体验式教学方法在工程地质教学中的实践研究

作者:未知

  【摘 要】《工程地质》是理论性、实践性强的课程,课程教学目前仍存在很多问题有待解决。文章结合课程特点和笔者教学过程中的经验体会,提出了采用“创设情境-分组讨论-层层递进”的体验式教学模式进行工程地质教学,提高学生的学习兴趣、主动性和参与意识,培养学生自主学习能力,提升学生运用所学知识解决实际工程问题的能力。
  【关键词】工程地质;体验式教学;工程地质条件;工程地质问题
  【中图分类号】G642       【文献标识码】A
  【文章编号】2095-3089(2019)09-0032-01
  工程地质学通过工程地质调查、勘察和研究建筑物场地的地形地貌、地层岩性、地质构造等工程地质条件,预测和论证有关工程地质问题发生的可能性并采取必要防治措施,以确保建筑物的安全、稳定和正常运行[1]。工程地质课程对提升土木、水利类专业人才从事相关工作的科学素养、工程素质和职业素养具有重要作用[2-4]。本文从工程地质课程特点出发,结合笔者近年来工程地质教学过程中的经验体会,分析工程地质课程采用体验式教学方法的原因,提出工程地质课程体验式教学的模式,并对工程地质体验式教学实例进行分析。
  一、工程地质课程特点
  1.知识点多,概念多,定性描述多。
  工程地质课程涉及地貌学、地质学、水文学等多学科体系,其知识点庞杂,名词概念繁多且都以定性描述为主。如岩石、褶皱、节理、断层、地貌、地下水、风化作用、地震、滑坡、崩塌、泥石流等。而且每個概念还根据分类方法衍生出次一级的概念,如断层根据两盘的相对位移可以分为正断层、逆断层、平移断层,按断层与岩层产状关系又可分为走向断层、倾向断层、斜向断层和顺层断层。
  2.实践性强。
  工程地质的理论与实际联系得非常紧密,很多概念需要通过实验课和实习课才能理解得深刻。因此,在课程安排时,需要有一定课时的室内实验和野外实习。学生通过实验和实习,将课本上的知识与实际的地质现象相联系,从而更全面正确地理解工程地质概念。
  3.各章节相互独立、联系不紧密。
  工程地质课程的核心是根据工程地质分析预测工程地质问题,评价对建筑物的影响和危害,提出必要的防治措施。工程地质条件包括建设场地及其周边区域的地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件、地表地质作用等,而这些内容分散于各个章节,一般采用定性或半定量的方式对其进行综合分析。由于各章节相互独立、联系不紧密,学生在学习过程中会感到困惑,无所适从,学习兴趣不高。
  二、工程地质与体验式教学
  体验式教学法是指在教学过程中为了达到既定的教学目的,从教学需要出发,引入、创造或创设与教学内容相适应的具体场景或氛围,以引起学生的情感体验,帮助学生迅速而正确地理解教学内容,促进他们的心理机能全面和谐发展的一种教学方法。鉴于工程地质课程特点,笔者在教学过程中发现,采用体验式教学法能激发学生兴趣,正确理解教学内容和知识点,同时,在体验中形成逻辑思考方式,进而掌握课程的内在逻辑体系。
  三、体验式教学在工程地质课程中的应用
  1.创设工程情境,激发学习兴趣。
  兴趣是学生主动探究的向导,它能促使学生积极地探索事物,积极思考问题,动手操作。根据工程地质课程的特点,可分别创设简单情境和复杂情境。对于知识点和概念,宜采用简单情境,如在讲授褶皱、节理和断层时,可将岩层类比为书本,创设书本在两端受力的情况下会发生什么变化?如果将书本替换为木板又会如何?对于需要进行综合分析的内容,宜采用复杂情境,如在山区和地震多发地带修建重要建筑可能会遇到什么问题?如何避免和解决这些问题?通过创设情境的方式,引导学生思考,激发其解决这些问题的冲动和兴趣。
  2.分组讨论,合作探究。
  课堂应该是学生的,以学生为主体,教师为主导。在这一操作程序中,教师处于主导地位,探究的问题是学生自己提出来的,解答疑问的方式是师生共同商量的,问题的答案是学生在已知经验的触碰下,共同合作探讨出来。在分组讨论后,对于上述简单情境,学生会给出变形、弯曲、断裂等各种答案,教师引导,并与学生一起分析这些答案该如何描述,逐渐过渡到褶皱、节理和断层等概念。对于上述复杂情境,学生会给出避让、提高建筑安全等级和防治等各种答案,教师可以“工程地质条件-工程地质问题-防治措施”为主线,引导学生归纳出相应内容,这一过程既学习了内容、解决了问题,同时,也培养了学生思考问题的能力,逐渐明晰课程的内在逻辑联系。
  3.层层递进,辐射衍生。
  根据工程地质课程的特点,将分散在各章节的知识点和概念联系起来,让学生了解这些内容的内在联系,掌握课程的逻辑知识体系是培养学生应用工程地质的知识解决实际工程问题的关键。教师可以“工程地质条件-工程地质问题-防治措施”为主线,在简单情境基础上再创设新的情境,通过“层层递进,辐射衍生”的方式培养学生独立思考工程地质问题、解决工程地质问题的能力,如在上述明晰褶皱、节理和断层等概念的基础上,教师可继续创设处于这样地质构造的岩层的岩石具有什么特点?以这样的岩石为地基会遇到那些问题?采取哪些措施避免和解决这些问题?
  三、结论
  根据工程地质课程的特点,采用“创设情境-分组讨论-层层递进”的体验式教学方法营造教学氛围、激发学生情感和实现学生自我体验,可以提高学生的学习兴趣、主动性和参与意识,熟悉掌握“工程地质条件-工程地质问题-防治措施”课程主线,培养学生自主学习能力,提升学生运用所学知识解决实际工程问题的能力。
  参考文献
  [1]孙家齐,陈新民.工程地质(第4版)[M].武汉理工大学出版社,2011.
  [2]樊晓一,王磊.工程地质课程中工程地质条件和问题的教学改革探讨[J].继续教育·研究,2014(8):114-115.
  [3]谢涛.浅析工程地质课程的特点与教学方法[J].高教学刊,2016(14):95-96.
  [4]王昱,樊新建,韩伟.翻转课堂在水利工程地质教学中的应用与实践[J].吉林省教育学院学报,2018(总445):62-64.
  田述军:(1980.7-),西南科技大学土木工程与建筑学院,博士,副教授,主要从事岩土工程和地质灾害防灾减灾的教学和科研研究。
  本文系西南科技大学教育教学改革项目(项目编号:15xn0056)研究成果。
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