以社会需求为导向的工程地质学教学改革与实践

[摘 要]基于以学生为中心、社会需求为导向的教育理念，课题组从教学目标、教学体系、教学内容、教学方法、考核五个方面对工程地质学进行了三年的教学改革与实践。基于问卷调查结果重新修订了课程教学目标；为了实现层次教学和多样化教学，重新搭建了教学体系，构建了以实践教学推动理论教学的教学运行模式；并有针对性地采用不同的教学方法去激发学生学习的主观能动性，以培养学生的综合运用能力、实践能力和创新能力。

[关键词]工程地质学；社会需求；实践教学；层次教学

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）10-0048-03

“华盛顿协议”中明确了工程教育专业认证的三个教育理念，即以学生为中心，实行以结果为导向的教学设计、整个教育过程的可持续改进。[1][2][3]作为道路、桥梁、水库、电站、城镇建设等国家基础建设项目中涉及的关键而又基础的课程，工程地质学在传统的教学过程中，由于学生的参与度不够，很难调动学生学习的积极性和发挥学生的主观能动性，无法满足社会经济发展对人才需求日益提高的要求。为有效提高教学质量和培养学生的创新实践能力，课题组以学生为中心、以社会需求为导向对工程地质学课程从教学目标、教学体系、教学内容、教学方法、考核五个方面进行了三年的教学改革与实践。

一、基于社会需求的教学目标修订

为了明确课程教学改革方向，了解用人单位对人才培养的要求，课题组选取水利水电工程专业毕业生就业较多的13家设计院、37家水务局和10家施工单位，通过发放问卷调查的方式就11个方面进行了调研。调研结果如表1所示。

从表1可以看出，90%以上的用人单位对毕业生的综合素质、道德修养、敬业精神、专业水平等方面的培养满意；75%以上的用人单位认为应进一步加强培养学生的人际沟通能力、团结协作能力、心理素质、学习能力、创新能力。

调查反馈意见中关于工程地质学课程的建议主要为：加强实践教学，培养理论与实践相结合的综合性人才；加强对学生的工程管理工作思维方法和能力的培养；增加和详细讲解常用工程地质勘查方法。

根据调研结果，依据专业认证要求，课题组邀请行业内专家和技术人员参与了培养目标的修订。重新修订后的工程地质学课程教学目标为：通过本课程的学习，使学生具有扎实的工程地质基础理论和基本方法，学会发挥个人优势和团结协作能力来发现、分析并能初步解决与工程建设有关的工程地质条件和具体工程地质问题；具有查阅、收集、分析、综述资料的能力，为从事水利工程技术工作和管理工作打下基础。

二、以学生为中心的教学体系重构

原有课程教学体系的特点是以理论知识教学为重点，突出理论知识的系统性和完整性。不足之处是难以充分发挥学生的主观能动性，理论与实践脱节严重。因此，为突出学生的教学中心位置，基于新修订的教学目标，我们建立了如图1所示的新的教学体系。

图1所示的教学体系强化了实践教学环节，突出了以理论教学与实践教学有机结合的教学运行。在一次课程概论课讲解完之后，教师就带领学生观摩具体地质工程项目的不同阶段，让学生了解工程地质学在工程项目实施过程中需要用到的知识点，并初步理解理论知识与工程地质条件分析和评价之间的关联度，理解本课程在工程项目的设计、施工与管理中的地位和作用。三年的教学改革实践表明，该教学环节不仅启蒙了学生对工程项目的认识，激发了学生学习的主观能动性，同时使其初步了解了本课程基础理论之间的逻辑关联性。

在教学过程中，根据理论教学的进度，适时安排实验教学。通过实验去验证理论，使得枯燥而难以理解的理论知识变得更生动、更直观、更容易理解，同时培养了学生的实践动手能力。

随后进入地质分析方法和手段的观摩和实践环节，即充分发挥多学科交叉的优势，运用其他学科的方法与工程地质学的理论相结合解决工程地质问题。如带领学生使用AutoCAD软件绘制地质图，并结合多媒体，使用图片、视频等手段分析工程区的地质条件特征。通过这一教学环节，学生能快速绘制和阅读地质图，并能初步掌握分析解决工程地质问题的一些常用方法，同时拓展学生的工程思维，培养学生的创新能力。

随后进入常见工程地质灾害分析与防治的实践教学环节。通过对工程实例的学习，学生学会了如何综合运用本课程中的岩石、地质构造、地表水和地下水的特征及演化、分布规律等知識点去分析常见的地质灾害，剖析灾害发生的地质因素，并寻找处理措施。

最后进入野外现场实习环节。课程组建立了多个校外实践教学基地，合作机构有水库工程、边坡治理工程、洞室工程等工程管理部门和施工企业。在每一个现场实践教学基地，都有典型的岩石裸露剖面、地质构造剖面、岩石和构造观测剖面等，供学生理论与实践相结合。通过现场实习，让学生掌握野外地质勘查方法，并能根据不同专业方向需求，有侧重点地运用工程地质学理论分析现场的工程地质条件和工程措施。

三年的教学改革与实践表明，新的教学体系不仅夯实了学生的理论基础，而且使学生获得了多种地质勘查和工程分析的专业技能，同时激发了学生学习的主观能动性，增强了学生发现、分析并解决工程地质问题的综合能力，切实培养了学生的行业技能。

三、满足层次化需求的教学内容改革

为了适应不同专业的专业需求和拓宽知识面，在传统的教学内容中，我们增加了相关专业课程衔接部分的基础理论和学科发展的新技术、新理论及行业规范。在新的教学体系下，教学内容更多、知识点更全面，实践性更强。知识面的扩张也带来了教学内容的繁重和学生学习压力的增大。为了能提高学生对知识的掌握程度，并同时满足社会对专业人才的要求，课程教学内容实施了以下两方面改革。

一方面，依据工程思维惯例，结合该课程的先行课程和后续课程，重新组织教学内容的讲解顺序，并对部分教学内容进行了删减、归并和重组。例如，将数字地球简介归并于绪论中；岩石的风化作用与岩石的相关性更好，是改变岩石性状的主要因素，所以将岩石风化作用纳入岩石及其工程性质这一章节中；泥石流是属于地表水引起的地质灾害，归并在一个章节中；等等。这样调整后，教学内容更紧凑，更符合压缩课时后的教学计划。

同时，为了充分满足学生的个性发展需求和学习能力的差异化需求，以及各用人单位对人才培养的不同需求，我们将教学内容层次结构化（如图2所示），实现层次化教学。[4]

教学内容由基础教学模块、工程应用教学模块和科学研究教学模块三部分组成。基础教学模块是学生必须掌握的基础理论和基本实验分析方法。该教学内容的目的是让学生掌握本课程的基础知识，同时训练学生书写与阅读工程项目地质报告的能力。工程应用教学模块为拓展教学部分，学生根据自己的需求和学习能力自选教学内容。该教学内容的目的在于培养学生分析和解决实际工程问题的能力。科学研究教学模块是为学有余力的学生提供的提高模块，该教学内容的目的在于培养学生多学科知识的综合运用能力、科研思维和创新能力。

四、以学生为中心的教学方法改革

传统的课堂讲授方法存在很多弊端。[5][6]在三年的实践教学中，我们分别采用了“引领式”教学、“课堂演练式”教学、“研讨小组”式教学和“专家讲座”式教学等教学方法。

（一）“引领式”教学

结合图2所示的教学内容，在图1所示的项目观摩教学环节中，通过对相关工程项目实施过程的观摩，使学生初步了解本课程的理论知识点间的关系及其应用，体会本课程的重要性。在地质分析方法和手段的观摩和实践环节中，再次带领学生观摩工程地质图的绘制与分析过程，使学生初步学会如何在实际工程中使用常见的工程制图软件和工程分析软件。在常见工程地质灾害分析与防治的实践教学环节中，要求学生根据教师提供的工程案例，在教师的指导下，自主查阅资料、分析工程问题出现的原因、寻找解决办法。“引领式”教学可以帮助学生建立起本课程知识点之间的逻辑框架，明确每个知识点的学习重点和用途，同时激发了学生学习的主观能动性，锻炼了学生自主收集资料、自主分析的能力。

（二） “课堂演练式”教学

在矿物、岩石、地质构造等教学内容的教学过程中，我们将岩矿的典型标本和地质仪器带入课堂。实物观察和动手操作既激发了学生的好奇心，又活跃了课堂气氛，让学生在轻松的环境中掌握和理解该部分教学内容。

（三） “研讨小组式”教学

工程地质学课程是多个专业的公共课，因而会出现个别教学内容无法同时实现与每个专业的相关性都很强的弊端。为此，在教学过程中，根据不同的专业需求，教师可将教学内容分解为不同的讨论题，将学生根据专业划分为不同的研讨小组，共同查阅资料、分析和讨论。例如，在地质构造的讲解过程中，分别针对水利水电工程专业、土木工程专业、资源环境与城乡规划管理、水土保持与荒漠化防治专业，拟定了四个论题：地质构造对库区选址的影响及勘查、处理方法，地质构造对洞室的影响及勘查、处理方法，地质构造对城市规划与建设的影响，地震与地质构造间的关系。每个专业的研讨小组，首先由专业课程代表统筹组织，进一步分解为3～4个讨论小组；然后根据自己的论题，在教师的指导下，将论题划分为3～4个小的子课题，从不同角度收集资料、研讨，分头书写子课题报告；最后，由专业课程代表组织汇总，在课堂上进行研讨，同时由教师进行点评。“研讨小组”式教学通过具体的教学任务，促使学生自主查阅资料、分析问题、书写报告，并在课堂上分享展示自己的成果。这一过程使学生更有兴致去互相学习，取长补短。这种教学方法能够有效培养学生的自学能力、组织能力、表达能力和团结协作能力。

（四） “专家讲座式”教学

在教学过程中，划分出2个学时，聘请科研院所的总工等人进行专题讲座，让学生能了解本课程的发展前沿和工程的热点问题。

五、以学生能力培养为中心的考核改革

传统的考核方式是试卷考核。这种考核方式往往会使部分学生在考试前经过短期突击，采用临时记忆的方式应付考试，而不会思考如何学习并应用该课程的专业知识去发现、分析和解决问题。因此，需要建立一个公平、公正、合理的考核方式以体现学生的学习情况。改革后的考核包括课堂学习考核、实验能力考核、野外实习考核和理论考核等四个部分。新的考核方式更加注重学生的基本专业技能与实践能力的考核，有助于引导学生平时加强基本职业技能训练，理论与实践相结合，并将所学知识辅之于应用，实现以核心技能培训为载体、以能力目标为宗旨的课程考核目标。

课堂学习主要考核学生的学习态度、专业文献资料查阅的能力、组织协调与配合能力。课堂学习过程中，每个研讨小组需要针对论题查阅资料，共同学习、讨论。通过课堂学习考核，可以考核学生的自学能力、组织能力、表达能力和团结协作能力。实验能力主要考核岩石矿物标本的识别、矿物的物理化学特性的分析与实验报告书写等室内实验内容，并依据学生的实验报告和试验过程中的动手能力给出评定成绩。野外实习主要考核学生使用AutoCAD软件快速绘制和阅读地质图的能力、常见地质构造与岩土工程勘察设备的使用能力、工程勘察报告编写和工程地质灾害分析能力，并依据学生绘制的地质图、设备操作熟练程度和勘察报告给出评定成绩。理论考核就是常规的试卷考核，主要考核学生对基本知识点的掌握、分析和应用能力。學生成绩构成为课堂学习考核（20%）、实验能力考核（20%）、野外实习考核（30%）和理论考核（30%）。成绩分为优秀（90分以上）、良好（80～89分）、中等（70～79分）、及格（60～69分）、不及格（60分以下）五个等级。

六、结语

基于以学生为中心、以社会需求为导向的教育理念，课题组以工程地质学课程为例，从教学目标、教学体系、教学内容、教学方法、考核五个方面进行了教学改革，并进行了三年的教学实践。首先基于问卷调查结果重新修订了课程教学目标，同时，为突出学生的中心地位和强化实践教学环节、实现层次教学和多样化教学，重新搭建了教学内容体系，构建了以实践教学推动理论教学的教学运行模式；有针对性地采用引领式、课堂演练式、研讨小组式、专家讲座式等教学方法，有效激发了学生的主观能动性，拓宽了学生的知识面，培养了学生实践能力、综合运用能力和创新能力。三年的教学实践表明，工程地质学课程的教学改革可以适应新形势下工程地质学科的发展和社会的层次化与多样化需求。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 中国工程教育专业认证协会秘书处[J].工程教育认证工作指南，2015（3）：66-68.

[2] 李涛，刘灵芝.国高等工程教育专业认证的现状分析及对策研究[J].大学教育，2012（6）：21-22，34.

[3] 李鹏飞.加强工程实践教育中心建设，培养卓越工程人才[J].大学教育，2013（8）：90-91，99.

[4] 简文彬，攀秀峰.递进与综合并举的实践教学体系构建及实践[J].中国地质教育，2009（3）：91-94.

[5] 文晓涛，童开宇，张澎.如何培养勘查技术工程创新人才[J].中国地质教育，2013（2）：85-88.

[6] 苏培东.土木工程专业《工程地质》课程教改探讨[J].教育与人才，2011（27）：75-76.

[责任编辑：刘凤华]

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