面向應用的地震地質本科教學改革與實踐

沈軍 焦軒凱 戴訓也 于曉輝

摘要：地震地質是一門防災減災特色課程，它是為未來將要開展地震地質工作的高年級本科生開設的。我們按照現代教學理念，面向應用，面向技能，開展了地震地質課程內容和教學方法的改革和實踐。教學內容被設計成為四大模塊，包括基本概念模塊、基本知識模塊、基本技術模塊和基本工作模塊。

關鍵詞：防災減災;特色課程;應用導向;新工科

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2020）22-0210-02

一、引言

地震地質課是地質學專業地震地質方向的核心課程，該課程應滿足學生未來從事地震地質工作的需要。這與為未來不直接從事地震地質工作的其他專業（如地球物理專業）的學生所開設的地震地質課程不同。它要求學生在全面掌握地震地質基本概念和原理的同時，還要熟悉地震地質工作的主要內容、技術方法和相關規范。

雖然地震地質這一概念在我國被明確提出是在20世紀50年代，但是我國地質學家從地質構造角度去研究地震至少可上溯到20世紀20年代初[1]。地震地質學課程始于20世紀70年代，1982年北京大學地震地質教研室、南京大學區域地質教研室和武漢地質學院地震地質教研室編寫了高等學校教學用書《地震地質學》，對地震地質學做了系統的介紹[2]。之后，中國地震地質工作取得很大進展，首先是定量活動構造學的建立并與地震危險性評價結合;二是大地震孕育和發生的深淺構造條件研究;三是城市活斷層探測和活斷層填圖使地震地質工作與國民經濟建設的聯系更加緊密。在本科教學中就是要在有限的學時內使將來從事地震地質工作的學生初步具備開展地震地質工作的能力，熟悉地震地質工作的基本任務、內容和主要方法，熟悉中國地震地質的主要特征，并能了解一些代表性的地震地質工作，清楚地震地質工作的發展現狀和趨勢。因此需要從應用出發，進行地震地質課程的改革。

二、面向應用的教學內容改革

地震地質學可以理解為與地震相關的地質現象、地質理論、地質工作、地質技術和地質資料。具體包含以下多個層次的含義：①地震引起的地質現象;②地震發生的地質條件;③孕育地震的地質環境（地質構造環境）;④發震構造的識別與評價;⑤區域和場地的地震地質條件（區域區劃和工程場地的地震安全性評價）;⑥誘發地震的地質條件;⑦地震地質災害的勘察與評價。

地震地質課程內容設計成為四個模塊。第一模塊為基本概念;第二模塊為基本知識;第三模塊為基本技能;第四模塊為主要工作及規范。

（一）基于標準和權威的地震地質概念和基礎

在概論中基于權威文獻，介紹地震地質學發展歷程、地震地質學的定義與內容、地震地質學的研究方法、地震地質學的應用領域，讓學生了解本學科的形成過程、主要內容和與相關學科的關系，使其有一個總體的印象。

結合國家和行業標準，為便于學生在未來的工作中正確使用這些概念，在地震地質課中需要介紹中國大陸的地震地質的基本特征。關于這方面的知識已經積累了很多，如《中國活動構造圖1∶400萬》[3]、新編地震動區劃圖的宣貫教材[4]等。

（二）基于典型地震案例介紹地震地質特征

地震地質學是要選取中國及國際上具有代表性的地震，尋找和總結地震所形成的地質現象，分析發生地震的地質環境。這可以通過對曾經發生過的代表性地震的地震地質特征的分析總結加以歸納，達到理論與實際的結合。實際授課中，選擇了21世紀中國10多個主要地震，具體分析了它們的地震構造環境、發震斷層、地表破裂、活動習性、地震地質災害等。

（三）結合規范和案例介紹地震地質技術

在地震地質的研究手段和方法中介紹了遙感技術、探槽技術、物探技術在地震地質中的應用，以及區域地質與地球物理資料、構造應力場資料、震源破裂過程資料、地殼形變觀測資料在地震地質中的應用。遙感技術主要介紹多源遙感信息在確定活斷層位置、幾何結構、運動學參數、古地震形跡方面的應用。探槽技術主要介紹其在古地震研究中的應用，這是地震地質學的關鍵技術，有相關的規范和經典的工作。物探在地震地質學中的應用，著重介紹淺層地震探測技術，同時也介紹電磁方法、地球化學方法的原理及其在地震地質中的應用;鉆探技術介紹聯排鉆孔技術及其在地震地質中的應用。

（四）面向應用的代表性工作簡介

目前，中國已開展了大量的地震地質工作，并形成了具有代表性的幾類工作。例如：地震現場地震地質工作主要是在破壞性大地震發生后，立即趕赴現場開展的一系列相關工作，如烈度調查、地表破裂調查、發震構造調查、地震地質災害調查等。這項工作在幾次大地震之后，如汶川地震和玉樹地震，形成了規范。這些典型的地震地質工作已積累了大量案例，在講授中應做到案例與規范相互結合。

三、能力導向的教學方法改革

本科教學的目的一是傳授知識，二是培養能力。在互聯網的時代，課堂已不再是獲得知識的唯一渠道，甚至不是最主要渠道。網絡逐漸成為獲得知識的主要的和有效的渠道。在課堂上應該是將有限的課時用于組織、指導學生自主學習，培養學生獲取知識和應用知識的能力。教學中將原有的以知識灌輸為主轉為以自主學習為主，主張能力培養重于知識的傳授。

在實際教學中主講老師采取了教練式教學，將學生劃分為4個人一組，每個組完成4個作業。第一項作業是制作一個代表性地震的地震地質特征的報告;第二項作業是總結一個地區（如華北地區）或斷裂帶（如阿爾金斷裂帶）的地震構造特征;第三項作業是總結和介紹一項地震地質技術，如鉆探技術、淺層地震技術等;第四項是介紹一種地震地質災害，如地震滑坡、砂土液化等。

在課時的分配中，大概三分之一的課時用于學生的匯報演講，三分之一的時間用于老師示范和引導，三分之一課時用于老師總結和點評，并通過對已學概念、知識和技術的復習和練習，鞏固強化基本知識和基本技能。同時，選定課代表和課程秘書，提高學生自我組織、相互監督和促進的作用，培養團隊精神。

在課堂教學中充分利用網絡，通過計算機聯網，連接谷歌地圖、百度百科、知網等，查詢高清晰衛星影像，展現活動斷層等與教學相關的地形地貌特征，學生可以隨時上網查詢疑難概念。培養學生利用百度百科、知網等獲取知識的習慣和能力，使他們能通過網絡登錄相關研究院所和業務單位，了解行業正在開展的相關工作，開闊眼界，了解動態。

四、教學效果和體會

2013—2019屆地震地質方向六屆大三學生參加了按上述內容和模式開設的地震地質課，其效果出乎預料，學生表現出極大的積極性，各組完成的作業都很出色，所制作的PPT形式多樣，極富個性，技巧性也很高，內容也基本到位。

在教學中學生的主動性和創造性得到了鼓勵和尊重。學生反映獲得的知識量和信息量遠遠超出以前照本宣科式講學，獲得的能力和得到的鍛煉也遠遠超出了過去“滿堂灌”“填鴨式”教學模式。實際上學生對課堂以外的知識，具備很強的自我學習能力，我們的教學內容和教學方式可因勢利導地利用他們的認知習慣。

老師的重要作用是依據自己的經驗和能力，本著注重效率和質量的理念，把龐雜的信息歸納成有序的信息樹;將復雜問題和過程分解為若干個簡單的問題和過程，降低知識的難度，用較少的時間投入，盡可能獲得最佳的教學效果。

參考文獻：

[1]劉光勛.地震地質工作的緣起與回顧[J].地殼構造與地殼應力，2006，（02）：15-18.

[2]北京大學地震地質教研室，等.地震地質學[M].北京：地質出版社，1982.

[3]鄧起東.中國活動構造圖[M].北京：地震出版社，2007.

[4]高孟潭.GB 18306-2015《中國地震動參數區劃圖》宣貫教材[M].北京：中國質檢出版社，中國標準出版社，2015.

Application-Oriented Undergraduate Teaching Reform and Practice of the Course in Seismic Geology

SHEN Jun， JIAO Xuan-kai， DAI Xun-ye， YU Xiao-hui

（Institute of Disaster Prevention， Sanhe， Hebei 065201， China）

Abstract： Seismic Geology is a characteristic course for disaster prevention and mitigation. It is set up for senior undergraduates who will carry out seismic geology work in the future. In accordance with the modern application-oriented and skill-oriented teaching concepts， we have carried out the reform and practice of the content and teaching methods of Seismic Geology course. The teaching content is divided into four modules： basic concept， basic knowledge， basic technology， and basic work.

Key words： disaster prevention and mitigation; characteristic course; application orientation; Emerging Engineering

收稿日期：2019-09-11

資助項目：2017年河北省高等教育教學改革研究與實踐項目“師生協同創新性地震地質專業實踐教學改革”（編號：2017GJJG257）;2018年防災科技學院精品建設課程基金項目“地震地質學”（編號：JPJS2018006）

作者簡介：沈軍（1966-），男（漢族），江蘇南通人，博士，研究員，研究方向：地震地質。

通信作者：焦軒凱（1993-），男（漢族），湖北荊門人，本科學士，實驗員，研究方向：地質學。