《工程地质》课程教育信息化教学资源体系建设研究

《工程地质》课程教育信息化教学资源体系建设研究

龚星1，刘勇健1，史宏彦1，梁仕华1*

1. 广东工业大学   广东广州   511400

摘要：工程地质是一门理论与实践相结合的课程，致力于培养学生解决工程地质问题的实践能力和创新能力。该课程传统的纸质教材难以多维地呈现地质现象和工程地质问题。本文通过对工程地质课程教学资源信息化的建模和数据库设计，构建了包括多平台集成在线学习空间、多方位综合面授互动课堂及多尺度现象联合实践基地在内的信息化教学资源体系，可以有效地管理和利用教学资源，提高教学质量。本文旨在探讨工程地质课程教育信息化建设的策略和方法，对于促进教学方式变革、提高教学质量具有重要意义。

关键词：工程地质；教学资源；信息化；

0 引言

工程地质课程致力于培养学生调查、研究和解决由于人类活动与工程地质环境相互作用而引起的工程及环境问题，同时提出防治工程地质灾害的措施。在该课程的教学内容上，各高校大多沿用传统的纸质教材讲授工程地质学知识，例如地质学基础知识及工程地质评价方法。然而，新时代工程地质评价与应用的对象已经拓展到海洋、交通、能源和环保等领域，工程建设项目愈加复杂，凸显出了新的工程地质理论问题，在应用方面也常常与其他学科有交叉。这些高阶和前沿的知识点通常涵盖在相关行业报道、学术论文、教育视频及数据库中[1]。这些信息化教育资源是传统教材无法提供的，因此教师在讲课过程中需要补充新的信息化教育资源。

随着信息技术的飞速发展，教育信息化已经成为教育现代化的重要组成部分[2]。笔者所在《工程地质》课程教学团队通过多年的课程积累和打磨，将互联网、信息技术与大学课堂教学深度融合，形成了“在线学习空间-面授互动课堂-自建实践基地”三位一体的教学资源体系，教学资源包括了自编教材《工程地质》、自建线上课程、微信云教室、模型教具、野外实习基地、典型案例库、习题库、综合试题库、讨论思考题库、参考文献等丰富的线上、线下教学资源。

1多平台集成在线学习空间

《工程地质》课程的多平台集成在线学习空间由在线开放课程、资料题库云数据、多互动讨论平台组成。

（1）在线开放课程

开放课程具有灵活便利、内容丰富的特点，是重要在线学习资源[3]。本课程团队自建《工程地质学》课程是广东省系列在线开放课程，课程学习平台为智慧树，线上课程教程内容和计划均与本校《工程地质》课程同步。课程开放期间，已为14所高校提供在线课程资源，累计选课人数4215人，累计互动4000余次。

（2）资料题库云数据

工程案例是实践教学的重要学习内容，线上案例数据库是混合式教学的重要学习资源[4-5]。团队利用在线开放课程网站和现代信息技术，构建了包括教材、教学视频、工程实例、阅读文献、相关规范在内的丰富在线课程资源库，如图1所示。同时，建立了线上测试题库，用于考核线上自主学习成果[6]。

 图1《工程地质》课程在线资料库（内环）和试题库（外环）

（3）多互动讨论平台

本课程团队利用智慧树问答平台和微信社交软件建立了以教师与学生之间的线上互通式教学讨论平台，极大促进了师生-生生互动频次，实现了面向学生的个性化培养。

2. 多方位综合面授互动课堂

《工程地质》课程的多方位综合面授互动课堂资源包括多样化媒体素材、多种类模型教具、多形式信息工具。

（1）多样化媒体素材

利用互联网收集《工程地质》课程相关的自录视频、动画、图形图像等媒体素材，进行二次编辑用以面授课堂教学。多样化媒体素材不仅能吸引学生的注意力，而且能直观展示工程地质现象，解释工程地质问题，是讲解课堂重难点知识的重要信息化教学资源[7]。

（2）多种类模型教具

《工程地质》课程的研究对象是宏观地质现象，针对地质现象的案例教学，本课程充分利用本单位自有地质模型作为教具（图2），在课堂教学中进行直观展示，使知识具体化、形象化，减少学生掌握不同时间尺度上宏、微观地质现象的困难，帮助其形成明确的概念，发展其观察能力和思维能力[8]。

图2 《工程地质》课程部分模型教具展示

（3）多形式信息工具

《工程地质》课程面授课堂主要是在讲解工程地质理论重难点的基础上，引导学生主动思考，多采用小组讨论和习题测试的方式提升分析工程地质条件、解决工程地质问题的能力[9]。因此，面授课堂采用了多种信息化教学工具，例如雨课堂、微助教，借助移动终端，实现多层面的师生-生生互动及其成果展示。

3多尺度现象联合实践基地

《工程地质》课程的多尺度现象联合实践基地包括岩矿标本实验室、地质勘察实习基地、大学生创新项目训练基地。

（1）岩矿标本实验室

《工程地质》课程的矿物与岩石章节涉及理论知识多且差异性大，依靠单纯的文字描述和图片，不足以支撑学生区分不同矿物和岩石的物质组成和微观结构特征[10]。

因此，本课程自建工程地质标本认知实验室，在学生完成面授课堂理论知识的学习以后，进入实验室对常见矿物、岩石标本进行观察描述，进而加深对矿物、岩石知识难点的理解，达到辨识常见矿物岩石的目标，工程地质实验室部分矿物岩石标本实体如图3所示。

图3工程地质实验室部分矿物岩石标本实体图

（2）地质勘察实习基地

《工程地质》课程是地质学的分支，野外地质实习是认识地质现象的重要教学手段[11-12]。广州莲花山景区不仅具有丰富多样的褶皱、断层等构造形迹及其河流、冰川、岩溶作用地貌景观，而且是西汉古采石场。

因此，本单位与广州莲花山景区共同建立了《工程地质》野外地质勘察实习基地，授课教师带队学生在野外进行地质现象的观察和描述，帮助学生理论联系实际，感受我国古代劳动人民的智慧，树立民族自信心，《工程地质》课程莲花山野外地质勘察实习实景如图4所示。

图4《工程地质》课程莲花山野外地质勘察实习实景图

（3）大学生创新项目训练基地

大学生创新创业训练项目是大学生实践创新能力多维度培养的重要途径[13-14]。《工程地质》课程具有多学科交叉融合的特色，基于本课程学习和我校大学生创新创业实践训练项目，教师团队培育工程地质创新实践训练项目基地，指导本课程面向学生与多学科交叉融合，依托该平台申报了与工程地质课程相关的创新创业项目。

4 结论

本文对《工程地质》课程教育信息化教学资源建设研究，主要针对多平台集成在线学习空间、多方位综合面授互动课堂及多尺度现象联合实践基地等模块进行详细介绍，并结合学生实践对平台功能进行实践应用展示。通过对教学资源信息化的建模和数据库设计，可以有效地管理和利用教学资源，提高教学质量并提升学生实践能力。研究得出以下结论：

（1）工程地质课程教育信息化建设的策略和方法，对于促进教学方式变革、提高教学质量具有重要意义。

（2）通过引入大量工程案例和实践教学环节，系统展示了教育信息化教学，增强了学生的理论水平和实践能力。

（3）本研究不仅有助于提升实践教学的质量，也有助于培养学生的思政素养和综合能力。未来可进一步探讨课堂教学方法的创新，以促进思政教育与专业教学及实践的深度融合。

参考文献

[1]姜彦彬,王艳芳,樊文虎.基于科教融合的“工程地质”课程教学改革[J].新课程研究,2023,(30):10-12.

[2]于洋,梁化强,臧秀平,等.融合信息技术的工程地质课程混合式教学团队建设研究[J].创新创业理论研究与实践,2022,5(19):61-64.

 [3]王旭影,王润生,杨建.基于翻转课堂的“工程地质”课程教学设计与评价[J].唐山学院学报,2021,34(06):99-103.DOI:10.16160/j.cnki.tsxyxb.2021.06.017.

 [4]邓小鹏,相兴华,王小敏.基于MOOC平台“工程地质学”线上实践教学资源库的建设探索[J].山西能源学院学报,2024,37(01):44-46.

[5]袁菲菲.项目化教学改革的探索与实践——以五年制高职工程地质勘查专业为例[C]//香港新世纪文化出版社.Proceedings of 2022 2nd International Conference on Higher Education Development and Information Technology Innovation.南京工程高等职业学校;,2022:3.DOI:10.26914/c.cnkihy.2022.062419.

[6]袁晶文,张彩霞.课程考核方式改革及“教”“学”关系的探索研究——以工程地质课程为例[J].科教文汇,2023,(22):105-108.DOI:10.16871/j.cnki.kjwh.2023.22.026.

[7]赵洪宝,张嘉澔,陈见行,等.《工程地质学》教学中的工程特性与教学新方法探讨[J].中国矿业,2022,31(S1):227-230.

[8]刘剑,王学文,金超,等.新工科背景下地质工程专业教学改革与实践[J].中国地质教育,2023,32(03):85-90.DOI:10.16244/j.cnki.1006-9372.2023.03.016.

 [9]谢国梁.新工科背景下应用型本科高校“工程地质”课程教学改革探讨[J].科技风,2023,(20):145-147.DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.202320048.

[10]刘琦,王建秀,石振明,等.工程地质实验教学体系创新的理论与实践[J].教育教学论坛,2022,(28):12-15.

[11]李雪平,焦玉勇,谭飞.秭归专业认识实习课程思政建设探索与实践——以中国地质大学（武汉）土木工程专业地下建筑工程方向为例[J].大学教育,2023,(22):68-72.

[12]扈萍,高蕊,吕颖慧,等.《工程地质》课程线上线下混合式教学探索与应用[J].山西青年,2023,(05):97-99.

[13]黄河,禇程程,翟晓荣,等.工程地质勘察社会实践课程教学探讨[J].科教文汇,2024,(01):112-115.DOI:10.16871/j.cnki.kjwh.2024.01.025.

[14] 景敏，李娜. 大学生实践创新能力多维度培养模式探索[J]. 计算机教育, 2023(08): 11-14.