面向國家發(fā)展需求的《環(huán)境地質學》課程教學改革探討

張 毅

（蘭州大學地質科學與礦產(chǎn)資源學院 甘肅·蘭州 730000）

地質環(huán)境是各種自然資源的提供者，也是人類生產(chǎn)、生活與從事各種社會活動的空間場所。隨著世界人口增長、資源短缺和全球經(jīng)濟不斷發(fā)展，地質環(huán)境問題日趨嚴重，引發(fā)災難的頻率、復雜性、范圍和破壞能力也相應的急劇增加，直接威脅人類生命和財產(chǎn)安全，造成重大損失。地質環(huán)境問題遍布全世界，我國是世界上地質環(huán)境問題種類最齊全、分布最廣泛、危害最嚴重的國家之一，日益頻發(fā)的地質環(huán)境問題使得人類、社會-經(jīng)濟/文化面臨巨大風險。

2013年國家提出“一帶一路”倡議，提出為國際間互通有無架設了一條現(xiàn)代化發(fā)展之路。2018年3月第十三屆全國人大一次會議將“國土資源部”職責整合，組建“自然資源部”，充分體現(xiàn)了當前國家新的戰(zhàn)略規(guī)劃。習近平總書記在2016年指出：“向地球深部進軍是我們必須解決的戰(zhàn)略性問題”，黨的十八大和十九大把城鎮(zhèn)化提升到國家發(fā)展戰(zhàn)略，2017年李克強總理也在國務院政府報告中強調：“統(tǒng)籌城市地上地下建設，加強城市地質調查”，環(huán)境地質問題研究已經(jīng)成為國家城鎮(zhèn)發(fā)展需要解決的首要任務。習近平總書記在2018年10月10日主持召開中央財經(jīng)委員會第三次會議上強調：“加強自然災害防治關系國計民生，要建立高效科學的自然災害防治體系，提高全社會自然災害防治能力，為保護人民群眾生命財產(chǎn)安全和國家安全提供有力保障”。因此，國家發(fā)展戰(zhàn)略的實施急需大批環(huán)境地質學方面專業(yè)人才，急需加強環(huán)境地質學教學，培養(yǎng)地理學、地質學和環(huán)境科學的綜合性人才勢在必行。

1 課程設置需求

如何正確認識地質環(huán)境，理解和面對地質環(huán)境問題？面對地質環(huán)境問題應采取怎樣的措施或方法進行自救或互救？如何減輕地質環(huán)境問題的危害和損失？這一系列問題是環(huán)境地質學的核心，課程將針對這些問題，首先總體介紹環(huán)境地質學形成的背景和研究主題，闡述環(huán)境地質學基礎理論，從地球系統(tǒng)科學角度解釋地質環(huán)境，地質環(huán)境問題的類型和防止途徑，以及我國面臨的主要地質環(huán)境問題；然后為了拓寬基礎，圍繞每一種地質環(huán)境問題開展分述，詳細介紹相關概念、類型、我國的地質環(huán)境問題分布、成因和發(fā)生機理以及防治措施等。國內外許多大學都開設了《環(huán)境地質學》或類似課程，并廣受歡迎，對于提高學生的科學認識、綜合分析、風險管理能力等具有重要作用。大學通常在大三開設此課程，考慮到一些學生在此之前并未修讀關于地質學的課程，地質學基礎比較薄弱，可以說是零基礎。所以，在設置課程內容時，需要重點先為學生設置有關地學課程，講授地球的物質構成、地質運動、地質構造、地震和火山等地質學基礎知識。另外，還需要針對此課程設置一些實踐學時，通過帶引學生去往野外直接觀察地層剖面、地質結構、泥石流、滑坡、地裂縫、地面塌陷等地質災害治理現(xiàn)場，從而讓他們更為深刻理解并掌握該課程知識點。

傳統(tǒng)環(huán)境地質學目前主要集中于課堂相關理論的講述，并且以教師授課為主，這嚴重影響了課堂效率和學生學習的主觀能動性，學生對于現(xiàn)實中的地質環(huán)境問題沒有具體印象，無法提升其課堂興趣。而且目前該課程教學專業(yè)多為地質學專業(yè)，教學內容側重于地質學專業(yè)理論，對于環(huán)境專業(yè)聯(lián)系不大，而且實踐教學較少，缺乏多學科交叉技術和理論。為了充分調動學生興趣，提高學生綜合素質和國際競爭能力，急需開展《環(huán)境地質學》教學改革，引進先進教學理念，綜合野外實踐教學和課程思政教學，充分發(fā)揮工程地質學、自然地理學、人文地理學、環(huán)境科學、遙感科學以及先進的IT技術科學等學科交叉優(yōu)勢，跨學科交叉思考分析的綜合技能，提升學生對地質環(huán)境問題的認知，培養(yǎng)具有實際應用能力和國際視野的創(chuàng)新性和應用型人才。

2 環(huán)境地質學課程建設與教學改革目標

地質環(huán)境問題直接威脅人類生命和財產(chǎn)安全，造成重大損失。正確認識和理解地質環(huán)境問題的原因、過程及其影響，減小對人類生產(chǎn)生活的影響和損失，促進人與地質環(huán)境協(xié)調發(fā)展是當前面臨的重要課題。

《環(huán)境地質學》是一門由地球科學、社會科學、環(huán)境科學以及現(xiàn)代科學技術基礎上發(fā)展而來的交叉學科，其主要研究了自然地球系統(tǒng)中的水圈、大氣圈、巖石圈及生物圈，以及人類活動和自然系統(tǒng)互相作用和發(fā)展演變過程。該課程教學內容涉及到了基礎地質學、地球化學、環(huán)境工程學、環(huán)境科學、工程地質學、水文地質學等多門學科知識，重點關注環(huán)境系統(tǒng)中化學、物理、生物間的相互作用，偏向于人類活動對于自然環(huán)境帶來的影響，比如因為人類活動而帶來的崩塌、滑坡、地面塌陷、海水入侵及土壤污染等，這都是對人類的長遠發(fā)展具有巨大影響的重大環(huán)境問題，同時針對上述環(huán)境問題提出相應的解決措施?！董h(huán)境地質學》是一門環(huán)境科學和工程專業(yè)的專業(yè)課程，課程開設的主要目的是為讓學生通過學習，了解地質資源開發(fā)利用和地質環(huán)境問題間存在的關聯(lián)，了解形成地質災害的原理、分布規(guī)律、預防和防止方案，培養(yǎng)學生對改進、利用、保護地質環(huán)境的思維意識及防災意識。因此，本課程改革旨在進一步提高學生對地質環(huán)境問題及其對人類的影響、人類活動對地質環(huán)境的影響和人與地質環(huán)境的協(xié)調發(fā)展的認識和理解，通過實踐教學和啟發(fā)式教學，加強培養(yǎng)學生獨立思考、全面思考及應用所學知識解決具體問題的能力。

3 課程改革方案

3.1 教學內容優(yōu)化

在備課階段，查閱大量資料，與相關學課教師討論，掌握學科最新發(fā)展動態(tài)和需求，豐富和精煉課堂內容。課堂講授要注重案例教學，結合課堂所要講授的地質環(huán)境問題，以典型社會事實案例為主題，詳細分析相關地質環(huán)境問題的特征、類型、形成條件、發(fā)生機理、時空分布和防治方式，并適當加入課程思政的教學思路。例如在講解“地震”這一章內容時，以2008年汶川地震為主題，通過學生在地震時的個人經(jīng)歷描述提升問題討論和學習興趣，利用地震期間的相關災害和救援事件的照片引導學生關心自身周邊與自己密切相關的地質環(huán)境問題，引起對人類命運共同體和個人社會責任感的思考，進一步結合汶川地震的危害對地震要素、特點、形成機理、發(fā)生原因和地震防范等進行典型案例和全國乃至全球地震相關特點的講述，注重表述的語言、語氣和用詞。

3.2 啟發(fā)式、探究式教學

為了調動和培養(yǎng)學生自主學習、獨立思考、綜合思考及利用所學知識解決問題的能力，采用啟發(fā)式、探究式教學方式。首先根據(jù)教學內容的進度和要求，在每節(jié)課針對典型地質環(huán)境問題案例凝練出與當前實際緊密結合的討論主題，向學生講解主題含義及需要思考和解決的問題，然后讓學生課后以小組為單位，查閱文獻資料，了解該地質環(huán)境問題的產(chǎn)生背景、形成的原因及存在的問題，并嘗試提出解決問題的辦法。以此來提升學生自主思考的能力，鍛煉其查閱資料、總結資料的能力，培養(yǎng)其邏輯思維，從背景—特點—形成條件—發(fā)生過程—危害方式—預防，形成整套的調查、思考和解決地質環(huán)境問題的能力。

3.3 翻轉課堂混合式教學

通過啟發(fā)式、探究式教學，完成了學生的概念和問題探索，進一步翻轉課堂，進行學生展示和應用及師生討論混合教學。學生以小組為單位對自由探索成果進行PPT匯報展示，教師基于課程知識點引導匯報小組和聽眾進行討論交流。教師融入學生探討中，對于學生討論中遇到的問題，給予及時幫助，引導學生改正對知識的錯誤認知，補充知識的理解缺陷，真正把學生推到學習的主體地位。同時，通過觀看其他學生和小組的展示，學習其總結知識、解決問題和演講的優(yōu)勢，彌補自身不足。學生在此過程中領略自主學習的樂趣和成就感，增強自信心。

3.4 野外體驗和實踐教學

知識和能力來源于實踐，實踐是檢驗真理的唯一標準。利用本課程建設團隊老中青教師結合的優(yōu)勢和相關科研項目“產(chǎn)—學—研”應用需求的便利，以蘭州市附近典型地質環(huán)境問題為案例，進行野外體驗和實踐教學，通過野外觀察和感受實際地質環(huán)境問題，輔以教師對問題的講解，加深學生對地質環(huán)境問題的特點、危害、形成條件、發(fā)生機理等的認識和理解。通過對已有地質環(huán)境問題防治工程的參觀和講解，培養(yǎng)學生思考和解決實際問題的能力。

3.5 課程考核標準改革

大學課程以往的考核方式大多數(shù)是閉卷考試，一般是60%的期末考試成績與40%的平時考勤成績組成。因為《環(huán)境地質學》課程內容涉及面較廣，知識點較多，學生死記硬背是無法取得良好的學習成效的?？梢园言撜n程的成績構成改動成50%的期末考試成績與50%的平時考勤成績，后者主要包括學生日常出勤率、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)完成情況、小組探討發(fā)言積極性等。另外，期末考試也可以采取開卷方式，讓學生自帶資料入考場，試題主要是主觀分析題型，例如針對西南喀斯特石漠化治理、土壤污染防治、水資源開發(fā)利用、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用等當前國內外都重點關注的環(huán)境問題。通過合理設置考試題型，對學生是否已經(jīng)理解并真正掌握了地質環(huán)境問題形成的原理、分布規(guī)律、預防治理方式等多方面進行檢驗，考查學生是否可以靈活運用所學知識來分析并化解今后工作中可能會遇到的地質問題。

4 結論

培養(yǎng)具有多學科知識和技能的環(huán)境地質學綜合性人才，符合我國多個發(fā)展戰(zhàn)略和社會人才的需求，也是新的學科增長點。環(huán)境地質學課程的建設和教學改革也應當受到高校地質類和環(huán)境類專業(yè)教學的重視，著力于培養(yǎng)具有地質學、地理學和環(huán)境科學綜合知識的實踐性人才。國家發(fā)展需求下的環(huán)境地質學教學核心是培養(yǎng)學生認識、分析和解決地質環(huán)境問題的能力，環(huán)境地質學的課程建設和教學改革應當兼顧理論與實踐教學的各個環(huán)節(jié)，在課堂教學過程中發(fā)現(xiàn)和解決問題，優(yōu)化教學內容，開展啟發(fā)式、探究式教學，并結合翻轉課堂混合式教學以及野外體驗和實踐教學，達到夯實基礎、培養(yǎng)自主學習、強化全面思考問題應用所學知識解決地質環(huán)境問題的能力。