礦業(yè)類高校土木工程專業(yè)工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)改革探討

郭志飚 王炯

【摘要】礦業(yè)類高校具有明顯的行業(yè)特色，工程地質(zhì)學(xué)作為土木工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程為學(xué)好學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程意義重大。本文結(jié)合礦業(yè)類高校的學(xué)科特點(diǎn)，探討工程地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容和主要任務(wù)，結(jié)合工程實(shí)例、研究成果和教學(xué)方法等方面進(jìn)行探討，對礦業(yè)類高校工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)改革作出貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】礦業(yè)高校 工程地質(zhì)學(xué) 教學(xué)改革

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）04-0248-01

中國礦業(yè)大學(xué)（北京）作為傳統(tǒng)的煤炭系統(tǒng)高等院校的代表，具有百年的辦學(xué)歷史，行業(yè)特色明顯，在人才培養(yǎng)和課程設(shè)置等方面積累較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。但近年來，由于學(xué)科專業(yè)設(shè)置調(diào)整和就業(yè)等方面的影響，原來的礦山建設(shè)專業(yè)在煤炭行業(yè)“十年困難時(shí)期”均已相繼調(diào)整或與土木工程合并，逐漸失去了煤炭行業(yè)特色。因此，給礦業(yè)類高校土木工程專業(yè)的工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)改革帶來了極大的挑戰(zhàn)[1～2]。本文將結(jié)合礦業(yè)類高校特色，探討土木工程專業(yè)工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)改革的方向和內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的地質(zhì)學(xué)思維，[3]為更好的培養(yǎng)相關(guān)方面的專業(yè)人才提供基礎(chǔ)。

1.明確課程性質(zhì)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

工程地質(zhì)學(xué)是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠獲得工程地質(zhì)學(xué)方面的基本理論知識，掌握常見巖石類型、主要地質(zhì)構(gòu)造、土的工程特性、地下水的基本概念和分類、常見不良地質(zhì)現(xiàn)象及其對工程的影響，了解工程地質(zhì)原位測試方法、工程地質(zhì)勘查方法，熟悉常規(guī)的工程地質(zhì)實(shí)驗(yàn)方法，認(rèn)識工程地質(zhì)學(xué)在工程建設(shè)發(fā)展中的重要地位，并為今后從事該領(lǐng)域工程實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。

對于礦業(yè)類高校的土木工程專業(yè)，在講授普通工程地質(zhì)學(xué)的基本理論、基本概念和基本實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上，應(yīng)注重突出行業(yè)特色，補(bǔ)充礦山建設(shè)和井巷工程等方面相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生掌握本行業(yè)有關(guān)工程地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)知識，了解行業(yè)的最新研究進(jìn)展，培養(yǎng)學(xué)生的興趣，能夠促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的改善和提高。如在講授“沉積巖的形成機(jī)理和形成過程”部分內(nèi)容時(shí)，引入煤礦常用的煤系綜合柱狀圖（圖1），通過柱狀圖中各巖層的上下關(guān)系說明巖層形成的先后順序和形成過程，不但使學(xué)生掌握了沉積巖的形成過程和典型巖石，同時(shí)讓學(xué)生了解了煤礦相關(guān)地質(zhì)圖件的識圖方法，更能使學(xué)生明白煤炭所賦存的巖層是最為典型的沉積巖地層。

圖1 煤系綜合柱狀圖

2.引入典型工程實(shí)例，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

工程地質(zhì)學(xué)是介于地學(xué)與工程學(xué)之間的一門邊緣交叉學(xué)科，主要研究與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問題，是服務(wù)于工程建設(shè)的應(yīng)用科學(xué)，因此，在課堂教學(xué)過程中應(yīng)緊密結(jié)合工程實(shí)例，采用啟發(fā)式教學(xué)，使學(xué)生能夠?qū)υ诠こ探ㄔO(shè)工程中遇到的地質(zhì)學(xué)問題有更深入的了解。以我國當(dāng)代四大工程之一的青藏鐵路為實(shí)例，青藏鐵路被譽(yù)為“天路”，是實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的標(biāo)志性工程，東起青海西寧市，南至西藏拉薩市，全長1956公里。其中，海拔4000米以上的路段960公里，多年凍土地段550公里，翻越唐古拉山的鐵路最高點(diǎn)海拔5072米，是世界上海拔最高、在凍土上路程最長、克服了世界級困難的高原鐵路。通過對上述工程實(shí)例的分析，學(xué)生更容易明白復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境對人類工程活動(dòng)的制約作用。同時(shí)，青藏鐵路的修建也對當(dāng)?shù)卦尽罢克{(lán)的天空、清澈的湖水、珍稀的野生動(dòng)物” 的天然生態(tài)環(huán)境造成了影響，使學(xué)生了解人類工程活動(dòng)對地質(zhì)環(huán)境也具有重大的影響。

另外，引入典型煤礦現(xiàn)場工程實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生對煤礦地質(zhì)工程方面相關(guān)知識學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生積極深入了解煤礦地質(zhì)學(xué)相關(guān)內(nèi)容。如在講授地質(zhì)構(gòu)造對工程的影響等內(nèi)容時(shí)，以煤礦地下開采過程中常見的斷裂構(gòu)造為工程實(shí)例，列舉因大型斷層對巷道穩(wěn)定性的影響，并造成巷道的嚴(yán)重變形和破壞，給正常的生產(chǎn)活動(dòng)帶來影響。

圖2 巷道穿過斷層造成破壞

3.結(jié)合最新研究成果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維

工程地質(zhì)學(xué)是一門重要的工程實(shí)用科學(xué)，因此，在講授典型工程地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象過程中，結(jié)合作者所從事的深部軟巖工程災(zāi)害控制研究方面的最新成果，介紹典型深部軟巖巷道工程的大變形現(xiàn)象（圖3），分析產(chǎn)生大變形災(zāi)害現(xiàn)象的工程地質(zhì)原因，得出其有效的控制對策，使巷道保持穩(wěn)定（圖4）。通過上述講解，培養(yǎng)學(xué)生的科研活動(dòng)的創(chuàng)新性思維，使學(xué)生了解科學(xué)研究的基本過程和研究方法，為學(xué)生今后從事相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。

圖3產(chǎn)生大變形破壞的巷道 圖4 采取有效控制對策后的巷道

4.主要結(jié)論

本文通過對礦業(yè)類高校土木工程專業(yè)工程地質(zhì)學(xué)的課程特點(diǎn)的簡要分析，提出了三方面的教學(xué)改革建議，即：明確課程性質(zhì)；優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容；結(jié)合最新研究成果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。通過上述改革進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且能夠更有針對性安排教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生有更大的收獲。

參考文獻(xiàn)：

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[3]曹麗文.工程地質(zhì)學(xué)思維方法培養(yǎng)的教學(xué)研究[J].中國地質(zhì)教育，2002，（4）：54-57