公路交通類專業(yè)巖礦鑒定教學(xué)方法

時間:2022-06-15 10:36:03

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公路交通類專業(yè)巖礦鑒定教學(xué)方法

[摘要]近年來,高校教學(xué)面臨課時壓縮的挑戰(zhàn),怎樣才能在此情形下提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并保證教學(xué)質(zhì)量是一個重要的研究課題。依托公路交通類專業(yè)工程地質(zhì)課程中對礦物、巖石鑒定的實(shí)驗(yàn)課教學(xué),提出翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法和多媒體手段相結(jié)合、因材施教和線上線下手段相結(jié)合的教學(xué)方法并對其進(jìn)行探索與實(shí)踐。結(jié)果表明,翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合多媒體手段能解決課時少內(nèi)容多的矛盾,保證教學(xué)質(zhì)量。針對學(xué)生基礎(chǔ)不同的情況,因材施教,利用各種學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行線上和線下交流,有效提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效果。

[關(guān)鍵詞]翻轉(zhuǎn)課堂;因材施教;學(xué)習(xí)平臺;巖礦鑒定;教學(xué)方法

一、引言

“工程地質(zhì)”課程包括礦物、巖石的鑒定,地質(zhì)作用類型,工程地質(zhì)勘察,工程地質(zhì)環(huán)境評價等內(nèi)容。該課程是交通運(yùn)輸類道路橋梁渡河工程、土木工程建筑等專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課,是工程科學(xué)與地質(zhì)科學(xué)相互交叉、滲透而成的邊緣學(xué)科,學(xué)好“工程地質(zhì)”課程對學(xué)生將來參與工程建設(shè)非常重要。準(zhǔn)確的鑒定礦物和巖石可以為建筑材料的選用、建筑環(huán)境的評價、公路邊坡工程、橋梁樁基礎(chǔ)的設(shè)計和施工等打下基礎(chǔ)。準(zhǔn)確的鑒定礦物和巖石能保證工程設(shè)計的科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)和安全,在實(shí)際工作中正確的改造不良地質(zhì),最大限度地避免自然災(zāi)害,確保工程施工運(yùn)營中的人身安全。礦物、巖石的鑒定是公路交通類專業(yè)“工程地質(zhì)”課程的重要內(nèi)容。但是在新形勢下,學(xué)生類型多樣,有工科試驗(yàn)班、國際班、中外合作辦學(xué)班等,同時為了響應(yīng)教育部關(guān)于減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)的通知,需要在課時少、學(xué)生基礎(chǔ)不同的情況下保證教學(xué)質(zhì)量,給教學(xué)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的“教師講,學(xué)生聽”的教學(xué)模式以教材和教師為中心,課程進(jìn)展較慢,學(xué)生被動學(xué)習(xí)知識,基礎(chǔ)不同的學(xué)生掌握知識的程度差異較大。

二、當(dāng)前“工程地質(zhì)”課程教學(xué)中存在的問題

(一)“工程地質(zhì)”實(shí)踐課教學(xué)課時少

我國教育行業(yè)長期以來以集體化教學(xué)的機(jī)械練習(xí)的淺層學(xué)習(xí)為主,學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)過重,不利于人才的全方面發(fā)展。2010年頒發(fā)的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》指出,要促進(jìn)學(xué)生健康快樂成長、生動活潑學(xué)習(xí),就要從減輕過重的課業(yè)負(fù)擔(dān)抓起。我校為響應(yīng)減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)的號召,對部分課程進(jìn)行了課時縮減。然而,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國土木工程中所用到的機(jī)械和技術(shù)越來越復(fù)雜,越來越多,綜合性也越來越強(qiáng),學(xué)生不僅需要掌握更多的知識,而且需要學(xué)會發(fā)現(xiàn)知識、自主學(xué)習(xí),以適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要[1]。例如,在工程地質(zhì)實(shí)踐課要求學(xué)生掌握4種標(biāo)本(礦物、巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖)的鑒定及基本知識,但是該課卻只有6節(jié)課,這對教師的教學(xué)水平提出了更高的要求。

(二)學(xué)生類型多樣,基礎(chǔ)不一

本科院校學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性差異較大。目前高校的學(xué)生類型多樣,有工科試驗(yàn)班、國際班、中外合作辦學(xué)班、留學(xué)生班,各班學(xué)生的入學(xué)成績不同,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)也不同。有的留學(xué)生在語言上有障礙,尤其對于一些專業(yè)術(shù)語的理解有一定的困難。學(xué)生的入學(xué)初衷不同,有的學(xué)生是選擇了自己感興趣的專業(yè),有的是根據(jù)就業(yè)形勢選擇了專業(yè),還有一部分學(xué)生是為了獲得文憑。因此,部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中興趣不高,主動學(xué)習(xí)的動力不足[2]。

三、新形勢下公路交通類專業(yè)巖礦鑒定教學(xué)方法的探索

(一)針對課時少的問題采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法結(jié)合多媒體手段進(jìn)行教學(xué)

翻轉(zhuǎn)課堂是解決學(xué)校的教學(xué)時間安排無法讓學(xué)生達(dá)到既定教學(xué)目標(biāo)問題的一種有效教學(xué)方法,需要學(xué)生課前進(jìn)行預(yù)習(xí),然后在課堂上進(jìn)行討論和知識的拓展提升,在課后鞏固知識。這種教學(xué)方法有效地提高了課堂效率,適用于解決課時少的問題。2020年,在肺炎疫情的影響下,許多教學(xué)類服務(wù)平臺得到了廣泛的應(yīng)用。課前教師把制作好的導(dǎo)學(xué)教案PPT和教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源上傳到平臺,學(xué)生使用電腦或手機(jī)下載這些學(xué)習(xí)資料,自主進(jìn)行課前基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),完成預(yù)習(xí)自測。課上,教師主要講解課程的難點(diǎn)、重點(diǎn)內(nèi)容,然后結(jié)合案例布置作業(yè),檢測學(xué)生的掌握程度。學(xué)生對教師布置的問題進(jìn)行思考,并展開全班討論;教師進(jìn)行必要的指導(dǎo)與解答。課后,教師可以利用平臺軟件在線測試學(xué)生對知識的吸收程度[3,4]。就翻轉(zhuǎn)課堂而言,課前和課中同樣重要,但容易被我們忽略的是課后的鞏固階段。教師布置作業(yè)的意義在于讓學(xué)生進(jìn)行知識強(qiáng)化和拓展延伸,之后教師進(jìn)行評價和反饋,通過反饋幫助學(xué)生完成知識的鞏固和理解。所以作業(yè)的形式不能僅僅停留在應(yīng)付考試的書面形式上。可以采取小組PPT匯報、實(shí)驗(yàn)研究等形式,盡可能多地為學(xué)生提供應(yīng)用所學(xué)知識的機(jī)會。學(xué)生在完成作業(yè)的過程中實(shí)現(xiàn)知識建構(gòu)、關(guān)聯(lián)和遷移,從而培養(yǎng)其解決復(fù)雜問題的能力。

(二)針對學(xué)生基礎(chǔ)不同的情況,采取因材施

教和線上線下教學(xué)相結(jié)合的方法孔子提出了“因材施教”的思想,從教育的角度來說,強(qiáng)調(diào)的是“以學(xué)習(xí)者為中心”。因材施教其實(shí)是多樣化、差異化的人才培養(yǎng)模式,讓不同個體都能實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí),全面掌握所學(xué)知識。然而在現(xiàn)實(shí)中,每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)能力存在差異,不同類型的班級學(xué)習(xí)水平也有差異,教師要有針對性地采取教學(xué)策略。例如,基礎(chǔ)好的學(xué)生可以加快進(jìn)度,提高效率,在課上掌握基本知識,并進(jìn)行一定的知識提升訓(xùn)練;對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生,教師要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生把基本知識掌握牢固并學(xué)會應(yīng)用。關(guān)于知識拓展,可以以作業(yè)的形式安排學(xué)生課后完成,學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問題以線上或線下方式解決?!笆┙獭辈皇呛唵蔚叵?qū)W生灌輸知識,更要強(qiáng)調(diào)啟發(fā)和誘導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),幫助學(xué)生領(lǐng)悟知識。此外,新一代智能技術(shù)的快速發(fā)展及其在教育教學(xué)中的應(yīng)用,為“因材施教”的規(guī)?;瘜?shí)施帶來了新的機(jī)遇[5]。課堂教學(xué)結(jié)合微視頻、創(chuàng)建班級QQ群、微信群交流解決問題等方式為創(chuàng)設(shè)新型智能化教學(xué)環(huán)境、促進(jìn)教學(xué)方式變革提供了技術(shù)支撐[6]。

四、教學(xué)效果研究

(一)研究對象和研究方案

長安大學(xué)公路交通類專業(yè)本科11個班,約330人。所有學(xué)生由同一位教師教授實(shí)驗(yàn)課的礦物、巖石的鑒定知識。第一組采用傳統(tǒng)的“教師講,學(xué)生聽”的教學(xué)模式,第二組采用翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合多媒體的教學(xué)方法,學(xué)生在課前進(jìn)行預(yù)習(xí),課上進(jìn)行運(yùn)用實(shí)操,課后鞏固知識。同時,針對不同基礎(chǔ)的學(xué)生采取因材施教結(jié)合信息化通信手段的教學(xué)方法。

(二)實(shí)踐結(jié)果與討論

本文采用隨堂測驗(yàn)來檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果,筆試內(nèi)容包括對礦物、巖石鑒定的基礎(chǔ)知識和工程應(yīng)用題兩個類型??碱}形式分為填空題、選擇題和簡答題三部分,總分值為100分。采用本文提出的教學(xué)方法,普通班、國際班、中外合作班的平均得分較高,分別為78.98分、87.03分和75.15分,方差為24.51,得分差異較小,。教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)定;而傳統(tǒng)教學(xué)模式下考查了5個普通班、3個國際班的成績(之前沒有中外合作辦學(xué)的班級),其平均得分均較低,分別為70.74分、66.17分、70.92分、77.08分、71.51分、80.29分、84.58分和81.12分,方差為35.72,得分差異較大,學(xué)生學(xué)習(xí)效果差異大,教學(xué)質(zhì)量不穩(wěn)定。普通班以前的平均成績?yōu)?1.28分,現(xiàn)在是78.98分,提高了10.80%;國際班以前的平均成績?yōu)?2分,現(xiàn)在是87.03分,提高了6.13%。經(jīng)比較,采用本文提出的教學(xué)方法后,學(xué)生成績有明顯的提高。這種教學(xué)方法是一種較好的教學(xué)方法。此外,由于中外合作辦學(xué)班入學(xué)分?jǐn)?shù)比普通班低幾十分,普遍基礎(chǔ)較差,使得教學(xué)效果不夠理想。教師對中外合作辦學(xué)班的教學(xué)方法更應(yīng)該注重線上線下、課上課下的交流互動。自然界中的巖石、礦物形態(tài)多變,這給我們實(shí)際鑒定巖石和礦物增加了一定的難度,在今后的實(shí)際工程中需要我們靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。中外合作辦學(xué)班學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差,課程教學(xué)中更不能讓學(xué)生僅僅停留在知識的死記硬背與書面作業(yè)上,教師在課上及課下應(yīng)該和學(xué)生多交流互動,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)效率,引導(dǎo)學(xué)生自主思考,培養(yǎng)其對知識的理解與應(yīng)用能力,從根本上提高中外合作辦學(xué)班級的學(xué)習(xí)成績,縮小不同班級之間的基礎(chǔ)差異,實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的普遍提升。將主觀應(yīng)用分析題的平均得分換算成百分制進(jìn)行研究。采用本文提出的教學(xué)方法,學(xué)生自由發(fā)揮的主觀題平均得分為64.63分,方差為4.01。由學(xué)生主觀題平均得分可知,學(xué)生用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力是合格的,但沒有達(dá)到理想的水平,對知識的應(yīng)用還有待進(jìn)一步提高。學(xué)生成績的方差結(jié)果表明,學(xué)生得分差異不大,比較均勻,教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)定。為了提升學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力,擬采取案例教學(xué)等方法。設(shè)計案例如下。案例1:變質(zhì)巖美觀。變質(zhì)巖是原巖經(jīng)高溫、高壓或者化學(xué)成分滲入的影響,發(fā)生了結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或者礦物成分的變化而形成的,因此變質(zhì)巖的硬度一般比原巖大,有時有變質(zhì)礦物出現(xiàn)。有的變質(zhì)巖很美觀,其中石榴子石、蛇紋石是寶石,漢白玉是優(yōu)質(zhì)的建筑材料,條帶狀混合巖可以作為景觀石。案例2:巖石的工程應(yīng)用。沉積巖中的泥巖、頁巖,變質(zhì)巖中的千枚巖、板巖和片巖,強(qiáng)度小、工程性質(zhì)差,在工程建設(shè)中遇到這些巖石時,要重視并采取相應(yīng)措施預(yù)防在工程建設(shè)和使用中出現(xiàn)問題。巖漿巖、沉積巖中的砂巖和白云巖,變質(zhì)巖中的石英巖等工程性質(zhì)較好,可以作為優(yōu)質(zhì)的建筑環(huán)境或建筑材料,尤其是玄武巖,它是瀝青混凝土中的優(yōu)質(zhì)骨料。案例3:石油形成的有利位置。近海有著大量的藻類、魚類及其他浮游生物,這些生物被河流帶來的沉積物掩埋后,再加上覆巖層的壓力、高溫及細(xì)菌的作用,便開始分解。經(jīng)過長期的地質(zhì)時期,這些生物遺體逐漸變成了分散的石油。那些沉降地層厚的盆地,往往是形成石油的最有利地區(qū)。因此,淺海位置特別是在島嶼岬角阻隔的海灣中,水域處于平靜的半封閉狀態(tài),最有利于有機(jī)物的堆積,最終形成石油,這為在海上探尋石油提供了有力的依據(jù)。

五、結(jié)語

本文總結(jié)了新情況下公路交通類專業(yè)巖礦鑒定教學(xué)中存在的主要問題,并針對存在的問題提出了教學(xué)方法改革的建議和措施。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)結(jié)合多媒體手段,能解決課時少內(nèi)容多的矛盾,保證教學(xué)質(zhì)量。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中,要樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉分析問題、解決問題的能力,真正全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。針對學(xué)生基礎(chǔ)不同的情況,要因材施教,在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間、虛擬社區(qū)等各種學(xué)習(xí)平臺上交流,及時解決問題。資源豐富的交流學(xué)習(xí)平臺成為教師和學(xué)生之間即時交流與溝通的橋梁,成為傳統(tǒng)教學(xué)的有效補(bǔ)充,為“因材施教”提供了更為便捷的條件。實(shí)踐表明,用翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合多媒體手段教學(xué),解決了課時少內(nèi)容多的矛盾,而且學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了很大提高,平均成績有了顯著提高。此外,雖然學(xué)生的基礎(chǔ)不同,但采取現(xiàn)代的通信手段和因材施教的教學(xué)方法后,學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力提高了,取得了理想的學(xué)習(xí)成績,實(shí)現(xiàn)了良好的教學(xué)效果。采用本文提出的教學(xué)方法后,雖然學(xué)生的成績普遍提高了,但是主觀應(yīng)用分析題得分不夠理想,在今后的教學(xué)工作中尚需進(jìn)一步加強(qiáng)案例教學(xué),提高學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。

參考文獻(xiàn)

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作者:梁燕 鄧炎倩 霍艾迪 鄭甜 單位:長安大學(xué)公路學(xué)院 特殊地區(qū)公路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 長安大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院 旱區(qū)地下水文與生態(tài)效應(yīng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室