淺析工程地質(zhì)課程的特點與教學(xué)方法

謝濤

（重慶交通大學(xué)河海學(xué)院，重慶 400074）

?

淺析工程地質(zhì)課程的特點與教學(xué)方法

謝濤

（重慶交通大學(xué)河海學(xué)院，重慶 400074）

摘要：文章分析了工程地質(zhì)課程的基本特點，在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了該門課程教學(xué)中需要特別注意的問題，以及學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的方法，其結(jié)果對從事工程地質(zhì)教學(xué)的青年教師具有一定的借鑒意義，同時對學(xué)生的學(xué)習(xí)具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)；教學(xué)方法；課程特點

引言

顧名思義，工程地質(zhì)從字面上理解包括兩層含義：一是工程；二是地質(zhì)。此處的工程指的就是人類工程活動，根據(jù)行業(yè)功能可以分為交通運輸工程、水利水電工程、礦業(yè)工程、化工冶煉工程、城鎮(zhèn)設(shè)施工程、國防基地工程、災(zāi)害防治及環(huán)境保護工程。而地質(zhì)是一門以地球為研究對象的學(xué)科，主要研究地球的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、地球形成與演化歷史以及地球表層各種作用、各種現(xiàn)象及其成因。由于目前所有的人類工程均建造上地殼淺表層，工程建筑與地質(zhì)體之間必然存在相互作用，因此工程地質(zhì)是一門研究的學(xué)科是高校中土木、水利等工程專業(yè)的學(xué)生的必修課程，文章簡要介紹了該門課程的特點，并分析了針對該門課程的教學(xué)中需要注意的問題，以及學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)方法。

一、工程地質(zhì)課程特點

縱觀全國高校，工程地質(zhì)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其授課對象主要為大一、大二的低年級學(xué)生，且屬于公共課范疇，即與工程相關(guān)的專業(yè)均需學(xué)習(xí)該課程。如我校土木工程學(xué)院的道路工程、橋梁工程、隧道及地下工程、建筑結(jié)構(gòu)工程4個專業(yè)采取大類招生，這4個專業(yè)的學(xué)生將在大一下學(xué)期學(xué)習(xí)該門課程，而河海學(xué)院的水利水電工程、港口航道與海岸工程2個專業(yè)將在大二下學(xué)期學(xué)習(xí)該門課程。由于課程性質(zhì)的限制，學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程的時候并沒有掌握相應(yīng)的工程結(jié)構(gòu)方面的專業(yè)知識，導(dǎo)致學(xué)生很難完全理解工程活動與地質(zhì)環(huán)境之間的相互制約關(guān)系。具體而言，該門課程具有以下一些特點。

（一）新概念、新名詞多

工程地質(zhì)學(xué)是一門以地質(zhì)學(xué)理論知識為基礎(chǔ)的應(yīng)用性學(xué)科，因此該門課程會涉及到許多地質(zhì)學(xué)中的基本概念、名詞等。如礦物、巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖、地質(zhì)作用、巖漿作用、變質(zhì)作用、地殼運動（構(gòu)造運動）、地震作用、風(fēng)化作用、地質(zhì)構(gòu)造、產(chǎn)狀、褶皺、斷層、節(jié)理、地層、巖體、結(jié)構(gòu)面、巖溶、崩塌、滑坡、泥石流、地下水、潛水、承壓水等。由于涉及的概念非常多，且每個概念下面還牽涉到許多次一級的概念，如褶皺又可分為背斜、向斜兩個基本類型，而按軸面產(chǎn)狀還可分為直立褶皺、傾斜褶皺、倒轉(zhuǎn)褶皺、平臥褶皺等。因此在教學(xué)過程中就必須將每個基本概念都講解透徹，這是利用理論知識分析具體工程問題的基礎(chǔ)。

（二）理論與實際結(jié)合緊密

工程地質(zhì)是一門理論與實際聯(lián)系得很緊密的課程，它是直接為工程建設(shè)服務(wù)的學(xué)科。在掌握地質(zhì)學(xué)方面的理論知識的基礎(chǔ)上，學(xué)生還必須掌握地質(zhì)環(huán)境對工程的影響。如三大類巖石各自的工程地質(zhì)特征、節(jié)理的統(tǒng)計與工程的關(guān)系、褶皺對工程建設(shè)的影響、斷層與地震與工程建設(shè)的關(guān)系、地下水對工程的影響、巖體的工程分類以及常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象（崩塌、滑坡、泥石流、巖溶）的危害與治理等。因此在教學(xué)過程中，講解完每個理論知識點后，還需要做專題分析，對每個地質(zhì)學(xué)基本概念可能引起的工程問題進行定性與定量的評價。如作者在講解沉積巖時，不僅講解了沉積巖的形成原因與過程、物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、常見的沉積巖等理論知識，還重點對學(xué)生講解了沉積巖的工程地質(zhì)性質(zhì)，使學(xué)生明白沉積巖中的硅質(zhì)、鈣質(zhì)碎屑巖類具有較高的強度；化學(xué)巖類雖然強度比較高，但是如果巖溶現(xiàn)象特別發(fā)育的情況下將對工程帶來許多不利影響（石芽地基、地面塌陷、滲漏問題等）；而粘土巖類遇水容易軟化，常構(gòu)成軟弱結(jié)構(gòu)面，邊坡巖體將沿之破壞。

（三）不同專業(yè)具有不同的側(cè)重點

由于工程結(jié)構(gòu)型式、規(guī)模的不同，地質(zhì)環(huán)境對工程活動的影響也將不同。針對我校的專業(yè)設(shè)置，與工程相關(guān)的專業(yè)主要可分為土木和水利兩大類，我校根據(jù)土木大類專業(yè)，以及水利水電工程、港口航道與海岸工程的專業(yè)特點，將工程地質(zhì)課程分為公路工程地質(zhì)和水利水電工程地質(zhì)兩門課程，所用教材分別為竇明健主編的公路工程地質(zhì)和楊連生主編的水利水電工程地質(zhì)。針對不同的專業(yè)，授課時作具體工程問題分析的側(cè)重點也將不一樣，水利類專業(yè)將重點分析壩基穩(wěn)定性問題和庫壩區(qū)滲漏問題，而土木類專業(yè)重點分析路基、橋梁、隧道的工程地質(zhì)問題。同時我校還針對測繪工程、交通工程專業(yè)開設(shè)了工程地質(zhì)選修課，由于這些專業(yè)的學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識偏弱，且絕大多數(shù)學(xué)生在未來并不會直接從事工程建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計、施工工作，因此授課的側(cè)重點也將不同，重點分析了地基、邊坡的工程地質(zhì)問題。

二、教學(xué)建議

（一）理論、實驗、實習(xí)相互結(jié)合

如前文所述，該課程是一門理論與實際結(jié)合得很緊密的課程，因此在教學(xué)過程中，除了課堂的理論教學(xué)外，還需進行一定的實驗、實習(xí)教學(xué)，如我校就開設(shè)了8個學(xué)時的實驗教學(xué)，主要講解內(nèi)容為礦物、巖石、地質(zhì)圖三方面的內(nèi)容，通過實際的礦物巖石標本，使學(xué)生對各種礦物與巖石有了感性認識，同時可以根據(jù)礦物的物理性質(zhì)，如形狀、顏色、條痕、光澤、硬度等對礦物進行鑒別，以及根據(jù)巖石的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征識別不同巖石。利用實際的地質(zhì)圖教會學(xué)生讀圖的方法，使學(xué)生掌握地層巖性以及各種地質(zhì)構(gòu)造在圖中的表示方法。再此基礎(chǔ)上，我校還安排學(xué)生前往重慶市北碚區(qū)觀音峽背斜進行為期半天的野外地質(zhì)實習(xí)，使學(xué)生將課本上學(xué)習(xí)的知識與實際聯(lián)系起來，通過現(xiàn)場教學(xué)，使學(xué)生明白了背斜的野外識別方法，各種巖石的識別方法，斷層與巖溶的基本特征，以及各類工程如橋梁、隧道及一般工民建筑物與地質(zhì)環(huán)境之間的關(guān)系。

（二）增強青年教師的工程經(jīng)驗

目前從事工程地質(zhì)教學(xué)的青年教師多為剛走出校門的年輕博士，部分青年教師求學(xué)期間的主要精力用于課題研究。在面對教學(xué)任務(wù)時，關(guān)于工程地質(zhì)課程的理論知識沒有太大的問題，但是實際的工程經(jīng)驗卻相對欠缺?；诖耍仨毺嵘嗄杲處熖幚砉こ虒嶋H問題的能力，因此我校也有相關(guān)的政策支持青年教師前往工程單位鍛煉實習(xí)，力爭讓學(xué)生在短期內(nèi)獲得一定的工程經(jīng)驗，從而提升青年教師的教學(xué)能力。

（三）主次分明、定性分析為主的教學(xué)方法

我校的工程地質(zhì)課程學(xué)時偏少（公路工程地質(zhì)和水利工程地質(zhì)的理論課分別為32學(xué)時和28學(xué)時），但是該門課程涉及的內(nèi)容卻比較繁多，因此在授課時一定要做到主次分明，作者在教學(xué)過程中重點講解了礦物巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)圖、地質(zhì)年代幾個專題，讓學(xué)生首先掌握地質(zhì)方面的基礎(chǔ)知識。而壩基穩(wěn)定性問題、庫壩區(qū)滲漏問題、路基橋梁工程地質(zhì)問題等內(nèi)容則講解得比較簡略，這主要是由于學(xué)生在大三的專業(yè)課程學(xué)習(xí)時也會涉及到這些內(nèi)容。同時在講解工程地質(zhì)分析方法時，重點講解了定性分析方法，如在講解邊坡穩(wěn)定性時，主要講了赤平極射投影方法，而省略了極限平衡分析法及有限元數(shù)值計算等定量計算方法，因為上述方法在大三的土力學(xué)和巖石力學(xué)等課程中有所涉及。

三、學(xué)習(xí)方法

（一）注重相關(guān)術(shù)語的對比與總結(jié)

由于本門課程涉及的概念、術(shù)語比較多，學(xué)生在學(xué)習(xí)時一定要注意學(xué)會歸納總結(jié)，將一些類似的概念進行歸納總結(jié)，對比記憶，如將節(jié)理、層理、片理、劈理、解理、頁理，層面、斷層面、節(jié)理面，沖積物、洪積物、坡積物、殘積物，巖層、地層、巖體、巖石等各自歸為一組，進行對比記憶，方便對地質(zhì)基礎(chǔ)知識的掌握。

（二）注重后期知識的回顧

由于學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程時，很多專業(yè)課程還沒有學(xué)，導(dǎo)致在分析具體的工程地質(zhì)問題時，部分學(xué)生對此的理解不夠深入。這就要求學(xué)生在大三或大四學(xué)完相應(yīng)的專業(yè)課程后，再返回來溫習(xí)該門課程的相關(guān)知識，這將取得意想不到的學(xué)習(xí)效果。比如，針對水利水電工程專業(yè)的學(xué)生在大三學(xué)習(xí)水工建筑物這門專業(yè)課程時，便可再將工程地質(zhì)的相關(guān)知識聯(lián)系時，如壩基穩(wěn)定、滲漏問題等。這些在當(dāng)時工程地質(zhì)課堂上可能理解得不夠透徹的內(nèi)容，當(dāng)學(xué)習(xí)完水工建筑物后，學(xué)生若能返回來對工程地質(zhì)中的相應(yīng)內(nèi)容進行溫習(xí)，那么學(xué)生一定會受益匪淺。

四、結(jié)束語

文章總結(jié)工程類專業(yè)均需學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課程——工程地質(zhì)的基本特點，主要包括以下三個特點：（1）新概念、新名詞多；（2）理論與實際結(jié)合緊密；（3）不同專業(yè)具有不同的側(cè)重點?；诖?，得到在教學(xué)過程中需要注重以下問題：（1）理論、實驗、實習(xí)相互結(jié)合；（2）增強青年教師的工程經(jīng)驗；（3）主次分明、定性分析為主的教學(xué)方法。最后對學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的方法進行了簡要評述，建議學(xué)生在學(xué)習(xí)中需：（1）注重相關(guān)術(shù)語的對比與總結(jié)；（2）注重后期知識的回顧。

參考文獻

［1］楊連生.水利水電工程地質(zhì)［M］.武漢：武漢大學(xué)出版社，2004.

［2］竇明健.公路工程地質(zhì)［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［3］王思敬.論人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境的相互作用及其環(huán)境效應(yīng)［J］.地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護，1997（1）：19-26.

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）14-0095-02

作者簡介：謝濤（1986-），男，土家族，重慶黔江，重慶交通大學(xué)，講師，博士，巖土與地質(zhì)工程。

Abstract:This paper analyzes the basic characteristics of engineering geology course，and on this basis，it concludes the problems need to be paid special attention to in the course of teaching and the methods of students learning the course.The result has certain reference significance for the young teachers and has a guiding significance for students.

Keywords:engineering geology；teaching methods；course characteristics