環境與地質災害評價課程教學研究

張莉麗+孔慧敏+李靜+張耀文+谷洪彪

[摘 要]環境與地質災害評價是地下水科學與工程專業的專業核心課，在水文地質工作中占有非常重要的地位，課程教學注重理論與實際的結合。通過以防災科技學院地下水科學與工程專業的環境與地質災害評價課程為依托，將該課程與其他專業課程的教學內容進行優化，與專業實習的內容進行融合，與實踐教學內容進行整合，從三個方面對該課程的教學改革進行研究。通過實踐發現，這樣做不僅能夠調動學生的主觀主動性，而且對專業領域的實踐很有效果，它能夠使理論與實踐相互融合，讓學生在充分學習理論的條件下，更好地應用與實踐，教學效果比較明顯。

[關鍵詞]環境與地質災害評價；教學研究；實踐教學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）09-0051-03

環境與地質災害評價是地下水科學與工程專業的專業核心課程，主要內容是講述環境及其特征，包括大氣環境、聲環境、水體環境、土壤環境、固體廢棄物與環境等，并且對建設項目可能引起的上述環境與地質災害方面的內容進行評價，做到人與環境的和諧發展。學習環境與地質災害評價，可以使學生了解與環境和地質災害有關的概念和法律法規，以及環境和地質災害評價的方法。它可以提高學生的環境保護意識，讓學生樹立可持續發展的戰略思想，為其將來所從事的工作奠定基礎。

隨著人類社會的不斷發展以及高科技成果的不斷應用，人類對礦產資源的利用和開發越來越廣泛，這導致環境和地質問題凸顯，并且持續惡化。[1]這就對地下水科學與工程專業的教師和學生提出了新的要求：教師要與時俱進，不斷增加自己的專業素養，緊跟時代步伐，解決現實社會的問題，然后教給學生解決這種問題的能力。但是如何使學生有效掌握環境與地質災害評價方面的內容，提高學生學習的主觀能動性，增加學生就業的競爭力，這是目前本課程教學急需解決的主要問題。眾所周知，現代社會對人才的需求越來越高，而高校責無旁貸的任務之一就是培養人才。國外大學教育的重點是對創新型人才的培養，他們不僅重視理論知識的學習，也重視綜合素質的培養。

目前，我們國家的各個高校對創新型人才的培養高度重視，采取各種形式的教學改革、教學手段、實踐活動、產學研相結合等方式，以便保障創新型人才的全面培養，滿足當代社會對創新型人才的需求。總之，我國高等教育人才培養的重要目標之一就是對創新型人才的培養。[2]

環境與地質災害評價課程共48學時，前30學時是以課堂授課為主，后18學時是以學生實踐為主。本文就該課程教學過程中出現的各種問題進行了探討總結，將本課程與其他專業課程的教學內容進行了優化，與專業實習的內容進行了融合，與實踐教學內容進行了整合，從這三個方面的內容對本課程的教學內容進行了改革，以便達到提升教學質量，提高實踐教學水平，培養創新型人才的目的，從而提高就業競爭力。目前，大學生畢業面臨的主要問題就是實踐應用能力和創新能力的不足，高校應該將學生實踐能力的提高和培養學生的創新能力作為宗旨。而本課程的授課教師應該將培養并提高學生的實踐能力作為根本任務，從行業要求方面對課程的內容進行及時調整，優化理論教學和實踐教學的時間分配，在保證理論教學學時的條件下，盡量在實踐教學中多讓學生參與，以提高學生的實際操作能力。這樣理論和實踐的有效結合，有利于提高學生的綜合素質。教師也必須做出相應的改變，包括教學思想、教學方法、教學手段等，只有改變固有的陳舊思想，不斷改變教學方法和教學手段，并且針對本課程的特點，進行項目的案例分析，這樣才能夠切實提高學生的專業能力和綜合素質。[3]

一、與其他專業課程的教學內容進行優化

（一）與先導課程的銜接

環境與地質災害評價相關的前期課程包括：地震概論、普通化學、普通地質學、物理化學、巖石學、構造地質學、水文地質學基礎、水文地球化學、環境水化學、地下水動力學以及水環境監測與評價等。

結合教學實踐，建議在普通化學、物理化學、水文地球化學課程中對環境與地質災害評價應用到的知識點進行講解，比如原生的水文地質問題、水質評價等，并在實踐課上有所體現。

地震概論、普通地質學、構造地質學和巖石學作為地質類的基礎課程，為地下水課程與工程專業學生的學習奠定了良好的地質基礎。例如，地表水及地下水的地質作用、構造裂隙的發育、三大巖類的形成及其特征等，都是地下水化學成分形成的基礎條件，為地下水環境影響評價以及地質災害評價奠定了基礎。

水文地質學基礎、水文地球化學、地下水動力學和水環境監測與評價這幾門課程中，前三門作為專業基礎課，后一門作為專業選修課，與環境與地質災害評價的教學聯系最為密切。比如對樣品進行水質分析，包括簡分析、全分析和專項分析三種。簡分析要在野外進行，分析項目少，但要求快而及時，適用于初步了解大面積范圍內各含水層中地下水的主要化學成分。專項分析的項目根據具體任務的需要而定，如進行水化學找礦時，用高精度光譜儀著重分析所尋找的某些金屬離子，進行水的放射性測定時，則著重分析某些放射性元素等。這時授課教師們要特別注意課堂教學中概念的統一。若要對一個地區的地下水環境進行評價，首先要建立水文地質概念模型，就是地下水動力學中學習的內容。比如，首先要判斷是潛水含水層還是承壓水含水層，其次要判斷含水層性質，包括含水層是否均質、各向同性或者異性、厚度如何變化、分布面積多大、可否視為無限延伸等，還要查明補給、徑流和排泄條件等，這些都需要前期的知識儲備。

（二）與同期課程的有效結合

同期開設的課程有地下水污染原理及防治、專門水文地質學，主要講授地下水污染的污染源、污染途徑以及地下水污染的危害及其防治方法。這與環境與地質災害評價的教學有交叉的部分，比如地下水污染的污染源、污染途徑等，這時授課教師之間應多交流溝通，注意概念的吻合等。同時，在環境與地質災害評價的課堂教學中，教師應將重復的知識點進行刪減，以便提高課堂教學質量。endprint

（三）為后續課程作鋪墊

與該課程聯系最緊密的后續專業課為地下水科學與工程專業生產實習以及畢業設計（論文）與畢業實習。因為在地下水科學與工程專業生產實習時就有關于環境與地質災害評價的內容，這需要學生自己去調查，并且撰寫報告。有些學生的畢業論文就是關于環境與地質災害評價方面的內容。該課程作為地下水科學與工程專業的核心課程，教師和學生都要非常重視。

二、與專業實習的內容進行了融合

縱觀整個地學教育，大量研究表明[4][5][6][7]，實踐教學是培養人才的關鍵環節。因此，培養地學人才的重要途徑就是充分的實踐教學。[8][9][10][11][12]地下水科學與工程專業的人才培養需要經歷地學思維到專業思維再到專業綜合能力的過程，因此大一的認識實習、大二的地質教學實習、大三的專業生產實習和大四的畢業論文實習所構成的專業實踐教學體系是非常重要的。專業實習的好壞，合理與否，直接關系到本專業高素質人才培養質量的高低。可見，將實踐課程的內容與環境與地質災害評價的理論教學內容相結合，是提高課堂教學質量，促進實踐教學的有效方法。

（一）與大一認識實習和大二地質實習之間的關系

環境與地質災害評價課程是開設在大一的專業認識實習和大二的地質實習之后的專業核心課程，在進行理論授課時，一定要結合野外實習的內容進行講解。例如，在講授滑坡、海水入侵等環境地質問題時，要聯系到地下水位的上升或者下降可能導致什么？讓學生們進一步思考：如果地下水位上升，那么孔隙水的壓力是如何變化的？學生們經過生產實習的環節就知道，這種情況下孔隙水壓力是增加的，這樣會導致巖體內的有效應力減小，從而導致巖體的變形和破壞。當地下水位上升到達臨界值時，會導致建筑物的變形破壞；當地下水位上升到地表的時候，會造成土地的潛育化等，這就會對農業造成危害。有了這樣的引導，學生們就會自行推導出當地下水位降低時，會導致水質污染、地下洞室突水等一系列環境問題、地質災害問題、地形等自然地理因素對環境的影響等問題。這樣學生就有一種身臨其境的現實感，而不是停留在紙上談兵的空想上。

（二）在生產實習中加強應用環境與地質災害評價知識

在地下水科學與工程專業的生產實習中，應有意識地加強對環境與地質災害評價方面的知識應用。例如，在抽水試驗的過程中分析地下水化學成分，陰陽離子的含量以及影響因素等；在秦皇島柳江盆地的水文地質調查階段分析不同巖性的潛水含水層和承壓，地表水與地下水化學成分的特性，并且分析造成這些特性的原因；根據調查數據和實測數據，分析該地區的環境與地質災害問題等。

三、與實踐教學內容進行整合

（一）熟練掌握環境與地質災害評價方面軟件的使用

由于環境與地質災害評價方面的內容注重理論與實踐相結合，因此，教師應要求學生掌握環境與地質災害評價相關的技能及模擬軟件的基本原理與操作，讓學生能夠運用這些軟件的模擬結果解決實際問題。

應加強環境與地質災害評價實驗教學，尤其是對評價模擬軟件的教學與使用。目前比較實用的模擬軟件有GMS、GIS等，GMS軟件可以進行地質建模及地下水環境影響預測分析。熟練應用MODFLOW、MT3DMS等模塊進行地下水量、水質的預測，能夠提高工作效率。利用 GIS 技術可以對地質災害的危險性和風險區劃進行分析研究，這對學生進行環境與地質災害評價方面的研究提供了很好的技術支持。因此，在課時限制（即規定的學時）的基礎上，可篩選軟件的部分功能進行基本原理及實例的操作，課下讓學生自主進行軟件的實際操作與討論應用。因為課堂時間畢竟是有限的，所以實踐時要對學生進行分組，依照課程要求設計不同的實踐內容，并進行成果匯報。

（二）增加課程設計，調動學生學習的主動性，探索開放式教學

應以環境與地質災害評價的基礎理論為基礎，以能夠結合實際的環境問題為根本任務，以地下水科學與工程專業的研究熱點為依據設計課程，例如：討論人類活動對周圍環境產生的影響，以及由此產生的環境與地質災害問題，并且探討如何解決這些問題。這樣可以充分調動學生學習的積極性。學生可以通過各種渠道收集資料，比如圖書館、網絡和現場調研等，最后要分組進行匯報。比如讓學生做北京地鐵X號線XX段環境影響報告書，這樣學生就要開展現場踏勘和有關資料的收集工作，并進行沿線水文地質、城市生態環境及城市景觀、城市社會環境以及沿線聲環境、環境振動、電磁環境的現狀調查與監測；對正在施工的地鐵和已經開通運營的地鐵線路進行施工期、運營期環境影響調查和類比測試；同時對沿線可能受項目建設影響的民眾和部分單位開展多形式的公眾參與問卷調查和座談會，并利用網絡和報刊傳媒發布項目信息，公開征集民眾意見。學生依據國家和北京市有關法規和技術規范，基于該工程的可行性研究設計文件，編制項目的環境影響報告書。當然，鑒于條件限制，學生無法去現場踏勘，但是其余的工作學生可以根據教師提供的資料分組自行完成。這樣理論與實踐的結合能提高學生的興趣，為其將來工作打下良好的基礎。這種為學生在專業學習中將實踐與理論結合提供更多平臺和機會的課程設置，培養了學生勇于探索的創新精神，提高了學生解決問題的實際能力。[13]

四、結論

環境與地質災害評價課程作為地下水科學與工程專業課程體系的重要構成部分，在專業人才目標培養上起著至關重要的作用。對課堂教學質量的不斷改革，并將之與實踐教學內容融合，能充分調動學生學習的積極性，提高學生的學習興趣，增強本門課程的實用性，使理論與實踐完美結合。這不僅取得了良好的教學效果，而且提高了地下水科學與工程專業的人才質量，增加了學生的就業競爭力，這對培養學生的探究和創新能力有著重要的意義。

[ 參 考 文 獻 ]

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[5] 孟憲來.加拿大美國幾所高等學校地質教育情況考察報告 [J].中國地質教育，1996（1）：50-56.

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[7] Zaltsberg E.蘇聯水文地質人才的培養一瞥[J].世界地質，1989（1）：149-154.

[8] 陳駿，胡文瑄，李成.地質學實踐教學現狀分析與對策 [J].中國地質教育，2007（3）：133-139.

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[11] 谷洪彪，遲寶明，姜紀沂.地下水科學與工程專業抽水試驗教學基地建設的思考[J].中國地質教育，2013（1）：82-85.

[12] 李娜，賈方，楊瀚宇，等.我國高校實踐教學改革的困境及對策[J].大學教育，2015（1）：16-19.

[13] 程超，劉詩瓊，劉紅岐，等.提高高校人才培養質量，修訂人才培養方案勢在必行[J].大學教育，2016（1）：19-20.

[責任編輯：陳 明]endprint