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          工程地質(zhì)學樣例十一篇

          時間:2023-03-07 15:21:11

          序論:速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗,特別為您篩選了11篇工程地質(zhì)學范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料,歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系,希望您能從中汲取靈感和知識!

          篇1

          2、白云母(Muscovite)也叫普通云母、鉀云母或云母,是云母類礦物中的一種。白云母是良好的電絕緣體和熱絕緣體,并且它能夠大量出產(chǎn),因此具有重要的經(jīng)濟價值。一般它產(chǎn)于變質(zhì)巖中,但也產(chǎn)于花崗巖等巖石中。白云母并非只是白色,它可以是較淡的褐、綠、紅色到無色,具有玻璃光澤到絲絹光澤。形狀為大板塊狀,六方晶體或細粒的集合體。

          3、角閃石是角閃石族礦物的總稱,角閃石屬閃石族中一員,是鎂、鐵、鈣、鈉、鋁等的硅酸鹽或鋁硅酸鹽礦物。與輝石族形態(tài)、組成相近,而以含OH為區(qū)別。角閃石這個單字(hornblende)本身反映出兩種獨立的礦物:鐵角閃石和鎂角閃石,若不用化學試驗無法將兩者區(qū)別開來。

          4、黃鐵礦因其淺黃銅的顏色和明亮的金屬光澤,常被誤認為是黃金,故又稱為“愚人金”。成分中通常含鈷、鎳和硒,具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)。成分相同而屬于正交(斜方)晶系的稱為白鐵礦。成分中還常存在微量的鈷、鎳、銅、金、硒等元素,含量較高時可在提取硫的過程中綜合回收和利用。

          5、高嶺石是長石和其他硅酸鹽礦物天然蝕變的產(chǎn)物,是一種含水的鋁硅酸鹽。它還包括地開石、珍珠石和埃洛石及成分類似但非晶質(zhì)的水鋁英石,因此叫作一它們屬于粘土礦物。

          6、方解石是一種碳酸鈣礦物,天然碳酸鈣中最常見的就是它。因此,方解石是一種分布很廣的礦物。方解石的晶體形狀多種多樣,它們的集合體可以是一簇簇的晶體,也可以是粒狀、塊狀、纖維狀、鐘乳狀、土狀等等。敲擊方解石可以得到很多方形碎塊,故名方解石。

          7、輝石 (Ca,Mg,Fe,Al)2(Si,Al)2O6 單晶體為短柱狀,橫切面呈近正八邊形,集合體為粒狀。綠黑色或黑色。玻璃光澤。硬度5-6。有平行柱狀的兩組解理,交角應(yīng)為56。相對密度3.02-3.45,隨著含F(xiàn)e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

          根據(jù)我國2010-2020年中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要,全國高等學校結(jié)合專業(yè)和人才培養(yǎng)要求,加強實踐教學環(huán)節(jié),向應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方向轉(zhuǎn)變。應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的目標突出表現(xiàn)為培養(yǎng)具備繼續(xù)學習能力的高素質(zhì)應(yīng)用型、技術(shù)技能型、復(fù)合型人才。而《工程地質(zhì)學》正是在這一背景下的需要加強實踐型教學的課程。在工程建設(shè)領(lǐng)域,無論是建筑工程、道路工程,還是水利水運工程和礦業(yè)工程,大量成功或失敗工程案例都表明只有充分重視建(構(gòu))筑物所處的地質(zhì)環(huán)境,協(xié)調(diào)人、工程與環(huán)境的關(guān)系,才可能得到自然的尊重,創(chuàng)造人類歷史的文明。正是認識到這一點,各大院校中相關(guān)專業(yè)開設(shè)有《工程地質(zhì)學》這門課程,也足以顯示了該課程的專業(yè)基礎(chǔ)性和重要性。

          1 工程地質(zhì)學在應(yīng)用型本科教學中的定位

          《工程地質(zhì)學》是研究和解決與工程建設(shè)相關(guān)的地質(zhì)問題,為工程建設(shè)服務(wù)的一門學科,是工程地質(zhì)專業(yè)的一門重要專業(yè)課,也是巖土工程、礦業(yè)工程等其他非地質(zhì)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課[3],與工程建設(shè)活動緊密的結(jié)合在一起。各種大型工程活動都在一定的地質(zhì)環(huán)境中才能進行,研究工程建設(shè)與地質(zhì)環(huán)境之間的相互制約、相互影響就是工程地質(zhì)學的主要內(nèi)容。因此,《工程地質(zhì)學》運用地質(zhì)學理論和方法研究地質(zhì)環(huán)境,查明地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)律和防治對策,以確保工程建設(shè)安全、經(jīng)濟和正常運行。工程地質(zhì)學的主要內(nèi)容包括多個方面,如巖土體的屬性、地殼的動力地質(zhì)作用、工程穩(wěn)定性等等。工程地質(zhì)學的研究方法也是多種多樣的,有地質(zhì)學方法、室內(nèi)實驗和現(xiàn)場測試方法、計算和模擬方法等等。按照以“建設(shè)工程中的工程地質(zhì)問題”為目標,課程所構(gòu)建的框架和內(nèi)容如圖1。

          2 工程建設(shè)中的地質(zhì)問題

          《工程地質(zhì)學》這門課程實踐性較強[4-5],涉及到的工程地質(zhì)問題非常廣泛,如與生產(chǎn)建設(shè)緊密相關(guān)的建筑工程、采礦工程、水利水電工程、交通運輸工程等都與工程地質(zhì)問題緊密聯(lián)系(圖2)。

          發(fā)生的地質(zhì)問題主要有區(qū)域穩(wěn)定問題,如活斷層、地震、水庫誘發(fā)地震、砂土液化和地面沉降等等。搞清楚這些地質(zhì)問題發(fā)育的規(guī)律性,對于工程建設(shè)選址具有重要意義。另外還有巖土體穩(wěn)定性問題,如斜坡穩(wěn)定、洞室穩(wěn)定、地基巖土體穩(wěn)定的成因、發(fā)展史和力學機制的分析等,這些用于具體場地穩(wěn)定性評價具有重要意義。工程地質(zhì)問題還包括與地下滲流有關(guān)的巖溶滲漏分析和滲透變形分析;與侵蝕堆積有關(guān)的河流侵蝕堆積和海湖邊岸磨蝕堆積等等問題。工程建設(shè)過程中工程地質(zhì)問題時刻都在發(fā)生,影響和改變著我們的生活。下面以實例說明工程地質(zhì)問題在生活中的體現(xiàn)。

          甘肅舟曲縣于2010年8月突發(fā)特大泥石流災(zāi)害,人員損失慘重。據(jù)地質(zhì)專家分析此次災(zāi)害的發(fā)生與該區(qū)的地理環(huán)境以及該區(qū)的氣候特點相關(guān)。該區(qū)地勢西北高、東南低,垂直高差大,氣候垂直變化顯著,而且災(zāi)害發(fā)生前突降暴雨,正是這些地質(zhì)條件的變化促發(fā)泥石流的發(fā)生。因此工程地質(zhì)問題中斜坡穩(wěn)定性問題的專項研究對于減少或預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害具有指導(dǎo)意義。

          日本于2011年3月發(fā)生9級地震,地震引發(fā)了大規(guī)模海嘯,造成重大人員傷亡。據(jù)美國地質(zhì)勘探局分析,此次地震由太平洋板塊和北美板塊的運動所致。太平洋板塊每年相對于北美板塊向西運動數(shù)厘米,太平洋板塊在日本海溝俯沖入日本下方,并向西侵入歐亞板塊,此次大地震正是運動過程中積累的能量突然釋放導(dǎo)致的結(jié)果。因此工程地質(zhì)問題中區(qū)域穩(wěn)定性的活斷層問題的研究對于近些年頻發(fā)的地震問題具有一定的工程意義。

          另外北京地區(qū)2012年7月份遭受雨之后,多處路面出現(xiàn)規(guī)模較大的天坑,嚴重影響到市民的出行,天坑的出現(xiàn)同樣屬于工程地質(zhì)災(zāi)害問題是本課程研究的內(nèi)容之一。所以工程地質(zhì)問題存在于人類建設(shè)的方方面面,當今學好《工程地質(zhì)學》這門課程是解決此類問題的首要前提。

          3 工程地質(zhì)的教學實踐思路

          3.1 工程地質(zhì)教學中所存在的問題

          1)重理論輕實踐方面。

          2)按傳統(tǒng)教學和思路進行,過于強調(diào)單一的地質(zhì)學,未能與工程地質(zhì)相結(jié)合,(換句話就是現(xiàn)在的教學仍按地質(zhì)學專業(yè)的要求去教學,未與工程結(jié)合,這會導(dǎo)致課時不夠,同時學生學的無趣)。

          3)于課程的重視不夠,認為工程地質(zhì)與專業(yè)關(guān)聯(lián)不大。

          3.2 工程地質(zhì)教學實踐思路

          1)輕地質(zhì)重工程地質(zhì),突出與工程的相關(guān)性。

          2)實踐教學的實施。

          針對周邊環(huán)境遭受破壞的影響,目前大多學校找到典型的地質(zhì)剖面較難。除了常規(guī)的地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象實習,還應(yīng)結(jié)合當?shù)亟ㄔO(shè)的特點,有針對性地進行地質(zhì)實習,如與建設(shè)單位相聯(lián)系,在揭開地表的時候看一些相關(guān)的地質(zhì)現(xiàn)象;另一方面,與勘察單位相聯(lián)系,正確認識地質(zhì)體和巖土體。

          3.3 教、學相長

          要成為合格的工程地質(zhì)工作者,一方面要具備較強的專業(yè)知識,同時還要有創(chuàng)新的思想和靈活的頭腦[6],特別是在工程建設(shè)過程中,處理隨機出現(xiàn)的各種地質(zhì)問題,不僅需要有工程地質(zhì)知識的靈活運用,還要有多學科理論的融合與提升的能力,因此,在《工程地質(zhì)學》這門課程的教學過程中要重點培養(yǎng)學生做好這樣幾點:首先,做到基礎(chǔ)地質(zhì)知識要扎實;第二,是積累豐富的工程實踐經(jīng)驗;第三,分析工程地質(zhì)問題要思路周密,遇事沉穩(wěn)且果斷。因此要培養(yǎng)出優(yōu)秀的工程地質(zhì)人員應(yīng)該從教與學兩個方面入手:

          1)教

          (1)課堂

          《工程地質(zhì)學》是一門實踐性很強的學科,所以不能脫離實際案例而單純講授抽象的理論知識。如講授巖石的分類、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征時,要結(jié)合實際現(xiàn)場講解當其作為建筑材料、地基、邊坡與洞室圍巖時對工程性質(zhì)的不同要求等。在講授滑坡、崩塌、泥石流等現(xiàn)象對工程的影響時,更要結(jié)合實際案例進行具體的分析,讓授課不再是抽象而空洞的理論。

          (2)實驗環(huán)節(jié)

          學院為方便學生認識和鑒定常見造巖礦物及三大類巖石,投資購買全套的礦物和巖石標本,并全面開放實驗室。讓學生有較多機會接觸、認識、鑒定標本,學生之間相互交流討論實驗體會,對常見造巖礦物及巖石的主要特征熟記于心。

          (3)實踐環(huán)節(jié)

          工程地質(zhì)實習地點選擇地層出露比較完全,地質(zhì)現(xiàn)象比較豐富、與課堂內(nèi)容結(jié)合緊密的基礎(chǔ)工程建設(shè)工地。通過實習使學生更加深入的理解課堂上講授的抽象理論,并學會結(jié)合實際分析工程建設(shè)與地質(zhì)條件的關(guān)系,熟悉工程建設(shè)中常見的地質(zhì)條件并給以正確的評價和合理的處理方法。

          2)學

          學生既是教學的載體,更是學習的主人,只有調(diào)動起學生學習的主動性,才會培養(yǎng)出優(yōu)秀的工程地質(zhì)工作者。

          (1)培養(yǎng)一名優(yōu)秀工程地質(zhì)工作者是一個長期的過程,所以在學習過程中要有耐心和信心。每一個人的成功都是從點點滴滴累積的。

          (2)大腦中知識的增長是累進的過程,工程地質(zhì)學是一門綜合學科,因此與地質(zhì)學科相關(guān)聯(lián)的以及與工程建設(shè)相關(guān)的學科都應(yīng)該打好基礎(chǔ),作為工程地質(zhì)學課程的鋪墊。

          (3)不能忽略實踐教學環(huán)節(jié),讓學生們在實踐中加深對理論知識的理解。要意識到地質(zhì)工作的復(fù)雜性和靈活多變性。

          3)考核

          本課程強調(diào)理論與實踐的結(jié)合,教師結(jié)合實際的工程地質(zhì)問題,強調(diào)互動性和問題實質(zhì)的理解。每位同學的成績由三部分綜合構(gòu)成,即:

          (1)期末考試卷面成績(50%);

          (2)課堂討論及考勤(20%);

          (3)案例分析作業(yè)成績(30%)。

          成績分為五個等級: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)。

          4 結(jié)語

          《工程地質(zhì)學》是非地質(zhì)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,本課程學時不多,但課程內(nèi)容涵蓋廣、教學內(nèi)容比較抽象,所以教學過程是一個不斷完成挑戰(zhàn)的過程。在教學過程中, 教師首先要培養(yǎng)學生具備工程地質(zhì)的思維和創(chuàng)新的能力, 使學生學會工程地質(zhì)思維方法, 讓學生們的創(chuàng)新能力得到充分的發(fā)展。同時也要保證足夠的工程地質(zhì)實踐課時,參觀現(xiàn)場并搜集相關(guān)的工程地質(zhì)案例,從而培養(yǎng)出具有綜合素質(zhì)的高級工程技術(shù)人才。

          【參考文獻】

          [1]劉海燕,呂大煒,王東東,劉瑩,王平麗,田紅.多門課程融合的教學方法研究――以《煤地質(zhì)學》課程為例[J].教育教學論壇,2016(4)16:171-173.

          [2]呂大煒,王東東,李增學,等.“多學科一體化”地質(zhì)教學模式及其應(yīng)用――以“巖相古地理”教學為例[J].高等理科教育,2014(4):112-117.

          [3]徐文杰.工程地質(zhì)教學改革、創(chuàng)新與MOOC建設(shè)――以清華大學《工程地質(zhì)》課程為例[J].工程地質(zhì)學報,2015,S1.123.

          [4]李增升,田磊.工程地質(zhì)課程實踐性教學淺析[J].內(nèi)江科技,2015(7):145-146.

          篇3

          道橋工程建設(shè)在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮了重要的基礎(chǔ)作用。工程地質(zhì)學是制定控制地質(zhì)作用與合理利用地質(zhì)環(huán)境的一門科學,在道橋工程建設(shè)中具有非常重要的作用。隨著當前人才市場的多元化需求,高職院校加強工程地質(zhì)學教學研究,深化工程地質(zhì)學教學改革,成為適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展的市場化人才培養(yǎng)途徑。

          1.道橋工程專業(yè)工程地質(zhì)學概述

          道橋工程專業(yè)是專門培養(yǎng)各類掌握道橋工程基本知識理論技能,能夠在公路隧道、橋梁建筑、地下工程、輸水工程以及地基處理等領(lǐng)域中從事規(guī)劃設(shè)計、施工管理和技術(shù)研究的高級工程人才的學科體系。工程地質(zhì)學是研究與人類工程建筑活動有關(guān)地質(zhì)問題的學科,工程地質(zhì)學主要運用地質(zhì)學原理或方法研究建設(shè)工程現(xiàn)場工地的地質(zhì)巖層、土體結(jié)構(gòu)性質(zhì)以及水文變化空間分布規(guī)律,根據(jù)施工工程地質(zhì)條件環(huán)境進行科學分析和預(yù)測可能存在的工程地質(zhì)問題以及相關(guān)具有破壞性能的影響因素,并及時研究和制定合理的應(yīng)對措施,控制不良地質(zhì)現(xiàn)象的危害性。為保障工程建設(shè)的合理規(guī)劃與正確設(shè)計、順利施工及正常使用提供可靠的地質(zhì)科學依據(jù)。工程地質(zhì)學屬于地質(zhì)學研究的重要科學門類。

          2.高職院校工程地質(zhì)學教學現(xiàn)狀

          道橋工程專業(yè)的工程地質(zhì)學是培養(yǎng)道橋工程技術(shù)應(yīng)用型人才的教學。工程地質(zhì)學作為道橋工程專業(yè)課程體系不可缺少的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,其教學內(nèi)容和方法要不斷地適應(yīng)道橋工程建設(shè)的需要。工程地質(zhì)學是研究和解決與工程建設(shè)有關(guān)地質(zhì)問題的一門學科,是培養(yǎng)建設(shè)工程開發(fā)在人員必須具備的工程地質(zhì)素質(zhì)的系統(tǒng)工程,涉及到教材內(nèi)容、教學方法、教學資源等各個環(huán)節(jié),體現(xiàn)工程地質(zhì)專業(yè)特點。當前市場經(jīng)濟環(huán)境條件下,高職院校的人才培養(yǎng)模式由文化型、學科型專門人才培養(yǎng)逐漸向創(chuàng)新能力高素質(zhì)人才的培養(yǎng)方式進行轉(zhuǎn)變。

          長期以來,由于職業(yè)技術(shù)教育的職業(yè)性特點,高職院校道橋工程專業(yè)工程地質(zhì)學教學呈現(xiàn)了教學師資力量薄弱,教學資源與教學環(huán)境缺失、教學模式手段滯后,實踐與理論嚴重脫節(jié)的弊端和問題。教學理念的創(chuàng)新意識浮淺,淡化了道橋?qū)I(yè)學生創(chuàng)新應(yīng)用能力的培養(yǎng)。目前來說,由于工程地質(zhì)學學科特點涉及面較為廣泛,內(nèi)容相對繁雜、邏輯性強,很多高職院校道橋工程專業(yè)工程地質(zhì)學教學不能與時俱進,應(yīng)用實踐性差,不利于學生的綜合能力提升。很多高職學校在工程地質(zhì)學教學中,師資力量與學生基礎(chǔ)落差大,受客觀條件制約,多媒體等教學手段在很多高職院校的工程地質(zhì)學教學方面得不到有效利用,導(dǎo)致學生的學習潛力得不到創(chuàng)造性發(fā)掘。當前社會經(jīng)濟的多元化發(fā)展推動了道橋工程的規(guī)模化發(fā)展,市場化人才教育改革理念促進了高職院校工程地質(zhì)學教育教學的深化改革與創(chuàng)新實踐。如何推動工程地質(zhì)學教學改革的深入落實,成為新形勢下高職院校道橋工程專業(yè)教學的重要研究方向。

          3.當前深化工程地質(zhì)學的教學改革措施

          隨著現(xiàn)代職業(yè)教育教學理念的逐步深化與拓展,加強高職院校工程地質(zhì)學教學改革,適應(yīng)工程建設(shè)人才資源時代性需求的具體措施如下:

          3.1 強化工程地質(zhì)學教學改革理念

          教學理念的積極轉(zhuǎn)變是實現(xiàn)當前職業(yè)教育教學改革的重要前提。相對來說,道橋工程專業(yè)工程地質(zhì)學作為一門理論性、實踐性都很強的學科,涉及的知識領(lǐng)域相當廣泛,隨著當前社會經(jīng)濟人才資源發(fā)展的多元化,道橋工程專業(yè)人才具有較強的市場化需求趨向。立足于當前教育改革理念的深化與落實,強化教學服務(wù)意識,充分認識高職院校教學改革的重要性和必要性,加強高職院校道橋工程專業(yè)工程地質(zhì)學教學理念創(chuàng)新,是推動道橋工程專業(yè)工程地質(zhì)學教學發(fā)展的關(guān)鍵。

          3.2 優(yōu)化工程地質(zhì)學專業(yè)教學內(nèi)容

          教學內(nèi)容是教學活動的重要載體。工程地質(zhì)學是道橋工程與地質(zhì)學相結(jié)合的一門邊緣科學。針對當前高職院校工程地質(zhì)學教學內(nèi)容抽象繁雜、枯燥繁瑣的普遍問題,應(yīng)基于為社會培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用人才的職業(yè)教育目標,注重教學內(nèi)容的實用性和可操作性選擇,在基礎(chǔ)知識理論方面的教學內(nèi)容上,盡量多涉及與專業(yè)相關(guān)的工程地質(zhì)問題,把生活中的各類工程地質(zhì)問題與理論內(nèi)容密切聯(lián)系起來。3.3 創(chuàng)新工程地質(zhì)學教學模式方法

          教學方法和教學模式是實現(xiàn)教育教學質(zhì)量提高的重要手段,堅持實踐創(chuàng)新原則,優(yōu)化教學手段,采用多種形式的教學方法來吸引學生,有效發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性潛能,激發(fā)學生對于工程地質(zhì)學研究的學習積極性。隨著計算機信息技術(shù)的不斷開發(fā)和應(yīng)用,多媒體網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化開放式教學手段已經(jīng)被越來越多的應(yīng)用到工程地質(zhì)學課程中,堅持實踐教學創(chuàng)新,開展校內(nèi)實踐活動,加大校外實踐資源活動基地建設(shè),結(jié)合生產(chǎn)實踐中的工程實例資料,采用行為導(dǎo)向教學法等多種教學模式引導(dǎo)學生加強對工程現(xiàn)場的直觀感受與觀摩體驗,在實踐活動中獲得各種工程地質(zhì)構(gòu)造知識,提高教學效果。

          3.4 加強學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)

          面對當前的知識經(jīng)濟時代,職業(yè)教育必須面向時展需求,職業(yè)能力培養(yǎng)成為當前時代人才發(fā)展的重要目標。工程地質(zhì)學是研究地質(zhì)學與道橋工程關(guān)系的地質(zhì)學學科,學生必須具備相當敏銳和獨特的地質(zhì)工程思維方法和觀察思考能力,提高學生創(chuàng)新思維素質(zhì),培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力,成為當前高職院校工程地質(zhì)教學改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

          結(jié)束語:

          總之,道橋工程專業(yè)工程地質(zhì)學科教學,是當前高職院校培養(yǎng)土木工程綜合型人才的有效途徑。新形勢下,堅持教育教學理論改革,深化教學方法研究,優(yōu)化教學內(nèi)容資源,是促進高職院校工程地質(zhì)學教學可持續(xù)發(fā)展的重要策略。

          參考文獻:

          篇4

          中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2012)08-0238-02

          0引言

          目前,為了適應(yīng)社會對創(chuàng)新型人才的迫切需求[1,2],調(diào)整培養(yǎng)方案,采用學分制,勢在必行。眾所周知,學分制教育模式以選課為核心,教師指導(dǎo)為輔助,通過績點和學分來衡量學生學習效果,與班建制、導(dǎo)師制合稱三大教育模式。學分制于19世紀末首創(chuàng)于美國哈弗大學[3],目前學分制已在國內(nèi)高校全面推行。工程地質(zhì)學是土木工程、水利工程、地質(zhì)工程等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,實踐性較強,實驗、實習所占比重較大。積極主動探索學分制下工程地質(zhì)學實驗教學問題,具有重要現(xiàn)實意義。

          1目前《工程地質(zhì)學》教學存在的問題

          經(jīng)過對國內(nèi)20余所高校土木工程、水利工程、地質(zhì)工程等專業(yè)的《工程地質(zhì)學》實驗教學調(diào)研,可將目前《工程地質(zhì)學》教學存在的問題歸結(jié)為三方面:

          1.1 實驗教學資源投入嚴重不足教學資源投入問題是各高校普遍面臨的突出問題, 實驗教學涉及問題主要有兩個方面:其一是實驗設(shè)備和場地。隨著高校的擴展,對實驗設(shè)備和場地的需求量很大,需要投入的經(jīng)費較多,在有限的實驗時間,學生人數(shù)與臺套數(shù)完全不成比例;即使購回了儀器,又沒有實驗場地,以至于部分實驗項目無法開設(shè),如重慶市某交通類高校的工程地質(zhì)學實驗課擬開設(shè)學生礦物巖石鏡下實驗,需要學生自己動手掌握切片、磨片、觀察全過程,但是由于沒有底樓的房間,該實驗迄今尚未開出;工程地質(zhì)學鉆探實驗也由于沒有場地和設(shè)備而從未開設(shè)。其二是學校對實驗室教師的激勵問題。盡管培養(yǎng)人才是教師的天職,但在各方面調(diào)動教師的積極性對教學質(zhì)量的提高有顯著影響[5],如成都某交通類高校的實驗室老師執(zhí)行的是崗位職,教師在實驗室上課的多少跟待遇無關(guān),只跟職稱有關(guān),缺乏相應(yīng)的激勵機制,教師多開課程、學生選修人數(shù)多等沒有得到相應(yīng)的獎勵,雖然學校提倡多開展設(shè)計型、綜合型和創(chuàng)新型等實驗項目,提倡開放性實驗,甚至每學期學校都要檢查開展情況,但教師沒有多承擔教學工作量的積極性,同時認為實驗室老師是教輔人員,不鼓勵教師繼續(xù)深造,導(dǎo)致很多老師缺乏責任感,知識陳舊,根本不關(guān)心理論課教材、學生所屬專業(yè),實驗教學效果較差。

          1.2 實驗教學方式死板、時間不靈活工程地質(zhì)學是一門實踐性很強的自然科學,學生僅通過學習書本上的概念、理論,不進行一定的實踐,是很難理解很多工程地質(zhì)學現(xiàn)象的,目前大多數(shù)院校的工程地質(zhì)學室內(nèi)實驗是在教師已準備好的特定條件下,讓學生進行已知的造巖礦物與巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖的肉眼觀察,以觀察為主,這種“牽著走”的教學方法容易讓學生產(chǎn)生實驗簡單的錯覺[2],結(jié)果學生自己思考得很少,少數(shù)學生實驗時不動腦、不動手、依賴性強。老師的教與學生的學方法單一,不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng);有的高校由于種種原因采用工程地質(zhì)學集中實驗,理論教學與實驗教學嚴重脫節(jié),導(dǎo)致學生學習困難和缺乏興趣。目前,多數(shù)高校的工程地質(zhì)學實驗課實行部分開放作為試點探討,若實驗室不實行開放式實驗教學,很難推動高校學分制教學體制改革,很難激發(fā)學生的學習熱誠,很難培養(yǎng)出學生的創(chuàng)新能力。

          1.3 實驗教學內(nèi)容不符合知識的邏輯性工程地質(zhì)學是一門理論性和實驗性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課。在推行學分制下,現(xiàn)行強調(diào)“厚基礎(chǔ),薄專業(yè)”的課程設(shè)置指導(dǎo)思想中,專業(yè)課所分配學時數(shù)已大幅減少。大多數(shù)院校的工程地質(zhì)學學分少,實驗課時少,實驗內(nèi)容陳舊,造巖礦物與三大類巖石的識別,靠一些簡單的工具,通過肉眼識別,不便于地質(zhì)學基本理論的掌握,如沉積巖中的膠結(jié)物的類型,巖漿巖中的晶體與非晶體,等粒與斑狀結(jié)構(gòu)等區(qū)分,靠肉眼鑒別很難,還有地質(zhì)構(gòu)造的分析與地質(zhì)圖的分析、地質(zhì)剖面的繪制等部分,如不通過綜合強化訓練,很難達到學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

          2學分制下《工程地質(zhì)學》實驗教學模式

          2.1 實驗教學管理模式的人性化學校要有激勵實驗教師的政策,鼓勵教師熱愛本職工作,善于鉆研業(yè)務(wù),采用坐班制;工程地質(zhì)學實驗教學管理要具有自動化特點,要有專門工程地質(zhì)學實驗教學中心的網(wǎng)站,把要開設(shè)的工程地質(zhì)學實驗課程的時間、教師、教室及時掛在網(wǎng)上,讓學生根據(jù)自己時間采用網(wǎng)上預(yù)約,便于控制學生來上實驗課的人數(shù),實驗室實現(xiàn)全天后開放,對少數(shù)學生希望在學一遍也是允許的,歡迎學生走進實驗室,自己動手,與老師探討問題,激發(fā)學生的學習熱情,使學生覺得喜歡工程地質(zhì)學實驗課。

          2.2 教學內(nèi)容的全面性和創(chuàng)新性為了適應(yīng)工科學生創(chuàng)新性人才的培養(yǎng),以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的系統(tǒng)工程方法論為指導(dǎo)思想[1],將重心調(diào)整到重視學生創(chuàng)新能力上來。工程地質(zhì)學實驗內(nèi)容要涵蓋既要常見的礦物巖石和巖石識別鑒定,又要有綜合技能的培養(yǎng)如地質(zhì)平面圖分析、圖切地質(zhì)剖面、使用地質(zhì)羅盤儀測定沉積巖產(chǎn)狀等,據(jù)此將課程實驗教學內(nèi)容進行優(yōu)化調(diào)整(表1),室內(nèi)實驗學時數(shù)增加到16學時,其中驗證型實驗由原來的70%降低為43.75%,綜合型和設(shè)計型實驗增加到56.25%。

          2.3 實驗時間的靈活性學分制下教學要突出學生選課和上課的靈活性,實驗課采用網(wǎng)上預(yù)約,實驗室公布提前在網(wǎng)上公布上課的內(nèi)容、教師和地點。要協(xié)調(diào)好學生人數(shù),一個實驗項目人數(shù)不能超過30人。部分學生對難度大的實驗內(nèi)容或?qū)W生對實驗內(nèi)容興趣較濃的內(nèi)容可以重復(fù)預(yù)約實驗,培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和主觀能動性。

          2.4 教學方式的引導(dǎo)性和多樣性教學要分層次教學,不能一味強調(diào)以教師為主體,重心調(diào)整為以學生為主體,重在培養(yǎng)學生的動手能力,充分發(fā)揮實驗教師的引導(dǎo)作用。每次實驗課前教師提出實驗要求,引導(dǎo)學生預(yù)習,下次上課前應(yīng)考核,給定成績,不合格者勸其準備好了再來。驗證性實驗也要組織有序,將室內(nèi)實驗教學分三個階段進行,以礦物巖石學習為例:

          第一階段:為了滿足學生的好奇心,給學生一定的時間用于觀察各類標本模型,讓學生帶有好奇心進行學習,喜歡工程地質(zhì)實驗。

          第二階段:讓學生從專業(yè)角度去對每一種巖石礦物標本進行特性分析。

          第三階段:列出典型、常見的礦物,要求學生在規(guī)定時間內(nèi)完成其特征描述,指出必須掌握的常見的造巖礦物,為后面掌握三大類巖石的實驗打基礎(chǔ),如常見的巖漿巖的造巖礦物,沉積巖的造巖礦物、變質(zhì)巖的造巖礦物,歸類總結(jié),經(jīng)思考達到更進一步的掌握。

          為了檢驗學生學習效果,實驗室教師可以把常見的造巖礦物和三大類巖石放在一起編上號,讓學生隨機抽查號碼來鑒定常見的造巖礦物和巖石,并計入最總的考核成績。

          還可通過討論的方式加深學生對工程地質(zhì)學理論內(nèi)容的理解,提高學生自行設(shè)計實驗方案,這種“指著走”的教學方法利于激發(fā)學生學習的主動性和積極性,開拓學生的思維和提高學生的洞察力培養(yǎng)學生樹立嚴肅認真和實事求是的學風。

          2.5 考核方式的系統(tǒng)性對學生的考核要全面,分為預(yù)習情況占10%,上課簽到占10%,現(xiàn)場隨機抽查的礦物巖石鑒定成績占10%,每位學生在規(guī)定的時間內(nèi)提交一份包括所有實驗內(nèi)容的綜合實驗報告成績占70%,最后得到的實驗成績應(yīng)為按比例組成的總成績。

          3結(jié)論

          3.1 為了適應(yīng)當前高等學校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求,學分制下《工程地質(zhì)學》實驗教學優(yōu)化改革勢在必行。

          3.2 目前高校土木工程、水利工程、地質(zhì)工程等專業(yè)的《工程地質(zhì)學》實驗教學存在實驗教學資源投入嚴重不足、實驗教學方式死板、時間不靈活、教學內(nèi)容安排不符合知識的邏輯性等問題。

          3.3 從實驗教學管理模式的人性化、教學內(nèi)容全面性和創(chuàng)新性、實驗時間的靈活性、教學方式的引導(dǎo)性和多樣性、考核方式的系統(tǒng)性等方面,提出了學分制下《工程地質(zhì)學》實驗教學模式。

          參考文獻:

          [1]陳洪凱,唐紅梅.高校工科專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的系統(tǒng)工程方法論.價值工程,2010,29(總第205期):189-190.

          [2]劉勇健.工程地質(zhì)學學教學與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探討.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

          中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A文章編號:

          地下隧道工程圍巖的穩(wěn)定性影響著隧道的正常運營。巖體的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造、巖石的性質(zhì)、巖體的天然應(yīng)力狀態(tài)、地下水、地質(zhì)構(gòu)造等因素都會對圍巖的穩(wěn)定性均會產(chǎn)生一定的影響,此外,開挖方式、支護形式等因素也會影響到巖體的穩(wěn)定性。本文結(jié)合實際,結(jié)合影響隧道工程圍巖穩(wěn)定性的因素談?wù)勊淼绹鷰r穩(wěn)定性的判定。

          1 影響圍巖穩(wěn)定性的因素

          1.1 巖體結(jié)構(gòu)及巖石性質(zhì)

          圍巖的巖石性質(zhì)及巖體結(jié)構(gòu)對于圍巖的穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響。按照巖體結(jié)構(gòu)可將巖石分為整體塊狀結(jié)構(gòu)、三體結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定性最差的是破碎結(jié)構(gòu)和松散結(jié)構(gòu),最好的是厚層狀結(jié)構(gòu),薄層狀結(jié)構(gòu)巖體處于二者中間。脆性塊狀巖體和厚層狀巖體的強度,主要受較弱夾層的物質(zhì)成分和軟弱結(jié)構(gòu)面的分布特點控制。軟弱夾層對圍巖穩(wěn)定性的影響主要取決于它的性狀和分布。結(jié)構(gòu)面對圍巖的影響不僅取決于結(jié)構(gòu)面的本身特征,還與結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系及這種組合與臨空面的交切關(guān)系密切相關(guān);按照巖石的性質(zhì)可將圍巖分為脆性圍巖和塑性圍巖兩種,脆性圍巖主要指各類堅硬體,巖石本身的強度高于結(jié)構(gòu)面的強度,所以脆性圍巖的強度取決于巖體的結(jié)構(gòu);塑性圍巖主要包括各類黏土質(zhì)巖石、吸水易膨脹的巖石以及破碎松散巖石,一般風化的速度較快,遇水易軟化、膨脹、崩解,力學強度較低,不利于圍巖的穩(wěn)定。

          1.2 巖體的天然應(yīng)力狀態(tài)

          存在于巖層中未受工程擾動的天然應(yīng)力由巖體的構(gòu)造應(yīng)力和自重應(yīng)力構(gòu)成。這種天然應(yīng)力是引起圍巖破壞、變形的根本原因,影響著坑道開挖后圍巖的應(yīng)力分布、變形和破壞。巖體天然應(yīng)力的大小和方向不同,對于隧道的作用力也不相同,對圍巖的應(yīng)力產(chǎn)生直接的影響。通常,隧道的軸向與水平主應(yīng)力垂直,能夠有效改善隧道周邊的應(yīng)力狀態(tài)。巖石天然應(yīng)力對隧道的影響取決于與隧道軸向應(yīng)力垂直的水平應(yīng)力的大小和天然應(yīng)力的比值。

          1.3 地下水

          大量實踐證明,地下水是隧道施工中造成塌方和造成圍巖失穩(wěn)的重要原因。圍巖中的地下水可分為干燥、滲水和潮濕三種狀態(tài)。只要圍巖隧道處于干燥狀態(tài),施工時即使通過破碎或軟弱的巖層,對圍巖的穩(wěn)定性影響也會比較小。當隧道的圍巖透水性較強或?qū)儆诤畬又袝r,圍巖的穩(wěn)定性受地下水的影響會較明顯,靜水和動水的壓力作用、溶解作用和軟化作用可造成可溶巖體的溶蝕以及促進滑動面的。

          1.4 地質(zhì)構(gòu)造

          巖層的完整性受到褶曲和斷裂破壞,且?guī)r體的力學強度降低,巖體經(jīng)受越多的構(gòu)造變動,巖層的節(jié)理裂隙越發(fā)育,巖體的穩(wěn)定性越差。所以,應(yīng)避免將隧道設(shè)置在軟弱與堅硬巖層之間的巖層褶皺或斷層帶以及巖層破碎帶。如果無法避免,應(yīng)盡量將隧道設(shè)在堅硬巖層中,或以堅硬巖層為頂層巖層。圍巖的穩(wěn)定性隨褶皺的形式、軸向與隧道軸線的交角、疏密程度等的不同而不同。另外,圍巖的穩(wěn)定性還受到斷層破碎帶物質(zhì)的碎塊性質(zhì)和膠結(jié)情況影響。

          2 運用工程地質(zhì)學判定隧道圍巖穩(wěn)定性的方法

          本文對某隧道的圍巖穩(wěn)定性用數(shù)值分析法進行判定。隧道設(shè)為左右兩條路線,由緩和曲線和直線組成洞身平面,經(jīng)工程地質(zhì)鉆孔表明,隧道所在地區(qū)有6曾斷層通過,為凝灰質(zhì)流紋巖和侏羅系流紋巖出露區(qū),無其他影響圍巖穩(wěn)定的不良地質(zhì)作用。根據(jù)分析,選取具有代表性的B1斷層進行隧道仿真模擬。該工程在K18+600左右位置有明顯斷層,斷層面產(chǎn)狀225°<75°,巖體呈強風化碎塊狀,隧道圍巖破碎,穩(wěn)定性比較差。

          2.1 計算模型和計算參數(shù)

          根據(jù)工程地質(zhì)特點,采用基于有限元分析法(MIDAS/GTS)對隧道開挖過程進行分析,在施工階段采用累加模型。GTS彈塑性模擬模型的應(yīng)力應(yīng)變曲線圖如下(圖一)。

          圖一 巖體彈性——完全塑性應(yīng)力應(yīng)變曲線

          根據(jù)斷層和隧道特點,采用Drucher-Prager進行三維有限元計算,采用的屈服函數(shù)為

          式子中, 表示洛德角, 表示應(yīng)力偏量的第一不變量, 表示應(yīng)力偏量的第二不變量。模擬時通過工程類比選取法支護參數(shù)進行,結(jié)合工程后期施工的洞周收斂量測,取得一個以上斷面的完整數(shù)據(jù)進行位移反分析得出與出示地應(yīng)力側(cè)壓系數(shù)和工程實際綜合彈性模量接近的數(shù)值,然后再利用反分析得出的數(shù)值進行二次修正,使其最終接近實際的分析結(jié)果。

          2.2 數(shù)值模擬及分析

          根據(jù)規(guī)范規(guī)定,參閱類似工程經(jīng)驗,對各級圍巖物理力學參數(shù)和隧道支護參數(shù)進行確定。根據(jù)開挖掌子面的距離斷層位置的不同,選取CS15段進行分析。數(shù)值分析結(jié)果表明支護的施加直接影響隧道整體的發(fā)展趨勢,有效控制并約束了掌子面產(chǎn)生的塑性影響區(qū)域。改善了斷層給圍巖穩(wěn)定性帶來的影響,改善了圍巖的性質(zhì),并提高了施工的安全性,提高了前方未施挖的圍巖自穩(wěn)能力。

          3、小結(jié)

          地下隧道工程圍巖的穩(wěn)定性比較復(fù)雜,在施工中受到很多因素影響。圍巖穩(wěn)定性的檢測手段和方法很多,但大多以經(jīng)驗為主,將圍巖穩(wěn)定情況和監(jiān)測數(shù)據(jù)聯(lián)系起來進行定量分析是比較好的辦法。本文簡單分析了影響隧道圍巖穩(wěn)定性的因素,并對某隧道的圍巖穩(wěn)定性用數(shù)值分析法進行了判定,認為在判定這類圍巖的穩(wěn)定性判定時建立典型的彈塑性數(shù)值模型,選取特定施工階段,應(yīng)考慮到不同斷層不同狀態(tài)下對圍巖的控制作用。

          【參考文獻】:

          [1]孫狂飆.鄧文龍隧道現(xiàn)場圍巖級別判定方法探討[J].安徽地質(zhì),2009,19(1):66-69.

          [2]王卓,方錦.高速公路隧道圍巖穩(wěn)定性控制因素探討[J].科技信息2011,15:689/692

          篇6

          中圖分類號:TU 文獻標識碼:A 文章編號:1008-925X(2012)O8-0116-01

          1、引言

          19世紀中葉,國外的地質(zhì)工作者開始對工程地質(zhì)條件進行系統(tǒng)理論研究,逐步形成了工程地質(zhì)學的學科體系[1]。工程地質(zhì)學是研究與工程建設(shè)、人類活動有關(guān)的各種地質(zhì)作用與環(huán)境,研究工程與地質(zhì)體之間的相互作用關(guān)系及其產(chǎn)生的有關(guān)問題的科學[2]。工程地質(zhì)學的研究對象,從根本上講就是工程地質(zhì)條件與工程建筑之間的運動和發(fā)展,其實質(zhì)就是各類工程地質(zhì)問題,工程地質(zhì)問題的提出、分析和解決是工程地質(zhì)學的主旋律,構(gòu)成了其的基本的矛盾運動,并有力地推動了其發(fā)展。

          2、工程地質(zhì)問題的回顧

          2.1.1 學科性質(zhì)

          傳統(tǒng)工程地質(zhì)的核心任務(wù)就是查明工程地質(zhì)條件,結(jié)合工程作出相關(guān)的工程地質(zhì)評價[2];從工程學角度來看,工程地質(zhì)學科必須深化到工程中去,將查明條件、評價評判再往前延伸,開展工程設(shè)計和施工工程地質(zhì)。因此,從工程地質(zhì)學科特性來說應(yīng)是地質(zhì)學與工程的交叉結(jié)合,它和基礎(chǔ)地質(zhì)學不同,具有理學和工學的雙重特性,這就決定了工程地質(zhì)問題是工程地質(zhì)學永恒的主題。

          2.1.2 學科產(chǎn)生與發(fā)展的歷程

          學科的產(chǎn)生和發(fā)展與工程建設(shè)及人類工程活動相伴生,工程地質(zhì)學作為一門應(yīng)用學科,它的形成和發(fā)展依賴于工程建設(shè)的需求和發(fā)展。經(jīng)過40多年的工程實踐和理論創(chuàng)新,工程地質(zhì)學的內(nèi)涵和外延不斷拓展,步入了現(xiàn)代科學技術(shù)的行列。從引進蘇聯(lián)工程地質(zhì)學理論和方法開始,經(jīng)過50年成千上萬項工程的多方實踐和理論創(chuàng)新,使我國的工程地質(zhì)學得到突飛猛進的發(fā)展,取得顯著成就,積累大量經(jīng)驗,獲得突破性進展,在一定程度上形成了具有我國自己特色的工程地質(zhì)學體系。舉世矚目的三峽工程,黃河小浪底水利工程等的興建,標志著中國工程地質(zhì)實踐的廣度、深度都達到了很高的水平,反映了中國工程地質(zhì)發(fā)展的歷程及與其相匹配的工程地質(zhì)水平。

          工程地質(zhì)人員通過對工程地質(zhì)問題的分析解決,逐漸形成了特定的思維方式,它是理論和實踐的結(jié)合和概括。因此,思維方式的發(fā)展反映了工程地質(zhì)學科的進步和發(fā)展歷程。工程地質(zhì)思維主要經(jīng)歷了以下幾種形式:地質(zhì)演化思維、地質(zhì)結(jié)構(gòu)思維、地質(zhì)工程(巖土工程)思維、環(huán)境工程地質(zhì)思維、工程地質(zhì)系統(tǒng)思維[3]。這些思維的發(fā)展體現(xiàn)著工程地質(zhì)工作者在長期的工作中所總結(jié)出來的優(yōu)秀經(jīng)驗,同時體現(xiàn)了人類認識自然改造自然的辯證過程。

          從工程地質(zhì)學發(fā)展的過程我們可以發(fā)現(xiàn)這個過程是人類對自然的一個認識過程,從被動到主動,從主動到拓展,逐步完善使得地質(zhì)工程發(fā)展更加趨向于完美。

          3、工程地質(zhì)問題的發(fā)展

          3.1.1 工程地質(zhì)問題的提出基于學科知識領(lǐng)域

          任何一門學科都有其研究對象、研究內(nèi)容、研究方法、基本問題、基本理論和研究前沿等,并由此構(gòu)成一門學科的知識領(lǐng)域。因此,在研究事物的某一層面時,對象的內(nèi)核與外延的界定必然涉及相應(yīng)學科的知識領(lǐng)域,并使學科功能得到一定的體現(xiàn)。

          一個現(xiàn)象或問題的產(chǎn)生可能有多個原因,各自依賴于一定的學科知識,因此就有相應(yīng)的解決方法。以滑坡為例,滑坡的破壞可能是由于斜坡巖土體強度不夠、可能是由于河流沖刷坡腳使斜坡形狀發(fā)生變化,也有可能是由于斜坡內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化所致。相應(yīng)地,對這些滑坡的研究需要運用滑坡動力學、地震工程學、工程地質(zhì)學及巖體力學等學科知識,并因此提出不同的抗滑減災(zāi)措施,使各個學科的研究目標得以實現(xiàn)

          3.1.2 工程地質(zhì)問題的界定體現(xiàn)學科的發(fā)展

          工程地質(zhì)條件并非一成不變,而是具有一定的生命特征,有其產(chǎn)生演化特性因此工程地質(zhì)學發(fā)展的過程是一個不斷創(chuàng)新的過程,體現(xiàn)的是一種發(fā)展的思維而不是定勢思維。傳統(tǒng)工程地質(zhì)學中,工程地質(zhì)條件通常包括區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)、地形地貌、地層巖性、物理力學性質(zhì)、地下水、動力地質(zhì)現(xiàn)象等方面,顯然無法包容制約工程建設(shè)活動的各類因素,工程地質(zhì)環(huán)境代替工程地質(zhì)條件,可理解為地質(zhì)環(huán)境與工程環(huán)境的迭加與復(fù)合,是當代工程地質(zhì)學的研究對象。環(huán)境工程地質(zhì)不僅要研究工程活動中地質(zhì)環(huán)境對工程安全的影響,而且要研究工程活動對人類生存環(huán)境的影響,其主要目的是保護地質(zhì)環(huán)境,使人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境保持良好的協(xié)調(diào)關(guān)系。體現(xiàn)的是人與自然和諧相處的思想。這是工程地質(zhì)人員以發(fā)展的眼光在不斷變化的工程中總結(jié)的規(guī)律也是寶貴的經(jīng)驗。

          基于工程地質(zhì)條件環(huán)境化、活性化思想提出的工程地質(zhì)問題稱為具有環(huán)境化、活性化思想的工程地質(zhì)問題[3]。由于問題的提出基于學科的知識領(lǐng)域,因此對這類工程地質(zhì)問題的界定就必然反映出工程地質(zhì)學科的發(fā)展水平。目前,我國在水土保持、水庫運用管理、庫壩聯(lián)合運用以及加高淤積水庫大壩的勘察研究方面積累了許多寶貴經(jīng)驗,提出了研究水庫淤積問題的主要工程地質(zhì)任務(wù),并總結(jié)出“蓄清排混”的運用規(guī)律。

          水庫泥沙淤積問題的界定反映出在水庫工程地質(zhì)工作中考慮水庫建設(shè)與地質(zhì)環(huán)境相互影響的重要性,充分體現(xiàn)了工程地質(zhì)條件環(huán)境化的思想。

          4、結(jié)束語

          工程地質(zhì)問題是地質(zhì)學科和工程學科的交叉點,工程地質(zhì)學通過這一交叉點不斷和邊緣以外的學科結(jié)合、交織和滲透,從而改進內(nèi)涵、擴大外延,促進學科發(fā)展,并形成了特定的思維方式,因此,工程地質(zhì)問題是工程地質(zhì)學發(fā)展的源動力。具有環(huán)境化、活性化思想的工程地質(zhì)問題的提出基于本學科的知識領(lǐng)域,因此,對這類工程地質(zhì)問題以工程地質(zhì)環(huán)境作為研究對象,全面研究工程建設(shè)與地質(zhì)環(huán)境的相互聯(lián)系、相互制約和相互作用,保護環(huán)境,保證社會、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展已成為當代工程地質(zhì)學的主要特征,表明工程地質(zhì)學發(fā)展進入了新的發(fā)展階段。

          參考文獻:

          篇7

          中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)26-0123-02

          雙語教學是教學改革的重要方法之一,也是培養(yǎng)具有國際視野和國際競爭力、面向未來的新型社會主義現(xiàn)代化建設(shè)高素質(zhì)人才的必然趨勢,同時也是評價專業(yè)辦學水平的一個標準[1]。為了適應(yīng)這一形勢,重慶交通大學經(jīng)過多年醞釀,于2011年成立了國際學院,并在2013經(jīng)教育部批準設(shè)立中外合作土木工程項目班,開始招收新生。通過土木工程(國際項目班)課程的學習,使學生具備較高的專業(yè)英語水平,掌握扎實的專業(yè)知識,具有直接參與國際項目招(投)標、設(shè)計、施工、管理工作的能力,具有土木工程的基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識,具備較強的工程實踐能力、創(chuàng)新意識與良好的綜合素質(zhì)。通過工程師基本訓練,培養(yǎng)知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,懂管理、懂技術(shù)、懂經(jīng)濟、懂法規(guī),具有國際競爭力的高素質(zhì)、復(fù)合型、國際化的高層次土木工程技術(shù)人才[2]。工程地質(zhì)作為土木工程學科重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,所以在國際項目中實行雙語教學就顯得尤為重要。

          一、工程地質(zhì)課程雙語教學的背景

          當前,社會主義現(xiàn)代化建設(shè)蓬勃發(fā)展,許多大型的交通、能源和水利工程都已開工建設(shè),這對工程地質(zhì)的研究與教學提出了新的要求。雖然眾多學者在工程地質(zhì)學研究方面取得了較多的理論和實踐研究成果,但仍然不能滿足工程技術(shù)飛速發(fā)展的需要。此外,近年來中國頻發(fā)的多種地質(zhì)災(zāi)害(地震、泥石流、滑坡等),對人民的生命財產(chǎn)造成了重大損失。因此,無論從工程建設(shè)還是災(zāi)害治理角度考慮,都應(yīng)該加大、加快對工程地質(zhì)學的研究力度。歐美等發(fā)達國家在工程地質(zhì)學研究領(lǐng)域有著較為成熟的經(jīng)驗和先進的理論方法,這就要求國內(nèi)的工程地質(zhì)研究人員具備較好的外文文獻閱讀水準,能快速地在海量的外文文獻中找到有用信息,并對其很好地理解。此外,高校作為培養(yǎng)中國國際人才的重要基地,必須在專業(yè)知識方面對學生進行有目的的專業(yè)英語培養(yǎng),使學生今后能更好地適應(yīng)國際交流的需要[1]。

          二、工程地質(zhì)課程雙語教學的現(xiàn)狀

          目前,國內(nèi)高校工程地質(zhì)課程的講授以漢語教學為主,僅有少數(shù)高校開展了雙語教學的嘗試。在理論和實踐教學中也呈現(xiàn)出形式多樣的局面,有的高校采用全英文教材,有的高校僅在課件上采用全英文形式;在教授過程中,考慮到學生對知識點和專業(yè)術(shù)語的理解,教師基本不會采取全英文授課,仍以漢語或英漢交替為主?;诖?,筆者結(jié)合自己幾年的工程地質(zhì)雙語教學經(jīng)驗,將教學過程中的一些問題進行深入的總結(jié)和分析。

          三、工程地質(zhì)雙語教學方法分析

          無論采用何種教學方法,工程地質(zhì)課程雙語教學的主體目標仍然是一致的,即要讓一名土木工程專業(yè)學生在學習本課程后,達到以下的基本要求和能力:(1)根據(jù)地質(zhì)資料在野外能辨認常見的巖石和土,了解其主要工程性質(zhì);(2)能辨認基本的地質(zhì)構(gòu)造類型及較明顯、簡單的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象,并了解這些構(gòu)造及不良地質(zhì)對工程建筑的影響;(3)能在土木工程設(shè)計、施工和運營中運用各種工程問題的基本知識。在該課程中實踐雙語教學必須有利于教學目標的實現(xiàn)而不是削弱。對于工程地質(zhì)這樣的專業(yè)基礎(chǔ)課,采用雙語教學的初衷,一方面是為了培養(yǎng)具有國際視野、掌握相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)技能、具有廣泛適應(yīng)性的國際化高級專門人才;另一方面也期望通過這種教學模式增強學生學習興趣,促進以學生為主體的教學理念的實現(xiàn)。

          工程地質(zhì)課程雙語教學過程中的首要問題是學時緊張。根據(jù)教學大綱,工程地質(zhì)雙語教學學時數(shù)與漢語教學學時數(shù)基本相當。但在雙語教學過程中,很多重要的工程地質(zhì)專業(yè)術(shù)語和工程地質(zhì)分析原理,在英語講完后都會輔以漢語重復(fù)解釋,以便學生對知識點能夠理解透徹;另外,雙語教學中教師都會引入一些具有國際前沿性的專業(yè)知識,這就導(dǎo)致對于相同一個知識點的講授,雙語教學將占據(jù)更多的課堂時間,因此,按照教學大綱制定的學時數(shù)必然顯得較為拮據(jù)。所以,筆者建議在開展工程地質(zhì)雙語教學時,必須適度增加學時數(shù),或者增加課外輔導(dǎo)學時,并計入教師工作量。此外,為了充分調(diào)動學生的積極性,可以適度增加雙語課程的學分。

          工程地質(zhì)雙語教學對教師提出更高的要求。工程地質(zhì)是所有土木工程學科的專業(yè)基礎(chǔ)課,這就要求教師要具有廣闊的專業(yè)知識視野和扎實的基本理論功底,只有這樣才能將內(nèi)容系統(tǒng)進行融會貫通的講授。由于課堂上有相當比例的英文講授,因此課前備課必須做足功課,不僅內(nèi)容全面,而且要盡可能用英文原汁原味的表述講授內(nèi)容,所以備課時,盡量多參考原版教材。英語授課中,為了學生能更好地記憶和理解講授內(nèi)容,教師應(yīng)該降低PPT放映速度和英語講授語速,在使用多媒體教學的同時,注意結(jié)合板書等傳統(tǒng)的教學方式,多設(shè)置一些課堂環(huán)節(jié),加強和學生之間的交流,可以每隔一定時間,詢問學生有什么問題或評論,鼓勵學生大膽提問,增加教師與學生的互動環(huán)節(jié),這樣可以有效提高學生的興趣和積極性。

          同樣,雙語教學也要求學生具有較高的英語基礎(chǔ),國際項目班學生英語水平參差不齊,對待雙語教學的積極性和主動性也千差萬別。因此,在雙語教學實踐中要大膽創(chuàng)新,以學生為主體,允許學生在開設(shè)課程初期自主選擇漢語課程或雙語課程進行試聽,對不同老師的教學方式和教學風格進行對比,并在規(guī)定期限內(nèi)選定適合自己的授課方式。這樣既可以調(diào)動學生的積極性,也能激勵教師更好地改進教學方法。

          此外,在雙語教學過程中一定要杜絕啞巴英語現(xiàn)象。教師可以針對一些重要的知識點,設(shè)置成不同的專題,讓學生在課堂上講授,這可以在一定程度上增強他們說英語的勇氣。另外,為了能更好地講解專題知識,學生會在課前會花更多的時間和精力去查詢閱讀相關(guān)文獻,這也間接提高了其對知識的理解;為了能使自己更好地表達和精彩地演講,學生會查清每個單詞的發(fā)音,并反復(fù)練習陳述,會用盡心思制作演講PPT[1],這些都能從很大程度上提高學生自主學習的能力。

          四、教材的選擇

          國內(nèi)工程地質(zhì)教材建設(shè)始于上世紀50年代,之后各個時期都出現(xiàn)過比較經(jīng)典的教材,但至今還沒有專門適用于工程地質(zhì)學雙語教學的教材。筆者專業(yè)特點,并結(jié)合幾年來的教學經(jīng)驗,精心選擇了石振明、孔憲立主編的,于2011年中國建筑工業(yè)出版社出版的《工程地質(zhì)學》(第2版)[3]。該教材詳細敘述了工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的基本知識、巖土工程特性、不良地質(zhì)現(xiàn)象、工程地質(zhì)原位測試和勘察以及各類地質(zhì)問題對工程的影響,系統(tǒng)地闡述了工程地質(zhì)的基本原理、地質(zhì)作用及土木工程中的工程地質(zhì)問題及其勘察評價等,在注意學科本身的系統(tǒng)性時,力求充分反映近年國內(nèi)外工程地質(zhì)理論和實踐的發(fā)展水平。此外,筆者通過對近10年國外出版的工程地質(zhì)學英文教材進行了梳理統(tǒng)計后,選擇了由F.G.Bell編著的Engineering Geology[4]。該原版英文教材全面闡述了工程地質(zhì)基本理論知識,對重要知識點通過圖表、圖片等形式來加以說明,并詳細分析了工程建設(shè)中的地質(zhì)影響因素,系統(tǒng)闡述了工程地質(zhì)基本原理,與筆者所選中文教材能形成很好的對應(yīng)。通過這兩本教材,學生可以全面進行雙語學習。但畢竟是按兩套不同的教學體系編著而成的教材,所以兩種教材在交替使用過程中還是一定程度上破壞了課程的連續(xù)性。因此,若想保證雙語教學的授課質(zhì)量,最好能結(jié)合授課的具體專業(yè),有的放矢地規(guī)劃編寫適合的工程地質(zhì)雙語教學教材。

          五、教學資源建設(shè)

          雙語教學實踐中優(yōu)質(zhì)教學資源的整合和建設(shè)是非常重要的。學院教務(wù)部門可以召集工程地質(zhì)教研室的老師和外籍教師組成一個雙語教學研究團隊,中外教師可以將備課和授課中搜集的工程案例、習題、圖片或工程現(xiàn)場的flas、視頻等教學資源拿出來集中討論,并結(jié)合具體教學實踐做出一定的篩選,將最終的篩選結(jié)果放在雙語教學課程網(wǎng)站上,供學生學習。課程網(wǎng)站可以鏈接與我校有合作協(xié)議的外國院?;蚴瞧渌墓_雙語教學資源庫。將網(wǎng)站對學生開放,并設(shè)置學生留言功能,可以將授課后的體會和建議在網(wǎng)站上予以反饋,以利于雙語課程教與學的良性循環(huán)。另外,為了使教學過程順利進行,可對與課程相關(guān)的紙質(zhì)教材、媒體教材、網(wǎng)絡(luò)教材進行整合,以適應(yīng)課堂教學的需要[5]。

          六、結(jié)語

          作為土木工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程,開設(shè)工程地質(zhì)雙語教學是其他后續(xù)土木相關(guān)專業(yè)課程雙語教學的基礎(chǔ)。筆者在總結(jié)分析國內(nèi)工程地質(zhì)雙語教學現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合自己的教學體會和心得,提出一些提高雙語教學效果的建議。但工程地質(zhì)雙語授課是一種新的教學方式,還需國內(nèi)各高校相關(guān)教學人員加強交流,大膽創(chuàng)新,繼續(xù)探索研究教學方法,促進雙語課程教學水平的提高。

          參考文獻:

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          [2]年延凱.土木工程專業(yè)國際工程地質(zhì)課程英文教學研究[J].高等建筑教育,2014,23,(1).

          篇8

          0 引言

          中國礦業(yè)大學(北京)作為教育部直屬全國重點高校,是首批具有博士和碩士學位授予權(quán)的高校之一,具有百年辦學歷史,行業(yè)特色鮮明,在人才培養(yǎng)和課程設(shè)置上積累了豐富的經(jīng)驗[1]。但隨著研究生招生規(guī)模日益增加,中國礦業(yè)大學(北京)倡導(dǎo)的研究生精英教育模式也受到?jīng)_擊,研究生教學方式發(fā)生了顯著變革:小班變大班、交互式變傳授式、閉卷變開卷。這些變革從廣義上講適應(yīng)了大規(guī)模研究生培養(yǎng)的需求,但在一定程度上影響了研究生精英教育的培養(yǎng)宗旨。

          為此,學校選擇了一批重點專業(yè),針對課程選擇人數(shù)少于10人的課程專門開設(shè)了小班授課試點,目的是通過1個學期的教學實踐,評價小班授課的優(yōu)劣,并總結(jié)出小班授課方式和經(jīng)驗,為研究生小班授課教學模式推廣奠定基礎(chǔ)。本文針對礦業(yè)類高校的學科特點,結(jié)合工程實踐,重點探討《水文地質(zhì)與工程地質(zhì)學》教學改革的方向和內(nèi)容,培養(yǎng)學生的地質(zhì)學思維和實踐靈活運用技能[2-3],為更好的培養(yǎng)相關(guān)方面的專業(yè)人才提供基礎(chǔ)。

          1 小班授課人數(shù)優(yōu)化

          重點強調(diào)將小班授課試點作為一個嘗試,不能夠影響到正常的教學安排或計劃。要根據(jù)研一學生提交的選課統(tǒng)計表,選擇報名人數(shù)較少,專業(yè)課在本行業(yè)較重要的課程作為試點選擇課程,集中起來開展小班授課。一般小班授課要求學生上限為10人,下限為3人。

          2上課地點靈活安排

          小班授課不參加研究生院的教室統(tǒng)籌安排,可以根據(jù)情況靈活選擇教學樓、實驗室、工作室、標本室或報告廳等場所進行授課,方便同學們更好地把課堂知識與實驗相結(jié)合,用理論指導(dǎo)實驗,用實驗驗證理論。

          3教學方法改革

          為了適應(yīng)小班授課的特點,一些傳統(tǒng)教學方法需要進行改革。工程地質(zhì)學是一門強調(diào)實踐性的自然科學,因此在講授工程地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象過程中,借助電子教學并結(jié)合作者所從事的巖質(zhì)邊坡工程災(zāi)害控制研究方面的最新成果,介紹典型山體滑坡災(zāi)害,分析產(chǎn)生山體滑坡變形現(xiàn)象的工程地質(zhì)原因,介紹對滑坡牛頓力監(jiān)測的必要性。由于小班教學人數(shù)較少,便于管理,可以通過考察“深部巖土力學與地下工程國家重點實驗”,了解滑坡災(zāi)害的研究前沿,進行啟發(fā)式教學,激發(fā)學生的科研活動的創(chuàng)新性思維,為學生今后從事相關(guān)工作打下堅實的基礎(chǔ)。

          3.1 優(yōu)化教學大綱,深化教學內(nèi)容

          為了有效把握課程主要重點內(nèi)容、提高效率,一些不主要的內(nèi)容以學生自學為主,不再進行講解,但是與所學專業(yè)相關(guān)的重點講解,且要比課本知識更加深化,例如:當講到地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和控制方面,常規(guī)監(jiān)測如降雨量、地下水水位等內(nèi)容不再重點講解,而是引入國際前沿,將滑坡牛頓力監(jiān)測重點引入。

          3.2 結(jié)合現(xiàn)場實例,引入各章知識點

          《水文地質(zhì)與工程地質(zhì)學》具有較強的實踐應(yīng)用特點,有的學校為了突出水文地質(zhì)與工程地質(zhì)學的應(yīng)用行業(yè),還專門開設(shè)了“煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程[4]。鑒于此,本課程將現(xiàn)場工程實例作為切入點,如在講述“邊坡暮Α輩糠幟諶菔保以平莊西露天煤礦邊坡所發(fā)生的一次滑坡災(zāi)害為例(圖1),來分析滑坡類的特點和后果。這樣既提高了學生繼續(xù)學習的興趣,又便于引入各章知識點,做到了帶著問題學習、學以致用的良好目的。

          3.3 理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

          只有將理論和實際相結(jié)合,才能更有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以南芬露天鐵礦滑坡災(zāi)害為例(圖2),分析了滑坡發(fā)生的成因,提出了滑坡治理的對策(圖3),并在工程現(xiàn)場得以驗證對策的正確性。

          3.4 加強學生學習自主性,安排學生輪流上臺授課

          傳統(tǒng)的灌輸式授課方式不足以調(diào)動學生課堂參與積極性,缺乏自主學習的內(nèi)在動力。為了促進學生自主學習方式的轉(zhuǎn)變,課堂上抽出一定時間來安排學生輪流上講臺授課,這樣,學生會對知識理解更加深刻。

          3.5 取消點名機制,加強隨堂測試

          課堂點名,一定程度上可以起到督促學生學習的效果,但這屬于依靠外在力量約束,而且還浪費課堂寶貴的時間。而隨堂測試的方法調(diào)動了學生的參與熱情,學生置身其中進行思考解決問題的方法,由于授課學生人數(shù)較少,也方便了教師對每一位學生的重點指導(dǎo),及時得發(fā)現(xiàn)不足,引導(dǎo)和培養(yǎng)學生創(chuàng)新性思維。

          4小班授課優(yōu)缺點評價

          通過1個學期的教學實踐,分別在大班授課和小班授課中隨機選取5人,采用筆試和面試方式,對10個人所掌握的知識點及其靈活運用技能進行考核,最終發(fā)現(xiàn),小班授課5人平均成績96分(百分制),大班授課5人平均成績84分。通過對大班授課和小班授課學生考核成績的對比,發(fā)現(xiàn)小班授課平均成績高于大班授課平均成績,表明新型小班授課方式明顯優(yōu)于傳統(tǒng)大班授課方式。

          5、結(jié)論

          本文以水文地質(zhì)與工程地質(zhì)學課程為例,通過對研究生進行大班和小班兩種不同授課模式的教學探索,著重在以下五個方面進行了嘗試:①優(yōu)化教學大綱、深化教學內(nèi)容;②結(jié)合現(xiàn)場實例、引入各章知識點;③理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力;④加強學生學習自主性、學生上臺授課;⑤取消點名制度、加強課堂測試,對比發(fā)現(xiàn)小班授課效果明顯優(yōu)于大班授課,是研究生精英教育模式的一次有益探索。

          參考文獻:

          [1]郭志飚, 王炯. 礦業(yè)類高校土木工程專業(yè)工程地質(zhì)學教學改革探討[J]. 課程教育研究, 2015:247-248

          [2]曹麗文. 工程地質(zhì)學思維方法培養(yǎng)的教學研究[J]. 中國地質(zhì)教育, 2002,(4):54-57.

          篇9

          基金項目:長沙理工大學教學改革研究項目“《工程地質(zhì)》雙語教學研究與實踐”(2012)資助;國家自然科學青年基金(51208063)

          作者簡介:張永杰(1981-),男,長沙理工大學土木與建筑學院講師,博士,主要從事巖土工程教學與研究,(E-mail)。

          摘要:根據(jù)工程地質(zhì)課程雙語教學調(diào)研結(jié)果與實踐經(jīng)驗,文章分析了高等院校土木工程專業(yè)開設(shè)工程地質(zhì)課程雙語教學的必要性和教學現(xiàn)狀,并從教材與授課內(nèi)容選定、英語教案編寫與課件制作、雙語教學方式的選擇、雙語教學考核方法與雙語教學效果評價等方面闡述了工程地質(zhì)課程雙語教學的實施方法,為課程實施與改革提出了建議,以期為教學實踐提供借鑒。

          關(guān)鍵詞:工程地質(zhì);雙語教學;實施方法;教學效果

          中圖分類號:TU42;G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2014)01-0094-05

          隨著國際人才交流和國際合作的日趨頻繁,高等教育國際化、科研項目國際化已經(jīng)成為一種必然趨勢。為此,有必要積極推動外語教學,提高大學生的國際交流與合作能力。教育部曾召開高等學校本科教學工作會議專門討論公共課和專業(yè)課的雙語教學改革。工程地質(zhì)是土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程,是各類工程建設(shè)的基礎(chǔ),工程人員解決地質(zhì)條件與工程活動之間矛盾的能力強弱將直接決定工程建設(shè)質(zhì)量的優(yōu)劣與對生態(tài)環(huán)境的危害程度,為了適應(yīng)工程建設(shè)全球化的發(fā)展趨勢與工程技術(shù)人員國際交流的需要,有必要在土木工程專業(yè)開設(shè)雙語教學,特別是工程地質(zhì)等專業(yè)基礎(chǔ)課程。

          一、工程地質(zhì)課程雙語教學的必要性

          (一)工程地質(zhì)學科發(fā)展的需要

          隨著社會的進步,中國工程地質(zhì)學科經(jīng)歷了從無到有,從小到大,從知之甚少到內(nèi)容豐富、獨具特色的發(fā)展過程?,F(xiàn)階段南水北調(diào)、西部梯級水電站、高速公路與鐵路、城市軌道交通等基礎(chǔ)工程建設(shè)對工程地質(zhì)的研究與教學提出了新的要求。此外,多種地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),如舟曲泥石流、西部水電工程滑坡、地面塌陷等,對人民生命和財產(chǎn)造成了重大損失。工程建設(shè)與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防、治理中出現(xiàn)的新現(xiàn)象、新問題,需要新的理論進行闡釋以及新技術(shù)進行治理,因此,有必要借鑒國外成熟經(jīng)驗與先進理論,并在此基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新,這就要求工程地質(zhì)研究人員具備較強的外文閱讀水平,能準確理解相關(guān)表述,以便盡快提高研究水平。

          (二)學術(shù)交流國際化的需要

          改革開放的深入和科學技術(shù)的快速發(fā)展,國際學術(shù)交流日趨常態(tài),相關(guān)院校與科研所開始主辦大量國際學術(shù)論壇與國際學術(shù)會議,越來越多的中國學者在國際學術(shù)交流中作研究報告。同時,在英文學術(shù)期刊上發(fā)表的學術(shù)論文逐年增加,水平也不斷提高。這就要求科研工作者不但對工程地質(zhì)專業(yè)有深刻理解,還要能熟練運用國際通用交流語言——英語,對自己的思想進行準確、精煉的表述,與國際同行進行自由交流。

          (三)工程建設(shè)國際化的需要

          工程建設(shè)國際化日趨明顯,中國重大工程不斷引入國際專家咨詢團,同時中國建設(shè)公司承接或合作開發(fā)大量國外建設(shè)項目,這就需要工程技術(shù)人員具有較強的專業(yè)知識外語水平,能讀懂理解國際標準、圖紙和勘察設(shè)計報告等,并能與國外工程人員進行有效溝通,指導(dǎo)國外工程人員進行正確施工。

          教育部曾指出:“實施雙語教學是中國高等教育適應(yīng)經(jīng)濟全球化趨勢,培養(yǎng)具有國際合作意識、國際交流與競爭能力的外向型人才的重要途徑?!备咝W鳛榕囵B(yǎng)國際人才的重要基地,有必要在專業(yè)知識方面對未來的科研人員或工程技術(shù)人員有目的地進行專業(yè)英語培養(yǎng),使學生今后能更好地適應(yīng)國際交流的需要。因此,應(yīng)從本科開始進行工程地質(zhì)雙語教學,使學生在理解、掌握專業(yè)知識基礎(chǔ)上,掌握專業(yè)英語詞匯,了解相應(yīng)的英語表述,激發(fā)英語閱讀興趣,提高學生閱讀國外文獻和英語思維的表達能力,為今后進一步專業(yè)英語知識學習奠定基礎(chǔ)。

          二、工程地質(zhì)課程雙語教學現(xiàn)狀分析

          在土木工程專業(yè)教育中推行雙語教學目前國內(nèi)尚處于起步階段,全國僅少數(shù)院校進行試點,最具代表性的為清華大學與同濟大學土木工程專業(yè),主要開設(shè)結(jié)構(gòu)力學、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑結(jié)構(gòu)抗震等課程,任課教師大部分都具有較長時間國外學習或工作的經(jīng)歷,且部分課程聘請外教參與教學,教學效果相對來講比較好,其他學校則限于師資緊缺,僅對部分專業(yè)課程進行雙語教學[1]。筆者所在工作單位長沙理工大學開設(shè)了混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、土力學與基礎(chǔ)工程等雙語課程,從教學效果來看并不十分理想。針對工程地質(zhì)課程雙語教學,目前實施效果較好的院校為同濟大學,筆者所在單位對留學生進行工程地質(zhì)英語授課已有5年,筆者開展雙語教學已有2年,通過教學實踐與調(diào)研,筆者認為工程地質(zhì)課程雙語教學主要存在如下問題。

          (一)教材內(nèi)容有待重建

          教材是教學的根本,雙語教學需要同時選擇中文教材與英文教材。國內(nèi)工程地質(zhì)中文教材較多,根據(jù)學科特點與課程設(shè)置較易選擇合適的教材;而英文教材相對較少,且教材編排針對國外教學要求,將其原版引進存在教學內(nèi)容不協(xié)調(diào)、教學側(cè)重點不同以及難易程度不同等問題,此外,還涉及版權(quán)問題,教學成本較高,學生難以承受。同濟大學工程地質(zhì)雙語教學中文教材選用孔憲立、石振明主編的《工程地質(zhì)學》,英文教材以F. G. Bell編著的Engineering Geology為主,以Tony Walthan編著的Foundations of Engineering Geology為輔[2]。筆者所開設(shè)的工程地質(zhì)雙語教學中文教材選用竇明健主編的《公路工程地質(zhì)》,英文教材同樣選用F.G. Bell編著的Engineering Geology,實施過程中教學內(nèi)容不對應(yīng)問題較突出,且內(nèi)容側(cè)重點不同,與中文教材相比,英文教材更注重概念、性質(zhì)與原理的闡述,淡化力學特性與計算方法的講解,注重工程地質(zhì)相關(guān)概念體系的建立。因此,如何結(jié)合國內(nèi)工程地質(zhì)教學實際情況,并根據(jù)雙語教學的特點和需要,適當編排課程內(nèi)容,編制合適的英文教材就成了雙語教學至關(guān)重要的問題。

          (二)雙語師資緊缺,水平有待提高

          雙語教學的關(guān)鍵在于師資,我國雙語教學尚處于起步階段,師資培訓、評價體系不完善,雙語教學質(zhì)量和師資整體素質(zhì)有待進一步提高。雙語教學要求教師既精通專業(yè)知識,又具備熟練的外語授課能力。多數(shù)院校的教師往往難以達到,如筆者所在教研室,講授工程地質(zhì)的教師達9人,均具有豐富的教學經(jīng)驗與大量的工程實踐經(jīng)歷,精通專業(yè)知識,但大部分缺少使用外語授課的能力,而英語授課能力較強的教師卻缺乏專業(yè)知識。筆者在前任主講黃生文教授指導(dǎo)下進行雙語教學,開課初期也感到壓力巨大,一次課往往需要準備1~2天,需要閱讀大量外文資料,掌握講授過程中可能用到的專業(yè)詞匯,盡管授課水平不斷提高,能夠與學生進行自由溝通,但一些專業(yè)詞匯的應(yīng)用仍不熟練,缺乏系統(tǒng)培訓。

          (三)教學方式落后,形式有待改進

          教學方式是開展雙語教學的重要因素之一。外語語言教學或?qū)I(yè)名詞外語詞匯的教學模式是國內(nèi)高校雙語教學的普遍現(xiàn)象,違背了雙語教學的初衷?,F(xiàn)階段雙語教學實施過程主要存在兩種形式:其一,教案與課件均采用英文編寫,主要采用英語授課,部分較難理解的內(nèi)容,如結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、赤平投影與地質(zhì)識圖等,英文講解后再以中文進行闡述。該方式符合雙語教學的基本要求,能實現(xiàn)雙語教學的目的,但大部分教師在實施過程中受英語運用水平的限制,課堂講授過程往往照讀課件或重復(fù)預(yù)先準備好的英語課堂用語,不能自由發(fā)揮,學生聽課感到拘謹,實際效果不理想。其二,教案與課件采用中英文編寫,采用中文授課,僅對專業(yè)詞匯重復(fù)英文表述,考試采用英文試卷,但可采用中文答題。該方式基本屬于中文授課,只是在授課過程中穿插講解部分專業(yè)英語詞匯,有悖雙語教學的目的,學生只是對部分專業(yè)詞匯有一個模糊的印象,達不到“通過外語學習專業(yè)知識和技能”的目的。因此,如何根據(jù)教師、學生的語言能力以及雙語教學要求與目的,確定合適、有效的教學方式成為雙語教學能否成功實施的關(guān)鍵之一。

          (四)學生英語水平有待提高

          學生是雙語教學除了教之外另外一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),學生英語水平高低也直接影響雙語教學的質(zhì)量。工程地質(zhì)作為專業(yè)基礎(chǔ)課,一般設(shè)置在大學二年級第一學期或第二學期,該階段的學生正忙于大學英語四級或六級考試,用于雙語學習的時間相對較少,且大部分學生英語水平較弱,不具備較好的英語讀寫能力、聽說能力和足夠的基礎(chǔ)詞匯量,對他們進行專業(yè)基礎(chǔ)課的雙語教學存在較大困難,難以達到預(yù)期的教學效果。根據(jù)英語水平對學生進行分班,雙語教學僅針對英語水平高的學生進行,這樣教學效果比較明顯,但該方法在實際操作過程中存在較大困難,有時學生數(shù)量太少,難以分班。如何在雙語教學過程中調(diào)動學生學習積極性,提高學生英語水平成為雙語教學需要解決的另一關(guān)鍵問題。

          三、工程地質(zhì)課程雙語教學實施方法

          根據(jù)國內(nèi)其他高校工程地質(zhì)課程雙語教學調(diào)研結(jié)果,并結(jié)合筆者所在高校實際情況,工程地質(zhì)課程雙語教學具體實施方法如下。

          (一)教材與授課內(nèi)容選定

          筆者所開設(shè)的工程地質(zhì)雙語教學中文教材選用竇明健主編的《公路工程地質(zhì)》[3],英文教材選用F. G. Bell編著的Engineering Geology[4],中文教材與英文教材的主要內(nèi)容對比如表1所示??傮w對比可知,中英文教材在工程地質(zhì)基本理論知識、各類工程地質(zhì)條件和問題以及勘察與分析評價方法等方面基本相同,但英文教材還涉及巖石與土體的工程力學特性、地質(zhì)材料的工程應(yīng)用、地質(zhì)災(zāi)害風險評估與防災(zāi)技術(shù)等方面的內(nèi)容,相比中文教材內(nèi)容更豐富。鑒于工程地質(zhì)課程32課時的局限,難以對中英文教材中的全部內(nèi)容進行講解,通過國內(nèi)外工程地質(zhì)講授內(nèi)容的對比分析,選定了雙語教學的主要內(nèi)容,如表2所示。

          表1 工程地質(zhì)中英文教材內(nèi)容對比章號中文教材英文教材1巖石Rock Types and Stratigraphy2地質(zhì)構(gòu)造Geological Structures3風化與地表流水的地質(zhì)作用Surface Processes4地貌與第四紀松散沉積物Groundwater Conditions and Supply5地下水的地質(zhì)作用Description, Properties and Behaviour of Soils and Rocks6巖體結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性分析Geological Materials Used in Construction7常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象Site Investigation8公路工程地質(zhì)問題Geology, Planning and Development9公路工程地質(zhì)勘探Geology and Construction表2 工程地質(zhì)雙語教學內(nèi)容對比中文教材英文教材巖石Rock Types and Stratigraphy地質(zhì)構(gòu)造Geological Structures風化與地表流水的

          地質(zhì)作用地貌與第四紀松散

          沉積物 常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象Surface Processes地下水的地質(zhì)作用Groundwater Conditions

          and Supply 工程地質(zhì)勘探Site Investigation公路工程地質(zhì)問題Geology and Construction (二)英語教案編寫與課件制作

          課堂講授是雙語教學重要環(huán)節(jié),好的授課方式可以提高學生的學習效率。鑒于工程地質(zhì)課程雙語教學尚無完整參考的教案與課件,筆者結(jié)合中英文教材編寫了英語教案,內(nèi)容以英文教材為主,以便呈現(xiàn)地道的英語教案。英文教材未涉及的中文內(nèi)容則通過查閱相關(guān)英文資料補充,杜絕生硬翻譯,詞匯與表述形式統(tǒng)一。同時,在備課過程中除掌握英文教材相關(guān)內(nèi)容外,還適當閱讀與之相關(guān)的英文資料,增加專業(yè)英語知識儲備,如此才能熟練自如地講授課程。

          為充分調(diào)動學生的聽覺和視覺,增加授課內(nèi)容,提高講授效率,筆者采用多媒體教學方式,教學過程中能夠靈活運用圖片、文字和視頻等多種素材。為生動、形象地將教案內(nèi)容展示給學生,制作英文課件過程中應(yīng)注意以下幾個問題。

          (1)內(nèi)容簡潔,層次分明,顏色對比鮮明,字體大小適中,重點突出,圖文并茂,播放速度合理。

          (2)專業(yè)詞匯或基本原理在文字闡述同時配置相關(guān)的工程實際或示意圖片、視頻或動畫,增強學生感性認識,加深理解。比如:正斷層、逆斷層與平移斷層的產(chǎn)生過程,滑坡發(fā)生過程以及地下水流動過程等相關(guān)演示動畫。

          (3)首次出現(xiàn)或?qū)I(yè)性強的專業(yè)詞匯適當標注中文注釋,便于學生理解,講解過程也首先使用英語,根據(jù)學生理解情況適當補充中文講解。

          (4)每次授課內(nèi)容前后分別設(shè)置1~2張幻燈片用于上次課程內(nèi)容復(fù)習和本次課程內(nèi)容總結(jié),使教學內(nèi)容連貫,且便于學生總體掌握講授內(nèi)容。

          (三)雙語教學方式的選擇

          由于工程地質(zhì)課程知識面廣,涉及很多專業(yè)詞匯,且大部分為學生第一次接觸,為使學生更好地理解授課內(nèi)容,控制講授速度,在第一次授課時就告訴學生如何使用學校網(wǎng)絡(luò)教學平臺,并上傳所有課件、輔助資料與相關(guān)視頻,讓學生課前做針對性預(yù)習和課后復(fù)習。課堂上不要求學生做筆記,可適當提高授課速度,學生掌握情況則通過隨堂提問與課后網(wǎng)絡(luò)考核進行檢查。課堂講授采用英語,難以理解的部分采用中文解釋,并在課前以中英內(nèi)容回顧,課后以英課程總結(jié);同時注意與學生互動,對與前述內(nèi)容相關(guān)的知識點進行隨堂提問,要求學生用英語回答,并將其計入平時成績,進而督促學生學習積極性。教師應(yīng)積極與學生溝通,根據(jù)學生反饋意見及時調(diào)整授課方法,并建立學習討論QQ群或教學平臺討論組,及時解答學生的各種疑問,將問題共享,以便其他學生學習借鑒。

          (四)雙語教學考核方法

          為調(diào)動學生平時課程學習積極性,避免期末突擊式復(fù)習,結(jié)合筆者開展的基礎(chǔ)工程課程考試改革,工程地質(zhì)課程雙語教學考核總成績包含平時階段性考試成績、課堂表現(xiàn)以及期末考試成績?nèi)齻€部分,分別占40%、20%與40%。

          工程地質(zhì)課程雙語教學前四部分內(nèi)容,每講授兩部分進行一次階段性測試。測試采用設(shè)定截止時間的網(wǎng)絡(luò)答題方式,時間跨度一般為三天,方便學生根據(jù)自身情況選擇具體答題時間??荚囬_始必須一次性完成,但時間相對充裕,可查閱相關(guān)資料,內(nèi)容涵蓋名詞解釋、選擇、判斷、識圖與闡述等題型,答題內(nèi)容不能拷貝,只能鍵盤輸入。上述考試設(shè)置可通過學校網(wǎng)絡(luò)教學平臺實現(xiàn),能有效降低學生的抄襲率,督促學生自己完成測試,加深對相關(guān)知識的理解。

          課堂表現(xiàn)考核主要為到課率、隨堂提問與課堂紀律等方面。不定期進行隨堂點到,期末根據(jù)總點到次數(shù)計算每個學生的得分。根據(jù)授課需要進行隨堂提問或測試,鼓勵學生積極主動回答,并給予適當?shù)钠綍r成績。課堂紀律較差的學生予以適當扣分。

          期末考試采用開卷形式,內(nèi)容涉及課堂講授所有內(nèi)容,題型與階段性測試類似,學生可以攜帶任何參考資料,但不能相互抄襲。

          (五)雙語教學效果評價

          筆者采用上述教學內(nèi)容與方法對兩個年級的工程地質(zhì)課程進行雙語教學,開課初始盡管有老教授指導(dǎo),但仍感到講授生硬,大部分是照讀PPT的內(nèi)容,不能自由發(fā)揮。通過與學生的幾次交流,對講述內(nèi)容的側(cè)重點以及講述方法進行了適當調(diào)整,學生認可度逐漸升高,課堂講授日趨自然。

          相關(guān)授課方式與課程考核方式也頗受學生歡迎,成績不單純以期末考試進行評定。平時考核對學生學習起到督促作用,讓學生將更多的學習精力用到平時,而非期末考試前的突擊,加深學生對相關(guān)知識的理解。期末開卷考試減少學生壓力,注重學生對知識的理解與應(yīng)用。根據(jù)第二次授課學生的調(diào)查結(jié)果可知,大部分學生取得了自己滿意的成績,在學習專業(yè)知識的同時學習了專業(yè)英語。

          四、工程地質(zhì)課程雙語教學建議

          雙語教學盡管已經(jīng)開展多年,但仍未形成一套完善的管理、評估、獎勵制度。學校應(yīng)出臺政策加強對教師教學效果的評估,重點聽取學生對教學質(zhì)量的反饋,為教師提供專業(yè)或出國培訓機會,提高自身教學水平。同時,學校應(yīng)定期舉行各類教學活動和雙語教學競賽促進教學經(jīng)驗交流。對雙語教學工作量的計算應(yīng)適當乘以較大的系數(shù),調(diào)動教師雙語教學積極性,如同濟大學對英語授課教師給予3倍講課津貼[5]。

          五、結(jié)語

          工程地質(zhì)是土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程,開設(shè)雙語教學課程是其他相關(guān)課程雙語教學的基礎(chǔ),是培養(yǎng)學生國際化視野和國際交流能力的有效手段。筆者在調(diào)研國內(nèi)工程地質(zhì)課程雙語教學情況的基礎(chǔ)上,分析了工程地質(zhì)課程雙語教學的實施現(xiàn)狀,并結(jié)合所講授的工程地質(zhì)雙語課程教學經(jīng)驗和體會,提出新的工程地質(zhì)雙語教學實施方法,以期為其他教學人員提供借鑒。

          參考文獻:

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          [2]黃 雨,卞國強,葉為民. 土木工程專業(yè)工程地質(zhì)學雙語教學改革探討[J]. 高等建筑教育,2009,18(2):97-101.

          [3]竇明健. 公路工程地質(zhì)[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,鄭彥龍,李喬松. 地下工程課程英語教學探討[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

          作者簡介:榮冠( 1971- ),男,武漢大學水利水電學院副教授,博士,主要從事巖體穩(wěn)定性研究及工程地質(zhì)教學工作,(e-mail)rg_mail@163.com。

          摘要:工程地質(zhì)是水利類本科生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,課程教學內(nèi)容和環(huán)節(jié)豐富,難點較多,實踐性強。如何在課堂教學和野外實踐教學中有效提高教學質(zhì)量是一個值得探討的問題。文章詳細分析了水利工程課程中的難點及教學中存在的問題,從課堂教學、實踐教學、英文教學及課程考核等方面全面介紹了課程教學經(jīng)驗及改革探索。提出課堂教學應(yīng)注重理論緊密聯(lián)系工程實際,實踐教學應(yīng)注重培養(yǎng)學生動手技能和發(fā)現(xiàn)、分析、解決工程地質(zhì)問題的能力,開展英文教學是培養(yǎng)國際人才的必然趨勢,考核機制應(yīng)全面反映學生的綜合能力等觀點。

          關(guān)鍵詞:工程地質(zhì); 水利專業(yè); 教學研究; 理論教學; 實踐教學

          中圖分類號:tv135;g642421文獻標志碼:a文章編號:10052909(2013)05011007工程地質(zhì)是研究工程建設(shè)活動與自然地質(zhì)環(huán)境相互作用和相互影響的一門地質(zhì)科學,是以地學學科的理論為基礎(chǔ),應(yīng)用數(shù)學與力學理論和工程技術(shù)及方法解決與工程規(guī)劃、設(shè)計、施工和運營有關(guān)的地質(zhì)問題[1]。工程地質(zhì)課程是水利類本科專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。水利水電工程建設(shè)是人類在認識自然的基礎(chǔ)上改造自然并為經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)的活動,進行水利水電工程建設(shè)首先必須了解自然環(huán)境和工程條件,而環(huán)境地質(zhì)條件是與水利水電工程關(guān)系最密切、最重要的自然條件。

          當前,中國工科高等教育人才培養(yǎng)主要目標是:培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才[2]。工程地質(zhì)課程作為水利類專業(yè)中一門實踐性強的課程在凸顯人才培養(yǎng)目標方面,更加突出工程地質(zhì)理論和實踐教學的必要性與重要意義[3-4]。

          工程地質(zhì)課程的教學分為課堂理論教學部分與野外地質(zhì)實習部分。課堂理論部分主要講授礦物巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)作用、地下水、巖體工程特性,邊坡、壩基、洞室圍壓穩(wěn)定性評價,工程地質(zhì)勘察等知識。野外地質(zhì)實習部分主要進行巖石及地質(zhì)構(gòu)造認識,風化、卸荷及河流地質(zhì)作用研究,地下水及其作用研究,水利樞紐工程地質(zhì)條件與問題分析評價等。

          由于工程地質(zhì)課程涉及的相關(guān)課程較多(礦物學、巖石學、構(gòu)造地質(zhì)學、地史學、地貌學、水文地質(zhì)學、材料力學、巖石力學、土力學等),且這些課程多為地質(zhì)專業(yè)課程。同時,工程地質(zhì)課程實踐性很強,但學生又缺乏實踐經(jīng)驗和實踐機會。因此,在有限的理論教學和實踐教學時間內(nèi),如何合理安排教學環(huán)節(jié),使學生扎實掌握工程地質(zhì)相關(guān)概念及基本原理,并使學生初步具備分析工程地質(zhì)條件及解決工程地質(zhì)問題的能力,是一個很值得探討的問題。根據(jù)筆者多年從事工程地質(zhì)教學的經(jīng)驗,針對水利類本科專業(yè)工程地質(zhì)教學,首先介紹學校工程地質(zhì)課程的設(shè)置,然后分析課程教學的重點及難點,再從課堂教學、實踐教學、英文教學、考核方式4個部分探討理論與實踐教學的改革思路,以期在提高教學效果、培養(yǎng)學生分析工程地質(zhì)條件和解決工程地質(zhì)問題能力方面有所收獲。

          一、水利類工程地質(zhì)課程介紹

          (一)水利工程地質(zhì)課程設(shè)置

          武漢大學水利水電學院最早可追溯至1928年創(chuàng)建的國立武漢大學工學院土木系水利組,學院現(xiàn)已成為國內(nèi)水利水電高級人才培養(yǎng)的搖籃和科學研究的重要基地。一直以來,工程地質(zhì)課程為水利各專業(yè)(農(nóng)田水利、水電工程、河流泥沙、水文水資源)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。工程地質(zhì)課一般在第五學期或第六學期開設(shè),包括48 學時課堂教學和1 周的野外實習。課堂教材主要使用天津大學主編的《水利工程地質(zhì)》(第四版)[1],實驗及野外實習采用武漢大學編寫出版的實習教材[5]。

          (二)水利工程地質(zhì)課程內(nèi)容

          水利工程地質(zhì)主要是研究水利水電工程建設(shè)中的工程地質(zhì)問題。主要內(nèi)容包括巖石及其工程性質(zhì),地質(zhì)構(gòu)造及區(qū)域穩(wěn)定性,地表水流的地質(zhì)作用及河谷地貌,地下水、巖溶及庫壩區(qū)滲漏地質(zhì)條件分析,巖體工程特性,壩基、邊坡及洞室圍巖穩(wěn)定性分析,水利水電工程地質(zhì)勘察等。

          高等建筑教育2013年第22卷第5期

          榮冠,等水利類專業(yè)工程地質(zhì)課程教學研究與改革探索

          課程的教學分為課堂教學與實踐教

          兩部分。課堂教學主要講授地質(zhì)學基礎(chǔ)知識和水利三大類巖體(邊坡、壩基及洞室圍巖)穩(wěn)定性分析基本理論。通過課堂教學力求使學生掌握工程地質(zhì)學基本概念、工程地質(zhì)分析基本原理和巖體穩(wěn)定性評價基本方法。實踐教學通過野外現(xiàn)場典型巖體、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)作用等的直接觀察和分析來增強感性認識、理解并深化工程地質(zhì)理論知識,使學生初步具備分析工程地質(zhì)條件和解決工程地質(zhì)問題的能力。水利類工程地質(zhì)課程教學基本內(nèi)容可總結(jié)為地質(zhì)學基礎(chǔ)知識和巖體穩(wěn)定性分析兩方面,核心主線則是工程地質(zhì)條件及工程地質(zhì)問題的分析研究。課程室內(nèi)外教學均是圍繞該主線開展的。

          二、水利工程地質(zhì)課程中的難點及問題

          (一)工程地質(zhì)相關(guān)概念不易理解和掌握

          對于水利專業(yè)的學生來說,工程地質(zhì)課是他們第一次接觸地質(zhì)學知識。多數(shù)學生,尤其是來自平原地區(qū)的學生,缺少對地質(zhì)現(xiàn)象的感性認識,這使他們更不易理解相關(guān)地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)作用。水利工程地質(zhì)課程的開始部分主要講述地質(zhì)學基本概念,包括礦物和巖石的成因、成分及分類,內(nèi)外力地質(zhì)作用概念,產(chǎn)狀、節(jié)理、斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造,地層地史,地質(zhì)圖分析,區(qū)域穩(wěn)定等。這些內(nèi)容涉及礦物學、巖石學、地層古生物學、構(gòu)造地質(zhì)學等知識。這些概念和相關(guān)課程知識對于初學者來說完全是陌生的。例如:在分析沉積巖的石英砂巖與變質(zhì)巖的石英巖區(qū)別時,一般學生很難從沉積作用和變質(zhì)作用的成因角度深刻理解其礦物結(jié)晶程度、顆粒大小、礦物純度、孔隙率等方面的差異。在現(xiàn)場分析褶皺構(gòu)造時,不少學生容易把現(xiàn)代地形與褶皺形態(tài)混為一談。實際上起伏的山脊為背斜,剝蝕的山谷為向斜往往是不對的,反過來,背斜核部易形成河谷低地,向斜核部則可能形成山脊。準確定位褶皺應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場垂直巖層走向觀察結(jié)果,若有巖層按新老次序有規(guī)律地對稱出現(xiàn)時,則可肯定有褶皺。然后根據(jù)巖層新老組合關(guān)系的分析確定褶皺的基本類型(背斜或向斜),進一步依據(jù)兩翼巖層產(chǎn)狀、軸面產(chǎn)狀以及地層層序判斷褶皺的剖面類型和平面類型。但現(xiàn)場地層及其年代的劃分,對于水利專業(yè)初學者而言是難以掌握的,況且?guī)r層的產(chǎn)狀及地層的劃分往往又具有隱蔽性,因此,地質(zhì)學基礎(chǔ)概念往往是水利工程地質(zhì)課程開始階段學習的難點。(二)工程地質(zhì)條件難以全面和深刻理解

          工程地質(zhì)條件指的是與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)因素的綜合,是自然歷史發(fā)展演變的產(chǎn)物。對大型水利工程而言主要包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、物理地質(zhì)現(xiàn)象(滑坡、崩塌、泥石流、風化、卸荷、侵蝕、巖溶、地震等)及天然建筑材料等6個方面。工程地質(zhì)條件直接影響工程建筑物的安全、經(jīng)濟和運營管理。興建大型水利水電工程,首先都要查明樞紐及庫區(qū)的工程地質(zhì)條件。不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境差異及水工建筑物類型的不同,對水利工程的影響也不同。教學中發(fā)現(xiàn),學生對工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性認識不足,難以全面理解工程地質(zhì)條件的內(nèi)涵,這樣自然導(dǎo)致對工程地質(zhì)問題的把握不準。例如:西南水電工程主要集中在川、藏、滇、青等省區(qū)河流的深切河谷地區(qū)。該區(qū)域的自然地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜,相應(yīng)地在此建高壩大庫的工程地質(zhì)條件也十分復(fù)雜。深切河谷往往首選高拱壩方案,此時地形地貌就是關(guān)鍵的地質(zhì)條件,將直接影響工程高邊坡的穩(wěn)定與安全,同時影響并制約水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且為深覆蓋層壩區(qū),從壩基防滲及擋水建筑物安全的角度考慮多采用當?shù)夭牧蠅涡?,壩體防滲多為混凝土面板而非粘土心墻方案,這主要就是從天然建筑材料經(jīng)濟合理的角度考慮。

          (三)對工程地質(zhì)問題缺乏認識和實踐經(jīng)驗

          工程地質(zhì)問題指的是工程地質(zhì)條件與工程建筑物之間存在的矛盾或問題。對大型水利工程而言主要包括壩基和壩肩抗滑穩(wěn)定問題,壩基滲漏和滲透穩(wěn)定問題,邊坡穩(wěn)定性問題,地下洞室圍巖穩(wěn)定性問題,水庫滲漏、水庫淤積、庫周浸沒、庫岸再造,水庫誘發(fā)地震等問題。工程地質(zhì)學簡單說就是分析工程地質(zhì)條件,解決工程地質(zhì)問題。因此,工程地質(zhì)問題是課程的最終落腳點。不同水工建筑物由于對場地條件要求存在差別,其相應(yīng)的工程地質(zhì)問題也存在差異。實際工程中,全面揭示工程地質(zhì)問題是有難度的,尤其是深層隱伏的地質(zhì)問題,更是從淺表很難觀察確認。目前對水利專業(yè),工程地質(zhì)課程一般在水工建筑物等專業(yè)課之前開設(shè),許多學生對水工建筑物知之甚少,對水工建筑及樞

          紐區(qū)可能會出現(xiàn)哪些地質(zhì)問題更是難知一二。

          例如:對水利工程三大壩型工程地質(zhì)問題的分析。土石壩主要由粘土、碎石、塊石等散體堆積而成,壩體允許產(chǎn)生較大的變形,它對壩基工程地質(zhì)的要求較低,可以在軟基和工程地質(zhì)條件復(fù)雜的壩基上興建。由于壩基河床地質(zhì)條件多變,易出現(xiàn)過大沉降引起壩體裂縫、壩基滲漏和滲透變形問題,以及粉細沙層震動液化等問題。重力壩主要依靠壩身自重與地基間摩阻力來保持穩(wěn)定。重力壩對壩基要求高,一般要求修在弱風化下部的巖基上。該類壩型最主要的問題就是過大變形或不均勻變形導(dǎo)致壩體裂開,軟弱結(jié)構(gòu)面組合形成深層滑移塊體。拱壩主要通過拱作用傳遞荷載到壩肩,所以拱壩對兩岸巖體的要求較高,而對河床壩基巖體要求相對要低。兩岸拱座巖體應(yīng)新鮮完整、無大斷層,狹窄對稱的“v”字形河谷是首選地形條件。此時應(yīng)特別關(guān)注順河向軟弱結(jié)構(gòu)面切割形成的滑移塊體。由于學生在這一階段對水工建筑物不熟悉,同時缺乏對三大壩型的現(xiàn)場感性認識,導(dǎo)致他們較難在合理評價相應(yīng)工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上深入分析潛在的工程地質(zhì)問題。

          (四)工程地質(zhì)分析方法不易理解和熟練運用

          由于工程巖體結(jié)構(gòu)特征及力學特性的復(fù)雜性和不確定性,針對巖體變形與穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析方法主要是定性與定量結(jié)合,總體上是半經(jīng)驗半理論性的。針對實際工程,在較大程度上是以現(xiàn)場經(jīng)驗為前提,然后通過工程地質(zhì)定性分析結(jié)合定量計算綜合確定。工程地質(zhì)的分析方法主要有工程地質(zhì)類比法、圖表法、室內(nèi)外實驗方法、力學模型定量計算法等。各方法都有一定條件和適用范圍,即存在各自的優(yōu)缺點。實際應(yīng)用中宜將幾種方法結(jié)合,互相補充。針對不同的工程地質(zhì)問題,剛學習課程的學生對怎樣合理選擇分析方法缺乏經(jīng)驗,熟練掌握困難更大。

          現(xiàn)以巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性評價為例,簡要討論工程邊坡穩(wěn)定性評價的基本思路。總體上邊坡穩(wěn)定性的影響因素包括地形地貌、巖體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、風化卸荷、水的作用、地震及構(gòu)造運動和人類工程活動等。首先從經(jīng)驗上判斷其穩(wěn)定性主要從坡形坡高、巖體強度、坡體結(jié)構(gòu)等直觀判斷,此時工程地質(zhì)定性方法(如赤平投影)就是較好的方法。對于邊坡淺表的變形及破壞情況,則主要考慮巖體的風化和卸荷程度,及其卸荷裂隙等的組合情況。對于邊坡的整體及長期穩(wěn)定性,則需通過詳細的地質(zhì)勘探,確定潛在的破壞模式和滑移邊界,采用如三維極限平衡方法、有限元應(yīng)力應(yīng)變方法等計算其變形和穩(wěn)定性。邊坡變形模式及邊界、結(jié)構(gòu)面和巖體力學參數(shù)的確定是關(guān)鍵,同時還應(yīng)合理考慮地下水及地震等因素的影響。所以對巖石邊坡采用工程地質(zhì)方法合理評價其穩(wěn)定性是一項較復(fù)雜的工作,對于初學者來說是不易全面和熟練掌握的。

          (五)工程地質(zhì)實習和工程實踐時間不足

          工程地質(zhì)教學來源于實踐并回歸于實踐,其最鮮明的特點就是實踐性強。教學實習和工程實踐是鞏固和加深地質(zhì)理論知識的有效途徑,是理論聯(lián)系實際培養(yǎng)學生掌握科學方法和獨立能力的重要渠道。地質(zhì)實踐教學的任務(wù)主要是讓學生親自接觸各種真實的地質(zhì)現(xiàn)象及工程問題,用已學到的理論知識觀察分析現(xiàn)象,提出解決問題的方法與措施。例如:斷層是工程地質(zhì)學中的基本概念,但學生要理解斷層的規(guī)模與工程特性、現(xiàn)場鑒別方法及其對工程的影響是較困難的。通過現(xiàn)場露頭可以較直觀地了解斷層的三種形態(tài)類型及其基本特征,對較大規(guī)模的斷層可引導(dǎo)學生從地形地貌不協(xié)調(diào)、地層的重復(fù)或缺失、伴生構(gòu)造及構(gòu)造巖、地表地下水的異常分布等方面來認識。在此基礎(chǔ)上分析斷層的級別、特征及其對工程的影響學生就容易理解和熟悉,然而由于教學時間及經(jīng)費的限制,學生在實習和實踐方面的機會相對較少。在有限的實習和實踐時間內(nèi),如何合理安排教學實習路線及教學內(nèi)容,讓學生能夠較好地掌握基本概念和原理,并初步具備分析和解決問題的能力,是目前水利工程地質(zhì)實踐教學中的一大難題。

          三、水利工程地質(zhì)課程改革探索

          (一)課堂教學改革 1.突出重點分解難點

          由于水利工程地質(zhì)課程涉及較多概念和方法,同時關(guān)聯(lián)較多課程,是一門綜合性很強的課程。由于教學課時有限,要將所有內(nèi)容都面面俱到地深入講解,顯然是不可取的。這就要求在講授時有的放矢,合理安排教學內(nèi)容,做到突出重點、解剖難點,始終把握地質(zhì)學基本概念和巖體穩(wěn)定評價兩個主要內(nèi)容,抓住工程地質(zhì)條

          和工程地質(zhì)問題兩條主線。這樣可以使學生從較多的概念和方法中理清思路,把握課程主體框架。例如:在地質(zhì)構(gòu)造部分,閱讀和分析平面地質(zhì)圖是重點,同時也是難點。平面地質(zhì)圖的閱讀要求熟悉地層年代、產(chǎn)狀、褶皺、斷裂、地史等理論知識,同時需要結(jié)合具體工程分析不利條件及可能存在的問題。為此需要結(jié)合教學圖件,詳細分析褶皺、斷裂等存在的依據(jù),并討論作為壩基或洞室的地質(zhì)條件可能存在的不良地質(zhì)問題。這樣學生才能較快掌握地質(zhì)圖的分析方法及工程應(yīng)用。

          2. 理論聯(lián)系實際

          工程地質(zhì)學的理論性較強,各種概念及分析方法較多。這些內(nèi)容均源于地質(zhì)作用和工程實踐,在講授課程時如只照本宣科,學生很難對一些抽象的概念及方法感興趣,這樣教與學的效果均較差。在教學過程中注重理論聯(lián)系實際將是提高教學效果、提高學生學習興趣的最好手段。例如:在講授巖石和地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)容之后,學生對三大類巖石的特性及現(xiàn)場鑒別、具體的斷層和褶皺構(gòu)造的理解和分析仍是模糊的。筆者則以珞珈山為例,該地質(zhì)體即為學生大學生活的環(huán)境,引導(dǎo)學生探尋珞珈山的巖石類型,以及是否存在斷裂和褶皺。幾乎所有學生都對此感興趣,并樂于了解校園的地質(zhì)情況。由此對珞珈山地層巖性進行介紹,在此基礎(chǔ)上分析褶皺、逆斷層及平移斷層分布等。學生驚嘆常在身邊出露的巖石就是典型的石英砂巖,而校園內(nèi)的櫻花大道竟是一條逆斷層。通過這個實例很好地將基本地質(zhì)概念與周邊的實際環(huán)境聯(lián)系起來。

          3. 傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學結(jié)合

          水利工程地質(zhì)課程內(nèi)容較多、實踐性強,而且課時有限,因此要求將傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代教學相結(jié)合,這樣可以很好地發(fā)揮各自的優(yōu)勢。重要的概念及分析方法以黑板演繹并詳細講解,使學生的注意力集中,有利于學生對重點難點內(nèi)容的深入理解和掌握。例如:在介紹層狀巖層產(chǎn)狀時,宜采用教學圖件分步講解,使學生切實理解走向、傾向、傾角的真實含義及實際意義。在講解赤平投影原理時,則需按投影方法介紹點、線、面等的投影過程,使學生理解空間點、線、面與赤道平面投影的關(guān)系,這樣結(jié)構(gòu)面的空間產(chǎn)狀與赤平投影圖間的關(guān)系也就清楚了,后續(xù)運用其分析邊坡穩(wěn)定性也就簡單易懂。水利工程地質(zhì)課程涉及許多地質(zhì)作用、地質(zhì)現(xiàn)象及工程實例。此時多媒體演示則顯示其優(yōu)勢,多媒體課件可提供大量信息,形象生動地展現(xiàn)自然現(xiàn)象及復(fù)雜事物,其效果是口頭表達難以達到的,同時也可提高學生學習興趣,節(jié)省講解時間。課余時間鼓勵學生通過國內(nèi)外各種網(wǎng)絡(luò)資源(特別是高校工程地質(zhì)課教學資源)了解和學習相關(guān)工程地質(zhì)知識,也可以用即時通訊方式解答學生的不同問題,利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)資源最大限度地開展教學互動,讓學生扎扎實實學好工程地質(zhì)課程。

          (二)實踐教學改革

          實踐教學環(huán)節(jié)是保證和檢驗水利工程地質(zhì)課程教學效果和質(zhì)量的關(guān)鍵。要真正熟悉和掌握水利工程地質(zhì)的知識及方法,各種不同類型的實習實踐教學是必不可少的。以下從室內(nèi)實驗、校內(nèi)現(xiàn)場教學及水利樞紐地質(zhì)實習3個環(huán)節(jié)來介紹實踐教學。

          1.強化室內(nèi)實驗教學

          武漢大學水利水電學院較早建成工程地質(zhì)實驗室。實驗室主要有各種礦物、三大類巖石、古生物化石、構(gòu)造模型、典型水利樞紐巖石、各種地質(zhì)圖件及影像資料。同時還配有偏光顯微鏡、gps 、電子羅盤、gis等設(shè)備和工具軟件。目前實驗室可以滿足水利類專業(yè)本科教學要求。室內(nèi)實驗教學主要安排造巖礦物、巖漿巖、沉積巖及變質(zhì)巖的認識。同時還講授地質(zhì)圖閱讀、羅盤及gps使用等教學內(nèi)容。

          以三大巖石的認識為例,這對于學生來說是難點,僅通過課堂講解學生很難掌握巖石的特征和鑒別方法。在課堂講授造巖礦物及三大巖類后,需要進行三大巖類認識的室內(nèi)實驗教學:學生按5人一組進行分組,每組學生提供三大類巖石標本各一盒。教師先復(fù)習巖石的成因、礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及分類等,然后以3種典型巖石為例分析礦物及結(jié)構(gòu)特征,再分析其成因和類別。在此基礎(chǔ)上讓學生仔細觀察各種巖石標本,由各組學生相互討論以尋找鑒定礦物和巖石的規(guī)律和技巧。對學生的具體問題教師現(xiàn)場答疑,對相似礦物的鑒別、結(jié)構(gòu)的理解等共性問題由教師總結(jié)分析。通過室內(nèi)實驗課教學環(huán)節(jié)基本可以使學生掌握常見巖石特征和鑒別方法,對后續(xù)現(xiàn)場實習具有重要意義。

          2. 重視校內(nèi)現(xiàn)場教學

          武漢大學地處東湖之濱,校園內(nèi)有珞珈山和獅子山,存在不少良

          好的地質(zhì)露頭、各類地質(zhì)構(gòu)造較豐富。為配合基本地質(zhì)理論知識講授,筆者充分利用武漢大學校園內(nèi)的珞珈山地區(qū)進行現(xiàn)場教學。該地區(qū)發(fā)育有志留系、泥盆系、石炭系、二疊系及第四系等沉積巖,地層呈有規(guī)律的東西向條帶狀分布,呈現(xiàn)節(jié)理、斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造。武漢大學水利水電學院從20世紀50年代開始,在珞珈山地區(qū)安排校內(nèi)地質(zhì)現(xiàn)場教學,實習路線從北向南橫跨珞珈山,要求學生現(xiàn)場觀察珞珈山地區(qū)巖石巖性、產(chǎn)狀、風化、卸荷、隱伏巖溶、地下水露頭、節(jié)理、斷層、褶皺等現(xiàn)象。通過現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查,學生可以理解地層劃分及年代概念,熟悉產(chǎn)狀的概念及測量方法,節(jié)理、斷層及褶皺的鑒別和分析方法,最后獨立完成簡要的珞珈山地質(zhì)調(diào)查報告。通過該單元的校內(nèi)現(xiàn)場地質(zhì)教學,可以進一步深化學生對基礎(chǔ)地質(zhì)概念和理論理解,培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力。

          3. 完善野外地質(zhì)實習

          (1) 水利樞紐地質(zhì)實習目的與安排。工程地質(zhì)野外教學實習是課程教學實踐的最重要環(huán)節(jié),目的在于鞏固課堂所學的理論知識,使理論與實踐緊密結(jié)合。通過對水利樞紐區(qū)地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水及外動力地質(zhì)作用等的調(diào)查研究,使學生初步掌握野外地質(zhì)工作的一般方法,了解水利樞紐工程地質(zhì)條件及主要工程地質(zhì)問題,熟悉地質(zhì)報告編寫及地質(zhì)圖件繪制的方法。實習教學包括路線教學、專題調(diào)研、現(xiàn)場討論、內(nèi)業(yè)整理等環(huán)節(jié)。通過現(xiàn)場調(diào)查、專題問題討論、面試考查、實習報告編寫等過程,培養(yǎng)學生野外地質(zhì)工作能力和分析解決工程地質(zhì)問題的能力。 (2) 野外實習區(qū)域及路線的選擇。良好的實習區(qū)域與路線是滿足工程地質(zhì)野外實踐教學要求的基礎(chǔ)。實習區(qū)域應(yīng)選擇巖石類型及地層較豐富,河流地貌及水文地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育良好,具備地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育和風化、卸荷及邊坡變形等外動力地質(zhì)作用發(fā)育的地帶。同時應(yīng)具備典型的水利樞紐工程以便進行水利水電專業(yè)工程問題的分析討論。在此基礎(chǔ)上根據(jù)地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造、河流地貌與地下水、邊坡變形及穩(wěn)定性分析、水利樞紐地質(zhì)條件及工程問題等選擇4~5條典型路線作為教學單元。路線選擇注意地質(zhì)現(xiàn)象的典型性及易識別性等特點,同時注意地質(zhì)現(xiàn)象與工程實踐的密切聯(lián)系。

          以武漢大學為例,從20世紀50年代開始,陸續(xù)建立了陸水實習基地、丹江口實習基地、韶山灌區(qū)實習基地等。2010年三峽工程建成后,又建立了湖北秭歸三峽庫區(qū)實習基地,選擇茅坪至鏈子崖(郭家壩)、高家溪、泗溪、副壩大壩及永船等線路進行教學。三峽庫區(qū)具有大量典型意義的地質(zhì)露頭,同時能夠結(jié)合具體的水利工程建筑物(如大壩、副壩、高邊坡等)進行工程地質(zhì)條件與問題的分析。主要路線地層出露及地質(zhì)構(gòu)造較為齊全,風化、卸荷等動力地質(zhì)作用和河流地質(zhì)作用,以及地下水、巖溶等地質(zhì)現(xiàn)象均有出露,能夠滿足水利類專業(yè)野外工程地質(zhì)實習的要求。

          (3) 野外實習環(huán)節(jié)及質(zhì)量控制。整個實習期間每個教學單元要求有明確的教學內(nèi)容??傮w上要求完成:①典型剖面地層野外觀察和描述,包括巖性、接觸關(guān)系、產(chǎn)狀及測量、巖漿巖和沉積巖及變質(zhì)巖小構(gòu)造觀察、風化作用、地形圖的使用等。②河流地貌及水文地質(zhì)調(diào)查,包括河流侵蝕、堆積,河床、河漫灘及階地觀察,河谷邊坡卸荷及變形,潛水露頭,巖溶水,巖溶地貌等。③邊坡變形及穩(wěn)定性分析,包括典型卸荷拉裂體、崩塌體、滑坡體的現(xiàn)場調(diào)查,變形及破壞特征,邊界條件,穩(wěn)定性影響因素及評價,變形破壞成因,工程防護及治理方案等。④水利樞紐教學單元,主要側(cè)重水利樞紐主要建筑物的組成及功能,大壩、副壩、高邊坡、水工隧洞等主要工程地質(zhì)問題分析。⑤資料整理及報告編寫,主要是對現(xiàn)場觀察的內(nèi)容進行分析整理,按要求編寫實習報告。

          野外地質(zhì)實習以小組為單位進行,實習過程要求分工明確、團結(jié)合作,現(xiàn)場特別強調(diào)紀律和安全。實習成績評定綜合考慮思想表現(xiàn)、組織紀律、操作技能、野外紀錄、面試討論及實習報告等。

          (三) 英文教學探索

          1. 工程地質(zhì)英文教學意義

          英語教學或中英文雙語教學是目前本科教學改革的重要內(nèi)容?;诟叩葘W校培養(yǎng)具有國際視野和國際競爭力、面向未來的新型高素質(zhì)人才的要求,高校對主要課程實行英文教學十分必要[6]。隨著中國基礎(chǔ)建設(shè)及能源等領(lǐng)域大規(guī)模工程的開展,在相應(yīng)學科進行學術(shù)和業(yè)務(wù)交流已是基本要求。水利行業(yè)早已走出國門,承接或合作國際科研和工程項目。這就

          求學生不僅有較高專業(yè)造詣,而且需要具備較好的英文文獻閱讀能力、語言表達和交流能力。

          2. 工程地質(zhì)課程英文教學實施

          (1) 選定英文教材。工程地質(zhì)英語教學,首先應(yīng)選擇合適的英文原版教材。國外出版的工程地質(zhì)書籍較多,但適合國內(nèi)水利專業(yè)使用的工程地質(zhì)英文教材較少。這主要是國外很少有專門針對水利類的工程地質(zhì)教材,多數(shù)教材是針對工程地質(zhì)專業(yè)編寫的??紤]到初學及課時情況,筆者建議采用tony waltham編著的《foundations of engineering geology》 (third edition)[7],這本教材包括巖石、地質(zhì)構(gòu)造、物理地質(zhì)作用、地下水、巖土力學特性、邊坡、隧洞及采空區(qū)等,內(nèi)容簡潔,通俗易懂。其次,推薦f. g. bell編著的《engineering geology》(second edition)[8]作為主要參考書。這本教材內(nèi)容較全面,包括巖石、地質(zhì)構(gòu)造、物理地質(zhì)作用、地下水、巖土工程特性、地質(zhì)勘查及洞室、邊坡、壩基等內(nèi)容。在工程地質(zhì)英文教學過程,建議學生使用網(wǎng)絡(luò)資源,國外知名大學有不少工程地質(zhì)課程資料[9]可供參考,同時從《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等國際學術(shù)刊物學習有關(guān)論文及知識。由于專業(yè)需要,學生還需使用中文版的水利工程地質(zhì)教材作為對照讀物。

          (2) 英文課件及教學。英語課堂教學主要采用多媒體方式,可提高講授速度和效率。在制作英文教學ppt時,應(yīng)盡量簡潔明了、圖文結(jié)合,英文一定要規(guī)范。對一些專業(yè)性強的知識(如專業(yè)術(shù)語)可適當加中文注釋。授課語言主要為英語,對不易理解的內(nèi)容可用中文解釋。為了保證教學效率,要求學生課前進行適當預(yù)習。課堂上采取師生互動形式,提高學生英語表達能力。平時作業(yè)、小測驗及期末考核均要求采用英文進行。授課教師自身英文必須熟練,首先是專業(yè)概念及術(shù)語的準確表達,其次是發(fā)音的準確。

          (四) 課程考核方式

          為更好開展工程地質(zhì)教學工作,其中一個重要環(huán)節(jié)是課程考核。課程考核目的是考察學生掌握知識的情況及分析問題的能力,科學有效的考核方式可以充分發(fā)揮學生的主動性和能動性,從而提高教學效果和質(zhì)量。目前水利工程地質(zhì)課程包括室內(nèi)教學和野外實習兩個部分,一般是獨立考核。其中室內(nèi)教學部分主要考察地質(zhì)基本知識及水利工程相關(guān)巖體穩(wěn)定性評價方法的掌握情況,成績主要由平時作業(yè)、課堂小測驗、專題討論及期末閉卷考試組成,要求學生以掌握地質(zhì)知識和工程問題分析方法為主,鼓勵平時交流討論,避免考試突擊的學習方式。野外實習考核主要考察學生基本技能的掌握情況,側(cè)重考核問題的分析理解能力,從現(xiàn)場主動性、操作技能、綜合分析、面試討論、實習報告及組織紀律等方面綜合評定。

          文章總結(jié)筆者多年教學實踐經(jīng)驗及課程改革探索供高校同行參考,以期在提高水利工程地質(zhì)教學質(zhì)量,提高學生學習積極性和培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力方面發(fā)揮積極作用。

          參考文獻:

          [1]崔冠英, 朱濟祥. 水利工程地質(zhì)[m]. 4版. 北京: 中國水利水電出版社, 2008[2]中華人民共和國教育部. 關(guān)于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見(教高[2011]1號) [eb/ol].(2011-01-08).

          [3]王哲, 陳東瑞, 張勇. 土木工程專業(yè)工程地質(zhì)課程實踐教學方法探討[j]. 高等建筑教育, 2010,19(4): 125-127.

          [4]程建軍, 王海娟. 水利類本科專業(yè)工程地質(zhì)課程教學探索[j]. 高等建筑教育, 2012, 21(3): 98-100.

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          [6]黃雨, 卞國強, 葉為民. 土木工程專業(yè)工程地質(zhì)學雙語教學改革探討[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、強調(diào)對工程地質(zhì)基本概念的學習。在課堂學習過程中,主要課時都集中于學習在工程實踐中經(jīng)常用到的專業(yè)術(shù)語,強調(diào)概念的厘清。課堂學習的主要內(nèi)容主要包括以下幾個方面:(a)地質(zhì)作用與地質(zhì)構(gòu)造的基本知識,包括地質(zhì)年代的識別、地質(zhì)圖的識圖、常見地質(zhì)結(jié)構(gòu)的概念(褶皺、節(jié)理、斷層等);(b)三大巖石(巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖)的成因、歸類和鑒別;(c)第四紀地質(zhì)的基本知識,包括殘積土、沉積土、沖積土、坡積土等概念、成因及對工程的影響;(d)地下水的基本知識,包括地下水的分類、運動基本規(guī)律、補給與排泄方式、對工程的影響等;(e)工程地質(zhì)勘察與分析在具體工程的應(yīng)用,包括在隧道工程、邊坡工程等方面的應(yīng)用。

          2、強調(diào)室內(nèi)實驗是課堂書本學習的延伸。室內(nèi)實驗主要目的是為野外地質(zhì)實習做準備,學習地質(zhì)羅盤等地質(zhì)考察工具的使用,同時亦學習通過巖石標本來鑒別各類巖石,還要學習地質(zhì)圖的填圖和閱讀等。

          3、強調(diào)課堂學習與室外地質(zhì)調(diào)查相結(jié)合的學習方式。從書本上學習到的知識僅僅停留在理論階段,書本上對地質(zhì)相關(guān)概念的描述仍比較抽象,因此,各所高校皆強調(diào)野外地質(zhì)實習對學習該門課程的重要性,把課堂上學習到的基本概念與現(xiàn)實工程中的真實地質(zhì)條件一一對應(yīng)起來,加深對基本知識的理解和掌握。一般而言,野外地質(zhì)實習內(nèi)容常包括野外巖石的識別、地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)年代的識別、巖層、節(jié)理等產(chǎn)狀的測定和描述等。各所大學對以上工程地質(zhì)基本知識的學同小異,其目的是對工程地質(zhì)這門課程有一個基礎(chǔ)的認識和感知,但是,同時,各所高校之間在這門課程內(nèi)容設(shè)置方面有各有所側(cè)重。清華大學、同濟大學增加了現(xiàn)代先進的地質(zhì)勘查技術(shù)的學習內(nèi)容,介紹了地質(zhì)超前預(yù)報的相關(guān)方法、原理及應(yīng)用,比如介紹了地質(zhì)雷達、紅外線探水、TSP等先進手段在隧道工程建設(shè)的應(yīng)用。中南大學、湖南大學對野外地質(zhì)實習極為注重,實習內(nèi)容包括地質(zhì)認識實習和工程實踐實習兩個階段,實習實踐時間長達20~30天,考察湖南西部地區(qū)在建或已建項目所處較為復(fù)雜的地質(zhì)條件,以一個工程建設(shè)者的角度參與到實際項目的建設(shè)中去認識地質(zhì)現(xiàn)象。石家莊鐵道大學地質(zhì)教研室現(xiàn)有8名教師,教授2名,副教授3名,講師3名,其中具有博士學位的4人,碩士學位的4名。獲得的獎項包括校級講課比賽特等獎1名,二等獎1名,校級優(yōu)秀教師1人,今年主持或參研的省部級及以上科研項目10余項,并承擔省級精品課程1項。雖然教研室在老師們的努力下取得了不錯的教學和研究成果,但是,和兄弟院校的工程地質(zhì)教研相比,我們?nèi)匀淮嬖谥T多不足之處。首先就是教師隊伍建設(shè)的不足,工程地質(zhì)是一門經(jīng)驗型極強的專業(yè),需要足夠豐富的現(xiàn)場工程經(jīng)驗,因此需要老中青傳幫帶,讓青年老師盡快熟悉和掌握工程地質(zhì)教學的技巧和方法。其次,對工程地質(zhì)教學的重視程度不夠,課時設(shè)置偏少。最后,教學內(nèi)容更新不夠及時,工程地質(zhì)中先進的技術(shù)方法在教學中介紹的內(nèi)容不夠多。因此,為了跟上國內(nèi)兄弟院校土木工程地質(zhì)教學的步伐,教學改革刻不容緩。

          二、當前土木工程地質(zhì)教學存在的問題

          通過以上詳細的調(diào)查和對比分析,目前土木工程地質(zhì)教學仍存在以下問題:

          1、土木工程地質(zhì)教材的使用各自為政。目前各個高校使用的教材基本上是各自高校的老師根據(jù)自己的講義編排而成,缺乏一個統(tǒng)一的標準,因而導(dǎo)致經(jīng)典精品教材較少。單從教材的題目上足可看出目前教材缺乏統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性。例如中南大學所用的教材為《土木工程地質(zhì)概論》,浙江大學的教材題名為《土力學與工程地質(zhì)》,石家莊鐵道大學所用教材題名為《工程地質(zhì)學基礎(chǔ)》等。

          2、在教學內(nèi)容上與其它課程交叉重復(fù),無法突出本門課程的特色。工程地質(zhì)是一門基礎(chǔ)課程,是巖土工程、隧道工程等課程學習的基礎(chǔ),因此,由于與其它學科老師交流不夠充分,往往存在重復(fù)講授的情況。比如,以有效應(yīng)力這個概念為例,在工程地質(zhì)、土力學、基礎(chǔ)工程等課程都涉及到,由于這個概念的重要性,各科老師為了追求各門學科的系統(tǒng)性和完整性,都會著重講解這個概念,雖然在一定程度可以加深學生對這個知識點的理解,但是從側(cè)面也可說明知識的重復(fù)交叉導(dǎo)致學業(yè)內(nèi)容的累贅。

          3、課時安排過少。目前各所高校對土木工程地質(zhì)這門課的重視程度,課堂課設(shè)課時大多是32~48個學時,因此,老師在安排教學進度時顯得極為緊張而緊湊。從實際教學安排來看,基本上講解完三大巖石、地下水、地質(zhì)構(gòu)造基本概念后,沒有足夠的時間深入來探討地質(zhì)條件對工程的影響,往往后面工程應(yīng)用的章節(jié)皆為學生自學。

          4、知識學習與工程案例結(jié)合程度不夠。由于部分老師本身參與的工程項目不多,同時又由于課時的不夠,這兩部分原因?qū)е聦W習的主要內(nèi)容集中在枯燥的理論知識部分,學生容易產(chǎn)生枯燥情緒。

          三、土木工程地質(zhì)教學改革措施

          為了很好地解決當前土木工程地質(zhì)教學中存在的問題,讓學生從這門課程中更多地學習到有助于工程實踐的知識,必須有針對性對當前教學實踐中存在的問題進行改革,具體改革措施如下所述:

          1、建立和完善土木工地質(zhì)程精品課程精品課程建設(shè)既是壓力,又是動力。通過精品課程建設(shè),可以找出當前教學中存在的薄弱環(huán)節(jié),精簡重復(fù)的教學內(nèi)容,突出本門課程的特色,使土木工程地質(zhì)這門課的教學目標和任務(wù)更加明確。精品課程建設(shè)首先就是教材建設(shè),因此,有必要根據(jù)新時期土木工程培養(yǎng)目標,并結(jié)合當前土木工程建設(shè)中出現(xiàn)的新問題、新方法、新技術(shù),編寫一本深入淺出的教材,教材中不僅包含傳統(tǒng)的知識要點和概念,還應(yīng)包含當前新的地質(zhì)知識觀點、新的地質(zhì)勘查手段等,同時還應(yīng)包含工程實例,讓學生盡可能地更深入地建立起工程地質(zhì)與工程項目的聯(lián)系。精品課程建設(shè)中重要的一條就是教師隊伍的建設(shè),因此,有必要加大對教師隊伍的培養(yǎng)力度,引進和培養(yǎng)一批有新視野、新知識的老師,以此給課堂注入新的氣象。

          2、注重教學手段和教學方法的革新注意授課的科學性與藝術(shù)性,在教學過程中,善于發(fā)揮學生的主導(dǎo)地位,采用“討論試”、“啟發(fā)式”教學模式。同時,要注重課前的準備,精心備好每一節(jié)課,善于總結(jié)歸納每節(jié)課的重點,以“主線法”講授課程知識。

          3、增強對工程地質(zhì)教學的重視對工程地質(zhì)教學的重視首先就體現(xiàn)在教學和學習的時間上。盡量安排更多的課時,讓老師有足夠充分的時間去講解基礎(chǔ)概念和工程實例。同時,老師也可以通過其它方式來增加學生們的學習時間,比如規(guī)定某個主題,要求學生自主獨立進行文獻調(diào)研,完成該主題相關(guān)文獻的歸納總結(jié),并加大平時學習報告在總成績中的比例。另外,強化考試試題庫建設(shè),完善考試規(guī)范和制度,強化對學生進行專業(yè)知識訓練。最后,要重視工程地質(zhì)實習在教學中的作用,因為該門課程的實踐性很強,需要從大自然中去認識和掌握工程地質(zhì)現(xiàn)象,使學生鞏固在書本上學到的知識,有感性認識上升到理性認識,同時在野外地質(zhì)實習過程中,亦可鍛煉學生們的體魄和吃苦耐勞的能力。