《工程地質(zhì)學(xué)》教學(xué)中的工程特性與教學(xué)新方法探討

趙洪寶，張嘉澔

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 能源與礦業(yè)學(xué)院，北京）

一 引言

《工程地質(zhì)學(xué)》是屬于《地質(zhì)學(xué)》知識(shí)體系內(nèi)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是采礦工程、地下工程及地下建設(shè)工程等專業(yè)的必修專業(yè)課[1]。該門課程的學(xué)習(xí)對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)土體和巖體兩種建筑基礎(chǔ)介質(zhì)工程地質(zhì)性質(zhì)的了解具有重要意義，同時(shí)又是廣大學(xué)生們應(yīng)用所學(xué)工程地質(zhì)學(xué)知識(shí)的解題、實(shí)習(xí)重要應(yīng)用陣地。因此，講授清楚工程地質(zhì)學(xué)知識(shí)，改變工程地質(zhì)學(xué)的抽象特點(diǎn)，通過(guò)改革教學(xué)手段提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)生們對(duì)知識(shí)的掌握程度，探索具有時(shí)代特點(diǎn)的新教學(xué)手段是工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)中需亟待解決的迫切問(wèn)題。

二 工程地質(zhì)學(xué)課程的教學(xué)特點(diǎn)

《工程地質(zhì)學(xué)》在學(xué)科門類上應(yīng)屬于《地質(zhì)學(xué)》范疇。因此，該門課程除具有《地質(zhì)學(xué)》的共同特點(diǎn)外[2-4]，還具有自身固有的特殊之處，主要表現(xiàn)在：

（1）《工程地質(zhì)學(xué)》最突出的特點(diǎn)就是“工程”特性，這提高了對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置要求。在大學(xué)本科的教學(xué)過(guò)程中，大多數(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程是以純理論講述為主的課程，極少出現(xiàn)應(yīng)用性極強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。而《工程地質(zhì)學(xué)》這一課程作為一門特殊的專業(yè)基礎(chǔ)課，就表現(xiàn)出了極強(qiáng)的“工程”特性和應(yīng)用要求，如在講述完畢土和巖石的基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué)性質(zhì)后，緊跟其后的就是所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用與實(shí)踐，如斜坡問(wèn)題分析、活斷層與地震、工程地質(zhì)勘察等內(nèi)容，都是對(duì)已學(xué)內(nèi)容和知識(shí)的綜合運(yùn)用，同時(shí)也對(duì)野外工程識(shí)別的能力要求也較高，這就極大提高了對(duì)課程教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置的要求。

（2）《工程地質(zhì)學(xué)》涉及到的建筑介質(zhì)復(fù)雜且特性相反，這增加了教師講授難度和學(xué)生理解難度?！稁r石力學(xué)》和《土力學(xué)》這樣的專業(yè)基礎(chǔ)課往往僅涉及一種建筑介質(zhì)，如《巖石力學(xué)》的巖石和《土力學(xué)》的土；而《工程地質(zhì)學(xué)》則涉及到了地殼內(nèi)所包含的各類建筑介質(zhì)，如巖石、土和介質(zhì)中的液體、氣體等，然而巖石的性質(zhì)和土的性質(zhì)是截然不同的，最突出的表現(xiàn)則是二介質(zhì)力學(xué)特性研究中正負(fù)號(hào)的規(guī)定，截然相反；且工程地質(zhì)學(xué)中最不可忽略的就是水等介質(zhì)液體對(duì)介質(zhì)物理、化學(xué)的作用。一門課面對(duì)三相介質(zhì)、具有兩種截然不同的理論，這增加了課程的講述難度，更容易使學(xué)生們產(chǎn)生概念的混淆，這無(wú)形中增加了教師的講授難度和學(xué)生的理解難度。

（3）《工程地質(zhì)學(xué)》適用專業(yè)范圍廣，根據(jù)適用專業(yè)的不同，教學(xué)內(nèi)容也必須側(cè)重不同，這增加了講授教師的適應(yīng)能力和應(yīng)變能力的要求?！豆こ痰刭|(zhì)學(xué)》適用的專業(yè)包括傳統(tǒng)的采礦工程、地下建筑工程，還有新興的新能源科學(xué)與工程、地下碳儲(chǔ)集工程等專業(yè)，這些專業(yè)涉及到的科學(xué)問(wèn)題針對(duì)的建筑介質(zhì)和關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題完全不同，故《工程地質(zhì)學(xué)》課程體系和講述內(nèi)容也應(yīng)適應(yīng)調(diào)整。如采礦工程主要涉及巖石和礦山壓力問(wèn)題，則基礎(chǔ)理論講述應(yīng)以巖石介質(zhì)為主，水對(duì)介質(zhì)的影響基本可以忽略；而地下建筑工程主要涉及到的介質(zhì)是土，則基礎(chǔ)理論講述應(yīng)以土介質(zhì)為主，水對(duì)土工程地質(zhì)性質(zhì)的影響則必須重視；新能源開發(fā)專業(yè)主要涉及到不同埋深范圍內(nèi)能源開發(fā)通道的拓展和穩(wěn)定，則應(yīng)將巖石與土兩種介質(zhì)放在并重層次講述，工程應(yīng)用更應(yīng)對(duì)地層內(nèi)問(wèn)題采用“深”與“淺”結(jié)合開展。

（4）《工程地質(zhì)學(xué)》知識(shí)對(duì)學(xué)生們的想象和分析能力要求較高，這增加了講授教師的教學(xué)難度和學(xué)生們的領(lǐng)會(huì)難度。《工程地質(zhì)學(xué)》是集基礎(chǔ)理論知識(shí)講述與知識(shí)工程應(yīng)用于一身的專業(yè)基礎(chǔ)課，這就要求講授教師既要把基礎(chǔ)知識(shí)講述清楚，又要充分結(jié)合工程實(shí)例，突出理論與生產(chǎn)實(shí)際工程的結(jié)合；這也要求學(xué)生們必須高效率的掌握老師講授的基礎(chǔ)知識(shí)，且具備無(wú)實(shí)物情況下運(yùn)用知識(shí)分析具體工程問(wèn)題的能力，更深層次的是于野外工程現(xiàn)場(chǎng)能夠?qū)⒐こ虇?wèn)題歸結(jié)為所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用上來(lái)。因此，這就要求講授教師必須具有充足相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備和良好的語(yǔ)言表達(dá)能力、工程問(wèn)題分析解決能力；這就要求學(xué)生必須精力集中，以較高的學(xué)習(xí)熱情投入到學(xué)習(xí)中來(lái)，具備較強(qiáng)的無(wú)實(shí)物分析能力和所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，具備知識(shí)遷移和問(wèn)題聯(lián)想能力，這都是對(duì)《工程地質(zhì)學(xué)》教學(xué)與學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)提出的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

（5）《工程地質(zhì)學(xué)》知識(shí)的時(shí)代性要求高，知識(shí)更新速度快、工程實(shí)例革新快，這增加了講授教師的知識(shí)更新能力和緊貼生產(chǎn)實(shí)際方面的要求。《工程地質(zhì)學(xué)》是以解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)的專業(yè)基礎(chǔ)課，其知識(shí)體系中基礎(chǔ)知識(shí)部分具有明顯的經(jīng)典性特性，而工程實(shí)用與解題應(yīng)用部分章節(jié)則具有明顯的時(shí)代性，該部分內(nèi)容要求講授教師要根據(jù)不同時(shí)代工程發(fā)展的實(shí)際情況，及時(shí)更新相關(guān)知識(shí)和工程實(shí)例，并要緊扣工程實(shí)例的發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展方向，有重點(diǎn)的、及時(shí)地更新相關(guān)知識(shí)，使之能夠適應(yīng)未來(lái)《工程地質(zhì)學(xué)》面對(duì)對(duì)象的各項(xiàng)要求。因此，這就給講授教師提出了及時(shí)擴(kuò)充知識(shí)儲(chǔ)備、及時(shí)更新知識(shí)結(jié)構(gòu)、及時(shí)掌握行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)、及時(shí)了解行業(yè)新進(jìn)展、更多涉獵未來(lái)發(fā)展方向等方面的要求，也對(duì)講授教師授課內(nèi)容與科學(xué)研究工作提出的新的更高要求。

三 《工程地質(zhì)學(xué)》授課對(duì)象的特點(diǎn)分析

進(jìn)入新時(shí)代的新階段后，各個(gè)大學(xué)都面對(duì)著個(gè)性十足的新一代大學(xué)生，在這些“新大學(xué)生”身上暴露出了許多新的特點(diǎn)[5-6]，這其中既包括有利于知識(shí)學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)，又包括可降低學(xué)習(xí)效率的缺點(diǎn)。作為授課教師必須充分把握“新大學(xué)生”的特點(diǎn)和心里特征，才能有的放矢、因材施教，提高授課效果。

（1）“新大學(xué)生”最突出的特點(diǎn)之一是缺乏“奉獻(xiàn)意識(shí)”，表現(xiàn)為對(duì)艱苦專業(yè)不感興趣、不能適應(yīng)。采礦工程、地下工程及地下建設(shè)工程等專業(yè)是傳統(tǒng)意義上的“艱苦專業(yè)”，未來(lái)就業(yè)后的工作環(huán)境可能與新時(shí)代大學(xué)生的要求存在一定差距，這就導(dǎo)致了新大學(xué)生對(duì)類似專業(yè)不感興趣，對(duì)類似專業(yè)涉及課程的抵觸和拒絕，表現(xiàn)為類似專業(yè)課堂教學(xué)效果差、學(xué)生學(xué)習(xí)效率低、學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)要求高、專業(yè)課不及格率高，等等。

（2）“新大學(xué)生”最突出的特點(diǎn)之一是自我意識(shí)強(qiáng)，凡事以自我為中心，包括在上課學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。新大學(xué)生的強(qiáng)烈自我意識(shí)是“獨(dú)生子女”導(dǎo)致的必然產(chǎn)物，是時(shí)代造就的新特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在凡是從自我角度出發(fā)考慮問(wèn)題，要求他人適應(yīng)自己、要求環(huán)境適應(yīng)自己、要求外界條件適應(yīng)自己。課堂環(huán)節(jié)和知識(shí)學(xué)習(xí)上則表現(xiàn)為：要求知識(shí)對(duì)自己要有吸引力、要求講課內(nèi)容對(duì)自己的“胃口”、要求提供的教學(xué)實(shí)例自己感興趣、要求任課教師對(duì)自己有“眼緣”，否則極易表現(xiàn)出明顯的課堂氣氛沉悶、學(xué)習(xí)興趣不高、學(xué)習(xí)效率低下等。

（3）“新大學(xué)生”最突出的特點(diǎn)之一是“新”，這個(gè)層面包括兩層次意義，即本質(zhì)新和更新快。目前，各個(gè)學(xué)校招收的大學(xué)本科生都是“00”后，這是新世紀(jì)的第一代人，他們的身上無(wú)處不體現(xiàn)出明顯的“本質(zhì)新”這一特點(diǎn)，包括新的穿衣打扮、包括新的行為方式、包括新的處事方法、包括新的思維活動(dòng)等；而除了本質(zhì)新外，更新快也是一個(gè)顯著特征，主要表現(xiàn)為這代大學(xué)生對(duì)外界新事物接收快、接受快、融入快、更新也快。課堂環(huán)節(jié)和知識(shí)學(xué)習(xí)上則表現(xiàn)為：對(duì)新知識(shí)認(rèn)知快、對(duì)新實(shí)例進(jìn)入快、對(duì)新體系融入快，這是有利于教學(xué)的一面；而若知識(shí)稍微經(jīng)典枯燥、工程實(shí)例略微陳舊，則很快表現(xiàn)出課堂不活躍、精神不集中、學(xué)習(xí)不認(rèn)真等情況。

（4）“新大學(xué)生”最突出的特點(diǎn)之一是“不含蓄”[7-8]，即直抒胸臆而毫無(wú)任何忌諱。含蓄一直以來(lái)被認(rèn)為是中華民族的傳統(tǒng)美德，是我們一直引以為豪的民族特點(diǎn)。但隨著時(shí)代的發(fā)展和中西文化的交流、交融，“新大學(xué)生”們?cè)絹?lái)越缺乏含蓄的特點(diǎn)，甚至“直率”的令人尷尬，如表達(dá)滿足情緒時(shí)的興高采烈、表達(dá)不滿情緒時(shí)的直截了當(dāng)、反映存在問(wèn)題時(shí)的毫無(wú)顧忌、處理問(wèn)題時(shí)的行為乖張，等等。課堂環(huán)節(jié)和知識(shí)學(xué)習(xí)上則表現(xiàn)為：感興趣的內(nèi)容課堂提問(wèn)過(guò)多甚至影響正常教學(xué)秩序、不感興趣的內(nèi)容直接選擇“課堂休息”甚至逃課、直接指出授課教師講課過(guò)程中存在的瑕疵、直接表達(dá)對(duì)授課教師的不滿，等等。

四 《工程地質(zhì)學(xué)》教學(xué)技術(shù)與方法探討

時(shí)代在前進(jìn)，科學(xué)知識(shí)也在不斷的進(jìn)步和發(fā)展，加之新時(shí)代的大學(xué)生也具有明顯不同于以往學(xué)生的獨(dú)特個(gè)性和顯著特點(diǎn)，這均要求我們必須不斷的更新教學(xué)方法和教學(xué)手段[9]，以提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。對(duì)于《工程地質(zhì)學(xué)》這類傳統(tǒng)應(yīng)用性學(xué)科，應(yīng)盡量做到以下幾點(diǎn)：

（1）要不斷更新“學(xué)生特點(diǎn)”知識(shí)庫(kù)，以適應(yīng)學(xué)生們的“發(fā)展”。雖然《工程地質(zhì)學(xué)》是經(jīng)典的課程體系，但其面對(duì)的授課對(duì)象卻是“三年一代人”的新新人類大學(xué)生，他們的思維已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化，思考問(wèn)題的方式方法已明顯異于以往，解決問(wèn)題的入手角度也明顯區(qū)別于以往，這些新的變化還將不斷變化并伴隨于整個(gè)課程的教學(xué)過(guò)程中。因此，要想提高學(xué)生們的課程學(xué)習(xí)興趣和課程學(xué)習(xí)效率，掌握授課對(duì)象的心理變化和思維變化是第一要?jiǎng)?wù)。只有準(zhǔn)確把握這些變化，才能有的放矢，才能精準(zhǔn)施教，才能事半功倍，才能不斷的提高授課效果，才能不斷的提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率，并最大程度適應(yīng)“新大學(xué)生”們表現(xiàn)出的新要求。

（2） 要不斷更新“工程實(shí)例”去適應(yīng)學(xué)生們的“求新欲”?！豆こ痰刭|(zhì)學(xué)》自成為一門新學(xué)科以來(lái)，就承擔(dān)著解決工程建設(shè)領(lǐng)域復(fù)雜地質(zhì)問(wèn)題的重任，這就導(dǎo)致了各新工程涉及到的工程地質(zhì)問(wèn)題不斷的融入到《工程地質(zhì)學(xué)》的知識(shí)體系中，以往傳統(tǒng)的經(jīng)典實(shí)例已無(wú)法適應(yīng)新的科學(xué)知識(shí)，再用之也無(wú)法表征該類新的工程問(wèn)題的特點(diǎn)，故更新課程中的工程實(shí)例是課程知識(shí)體系發(fā)展進(jìn)步的需要；而21 世紀(jì)的大學(xué)生是“新新人類”，他們對(duì)知識(shí)的理解和接受效率受知識(shí)新穎程度的直接影響，再用以往相對(duì)陳舊的經(jīng)典工程實(shí)例講授相關(guān)知識(shí)，將會(huì)加大降低學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情，將無(wú)法激發(fā)學(xué)生們的求知欲，故以“與時(shí)俱進(jìn)”的工程實(shí)例剖析《工程地質(zhì)學(xué)》的經(jīng)典知識(shí)，是新時(shí)代大學(xué)生們的強(qiáng)烈要求，并最大程度避免被“新大學(xué)生”們直抒胸臆。

（3）要不斷更新“教學(xué)手段”去適應(yīng)學(xué)生們的“求變欲”?！豆こ痰刭|(zhì)學(xué)》是一門解決現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)學(xué)科，其具有經(jīng)典性和時(shí)尚性特點(diǎn)。所謂“經(jīng)典性”指的是該學(xué)科的理論體系的經(jīng)典性，這是強(qiáng)力支撐這門學(xué)科獨(dú)立的基礎(chǔ)，具有強(qiáng)烈的真知屬性；所謂“時(shí)尚性”則指的是該門學(xué)科對(duì)新出現(xiàn)工程地質(zhì)問(wèn)題的適應(yīng)性，這是保障該門學(xué)科永葆青春的動(dòng)力所在。因此，學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)該門課程時(shí)將面臨矛盾心理，既要敬畏經(jīng)典又期待變化，這就要求廣大任課教師必須運(yùn)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段適應(yīng)這些新的要求，對(duì)于經(jīng)典知識(shí)的講授，要注重板書、推導(dǎo)等經(jīng)典教學(xué)手段的運(yùn)用與保持；對(duì)于工程實(shí)例，要注意三維影像、動(dòng)漫和數(shù)值技術(shù)的運(yùn)用，使新知識(shí)有新手段去適應(yīng)教學(xué)的新要求，特別是對(duì)于那些需要學(xué)生親自動(dòng)手參與的問(wèn)題分析、實(shí)例解析，最好可以結(jié)合3D 打印類新技術(shù)，使學(xué)生親自參與其中，以增加學(xué)生們的感性認(rèn)識(shí)，并最大程度地適應(yīng)“新大學(xué)生”們的本質(zhì)新特點(diǎn)。

（4）要不斷更新課程“知識(shí)體系”去適應(yīng)學(xué)生們面對(duì)的“就業(yè)形勢(shì)”。21 世紀(jì)已經(jīng)吹響了向“深地、深海、深空”進(jìn)軍的號(hào)角，學(xué)生們將來(lái)的就業(yè)方向也將更多的涉及到這些新的領(lǐng)域。進(jìn)入“三深”領(lǐng)域后，《工程地質(zhì)學(xué)》將面臨更多新問(wèn)題，如深地、深海的工程地質(zhì)學(xué)問(wèn)題，深空的介質(zhì)屬性問(wèn)題等。因此，要不斷的將發(fā)布出來(lái)得新發(fā)現(xiàn)和新研究成果補(bǔ)充到課程的知識(shí)體系里去，使學(xué)生們現(xiàn)在開始就可以在知識(shí)體系里接觸、理解“三深”領(lǐng)域的學(xué)術(shù)前沿和研究動(dòng)態(tài)，使他們對(duì)將來(lái)可能涉獵的工作環(huán)境、研究對(duì)象具有初步的認(rèn)識(shí)和了解，在調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)新知識(shí)的普及，使他們?cè)趯W(xué)到新知識(shí)的同時(shí)，了解一部分“就業(yè)方向”的新動(dòng)向，達(dá)到教學(xué)事半功倍的良好效果，并最大程度地適應(yīng)“新大學(xué)生”們的更新快特點(diǎn)。

五 結(jié)語(yǔ)

《工程地質(zhì)學(xué)》是復(fù)雜的基礎(chǔ)應(yīng)用學(xué)科，是諸多專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)。如何教授好該門課程，在最大程度上提高學(xué)習(xí)效率，為學(xué)生們夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、擴(kuò)展學(xué)術(shù)視野，是廣大授課教師的責(zé)任和義務(wù)。隨著目前新興教學(xué)手段的不斷興起，我們也具有的提高教學(xué)水平的深厚可用資源和廣闊實(shí)戰(zhàn)舞臺(tái)，只要能夠充分調(diào)動(dòng)可用的教學(xué)資源和教學(xué)手段，相信《工程地質(zhì)學(xué)》的事情一定能夠干好！