李长冬,王亮清,章广成,吴 琼
中国地质大学(武汉)工程学院,湖北 武汉 430074
实践教学
提升工程地质专业秭归基地野外教学质量的探索与实践
李长冬,王亮清,章广成,吴 琼
中国地质大学(武汉)工程学院,湖北 武汉 430074
秭归基地工程地质专业野外教学实习是培养学生工程地质思维和野外动手实践能力的重要环节。鉴于此,为切实提升2013年度工程地质专业野外教学质量,从教学和考核环节进行了一些有益的探索和实践。在路线教学阶段强调启发式和交互讨论式教学,加强班级、小组和个人三个层次考核的有机融合,开展阶段测验笔试,提高了学生自主学习的积极性,提升了野外教学质量。
野外教学;工程地质;教学质量;秭归基地
工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科,属于地质学的一个分支。该学科带有非常鲜明的地质工科特色,要求学生除掌握工程地质学的基本理论知识外,还需要进行系统的野外实践锻炼[1-2]。工程地质相关专业毕业生在工作以后工程地质工作能力的高低,很大程度上取决于如何将理论知识应用到实践中的熟练程度。因此,工程地质野外教学实践环节对于提升工程地质专业教学质量至关重要。
目前野外教学实习过程中,很多采取班级考核或小组考核的方式进行,部分学生存在投机取巧的心理,学习态度不积极,极大地影响了野外教学的整体效果,进而削弱了工程地质专业部分毕业生的地质基本功。为此,如何在野外教学实践过程中实施有效的个体考核将是提升工程地质专业秭归野外教学质量的关键所在。以本校在秭归建立的教学实践基地为例,在针对目前野外教学实习中存在的一些问题,为切实提升野外教学质量,在教学方法上综合融汇室内讲授、野外启发式教学、理论联系实践教学、交互讨论式教学等多种方法。在路线教学阶段强调启发式教学和互动式训练;在独立填图教学阶段强调独立自主、开拓创新;在报告编写阶段强调综合性和规范化,提出了野外班级、小组和个人三个层次的考核模式。
1.野外教学特点
中国地质大学(武汉)秭归野外教学实习基地坐落在秭归新县城文教小区,距三峡大坝1km。该基地具有优越的区位优势,基础地质、工程地质、地球化学、旅游等教学资源丰富[3-4]。随着社会经济的持续发展,社会对人才的需求更强调独立分析问题和处理问题的能力,更强调团结协作精神和协调能力,该教学基地为加强野外实践环节、强调学生的野外认知能力和综合分析能力提供了重要平台[5]。
对于工程地质相关专业的教学实习而言,主要包括路线教学、独立填图教学和报告编写等环节。在路线教学阶段,主要设置了以下12条教学路线:(1)兰陵溪—九畹溪黄陵岩体、崆岭群、震旦系—寒武系地层观察;(2)九畹溪—郭家坝寒武系—侏罗系地层观察;(3)茅坪溪第四系地质与地貌;(4)杉木溪—九畹溪地质构造形迹观察;(5)仙女山断裂—九畹溪断裂观察;(6)高家溪岩溶水文地质观察及危岩体治理工程;(7)链子崖危岩体—新滩滑坡观察;(8)岩体风化及岩体结构特征;(9)泗溪岩溶水文地质及垃圾填埋场工程地质;(10)库岸与边坡防护工程、三峡工程及港口码头工程;(11)拐子沟金矿与尾矿库工程地质;(12)郭家坝地区滑坡及防治工程。
工程地质秭归野外教学除了基础地质的地层路线和构造路线外,还包括岩溶工程地质、斜坡工程地质、岩体风化工程地质、水库工程地质、尾矿库工程地质、垃圾填埋场工程地质等路线,体现了鲜明的工程地质实践特色。因此,该教学实习需融合现场讲授、现场观察和调查实践为一体,让实习学生运用工程地质的基本理论去分析和解决具体的工程地质问题。
2.主要存在问题
目前野外教学实习过程中,经过路线教学、独立填图教学和报告编写三大环节的实习训练后,大部分学生工程地质野外基本功得到了明显的提高。但也有少部分学生实习效果不尽如人意,究其原因,主要有两个方面:
一是部分学生吃苦精神不够。由于工程地质秭归野外教学实习一般安排在暑期,气温高、工作任务多,尤其是野外独立填图阶段,需连续几天进行野外分区填图工作。部分学生由于吃苦精神不够或体质原因,往往难以保质保量完成全部实习内容。
二是目前野外实习很多采取班级考核或小组考核的方式进行,部分学生抱着投机取巧的心理,学习态度不积极,极大地影响了野外教学的整体效果,进而削弱了工程地质专业部分毕业生的地质基本功。
1.充分的备课资料准备
严格按照学校2013年度实习计划要求,按照“老带新”的方式认真完成了野外备课任务,野外工作经验丰富的教授言传身教、现身说法,对于加深对实习区地质背景的认识和了解大有裨益。同时进行了深入的教学法研讨会,认真讨论每条路线的讲授内容和方法,统一和规范实习教学内容,以取得更佳的教学效果。在学生们到实习站之初进行了系统和详尽的实习动员和区域工程地质背景介绍,之后为野外路线教学、结构面统计分析专题、郭家坝独立野外填图、各小组专题PPT报告、报告编写等环节的各项教学任务提前做好充分的备课。
2.多种教学方法灵活运用
在教学方法上,综合运用各种教学方法开展实习工作。充分利用秭归实习基地,融合室内讲授、野外启发式教学、理论联系实践教学、交互讨论式教学等多种方法,取得了良好的教学效果。
(1)室内多媒体教学。教师在秭归基地的大型学术报告厅中给学生们集体讲解秭归地区的地质环境和路线概况。综合运用图片、表格等多种表现方法,在到站之初给学生们勾绘了秭归实习区基本地质背景的基本轮廓,包括秭归实习区的自然地理概况、地层岩性、地形地貌、地质构造、水文地质、物理地质现象、主要工程概况等方面,为后续实习教学内容的顺利开展奠定了基础(图1)。
图1 实习基地开展的室内教学
在主要工程概况部分,介绍了三峡工程水利枢纽、新滩滑坡、链子崖危岩体、尾矿库工程、港口码头工程、库岸防护与高切坡治理工程、水利水电工程、桥隧工程、垃圾填埋工程等类型,紧密联系工程实践,以丰富而翔实的案例为引导,极好地激发了学生们学习工程地质的热情。
(2)野外启发式教学。孔子作为古代著名的教育家,指出教学时要“不愤不启”,这一点对于工程地质专业的实习教学工作具有重要的指导意义。秭归地区地层出露全,地质现象独特,在实践教学时适当引导学生进行独立观察和独立思考,培养其独立开展地质工作的能力,学会如何描述地质现象,并学会如何采用比例参照物进行地质摄影和分析(图2)。
图2 野外分组描述代表性地质现象
长期以来,教学中存在“填鸭式”灌输知识的弊端,从某种程度上限制了学生们想象力和创造力,从而削弱了学生独立从事工程地质工作的能力。为此,对于秭归工程地质专业教学实习而言,需要将丰富的教学内容和实习点完整呈现给学生,让学生们先主动观察现象,并引导其进行合理的描述和判断,最后进行归纳总结。如此经过几个周期的循环训练,学生们自主进行野外分析的能力可以得到极大的提升。
(3)理论联系实践教学。秭归地区三大岩类分布齐全,各种地质现象(褶皱和断层等)极具代表性,并且各类物理地质现象,如岩石风化、水土流失、岩溶、滑坡、危岩体等,都非常典型。在路线选择上,除著名的链子崖危岩体、新滩滑坡教学路线外,将张家冲小流域水土保持试验场、拐子沟金矿及尾矿坝和九里庙垃圾填埋场纳入到野外教学内容中。这些丰富的野外教学内容是对“工程地质学基础”等课程的重要实践环节,对于增强工程地质及相关专业的学生的野外工作能力具有非常重要的意义。因此,在实习环节中,将“工程地质学基础”等课程的相关知识和野外观察有机融合,并拓展“地貌学及第四纪地质学”、“构造地质学”、“土力学”、“岩体力学”、“工程地质勘察”等相关课程的知识点,切实提高学生理论联系实际的能力,强化野外工作的训练。
(4)交互讨论式教学。在秭归工程地质专业教学实习过程中,非常重要的一个环节就是独立填图。填图是培养地质工程师独立工作能力重要环节。传统地质填图环节重点是地层岩性和地质构造,而工程地质填图的重点是在地质填图的基础上,查明工程地质条件和存在的工程地质问题,其主要成果为绘制工程地质平面图、剖面图,并以此作为最终实习报告的主要附图。
除了工程地质填图训练之外,还将各班进行分组,进行分组工程地质专题研究。除了郭家坝镇狮子包滑坡形成机制与稳定性研究、郭家坝镇金钗湾1号和2号滑坡工程地质调查分析、郭家坝镇工程地质条件及建筑适宜性研究和郭家坝镇加油站地区工程地质条件与高切坡稳定性调查分析外,新增了郭家坝隧道工程地质问题分析、郭家坝镇填图区头道河渡口1号和2号滑坡工程地质调查分析、郭家坝镇张家湾滑坡工程地质调查分析、郭家坝镇韩家湾滑坡工程地质调查分析。尤其是新增的工程地质专题,由于是新近开展的工程项目或案例,非常有利于锻炼学生们解决实际工程地质问题的能力。各小组根据专题调查,自主学习查询资料,分析问题,并采用PPT进行专题汇报,全班师生一起讨论分析(图3),并对个体进行抽查和提问交流,既增强了对专业知识的掌握,又提升了综合表达能力。
图3 分小组专题汇报与答辩
3.考核野外实践能力
本次实习的目标是认识、描述及分析工程地质、水文地质现象,学习野外获取资料的方法,提高野外工作能力。鼓励和引导学生们将所学知识运用到实践中去,掌握本专业的工作方法与工作程序,加深对本专业所学课程理论知识的理解,提高专业思维能力。同时,培养艰苦奋斗、实事求是和团结协作的工作作风也是实习的重要目的。在实习过程中可以开阔眼界,激发专业兴趣,更快地适应野外工作环境。
在路线教学阶段强调启发式教学和互动式训练;在独立填图教学阶段强调独立自主、开拓创新;在报告编写阶段强调综合性和规范化,同时加强野外班级、小组和个人三个层次的考核。
在路线教学阶段,随时抽查学生对工程地质专业知识和野外技能的掌握程度,对于善于发现问题、提出问题的学生进行引导,对全部学生进行总体了解,实时关注学生们的学习动态和进展。
在独立填图阶段,加强对以小组为单位的引导和考核,尤其是现场督查和资料检查。每天填图回基地后检查实际材料图的完成情况,对于表现欠佳的小组和个人及时进行引导和整改,提高学生们野外填图的工作能力。
同时,为了进一步提高教学质量,提高学生们野外学习质量,各位教员分线路讨论后拟定了线路考核试题,并对全体学生分为岩土工程(试验)班和工程地质班进行了路线考核(图4),并加强了批阅和试题分析,督促学生们自主学习,取得了较好的效果。同时在报告编写阶段强调综合性和规范化,培养学生们撰写综合报告的能力。
图4 路线测验考核现场照片
4.野外教学和考核流程
在充分的野外备课基础上,综合运用各种教学方法开展实习工作。在路线教学阶段强调启发式教学和互动式训练,以班级考核和个体抽查为主;路线教学完后立即进行路线考核测验,加强个体考核;在独立填图教学阶段强调独立自主、开拓创新,在报告编写阶段强调综合性和规范化,以小组考核和个体抽查为主。在具体实施过程中加强班级、小组和个人三个层次考核的有机融合,开展阶段测验笔试,敦促学生及时消化理解知识,将被动学习转化为主动学习,提高了学生自主学习的积极性,提升了野外教学的效果和质量。具体流程图见图5所示。
(1)目前野外教学实习过程中,很多采取班级考核或小组考核的方式进行,部分学生存在投机取巧的心理,学习态度不积极,极大地影响了野外教学的整体效果。根据教学实践总结了目前少部分学生野外实习效果不尽如人意的原因。
图5 秭归工程地质野外教学和考核流程图
(2)在教学方法上,综合运用各种教学方法开展实习工作。充分利用秭归实习基地,融合室内讲授、野外启发式教学、理论联系实践教学、交互讨论式教学等多种方法,强调师生间互动与反馈,取得了较好的教学效果。
(3)在路线教学阶段强调启发式教学和互动式训练,以班级考核和个体抽查为主;路线教学完后立即进行路线考核测验,加强个体考核;在独立填图教学阶段强调独立自主、开拓创新,在报告编写阶段强调综合性和规范化,以小组考核和个体抽查为主。
(4)加强班级、小组和个人三个层次考核的有机融合,开展阶段测验笔试,提高了学生自主学习的积极性,提升了野外教学质量。同时,在报告编写阶段强调综合性和规范化,加强学生们撰写综合报告的能力。
注:本次2013年度工程地质野外教学实习参加教员还有刘佑荣、方云、王洪兴、李云安、胡新丽等老师,此文也凝聚着他们的思想,特表谢意!
[l] 李长冬,王亮清,严森.互动式教学法在周口店野外地质实践教学中的应用[J].科教文汇(上旬刊),2011,(2): 51, 55.
[2] 余际从,刘粤湘,李 杰,等.我国野外地质教学实习基地建设的问题与突破口[J].中国地质教育, 2013,(4): 1-5.
[3] 樊光明,张先进,余 英,等.秭归实习基地教学资源和教学条件评述[J].中国地质教育, 2010,(1):56-61.
[4] 赵雪莲,彭红霞,侯林春.自然地理与资源环境专业野外实践教学体系构建研究—以三峡秭归实习基地为例[J].中国地质大学学报(社会科学版), 2013,(s): 89-91.
[5] 宁立波,祁士华,马传明.地质类专业野外实习教学中学生角色的转换—以2011年秭归教学实习为例[J].中国地质教育,2011, (4):44-47.
field teaching; engineering geology; teaching quality; Zigui base
G642
A
1006-9372(2015)01-0110-04
2014-10-20;
2014-12-02。
2012年高等学校湖北省级教学研究项目—地质(岩土)工程专业野外实践教学改革研究(2012132)。
李长冬,男,副教授,主要从事工程地质与岩土工程教学和研究工作。
Title: Exploration and Practice of Enhancing the Field Teaching Quality for the Engineering Geology Specialty in Zigui Base
Author(s): LI Chang-dong, WANG Liang-qing, ZHANG Guang-cheng, WU Qiong