環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價課程教學(xué)研究

張莉麗+孔慧敏+李靜+張耀文+谷洪彪

[摘 要]環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價是地下水科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)核心課，在水文地質(zhì)工作中占有非常重要的地位，課程教學(xué)注重理論與實際的結(jié)合。通過以防災(zāi)科技學(xué)院地下水科學(xué)與工程專業(yè)的環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價課程為依托，將該課程與其他專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，與專業(yè)實習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行融合，與實踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，從三個方面對該課程的教學(xué)改革進(jìn)行研究。通過實踐發(fā)現(xiàn)，這樣做不僅能夠調(diào)動學(xué)生的主觀主動性，而且對專業(yè)領(lǐng)域的實踐很有效果，它能夠使理論與實踐相互融合，讓學(xué)生在充分學(xué)習(xí)理論的條件下，更好地應(yīng)用與實踐，教學(xué)效果比較明顯。

[關(guān)鍵詞]環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價；教學(xué)研究；實踐教學(xué)

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）09-0051-03

環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價是地下水科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)核心課程，主要內(nèi)容是講述環(huán)境及其特征，包括大氣環(huán)境、聲環(huán)境、水體環(huán)境、土壤環(huán)境、固體廢棄物與環(huán)境等，并且對建設(shè)項目可能引起的上述環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害方面的內(nèi)容進(jìn)行評價，做到人與環(huán)境的和諧發(fā)展。學(xué)習(xí)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價，可以使學(xué)生了解與環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)的概念和法律法規(guī)，以及環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害評價的方法。它可以提高學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識，讓學(xué)生樹立可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，為其將來所從事的工作奠定基礎(chǔ)。

隨著人類社會的不斷發(fā)展以及高科技成果的不斷應(yīng)用，人類對礦產(chǎn)資源的利用和開發(fā)越來越廣泛，這導(dǎo)致環(huán)境和地質(zhì)問題凸顯，并且持續(xù)惡化。[1]這就對地下水科學(xué)與工程專業(yè)的教師和學(xué)生提出了新的要求：教師要與時俱進(jìn)，不斷增加自己的專業(yè)素養(yǎng)，緊跟時代步伐，解決現(xiàn)實社會的問題，然后教給學(xué)生解決這種問題的能力。但是如何使學(xué)生有效掌握環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價方面的內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，增加學(xué)生就業(yè)的競爭力，這是目前本課程教學(xué)急需解決的主要問題。眾所周知，現(xiàn)代社會對人才的需求越來越高，而高校責(zé)無旁貸的任務(wù)之一就是培養(yǎng)人才。國外大學(xué)教育的重點是對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，他們不僅重視理論知識的學(xué)習(xí)，也重視綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

目前，我們國家的各個高校對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)高度重視，采取各種形式的教學(xué)改革、教學(xué)手段、實踐活動、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合等方式，以便保障創(chuàng)新型人才的全面培養(yǎng)，滿足當(dāng)代社會對創(chuàng)新型人才的需求。總之，我國高等教育人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)之一就是對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。[2]

環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價課程共48學(xué)時，前30學(xué)時是以課堂授課為主，后18學(xué)時是以學(xué)生實踐為主。本文就該課程教學(xué)過程中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行了探討總結(jié)，將本課程與其他專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化，與專業(yè)實習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行了融合，與實踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合，從這三個方面的內(nèi)容對本課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革，以便達(dá)到提升教學(xué)質(zhì)量，提高實踐教學(xué)水平，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的，從而提高就業(yè)競爭力。目前，大學(xué)生畢業(yè)面臨的主要問題就是實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的不足，高校應(yīng)該將學(xué)生實踐能力的提高和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力作為宗旨。而本課程的授課教師應(yīng)該將培養(yǎng)并提高學(xué)生的實踐能力作為根本任務(wù)，從行業(yè)要求方面對課程的內(nèi)容進(jìn)行及時調(diào)整，優(yōu)化理論教學(xué)和實踐教學(xué)的時間分配，在保證理論教學(xué)學(xué)時的條件下，盡量在實踐教學(xué)中多讓學(xué)生參與，以提高學(xué)生的實際操作能力。這樣理論和實踐的有效結(jié)合，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。教師也必須做出相應(yīng)的改變，包括教學(xué)思想、教學(xué)方法、教學(xué)手段等，只有改變固有的陳舊思想，不斷改變教學(xué)方法和教學(xué)手段，并且針對本課程的特點，進(jìn)行項目的案例分析，這樣才能夠切實提高學(xué)生的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)。[3]

一、與其他專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化

（一）與先導(dǎo)課程的銜接

環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價相關(guān)的前期課程包括：地震概論、普通化學(xué)、普通地質(zhì)學(xué)、物理化學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、水文地球化學(xué)、環(huán)境水化學(xué)、地下水動力學(xué)以及水環(huán)境監(jiān)測與評價等。

結(jié)合教學(xué)實踐，建議在普通化學(xué)、物理化學(xué)、水文地球化學(xué)課程中對環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價應(yīng)用到的知識點進(jìn)行講解，比如原生的水文地質(zhì)問題、水質(zhì)評價等，并在實踐課上有所體現(xiàn)。

地震概論、普通地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和巖石學(xué)作為地質(zhì)類的基礎(chǔ)課程，為地下水課程與工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)奠定了良好的地質(zhì)基礎(chǔ)。例如，地表水及地下水的地質(zhì)作用、構(gòu)造裂隙的發(fā)育、三大巖類的形成及其特征等，都是地下水化學(xué)成分形成的基礎(chǔ)條件，為地下水環(huán)境影響評價以及地質(zhì)災(zāi)害評價奠定了基礎(chǔ)。

水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、水文地球化學(xué)、地下水動力學(xué)和水環(huán)境監(jiān)測與評價這幾門課程中，前三門作為專業(yè)基礎(chǔ)課，后一門作為專業(yè)選修課，與環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價的教學(xué)聯(lián)系最為密切。比如對樣品進(jìn)行水質(zhì)分析，包括簡分析、全分析和專項分析三種。簡分析要在野外進(jìn)行，分析項目少，但要求快而及時，適用于初步了解大面積范圍內(nèi)各含水層中地下水的主要化學(xué)成分。專項分析的項目根據(jù)具體任務(wù)的需要而定，如進(jìn)行水化學(xué)找礦時，用高精度光譜儀著重分析所尋找的某些金屬離子，進(jìn)行水的放射性測定時，則著重分析某些放射性元素等。這時授課教師們要特別注意課堂教學(xué)中概念的統(tǒng)一。若要對一個地區(qū)的地下水環(huán)境進(jìn)行評價，首先要建立水文地質(zhì)概念模型，就是地下水動力學(xué)中學(xué)習(xí)的內(nèi)容。比如，首先要判斷是潛水含水層還是承壓水含水層，其次要判斷含水層性質(zhì)，包括含水層是否均質(zhì)、各向同性或者異性、厚度如何變化、分布面積多大、可否視為無限延伸等，還要查明補給、徑流和排泄條件等，這些都需要前期的知識儲備。

（二）與同期課程的有效結(jié)合

同期開設(shè)的課程有地下水污染原理及防治、專門水文地質(zhì)學(xué)，主要講授地下水污染的污染源、污染途徑以及地下水污染的危害及其防治方法。這與環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價的教學(xué)有交叉的部分，比如地下水污染的污染源、污染途徑等，這時授課教師之間應(yīng)多交流溝通，注意概念的吻合等。同時，在環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價的課堂教學(xué)中，教師應(yīng)將重復(fù)的知識點進(jìn)行刪減，以便提高課堂教學(xué)質(zhì)量。endprint

（三）為后續(xù)課程作鋪墊

與該課程聯(lián)系最緊密的后續(xù)專業(yè)課為地下水科學(xué)與工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計（論文）與畢業(yè)實習(xí)。因為在地下水科學(xué)與工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)時就有關(guān)于環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價的內(nèi)容，這需要學(xué)生自己去調(diào)查，并且撰寫報告。有些學(xué)生的畢業(yè)論文就是關(guān)于環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價方面的內(nèi)容。該課程作為地下水科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程，教師和學(xué)生都要非常重視。

二、與專業(yè)實習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行了融合

縱觀整個地學(xué)教育，大量研究表明[4][5][6][7]，實踐教學(xué)是培養(yǎng)人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，培養(yǎng)地學(xué)人才的重要途徑就是充分的實踐教學(xué)。[8][9][10][11][12]地下水科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)需要經(jīng)歷地學(xué)思維到專業(yè)思維再到專業(yè)綜合能力的過程，因此大一的認(rèn)識實習(xí)、大二的地質(zhì)教學(xué)實習(xí)、大三的專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)和大四的畢業(yè)論文實習(xí)所構(gòu)成的專業(yè)實踐教學(xué)體系是非常重要的。專業(yè)實習(xí)的好壞，合理與否，直接關(guān)系到本專業(yè)高素質(zhì)人才培養(yǎng)質(zhì)量的高低?？梢?，將實踐課程的內(nèi)容與環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價的理論教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，是提高課堂教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)實踐教學(xué)的有效方法。

（一）與大一認(rèn)識實習(xí)和大二地質(zhì)實習(xí)之間的關(guān)系

環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價課程是開設(shè)在大一的專業(yè)認(rèn)識實習(xí)和大二的地質(zhì)實習(xí)之后的專業(yè)核心課程，在進(jìn)行理論授課時，一定要結(jié)合野外實習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行講解。例如，在講授滑坡、海水入侵等環(huán)境地質(zhì)問題時，要聯(lián)系到地下水位的上升或者下降可能導(dǎo)致什么？讓學(xué)生們進(jìn)一步思考：如果地下水位上升，那么孔隙水的壓力是如何變化的？學(xué)生們經(jīng)過生產(chǎn)實習(xí)的環(huán)節(jié)就知道，這種情況下孔隙水壓力是增加的，這樣會導(dǎo)致巖體內(nèi)的有效應(yīng)力減小，從而導(dǎo)致巖體的變形和破壞。當(dāng)?shù)叵滤簧仙竭_(dá)臨界值時，會導(dǎo)致建筑物的變形破壞；當(dāng)?shù)叵滤簧仙降乇淼臅r候，會造成土地的潛育化等，這就會對農(nóng)業(yè)造成危害。有了這樣的引導(dǎo)，學(xué)生們就會自行推導(dǎo)出當(dāng)?shù)叵滤唤档蜁r，會導(dǎo)致水質(zhì)污染、地下洞室突水等一系列環(huán)境問題、地質(zhì)災(zāi)害問題、地形等自然地理因素對環(huán)境的影響等問題。這樣學(xué)生就有一種身臨其境的現(xiàn)實感，而不是停留在紙上談兵的空想上。

（二）在生產(chǎn)實習(xí)中加強應(yīng)用環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價知識

在地下水科學(xué)與工程專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)中，應(yīng)有意識地加強對環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價方面的知識應(yīng)用。例如，在抽水試驗的過程中分析地下水化學(xué)成分，陰陽離子的含量以及影響因素等；在秦皇島柳江盆地的水文地質(zhì)調(diào)查階段分析不同巖性的潛水含水層和承壓，地表水與地下水化學(xué)成分的特性，并且分析造成這些特性的原因；根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)，分析該地區(qū)的環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害問題等。

三、與實踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合

（一）熟練掌握環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價方面軟件的使用

由于環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價方面的內(nèi)容注重理論與實踐相結(jié)合，因此，教師應(yīng)要求學(xué)生掌握環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價相關(guān)的技能及模擬軟件的基本原理與操作，讓學(xué)生能夠運用這些軟件的模擬結(jié)果解決實際問題。

應(yīng)加強環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價實驗教學(xué)，尤其是對評價模擬軟件的教學(xué)與使用。目前比較實用的模擬軟件有GMS、GIS等，GMS軟件可以進(jìn)行地質(zhì)建模及地下水環(huán)境影響預(yù)測分析。熟練應(yīng)用MODFLOW、MT3DMS等模塊進(jìn)行地下水量、水質(zhì)的預(yù)測，能夠提高工作效率。利用 GIS 技術(shù)可以對地質(zhì)災(zāi)害的危險性和風(fēng)險區(qū)劃進(jìn)行分析研究，這對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價方面的研究提供了很好的技術(shù)支持。因此，在課時限制（即規(guī)定的學(xué)時）的基礎(chǔ)上，可篩選軟件的部分功能進(jìn)行基本原理及實例的操作，課下讓學(xué)生自主進(jìn)行軟件的實際操作與討論應(yīng)用。因為課堂時間畢竟是有限的，所以實踐時要對學(xué)生進(jìn)行分組，依照課程要求設(shè)計不同的實踐內(nèi)容，并進(jìn)行成果匯報。

（二）增加課程設(shè)計，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，探索開放式教學(xué)

應(yīng)以環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價的基礎(chǔ)理論為基礎(chǔ)，以能夠結(jié)合實際的環(huán)境問題為根本任務(wù)，以地下水科學(xué)與工程專業(yè)的研究熱點為依據(jù)設(shè)計課程，例如：討論人類活動對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響，以及由此產(chǎn)生的環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害問題，并且探討如何解決這些問題。這樣可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生可以通過各種渠道收集資料，比如圖書館、網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場調(diào)研等，最后要分組進(jìn)行匯報。比如讓學(xué)生做北京地鐵X號線XX段環(huán)境影響報告書，這樣學(xué)生就要開展現(xiàn)場踏勘和有關(guān)資料的收集工作，并進(jìn)行沿線水文地質(zhì)、城市生態(tài)環(huán)境及城市景觀、城市社會環(huán)境以及沿線聲環(huán)境、環(huán)境振動、電磁環(huán)境的現(xiàn)狀調(diào)查與監(jiān)測；對正在施工的地鐵和已經(jīng)開通運營的地鐵線路進(jìn)行施工期、運營期環(huán)境影響調(diào)查和類比測試；同時對沿線可能受項目建設(shè)影響的民眾和部分單位開展多形式的公眾參與問卷調(diào)查和座談會，并利用網(wǎng)絡(luò)和報刊傳媒發(fā)布項目信息，公開征集民眾意見。學(xué)生依據(jù)國家和北京市有關(guān)法規(guī)和技術(shù)規(guī)范，基于該工程的可行性研究設(shè)計文件，編制項目的環(huán)境影響報告書。當(dāng)然，鑒于條件限制，學(xué)生無法去現(xiàn)場踏勘，但是其余的工作學(xué)生可以根據(jù)教師提供的資料分組自行完成。這樣理論與實踐的結(jié)合能提高學(xué)生的興趣，為其將來工作打下良好的基礎(chǔ)。這種為學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中將實踐與理論結(jié)合提供更多平臺和機會的課程設(shè)置，培養(yǎng)了學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神，提高了學(xué)生解決問題的實際能力。[13]

四、結(jié)論

環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評價課程作為地下水科學(xué)與工程專業(yè)課程體系的重要構(gòu)成部分，在專業(yè)人才目標(biāo)培養(yǎng)上起著至關(guān)重要的作用。對課堂教學(xué)質(zhì)量的不斷改革，并將之與實踐教學(xué)內(nèi)容融合，能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強本門課程的實用性，使理論與實踐完美結(jié)合。這不僅取得了良好的教學(xué)效果，而且提高了地下水科學(xué)與工程專業(yè)的人才質(zhì)量，增加了學(xué)生的就業(yè)競爭力，這對培養(yǎng)學(xué)生的探究和創(chuàng)新能力有著重要的意義。

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[責(zé)任編輯：陳 明]endprint