淺析工程地質課程的特點與教學方法

謝濤

（重慶交通大學河海學院，重慶 400074）

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淺析工程地質課程的特點與教學方法

謝濤

（重慶交通大學河海學院，重慶 400074）

摘要：文章分析了工程地質課程的基本特點，在此基礎上，總結了該門課程教學中需要特別注意的問題，以及學生學習該課程的方法，其結果對從事工程地質教學的青年教師具有一定的借鑒意義，同時對學生的學習具有指導意義。

關鍵詞：工程地質；教學方法；課程特點

引言

顧名思義，工程地質從字面上理解包括兩層含義：一是工程；二是地質。此處的工程指的就是人類工程活動，根據行業功能可以分為交通運輸工程、水利水電工程、礦業工程、化工冶煉工程、城鎮設施工程、國防基地工程、災害防治及環境保護工程。而地質是一門以地球為研究對象的學科，主要研究地球的物質組成、結構構造、地球形成與演化歷史以及地球表層各種作用、各種現象及其成因。由于目前所有的人類工程均建造上地殼淺表層，工程建筑與地質體之間必然存在相互作用，因此工程地質是一門研究的學科是高校中土木、水利等工程專業的學生的必修課程，文章簡要介紹了該門課程的特點，并分析了針對該門課程的教學中需要注意的問題，以及學生對該門課程的學習方法。

一、工程地質課程特點

縱觀全國高校，工程地質作為一門專業基礎課，其授課對象主要為大一、大二的低年級學生，且屬于公共課范疇，即與工程相關的專業均需學習該課程。如我校土木工程學院的道路工程、橋梁工程、隧道及地下工程、建筑結構工程4個專業采取大類招生，這4個專業的學生將在大一下學期學習該門課程，而河海學院的水利水電工程、港口航道與海岸工程2個專業將在大二下學期學習該門課程。由于課程性質的限制，學生在學習該門課程的時候并沒有掌握相應的工程結構方面的專業知識，導致學生很難完全理解工程活動與地質環境之間的相互制約關系。具體而言，該門課程具有以下一些特點。

（一）新概念、新名詞多

工程地質學是一門以地質學理論知識為基礎的應用性學科，因此該門課程會涉及到許多地質學中的基本概念、名詞等。如礦物、巖漿巖、沉積巖、變質巖、地質作用、巖漿作用、變質作用、地殼運動（構造運動）、地震作用、風化作用、地質構造、產狀、褶皺、斷層、節理、地層、巖體、結構面、巖溶、崩塌、滑坡、泥石流、地下水、潛水、承壓水等。由于涉及的概念非常多，且每個概念下面還牽涉到許多次一級的概念，如褶皺又可分為背斜、向斜兩個基本類型，而按軸面產狀還可分為直立褶皺、傾斜褶皺、倒轉褶皺、平臥褶皺等。因此在教學過程中就必須將每個基本概念都講解透徹，這是利用理論知識分析具體工程問題的基礎。

（二）理論與實際結合緊密

工程地質是一門理論與實際聯系得很緊密的課程，它是直接為工程建設服務的學科。在掌握地質學方面的理論知識的基礎上，學生還必須掌握地質環境對工程的影響。如三大類巖石各自的工程地質特征、節理的統計與工程的關系、褶皺對工程建設的影響、斷層與地震與工程建設的關系、地下水對工程的影響、巖體的工程分類以及常見的不良地質現象（崩塌、滑坡、泥石流、巖溶）的危害與治理等。因此在教學過程中，講解完每個理論知識點后，還需要做專題分析，對每個地質學基本概念可能引起的工程問題進行定性與定量的評價。如作者在講解沉積巖時，不僅講解了沉積巖的形成原因與過程、物質組成、結構與構造、常見的沉積巖等理論知識，還重點對學生講解了沉積巖的工程地質性質，使學生明白沉積巖中的硅質、鈣質碎屑巖類具有較高的強度；化學巖類雖然強度比較高，但是如果巖溶現象特別發育的情況下將對工程帶來許多不利影響（石芽地基、地面塌陷、滲漏問題等）；而粘土巖類遇水容易軟化，常構成軟弱結構面，邊坡巖體將沿之破壞。

（三）不同專業具有不同的側重點

由于工程結構型式、規模的不同，地質環境對工程活動的影響也將不同。針對我校的專業設置，與工程相關的專業主要可分為土木和水利兩大類，我校根據土木大類專業，以及水利水電工程、港口航道與海岸工程的專業特點，將工程地質課程分為公路工程地質和水利水電工程地質兩門課程，所用教材分別為竇明健主編的公路工程地質和楊連生主編的水利水電工程地質。針對不同的專業，授課時作具體工程問題分析的側重點也將不一樣，水利類專業將重點分析壩基穩定性問題和庫壩區滲漏問題，而土木類專業重點分析路基、橋梁、隧道的工程地質問題。同時我校還針對測繪工程、交通工程專業開設了工程地質選修課，由于這些專業的學生的工程基礎知識偏弱，且絕大多數學生在未來并不會直接從事工程建設規劃、設計、施工工作，因此授課的側重點也將不同，重點分析了地基、邊坡的工程地質問題。

二、教學建議

（一）理論、實驗、實習相互結合

如前文所述，該課程是一門理論與實際結合得很緊密的課程，因此在教學過程中，除了課堂的理論教學外，還需進行一定的實驗、實習教學，如我校就開設了8個學時的實驗教學，主要講解內容為礦物、巖石、地質圖三方面的內容，通過實際的礦物巖石標本，使學生對各種礦物與巖石有了感性認識，同時可以根據礦物的物理性質，如形狀、顏色、條痕、光澤、硬度等對礦物進行鑒別，以及根據巖石的物質組成、結構構造特征識別不同巖石。利用實際的地質圖教會學生讀圖的方法，使學生掌握地層巖性以及各種地質構造在圖中的表示方法。再此基礎上，我校還安排學生前往重慶市北碚區觀音峽背斜進行為期半天的野外地質實習，使學生將課本上學習的知識與實際聯系起來，通過現場教學，使學生明白了背斜的野外識別方法，各種巖石的識別方法，斷層與巖溶的基本特征，以及各類工程如橋梁、隧道及一般工民建筑物與地質環境之間的關系。

（二）增強青年教師的工程經驗

目前從事工程地質教學的青年教師多為剛走出校門的年輕博士，部分青年教師求學期間的主要精力用于課題研究。在面對教學任務時，關于工程地質課程的理論知識沒有太大的問題，但是實際的工程經驗卻相對欠缺。基于此，必須提升青年教師處理工程實際問題的能力，因此我校也有相關的政策支持青年教師前往工程單位鍛煉實習，力爭讓學生在短期內獲得一定的工程經驗，從而提升青年教師的教學能力。

（三）主次分明、定性分析為主的教學方法

我校的工程地質課程學時偏少（公路工程地質和水利工程地質的理論課分別為32學時和28學時），但是該門課程涉及的內容卻比較繁多，因此在授課時一定要做到主次分明，作者在教學過程中重點講解了礦物巖石、地質構造、地質災害、地質圖、地質年代幾個專題，讓學生首先掌握地質方面的基礎知識。而壩基穩定性問題、庫壩區滲漏問題、路基橋梁工程地質問題等內容則講解得比較簡略，這主要是由于學生在大三的專業課程學習時也會涉及到這些內容。同時在講解工程地質分析方法時，重點講解了定性分析方法，如在講解邊坡穩定性時，主要講了赤平極射投影方法，而省略了極限平衡分析法及有限元數值計算等定量計算方法，因為上述方法在大三的土力學和巖石力學等課程中有所涉及。

三、學習方法

（一）注重相關術語的對比與總結

由于本門課程涉及的概念、術語比較多，學生在學習時一定要注意學會歸納總結，將一些類似的概念進行歸納總結，對比記憶，如將節理、層理、片理、劈理、解理、頁理，層面、斷層面、節理面，沖積物、洪積物、坡積物、殘積物，巖層、地層、巖體、巖石等各自歸為一組，進行對比記憶，方便對地質基礎知識的掌握。

（二）注重后期知識的回顧

由于學生在學習該門課程時，很多專業課程還沒有學，導致在分析具體的工程地質問題時，部分學生對此的理解不夠深入。這就要求學生在大三或大四學完相應的專業課程后，再返回來溫習該門課程的相關知識，這將取得意想不到的學習效果。比如，針對水利水電工程專業的學生在大三學習水工建筑物這門專業課程時，便可再將工程地質的相關知識聯系時，如壩基穩定、滲漏問題等。這些在當時工程地質課堂上可能理解得不夠透徹的內容，當學習完水工建筑物后，學生若能返回來對工程地質中的相應內容進行溫習，那么學生一定會受益匪淺。

四、結束語

文章總結工程類專業均需學習的專業基礎課程——工程地質的基本特點，主要包括以下三個特點：（1）新概念、新名詞多；（2）理論與實際結合緊密；（3）不同專業具有不同的側重點。基于此，得到在教學過程中需要注重以下問題：（1）理論、實驗、實習相互結合；（2）增強青年教師的工程經驗；（3）主次分明、定性分析為主的教學方法。最后對學生學習該門課程的方法進行了簡要評述，建議學生在學習中需：（1）注重相關術語的對比與總結；（2）注重后期知識的回顧。

參考文獻

［1］楊連生.水利水電工程地質［M］.武漢：武漢大學出版社，2004.

［2］竇明健.公路工程地質［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［3］王思敬.論人類工程活動與地質環境的相互作用及其環境效應［J］.地質災害與環境保護，1997（1）：19-26.

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）14-0095-02

作者簡介：謝濤（1986-），男，土家族，重慶黔江，重慶交通大學，講師，博士，巖土與地質工程。

Abstract:This paper analyzes the basic characteristics of engineering geology course，and on this basis，it concludes the problems need to be paid special attention to in the course of teaching and the methods of students learning the course.The result has certain reference significance for the young teachers and has a guiding significance for students.

Keywords:engineering geology；teaching methods；course characteristics