導(dǎo)語(yǔ)：地質(zhì)工程數(shù)值法教改思索一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

工程地質(zhì)的研究對(duì)象是大尺度的工程巖體。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史過(guò)程中，工程巖土體經(jīng)受了地質(zhì)建造和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造作用，層面、斷層和節(jié)理、裂隙等結(jié)構(gòu)面漸趨發(fā)育，工程巖土體損傷程度累積加強(qiáng)，非均質(zhì)、非連續(xù)和各向異性強(qiáng)化。工程地質(zhì)數(shù)值法不能等同于數(shù)值法，它是以工程地質(zhì)分析為主導(dǎo)，以地質(zhì)工程數(shù)值法、力學(xué)為理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為手段的工程地質(zhì)的數(shù)值分析方法，它不僅能模擬工程巖土體復(fù)雜的力學(xué)與結(jié)構(gòu)特性，還可方便地分析各種邊值問(wèn)題和施工過(guò)程，并對(duì)工程巖土體穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。它拓展了傳統(tǒng)的工程地質(zhì)領(lǐng)域，而且為成功地解決許多重大工程地質(zhì)問(wèn)題奠定基礎(chǔ)，從而使工程地質(zhì)分析在定量評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)的方面跨越了一大步。

地質(zhì)工程數(shù)值法是工科院校學(xué)生地質(zhì)工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)理論課之一，對(duì)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)、能力的培養(yǎng)起著舉足輕重的作用。沒(méi)有地質(zhì)工程數(shù)值法做支撐，專業(yè)的很多計(jì)算理論、軟件開(kāi)發(fā)、工程分析等工作都將一籌莫展，只能拿別人的現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)做事，永遠(yuǎn)沒(méi)有創(chuàng)新可能。但長(zhǎng)期以來(lái)，地質(zhì)工程數(shù)值法的教學(xué)效果總是難以令人滿意。很多學(xué)生認(rèn)為地質(zhì)工程數(shù)值法是最傷腦筋的一門(mén)課程，學(xué)生反映學(xué)習(xí)難度大，教學(xué)效果難以提高。一方面是因?yàn)榈刭|(zhì)工程數(shù)值法的課程特點(diǎn)內(nèi)容抽象，覆蓋知識(shí)面廣，學(xué)習(xí)難度大。地質(zhì)工程數(shù)值法的主要內(nèi)容包括有限單元法、有限差分法、離散元法、DDA法等，要想學(xué)好數(shù)值法必須具備力學(xué)、地質(zhì)工程、計(jì)算機(jī)等方面的知識(shí)。

1地質(zhì)工程數(shù)值法教學(xué)現(xiàn)狀

筆者是基于巖土工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的《地質(zhì)工程數(shù)值法》課程來(lái)進(jìn)行分析的。地質(zhì)工程數(shù)值法與其他專業(yè)課有很大的不同，在教學(xué)形式方面：由于課時(shí)有限，理論課22課時(shí)，上機(jī)課10課時(shí)，要在這樣短的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，教師總覺(jué)得有很多知識(shí)需要講解。教課進(jìn)度快，對(duì)學(xué)生自學(xué)能力要求很高，如果中間某個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有理解，后續(xù)的課程就很難理解了，因此學(xué)生產(chǎn)生了畏難情緒，無(wú)論老師怎么講解，也只能一知半解，總有一些不清楚或遺漏的地方，逐漸產(chǎn)生了畏難和厭學(xué)情緒，失去了學(xué)習(xí)的興趣和思想動(dòng)力，就對(duì)地質(zhì)工程數(shù)值法缺乏學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性沒(méi)有調(diào)動(dòng)起來(lái)，所以無(wú)法受到良好的教學(xué)效果。在教學(xué)內(nèi)容方面：現(xiàn)有課程體系的教學(xué)內(nèi)容過(guò)于注重系統(tǒng)性、完整性，與高等應(yīng)用型本科教育所突出的“應(yīng)用型”要求存在一定的差距。地質(zhì)工程數(shù)值法是一門(mén)綜合性的課程，這門(mén)課對(duì)學(xué)生的動(dòng)手操作能力要求比較高，學(xué)生對(duì)上機(jī)這部分教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)不夠重視，加上對(duì)老師講解的內(nèi)容沒(méi)有完全掌握，所以學(xué)生在上機(jī)操作時(shí)不會(huì)融會(huì)貫通，缺乏獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

2課程教學(xué)內(nèi)容改革

教材內(nèi)容主要包括工程地質(zhì)問(wèn)題的數(shù)值分析方法，如有限元法、邊界元法、離散元法、流行元法、不連續(xù)變形法(DDA)、界面元法及工程地質(zhì)問(wèn)題反分析法。結(jié)合課時(shí)及學(xué)生的實(shí)際情況，在原有教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相應(yīng)的改革。介紹目前地質(zhì)工程數(shù)值法應(yīng)用最廣泛的計(jì)算工具，例如FLAC、ANSYS、GEOSLOPE、PLAXIS等，增加大量的工程實(shí)例教學(xué)，使教學(xué)理論和實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合，適當(dāng)增加上機(jī)課課時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。

3課程教學(xué)方法改革

授課方式方法對(duì)每一門(mén)課程都很重要，對(duì)教學(xué)難度大的地質(zhì)工程數(shù)值法尤其如此。在地質(zhì)工程數(shù)值法的教學(xué)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)大量的抽象乏味的數(shù)學(xué)方程式，這些復(fù)雜的方程會(huì)影響學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解課程內(nèi)容。教師對(duì)板書(shū)、教學(xué)課件、專業(yè)錄像片、等多種教學(xué)方法進(jìn)行有效組合，充分發(fā)揮各種教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)，提高教學(xué)效果和質(zhì)量。調(diào)整教學(xué)的方式方法主要有以下幾個(gè)方面：首先，增進(jìn)師生互動(dòng)，發(fā)揮教師在授課過(guò)程中的啟發(fā)引導(dǎo)作用，把握教學(xué)節(jié)奏，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)思考。課堂上，地質(zhì)工程數(shù)值法教師應(yīng)放棄為完成“教學(xué)任務(wù)”的“一氣呵成”，不妨根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況停下來(lái)，聽(tīng)學(xué)生講、評(píng)學(xué)生所講。通過(guò)訓(xùn)練學(xué)生敢想象、敢說(shuō)的教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生充分體驗(yàn)和嘗試成功的喜悅，滿足學(xué)生表現(xiàn)自我的情感需求，引導(dǎo)他們積極的、快樂(lè)的情感體驗(yàn)，提高其學(xué)習(xí)興趣和信心，從而驅(qū)使學(xué)生將內(nèi)在的欲求轉(zhuǎn)化為主動(dòng)的積極的行為。其次，教學(xué)過(guò)程密切聯(lián)系工程實(shí)踐。教師應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)工程數(shù)值法知識(shí)的應(yīng)用性教學(xué)，使學(xué)生真切地認(rèn)識(shí)到學(xué)好地質(zhì)工程數(shù)值法的必要性和迫切性，明確學(xué)習(xí)目的，產(chǎn)生應(yīng)學(xué)感。最后，應(yīng)引入相關(guān)課外知識(shí)，調(diào)節(jié)課堂氣氛。在課堂上還應(yīng)該拓展知識(shí)面，調(diào)節(jié)課堂氣氛。可據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容與環(huán)節(jié)，適時(shí)方便地添加或引入課外知識(shí)，開(kāi)拓學(xué)生的知識(shí)面。

4教師隊(duì)伍建設(shè)

本專業(yè)地質(zhì)工程數(shù)值法課程教師隊(duì)伍現(xiàn)有副教授、講師、助教各一名，其中2人具有博士學(xué)位，1人為在讀博士。他們均為40歲以下教師，師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)相對(duì)合理。通過(guò)與相關(guān)水利水電、電力、交通、土木等領(lǐng)域的科研設(shè)計(jì)單位合作，任課教師進(jìn)入到生產(chǎn)一線進(jìn)行調(diào)研、科研與實(shí)踐工作，積累工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高教師水平，從而豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。此外還邀請(qǐng)生產(chǎn)單位中具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)的工程技術(shù)人員講授地質(zhì)工程數(shù)值法在實(shí)際工程中遇到的問(wèn)題，可以使相關(guān)教師得到培訓(xùn)，同時(shí)也會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

針對(duì)地質(zhì)工程數(shù)值法教學(xué)過(guò)程中存在的不足，結(jié)合本校地質(zhì)工程專業(yè)改革和學(xué)生就業(yè)方向，對(duì)“地質(zhì)工程數(shù)值法”課程進(jìn)行了改革。通過(guò)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革及教師隊(duì)伍建設(shè)，全方位地調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和提高課堂學(xué)習(xí)的注意力，取得了良好的效果。