山地灾害防治工程学课程教学内容与方法探讨

2017-01-21 20:12张熠昕杨海龙韩生生
中国水土保持 2017年2期
关键词:工程学山地减灾

张熠昕,杨海龙,马 超,涂 剑,韩生生

(北京林业大学 水土保持学院 水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083)

山地灾害防治工程学课程教学内容与方法探讨

张熠昕,杨海龙,马 超,涂 剑,韩生生

(北京林业大学 水土保持学院 水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083)

水土保持;山地灾害防治;教学改革

山地灾害防治工程学是高校水土保持与荒漠化防治专业的一门基础课程。分析了山地灾害防治工程学课程开设的社会背景及课程特点,并根据课程教学重点及要求,在教学方法改革方面进行了探索和思考,比如:突出重点,加强案例教学;优化内容,突出教学特点;创新教学形式,增加实践环节,等等。

中国是山地大国,山地面积大、地质灾害高发,灾害影响使得资源富集的山区成为“中国地形上的隆起区和经济上的低谷区”[1]。因此,国家非常重视山地减灾科学的研究,建立了较为丰富的灾害数据库,加强了对山地灾害区域规律、形成机理、活动特征、成灾机制、监测预报、灾情评估、风险分析和减灾工程的理论基础和技术方法的研究,对全国减灾工作起到了支撑作用[2]。随着我国山地灾害防治相关法律法规的颁布和完善,加紧培养山地灾害防治工程专业人才是大势所趋。2009年,北京林业大学按照水土保持与荒漠化防治专业教学计划的要求开设了山地灾害防治工程学课程。2014年,根据我国高等学校水土保持与荒漠化防治专业的课程要求,以及当前山地灾害防治的现实需要,由杨海龙主编的《山地灾害防治工程学》教材正式出版。山地灾害防治工程学从教材、课程实习、多媒体、题库建设等方面更加趋于成熟,一定程度上也丰富和完善了水土保持理论体系。

1 课程特点

山地灾害具有的隐蔽性、突发性和破坏性,以及预报预警难度大、防范难度大、社会影响大等特点[3],决定了山地灾害防治工程学课程具有涉及学科广泛、研究内容丰富、研究方法多样等特征。该课程涉及自然地理学、环境生态学、气象学、水文学、土壤学、地质学、水力学、岩土力学、建筑学和材料学等学科;研究内容包含山地灾害形成机理、山地灾害防治技术体系、山地灾害监测预警体系、山地灾害风险评估、山地灾害管理等;研究方法主要有灾害动力学方法、数理分析方法、社会经济评价方法等。目前,基于对灾害成因的动力学过程分析不够、预报还需要突破统计预报的范畴、灾害防治工程设计仍具有一定的经验性、山地灾害风险分析和风险管理需要深化等现实情况,迫切需要对山地灾害防治工程学的教学内容和方式进行改革。

2 教学目标及内容

山地灾害防治工程学课程教学大纲是根据国内高等学校水土保持与荒漠化防治专业的课程要求,以及实际生产需求构建的。教学目标是结合国家行业技术标准,针对我国山地灾害分布广泛、活动频繁、危害严重、损失巨大等特点,研究山地灾害的孕灾环境、致灾因子、防治技术、风险评估及防灾减灾等,培养具备山地灾害防治专业知识的优秀人才。在教学内容方面,除理论知识外,采取案例教学法,选取山地灾害防灾、减灾、救灾等方面的典型案例,同时配合课程设计和外业实习等环节,既丰富教学内容,又提高实践能力。

教学内容共分八章,包括绪论、崩塌、滑坡、山洪、泥石流、山地灾害风险评估、山地灾害防治规划、山地灾害管理等。山地灾害防治工程学是一门多学科交叉的应用型学科,其课程体系的构建既要考虑本学科的特色,又要吸纳相邻学科的知识,还应注意与相邻课程的关系和学生培养目标[4]。因此,在教学过程中应结合水土保持专业课程体系的构建,突出重点,避开与已开设课程的重复,提高学生的学习积极性。第一章绪论,介绍了山地灾害的基本概念、内涵及分类,山地灾害的区域分布、特征和危害,以及国内外山地灾害的研究现状、山地灾害防治工程学研究的主要内容和方法等。第二章至第五章介绍了山地灾害防治的理论基础,重点内容有崩塌、滑坡、山洪、泥石流等山地灾害的活动地带性规律、形成起动机理、运动力学模型、预测预报和减灾防灾技术等。第六章介绍了山地灾害风险评估的基本理论体系,重点内容是山地灾害危险性评估、易损性评价、破坏损失评价和防治工程效益评价的方法。第七章是山地灾害防治规划内容和方法,以山洪、滑坡、泥石流为例,重点介绍山地灾害防治规划的任务、目标及内容,以及典型区域制定防治规划的方法。第八章是山地灾害管理。作为一种全新的防灾减灾理念,山地灾害管理强调人们应当理性协调人与灾害的关系,承担适度风险,规范调控山区居民的行为,合理利用土地资源以满足经济社会可持续发展的需要[5]。教学内容涉及山地灾害管理的法律法规体系、工程标准体系、监测预报与决策等非工程体系、科技支撑体系、社会保障体系建设,以及国内外有关山地灾害管理的模式和经验等。

3 教学方法的探讨

3.1 突出重点,加强案例教学

在山地灾害防治工程学中,山地灾害的成灾机理、风险评估、防灾减灾技术等是教学重点和难点,仅仅依靠课本知识的讲授很难让学生深刻理解。为此,我们采用案例教学法,补充和扩展教学内容。比如:泥石流防治章节教学案例采用的是“8·7”甘肃舟曲特大泥石流灾害,作为新中国成立以来损失最严重的泥石流灾害事件,其治理措施对我国地质灾害易发区泥石流防治具有典型意义,同时也引发了人们对泥石灾害预警预报、生态环境保护、减轻工程开发影响方面的思考;城市内涝防治章节教学案例采用的是“7·21”北京特大暴雨洪水灾害,2012年夏季的暴雨给北京市造成了严重的人员伤亡和财产损失,也使得城市防洪抗涝得到了全社会的重视。对典型案例的分析,有助于学生理解和掌握山地灾害成灾机理及防治技术。

3.2 优化内容,突出教学特点

山地灾害的发育、分布及其危害程度与地质环境、气象水文、植被条件、人类活动等密切相关,因此每次发生的山地灾害的种类、程度、范围、规模都不尽相同。山地灾害的这些特点,决定了山地灾害防治工程学是一门相对灵活实用性又很强的课程。面对山地灾害防治技术不断更新、防治标准不断提高、防治理念不断优化的现实情况,教师要广泛收集国内外山地灾害防治领域研究前沿、山地灾害防治相关标准规范、典型山地灾害事件案例调查等资料,优化教学内容,突出实用性、专业性、技术性的特点。比如,浆砌石护坡是传统的边坡防护方法之一,但是目前在河道治理、城市边坡防护中生态护坡应用得越来越多,在教学内容中增加生态护坡的内容,对于学生毕业后工作具有实际意义。

山地灾害防治工程的教学特点有:在讲授山地灾害防治理论的基础上,侧重案例教学和实践教学;设置课堂讨论和课外实习环节,注重实践。

3.3 创新教学形式,增加实践环节

创新教学形式,设置课堂讨论、外业实习等,提高教学效果。在案例教学环节,学生负责案例收集、工程设计、方案比选等,以分组讨论、自由辩论的形式进行成果展示,教师负责引导和总结。这种教学形式激发了学生主动参与的兴趣,强化了操作能力的锻炼。在实践教学环节,教师带领学生到山地灾害现场调查实习。实习前,指导学生做好调查准备,包括实习地点资料搜集、实习工具准备、调查表制作等;实习过程中,详细讲解并引导学生搜集数据,做好调查记录等;实习结束后,指导学生进行室内试验和数据分析,督促学生完成实习报告并以小组为单位汇报实习成果。

4 结 语

山地灾害防治工程学是水土保持与荒漠化防治专业的一门重要的基础课程,教学目的在于让学生深刻认识我国山地灾害防治工作的重要性及迫切性,提高防灾、减灾和救灾意识,增强防灾、减灾、救灾技术的应用能力,提升实践和科研能力。目前,山地灾害防治工程学教学改革已经在北京林业大学水土保持与荒漠化防治专业的本科教学中顺利开展,改革后选课人数骤增,课程内容赢得了学生的好评,取得了良好的教学成果。今后应不断完善山地灾害防治工程学的教学方法,从教学目标、内容、方法和手段等方面进行课程改革,提高学生的理论和实践能力,努力培养出具备专业素养的山地灾害防治人才。

[1] 陈国阶.对中国山区发展战略的若干思考[J].北京:中国科学院院刊,2007,22(2):127.

[2] 侯春梅,张志强,李明,等.NASA固体地球科学未来25年研究设想[J].地球科学进展,2003,18(6):987-996.

[3] 杨海龙.山地灾害防治工程学[M].中国林业出版社,2014:7-8.

[4] 吴发启.水土保持学科教学体系构建的思考[J].中国水土保持科学,2006,4(1):5-9.

[5] 王士革.山地灾害与减灾[J].中国减灾,2006(6):15-18.

(责任编辑 李杨杨)

北京林业大学校级教学改革研究项目

S157

C

1000-0941(2017)02-0059-02

张熠昕(1992—),女,内蒙古呼和浩特市人,硕士研究生,主要研究方向为流域管理、山地灾害。

2016-03-25

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