J].教育教学论坛,2016(4)16:171-173.

[2]吕大炜,王东东,李增学,等.“多学科一体化”地质教学模式及其应用――以“岩相古地理”教学为例[J].高等理科教育,2014(4):112-117.

[3]徐文杰.工程地质教学改革、创新与MOOC建设――以清华大学《工程地质》课程为例[J].工程地质学报,2015,S1.123.

[4]李增升,田磊.工程地质课程实践性教学浅析[J].内江科技,2015(7):145-146.

篇3

道桥工程建设在国民经济发展过程中发挥了重要的基础作用。工程地质学是制定控制地质作用与合理利用地质环境的一门科学,在道桥工程建设中具有非常重要的作用。随着当前人才市场的多元化需求,高职院校加强工程地质学教学研究,深化工程地质学教学改革,成为适应社会经济发展的市场化人才培养途径。

1.道桥工程专业工程地质学概述

道桥工程专业是专门培养各类掌握道桥工程基本知识理论技能,能够在公路隧道、桥梁建筑、地下工程、输水工程以及地基处理等领域中从事规划设计、施工管理和技术研究的高级工程人才的学科体系。工程地质学是研究与人类工程建筑活动有关地质问题的学科,工程地质学主要运用地质学原理或方法研究建设工程现场工地的地质岩层、土体结构性质以及水文变化空间分布规律,根据施工工程地质条件环境进行科学分析和预测可能存在的工程地质问题以及相关具有破坏性能的影响因素,并及时研究和制定合理的应对措施,控制不良地质现象的危害性。为保障工程建设的合理规划与正确设计、顺利施工及正常使用提供可靠的地质科学依据。工程地质学属于地质学研究的重要科学门类。

2.高职院校工程地质学教学现状

道桥工程专业的工程地质学是培养道桥工程技术应用型人才的教学。工程地质学作为道桥工程专业课程体系不可缺少的一门专业基础课,其教学内容和方法要不断地适应道桥工程建设的需要。工程地质学是研究和解决与工程建设有关地质问题的一门学科,是培养建设工程开发在人员必须具备的工程地质素质的系统工程,涉及到教材内容、教学方法、教学资源等各个环节,体现工程地质专业特点。当前市场经济环境条件下,高职院校的人才培养模式由文化型、学科型专门人才培养逐渐向创新能力高素质人才的培养方式进行转变。

长期以来,由于职业技术教育的职业性特点,高职院校道桥工程专业工程地质学教学呈现了教学师资力量薄弱,教学资源与教学环境缺失、教学模式手段滞后,实践与理论严重脱节的弊端和问题。教学理念的创新意识浮浅,淡化了道桥专业学生创新应用能力的培养。目前来说,由于工程地质学学科特点涉及面较为广泛,内容相对繁杂、逻辑性强,很多高职院校道桥工程专业工程地质学教学不能与时俱进,应用实践性差,不利于学生的综合能力提升。很多高职学校在工程地质学教学中,师资力量与学生基础落差大,受客观条件制约,多媒体等教学手段在很多高职院校的工程地质学教学方面得不到有效利用,导致学生的学习潜力得不到创造性发掘。当前社会经济的多元化发展推动了道桥工程的规模化发展,市场化人才教育改革理念促进了高职院校工程地质学教育教学的深化改革与创新实践。如何推动工程地质学教学改革的深入落实,成为新形势下高职院校道桥工程专业教学的重要研究方向。

3.当前深化工程地质学的教学改革措施

随着现代职业教育教学理念的逐步深化与拓展,加强高职院校工程地质学教学改革,适应工程建设人才资源时代性需求的具体措施如下:

3.1 强化工程地质学教学改革理念

教学理念的积极转变是实现当前职业教育教学改革的重要前提。相对来说,道桥工程专业工程地质学作为一门理论性、实践性都很强的学科,涉及的知识领域相当广泛,随着当前社会经济人才资源发展的多元化,道桥工程专业人才具有较强的市场化需求趋向。立足于当前教育改革理念的深化与落实,强化教学服务意识,充分认识高职院校教学改革的重要性和必要性,加强高职院校道桥工程专业工程地质学教学理念创新,是推动道桥工程专业工程地质学教学发展的关键。

3.2 优化工程地质学专业教学内容

教学内容是教学活动的重要载体。工程地质学是道桥工程与地质学相结合的一门边缘科学。针对当前高职院校工程地质学教学内容抽象繁杂、枯燥繁琐的普遍问题,应基于为社会培养高等技术应用人才的职业教育目标,注重教学内容的实用性和可操作性选择,在基础知识理论方面的教学内容上,尽量多涉及与专业相关的工程地质问题,把生活中的各类工程地质问题与理论内容密切联系起来。3.3 创新工程地质学教学模式方法

教学方法和教学模式是实现教育教学质量提高的重要手段,坚持实践创新原则,优化教学手段,采用多种形式的教学方法来吸引学生,有效发挥学生的主观能动性和创造性潜能,激发学生对于工程地质学研究的学习积极性。随着计算机信息技术的不断开发和应用,多媒体网络等现代化开放式教学手段已经被越来越多的应用到工程地质学课程中,坚持实践教学创新,开展校内实践活动,加大校外实践资源活动基地建设,结合生产实践中的工程实例资料,采用行为导向教学法等多种教学模式引导学生加强对工程现场的直观感受与观摩体验,在实践活动中获得各种工程地质构造知识,提高教学效果。

3.4 加强学生创新思维能力的培养

面对当前的知识经济时代,职业教育必须面向时展需求,职业能力培养成为当前时代人才发展的重要目标。工程地质学是研究地质学与道桥工程关系的地质学学科,学生必须具备相当敏锐和独特的地质工程思维方法和观察思考能力,提高学生创新思维素质,培养学生创新能力,成为当前高职院校工程地质教学改革的关键环节。

结束语:

总之,道桥工程专业工程地质学科教学,是当前高职院校培养土木工程综合型人才的有效途径。新形势下,坚持教育教学理论改革,深化教学方法研究,优化教学内容资源,是促进高职院校工程地质学教学可持续发展的重要策略。

参考文献:

篇4

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)08-0238-02

0引言

目前,为了适应社会对创新型人才的迫切需求[1,2],调整培养方案,采用学分制,势在必行。众所周知,学分制教育模式以选课为核心,教师指导为辅助,通过绩点和学分来衡量学生学习效果,与班建制、导师制合称三大教育模式。学分制于19世纪末首创于美国哈弗大学[3],目前学分制已在国内高校全面推行。工程地质学是土木工程、水利工程、地质工程等专业的专业基础课,实践性较强,实验、实习所占比重较大。积极主动探索学分制下工程地质学实验教学问题,具有重要现实意义。

1目前《工程地质学》教学存在的问题

经过对国内20余所高校土木工程、水利工程、地质工程等专业的《工程地质学》实验教学调研,可将目前《工程地质学》教学存在的问题归结为三方面:

1.1 实验教学资源投入严重不足教学资源投入问题是各高校普遍面临的突出问题, 实验教学涉及问题主要有两个方面:其一是实验设备和场地。随着高校的扩展,对实验设备和场地的需求量很大,需要投入的经费较多,在有限的实验时间,学生人数与台套数完全不成比例;即使购回了仪器,又没有实验场地,以至于部分实验项目无法开设,如重庆市某交通类高校的工程地质学实验课拟开设学生矿物岩石镜下实验,需要学生自己动手掌握切片、磨片、观察全过程,但是由于没有底楼的房间,该实验迄今尚未开出;工程地质学钻探实验也由于没有场地和设备而从未开设。其二是学校对实验室教师的激励问题。尽管培养人才是教师的天职,但在各方面调动教师的积极性对教学质量的提高有显著影响[5],如成都某交通类高校的实验室老师执行的是岗位职,教师在实验室上课的多少跟待遇无关,只跟职称有关,缺乏相应的激励机制,教师多开课程、学生选修人数多等没有得到相应的奖励,虽然学校提倡多开展设计型、综合型和创新型等实验项目,提倡开放性实验,甚至每学期学校都要检查开展情况,但教师没有多承担教学工作量的积极性,同时认为实验室老师是教辅人员,不鼓励教师继续深造,导致很多老师缺乏责任感,知识陈旧,根本不关心理论课教材、学生所属专业,实验教学效果较差。

1.2 实验教学方式死板、时间不灵活工程地质学是一门实践性很强的自然科学,学生仅通过学习书本上的概念、理论,不进行一定的实践,是很难理解很多工程地质学现象的,目前大多数院校的工程地质学室内实验是在教师已准备好的特定条件下,让学生进行已知的造岩矿物与岩浆岩、沉积岩和变质岩的肉眼观察,以观察为主,这种“牵着走”的教学方法容易让学生产生实验简单的错觉[2],结果学生自己思考得很少,少数学生实验时不动脑、不动手、依赖性强。老师的教与学生的学方法单一,不利于学生创新能力的培养;有的高校由于种种原因采用工程地质学集中实验,理论教学与实验教学严重脱节,导致学生学习困难和缺乏兴趣。目前,多数高校的工程地质学实验课实行部分开放作为试点探讨,若实验室不实行开放式实验教学,很难推动高校学分制教学体制改革,很难激发学生的学习热诚,很难培养出学生的创新能力。

1.3 实验教学内容不符合知识的逻辑性工程地质学是一门理论性和实验性很强的专业基础课。在推行学分制下,现行强调“厚基础,薄专业”的课程设置指导思想中,专业课所分配学时数已大幅减少。大多数院校的工程地质学学分少,实验课时少,实验内容陈旧,造岩矿物与三大类岩石的识别,靠一些简单的工具,通过肉眼识别,不便于地质学基本理论的掌握,如沉积岩中的胶结物的类型,岩浆岩中的晶体与非晶体,等粒与斑状结构等区分,靠肉眼鉴别很难,还有地质构造的分析与地质图的分析、地质剖面的绘制等部分,如不通过综合强化训练,很难达到学生创新能力的培养。

2学分制下《工程地质学》实验教学模式

2.1 实验教学管理模式的人性化学校要有激励实验教师的政策,鼓励教师热爱本职工作,善于钻研业务,采用坐班制;工程地质学实验教学管理要具有自动化特点,要有专门工程地质学实验教学中心的网站,把要开设的工程地质学实验课程的时间、教师、教室及时挂在网上,让学生根据自己时间采用网上预约,便于控制学生来上实验课的人数,实验室实现全天后开放,对少数学生希望在学一遍也是允许的,欢迎学生走进实验室,自己动手,与老师探讨问题,激发学生的学习热情,使学生觉得喜欢工程地质学实验课。

2.2 教学内容的全面性和创新性为了适应工科学生创新性人才的培养,以创新型人才培养的系统工程方法论为指导思想[1],将重心调整到重视学生创新能力上来。工程地质学实验内容要涵盖既要常见的矿物岩石和岩石识别鉴定,又要有综合技能的培养如地质平面图分析、图切地质剖面、使用地质罗盘仪测定沉积岩产状等,据此将课程实验教学内容进行优化调整(表1),室内实验学时数增加到16学时,其中验证型实验由原来的70%降低为43.75%,综合型和设计型实验增加到56.25%。

2.3 实验时间的灵活性学分制下教学要突出学生选课和上课的灵活性,实验课采用网上预约,实验室公布提前在网上公布上课的内容、教师和地点。要协调好学生人数,一个实验项目人数不能超过30人。部分学生对难度大的实验内容或学生对实验内容兴趣较浓的内容可以重复预约实验,培养学生创新思维和主观能动性。

2.4 教学方式的引导性和多样性教学要分层次教学,不能一味强调以教师为主体,重心调整为以学生为主体,重在培养学生的动手能力,充分发挥实验教师的引导作用。每次实验课前教师提出实验要求,引导学生预习,下次上课前应考核,给定成绩,不合格者劝其准备好了再来。验证性实验也要组织有序,将室内实验教学分三个阶段进行,以矿物岩石学习为例:

第一阶段:为了满足学生的好奇心,给学生一定的时间用于观察各类标本模型,让学生带有好奇心进行学习,喜欢工程地质实验。

第二阶段:让学生从专业角度去对每一种岩石矿物标本进行特性分析。

第三阶段:列出典型、常见的矿物,要求学生在规定时间内完成其特征描述,指出必须掌握的常见的造岩矿物,为后面掌握三大类岩石的实验打基础,如常见的岩浆岩的造岩矿物,沉积岩的造岩矿物、变质岩的造岩矿物,归类总结,经思考达到更进一步的掌握。

为了检验学生学习效果,实验室教师可以把常见的造岩矿物和三大类岩石放在一起编上号,让学生随机抽查号码来鉴定常见的造岩矿物和岩石,并计入最总的考核成绩。

还可通过讨论的方式加深学生对工程地质学理论内容的理解,提高学生自行设计实验方案,这种“指着走”的教学方法利于激发学生学习的主动性和积极性,开拓学生的思维和提高学生的洞察力培养学生树立严肃认真和实事求是的学风。

2.5 考核方式的系统性对学生的考核要全面,分为预习情况占10%,上课签到占10%,现场随机抽查的矿物岩石鉴定成绩占10%,每位学生在规定的时间内提交一份包括所有实验内容的综合实验报告成绩占70%,最后得到的实验成绩应为按比例组成的总成绩。

3结论

3.1 为了适应当前高等学校创新型人才培养需求,学分制下《工程地质学》实验教学优化改革势在必行。

3.2 目前高校土木工程、水利工程、地质工程等专业的《工程地质学》实验教学存在实验教学资源投入严重不足、实验教学方式死板、时间不灵活、教学内容安排不符合知识的逻辑性等问题。

3.3 从实验教学管理模式的人性化、教学内容全面性和创新性、实验时间的灵活性、教学方式的引导性和多样性、考核方式的系统性等方面,提出了学分制下《工程地质学》实验教学模式。

参考文献:

[1]陈洪凯,唐红梅.高校工科专业创新型人才培养的系统工程方法论.价值工程,2010,29(总第205期):189-190.

[2]刘勇健.工程地质学学教学与创新人才培养的探讨.高等建筑教育,2005,14(4):25-27.

篇5

【 abstract 】 : the underground tunnel project the stability of surrounding rocks affects the normal operation of the project. The rock mass structure and the structure, the nature of the rock, rock stress state of natural, groundwater, geological structure of rock mass factors such as the stability of will produce certain effect. Combining with the practice of a tunnel with numerical analysis the stability of surrounding rock of the judge, think that in making these the stability of surrounding rocks when deciding, establish the typical elastoplastic numerical model, choose specific construction stage, should consider to different fault state of surrounding rocks under different control function.

【 key words 】 : engineering geology; The surrounding rock; Stability; Numerical analysis method

中图分类号:K826.16文献标识码:A文章编号:

地下隧道工程围岩的稳定性影响着隧道的正常运营。岩体的结构及构造、岩石的性质、岩体的天然应力状态、地下水、地质构造等因素都会对围岩的稳定性均会产生一定的影响,此外,开挖方式、支护形式等因素也会影响到岩体的稳定性。本文结合实际,结合影响隧道工程围岩稳定性的因素谈谈隧道围岩稳定性的判定。

1 影响围岩稳定性的因素

1.1 岩体结构及岩石性质

围岩的岩石性质及岩体结构对于围岩的稳定性产生重要的影响。按照岩体结构可将岩石分为整体块状结构、三体结构、碎裂结构和层状结构。稳定性最差的是破碎结构和松散结构,最好的是厚层状结构,薄层状结构岩体处于二者中间。脆性块状岩体和厚层状岩体的强度,主要受较弱夹层的物质成分和软弱结构面的分布特点控制。软弱夹层对围岩稳定性的影响主要取决于它的性状和分布。结构面对围岩的影响不仅取决于结构面的本身特征,还与结构面的组合关系及这种组合与临空面的交切关系密切相关;按照岩石的性质可将围岩分为脆性围岩和塑性围岩两种,脆性围岩主要指各类坚硬体,岩石本身的强度高于结构面的强度,所以脆性围岩的强度取决于岩体的结构;塑性围岩主要包括各类黏土质岩石、吸水易膨胀的岩石以及破碎松散岩石,一般风化的速度较快,遇水易软化、膨胀、崩解,力学强度较低,不利于围岩的稳定。

1.2 岩体的天然应力状态

存在于岩层中未受工程扰动的天然应力由岩体的构造应力和自重应力构成。这种天然应力是引起围岩破坏、变形的根本原因,影响着坑道开挖后围岩的应力分布、变形和破坏。岩体天然应力的大小和方向不同,对于隧道的作用力也不相同,对围岩的应力产生直接的影响。通常,隧道的轴向与水平主应力垂直,能够有效改善隧道周边的应力状态。岩石天然应力对隧道的影响取决于与隧道轴向应力垂直的水平应力的大小和天然应力的比值。

1.3 地下水

大量实践证明,地下水是隧道施工中造成塌方和造成围岩失稳的重要原因。围岩中的地下水可分为干燥、渗水和潮湿三种状态。只要围岩隧道处于干燥状态,施工时即使通过破碎或软弱的岩层,对围岩的稳定性影响也会比较小。当隧道的围岩透水性较强或属于含水层中时,围岩的稳定性受地下水的影响会较明显,静水和动水的压力作用、溶解作用和软化作用可造成可溶岩体的溶蚀以及促进滑动面的。

1.4 地质构造

岩层的完整性受到褶曲和断裂破坏,且岩体的力学强度降低,岩体经受越多的构造变动,岩层的节理裂隙越发育,岩体的稳定性越差。所以,应避免将隧道设置在软弱与坚硬岩层之间的岩层褶皱或断层带以及岩层破碎带。如果无法避免,应尽量将隧道设在坚硬岩层中,或以坚硬岩层为顶层岩层。围岩的稳定性随褶皱的形式、轴向与隧道轴线的交角、疏密程度等的不同而不同。另外,围岩的稳定性还受到断层破碎带物质的碎块性质和胶结情况影响。

2 运用工程地质学判定隧道围岩稳定性的方法

本文对某隧道的围岩稳定性用数值分析法进行判定。隧道设为左右两条路线,由缓和曲线和直线组成洞身平面,经工程地质钻孔表明,隧道所在地区有6曾断层通过,为凝灰质流纹岩和侏罗系流纹岩出露区,无其他影响围岩稳定的不良地质作用。根据分析,选取具有代表性的B1断层进行隧道仿真模拟。该工程在K18+600左右位置有明显断层,断层面产状225°<75°,岩体呈强风化碎块状,隧道围岩破碎,稳定性比较差。

2.1 计算模型和计算参数

根据工程地质特点,采用基于有限元分析法(MIDAS/GTS)对隧道开挖过程进行分析,在施工阶段采用累加模型。GTS弹塑性模拟模型的应力应变曲线图如下(图一)。

图一 岩体弹性——完全塑性应力应变曲线

根据断层和隧道特点,采用Drucher-Prager进行三维有限元计算,采用的屈服函数为

式子中, 表示洛德角, 表示应力偏量的第一不变量, 表示应力偏量的第二不变量。模拟时通过工程类比选取法支护参数进行,结合工程后期施工的洞周收敛量测,取得一个以上断面的完整数据进行位移反分析得出与出示地应力侧压系数和工程实际综合弹性模量接近的数值,然后再利用反分析得出的数值进行二次修正,使其最终接近实际的分析结果。

2.2 数值模拟及分析

根据规范规定,参阅类似工程经验,对各级围岩物理力学参数和隧道支护参数进行确定。根据开挖掌子面的距离断层位置的不同,选取CS15段进行分析。数值分析结果表明支护的施加直接影响隧道整体的发展趋势,有效控制并约束了掌子面产生的塑性影响区域。改善了断层给围岩稳定性带来的影响,改善了围岩的性质,并提高了施工的安全性,提高了前方未施挖的围岩自稳能力。

3、小结

地下隧道工程围岩的稳定性比较复杂,在施工中受到很多因素影响。围岩稳定性的检测手段和方法很多,但大多以经验为主,将围岩稳定情况和监测数据联系起来进行定量分析是比较好的办法。本文简单分析了影响隧道围岩稳定性的因素,并对某隧道的围岩稳定性用数值分析法进行了判定,认为在判定这类围岩的稳定性判定时建立典型的弹塑性数值模型,选取特定施工阶段,应考虑到不同断层不同状态下对围岩的控制作用。

【参考文献】:

[1]孙狂飙.邓文龙隧道现场围岩级别判定方法探讨[J].安徽地质,2009,19(1):66-69.

[2]王卓,方锦.高速公路隧道围岩稳定性控制因素探讨[J].科技信息2011,15:689/692

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中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1008-925X(2012)O8-0116-01

1、引言

19世纪中叶,国外的地质工作者开始对工程地质条件进行系统理论研究,逐步形成了工程地质学的学科体系[1]。工程地质学是研究与工程建设、人类活动有关的各种地质作用与环境,研究工程与地质体之间的相互作用关系及其产生的有关问题的科学[2]。工程地质学的研究对象,从根本上讲就是工程地质条件与工程建筑之间的运动和发展,其实质就是各类工程地质问题,工程地质问题的提出、分析和解决是工程地质学的主旋律,构成了其的基本的矛盾运动,并有力地推动了其发展。

2、工程地质问题的回顾

2.1.1 学科性质

传统工程地质的核心任务就是查明工程地质条件,结合工程作出相关的工程地质评价[2];从工程学角度来看,工程地质学科必须深化到工程中去,将查明条件、评价评判再往前延伸,开展工程设计和施工工程地质。因此,从工程地质学科特性来说应是地质学与工程的交叉结合,它和基础地质学不同,具有理学和工学的双重特性,这就决定了工程地质问题是工程地质学永恒的主题。

2.1.2 学科产生与发展的历程

学科的产生和发展与工程建设及人类工程活动相伴生,工程地质学作为一门应用学科,它的形成和发展依赖于工程建设的需求和发展。经过40多年的工程实践和理论创新,工程地质学的内涵和外延不断拓展,步入了现代科学技术的行列。从引进苏联工程地质学理论和方法开始,经过50年成千上万项工程的多方实践和理论创新,使我国的工程地质学得到突飞猛进的发展,取得显著成就,积累大量经验,获得突破性进展,在一定程度上形成了具有我国自己特色的工程地质学体系。举世瞩目的三峡工程,黄河小浪底水利工程等的兴建,标志着中国工程地质实践的广度、深度都达到了很高的水平,反映了中国工程地质发展的历程及与其相匹配的工程地质水平。

工程地质人员通过对工程地质问题的分析解决,逐渐形成了特定的思维方式,它是理论和实践的结合和概括。因此,思维方式的发展反映了工程地质学科的进步和发展历程。工程地质思维主要经历了以下几种形式:地质演化思维、地质结构思维、地质工程(岩土工程)思维、环境工程地质思维、工程地质系统思维[3]。这些思维的发展体现着工程地质工作者在长期的工作中所总结出来的优秀经验,同时体现了人类认识自然改造自然的辩证过程。

从工程地质学发展的过程我们可以发现这个过程是人类对自然的一个认识过程,从被动到主动,从主动到拓展,逐步完善使得地质工程发展更加趋向于完美。

3、工程地质问题的发展

3.1.1 工程地质问题的提出基于学科知识领域

任何一门学科都有其研究对象、研究内容、研究方法、基本问题、基本理论和研究前沿等,并由此构成一门学科的知识领域。因此,在研究事物的某一层面时,对象的内核与外延的界定必然涉及相应学科的知识领域,并使学科功能得到一定的体现。

一个现象或问题的产生可能有多个原因,各自依赖于一定的学科知识,因此就有相应的解决方法。以滑坡为例,滑坡的破坏可能是由于斜坡岩土体强度不够、可能是由于河流冲刷坡脚使斜坡形状发生变化,也有可能是由于斜坡内应力状态发生变化所致。相应地,对这些滑坡的研究需要运用滑坡动力学、地震工程学、工程地质学及岩体力学等学科知识,并因此提出不同的抗滑减灾措施,使各个学科的研究目标得以实现

3.1.2 工程地质问题的界定体现学科的发展

工程地质条件并非一成不变,而是具有一定的生命特征,有其产生演化特性因此工程地质学发展的过程是一个不断创新的过程,体现的是一种发展的思维而不是定势思维。传统工程地质学中,工程地质条件通常包括区域构造地质、地形地貌、地层岩性、物理力学性质、地下水、动力地质现象等方面,显然无法包容制约工程建设活动的各类因素,工程地质环境代替工程地质条件,可理解为地质环境与工程环境的迭加与复合,是当代工程地质学的研究对象。环境工程地质不仅要研究工程活动中地质环境对工程安全的影响,而且要研究工程活动对人类生存环境的影响,其主要目的是保护地质环境,使人类工程活动与地质环境保持良好的协调关系。体现的是人与自然和谐相处的思想。这是工程地质人员以发展的眼光在不断变化的工程中总结的规律也是宝贵的经验。

基于工程地质条件环境化、活性化思想提出的工程地质问题称为具有环境化、活性化思想的工程地质问题[3]。由于问题的提出基于学科的知识领域,因此对这类工程地质问题的界定就必然反映出工程地质学科的发展水平。目前,我国在水土保持、水库运用管理、库坝联合运用以及加高淤积水库大坝的勘察研究方面积累了许多宝贵经验,提出了研究水库淤积问题的主要工程地质任务,并总结出“蓄清排混”的运用规律。

水库泥沙淤积问题的界定反映出在水库工程地质工作中考虑水库建设与地质环境相互影响的重要性,充分体现了工程地质条件环境化的思想。

4、结束语

工程地质问题是地质学科和工程学科的交叉点,工程地质学通过这一交叉点不断和边缘以外的学科结合、交织和渗透,从而改进内涵、扩大外延,促进学科发展,并形成了特定的思维方式,因此,工程地质问题是工程地质学发展的源动力。具有环境化、活性化思想的工程地质问题的提出基于本学科的知识领域,因此,对这类工程地质问题以工程地质环境作为研究对象,全面研究工程建设与地质环境的相互联系、相互制约和相互作用,保护环境,保证社会、经济可持续发展已成为当代工程地质学的主要特征,表明工程地质学发展进入了新的发展阶段。

参考文献:

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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)26-0123-02

双语教学是教学改革的重要方法之一,也是培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型社会主义现代化建设高素质人才的必然趋势,同时也是评价专业办学水平的一个标准[1]。为了适应这一形势,重庆交通大学经过多年酝酿,于2011年成立了国际学院,并在2013经教育部批准设立中外合作土木工程项目班,开始招收新生。通过土木工程(国际项目班)课程的学习,使学生具备较高的专业英语水平,掌握扎实的专业知识,具有直接参与国际项目招(投)标、设计、施工、管理工作的能力,具有土木工程的基础理论与专业知识,具备较强的工程实践能力、创新意识与良好的综合素质。通过工程师基本训练,培养知识、能力、素质协调发展,懂管理、懂技术、懂经济、懂法规,具有国际竞争力的高素质、复合型、国际化的高层次土木工程技术人才[2]。工程地质作为土木工程学科重要的专业基础课,所以在国际项目中实行双语教学就显得尤为重要。

一、工程地质课程双语教学的背景

当前,社会主义现代化建设蓬勃发展,许多大型的交通、能源和水利工程都已开工建设,这对工程地质的研究与教学提出了新的要求。虽然众多学者在工程地质学研究方面取得了较多的理论和实践研究成果,但仍然不能满足工程技术飞速发展的需要。此外,近年来中国频发的多种地质灾害(地震、泥石流、滑坡等),对人民的生命财产造成了重大损失。因此,无论从工程建设还是灾害治理角度考虑,都应该加大、加快对工程地质学的研究力度。欧美等发达国家在工程地质学研究领域有着较为成熟的经验和先进的理论方法,这就要求国内的工程地质研究人员具备较好的外文文献阅读水准,能快速地在海量的外文文献中找到有用信息,并对其很好地理解。此外,高校作为培养中国国际人才的重要基地,必须在专业知识方面对学生进行有目的的专业英语培养,使学生今后能更好地适应国际交流的需要[1]。

二、工程地质课程双语教学的现状

目前,国内高校工程地质课程的讲授以汉语教学为主,仅有少数高校开展了双语教学的尝试。在理论和实践教学中也呈现出形式多样的局面,有的高校采用全英文教材,有的高校仅在课件上采用全英文形式;在教授过程中,考虑到学生对知识点和专业术语的理解,教师基本不会采取全英文授课,仍以汉语或英汉交替为主。基于此,笔者结合自己几年的工程地质双语教学经验,将教学过程中的一些问题进行深入的总结和分析。

三、工程地质双语教学方法分析

无论采用何种教学方法,工程地质课程双语教学的主体目标仍然是一致的,即要让一名土木工程专业学生在学习本课程后,达到以下的基本要求和能力:(1)根据地质资料在野外能辨认常见的岩石和土,了解其主要工程性质;(2)能辨认基本的地质构造类型及较明显、简单的地质灾害现象,并了解这些构造及不良地质对工程建筑的影响;(3)能在土木工程设计、施工和运营中运用各种工程问题的基本知识。在该课程中实践双语教学必须有利于教学目标的实现而不是削弱。对于工程地质这样的专业基础课,采用双语教学的初衷,一方面是为了培养具有国际视野、掌握相关领域的专业技能、具有广泛适应性的国际化高级专门人才;另一方面也期望通过这种教学模式增强学生学习兴趣,促进以学生为主体的教学理念的实现。

工程地质课程双语教学过程中的首要问题是学时紧张。根据教学大纲,工程地质双语教学学时数与汉语教学学时数基本相当。但在双语教学过程中,很多重要的工程地质专业术语和工程地质分析原理,在英语讲完后都会辅以汉语重复解释,以便学生对知识点能够理解透彻;另外,双语教学中教师都会引入一些具有国际前沿性的专业知识,这就导致对于相同一个知识点的讲授,双语教学将占据更多的课堂时间,因此,按照教学大纲制定的学时数必然显得较为拮据。所以,笔者建议在开展工程地质双语教学时,必须适度增加学时数,或者增加课外辅导学时,并计入教师工作量。此外,为了充分调动学生的积极性,可以适度增加双语课程的学分。

工程地质双语教学对教师提出更高的要求。工程地质是所有土木工程学科的专业基础课,这就要求教师要具有广阔的专业知识视野和扎实的基本理论功底,只有这样才能将内容系统进行融会贯通的讲授。由于课堂上有相当比例的英文讲授,因此课前备课必须做足功课,不仅内容全面,而且要尽可能用英文原汁原味的表述讲授内容,所以备课时,尽量多参考原版教材。英语授课中,为了学生能更好地记忆和理解讲授内容,教师应该降低PPT放映速度和英语讲授语速,在使用多媒体教学的同时,注意结合板书等传统的教学方式,多设置一些课堂环节,加强和学生之间的交流,可以每隔一定时间,询问学生有什么问题或评论,鼓励学生大胆提问,增加教师与学生的互动环节,这样可以有效提高学生的兴趣和积极性。

同样,双语教学也要求学生具有较高的英语基础,国际项目班学生英语水平参差不齐,对待双语教学的积极性和主动性也千差万别。因此,在双语教学实践中要大胆创新,以学生为主体,允许学生在开设课程初期自主选择汉语课程或双语课程进行试听,对不同老师的教学方式和教学风格进行对比,并在规定期限内选定适合自己的授课方式。这样既可以调动学生的积极性,也能激励教师更好地改进教学方法。

此外,在双语教学过程中一定要杜绝哑巴英语现象。教师可以针对一些重要的知识点,设置成不同的专题,让学生在课堂上讲授,这可以在一定程度上增强他们说英语的勇气。另外,为了能更好地讲解专题知识,学生会在课前会花更多的时间和精力去查询阅读相关文献,这也间接提高了其对知识的理解;为了能使自己更好地表达和精彩地演讲,学生会查清每个单词的发音,并反复练习陈述,会用尽心思制作演讲PPT[1],这些都能从很大程度上提高学生自主学习的能力。

四、教材的选择

国内工程地质教材建设始于上世纪50年代,之后各个时期都出现过比较经典的教材,但至今还没有专门适用于工程地质学双语教学的教材。笔者专业特点,并结合几年来的教学经验,精心选择了石振明、孔宪立主编的,于2011年中国建筑工业出版社出版的《工程地质学》(第2版)[3]。该教材详细叙述了工程地质和水文地质的基本知识、岩土工程特性、不良地质现象、工程地质原位测试和勘察以及各类地质问题对工程的影响,系统地阐述了工程地质的基本原理、地质作用及土木工程中的工程地质问题及其勘察评价等,在注意学科本身的系统性时,力求充分反映近年国内外工程地质理论和实践的发展水平。此外,笔者通过对近10年国外出版的工程地质学英文教材进行了梳理统计后,选择了由F.G.Bell编著的Engineering Geology[4]。该原版英文教材全面阐述了工程地质基本理论知识,对重要知识点通过图表、图片等形式来加以说明,并详细分析了工程建设中的地质影响因素,系统阐述了工程地质基本原理,与笔者所选中文教材能形成很好的对应。通过这两本教材,学生可以全面进行双语学习。但毕竟是按两套不同的教学体系编著而成的教材,所以两种教材在交替使用过程中还是一定程度上破坏了课程的连续性。因此,若想保证双语教学的授课质量,最好能结合授课的具体专业,有的放矢地规划编写适合的工程地质双语教学教材。

五、教学资源建设

双语教学实践中优质教学资源的整合和建设是非常重要的。学院教务部门可以召集工程地质教研室的老师和外籍教师组成一个双语教学研究团队,中外教师可以将备课和授课中搜集的工程案例、习题、图片或工程现场的flas、视频等教学资源拿出来集中讨论,并结合具体教学实践做出一定的筛选,将最终的筛选结果放在双语教学课程网站上,供学生学习。课程网站可以链接与我校有合作协议的外国院校或是其他的公开双语教学资源库。将网站对学生开放,并设置学生留言功能,可以将授课后的体会和建议在网站上予以反馈,以利于双语课程教与学的良性循环。另外,为了使教学过程顺利进行,可对与课程相关的纸质教材、媒体教材、网络教材进行整合,以适应课堂教学的需要[5]。

六、结语

作为土木工程专业重要的基础课程,开设工程地质双语教学是其他后续土木相关专业课程双语教学的基础。笔者在总结分析国内工程地质双语教学现状的基础上,结合自己的教学体会和心得,提出一些提高双语教学效果的建议。但工程地质双语授课是一种新的教学方式,还需国内各高校相关教学人员加强交流,大胆创新,继续探索研究教学方法,促进双语课程教学水平的提高。

参考文献:

[1]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探讨[J].高等建筑教育,2009,18,(2).

[2]年延凯.土木工程专业国际工程地质课程英文教学研究[J].高等建筑教育,2014,23,(1).

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0 引言

中国矿业大学(北京)作为教育部直属全国重点高校,是首批具有博士和硕士学位授予权的高校之一,具有百年办学历史,行业特色鲜明,在人才培养和课程设置上积累了丰富的经验[1]。但随着研究生招生规模日益增加,中国矿业大学(北京)倡导的研究生精英教育模式也受到冲击,研究生教学方式发生了显著变革:小班变大班、交互式变传授式、闭卷变开卷。这些变革从广义上讲适应了大规模研究生培养的需求,但在一定程度上影响了研究生精英教育的培养宗旨。

为此,学校选择了一批重点专业,针对课程选择人数少于10人的课程专门开设了小班授课试点,目的是通过1个学期的教学实践,评价小班授课的优劣,并总结出小班授课方式和经验,为研究生小班授课教学模式推广奠定基础。本文针对矿业类高校的学科特点,结合工程实践,重点探讨《水文地质与工程地质学》教学改革的方向和内容,培养学生的地质学思维和实践灵活运用技能[2-3],为更好的培养相关方面的专业人才提供基础。

1 小班授课人数优化

重点强调将小班授课试点作为一个尝试,不能够影响到正常的教学安排或计划。要根据研一学生提交的选课统计表,选择报名人数较少,专业课在本行业较重要的课程作为试点选择课程,集中起来开展小班授课。一般小班授课要求学生上限为10人,下限为3人。

2上课地点灵活安排

小班授课不参加研究生院的教室统筹安排,可以根据情况灵活选择教学楼、实验室、工作室、标本室或报告厅等场所进行授课,方便同学们更好地把课堂知识与实验相结合,用理论指导实验,用实验验证理论。

3教学方法改革

为了适应小班授课的特点,一些传统教学方法需要进行改革。工程地质学是一门强调实践性的自然科学,因此在讲授工程地质灾害现象过程中,借助电子教学并结合作者所从事的岩质边坡工程灾害控制研究方面的最新成果,介绍典型山体滑坡灾害,分析产生山体滑坡变形现象的工程地质原因,介绍对滑坡牛顿力监测的必要性。由于小班教学人数较少,便于管理,可以通过考察“深部岩土力学与地下工程国家重点实验”,了解滑坡灾害的研究前沿,进行启发式教学,激发学生的科研活动的创新性思维,为学生今后从事相关工作打下坚实的基础。

3.1 优化教学大纲,深化教学内容

为了有效把握课程主要重点内容、提高效率,一些不主要的内容以学生自学为主,不再进行讲解,但是与所学专业相关的重点讲解,且要比课本知识更加深化,例如:当讲到地质灾害监测和控制方面,常规监测如降雨量、地下水水位等内容不再重点讲解,而是引入国际前沿,将滑坡牛顿力监测重点引入。

3.2 结合现场实例,引入各章知识点

《水文地质与工程地质学》具有较强的实践应用特点,有的学校为了突出水文地质与工程地质学的应用行业,还专门开设了“煤矿水文地质与工程地质”课程[4]。鉴于此,本课程将现场工程实例作为切入点,如在讲述“边坡暮Α辈糠帜谌菔保以平庄西露天煤矿边坡所发生的一次滑坡灾害为例(图1),来分析滑坡类的特点和后果。这样既提高了学生继续学习的兴趣,又便于引入各章知识点,做到了带着问题学习、学以致用的良好目的。

3.3 理论联系实际,培养学生创新能力

只有将理论和实际相结合,才能更有利于学生创新能力的培养。以南芬露天铁矿滑坡灾害为例(图2),分析了滑坡发生的成因,提出了滑坡治理的对策(图3),并在工程现场得以验证对策的正确性。

3.4 加强学生学习自主性,安排学生轮流上台授课

传统的灌输式授课方式不足以调动学生课堂参与积极性,缺乏自主学习的内在动力。为了促进学生自主学习方式的转变,课堂上抽出一定时间来安排学生轮流上讲台授课,这样,学生会对知识理解更加深刻。

3.5 取消点名机制,加强随堂测试

课堂点名,一定程度上可以起到督促学生学习的效果,但这属于依靠外在力量约束,而且还浪费课堂宝贵的时间。而随堂测试的方法调动了学生的参与热情,学生置身其中进行思考解决问题的方法,由于授课学生人数较少,也方便了教师对每一位学生的重点指导,及时得发现不足,引导和培养学生创新性思维。

4小班授课优缺点评价

通过1个学期的教学实践,分别在大班授课和小班授课中随机选取5人,采用笔试和面试方式,对10个人所掌握的知识点及其灵活运用技能进行考核,最终发现,小班授课5人平均成绩96分(百分制),大班授课5人平均成绩84分。通过对大班授课和小班授课学生考核成绩的对比,发现小班授课平均成绩高于大班授课平均成绩,表明新型小班授课方式明显优于传统大班授课方式。

5、结论

本文以水文地质与工程地质学课程为例,通过对研究生进行大班和小班两种不同授课模式的教学探索,着重在以下五个方面进行了尝试:①优化教学大纲、深化教学内容;②结合现场实例、引入各章知识点;③理论联系实际、培养学生创新能力;④加强学生学习自主性、学生上台授课;⑤取消点名制度、加强课堂测试,对比发现小班授课效果明显优于大班授课,是研究生精英教育模式的一次有益探索。

参考文献:

[1]郭志飚, 王炯. 矿业类高校土木工程专业工程地质学教学改革探讨[J]. 课程教育研究, 2015:247-248

[2]曹丽文. 工程地质学思维方法培养的教学研究[J]. 中国地质教育, 2002,(4):54-57.

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基金项目:长沙理工大学教学改革研究项目“《工程地质》双语教学研究与实践”(2012)资助;国家自然科学青年基金(51208063)

作者简介:张永杰(1981-),男,长沙理工大学土木与建筑学院讲师,博士,主要从事岩土工程教学与研究,(E-mail)。

摘要:根据工程地质课程双语教学调研结果与实践经验,文章分析了高等院校土木工程专业开设工程地质课程双语教学的必要性和教学现状,并从教材与授课内容选定、英语教案编写与课件制作、双语教学方式的选择、双语教学考核方法与双语教学效果评价等方面阐述了工程地质课程双语教学的实施方法,为课程实施与改革提出了建议,以期为教学实践提供借鉴。

关键词:工程地质;双语教学;实施方法;教学效果

中图分类号:TU42;G642.4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2014)01-0094-05

随着国际人才交流和国际合作的日趋频繁,高等教育国际化、科研项目国际化已经成为一种必然趋势。为此,有必要积极推动外语教学,提高大学生的国际交流与合作能力。教育部曾召开高等学校本科教学工作会议专门讨论公共课和专业课的双语教学改革。工程地质是土木工程专业的基础课程,是各类工程建设的基础,工程人员解决地质条件与工程活动之间矛盾的能力强弱将直接决定工程建设质量的优劣与对生态环境的危害程度,为了适应工程建设全球化的发展趋势与工程技术人员国际交流的需要,有必要在土木工程专业开设双语教学,特别是工程地质等专业基础课程。

一、工程地质课程双语教学的必要性

(一)工程地质学科发展的需要

随着社会的进步,中国工程地质学科经历了从无到有,从小到大,从知之甚少到内容丰富、独具特色的发展过程。现阶段南水北调、西部梯级水电站、高速公路与铁路、城市轨道交通等基础工程建设对工程地质的研究与教学提出了新的要求。此外,多种地质灾害频发,如舟曲泥石流、西部水电工程滑坡、地面塌陷等,对人民生命和财产造成了重大损失。工程建设与地质灾害预防、治理中出现的新现象、新问题,需要新的理论进行阐释以及新技术进行治理,因此,有必要借鉴国外成熟经验与先进理论,并在此基础上进行创新,这就要求工程地质研究人员具备较强的外文阅读水平,能准确理解相关表述,以便尽快提高研究水平。

(二)学术交流国际化的需要

改革开放的深入和科学技术的快速发展,国际学术交流日趋常态,相关院校与科研所开始主办大量国际学术论坛与国际学术会议,越来越多的中国学者在国际学术交流中作研究报告。同时,在英文学术期刊上发表的学术论文逐年增加,水平也不断提高。这就要求科研工作者不但对工程地质专业有深刻理解,还要能熟练运用国际通用交流语言——英语,对自己的思想进行准确、精炼的表述,与国际同行进行自由交流。

(三)工程建设国际化的需要

工程建设国际化日趋明显,中国重大工程不断引入国际专家咨询团,同时中国建设公司承接或合作开发大量国外建设项目,这就需要工程技术人员具有较强的专业知识外语水平,能读懂理解国际标准、图纸和勘察设计报告等,并能与国外工程人员进行有效沟通,指导国外工程人员进行正确施工。

教育部曾指出:“实施双语教学是中国高等教育适应经济全球化趋势,培养具有国际合作意识、国际交流与竞争能力的外向型人才的重要途径。”高校作为培养国际人才的重要基地,有必要在专业知识方面对未来的科研人员或工程技术人员有目的地进行专业英语培养,使学生今后能更好地适应国际交流的需要。因此,应从本科开始进行工程地质双语教学,使学生在理解、掌握专业知识基础上,掌握专业英语词汇,了解相应的英语表述,激发英语阅读兴趣,提高学生阅读国外文献和英语思维的表达能力,为今后进一步专业英语知识学习奠定基础。

二、工程地质课程双语教学现状分析

在土木工程专业教育中推行双语教学目前国内尚处于起步阶段,全国仅少数院校进行试点,最具代表性的为清华大学与同济大学土木工程专业,主要开设结构力学、混凝土结构基本原理、建筑钢结构设计和建筑结构抗震等课程,任课教师大部分都具有较长时间国外学习或工作的经历,且部分课程聘请外教参与教学,教学效果相对来讲比较好,其他学校则限于师资紧缺,仅对部分专业课程进行双语教学[1]。笔者所在工作单位长沙理工大学开设了混凝土结构设计原理、土力学与基础工程等双语课程,从教学效果来看并不十分理想。针对工程地质课程双语教学,目前实施效果较好的院校为同济大学,笔者所在单位对留学生进行工程地质英语授课已有5年,笔者开展双语教学已有2年,通过教学实践与调研,笔者认为工程地质课程双语教学主要存在如下问题。

(一)教材内容有待重建

教材是教学的根本,双语教学需要同时选择中文教材与英文教材。国内工程地质中文教材较多,根据学科特点与课程设置较易选择合适的教材;而英文教材相对较少,且教材编排针对国外教学要求,将其原版引进存在教学内容不协调、教学侧重点不同以及难易程度不同等问题,此外,还涉及版权问题,教学成本较高,学生难以承受。同济大学工程地质双语教学中文教材选用孔宪立、石振明主编的《工程地质学》,英文教材以F. G. Bell编著的Engineering Geology为主,以Tony Walthan编著的Foundations of Engineering Geology为辅[2]。笔者所开设的工程地质双语教学中文教材选用窦明健主编的《公路工程地质》,英文教材同样选用F.G. Bell编著的Engineering Geology,实施过程中教学内容不对应问题较突出,且内容侧重点不同,与中文教材相比,英文教材更注重概念、性质与原理的阐述,淡化力学特性与计算方法的讲解,注重工程地质相关概念体系的建立。因此,如何结合国内工程地质教学实际情况,并根据双语教学的特点和需要,适当编排课程内容,编制合适的英文教材就成了双语教学至关重要的问题。

(二)双语师资紧缺,水平有待提高

双语教学的关键在于师资,我国双语教学尚处于起步阶段,师资培训、评价体系不完善,双语教学质量和师资整体素质有待进一步提高。双语教学要求教师既精通专业知识,又具备熟练的外语授课能力。多数院校的教师往往难以达到,如笔者所在教研室,讲授工程地质的教师达9人,均具有丰富的教学经验与大量的工程实践经历,精通专业知识,但大部分缺少使用外语授课的能力,而英语授课能力较强的教师却缺乏专业知识。笔者在前任主讲黄生文教授指导下进行双语教学,开课初期也感到压力巨大,一次课往往需要准备1~2天,需要阅读大量外文资料,掌握讲授过程中可能用到的专业词汇,尽管授课水平不断提高,能够与学生进行自由沟通,但一些专业词汇的应用仍不熟练,缺乏系统培训。

(三)教学方式落后,形式有待改进

教学方式是开展双语教学的重要因素之一。外语语言教学或专业名词外语词汇的教学模式是国内高校双语教学的普遍现象,违背了双语教学的初衷。现阶段双语教学实施过程主要存在两种形式:其一,教案与课件均采用英文编写,主要采用英语授课,部分较难理解的内容,如结构面产状、赤平投影与地质识图等,英文讲解后再以中文进行阐述。该方式符合双语教学的基本要求,能实现双语教学的目的,但大部分教师在实施过程中受英语运用水平的限制,课堂讲授过程往往照读课件或重复预先准备好的英语课堂用语,不能自由发挥,学生听课感到拘谨,实际效果不理想。其二,教案与课件采用中英文编写,采用中文授课,仅对专业词汇重复英文表述,考试采用英文试卷,但可采用中文答题。该方式基本属于中文授课,只是在授课过程中穿插讲解部分专业英语词汇,有悖双语教学的目的,学生只是对部分专业词汇有一个模糊的印象,达不到“通过外语学习专业知识和技能”的目的。因此,如何根据教师、学生的语言能力以及双语教学要求与目的,确定合适、有效的教学方式成为双语教学能否成功实施的关键之一。

(四)学生英语水平有待提高

学生是双语教学除了教之外另外一个关键环节,学生英语水平高低也直接影响双语教学的质量。工程地质作为专业基础课,一般设置在大学二年级第一学期或第二学期,该阶段的学生正忙于大学英语四级或六级考试,用于双语学习的时间相对较少,且大部分学生英语水平较弱,不具备较好的英语读写能力、听说能力和足够的基础词汇量,对他们进行专业基础课的双语教学存在较大困难,难以达到预期的教学效果。根据英语水平对学生进行分班,双语教学仅针对英语水平高的学生进行,这样教学效果比较明显,但该方法在实际操作过程中存在较大困难,有时学生数量太少,难以分班。如何在双语教学过程中调动学生学习积极性,提高学生英语水平成为双语教学需要解决的另一关键问题。

三、工程地质课程双语教学实施方法

根据国内其他高校工程地质课程双语教学调研结果,并结合笔者所在高校实际情况,工程地质课程双语教学具体实施方法如下。

(一)教材与授课内容选定

笔者所开设的工程地质双语教学中文教材选用窦明健主编的《公路工程地质》[3],英文教材选用F. G. Bell编著的Engineering Geology[4],中文教材与英文教材的主要内容对比如表1所示。总体对比可知,中英文教材在工程地质基本理论知识、各类工程地质条件和问题以及勘察与分析评价方法等方面基本相同,但英文教材还涉及岩石与土体的工程力学特性、地质材料的工程应用、地质灾害风险评估与防灾技术等方面的内容,相比中文教材内容更丰富。鉴于工程地质课程32课时的局限,难以对中英文教材中的全部内容进行讲解,通过国内外工程地质讲授内容的对比分析,选定了双语教学的主要内容,如表2所示。

表1 工程地质中英文教材内容对比章号中文教材英文教材1岩石Rock Types and Stratigraphy2地质构造Geological Structures3风化与地表流水的地质作用Surface Processes4地貌与第四纪松散沉积物Groundwater Conditions and Supply5地下水的地质作用Description, Properties and Behaviour of Soils and Rocks6岩体结构与稳定性分析Geological Materials Used in Construction7常见的不良地质现象Site Investigation8公路工程地质问题Geology, Planning and Development9公路工程地质勘探Geology and Construction表2 工程地质双语教学内容对比中文教材英文教材岩石Rock Types and Stratigraphy地质构造Geological Structures风化与地表流水的

地质作用地貌与第四纪松散

沉积物 常见的不良地质现象Surface Processes地下水的地质作用Groundwater Conditions

and Supply 工程地质勘探Site Investigation公路工程地质问题Geology and Construction (二)英语教案编写与课件制作

课堂讲授是双语教学重要环节,好的授课方式可以提高学生的学习效率。鉴于工程地质课程双语教学尚无完整参考的教案与课件,笔者结合中英文教材编写了英语教案,内容以英文教材为主,以便呈现地道的英语教案。英文教材未涉及的中文内容则通过查阅相关英文资料补充,杜绝生硬翻译,词汇与表述形式统一。同时,在备课过程中除掌握英文教材相关内容外,还适当阅读与之相关的英文资料,增加专业英语知识储备,如此才能熟练自如地讲授课程。

为充分调动学生的听觉和视觉,增加授课内容,提高讲授效率,笔者采用多媒体教学方式,教学过程中能够灵活运用图片、文字和视频等多种素材。为生动、形象地将教案内容展示给学生,制作英文课件过程中应注意以下几个问题。

(1)内容简洁,层次分明,颜色对比鲜明,字体大小适中,重点突出,图文并茂,播放速度合理。

(2)专业词汇或基本原理在文字阐述同时配置相关的工程实际或示意图片、视频或动画,增强学生感性认识,加深理解。比如:正断层、逆断层与平移断层的产生过程,滑坡发生过程以及地下水流动过程等相关演示动画。

(3)首次出现或专业性强的专业词汇适当标注中文注释,便于学生理解,讲解过程也首先使用英语,根据学生理解情况适当补充中文讲解。

(4)每次授课内容前后分别设置1~2张幻灯片用于上次课程内容复习和本次课程内容总结,使教学内容连贯,且便于学生总体掌握讲授内容。

(三)双语教学方式的选择

由于工程地质课程知识面广,涉及很多专业词汇,且大部分为学生第一次接触,为使学生更好地理解授课内容,控制讲授速度,在第一次授课时就告诉学生如何使用学校网络教学平台,并上传所有课件、辅助资料与相关视频,让学生课前做针对性预习和课后复习。课堂上不要求学生做笔记,可适当提高授课速度,学生掌握情况则通过随堂提问与课后网络考核进行检查。课堂讲授采用英语,难以理解的部分采用中文解释,并在课前以中英内容回顾,课后以英课程总结;同时注意与学生互动,对与前述内容相关的知识点进行随堂提问,要求学生用英语回答,并将其计入平时成绩,进而督促学生学习积极性。教师应积极与学生沟通,根据学生反馈意见及时调整授课方法,并建立学习讨论QQ群或教学平台讨论组,及时解答学生的各种疑问,将问题共享,以便其他学生学习借鉴。

(四)双语教学考核方法

为调动学生平时课程学习积极性,避免期末突击式复习,结合笔者开展的基础工程课程考试改革,工程地质课程双语教学考核总成绩包含平时阶段性考试成绩、课堂表现以及期末考试成绩三个部分,分别占40%、20%与40%。

工程地质课程双语教学前四部分内容,每讲授两部分进行一次阶段性测试。测试采用设定截止时间的网络答题方式,时间跨度一般为三天,方便学生根据自身情况选择具体答题时间。考试开始必须一次性完成,但时间相对充裕,可查阅相关资料,内容涵盖名词解释、选择、判断、识图与阐述等题型,答题内容不能拷贝,只能键盘输入。上述考试设置可通过学校网络教学平台实现,能有效降低学生的抄袭率,督促学生自己完成测试,加深对相关知识的理解。

课堂表现考核主要为到课率、随堂提问与课堂纪律等方面。不定期进行随堂点到,期末根据总点到次数计算每个学生的得分。根据授课需要进行随堂提问或测试,鼓励学生积极主动回答,并给予适当的平时成绩。课堂纪律较差的学生予以适当扣分。

期末考试采用开卷形式,内容涉及课堂讲授所有内容,题型与阶段性测试类似,学生可以携带任何参考资料,但不能相互抄袭。

(五)双语教学效果评价

笔者采用上述教学内容与方法对两个年级的工程地质课程进行双语教学,开课初始尽管有老教授指导,但仍感到讲授生硬,大部分是照读PPT的内容,不能自由发挥。通过与学生的几次交流,对讲述内容的侧重点以及讲述方法进行了适当调整,学生认可度逐渐升高,课堂讲授日趋自然。

相关授课方式与课程考核方式也颇受学生欢迎,成绩不单纯以期末考试进行评定。平时考核对学生学习起到督促作用,让学生将更多的学习精力用到平时,而非期末考试前的突击,加深学生对相关知识的理解。期末开卷考试减少学生压力,注重学生对知识的理解与应用。根据第二次授课学生的调查结果可知,大部分学生取得了自己满意的成绩,在学习专业知识的同时学习了专业英语。

四、工程地质课程双语教学建议

双语教学尽管已经开展多年,但仍未形成一套完善的管理、评估、奖励制度。学校应出台政策加强对教师教学效果的评估,重点听取学生对教学质量的反馈,为教师提供专业或出国培训机会,提高自身教学水平。同时,学校应定期举行各类教学活动和双语教学竞赛促进教学经验交流。对双语教学工作量的计算应适当乘以较大的系数,调动教师双语教学积极性,如同济大学对英语授课教师给予3倍讲课津贴[5]。

五、结语

工程地质是土木工程专业的基础课程,开设双语教学课程是其他相关课程双语教学的基础,是培养学生国际化视野和国际交流能力的有效手段。笔者在调研国内工程地质课程双语教学情况的基础上,分析了工程地质课程双语教学的实施现状,并结合所讲授的工程地质双语课程教学经验和体会,提出新的工程地质双语教学实施方法,以期为其他教学人员提供借鉴。

参考文献:

[1]李慧仙. 高校双语教学的现状及走向[J]. 中国地质教育,2005(3):118-121.

[2]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探讨[J]. 高等建筑教育,2009,18(2):97-101.

[3]窦明健. 公路工程地质[M]. 3版.北京:人民交通出版社,2006.

[4]BELL F G. Engineering Geology [M]. Boston,MA,USA:Butterworth-Heinemann,2006.

[5]白 云,郑彦龙,李乔松. 地下工程课程英语教学探讨[J]. 高等建筑教育,2012,21(6):96-98.

Bilingual teaching practice of engineering geology course

ZHANG Yongjie, WANG Guiyao, ZHOU Dequan, CHEN Yonggui

篇10

作者简介:荣冠( 1971- ),男,武汉大学水利水电学院副教授,博士,主要从事岩体稳定性研究及工程地质教学工作,(e-mail)rg_mail@163.com。

摘要:工程地质是水利类本科生的一门重要专业基础课,课程教学内容和环节丰富,难点较多,实践性强。如何在课堂教学和野外实践教学中有效提高教学质量是一个值得探讨的问题。文章详细分析了水利工程课程中的难点及教学中存在的问题,从课堂教学、实践教学、英文教学及课程考核等方面全面介绍了课程教学经验及改革探索。提出课堂教学应注重理论紧密联系工程实际,实践教学应注重培养学生动手技能和发现、分析、解决工程地质问题的能力,开展英文教学是培养国际人才的必然趋势,考核机制应全面反映学生的综合能力等观点。

关键词:工程地质; 水利专业; 教学研究; 理论教学; 实践教学

中图分类号:tv135;g642421文献标志码:a文章编号:10052909(2013)05011007工程地质是研究工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学,是以地学学科的理论为基础,应用数学与力学理论和工程技术及方法解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[1]。工程地质课程是水利类本科专业的一门重要专业基础课程。水利水电工程建设是人类在认识自然的基础上改造自然并为经济建设服务的活动,进行水利水电工程建设首先必须了解自然环境和工程条件,而环境地质条件是与水利水电工程关系最密切、最重要的自然条件。

当前,中国工科高等教育人才培养主要目标是:培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[2]。工程地质课程作为水利类专业中一门实践性强的课程在凸显人才培养目标方面,更加突出工程地质理论和实践教学的必要性与重要意义[3-4]。

工程地质课程的教学分为课堂理论教学部分与野外地质实习部分。课堂理论部分主要讲授矿物岩石、地质构造、地质作用、地下水、岩体工程特性,边坡、坝基、洞室围压稳定性评价,工程地质勘察等知识。野外地质实习部分主要进行岩石及地质构造认识,风化、卸荷及河流地质作用研究,地下水及其作用研究,水利枢纽工程地质条件与问题分析评价等。

由于工程地质课程涉及的相关课程较多(矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、水文地质学、材料力学、岩石力学、土力学等),且这些课程多为地质专业课程。同时,工程地质课程实践性很强,但学生又缺乏实践经验和实践机会。因此,在有限的理论教学和实践教学时间内,如何合理安排教学环节,使学生扎实掌握工程地质相关概念及基本原理,并使学生初步具备分析工程地质条件及解决工程地质问题的能力,是一个很值得探讨的问题。根据笔者多年从事工程地质教学的经验,针对水利类本科专业工程地质教学,首先介绍学校工程地质课程的设置,然后分析课程教学的重点及难点,再从课堂教学、实践教学、英文教学、考核方式4个部分探讨理论与实践教学的改革思路,以期在提高教学效果、培养学生分析工程地质条件和解决工程地质问题能力方面有所收获。

一、水利类工程地质课程介绍

(一)水利工程地质课程设置

武汉大学水利水电学院最早可追溯至1928年创建的国立武汉大学工学院土木系水利组,学院现已成为国内水利水电高级人才培养的摇篮和科学研究的重要基地。一直以来,工程地质课程为水利各专业(农田水利、水电工程、河流泥沙、水文水资源)的重要专业基础课程。工程地质课一般在第五学期或第六学期开设,包括48 学时课堂教学和1 周的野外实习。课堂教材主要使用天津大学主编的《水利工程地质》(第四版)[1],实验及野外实习采用武汉大学编写出版的实习教材[5]。

(二)水利工程地质课程内容

水利工程地质主要是研究水利水电工程建设中的工程地质问题。主要内容包括岩石及其工程性质,地质构造及区域稳定性,地表水流的地质作用及河谷地貌,地下水、岩溶及库坝区渗漏地质条件分析,岩体工程特性,坝基、边坡及洞室围岩稳定性分析,水利水电工程地质勘察等。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

荣冠,等水利类专业工程地质课程教学研究与改革探索

课程的教学分为课堂教学与实践教

两部分。课堂教学主要讲授地质学基础知识和水利三大类岩体(边坡、坝基及洞室围岩)稳定性分析基本理论。通过课堂教学力求使学生掌握工程地质学基本概念、工程地质分析基本原理和岩体稳定性评价基本方法。实践教学通过野外现场典型岩体、地质构造、地质作用等的直接观察和分析来增强感性认识、理解并深化工程地质理论知识,使学生初步具备分析工程地质条件和解决工程地质问题的能力。水利类工程地质课程教学基本内容可总结为地质学基础知识和岩体稳定性分析两方面,核心主线则是工程地质条件及工程地质问题的分析研究。课程室内外教学均是围绕该主线开展的。

二、水利工程地质课程中的难点及问题

(一)工程地质相关概念不易理解和掌握

对于水利专业的学生来说,工程地质课是他们第一次接触地质学知识。多数学生,尤其是来自平原地区的学生,缺少对地质现象的感性认识,这使他们更不易理解相关地质现象和地质作用。水利工程地质课程的开始部分主要讲述地质学基本概念,包括矿物和岩石的成因、成分及分类,内外力地质作用概念,产状、节理、断层、褶皱等地质构造,地层地史,地质图分析,区域稳定等。这些内容涉及矿物学、岩石学、地层古生物学、构造地质学等知识。这些概念和相关课程知识对于初学者来说完全是陌生的。例如:在分析沉积岩的石英砂岩与变质岩的石英岩区别时,一般学生很难从沉积作用和变质作用的成因角度深刻理解其矿物结晶程度、颗粒大小、矿物纯度、孔隙率等方面的差异。在现场分析褶皱构造时,不少学生容易把现代地形与褶皱形态混为一谈。实际上起伏的山脊为背斜,剥蚀的山谷为向斜往往是不对的,反过来,背斜核部易形成河谷低地,向斜核部则可能形成山脊。准确定位褶皱应根据现场垂直岩层走向观察结果,若有岩层按新老次序有规律地对称出现时,则可肯定有褶皱。然后根据岩层新老组合关系的分析确定褶皱的基本类型(背斜或向斜),进一步依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序判断褶皱的剖面类型和平面类型。但现场地层及其年代的划分,对于水利专业初学者而言是难以掌握的,况且岩层的产状及地层的划分往往又具有隐蔽性,因此,地质学基础概念往往是水利工程地质课程开始阶段学习的难点。(二)工程地质条件难以全面和深刻理解

工程地质条件指的是与工程建设有关的地质因素的综合,是自然历史发展演变的产物。对大型水利工程而言主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象(滑坡、崩塌、泥石流、风化、卸荷、侵蚀、岩溶、地震等)及天然建筑材料等6个方面。工程地质条件直接影响工程建筑物的安全、经济和运营管理。兴建大型水利水电工程,首先都要查明枢纽及库区的工程地质条件。不同地区的地质环境差异及水工建筑物类型的不同,对水利工程的影响也不同。教学中发现,学生对工程地质条件的复杂性认识不足,难以全面理解工程地质条件的内涵,这样自然导致对工程地质问题的把握不准。例如:西南水电工程主要集中在川、藏、滇、青等省区河流的深切河谷地区。该区域的自然地质环境十分复杂,相应地在此建高坝大库的工程地质条件也十分复杂。深切河谷往往首选高拱坝方案,此时地形地貌就是关键的地质条件,将直接影响工程高边坡的稳定与安全,同时影响并制约水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且为深覆盖层坝区,从坝基防渗及挡水建筑物安全的角度考虑多采用当地材料坝型,坝体防渗多为混凝土面板而非粘土心墙方案,这主要就是从天然建筑材料经济合理的角度考虑。

(三)对工程地质问题缺乏认识和实践经验

工程地质问题指的是工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。对大型水利工程而言主要包括坝基和坝肩抗滑稳定问题,坝基渗漏和渗透稳定问题,边坡稳定性问题,地下洞室围岩稳定性问题,水库渗漏、水库淤积、库周浸没、库岸再造,水库诱发地震等问题。工程地质学简单说就是分析工程地质条件,解决工程地质问题。因此,工程地质问题是课程的最终落脚点。不同水工建筑物由于对场地条件要求存在差别,其相应的工程地质问题也存在差异。实际工程中,全面揭示工程地质问题是有难度的,尤其是深层隐伏的地质问题,更是从浅表很难观察确认。目前对水利专业,工程地质课程一般在水工建筑物等专业课之前开设,许多学生对水工建筑物知之甚少,对水工建筑及枢

纽区可能会出现哪些地质问题更是难知一二。

例如:对水利工程三大坝型工程地质问题的分析。土石坝主要由粘土、碎石、块石等散体堆积而成,坝体允许产生较大的变形,它对坝基工程地质的要求较低,可以在软基和工程地质条件复杂的坝基上兴建。由于坝基河床地质条件多变,易出现过大沉降引起坝体裂缝、坝基渗漏和渗透变形问题,以及粉细沙层震动液化等问题。重力坝主要依靠坝身自重与地基间摩阻力来保持稳定。重力坝对坝基要求高,一般要求修在弱风化下部的岩基上。该类坝型最主要的问题就是过大变形或不均匀变形导致坝体裂开,软弱结构面组合形成深层滑移块体。拱坝主要通过拱作用传递荷载到坝肩,所以拱坝对两岸岩体的要求较高,而对河床坝基岩体要求相对要低。两岸拱座岩体应新鲜完整、无大断层,狭窄对称的“v”字形河谷是首选地形条件。此时应特别关注顺河向软弱结构面切割形成的滑移块体。由于学生在这一阶段对水工建筑物不熟悉,同时缺乏对三大坝型的现场感性认识,导致他们较难在合理评价相应工程地质条件的基础上深入分析潜在的工程地质问题。

(四)工程地质分析方法不易理解和熟练运用

由于工程岩体结构特征及力学特性的复杂性和不确定性,针对岩体变形与稳定性的工程地质分析方法主要是定性与定量结合,总体上是半经验半理论性的。针对实际工程,在较大程度上是以现场经验为前提,然后通过工程地质定性分析结合定量计算综合确定。工程地质的分析方法主要有工程地质类比法、图表法、室内外实验方法、力学模型定量计算法等。各方法都有一定条件和适用范围,即存在各自的优缺点。实际应用中宜将几种方法结合,互相补充。针对不同的工程地质问题,刚学习课程的学生对怎样合理选择分析方法缺乏经验,熟练掌握困难更大。

现以岩质高边坡稳定性评价为例,简要讨论工程边坡稳定性评价的基本思路。总体上边坡稳定性的影响因素包括地形地貌、岩体结构、地质构造、风化卸荷、水的作用、地震及构造运动和人类工程活动等。首先从经验上判断其稳定性主要从坡形坡高、岩体强度、坡体结构等直观判断,此时工程地质定性方法(如赤平投影)就是较好的方法。对于边坡浅表的变形及破坏情况,则主要考虑岩体的风化和卸荷程度,及其卸荷裂隙等的组合情况。对于边坡的整体及长期稳定性,则需通过详细的地质勘探,确定潜在的破坏模式和滑移边界,采用如三维极限平衡方法、有限元应力应变方法等计算其变形和稳定性。边坡变形模式及边界、结构面和岩体力学参数的确定是关键,同时还应合理考虑地下水及地震等因素的影响。所以对岩石边坡采用工程地质方法合理评价其稳定性是一项较复杂的工作,对于初学者来说是不易全面和熟练掌握的。

(五)工程地质实习和工程实践时间不足

工程地质教学来源于实践并回归于实践,其最鲜明的特点就是实践性强。教学实习和工程实践是巩固和加深地质理论知识的有效途径,是理论联系实际培养学生掌握科学方法和独立能力的重要渠道。地质实践教学的任务主要是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程问题,用已学到的理论知识观察分析现象,提出解决问题的方法与措施。例如:断层是工程地质学中的基本概念,但学生要理解断层的规模与工程特性、现场鉴别方法及其对工程的影响是较困难的。通过现场露头可以较直观地了解断层的三种形态类型及其基本特征,对较大规模的断层可引导学生从地形地貌不协调、地层的重复或缺失、伴生构造及构造岩、地表地下水的异常分布等方面来认识。在此基础上分析断层的级别、特征及其对工程的影响学生就容易理解和熟悉,然而由于教学时间及经费的限制,学生在实习和实践方面的机会相对较少。在有限的实习和实践时间内,如何合理安排教学实习路线及教学内容,让学生能够较好地掌握基本概念和原理,并初步具备分析和解决问题的能力,是目前水利工程地质实践教学中的一大难题。

三、水利工程地质课程改革探索

(一)课堂教学改革 1.突出重点分解难点

由于水利工程地质课程涉及较多概念和方法,同时关联较多课程,是一门综合性很强的课程。由于教学课时有限,要将所有内容都面面俱到地深入讲解,显然是不可取的。这就要求在讲授时有的放矢,合理安排教学内容,做到突出重点、解剖难点,始终把握地质学基本概念和岩体稳定评价两个主要内容,抓住工程地质条

和工程地质问题两条主线。这样可以使学生从较多的概念和方法中理清思路,把握课程主体框架。例如:在地质构造部分,阅读和分析平面地质图是重点,同时也是难点。平面地质图的阅读要求熟悉地层年代、产状、褶皱、断裂、地史等理论知识,同时需要结合具体工程分析不利条件及可能存在的问题。为此需要结合教学图件,详细分析褶皱、断裂等存在的依据,并讨论作为坝基或洞室的地质条件可能存在的不良地质问题。这样学生才能较快掌握地质图的分析方法及工程应用。

2. 理论联系实际

工程地质学的理论性较强,各种概念及分析方法较多。这些内容均源于地质作用和工程实践,在讲授课程时如只照本宣科,学生很难对一些抽象的概念及方法感兴趣,这样教与学的效果均较差。在教学过程中注重理论联系实际将是提高教学效果、提高学生学习兴趣的最好手段。例如:在讲授岩石和地质构造内容之后,学生对三大类岩石的特性及现场鉴别、具体的断层和褶皱构造的理解和分析仍是模糊的。笔者则以珞珈山为例,该地质体即为学生大学生活的环境,引导学生探寻珞珈山的岩石类型,以及是否存在断裂和褶皱。几乎所有学生都对此感兴趣,并乐于了解校园的地质情况。由此对珞珈山地层岩性进行介绍,在此基础上分析褶皱、逆断层及平移断层分布等。学生惊叹常在身边出露的岩石就是典型的石英砂岩,而校园内的樱花大道竟是一条逆断层。通过这个实例很好地将基本地质概念与周边的实际环境联系起来。

3. 传统与现代教学结合

水利工程地质课程内容较多、实践性强,而且课时有限,因此要求将传统教学与现代教学相结合,这样可以很好地发挥各自的优势。重要的概念及分析方法以黑板演绎并详细讲解,使学生的注意力集中,有利于学生对重点难点内容的深入理解和掌握。例如:在介绍层状岩层产状时,宜采用教学图件分步讲解,使学生切实理解走向、倾向、倾角的真实含义及实际意义。在讲解赤平投影原理时,则需按投影方法介绍点、线、面等的投影过程,使学生理解空间点、线、面与赤道平面投影的关系,这样结构面的空间产状与赤平投影图间的关系也就清楚了,后续运用其分析边坡稳定性也就简单易懂。水利工程地质课程涉及许多地质作用、地质现象及工程实例。此时多媒体演示则显示其优势,多媒体课件可提供大量信息,形象生动地展现自然现象及复杂事物,其效果是口头表达难以达到的,同时也可提高学生学习兴趣,节省讲解时间。课余时间鼓励学生通过国内外各种网络资源(特别是高校工程地质课教学资源)了解和学习相关工程地质知识,也可以用即时通讯方式解答学生的不同问题,利用现代网络资源最大限度地开展教学互动,让学生扎扎实实学好工程地质课程。

(二)实践教学改革

实践教学环节是保证和检验水利工程地质课程教学效果和质量的关键。要真正熟悉和掌握水利工程地质的知识及方法,各种不同类型的实习实践教学是必不可少的。以下从室内实验、校内现场教学及水利枢纽地质实习3个环节来介绍实践教学。

1.强化室内实验教学

武汉大学水利水电学院较早建成工程地质实验室。实验室主要有各种矿物、三大类岩石、古生物化石、构造模型、典型水利枢纽岩石、各种地质图件及影像资料。同时还配有偏光显微镜、gps 、电子罗盘、gis等设备和工具软件。目前实验室可以满足水利类专业本科教学要求。室内实验教学主要安排造岩矿物、岩浆岩、沉积岩及变质岩的认识。同时还讲授地质图阅读、罗盘及gps使用等教学内容。

以三大岩石的认识为例,这对于学生来说是难点,仅通过课堂讲解学生很难掌握岩石的特征和鉴别方法。在课堂讲授造岩矿物及三大岩类后,需要进行三大岩类认识的室内实验教学:学生按5人一组进行分组,每组学生提供三大类岩石标本各一盒。教师先复习岩石的成因、矿物组成、结构构造及分类等,然后以3种典型岩石为例分析矿物及结构特征,再分析其成因和类别。在此基础上让学生仔细观察各种岩石标本,由各组学生相互讨论以寻找鉴定矿物和岩石的规律和技巧。对学生的具体问题教师现场答疑,对相似矿物的鉴别、结构的理解等共性问题由教师总结分析。通过室内实验课教学环节基本可以使学生掌握常见岩石特征和鉴别方法,对后续现场实习具有重要意义。

2. 重视校内现场教学

武汉大学地处东湖之滨,校园内有珞珈山和狮子山,存在不少良

好的地质露头、各类地质构造较丰富。为配合基本地质理论知识讲授,笔者充分利用武汉大学校园内的珞珈山地区进行现场教学。该地区发育有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系等沉积岩,地层呈有规律的东西向条带状分布,呈现节理、断层、褶皱等地质构造。武汉大学水利水电学院从20世纪50年代开始,在珞珈山地区安排校内地质现场教学,实习路线从北向南横跨珞珈山,要求学生现场观察珞珈山地区岩石岩性、产状、风化、卸荷、隐伏岩溶、地下水露头、节理、断层、褶皱等现象。通过现场地质调查,学生可以理解地层划分及年代概念,熟悉产状的概念及测量方法,节理、断层及褶皱的鉴别和分析方法,最后独立完成简要的珞珈山地质调查报告。通过该单元的校内现场地质教学,可以进一步深化学生对基础地质概念和理论理解,培养学生独立分析和解决问题的能力。

3. 完善野外地质实习

(1) 水利枢纽地质实习目的与安排。工程地质野外教学实习是课程教学实践的最重要环节,目的在于巩固课堂所学的理论知识,使理论与实践紧密结合。通过对水利枢纽区地层、岩性、地质构造、地下水及外动力地质作用等的调查研究,使学生初步掌握野外地质工作的一般方法,了解水利枢纽工程地质条件及主要工程地质问题,熟悉地质报告编写及地质图件绘制的方法。实习教学包括路线教学、专题调研、现场讨论、内业整理等环节。通过现场调查、专题问题讨论、面试考查、实习报告编写等过程,培养学生野外地质工作能力和分析解决工程地质问题的能力。 (2) 野外实习区域及路线的选择。良好的实习区域与路线是满足工程地质野外实践教学要求的基础。实习区域应选择岩石类型及地层较丰富,河流地貌及水文地质现象发育良好,具备地质构造发育和风化、卸荷及边坡变形等外动力地质作用发育的地带。同时应具备典型的水利枢纽工程以便进行水利水电专业工程问题的分析讨论。在此基础上根据地层岩性及地质构造、河流地貌与地下水、边坡变形及稳定性分析、水利枢纽地质条件及工程问题等选择4~5条典型路线作为教学单元。路线选择注意地质现象的典型性及易识别性等特点,同时注意地质现象与工程实践的密切联系。

以武汉大学为例,从20世纪50年代开始,陆续建立了陆水实习基地、丹江口实习基地、韶山灌区实习基地等。2010年三峡工程建成后,又建立了湖北秭归三峡库区实习基地,选择茅坪至链子崖(郭家坝)、高家溪、泗溪、副坝大坝及永船等线路进行教学。三峡库区具有大量典型意义的地质露头,同时能够结合具体的水利工程建筑物(如大坝、副坝、高边坡等)进行工程地质条件与问题的分析。主要路线地层出露及地质构造较为齐全,风化、卸荷等动力地质作用和河流地质作用,以及地下水、岩溶等地质现象均有出露,能够满足水利类专业野外工程地质实习的要求。

(3) 野外实习环节及质量控制。整个实习期间每个教学单元要求有明确的教学内容。总体上要求完成:①典型剖面地层野外观察和描述,包括岩性、接触关系、产状及测量、岩浆岩和沉积岩及变质岩小构造观察、风化作用、地形图的使用等。②河流地貌及水文地质调查,包括河流侵蚀、堆积,河床、河漫滩及阶地观察,河谷边坡卸荷及变形,潜水露头,岩溶水,岩溶地貌等。③边坡变形及稳定性分析,包括典型卸荷拉裂体、崩塌体、滑坡体的现场调查,变形及破坏特征,边界条件,稳定性影响因素及评价,变形破坏成因,工程防护及治理方案等。④水利枢纽教学单元,主要侧重水利枢纽主要建筑物的组成及功能,大坝、副坝、高边坡、水工隧洞等主要工程地质问题分析。⑤资料整理及报告编写,主要是对现场观察的内容进行分析整理,按要求编写实习报告。

野外地质实习以小组为单位进行,实习过程要求分工明确、团结合作,现场特别强调纪律和安全。实习成绩评定综合考虑思想表现、组织纪律、操作技能、野外纪录、面试讨论及实习报告等。

(三) 英文教学探索

1. 工程地质英文教学意义

英语教学或中英文双语教学是目前本科教学改革的重要内容。基于高等学校培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型高素质人才的要求,高校对主要课程实行英文教学十分必要[6]。随着中国基础建设及能源等领域大规模工程的开展,在相应学科进行学术和业务交流已是基本要求。水利行业早已走出国门,承接或合作国际科研和工程项目。这就

求学生不仅有较高专业造诣,而且需要具备较好的英文文献阅读能力、语言表达和交流能力。

2. 工程地质课程英文教学实施

(1) 选定英文教材。工程地质英语教学,首先应选择合适的英文原版教材。国外出版的工程地质书籍较多,但适合国内水利专业使用的工程地质英文教材较少。这主要是国外很少有专门针对水利类的工程地质教材,多数教材是针对工程地质专业编写的。考虑到初学及课时情况,笔者建议采用tony waltham编著的《foundations of engineering geology》 (third edition)[7],这本教材包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土力学特性、边坡、隧洞及采空区等,内容简洁,通俗易懂。其次,推荐f. g. bell编著的《engineering geology》(second edition)[8]作为主要参考书。这本教材内容较全面,包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土工程特性、地质勘查及洞室、边坡、坝基等内容。在工程地质英文教学过程,建议学生使用网络资源,国外知名大学有不少工程地质课程资料[9]可供参考,同时从《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等国际学术刊物学习有关论文及知识。由于专业需要,学生还需使用中文版的水利工程地质教材作为对照读物。

(2) 英文课件及教学。英语课堂教学主要采用多媒体方式,可提高讲授速度和效率。在制作英文教学ppt时,应尽量简洁明了、图文结合,英文一定要规范。对一些专业性强的知识(如专业术语)可适当加中文注释。授课语言主要为英语,对不易理解的内容可用中文解释。为了保证教学效率,要求学生课前进行适当预习。课堂上采取师生互动形式,提高学生英语表达能力。平时作业、小测验及期末考核均要求采用英文进行。授课教师自身英文必须熟练,首先是专业概念及术语的准确表达,其次是发音的准确。

(四) 课程考核方式

为更好开展工程地质教学工作,其中一个重要环节是课程考核。课程考核目的是考察学生掌握知识的情况及分析问题的能力,科学有效的考核方式可以充分发挥学生的主动性和能动性,从而提高教学效果和质量。目前水利工程地质课程包括室内教学和野外实习两个部分,一般是独立考核。其中室内教学部分主要考察地质基本知识及水利工程相关岩体稳定性评价方法的掌握情况,成绩主要由平时作业、课堂小测验、专题讨论及期末闭卷考试组成,要求学生以掌握地质知识和工程问题分析方法为主,鼓励平时交流讨论,避免考试突击的学习方式。野外实习考核主要考察学生基本技能的掌握情况,侧重考核问题的分析理解能力,从现场主动性、操作技能、综合分析、面试讨论、实习报告及组织纪律等方面综合评定。

文章总结笔者多年教学实践经验及课程改革探索供高校同行参考,以期在提高水利工程地质教学质量,提高学生学习积极性和培养学生创新能力方面发挥积极作用。

参考文献:

[1]崔冠英, 朱济祥. 水利工程地质[m]. 4版. 北京: 中国水利水电出版社, 2008[2]中华人民共和国教育部. 关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见(教高[2011]1号) [eb/ol].(2011-01-08).

[3]王哲, 陈东瑞, 张勇. 土木工程专业工程地质课程实践教学方法探讨[j]. 高等建筑教育, 2010,19(4): 125-127.

[4]程建军, 王海娟. 水利类本科专业工程地质课程教学探索[j]. 高等建筑教育, 2012, 21(3): 98-100.

[5]杨连生, 王涛, 李宏明. 水利水电工程地质实习指导书[m]. 北京: 中国水利水电出版社, 2008.

[6]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探讨[j]. 高等建筑教育, 2009, 18(2): 97-101.

[7]tony waltham. foundations of engineering geology[m]. third edition, spon press, 2009.

[8]f g bell. engineering geology[m]. second edition, butterworth-heinemann press, 2007.

[9]missouri university of science and technology courses[eb/ol]. http://web.mst.edu/~rogersda/

research and reform exploration on teaching methods of engineering

geology for water conservancy specialty

rong guan, zhou chuangbing, chen yifeng

(school of water resources and hydropower, wuhan uni

iversity, wuhan 430072, p. r. china)

篇11

1、强调对工程地质基本概念的学习。在课堂学习过程中,主要课时都集中于学习在工程实践中经常用到的专业术语,强调概念的厘清。课堂学习的主要内容主要包括以下几个方面:(a)地质作用与地质构造的基本知识,包括地质年代的识别、地质图的识图、常见地质结构的概念(褶皱、节理、断层等);(b)三大岩石(岩浆岩、沉积岩、变质岩)的成因、归类和鉴别;(c)第四纪地质的基本知识,包括残积土、沉积土、冲积土、坡积土等概念、成因及对工程的影响;(d)地下水的基本知识,包括地下水的分类、运动基本规律、补给与排泄方式、对工程的影响等;(e)工程地质勘察与分析在具体工程的应用,包括在隧道工程、边坡工程等方面的应用。

2、强调室内实验是课堂书本学习的延伸。室内实验主要目的是为野外地质实习做准备,学习地质罗盘等地质考察工具的使用,同时亦学习通过岩石标本来鉴别各类岩石,还要学习地质图的填图和阅读等。

3、强调课堂学习与室外地质调查相结合的学习方式。从书本上学习到的知识仅仅停留在理论阶段,书本上对地质相关概念的描述仍比较抽象,因此,各所高校皆强调野外地质实习对学习该门课程的重要性,把课堂上学习到的基本概念与现实工程中的真实地质条件一一对应起来,加深对基本知识的理解和掌握。一般而言,野外地质实习内容常包括野外岩石的识别、地质构造和地质年代的识别、岩层、节理等产状的测定和描述等。各所大学对以上工程地质基本知识的学同小异,其目的是对工程地质这门课程有一个基础的认识和感知,但是,同时,各所高校之间在这门课程内容设置方面有各有所侧重。清华大学、同济大学增加了现代先进的地质勘查技术的学习内容,介绍了地质超前预报的相关方法、原理及应用,比如介绍了地质雷达、红外线探水、TSP等先进手段在隧道工程建设的应用。中南大学、湖南大学对野外地质实习极为注重,实习内容包括地质认识实习和工程实践实习两个阶段,实习实践时间长达20~30天,考察湖南西部地区在建或已建项目所处较为复杂的地质条件,以一个工程建设者的角度参与到实际项目的建设中去认识地质现象。石家庄铁道大学地质教研室现有8名教师,教授2名,副教授3名,讲师3名,其中具有博士学位的4人,硕士学位的4名。获得的奖项包括校级讲课比赛特等奖1名,二等奖1名,校级优秀教师1人,今年主持或参研的省部级及以上科研项目10余项,并承担省级精品课程1项。虽然教研室在老师们的努力下取得了不错的教学和研究成果,但是,和兄弟院校的工程地质教研相比,我们仍然存在诸多不足之处。首先就是教师队伍建设的不足,工程地质是一门经验型极强的专业,需要足够丰富的现场工程经验,因此需要老中青传帮带,让青年老师尽快熟悉和掌握工程地质教学的技巧和方法。其次,对工程地质教学的重视程度不够,课时设置偏少。最后,教学内容更新不够及时,工程地质中先进的技术方法在教学中介绍的内容不够多。因此,为了跟上国内兄弟院校土木工程地质教学的步伐,教学改革刻不容缓。

二、当前土木工程地质教学存在的问题

通过以上详细的调查和对比分析,目前土木工程地质教学仍存在以下问题:

1、土木工程地质教材的使用各自为政。目前各个高校使用的教材基本上是各自高校的老师根据自己的讲义编排而成,缺乏一个统一的标准,因而导致经典精品教材较少。单从教材的题目上足可看出目前教材缺乏统一性和协调性。例如中南大学所用的教材为《土木工程地质概论》,浙江大学的教材题名为《土力学与工程地质》,石家庄铁道大学所用教材题名为《工程地质学基础》等。

2、在教学内容上与其它课程交叉重复,无法突出本门课程的特色。工程地质是一门基础课程,是岩土工程、隧道工程等课程学习的基础,因此,由于与其它学科老师交流不够充分,往往存在重复讲授的情况。比如,以有效应力这个概念为例,在工程地质、土力学、基础工程等课程都涉及到,由于这个概念的重要性,各科老师为了追求各门学科的系统性和完整性,都会着重讲解这个概念,虽然在一定程度可以加深学生对这个知识点的理解,但是从侧面也可说明知识的重复交叉导致学业内容的累赘。

3、课时安排过少。目前各所高校对土木工程地质这门课的重视程度,课堂课设课时大多是32~48个学时,因此,老师在安排教学进度时显得极为紧张而紧凑。从实际教学安排来看,基本上讲解完三大岩石、地下水、地质构造基本概念后,没有足够的时间深入来探讨地质条件对工程的影响,往往后面工程应用的章节皆为学生自学。

4、知识学习与工程案例结合程度不够。由于部分老师本身参与的工程项目不多,同时又由于课时的不够,这两部分原因导致学习的主要内容集中在枯燥的理论知识部分,学生容易产生枯燥情绪。

三、土木工程地质教学改革措施

为了很好地解决当前土木工程地质教学中存在的问题,让学生从这门课程中更多地学习到有助于工程实践的知识,必须有针对性对当前教学实践中存在的问题进行改革,具体改革措施如下所述:

1、建立和完善土木工地质程精品课程精品课程建设既是压力,又是动力。通过精品课程建设,可以找出当前教学中存在的薄弱环节,精简重复的教学内容,突出本门课程的特色,使土木工程地质这门课的教学目标和任务更加明确。精品课程建设首先就是教材建设,因此,有必要根据新时期土木工程培养目标,并结合当前土木工程建设中出现的新问题、新方法、新技术,编写一本深入浅出的教材,教材中不仅包含传统的知识要点和概念,还应包含当前新的地质知识观点、新的地质勘查手段等,同时还应包含工程实例,让学生尽可能地更深入地建立起工程地质与工程项目的联系。精品课程建设中重要的一条就是教师队伍的建设,因此,有必要加大对教师队伍的培养力度,引进和培养一批有新视野、新知识的老师,以此给课堂注入新的气象。

2、注重教学手段和教学方法的革新注意授课的科学性与艺术性,在教学过程中,善于发挥学生的主导地位,采用“讨论试”、“启发式”教学模式。同时,要注重课前的准备,精心备好每一节课,善于总结归纳每节课的重点,以“主线法”讲授课程知识。

3、增强对工程地质教学的重视对工程地质教学的重视首先就体现在教学和学习的时间上。尽量安排更多的课时,让老师有足够充分的时间去讲解基础概念和工程实例。同时,老师也可以通过其它方式来增加学生们的学习时间,比如规定某个主题,要求学生自主独立进行文献调研,完成该主题相关文献的归纳总结,并加大平时学习报告在总成绩中的比例。另外,强化考试试题库建设,完善考试规范和制度,强化对学生进行专业知识训练。最后,要重视工程地质实习在教学中的作用,因为该门课程的实践性很强,需要从大自然中去认识和掌握工程地质现象,使学生巩固在书本上学到的知识,有感性认识上升到理性认识,同时在野外地质实习过程中,亦可锻炼学生们的体魄和吃苦耐劳的能力。