新发展机遇下工程地质学教学改革的思考与探索

摘要：本文阐述了近年来工程地质学面临的新发展机遇，阐述了目前本校工程地质学教学中存在的学生“零专业基础”、课时少内容多、授课内容老旧、师资和实践教学相对薄弱等问题。针对新的发展机遇及出现的问题，文章对提出增加课时或选修课、滚动更新授课内容、自编教材、引进新的教学方法、优化师资队伍的课程教学改革思路， 力求获得良好的教学效果，满足学校培养高水平应用型人才的培养目标。研究成果虽然有限，但希望为今后工程地质学的教学改革提供初步的思考和探索依据。

关键词：新发展机遇 工程地质学 教学改革 探索

中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：1009-5349（2017）20-0155-03

目前，我校《长江师范学院事业发展“十三五”规划（2016—2020）》旗帜鲜明地提出了建设高水平应用型大学的奋斗目标。为了更好地服务地方，满足学校培养应用型人才的迫切需求，实践性、应用性极强的工程地质学课程改革势在必行。工程地质学是土木工程、水利工程、地质工程等应用型专业的专业基础课，在学生未来的工作岗位中具有极强的实用价值，因此积极主动思考和探索工程地质学教学改革问题，具有重要现实意义。

一、工程地质学的发展机遇

工程地质学作为一门应用学科 ，它的形成和发展显著地依赖于工程建设的需求和发展。2013年以来，国家站在全球共赢发展的高度提出“一带一路”的伟大构想，之后的四年中基建工程的落地呈现井喷式增长，仅2016年“一带一路”倡议下沿线66个国家基建项目投资总额就高达5000亿美元。任何一项大型基建项目的安全选址和施工，都要以前期详尽的工程地质勘查与研究为基础，因此，跨国家、地区的合作和如此巨大的建设需求必然为工程地质学的发展带来前所未有的新机遇。这也要求我们要在实际教学中进行大胆尝试和改革探索，培养出更多适应新的、复杂的工程地质条件的应用型、创新型人才。

二、工程地质学课程在土木工程专业中的重要地位和作用

1998年《普通高等学校本科专业目录》新调整的专业目录将岩土工程、结构工程、市政工程、防灾减灾工程、防护工程、桥梁与隧道工程等合并，统称为土木工程，形成“大土木”的概念。合并之前，工程地质学是每个未合并专业的专业基础课；合并后，工程地质学仍是每个专业的专业基础课，在课程体系中的地位和作用不变，构成土木工程专业课程体系中不可缺少的重要的组成部分。

工程地质学产生于地质学的发展和人类工程活动经验的积累中，该课程是以地质领域的知识为基本背景，既有系统理论性又有较强实践性。它之所以是一门必开的专业基础课，与它的研究内容密不可分。它主要研究4个方面的内容：①研究建设地区和建筑场地中岩体、土体的空间分布规律和工程地质性质，控制这些性质的岩石和土的成分和结构以及在自然条件和工程作用下这些性质的变化趋向；工程地质学相关书籍，制定岩石和土的工程地质分类。②分析和预测建设地区和建筑场地范围内在自然条件下和工程建筑活动中发生和可能发生的各种地质作用和工程地质问题，及其发生的条件与过程、规模和机制，评价它们对工程建设和地质环境造成的危害程度。③研究防治不良地质作用的有效措施。④研究工程地质条件的区域分布特征和规律，预测其在自然条件下和工程建设活动中的变化和可能发生的地质作用，评价其对工程建设的适宜性。无论哪一类的工程建筑物其结构和作用及其所在空间范围内的环境不同，可能发生和必须研究的地质作用和工程地质问题往往各有侧重，但都离不开工程地质学的基础理论和方法，以保证工程建设的正常进行。

三、工程地质学课程教学存在的主要问题

结合本校土木工程专业工程地质学教学中的实际课程设计、授课情况及学生实际掌握情况，笔者总结了目前教学中遇到的主要问题：

（1）土木工程的学生存在“零专业基础”的普遍现象。工程地質学这门课程一般开在大二上时期，属于开课时间较早的专业课。这个时期，土木工程专业的本科生学习的专业课还很少，基本没有任何地球科学或者工程科学的概念。但是，工程地质学讲授的内容主要为地球科学领域和工程科学领域的知识，比如地质作用、矿物岩石、地质构造、地下水、岩石和岩体的工程性质、常见的不良地质现象与地质灾害、工程地质勘察方法、各类土木工程的地质问题等。这些内容涉及普通地质学、岩石学、矿物学、构造地质学、水文地质学、工程岩土学、工程地质问题和工程勘察技术等多个学科或研究方向，涉及的内容之多、知识面之广，对于“零专业基础”的土木工程专业学生是很大的挑战，往往他们连基本的概念都难以理解。

（2）授课内容多与课时安排少的突出矛盾。工程地质学作为一门专业基础课，教学目标是研究矿物性质、地质构造和岩土工程性质及其在自然或人类活动影响下的变化，培养学生阅读地质资料、查明和分析工程地质条件和解决工程地质问题的能力，为后续的“土力学”“岩体力学”“基础工程学”等专业课程的学习奠定基础，实际以培养工程地质勘查人才为目标。为了培养合格的、应用型的人才，保障知识体系的完整，完成教学目标，对于实践性这么强的专业课我们无法对授课章节区分重点和非重点，无法进行章节的直接删减，这就意味着教学内容务必全面，知识点务必讲解清晰，授课内容较多。

然而，学校对工程地质课程设计只有32个学时，对这门课的重视程度严重不足，这导致老师在安排教学进度时显得极为紧张而紧凑。从实际教学情形来看，详细教授完三大岩石、地下水、地质构造基本概念后，没有足够的时间具体分析地质条件对工程的影响，对于工程勘查、工程实践等应用性强的章节来不及细致教授，实践安排的次数和时间也严重不足。

（3）授课方式、内容老旧，脱离国际研究及应用前沿较远。这是课时安排少及教师自身原因引起的一系列问题：①教师已经在尽量少的学时内尽可能多地教授专业概念和原理，根本没有时间再去安排国际前沿案例的讲解和实践学习；②教学过程中教师为节约时间，多数使用现成的PPT展示教学内容，少有板书或实际物理模型、模具来具体分析实例（例如地质构造部分的褶皱形成等），授课方式一成不变；③为简便起见，授课内容陈旧，脱离当今国际前沿领域较远，搞不清楚当今研究热点和研究重点，也就无法引导学生深入理解当前大型工程或热点工程建设中的工程地质问题。

（4）师资配备和教材选用问题。师资是开展正常教学活动的必要条件。由于工程地质学为专业基础课程，课时安排较少，从事工程地质学教学经验的教师相对较少，师资队伍较弱小。尤其是本校开办土木工程专业历史不长，仅有四年的时间，师资还存在结构建设不完善的问题，师资队伍中教授、副教授以及专业地质背景出身的教师不足。教授工程地质学过程中，地质方面的专业知识不足，造诣不深，深入分析时显得不能得心应手。

工程地质学已出版的教材不少，但是土木工程专业中该课程安排的学时较少，能够适合土木工程专业教学要求的工程地质学教材实际上并不多。针对我校的实际情况，应当选用的工程地质学教材，不仅要涵盖工程地质领域的基础知识，还要将整个工程地质领域众多基本理论和方法浓缩成系统性和专业性兼顾的知识体系才行。

（5）实践教学安排少，且效果不佳。工程地質学实践教学包括室内实验和野外实践实训教学两大部分。本校的室内试验条件较好，能够顺利完成室内实验（主要为土工方面的实验）方面的教学工作。部分涉及地质领域的实验室，如各类岩石标本实验室、地质构造模型室等，我校尚且没有建立。另外，对于野外实践实训教学，我校建立的野外固定的地质实习基地相对比较匮乏，具备野外实践教学经验的教师不足，使学生在短时间内具有地质学方面的野外知识是很困难的。

四、工程地质学课程教学改革措施初探

工程地质学课程有其自身的特点，为了响应学校建设应用型大学、培养高水平应用型人才的目标，在新的发展机遇下，工程地质学的教学改革迫在眉睫，也属于教改进程中的排头兵科目。结合本校开课实情，本文从以下方面初步探索改革的措施，希望为今后既能顺利完成教学任务，使学生学到知识，又能和现实的工程应用结合得比较紧密，学以致用服务于社会。

（1）增加课时安排或安排前期地质类基础选修课。工程地质学为基础专业课，实际上，其中各个章节的基础地质知识、勘查技术等在现实的工程施工中非常重要，在任何一个大小型工程建设施工的早期阶段都离不开这些知识的指导，要想牢牢地掌握这些，现在的学时安排是远远不够的。理论讲授部分还需要适当增加，这是为了让教师有充分的时间深入讲解重要的、常用知识点，而不是在有限的课时中一带而过；而基于目前学生无法理论联系实际的现状，实验、实践教学的课时建议在原有基础上大幅增加，希望通过大量实践教学，使学生能够直观地感受到工程地质学的知识和相关原理在现场工程中有何关联、如何应用以及其重要应用价值，从而提高学生学习兴趣和对这门课的重视程度。

另外，在大二学期开始之前，开设一些地质类的专业选修课供学生学习，这样对于提高土木专业学生的基本地质知识素养，获得之后学习工程地质学课程的基础知识积累，便于理解课程知识点有很好的推动和引导作用。

（2）滚动更新授课内容。工程地质学作为一门实践性很强的学科，它的发展严重依赖于实际工程建设发展的推动，它的知识体系和深度也随着工程建设领域的大发展而不断更新和深化发展。基于此，工程地质学的教学就不能局限于老教材、老课件，还是应当有意识地结合所讲内容穿插讲授学科现状、前沿及问题，定时滚动更新授课内容；应当指出在不同地质条件下，现今大型新修工程如何解决问题，在什么样的复杂地质条件下，目前工程上尚得不到满意的解决办法，从而激发学生的探索欲和研究兴趣。

（3）引进新的教学方法。工程地质学教学中强调基本知识的掌握和基本技能的训练，所以，研究和引进新的教学方法也是教改的关键一步。目前，互联网应用到人类生产生活的每一个方面，带来了极大的便利。我们在教学中也应当充分利用这个便利，例如，今后的教学中可以探索使用目前国际上流行的MOOC网络平台与翻转课堂融合的教学方法，通过构建课前设计、课前学习、课堂教学和课后答疑等四阶段的MOOC，让学生参与教学活动全过程，有效提升课程教学效果。已有研究证明，MOOC更适合应用型本科院校学生专业技能的培训。此外，构建开放课堂、采用“启发式”“讨论式”教学方式等都值得我们进一步思考和付诸实践。

（4）鼓励教师自编教材。由于土木学院的各个专业方向对于工程地质学各章节知识的侧重点不同，任课教师应当充分把握各专业的重点需求，同时吸取国内外各种教材之精华和最新的科研成果组织讲稿。具体内容上，文字教材是基础，应当尽可能结合有社会影响力的案例以及重庆市本地的工程地质条件，使教学内容与相应专业需要紧密结合，提高学生与当地实际工程的互动；另外，编排好相应的动画制作、影像教材等也十分重要，这在教学中往往能收到更好的效果。

（5）优化教师队伍。目前，我校土木学院工程地质授课教师队伍相对其他兄弟院校规模较小，教师人数少且较为年轻，队伍中缺乏中高级职称的教师，教师队伍结构和层次都不合理。今后，还应当大力吸引地质专业高水平优秀教师加入，提高教师队伍的地质专业素养和知识积累。另外，定期出去参加培训，去工地实习锻炼，了解新的施工技术等，对于充实、丰富、更新教师理论和实践知识大有裨益，也是优化教师队伍的有效途径。

教学最终应该立足于让学生学以致用、服务社会，立足于学生创新意识、创造能力的培养，立足于让学生形成一套学习方法和解决问题的思路。这就要求工程地质教学的内容要充分体现实际工程的基础需要，教学模式应该融入“关键能力”的培养理念，这样才能充分体现学校特色，打造高水平应用型专业人才。教学改革是复杂的系统工程，应该说笔者对于工程地质教学改革的现有认识仍是初步的，希望本文的一些思考能起到抛砖引玉的作用。

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责任编辑：于蕾

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