马建军:从零起步建设好《水文地质与工程地质(含实习)》,讲好每一节课

发布人:王宇 发布日期:2022-10-22

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马建军,3499cc拉斯维加斯副教授

获第十届3499cc拉斯维加斯教师教学竞赛工科组特等奖

引言

     “我从2019年开始给学院第一届本科生讲授《工程地质》课程。学院初建时的师资和教学资源匮乏,授课面临一些棘手的问题,比如:缺乏成熟的实习实践线路,急需建设与拉斯维加斯官网办学特色密切结合的教材及教案等。刚开始授课时,我的内心比较忐忑,如何理论联系实际、兼顾知识性与趣味性来培养学生的工程素养与学术能力,是我一直努力的方向。经过三年教学实践和课程建设,特别是践行“水土交融”培养方案,我们将课程调整设置为《水文地质与工程地质(含实习)》,完成了实习实践、教材、教案、课件等教学体系建设,并在理论教学和实践教学方面不断取得进步。三年来,结合学生特点和培养方案,我注重课程思政,用优秀工程案例和爱国科学家事迹启发学生,将新技术和科研成果融入教学过程,不断更新教学资源,优化实践教学环节,这门课程获得了很好的评价。”

一、不断开拓广阔的实践课堂

 

       实习实践是《水文地质与工程地质(含实习)》课程的一个重要组成部分。如何在有限的课时内安排具有教学实践价值高和地质特色鲜明的实习实践线路?如何利用实习实践课堂有力支持课程建设?这些问题是我们进行地质实习实践课程建设的难题,也是必须克服的挑战。

       从2019年开始,我深入省内20多个地市进行踏勘和挑选,结合《水文地质与工程地质(含实习)》的实践需求,安排实践教学的路线和内容。我挑选了韶关的丹霞山、肇庆的鼎湖山和七星岩、珠海的淇澳岛等较为典型的地质场地,并结合教学课程安排,制定了周密的地质实习计划。

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马建军老师带领学生在七星岩(上左)、鼎湖山(上右)、珠三角水资源配置工程现场(下左)、广东省博物馆(下右)等地点开展地质实习和现场教学

       经过几年的调研和实践经验总结,目前学院《水文地质与工程地质(含实习)》课程中实习实践课程,已经形成了特色鲜明、行程周密、理论与实践结合的综合教学体系。在实习实践过程中,我们紧密地结合广东省,特别是珠三角地区工程建设较为常见的喀斯特地貌、海相软土地层等工程地质问题,安排了肇庆鼎湖山、七星岩、珠海淇澳岛等地点开展实践教学。为了将《水文地质与工程地质(含实习)》中的相关知识与工程建设结合,我们还将实践课堂安排在广州地铁、珠三角水资源配置工程等重大工程的现场,结合实际工程进行讲解和研讨。

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▲马建军等老师带领学生在广州市规划展览馆开展实习和现场教学

       课程一开始,部分学生认为传统土木课程很枯燥无趣、脱离实际工程,经过实习课程之后,这些刻板的印象有了转变,大家发现工科也有可爱之处,例如地质灾害逃生、工程选址、地质景观解析等;基于地质环境而建设的土木工程,处处都显示人类的智慧、人文情怀和哲学思想;最重要的是大家发现这门课非常有用,可以服务国家战略,实现星辰大海的梦想。

二、精心编著特色鲜明的教材教案

       在开展《工程地质与水文地质(含实习)》的教学任务时,我们还没有一本合适的教材。在兄弟院校中,《工程地质》和《水文地质》一般是独立授课;少数开设本课程的院校,其教学安排又无法满足我校“水土交融”特色人才培养的需求。因此,如何将 “工程地质”与 “水文地质”进行有机融合,对《工程地质与水文地质(含实习)》对教学至关重要。

       我们立足“立德树人”这一根本任务,从国家发展战略出发,结合“新工科”人才培养需求,瞄准“水土交融”特色的培养目标,将理论知识与国家的各个重大工程相联系,真正体现学有所用。书中插图的选取与绘制也颇有考量,要从立意、准确性、趣味性、清晰度等进行多方面对比,同一个图片可能要绘制数十遍才可以通过,以求学生以兴趣为师去学习理论知识;结合各章节内容,穿插相关的学界名家事迹,同时能够提升自己的民族自信心和自豪感。

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▲由马建军老师等编著的教材

三、理论联系实际提升教学效果

       结合著名工程师的学习和工作经验,我发现需要将实习实践课堂搬到工程现场去,才能将理论知识和工程实践联系起来。我主动联系省内外二十余家生产单位,通过企业委托课题、产学研合作等途径,建立实践育人合作关系。我们克服疫情影响等困难,将实践课堂设置在珠三角水资源配置工程、广州市地铁18/22号线等重大工程项目的施工现场。通过工程技术人员讲解及学生现场亲身体验,有效地提升了教学效果。

       我还将新技术(例如机器学习识别地质灾害)及科研成果(先进数值方法)巧妙融入课堂,让传统课程焕发新的生命力,学生的学习兴趣愈发强烈,改变了传统工科教师的刻板印象。我鼓励学生参加各种相关的竞赛,将理论知识有效地应用到实际工程中,进一步培养学生的工程素养和学术能力。我指导的本科生和研究生获得国际岩石力学与工程数值模拟大赛及第三届国际高铁建造技术大赛2个国际二等奖的好成绩。

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▲马建军老师指导学生获得2项国际大赛二等奖

       有的同学一开始不能理解开这门课的意义,通过理论联系实际大家明白:从大的角度来讲,可以深入了解我们赖以生存环境,更好地保障国家的生命线;从小的角度说,可以近距离感受地球的历史,了解地质灾害的成因,以便于更好的预防和逃生,真正做到学以致用。

四 不断学习提升教学质量

       刚开始接到教学任务,特别是面临一门没有教过的课程,我的内心还是十分的忐忑;考虑课程教学体系不够完善、课程资源缺乏、专业培养方案不断调整等实情,对于教学质量心里没有底。刚开始上课时,教学效果和学生反馈都跟我的预想有一些出入,为了尽快适应教学需求,我向具有丰富教学经验的同事们请教,重新调整了教学思路。为了更好地把控教学的节奏,我在课前课后跟学生交流,从学生的视角去看待自己的教学活动,使教学过程和语言更能贴近学生实际,与学生发生共鸣。

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▲马建军老师2022年春季学期在线授课时与学生互动

       我把一位老教师的名言“教学准备永远在路上”铭记于心,一直在思考:如何提升教学质量?如何理论联系实际、兼顾知识性与趣味性?如何培养学生的工程素养与学术能力?三年来,结合学生特点、本专业培养方案和国家对新工科人才的需求,我和同事们坚持把思想政治教育贯穿教育教学全过程,用优秀工程案例和爱国科学家事迹启发学生,合理编排知识点、工程案例、优秀科学家(工程师)事迹、实践环节等内容,更好地把控教学节奏,不断更新教学课件,优化理论及实践教学环节。受疫情影响,需要拓展线上线下教学,我精心设计小练习和小活动,录制教学小片段,提升了线上课程互动效果,拉近了师生之间的距离,激发了学习兴趣。在今年的教学评价中,这门课程获得了学生们的好评(位于学校前11.88%)。

五 结语

       高校教师兼顾教学和科研双重任务,习近平总书记号召我们在科研方面做到“将论文写在祖国的大地上”,在教学方面做到“为党育人、为国育才”。对于课程建设和教学提升而言,我们要有“行万里路”的思想准备,发扬艰苦创业的精神,不断拓展课程理论和实践教学的内涵,帮助学生形成严谨的知识体系,紧密围绕“立德树人”的根本任务,建设特色鲜明的课程,努力上好每一节课,做学生的良师益友。