高職院校工程地質課程教學改革探索

丑麗蕾

（內蒙古交通職業技術學院 內蒙古赤峰 024000）

引言

工程地質學課程是運用地質學的基本原理為工程技術應用服務的課程，著重探討地質學理論基礎、巖石的工程特性、工程地質調查、不良地質現狀分析，及其對各類工程場地的危害及防治的理論和技術，把工程地質學理論運用到工程的設計、勘測、規劃、實施與維修中。對水利地質工程專業的學生而言，工程地質學課程是學生第一次接觸地質學類課程，很多學生，尤其是在平原區域的學生，對工程地質學的了解還不夠深入，無法對相應的地質學問題形成一個清晰的認知。如果課程只教授課本上的理論知識，沒有視覺、聽覺、觸覺等多感官認知，教學過程生硬且乏味，缺乏工程建設實踐的教學內容，會給學生們造成一種學習高中地理的錯覺。而且，由于教學考核評價方法以考查為主，在學習中常常無法受到學生的關注與重視，因此教學效果并不理想。畢業后，很多水利工程專業的學生都要參加水利工程的建設項目，這都要求很強的地質工程學背景。所以，為了解決這些問題，學校必須落實工程地質基礎課程教學改革實施方案，力求學生可以輕松掌握工程地質必要的基礎知識，同時可以用專業語言描述和分析在未來的項目中可能會面臨的地質工程問題，并加以解決[1]。

一、高職院校工程地質課程的教學特點

工程地質學課程的主要目標在于訓練學習者查閱地質數據、研究工程特征環境、處理工程實踐問題等的實際能力，該課程涵蓋廣泛的知識層面，如地質學基礎、工程巖土科學、水文地質學基礎、工程地質問題和工程研究技術。由于學生在高中沒有地質學領域的其他課程作為基礎知識的積累，因此大學課程必須涵蓋工程地質學領域的全部基礎知識，包括地質工程領域的基本理論和基本技術方法。該課程具有以下特點。

1.綜合性強

工程地質學教學內容主要涉及礦產與地質、巖體工程地質結構、水文地質、不良地質事件、工程地質施工管理等方面，所講授的知識點較多，且要求掌握的知識面較廣，綜合性較強。

2.濃縮性強

工程地質學課程中的第一章通常是課程的重點。例如，礦物和巖石第一章包括地質學和巖石力學的主要內容，關于地下水的章節將在后續的水力學課程中詳細介紹，地下室圍巖的穩定性將在巖石力學中詳細討論，巖土工程章節是巖土工程專業課程的主要學習內容[2]。

3.實踐性強

地質工程課程內容抽象，具有很強的實用性。學生只有多看多體驗，才能真正理解這些觀點洞見的內涵。例如，用肉眼識別礦物和巖石，使用地質指南針，閱讀和繪制地質圖等，學生必須通過實驗操作和動手實踐才能進一步掌握其中的要領。

4.應用性強

身為土木工程技術的專業人才，唯有掌握工程地質知識，才能夠合理利用工程研究成果，更全面地考慮工程建設中的地質要求與地質環境等因素，確保在施工過程中不發生重大工程問題，推動工程地質項目的成功運行。

二、高職院校工程地質課程教學現狀及存在的問題

隨著中國社會經濟水平的提升以及建筑工程項目的發展，在工程建設過程中所出現的地質問題也日漸增加。對于畢業生而言，當面臨實際工程地質問題時，他們無法把理論知識有效地運用于項目建設中，這就體現出了地質工程教育過程中存在的問題，大致分為以下幾個方面。

1.前導課程設置不合理

工程地質作為地質學的一門分支課程，其前導課程有地質基礎、水文地質基礎、土壤力學、巖石力學等課程，但在實際教學過程中，這些前導課程的編排卻并不合理。比如，根據西藏大學建筑工程學院土木工程專業最新培養計劃，工程地質課程僅在大一就開始教授，這將導致學生無法有效理解和掌握一些工程地質術語的概念，教學效果達不到預期。在目前的工程地質教學過程中，就研究巖石的物理力學參數而言，學生若未學習巖石力學相關課程，將無法進一步掌握上述參數的具體內涵與應用機理。另外，在對滑坡穩定性的測算過程中，學生不但要了解巖土物理力學的具體內涵，還要掌握相應的程序設計能力（包括Excel、JAVA編程語言等）。如果前導課程安排不合理，這將導致許多教學任務不能順利開展，勢必影響學生的專業知識水平[3]。

2.課程學時少、內容多

近年來，高職院校專業學分制政策的落實，在一定程度上減少了上課的學時。例如，筆者所在學校的土木工程地質課程時間已壓縮至26學時。要在限定的課堂時間內完成教學任務，教師不得不對教學內容適當進行削減，這會導致理論知識教學不足，降低課堂教學的效率。受課時壓縮影響最大的是實踐教學，工程地質學科需要結合具體的案例進行講解，這可以讓學習者有效消化理論知識。因此，在巖土和采礦的教學中，學生需要親自觀察巖土，體驗礦石，才能深入了解其內涵。此外，對于各類地質災害的教學還需要豐富的實踐案例加以融合，借助實踐操作，他們不但能夠較好地了解基礎知識，而且能夠更進一步地認識在未來施工過程中的可能遇到的問題。

3.教學方式單一

在實際授課過程中，工程地質學科教學以課堂為主，通過板書文字和圖畫對課本中的知識加以說明，導致學習者對課本知識的掌握缺乏直觀理解。比如，礦石和地質的構造、類型和特征只憑教科書中的描述遠遠不足，如果不結合圖像、視頻進行教學，學生很難完全理解這部分內容。就此產生的結果是，學生的學習效率低下，課堂氣氛沉悶，學生的創新意識得不到充分的鍛煉。為此，教師要充分利用多媒體工具和網絡資源，特別是巖層形成過程、地下水流動、常見地質災害、工程地質現場試驗等內容，要以計算機資源為基礎，進行動態教學，提高學生的學習積極性[4]。

4.實踐教學環節沒形成完整教學體系

工程地質是一門與實際工程建設緊密聯系的課題，需要學習者在理解掌握理論知識的基礎上，借助實際教學活動來消化這些內容。不過，目前由于許多高職院校并沒有固定的土木工程地質實踐路徑與課程實施指導書，教學執行質量也較差，為此他們往往不能及時將在課程中學到的理論知識應用于工程實踐操作中，由此影響了他們解決實際問題的能力。實際教學中的預期效果不理想，主要體現在如下三個方面：一是對基本地質技能的掌握不夠深入，如野外地質鑒定、指南針應用等；二是對地質勘探的實際技能未了解，包括塌方、泥石流的勘察技術；三是訓練課時少，很多學生無法熟悉實踐教學內容，實習作業質量較差。

5.實習經費不足

現場實習可以讓學生更直觀地認識基礎工程地質問題，并積極尋求解決辦法，從而培養學生的學習興趣，啟發學生的創造力。所以，建設施工現場的實習在所有工程地質教學中都起著關鍵的作用。但調查發現，大部分高校地質工程野外實習經費較少，難以支付學生的交通和住宿費用，對學生經濟負擔方面的影響較大，直接導致實習時間減少。此外，由于經費不足導致實習教師數量嚴重短缺，同樣影響了教學質量。工程地質的教學方法獨特，必須結合參觀實踐進行教學，實踐性課程側重于研究工程地質的基本理論，如巖石形態、地質結構、地質災害等，對地質研究與工程實踐相結合的概念講解相對較淺，因此學生的科學與創新思維并未得到充分培養。

三、高職院校工程地質課程教學改革措施

1.優化課程編排，突出教學重點

大部分高職院校于大二下學期開展工程地質學科教學任務，學生在掌握了土力學、巖體力學、計算機基礎知識等預備科目后再就學習工程地質學。教師利用已有的理論知識，指導學生研究巖土的不同物理力學參數，并深入研究影響圍巖、路基（滑坡）等性能的作用原理，從而引導他們對滑坡、塌方體和滑坡體等地質災害現象展開分析，使用Excel或Jsva編程語言分析其穩定性，在不延長學時的前提下，教師可將課程重心集中在關鍵內容上。工程地質教學的主要任務是讓學生認識工程中可能發生的各類地質現象，并剖析各種工程中地質問題以及工程對環境的影響，并采取適當的預防措施。所以，在課堂教學過程中，教師應著重介紹各種地質現象，工程出現問題的原因、危害、誘發機理，以及工程穩定性評估方法等，使學生把所學理論知識直接運用于實際工程建設中，至于那些最基本的地質學基礎知識，教師可適當削減課時，讓學生簡單了解即可。

2.課時應適當調整

以目前大部分高職院校工程地質學專業的32課時為例，應將課時范圍適當擴大至45課時。其中，前25個課時的重點應集中于地質成因分類與工程地質特點、地質結構、地貌知識、地下水學基礎知識等四大部分，其中對三大主要巖石特征學習必須結合一定的實驗操作，教學時，教師必須結合基本知識點，給學生提出問題，明確學生課后復習的重點；而后，教師應根據自己的工作經驗對不良地質問題進行6課時的簡要介紹；感興趣的同學可以就地質工程問題進行上網查詢，以PPT的方式展開課堂交流，整個過程需要10個課時；最后用4個課時讓學生整理問題知識點，并和同學以及教師共同探討。縮短理論課堂時間，加大學生對實踐工作情況的探索與研究力度，將有助于學生把地質理論知識運用于實際工作中，從而達到攻堅克難的目的，同時給予學生整理知識點的時間也有利于學生找到不同知識點間的銜接聯系，從而切實地掌握重點內容[5]。

3.優化理論教學內容，充實教學方式

基于工程地質專業的教育模式，整理補充教材內容，并提高專業知識水平。教學內容要根據項目案例改編，增強學習者對課程的認識，明確教學的意義。隨著現代科技的迅速發展，以及工程巖土學理論知識和技術手段的日益完善，課程內容必須及時更新，加強對新科技的廣泛運用。為在限定的課程學時內提升教學效果，工程地質學科多媒體教材的編制應作為課堂教學的主要手段，課件的制作包括課程的理論內容，文字不要過多，只表述知識點與關鍵詞即可，具體由老師自行編寫。多媒體課件的使用增強學習者對課堂知識的感知了解，教學內容更加易于掌握和接受，也可以活躍課堂氣氛，增強學生的學習積極性。視頻教學也可作為主要教學模式之一，介紹地球概況、巖漿、常見地質災害、地質工程現場試驗等視聽教材。除了在部分課堂上進行演示外，教師還可以在課后通過網絡向學生開放，彌補課時短的不足，從基礎知識入手，逐步深化到實踐層面。

4.重視實踐教學

課堂教學方式由單一的灌輸式轉變為探究式和討論式，采用教師少說、學生多說的教學模式，通過訓練學生探究式學習的思維，引導學生發現問題、思考并解決問題，在課堂上要突破重難點問題，并根據這些問題多布置課堂討論作業或課后習題。學生對于圖片和聲音的認識遠大于語言，因此在介紹地質專有名稱時要盡量用圖片講解，有關地質機理的知識適當通過動畫或視頻方式展開講解。這不但能夠有助于學習者直接理解抽象的專業術語，同時也可以幫助學習者產生更深的印象。比如對于巖石與化石概念之間的區分，對于初學者來說，單靠文字是很難掌握的，但如果在介紹知識點的過程中加入幾張圖片進行對照，學習者將更容易掌握和記憶[6]。

5.加大實習經費投入力度

工程地質教學主要以實踐為主，現場勘測則是課程的主要部分。實踐教學質量的高低直接影響著學生對工程地質理論知識的掌握程度。要提高工程地質學科的教學質量，實習費用是最關鍵的因素，其中包括路費、住宿費，以及學習場地的建設以及購買必要的學習設備等開支。一般工程地質實習最少要進行5-6周的時間，并且實踐場地的建設也直接關系到實習的費用以及質量。在現場實踐中，教師會在現場簡單講解基礎知識，提出更多實際的問題，例如現場故障中，可以問學生如何判斷是正故障還是逆故障，有什么征兆。通過對這些實際問題的思考，根據現場問卷調查尋找答案，不僅鍛煉了學生的動手能力，還可以提高理解問題的能力。

結語

工程地質專業的教學內容包括工程理論基礎知識與實踐教學，內容豐富、覆蓋面較廣。為了在限定時間內達成教學目標，教師應在完善教學設計的基礎上，根據地方特色教學方法，著重講述當地常見地質情況，讓學生可以迅速消化理論知識。另外，教師要重視對學生的實踐性教育，增強學生專業技能，讓他們更快、更牢固地掌握地質工程基礎知識，實現培育復合型人才的目標。