“岩石力学与工程”教学初步探索
马振乾，周浪，左少杰，王子一
（贵州大学a.矿业学院；b.国土资源部喀斯特环境与地质灾害重点实验室，贵州贵阳550025）
随着现代新媒体技术的不断发展，多元化教学模式已被广泛应用于各大高校的课程教学中，传统教学模式不断受到冲击，单一的教学方式已不能适应教学要求。“岩石力学与工程”作为采矿工程专业的必修课程，涉猎行业极其广泛，适用性强，同时也是一门理论、实验与实践结合紧密的特色专业课程，旨在研究岩体力学性态、变形和稳定性问题。课程涵盖岩体的质量评价及其分类理论方法、地应力及其测量理论和方法、岩石的流变理论和强度理论，通过分析边坡工程岩体稳定性、岩石地基承载力与稳定性，强化学生对工程问题的认识和理解。
传统“岩石力学与工程”课程教学方式单一，多数采用板书的形式进行教学，无法调动学生的积极性，难以培养和激发学生的创新意识和创新能力，对于学生发现、分析和解决岩石工程实际问题综合能力的提高作用微乎其微。随着经济的飞速发展，多数高校已为“岩石力学与工程”课程配套了多媒体和基本的岩石力学实验设备，“板书+多媒体+实验”的教学方式大大提高了学生的积极性。但由于一些岩石力学实验条件苛刻，室内实验得不到想要的效果，这时往往需要借助虚拟仿真手段，才能够达到实验目的。
李晓蓉等［1］借助有限元ABAQUS开展了单、三轴岩石力学数值实验，充分提高了学生分析和理解岩石力学问题的能力；王述红等［2］把岩体真三维建模仿真技术引入岩石力学教学改革中，取得了良好的效果；张义平等［3］把数值模拟系统RFPA引入“岩体力学”课程教学，加深了学生对岩石破坏过程的理解；张晓君等［4］通过在“岩体力学”课堂上演示数值模拟教学，激发了学生对科研的兴趣。
本文借助中国科学院武汉岩土力学研究所和东北大学共同研制的能够对工程岩体破裂过程进行模拟和计算的软件系统CASRock，通过数值仿真软件内嵌的RFD（岩石破碎程度）模块让岩石破碎过程更加可视化，完整呈现岩石裂隙扩展过程，让学生对岩石破坏机理有更具体的认知，对调动学生学习积极性、鼓励学生投身科研有着显著作用。
“岩石力学与工程”作为采矿类专业最基础的一门课程，其重要程度不言而喻，然而由于课程内容多涉及一些较深奥的理论知识以及多种推导公式，导致讲授过程枯燥乏味，无法培养和激发学生的创新意识和创新能力，更不能学以致用，这便失去了开设这门课程的意义。为此，很多教育者进行了研究。顾晓薇等［5］在工科类专业课程教学中融入社会责任感、爱国情怀，旨在培养全方位复合型人才；赵娜等［6］将工程案例引入教学，与抽象的理论相结合，有效地激发了学生的学习兴趣。即便如此，部分高校依旧没有改变授课方式单一的问题。
“岩石力学与工程”作为一门以实验为基础的实践性课程，其授课质量一定程度上取决于实验室设备的情况。然而多数高校由于受教学经费、学校驻地、实验室建设情况以及校领导的重视程度等多因素影响，导致实验室设备不全、现存设备基本没有检修、很多设备已不能使用，甚至一些院校连最基本的实验室都没有，这样培养出来的学生大多缺乏实际操作能力，与培养全方位复合型人才的目标背道而驰，这无疑是目前部分高校教学模式中存在的较大的缺陷。
“岩石力学与工程”课程的教学目的是让学生熟悉并掌握岩体工程中岩块、岩体的概念以及岩石成分、结构和构造等基本概念，进而强化学生在岩石工程实际中发现问题并解决问题的能力。对该课程教学模式进行改革，使得高校在工程教育认证的背景下，结合时代发展需要培养具备相应专业能力的高素质全方位复合型人才。根据对传统教学局限性的分析，本节从工程教育认证的背景出发，对“岩石力学与工程”课程提出以引入数值仿真实验为主，授课方式多元化、培养学生主观能动性为辅的教学改进方法。
在工程教育认证背景下，“学生中心”是基本的教学理念。通过对前人研究进行分析，针对目前授课方式单一的问题，高校教育者还需要进一步改善授课方式。随着工程教育专业认证的进一步推广，强调以学生为中心，围绕培养目标和全体学生毕业要求的达成进行资源配置和教学安排，并将学生和用人单位满意度作为专业评价的重要参考依据。
新时代应以全方位复合型人才为目标来培养学生，高校作为人才培养的摇篮，应利用教师流动性大的特点安排教师串堂讲课。如当“岩石力学与工程”课程需要画图才能有助于学生理解问题时，可适当安排美术类课程的教师来作图。此外，教师可以通过具体的工程案例帮助学生理解抽象的理论，同时还可以聘请相关公司负责人对学生进行专题类的讲解。通过这些手段使授课方式多元化，对于激发学生的学习兴趣、培养学生的创新意识和创新能力以及把学生培养成全方位复合型人才有一定的积极意义。
主观能动性也叫自觉能动性，是人类特有的能力与活动。发挥主观能动性是用科学理性的眼光去发现问题、解决问题，用辩证唯物主义和严