一流學(xué)科建設(shè)下的“巖土工程測試技術(shù)”課程教學(xué)模式探討
——以江西理工大學(xué)為例

黃 震，趙 奎，鐘 文，龔 囪，曾 鵬

江西理工大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，江西 贛州 341000

建設(shè)國家級一流本科專業(yè)是深入貫徹黨的十九大精神、全國教育大會和新時代全國高校本科教育工作會議精神，落實(shí)《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育 全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》、“六卓越一拔尖”計(jì)劃2.0系列文件要求，實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展，加快建設(shè)世界一流學(xué)科的一項(xiàng)重要舉措[1]。江西理工大學(xué)地質(zhì)工程、采礦工程專業(yè)為國家一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。同時，江西理工大學(xué)堅(jiān)持“以貢獻(xiàn)求支持、以特色爭優(yōu)勢、以創(chuàng)新謀發(fā)展”辦學(xué)思路和“育人為本、德育為先、學(xué)術(shù)為基、質(zhì)量立校、特色強(qiáng)校、文化興?！鞭k學(xué)理念，以一流學(xué)科建設(shè)為牽引，努力推動礦業(yè)、地質(zhì)等學(xué)科進(jìn)入世界一流行列或前列[2]。

“巖土工程測試技術(shù)”課程是我校地質(zhì)工程、采礦工程等專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)選修課。課程的目的是使學(xué)生在熟悉和掌握巖土工程測試測試基本原理的基礎(chǔ)上掌握巖土工程相關(guān)測試技能，學(xué)習(xí)并掌握制定試驗(yàn)監(jiān)測方案、選擇測試方法、分析測試結(jié)果和編寫報(bào)告的能力，引導(dǎo)學(xué)生掌握理論知識，培養(yǎng)解決實(shí)際工程問題的能力。筆者在近幾年的授課過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在上課過程中對課程內(nèi)容理解不足，很難掌握課程要點(diǎn)。加之學(xué)生個體差異大[3]，學(xué)生對課程一些內(nèi)容興趣不大，學(xué)習(xí)積極性不高，導(dǎo)致教學(xué)效果不甚理想。為改變這種現(xiàn)狀、提高課程教學(xué)質(zhì)量，筆者在不斷交流學(xué)習(xí)和學(xué)生反饋信息的基礎(chǔ)上，探索了一些針對性的教學(xué)方法和模式，能夠較好激發(fā)和提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

一、“巖土工程測試技術(shù)”課程概述與特點(diǎn)

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展，土木建筑工程、深部資源開采、鐵路公路交通工程、水利水電工程、基坑工程等急劇增加，巖土工程測試技術(shù)也迅速發(fā)展。作為一門工程實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，“巖土工程測試技術(shù)”課程不僅在巖土工程建設(shè)實(shí)踐中十分重要，而且在巖土工程理論的形成和發(fā)展過程中也起著決定性的作用[4]。目前，國內(nèi)外許多高校已將本門課程作為相關(guān)專業(yè)學(xué)生的必修課程。

“巖土工程測試技術(shù)”課程總學(xué)時為32學(xué)時，其中，22學(xué)時為課堂講授，10學(xué)時為課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。巖土工程測試技術(shù)主要包括室內(nèi)試驗(yàn)技術(shù)、原位測試技術(shù)和現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)三個方面，在巖土工程中占有十分重要的作用。其中，室內(nèi)試驗(yàn)主要由各大巖土物理力學(xué)試驗(yàn)組成，相關(guān)內(nèi)容在“土力學(xué)”“巖石力學(xué)”等課程中講述較多。因此，為避免課程之間知識的重復(fù)，“巖土工程測試技術(shù)”這門課應(yīng)將重點(diǎn)放在巖土工程的原位測試技術(shù)和現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)這兩個方面。但國內(nèi)有些高校在“巖土工程測試技術(shù)”的授課過程中仍以室內(nèi)試驗(yàn)技術(shù)為主。為此，筆者在授課過程中主要講授巖土工程測試的目的和意義，分析巖土工程測試技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀；講授巖土工程測試技術(shù)中常用的傳感器的原理和使用方法；重點(diǎn)介紹巖土工程現(xiàn)場監(jiān)測和檢測技術(shù)，涵蓋土體原位測試、邊坡工程施工監(jiān)測、基坑工程施工監(jiān)測、地下洞室圍巖施工監(jiān)測、隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)等內(nèi)容[4]。

二、“巖土工程測試技術(shù)”課程教學(xué)模式與思路

為了提高學(xué)生積極性、提升教學(xué)效果，筆者在課程教學(xué)過程中開展了一些探索，主要體現(xiàn)在以下兩個方面。

1.建立健全課程教學(xué)反饋優(yōu)化機(jī)制

課程教學(xué)應(yīng)以學(xué)生為中心，注重學(xué)生的知識獲得感、學(xué)習(xí)效果和成長。筆者在授課過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對課程不同部分的感興趣程度具有較大差異，學(xué)生對感興趣內(nèi)容會認(rèn)真聽講，而對其他部分則提不起興趣。如果能建立一種實(shí)時的課程反饋優(yōu)化機(jī)制則有助于課程教學(xué)：其一能及時根據(jù)學(xué)生反饋調(diào)整課程講授內(nèi)容，有利于教學(xué)的針對性、聚焦性，提升教學(xué)效果和質(zhì)量；其二能讓學(xué)生獲得更多參與感、獲得感與成就感。筆者在課程教學(xué)過程中采用騰訊文檔等方法對學(xué)生常使用、易接受的微信、QQ等軟件開展問卷調(diào)查，并對收集的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

以2020—2021學(xué)年第二學(xué)期的“巖土工程測試技術(shù)”課程為例，選課人數(shù)74人，均為三年級本科生，筆者在授課過程中開展了問卷調(diào)查，問題包括自身規(guī)劃、對課程的感興趣內(nèi)容及對課程的意見建議等，問卷通過微信發(fā)布，廣泛收集和了解了學(xué)生對課程的意見和建議。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果可知，約80%的學(xué)生選擇考研，約20%的學(xué)生選擇工作，說明大部分學(xué)生希望繼續(xù)深造，在專業(yè)領(lǐng)域上進(jìn)行深入研究。因此，授課過程中可以適當(dāng)重視學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)培養(yǎng)，多結(jié)合自身經(jīng)歷的科研項(xiàng)目和科研經(jīng)驗(yàn)提高學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)其對課程內(nèi)容的理解。

圖1為學(xué)生對課程哪部分感興趣的調(diào)查結(jié)果（詞云形式）。調(diào)查結(jié)果顯示，雖然學(xué)生對“巖土工程測試技術(shù)”課程感興趣內(nèi)容不盡相同，但大部分同學(xué)對測試技術(shù)的基礎(chǔ)知識、邊坡工程施工監(jiān)測、巖土工程測試技術(shù)的作用與進(jìn)展、地下洞室施工監(jiān)測及地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)更感興趣。其中，有約16%的學(xué)生對“測試技術(shù)的基礎(chǔ)知識”部分感興趣，14%的學(xué)生對“邊坡工程施工監(jiān)測”部分感興趣，13%的學(xué)生對“巖土工程測試技術(shù)的作用與進(jìn)展”“地下洞室施工監(jiān)測”“地質(zhì)雷達(dá)檢測技術(shù)”部分感興趣，其他部分只有低于10%的學(xué)生感興趣。根據(jù)調(diào)查結(jié)果可知，還是有很多學(xué)生對課程涉及的理論部分感興趣，學(xué)生感興趣內(nèi)容可能與其今后的職業(yè)規(guī)劃有關(guān)。因此，在授課過程中，可有針對性地調(diào)整課程安排，多在學(xué)生感興趣部分下功夫，更要在學(xué)生不感興趣部分下功夫，以達(dá)到吸引學(xué)生注意力、提升學(xué)生積極性的作用。

圖1 學(xué)生對課程感興趣內(nèi)容的調(diào)查結(jié)果

圖2為學(xué)生建議課堂上應(yīng)該多講哪些內(nèi)容的調(diào)查結(jié)果（詞云形式）。結(jié)果顯示，學(xué)生建議應(yīng)多講與課程相關(guān)的工程案例、基礎(chǔ)知識和操作方法等，其中有約32%的學(xué)生建議多講工程案例，約27%的學(xué)生建議多講基礎(chǔ)知識，26%的學(xué)生建議多講操作方法，15%的學(xué)生建議多講原理性的內(nèi)容。由調(diào)查結(jié)果可知，為培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以多采用理論結(jié)合實(shí)例的教學(xué)的授課方式[5]，通過案例讓學(xué)生切實(shí)感受到“巖土工程測試技術(shù)”這門課程在巖土工程中、在今后科研和工作中的重要作用。

圖2 學(xué)生建議課堂應(yīng)多講哪些內(nèi)容的調(diào)查結(jié)果

2.構(gòu)建“理論+案例+實(shí)踐”的立體化教學(xué)模式

我校作為一所以工科為主、理工結(jié)合的教學(xué)研究型大學(xué)，主要培養(yǎng)面向行業(yè)的研究型與應(yīng)用型人才，積極服務(wù)于行業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。我校地質(zhì)工程、采礦工程作為國家一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)專業(yè)，因此要培養(yǎng)具有較高科研創(chuàng)新素養(yǎng)和適應(yīng)國家與行業(yè)需求的研究型和應(yīng)用型復(fù)合人才[6-7]。

“巖土工程測試技術(shù)”作為一門巖土工程相關(guān)專業(yè)必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)課程，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，目的是使學(xué)生在熟悉和掌握巖土工程測試基本原理的基礎(chǔ)上提高相關(guān)測試監(jiān)測技能[4]，具備較強(qiáng)創(chuàng)新和工程實(shí)踐能力。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)“巖土工程測試技術(shù)”課程，既要關(guān)注巖土工程測試的相關(guān)理論知識，也要注重理論聯(lián)系實(shí)際。教師在授課過程中也要改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，真正做到吸引學(xué)生、教授學(xué)生和啟發(fā)學(xué)生。

首先，在教授巖土工程相關(guān)基礎(chǔ)知識與原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步在課堂上分析具體巖土工程的測試要求，做到以理論促進(jìn)具體工程測試學(xué)習(xí)。其次，從調(diào)查結(jié)果看出，以工程案例為載體的情境化教學(xué)能有效吸引學(xué)生注意力、提升學(xué)生興趣度，因此在教學(xué)過程中可以以相關(guān)巖土工程事故案例引出教學(xué)內(nèi)容，采用案例對比來說明巖土工程測試工作的重要性，達(dá)到提高學(xué)生積極性的作用。例如，筆者在“邊坡工程施工監(jiān)測”這一章中，通過舉例對比2019年在貴州發(fā)生的兩起滑坡事故，即水城縣山體滑坡（該山體滑坡事故造成近1600人受災(zāi)，43人死亡，9人失蹤，700余人緊急轉(zhuǎn)移安置，直接經(jīng)濟(jì)損失1.9億元）及興義龍井村滑坡（如圖3所示，該滑坡進(jìn)行了監(jiān)測，滑坡前提前成功預(yù)警，緊急撤離疏散相關(guān)人員并作清場處理，未造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失），來形象、生動地說明對邊坡工程進(jìn)行監(jiān)測的重要性，也能讓學(xué)生認(rèn)識到本課程學(xué)習(xí)的必要性。再之，積極開展實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)活動，加速和加深學(xué)生對理論知識的內(nèi)化與外化過程[3]。實(shí)驗(yàn)是其課程教學(xué)的重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)和組成部分，目的是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行動手實(shí)驗(yàn)、檢測和監(jiān)測的具體操作能力。為此，課程安排了5次實(shí)驗(yàn)課，基本覆蓋全課程主要內(nèi)容，讓學(xué)生對巖土工程測試有了直觀認(rèn)識，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐和動手能力。

圖3 貴州興義龍井村滑坡監(jiān)測布置

由于“巖土工程測試技術(shù)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，僅僅通過課內(nèi)的工程案例及實(shí)驗(yàn)很難讓學(xué)生有效理解和認(rèn)識工程實(shí)際，造成教學(xué)與工程實(shí)際脫節(jié)。因此，可以利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，例如“互聯(lián)網(wǎng)+”“遠(yuǎn)程協(xié)同技術(shù)”等[8]，與用人單位、工程建設(shè)單位等建立合作，探索建立一種遠(yuǎn)程工程現(xiàn)場教學(xué)模式，既可以對課內(nèi)理論知識和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效補(bǔ)充，也可以有效升華學(xué)生對課程內(nèi)容的認(rèn)識。

綜上，通過理論知識學(xué)習(xí)，做到“以理促學(xué)”，然后結(jié)合豐富的工程案例可以“夯實(shí)認(rèn)識”，再通過實(shí)踐教學(xué)進(jìn)一步做到對學(xué)生的啟示與思考，如圖4所示。如此，可以建立一種“理論+案例+實(shí)踐”的立體化教學(xué)模式，也能取得較好的教學(xué)效果。

圖4 “理論+案例+實(shí)踐”教學(xué)模式

三、結(jié)語

一流學(xué)科建設(shè)對江西理工大學(xué)地質(zhì)工程、采礦工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)提出了新的要求。為提升“巖土工程測試技術(shù)”課程教學(xué)效果，利用現(xiàn)代信息技術(shù)與方法，建立健全了課程教學(xué)反饋優(yōu)化機(jī)制，構(gòu)建了一種“理論+案例+實(shí)踐”的立體化教學(xué)模式，可較好增強(qiáng)學(xué)生的積極性和主動性，提高了學(xué)生對課程的認(rèn)同感，可以達(dá)到培養(yǎng)具有較高科研素養(yǎng)和符合國家、行業(yè)需求的研究和應(yīng)用型復(fù)合人才的目的。