《農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理》案例庫(kù)建設(shè)探索與教學(xué)實(shí)踐
——以河北工程大學(xué)為例

劉 劍，王學(xué)文，朱兆群，沈文超，許 云

（河北工程大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038）

1 案例庫(kù)建設(shè)背景與意義

《農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理》作為河北工程大學(xué)資源與環(huán)境（地質(zhì)工程）領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生的主干課程，主要涉及廢棄礦山土地破壞與隱患治理、礦山土地修復(fù)技術(shù)、礦山土地復(fù)墾設(shè)計(jì)、礦山土地發(fā)展演化農(nóng)業(yè)誘導(dǎo)等方面，重視基本原理和方法的教學(xué)，以及工程設(shè)計(jì)、構(gòu)思創(chuàng)新等理論指導(dǎo)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，是一門(mén)與工程實(shí)踐結(jié)合性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課。目前形式單一的理論教學(xué)由于其感性認(rèn)識(shí)程度淺、與工程實(shí)踐結(jié)合程度差，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，理論方法機(jī)械套用，難以學(xué)以致用，創(chuàng)新性更無(wú)從談起。為解決上述教學(xué)難題，滿(mǎn)足該領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生工程實(shí)踐能力全面提高的要求，探索和引進(jìn)新的教學(xué)理論和方法十分必要。

案例教學(xué)是以學(xué)生為中心，以案例為基礎(chǔ)，通過(guò)呈現(xiàn)案例情境，將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而掌握理論、形成觀點(diǎn)、提高能力的一種教學(xué)方式。加強(qiáng)案例教學(xué)，是強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生實(shí)踐能力培養(yǎng)，推進(jìn)教學(xué)改革，促進(jìn)教學(xué)與實(shí)踐有機(jī)融合的重要途徑，是推動(dòng)專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式改革的重要手段[1]。

2 案例教學(xué)研究現(xiàn)狀

案例教學(xué)法于1870年由美國(guó)哈佛大學(xué)法學(xué)院提出和系統(tǒng)化，一經(jīng)推出就風(fēng)靡全世界。20世紀(jì)80年代，隨著改革開(kāi)放的步伐，案例教學(xué)法被引入我國(guó)，相較傳統(tǒng)的以教師為中心的重理論教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、重視師生雙向交流的案例教學(xué)模式引起廣大教育工作者的強(qiáng)烈反響。

在專(zhuān)業(yè)教育案例教學(xué)方面。由于社會(huì)科學(xué)理論知識(shí)比較晦澀難懂，案例教學(xué)早期多應(yīng)用于思想政治、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、管理學(xué)、法學(xué)等多個(gè)社會(huì)學(xué)科。如郭崇岳（1994）將案例教學(xué)應(yīng)用于思想政治教育理論課中，改變了單純傳授書(shū)本知識(shí)的教學(xué)方式，強(qiáng)化了能力的訓(xùn)練與培養(yǎng)，教學(xué)效果良好[2]。郝舉（1998）和李圖仁（2004）法律基礎(chǔ)課程與案例教學(xué)相結(jié)合，使抽象的法律知識(shí)形象化和具體化，活躍了課程氣氛，便于學(xué)生理解和掌握基本理論和觀點(diǎn)[3-4]。朱爾茜（2013）對(duì)我國(guó)金融學(xué)科案例教學(xué)的現(xiàn)狀和問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)案例庫(kù)質(zhì)和量的不足，以及教學(xué)雙方的能力與案例教學(xué)需求的不匹配，是造成金融學(xué)科案例教學(xué)發(fā)展不成熟的主要原因[5]。吳銀玲等（2018）結(jié)合專(zhuān)業(yè)建設(shè)和教學(xué)需求，建立了基于河北省社會(huì)工作實(shí)踐的教學(xué)案例庫(kù)，并探索了社會(huì)工作專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生案例教學(xué)模式[6]。地質(zhì)學(xué)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他學(xué)科，但案例教學(xué)在該學(xué)科領(lǐng)域的研究目前較少。如冶雪艷（2019）和閆佰忠（2022）就水文地質(zhì)相關(guān)課程的教學(xué)案例建設(shè)方案和教學(xué)模式進(jìn)行了探討，以期提高教學(xué)質(zhì)量，并推動(dòng)課程教學(xué)改革[7-8]。陳守余等（2020）在“礦產(chǎn)綜合勘查技術(shù)”教學(xué)中，通過(guò)典型找礦案例將課程知識(shí)點(diǎn)貫穿起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了理論性與實(shí)踐性的緊密結(jié)合，取得了較好的教學(xué)效果[9]。

綜上所述，不難發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)學(xué)案例教學(xué)研究目前主要集中在水文地質(zhì)學(xué)、勘查技術(shù)與工程等領(lǐng)域，而關(guān)于農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理等交叉學(xué)科的案例庫(kù)研究鮮見(jiàn)報(bào)道。

3 案例庫(kù)建設(shè)內(nèi)容

為了激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，結(jié)合《農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理》課程主要教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)從廢棄礦山土地破壞與隱患治理、礦山土地修復(fù)技術(shù)、礦山土地農(nóng)業(yè)復(fù)墾、礦山土地發(fā)展演化農(nóng)業(yè)誘導(dǎo)等4個(gè)方面，按照單一知識(shí)點(diǎn)案例和綜合性案例相結(jié)合的方式，編寫(xiě)了《農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理》典型工程案例庫(kù)。主要包括如下典型案例：

3.1 工程案例一：XX市東部礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理示范工程

治理區(qū)原為露天采石場(chǎng)，生產(chǎn)期間沒(méi)有采取任何治理措施，使得礦山地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境遭到了極大的破壞。區(qū)內(nèi)地貌和植被破壞嚴(yán)重，僅保存26.7%的原始地貌和自然景觀，現(xiàn)有采坑59個(gè)，采礦平臺(tái)200個(gè)，殘山94個(gè)，陡壁36條，崩塌隱患點(diǎn)22處，渣堆65個(gè)。

該治理工程方案的制定原則是消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，增加土地的可利用性。主要考慮兩個(gè)方面，一方面是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行治理，另一方面是地形平整修復(fù)。即在礦山地質(zhì)環(huán)境治理的基礎(chǔ)上對(duì)適合作為建設(shè)用地的地段進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐恋仄秸?，所采取的措施主要為土石方工程施工?/p>

通過(guò)本案例的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生對(duì)露天開(kāi)采方式形成的廢棄礦山形成震撼性的初步感官認(rèn)識(shí)，掌握開(kāi)采后形成采坑、殘山、陡壁、采礦平臺(tái)、渣堆等新型人工地貌特征的典型特征，掌握礦山地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查和評(píng)價(jià)方法，了解礦山恢復(fù)治理工程的常規(guī)設(shè)計(jì)原則和手段。

3.2 工程案例二：黃土莊—段甲嶺一線礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程

XX市東部礦區(qū)周邊皆為自然山體，一到春夏秋季呈現(xiàn)一片綠色，而治理區(qū)的露天采石場(chǎng)卻基巖裸露、采坑遍布，廢渣堆積，土地資源浪費(fèi)嚴(yán)重。治理區(qū)內(nèi)共有大小采坑33個(gè)，采礦平臺(tái)71個(gè)，陡壁43處，殘山18個(gè)，渣堆55個(gè)。治理區(qū)內(nèi)植被幾乎破壞殆盡，與周邊山區(qū)植被茂盛的生態(tài)環(huán)境格格不入。

在恢復(fù)治理設(shè)計(jì)方案中，將礦區(qū)規(guī)劃為礦山公園。整個(gè)公園項(xiàng)目布局為“一核兩帶六區(qū)”，以鳳凰涅槃為主線，由“前世”“今生”兩條線組成“鳳凰浴火重生”的形態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦區(qū)的“涅槃”。確定治理內(nèi)容主要為清除殘山、滑坡體、崩塌體等地災(zāi)隱患，以及綠化工程?？傮w方案如下：（1）沿滑動(dòng)面清除滑坡體；（2）清除崩塌體、浮石等危巖；（3）根據(jù)標(biāo)高現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)成高低不一的平臺(tái)，相鄰平臺(tái)之間為45°坡面連接，將高于治理標(biāo)高的部分削挖回填于采坑及低洼地帶；（4）在保護(hù)區(qū)外側(cè)及采坑坑底適當(dāng)部位進(jìn)行綠化；（5）各平臺(tái)設(shè)置截排水溝；（6）區(qū)內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)置基巖井及相關(guān)配套設(shè)施。

通過(guò)本案例的學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步掌握廢棄礦山恢復(fù)治理的方法和手段，理解和掌握因地制宜地布置地質(zhì)隱患點(diǎn)治理和地形整治方案，能夠在案例基礎(chǔ)上提出補(bǔ)充性措施。培養(yǎng)學(xué)生具備和推崇“將礦山文化與地質(zhì)環(huán)境有機(jī)融合的綠色礦山恢復(fù)治理”優(yōu)秀設(shè)計(jì)理念，并在今后的工作中努力踐行。

3.3 工程案例三：五里臺(tái)村采石場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理項(xiàng)目

該治理區(qū)原為露天開(kāi)采礦山，多年來(lái)，在無(wú)序的開(kāi)采過(guò)程中破壞了原有的地貌和植被，渣堆、陡壁、采礦平臺(tái)等分布于區(qū)內(nèi)。主要的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題有：土地資源的挖損占?jí)?，地形地貌的破壞。在?shí)地勘查基礎(chǔ)上，提出治理工程設(shè)計(jì)，主要采取臺(tái)階式放坡、渣堆就地整平層工程措施，使地質(zhì)災(zāi)害隱患得以消除；修建蓄水池和灌溉管網(wǎng)，布置綠化種植等生物措施。使治理區(qū)與外環(huán)路兩側(cè)綠化工程相銜接，礦山地質(zhì)環(huán)境得以改善和恢復(fù)。

通過(guò)本案例的學(xué)習(xí)，在進(jìn)一步掌握廢棄礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題工程治理方法的基礎(chǔ)上，理解和初步掌握與生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)的綠化種植和水土保持設(shè)計(jì)，能在就環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行治理工程設(shè)計(jì)時(shí)，考慮和結(jié)合后期綠化需求，突出恢復(fù)礦山生態(tài)環(huán)境的重要性。理解和掌握坑穴換土種植、覆土種植、噴播等常規(guī)技術(shù)方法。

3.4 工程案例四：東望山鐵礦礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程

東望山礦山經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期無(wú)序開(kāi)采，不僅嚴(yán)重破壞了礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境，而且占用了大量寶貴的土地資源，制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。礦山開(kāi)采形成的渣堆、陡壁、采坑等，與周?chē)孛残螒B(tài)格格不入，觀感極其惡劣。治理方案設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和原則如下：（1）“以人為本”的原則，消除地災(zāi)隱患，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。（2）“宜農(nóng)則農(nóng)，宜林則林、宜建則建”的原則。根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀，實(shí)事求是，因地制宜，制定科學(xué)合理的礦山環(huán)境恢復(fù)和治理措施。（3）“多種措施并用，綜合治理”的原則。針對(duì)不同地段的實(shí)際情況，采取不同的工程措施與生物措施。（4）“污染物減少、資源再利用和循環(huán)利用”技術(shù)原則。基于上述原則，該礦山恢復(fù)治理工程最終采用“土石方工程+綠化工程”的措施進(jìn)行綜合治理。

通過(guò)本案例的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)理解和掌握“以人為本”的地災(zāi)隱患點(diǎn)治理理念、“宜農(nóng)則農(nóng)，宜林則林、宜建則建、因地制宜”的礦山環(huán)境恢復(fù)治理理念、“多種措施、分段治理”的綜合治理原則、“資源循環(huán)利用”的技術(shù)原則，培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)展廢棄礦山恢復(fù)治理設(shè)計(jì)工作所應(yīng)具備的設(shè)計(jì)理念、工程倫理和職業(yè)操守。

3.5 工程案例五：大楊莊鐵礦土地復(fù)墾方案

大楊莊礦區(qū)開(kāi)采后形成了5個(gè)露天采坑，3個(gè)排土場(chǎng)、2座工業(yè)場(chǎng)地及4條礦山道路，各區(qū)域土地破壞嚴(yán)重，損毀土地類(lèi)型為果園、有林地、其他林地、其他草地等。該方案的復(fù)墾目標(biāo)是復(fù)墾率達(dá)到100%，且復(fù)墾土地復(fù)墾后生產(chǎn)能力和生產(chǎn)狀況除特殊情況外要達(dá)到或超過(guò)土地破壞前水平。整個(gè)治理區(qū)分為露天采場(chǎng)、工業(yè)廣場(chǎng)、礦山道路、取土區(qū)4個(gè)復(fù)墾單元，根據(jù)開(kāi)采前土體復(fù)墾類(lèi)型，結(jié)合現(xiàn)狀，確定各復(fù)墾單元土地修復(fù)類(lèi)型，采用覆土、施肥、漿砌石擋土墻、建筑物拆除、井口封堵、廢棄物清運(yùn)、深松、覆土、施肥、深松、覆土、施肥、表土剝離覆蓋、翻耕等工程措施，以及穴植、撒播等生物措施，使破壞地面林草植被有序恢復(fù)，使礦區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境得到有效的改善。

通過(guò)本案例的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生在熟悉廢棄礦山地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)工程治理方法和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步熟悉廢棄礦山土地復(fù)墾的全流程設(shè)計(jì)，涵蓋了礦山土地?fù)p毀現(xiàn)狀、土地復(fù)墾目標(biāo)分區(qū)、復(fù)墾技術(shù)措施（工程措施、生物和農(nóng)業(yè)措施）、土地復(fù)墾工程分區(qū)設(shè)計(jì)、工作量匯總統(tǒng)計(jì)，掌握對(duì)生產(chǎn)礦山進(jìn)行分期治理（生產(chǎn)治理期和規(guī)劃閉坑治理期）的工作要點(diǎn)，能夠用圖表表述工作量，培養(yǎng)學(xué)生具備工程師應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)工作態(tài)度，是對(duì)學(xué)生所學(xué)《農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理》知識(shí)理論的全方位實(shí)踐。

4 案例教學(xué)實(shí)踐效果

隨著課程案例教學(xué)元素的融入，學(xué)生課堂教學(xué)反映普遍良好，主講教師教學(xué)評(píng)價(jià)也都在優(yōu)秀以上。《農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理》課程及教學(xué)案例庫(kù)內(nèi)容緊貼綠色礦山恢復(fù)治理工程實(shí)踐，為加強(qiáng)資源與環(huán)境（地質(zhì)工程領(lǐng)域）碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生專(zhuān)業(yè)應(yīng)用能力和拓展就業(yè)范圍奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)，在專(zhuān)業(yè)年度例行回訪中，畢業(yè)生專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)受到用人單位一致好評(píng)和肯定。

從近三年53名學(xué)生教學(xué)評(píng)價(jià)調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)：

（1）“教學(xué)設(shè)計(jì)有利于調(diào)動(dòng)研究生學(xué)習(xí)與研究的積極性，能有效地采取課堂討論、工程案例分析等形式多樣的教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)研究生主動(dòng)學(xué)習(xí)與研究，開(kāi)展教與學(xué)的雙向交流”評(píng)價(jià)結(jié)果中，“優(yōu)秀”占比92%，“良好”占比8%，“合格”占比0%。

（2）“注重理論聯(lián)系實(shí)際，融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體；注重培養(yǎng)研究生獲取知識(shí)、自主學(xué)習(xí)與研究的能力，注重培養(yǎng)研究生敢于質(zhì)疑、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，注重培養(yǎng)研究生的思維創(chuàng)新、方法創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力”評(píng)價(jià)結(jié)果中，“優(yōu)秀”占比91%，“良好”占比9%，“合格”占比0%。

（3）“通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，對(duì)課程相關(guān)學(xué)科的基本理論、學(xué)科的研究方法、學(xué)科的學(xué)術(shù)思想等方面的認(rèn)識(shí)與知識(shí)積累效果顯著；運(yùn)用知識(shí)、理論、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)解決問(wèn)題的能力顯著提高”評(píng)價(jià)結(jié)果中，“優(yōu)秀”占比89%，“良好”占比11%，“合格”占比0%。

綜合評(píng)價(jià)結(jié)果：“優(yōu)秀”占比90.67%，“良好”占比9.33%，“合格”占比0%。

在學(xué)生課堂表現(xiàn)和成績(jī)方面，案例教學(xué)圖文并茂，有現(xiàn)場(chǎng)照片，有分析過(guò)程，有治理效果，《農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理》課堂氛圍提升明顯，互動(dòng)過(guò)程中學(xué)生積極思考，勇于發(fā)言和提出疑問(wèn)，結(jié)課論文質(zhì)量和深度均有長(zhǎng)足進(jìn)步，較好地達(dá)到了學(xué)以致用的教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)。近三年期末成績(jī)均未出現(xiàn)不及格現(xiàn)象，出勤率更是達(dá)到100%。

5 結(jié)語(yǔ)

為激發(fā)學(xué)生興趣，解決理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)難題，實(shí)現(xiàn)預(yù)定教學(xué)目標(biāo)，基于案例教學(xué)法，建立了《農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理》典型案例庫(kù)，主要涉及廢棄礦山土地破壞與隱患治理、礦山土地修復(fù)技術(shù)、礦山土地農(nóng)業(yè)復(fù)墾、礦山土地發(fā)展演化農(nóng)業(yè)誘導(dǎo)等知識(shí)點(diǎn)。工程案例教學(xué)實(shí)踐表明，案例庫(kù)與方法理論的有機(jī)結(jié)合，可極大地激發(fā)學(xué)生對(duì)《農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理》的學(xué)習(xí)興趣和熱情，加深對(duì)理論知識(shí)的理解，在應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的過(guò)程中，培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，有效地促進(jìn)了教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，教學(xué)效果良好。

《農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理》案例教學(xué)初戰(zhàn)告捷，在今后的教學(xué)中，仍需持續(xù)深入研究案例教學(xué)方法，將工程案例更好地融入農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的理論教學(xué)中，努力實(shí)現(xiàn)工程實(shí)踐與理論知識(shí)的有效銜接。此外，作為專(zhuān)業(yè)教師應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，隨著科技的進(jìn)步，工程所采用的方法和技術(shù)在不斷地推陳出新，為使教學(xué)內(nèi)容緊跟時(shí)代步伐，同步體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展和工程現(xiàn)場(chǎng)情況，《農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)原理》案例庫(kù)應(yīng)不斷更新、優(yōu)化和調(diào)整。