高職院校工程地質(zhì)課程教學(xué)改革探索

丑麗蕾

（內(nèi)蒙古交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 內(nèi)蒙古赤峰 024000）

引言

工程地質(zhì)學(xué)課程是運(yùn)用地質(zhì)學(xué)的基本原理為工程技術(shù)應(yīng)用服務(wù)的課程，著重探討地質(zhì)學(xué)理論基礎(chǔ)、巖石的工程特性、工程地質(zhì)調(diào)查、不良地質(zhì)現(xiàn)狀分析，及其對(duì)各類工程場(chǎng)地的危害及防治的理論和技術(shù)，把工程地質(zhì)學(xué)理論運(yùn)用到工程的設(shè)計(jì)、勘測(cè)、規(guī)劃、實(shí)施與維修中。對(duì)水利地質(zhì)工程專業(yè)的學(xué)生而言，工程地質(zhì)學(xué)課程是學(xué)生第一次接觸地質(zhì)學(xué)類課程，很多學(xué)生，尤其是在平原區(qū)域的學(xué)生，對(duì)工程地質(zhì)學(xué)的了解還不夠深入，無(wú)法對(duì)相應(yīng)的地質(zhì)學(xué)問(wèn)題形成一個(gè)清晰的認(rèn)知。如果課程只教授課本上的理論知識(shí)，沒(méi)有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多感官認(rèn)知，教學(xué)過(guò)程生硬且乏味，缺乏工程建設(shè)實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容，會(huì)給學(xué)生們?cè)斐梢环N學(xué)習(xí)高中地理的錯(cuò)覺(jué)。而且，由于教學(xué)考核評(píng)價(jià)方法以考查為主，在學(xué)習(xí)中常常無(wú)法受到學(xué)生的關(guān)注與重視，因此教學(xué)效果并不理想。畢業(yè)后，很多水利工程專業(yè)的學(xué)生都要參加水利工程的建設(shè)項(xiàng)目，這都要求很強(qiáng)的地質(zhì)工程學(xué)背景。所以，為了解決這些問(wèn)題，學(xué)校必須落實(shí)工程地質(zhì)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革實(shí)施方案，力求學(xué)生可以輕松掌握工程地質(zhì)必要的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)可以用專業(yè)語(yǔ)言描述和分析在未來(lái)的項(xiàng)目中可能會(huì)面臨的地質(zhì)工程問(wèn)題，并加以解決[1]。

一、高職院校工程地質(zhì)課程的教學(xué)特點(diǎn)

工程地質(zhì)學(xué)課程的主要目標(biāo)在于訓(xùn)練學(xué)習(xí)者查閱地質(zhì)數(shù)據(jù)、研究工程特征環(huán)境、處理工程實(shí)踐問(wèn)題等的實(shí)際能力，該課程涵蓋廣泛的知識(shí)層面，如地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、工程巖土科學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、工程地質(zhì)問(wèn)題和工程研究技術(shù)。由于學(xué)生在高中沒(méi)有地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的其他課程作為基礎(chǔ)知識(shí)的積累，因此大學(xué)課程必須涵蓋工程地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的全部基礎(chǔ)知識(shí)，包括地質(zhì)工程領(lǐng)域的基本理論和基本技術(shù)方法。該課程具有以下特點(diǎn)。

1.綜合性強(qiáng)

工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要涉及礦產(chǎn)與地質(zhì)、巖體工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)、不良地質(zhì)事件、工程地質(zhì)施工管理等方面，所講授的知識(shí)點(diǎn)較多，且要求掌握的知識(shí)面較廣，綜合性較強(qiáng)。

2.濃縮性強(qiáng)

工程地質(zhì)學(xué)課程中的第一章通常是課程的重點(diǎn)。例如，礦物和巖石第一章包括地質(zhì)學(xué)和巖石力學(xué)的主要內(nèi)容，關(guān)于地下水的章節(jié)將在后續(xù)的水力學(xué)課程中詳細(xì)介紹，地下室圍巖的穩(wěn)定性將在巖石力學(xué)中詳細(xì)討論，巖土工程章節(jié)是巖土工程專業(yè)課程的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容[2]。

3.實(shí)踐性強(qiáng)

地質(zhì)工程課程內(nèi)容抽象，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。學(xué)生只有多看多體驗(yàn)，才能真正理解這些觀點(diǎn)洞見(jiàn)的內(nèi)涵。例如，用肉眼識(shí)別礦物和巖石，使用地質(zhì)指南針，閱讀和繪制地質(zhì)圖等，學(xué)生必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和動(dòng)手實(shí)踐才能進(jìn)一步掌握其中的要領(lǐng)。

4.應(yīng)用性強(qiáng)

身為土木工程技術(shù)的專業(yè)人才，唯有掌握工程地質(zhì)知識(shí)，才能夠合理利用工程研究成果，更全面地考慮工程建設(shè)中的地質(zhì)要求與地質(zhì)環(huán)境等因素，確保在施工過(guò)程中不發(fā)生重大工程問(wèn)題，推動(dòng)工程地質(zhì)項(xiàng)目的成功運(yùn)行。

二、高職院校工程地質(zhì)課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升以及建筑工程項(xiàng)目的發(fā)展，在工程建設(shè)過(guò)程中所出現(xiàn)的地質(zhì)問(wèn)題也日漸增加。對(duì)于畢業(yè)生而言，當(dāng)面臨實(shí)際工程地質(zhì)問(wèn)題時(shí)，他們無(wú)法把理論知識(shí)有效地運(yùn)用于項(xiàng)目建設(shè)中，這就體現(xiàn)出了地質(zhì)工程教育過(guò)程中存在的問(wèn)題，大致分為以下幾個(gè)方面。

1.前導(dǎo)課程設(shè)置不合理

工程地質(zhì)作為地質(zhì)學(xué)的一門分支課程，其前導(dǎo)課程有地質(zhì)基礎(chǔ)、水文地質(zhì)基礎(chǔ)、土壤力學(xué)、巖石力學(xué)等課程，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，這些前導(dǎo)課程的編排卻并不合理。比如，根據(jù)西藏大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程專業(yè)最新培養(yǎng)計(jì)劃，工程地質(zhì)課程僅在大一就開(kāi)始教授，這將導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法有效理解和掌握一些工程地質(zhì)術(shù)語(yǔ)的概念，教學(xué)效果達(dá)不到預(yù)期。在目前的工程地質(zhì)教學(xué)過(guò)程中，就研究巖石的物理力學(xué)參數(shù)而言，學(xué)生若未學(xué)習(xí)巖石力學(xué)相關(guān)課程，將無(wú)法進(jìn)一步掌握上述參數(shù)的具體內(nèi)涵與應(yīng)用機(jī)理。另外，在對(duì)滑坡穩(wěn)定性的測(cè)算過(guò)程中，學(xué)生不但要了解巖土物理力學(xué)的具體內(nèi)涵，還要掌握相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)能力（包括Excel、JAVA編程語(yǔ)言等）。如果前導(dǎo)課程安排不合理，這將導(dǎo)致許多教學(xué)任務(wù)不能順利開(kāi)展，勢(shì)必影響學(xué)生的專業(yè)知識(shí)水平[3]。

2.課程學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多

近年來(lái)，高職院校專業(yè)學(xué)分制政策的落實(shí)，在一定程度上減少了上課的學(xué)時(shí)。例如，筆者所在學(xué)校的土木工程地質(zhì)課程時(shí)間已壓縮至26學(xué)時(shí)。要在限定的課堂時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，教師不得不對(duì)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)進(jìn)行削減，這會(huì)導(dǎo)致理論知識(shí)教學(xué)不足，降低課堂教學(xué)的效率。受課時(shí)壓縮影響最大的是實(shí)踐教學(xué)，工程地質(zhì)學(xué)科需要結(jié)合具體的案例進(jìn)行講解，這可以讓學(xué)習(xí)者有效消化理論知識(shí)。因此，在巖土和采礦的教學(xué)中，學(xué)生需要親自觀察巖土，體驗(yàn)礦石，才能深入了解其內(nèi)涵。此外，對(duì)于各類地質(zhì)災(zāi)害的教學(xué)還需要豐富的實(shí)踐案例加以融合，借助實(shí)踐操作，他們不但能夠較好地了解基礎(chǔ)知識(shí)，而且能夠更進(jìn)一步地認(rèn)識(shí)在未來(lái)施工過(guò)程中的可能遇到的問(wèn)題。

3.教學(xué)方式單一

在實(shí)際授課過(guò)程中，工程地質(zhì)學(xué)科教學(xué)以課堂為主，通過(guò)板書文字和圖畫對(duì)課本中的知識(shí)加以說(shuō)明，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者對(duì)課本知識(shí)的掌握缺乏直觀理解。比如，礦石和地質(zhì)的構(gòu)造、類型和特征只憑教科書中的描述遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，如果不結(jié)合圖像、視頻進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生很難完全理解這部分內(nèi)容。就此產(chǎn)生的結(jié)果是，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率低下，課堂氣氛沉悶，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)得不到充分的鍛煉。為此，教師要充分利用多媒體工具和網(wǎng)絡(luò)資源，特別是巖層形成過(guò)程、地下水流動(dòng)、常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害、工程地質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等內(nèi)容，要以計(jì)算機(jī)資源為基礎(chǔ)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[4]。

4.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)沒(méi)形成完整教學(xué)體系

工程地質(zhì)是一門與實(shí)際工程建設(shè)緊密聯(lián)系的課題，需要學(xué)習(xí)者在理解掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，借助實(shí)際教學(xué)活動(dòng)來(lái)消化這些內(nèi)容。不過(guò)，目前由于許多高職院校并沒(méi)有固定的土木工程地質(zhì)實(shí)踐路徑與課程實(shí)施指導(dǎo)書，教學(xué)執(zhí)行質(zhì)量也較差，為此他們往往不能及時(shí)將在課程中學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)踐操作中，由此影響了他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)際教學(xué)中的預(yù)期效果不理想，主要體現(xiàn)在如下三個(gè)方面：一是對(duì)基本地質(zhì)技能的掌握不夠深入，如野外地質(zhì)鑒定、指南針應(yīng)用等；二是對(duì)地質(zhì)勘探的實(shí)際技能未了解，包括塌方、泥石流的勘察技術(shù)；三是訓(xùn)練課時(shí)少，很多學(xué)生無(wú)法熟悉實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，實(shí)習(xí)作業(yè)質(zhì)量較差。

5.實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)可以讓學(xué)生更直觀地認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)工程地質(zhì)問(wèn)題，并積極尋求解決辦法，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。所以，建設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)習(xí)在所有工程地質(zhì)教學(xué)中都起著關(guān)鍵的作用。但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分高校地質(zhì)工程野外實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)較少，難以支付學(xué)生的交通和住宿費(fèi)用，對(duì)學(xué)生經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)方面的影響較大，直接導(dǎo)致實(shí)習(xí)時(shí)間減少。此外，由于經(jīng)費(fèi)不足導(dǎo)致實(shí)習(xí)教師數(shù)量嚴(yán)重短缺，同樣影響了教學(xué)質(zhì)量。工程地質(zhì)的教學(xué)方法獨(dú)特，必須結(jié)合參觀實(shí)踐進(jìn)行教學(xué)，實(shí)踐性課程側(cè)重于研究工程地質(zhì)的基本理論，如巖石形態(tài)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)災(zāi)害等，對(duì)地質(zhì)研究與工程實(shí)踐相結(jié)合的概念講解相對(duì)較淺，因此學(xué)生的科學(xué)與創(chuàng)新思維并未得到充分培養(yǎng)。

三、高職院校工程地質(zhì)課程教學(xué)改革措施

1.優(yōu)化課程編排，突出教學(xué)重點(diǎn)

大部分高職院校于大二下學(xué)期開(kāi)展工程地質(zhì)學(xué)科教學(xué)任務(wù)，學(xué)生在掌握了土力學(xué)、巖體力學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)等預(yù)備科目后再就學(xué)習(xí)工程地質(zhì)學(xué)。教師利用已有的理論知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生研究巖土的不同物理力學(xué)參數(shù)，并深入研究影響圍巖、路基（滑坡）等性能的作用原理，從而引導(dǎo)他們對(duì)滑坡、塌方體和滑坡體等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象展開(kāi)分析，使用Excel或Jsva編程語(yǔ)言分析其穩(wěn)定性，在不延長(zhǎng)學(xué)時(shí)的前提下，教師可將課程重心集中在關(guān)鍵內(nèi)容上。工程地質(zhì)教學(xué)的主要任務(wù)是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)工程中可能發(fā)生的各類地質(zhì)現(xiàn)象，并剖析各種工程中地質(zhì)問(wèn)題以及工程對(duì)環(huán)境的影響，并采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施。所以，在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)著重介紹各種地質(zhì)現(xiàn)象，工程出現(xiàn)問(wèn)題的原因、危害、誘發(fā)機(jī)理，以及工程穩(wěn)定性評(píng)估方法等，使學(xué)生把所學(xué)理論知識(shí)直接運(yùn)用于實(shí)際工程建設(shè)中，至于那些最基本的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，教師可適當(dāng)削減課時(shí)，讓學(xué)生簡(jiǎn)單了解即可。

2.課時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整

以目前大部分高職院校工程地質(zhì)學(xué)專業(yè)的32課時(shí)為例，應(yīng)將課時(shí)范圍適當(dāng)擴(kuò)大至45課時(shí)。其中，前25個(gè)課時(shí)的重點(diǎn)應(yīng)集中于地質(zhì)成因分類與工程地質(zhì)特點(diǎn)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地貌知識(shí)、地下水學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)等四大部分，其中對(duì)三大主要巖石特征學(xué)習(xí)必須結(jié)合一定的實(shí)驗(yàn)操作，教學(xué)時(shí)，教師必須結(jié)合基本知識(shí)點(diǎn)，給學(xué)生提出問(wèn)題，明確學(xué)生課后復(fù)習(xí)的重點(diǎn)；而后，教師應(yīng)根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)不良地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行6課時(shí)的簡(jiǎn)要介紹；感興趣的同學(xué)可以就地質(zhì)工程問(wèn)題進(jìn)行上網(wǎng)查詢，以PPT的方式展開(kāi)課堂交流，整個(gè)過(guò)程需要10個(gè)課時(shí)；最后用4個(gè)課時(shí)讓學(xué)生整理問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)，并和同學(xué)以及教師共同探討?？s短理論課堂時(shí)間，加大學(xué)生對(duì)實(shí)踐工作情況的探索與研究力度，將有助于學(xué)生把地質(zhì)理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際工作中，從而達(dá)到攻堅(jiān)克難的目的，同時(shí)給予學(xué)生整理知識(shí)點(diǎn)的時(shí)間也有利于學(xué)生找到不同知識(shí)點(diǎn)間的銜接聯(lián)系，從而切實(shí)地掌握重點(diǎn)內(nèi)容[5]。

3.優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容，充實(shí)教學(xué)方式

基于工程地質(zhì)專業(yè)的教育模式，整理補(bǔ)充教材內(nèi)容，并提高專業(yè)知識(shí)水平。教學(xué)內(nèi)容要根據(jù)項(xiàng)目案例改編，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者對(duì)課程的認(rèn)識(shí)，明確教學(xué)的意義。隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展，以及工程巖土學(xué)理論知識(shí)和技術(shù)手段的日益完善，課程內(nèi)容必須及時(shí)更新，加強(qiáng)對(duì)新科技的廣泛運(yùn)用。為在限定的課程學(xué)時(shí)內(nèi)提升教學(xué)效果，工程地質(zhì)學(xué)科多媒體教材的編制應(yīng)作為課堂教學(xué)的主要手段，課件的制作包括課程的理論內(nèi)容，文字不要過(guò)多，只表述知識(shí)點(diǎn)與關(guān)鍵詞即可，具體由老師自行編寫。多媒體課件的使用增強(qiáng)學(xué)習(xí)者對(duì)課堂知識(shí)的感知了解，教學(xué)內(nèi)容更加易于掌握和接受，也可以活躍課堂氣氛，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。視頻教學(xué)也可作為主要教學(xué)模式之一，介紹地球概況、巖漿、常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等視聽(tīng)教材。除了在部分課堂上進(jìn)行演示外，教師還可以在課后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向?qū)W生開(kāi)放，彌補(bǔ)課時(shí)短的不足，從基礎(chǔ)知識(shí)入手，逐步深化到實(shí)踐層面。

4.重視實(shí)踐教學(xué)

課堂教學(xué)方式由單一的灌輸式轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴胶陀懻撌?，采用教師少說(shuō)、學(xué)生多說(shuō)的教學(xué)模式，通過(guò)訓(xùn)練學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的思維，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考并解決問(wèn)題，在課堂上要突破重難點(diǎn)問(wèn)題，并根據(jù)這些問(wèn)題多布置課堂討論作業(yè)或課后習(xí)題。學(xué)生對(duì)于圖片和聲音的認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)大于語(yǔ)言，因此在介紹地質(zhì)專有名稱時(shí)要盡量用圖片講解，有關(guān)地質(zhì)機(jī)理的知識(shí)適當(dāng)通過(guò)動(dòng)畫或視頻方式展開(kāi)講解。這不但能夠有助于學(xué)習(xí)者直接理解抽象的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，同時(shí)也可以幫助學(xué)習(xí)者產(chǎn)生更深的印象。比如對(duì)于巖石與化石概念之間的區(qū)分，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，單靠文字是很難掌握的，但如果在介紹知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程中加入幾張圖片進(jìn)行對(duì)照，學(xué)習(xí)者將更容易掌握和記憶[6]。

5.加大實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)投入力度

工程地質(zhì)教學(xué)主要以實(shí)踐為主，現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)則是課程的主要部分。實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的高低直接影響著學(xué)生對(duì)工程地質(zhì)理論知識(shí)的掌握程度。要提高工程地質(zhì)學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量，實(shí)習(xí)費(fèi)用是最關(guān)鍵的因素，其中包括路費(fèi)、住宿費(fèi)，以及學(xué)習(xí)場(chǎng)地的建設(shè)以及購(gòu)買必要的學(xué)習(xí)設(shè)備等開(kāi)支。一般工程地質(zhì)實(shí)習(xí)最少要進(jìn)行5-6周的時(shí)間，并且實(shí)踐場(chǎng)地的建設(shè)也直接關(guān)系到實(shí)習(xí)的費(fèi)用以及質(zhì)量。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐中，教師會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單講解基礎(chǔ)知識(shí)，提出更多實(shí)際的問(wèn)題，例如現(xiàn)場(chǎng)故障中，可以問(wèn)學(xué)生如何判斷是正故障還是逆故障，有什么征兆。通過(guò)對(duì)這些實(shí)際問(wèn)題的思考，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)卷調(diào)查尋找答案，不僅鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，還可以提高理解問(wèn)題的能力。

結(jié)語(yǔ)

工程地質(zhì)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容包括工程理論基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐教學(xué)，內(nèi)容豐富、覆蓋面較廣。為了在限定時(shí)間內(nèi)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，教師應(yīng)在完善教學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)地方特色教學(xué)方法，著重講述當(dāng)?shù)爻Ｒ?jiàn)地質(zhì)情況，讓學(xué)生可以迅速消化理論知識(shí)。另外，教師要重視對(duì)學(xué)生的實(shí)踐性教育，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)技能，讓他們更快、更牢固地掌握地質(zhì)工程基礎(chǔ)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)培育復(fù)合型人才的目標(biāo)。