淺談《工程地質(zhì)學(xué)》應(yīng)用型教學(xué)改革

韓美蓮

【摘 要】高等學(xué)校要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，向應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方向轉(zhuǎn)變。而《工程地質(zhì)學(xué)》正是在這一背景下的需加強(qiáng)實(shí)踐型教學(xué)的課程。本文通過工程案例，分析了《工程地質(zhì)學(xué)》的實(shí)踐教學(xué)在現(xiàn)代工程建設(shè)領(lǐng)域中的重要性，并總結(jié)了《工程地質(zhì)學(xué)》的實(shí)踐教學(xué)思路。

【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì)學(xué)；工程實(shí)踐；教學(xué)改革

【Abstract】Practical teaching will be reinforced in higher school.And cultivating practical talents will be the key direction.“Engineering geology”is just the course which needs reinforcing the practical teaching.According to the engineering case，this paper has analysed the importance of practical teaching of“Engineering geology”in the modern engineering construction field.And the thinking of practical teaching has been summarized.

【Key words】Engineering geology；Engineering practice；Educational reform

根據(jù)我國2010-2020年中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要，全國高等學(xué)校結(jié)合專業(yè)和人才培養(yǎng)要求，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，向應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方向轉(zhuǎn)變。應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的目標(biāo)突出表現(xiàn)為培養(yǎng)具備繼續(xù)學(xué)習(xí)能力的高素質(zhì)應(yīng)用型、技術(shù)技能型、復(fù)合型人才。而《工程地質(zhì)學(xué)》正是在這一背景下的需要加強(qiáng)實(shí)踐型教學(xué)的課程。在工程建設(shè)領(lǐng)域，無論是建筑工程、道路工程，還是水利水運(yùn)工程和礦業(yè)工程，大量成功或失敗工程案例都表明只有充分重視建（構(gòu)）筑物所處的地質(zhì)環(huán)境，協(xié)調(diào)人、工程與環(huán)境的關(guān)系，才可能得到自然的尊重，創(chuàng)造人類歷史的文明。正是認(rèn)識到這一點(diǎn)，各大院校中相關(guān)專業(yè)開設(shè)有《工程地質(zhì)學(xué)》這門課程，也足以顯示了該課程的專業(yè)基礎(chǔ)性和重要性。

1 工程地質(zhì)學(xué)在應(yīng)用型本科教學(xué)中的定位

《工程地質(zhì)學(xué)》是研究和解決與工程建設(shè)相關(guān)的地質(zhì)問題，為工程建設(shè)服務(wù)的一門學(xué)科，是工程地質(zhì)專業(yè)的一門重要專業(yè)課，也是巖土工程、礦業(yè)工程等其他非地質(zhì)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課[3]，與工程建設(shè)活動緊密的結(jié)合在一起。各種大型工程活動都在一定的地質(zhì)環(huán)境中才能進(jìn)行，研究工程建設(shè)與地質(zhì)環(huán)境之間的相互制約、相互影響就是工程地質(zhì)學(xué)的主要內(nèi)容。因此，《工程地質(zhì)學(xué)》運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理論和方法研究地質(zhì)環(huán)境，查明地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)律和防治對策，以確保工程建設(shè)安全、經(jīng)濟(jì)和正常運(yùn)行。工程地質(zhì)學(xué)的主要內(nèi)容包括多個(gè)方面，如巖土體的屬性、地殼的動力地質(zhì)作用、工程穩(wěn)定性等等。工程地質(zhì)學(xué)的研究方法也是多種多樣的，有地質(zhì)學(xué)方法、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場測試方法、計(jì)算和模擬方法等等。按照以“建設(shè)工程中的工程地質(zhì)問題”為目標(biāo)，課程所構(gòu)建的框架和內(nèi)容如圖1。

2 工程建設(shè)中的地質(zhì)問題

《工程地質(zhì)學(xué)》這門課程實(shí)踐性較強(qiáng)[4-5]，涉及到的工程地質(zhì)問題非常廣泛，如與生產(chǎn)建設(shè)緊密相關(guān)的建筑工程、采礦工程、水利水電工程、交通運(yùn)輸工程等都與工程地質(zhì)問題緊密聯(lián)系（圖2）。

發(fā)生的地質(zhì)問題主要有區(qū)域穩(wěn)定問題，如活斷層、地震、水庫誘發(fā)地震、砂土液化和地面沉降等等。搞清楚這些地質(zhì)問題發(fā)育的規(guī)律性，對于工程建設(shè)選址具有重要意義。另外還有巖土體穩(wěn)定性問題，如斜坡穩(wěn)定、洞室穩(wěn)定、地基巖土體穩(wěn)定的成因、發(fā)展史和力學(xué)機(jī)制的分析等，這些用于具體場地穩(wěn)定性評價(jià)具有重要意義。工程地質(zhì)問題還包括與地下滲流有關(guān)的巖溶滲漏分析和滲透變形分析；與侵蝕堆積有關(guān)的河流侵蝕堆積和海湖邊岸磨蝕堆積等等問題。工程建設(shè)過程中工程地質(zhì)問題時(shí)刻都在發(fā)生，影響和改變著我們的生活。下面以實(shí)例說明工程地質(zhì)問題在生活中的體現(xiàn)。

甘肅舟曲縣于2010年8月突發(fā)特大泥石流災(zāi)害，人員損失慘重。據(jù)地質(zhì)專家分析此次災(zāi)害的發(fā)生與該區(qū)的地理環(huán)境以及該區(qū)的氣候特點(diǎn)相關(guān)。該區(qū)地勢西北高、東南低，垂直高差大，氣候垂直變化顯著，而且災(zāi)害發(fā)生前突降暴雨，正是這些地質(zhì)條件的變化促發(fā)泥石流的發(fā)生。因此工程地質(zhì)問題中斜坡穩(wěn)定性問題的專項(xiàng)研究對于減少或預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害具有指導(dǎo)意義。

日本于2011年3月發(fā)生9級地震，地震引發(fā)了大規(guī)模海嘯，造成重大人員傷亡。據(jù)美國地質(zhì)勘探局分析，此次地震由太平洋板塊和北美板塊的運(yùn)動所致。太平洋板塊每年相對于北美板塊向西運(yùn)動數(shù)厘米，太平洋板塊在日本海溝俯沖入日本下方，并向西侵入歐亞板塊，此次大地震正是運(yùn)動過程中積累的能量突然釋放導(dǎo)致的結(jié)果。因此工程地質(zhì)問題中區(qū)域穩(wěn)定性的活斷層問題的研究對于近些年頻發(fā)的地震問題具有一定的工程意義。

另外北京地區(qū)2012年7月份遭受強(qiáng)暴雨之后，多處路面出現(xiàn)規(guī)模較大的天坑，嚴(yán)重影響到市民的出行，天坑的出現(xiàn)同樣屬于工程地質(zhì)災(zāi)害問題是本課程研究的內(nèi)容之一。所以工程地質(zhì)問題存在于人類建設(shè)的方方面面，當(dāng)今學(xué)好《工程地質(zhì)學(xué)》這門課程是解決此類問題的首要前提。

3 工程地質(zhì)的教學(xué)實(shí)踐思路

3.1 工程地質(zhì)教學(xué)中所存在的問題

1）重理論輕實(shí)踐方面。

2）按傳統(tǒng)教學(xué)和思路進(jìn)行，過于強(qiáng)調(diào)單一的地質(zhì)學(xué)，未能與工程地質(zhì)相結(jié)合，（換句話就是現(xiàn)在的教學(xué)仍按地質(zhì)學(xué)專業(yè)的要求去教學(xué)，未與工程結(jié)合，這會導(dǎo)致課時(shí)不夠，同時(shí)學(xué)生學(xué)的無趣）。

3）于課程的重視不夠，認(rèn)為工程地質(zhì)與專業(yè)關(guān)聯(lián)不大。

3.2 工程地質(zhì)教學(xué)實(shí)踐思路

1）輕地質(zhì)重工程地質(zhì)，突出與工程的相關(guān)性。

2）實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施。

針對周邊環(huán)境遭受破壞的影響，目前大多學(xué)校找到典型的地質(zhì)剖面較難。除了常規(guī)的地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象實(shí)習(xí)，還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的特點(diǎn)，有針對性地進(jìn)行地質(zhì)實(shí)習(xí)，如與建設(shè)單位相聯(lián)系，在揭開地表的時(shí)候看一些相關(guān)的地質(zhì)現(xiàn)象；另一方面，與勘察單位相聯(lián)系，正確認(rèn)識地質(zhì)體和巖土體。

3.3 教、學(xué)相長

要成為合格的工程地質(zhì)工作者，一方面要具備較強(qiáng)的專業(yè)知識，同時(shí)還要有創(chuàng)新的思想和靈活的頭腦[6]，特別是在工程建設(shè)過程中，處理隨機(jī)出現(xiàn)的各種地質(zhì)問題，不僅需要有工程地質(zhì)知識的靈活運(yùn)用，還要有多學(xué)科理論的融合與提升的能力，因此，在《工程地質(zhì)學(xué)》這門課程的教學(xué)過程中要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生做好這樣幾點(diǎn)：首先，做到基礎(chǔ)地質(zhì)知識要扎實(shí)；第二，是積累豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；第三，分析工程地質(zhì)問題要思路周密，遇事沉穩(wěn)且果斷。因此要培養(yǎng)出優(yōu)秀的工程地質(zhì)人員應(yīng)該從教與學(xué)兩個(gè)方面入手：

1）教

（1）課堂

《工程地質(zhì)學(xué)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，所以不能脫離實(shí)際案例而單純講授抽象的理論知識。如講授巖石的分類、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征時(shí)，要結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場講解當(dāng)其作為建筑材料、地基、邊坡與洞室圍巖時(shí)對工程性質(zhì)的不同要求等。在講授滑坡、崩塌、泥石流等現(xiàn)象對工程的影響時(shí)，更要結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行具體的分析，讓授課不再是抽象而空洞的理論。

（2）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

學(xué)院為方便學(xué)生認(rèn)識和鑒定常見造巖礦物及三大類巖石，投資購買全套的礦物和巖石標(biāo)本，并全面開放實(shí)驗(yàn)室。讓學(xué)生有較多機(jī)會接觸、認(rèn)識、鑒定標(biāo)本，學(xué)生之間相互交流討論實(shí)驗(yàn)體會，對常見造巖礦物及巖石的主要特征熟記于心。

（3）實(shí)踐環(huán)節(jié)

工程地質(zhì)實(shí)習(xí)地點(diǎn)選擇地層出露比較完全，地質(zhì)現(xiàn)象比較豐富、與課堂內(nèi)容結(jié)合緊密的基礎(chǔ)工程建設(shè)工地。通過實(shí)習(xí)使學(xué)生更加深入的理解課堂上講授的抽象理論，并學(xué)會結(jié)合實(shí)際分析工程建設(shè)與地質(zhì)條件的關(guān)系，熟悉工程建設(shè)中常見的地質(zhì)條件并給以正確的評價(jià)和合理的處理方法。

2）學(xué)

學(xué)生既是教學(xué)的載體，更是學(xué)習(xí)的主人，只有調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，才會培養(yǎng)出優(yōu)秀的工程地質(zhì)工作者。

（1）培養(yǎng)一名優(yōu)秀工程地質(zhì)工作者是一個(gè)長期的過程，所以在學(xué)習(xí)過程中要有耐心和信心。每一個(gè)人的成功都是從點(diǎn)點(diǎn)滴滴累積的。

（2）大腦中知識的增長是累進(jìn)的過程，工程地質(zhì)學(xué)是一門綜合學(xué)科，因此與地質(zhì)學(xué)科相關(guān)聯(lián)的以及與工程建設(shè)相關(guān)的學(xué)科都應(yīng)該打好基礎(chǔ)，作為工程地質(zhì)學(xué)課程的鋪墊。

（3）不能忽略實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生們在實(shí)踐中加深對理論知識的理解。要意識到地質(zhì)工作的復(fù)雜性和靈活多變性。

3）考核

本課程強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合，教師結(jié)合實(shí)際的工程地質(zhì)問題，強(qiáng)調(diào)互動性和問題實(shí)質(zhì)的理解。每位同學(xué)的成績由三部分綜合構(gòu)成，即：

（1）期末考試卷面成績（50%）；

（2）課堂討論及考勤（20%）；

（3）案例分析作業(yè)成績（30%）。

成績分為五個(gè)等級：優(yōu)秀（90分以上）、良好（80-89分）、中等（70-79分）、及格（60-69分）、不及格（60分以下）。

4 結(jié)語

《工程地質(zhì)學(xué)》是非地質(zhì)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，本課程學(xué)時(shí)不多，但課程內(nèi)容涵蓋廣、教學(xué)內(nèi)容比較抽象，所以教學(xué)過程是一個(gè)不斷完成挑戰(zhàn)的過程。在教學(xué)過程中， 教師首先要培養(yǎng)學(xué)生具備工程地質(zhì)的思維和創(chuàng)新的能力， 使學(xué)生學(xué)會工程地質(zhì)思維方法， 讓學(xué)生們的創(chuàng)新能力得到充分的發(fā)展。同時(shí)也要保證足夠的工程地質(zhì)實(shí)踐課時(shí)，參觀現(xiàn)場并搜集相關(guān)的工程地質(zhì)案例，從而培養(yǎng)出具有綜合素質(zhì)的高級工程技術(shù)人才。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉海燕，呂大煒，王東東，劉瑩，王平麗，田紅.多門課程融合的教學(xué)方法研究——以《煤地質(zhì)學(xué)》課程為例[J].教育教學(xué)論壇，2016（4）16：171-173.

[2]呂大煒，王東東，李增學(xué)，等.“多學(xué)科一體化”地質(zhì)教學(xué)模式及其應(yīng)用——以“巖相古地理”教學(xué)為例[J].高等理科教育，2014（4）：112-117.

[3]徐文杰.工程地質(zhì)教學(xué)改革、創(chuàng)新與MOOC建設(shè)——以清華大學(xué)《工程地質(zhì)》課程為例[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2015，S1.123.

[4]李增升，田磊.工程地質(zhì)課程實(shí)踐性教學(xué)淺析[J].內(nèi)江科技，2015（7）：145-146.

[5]師偉，徐一灃，鮑國.《工程地質(zhì)》課程實(shí)踐教學(xué)改革探討[J].新課程（教育學(xué)術(shù)），2011（1）：39.

[6]李忠建，周麗霞.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的工程地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)方法探討[J].教育現(xiàn)代化，2015（11）：108-110.

[7]汪演強(qiáng).工程地質(zhì)學(xué)的教學(xué)改革研究[J].高等建筑教育，2013，22（3）：91-92.

[責(zé)任編輯：田吉捷]