土木、水利與海洋工程專業工程地質課程思政設計與教學實踐

楊 慶， 孔綱強， 楊 鋼

（1.大連理工大學 海岸和近海工程國家重點實驗室，遼寧 大連 116024；2.河海大學 巖土力學與堤壩工程教育部重點實驗室，江蘇 南京 210024）

2016 年12 月，在全國高校思想政治教育工作會議上習近平總書記指出，抓好思想政治課程教學，滿足新時代學生的發展需求，其他專業課程要服從、服務于學生思想政治教育主旋律，與思想政治課程同向同行、同頻共振，形成協同效應，每門專業課程都要守好一段渠、種好責任田［1］。工程地質課程是土木、水利與海洋工程類本科專業基礎課［2］，土木、水利與海洋工程類專業中工程地質課程以能夠闡述工程地質與地質學的關系及工程地質的含義，說明工程地質的研究內容、服務領域及其研究方法，解釋工程地質條件和工程地質問題，以及說明工程地質在工程建設中的地位與作用為知識目標［3］。圍繞該課程，相關學者開展了課程思政設計并取得了良好的效果［4-6］。

一、課程思政建設的必要性與迫切性

在全面建設社會主義現代化強國的時代背景下，高等教育需要培養中國特色社會主義建設者和接班人。教師不僅需要傳授專業知識，而且需要教導學生樹立正確的價值觀和傳遞社會正能量。高校工程地質等專業課程教學，始終需要圍繞“培養什么人、如何培養人、為誰培養人”這一根本問題［1］，有效融入思政元素，提升育人成效。

（一） 踐行立德樹人教育的必然要求

高等教育的根本目的是要堅持中國特色社會主義辦學方向，落實黨的教育方針，培養合格的社會主義建設者和接班人。立德樹人是高等教育的根本任務，要以德為先，德才兼備，德育和智育并重。在人生旅程中，在高校里接受學習教育的時間是相對短暫的，專業課程教學必須始終將立德樹人貫穿其中。在校期間學生不僅需要學會運用馬克思主義世界觀、人生觀和價值觀來武裝自己的頭腦，而且需要掌握未來工作崗位需要的專業知識與技能，以及培養辨識社會現象的能力。因此，工程地質課程教學中融入課程思政，是立德樹人的必然要求。

（二） 專業知識講授的外在要求

工程地質作為一門專業基礎課，是學生畢業和就業的硬指標，也是學生走向工作崗位、步入社會的基本要求。地質工程建設與地質環境兩者之間的制約規律，既保證了工程安全，又合理地開發和利用了地質環境，促使了彼此間矛盾相互轉化和解決。所有的工程建設活動都需進行工程地質勘察，其中查明工程地質條件、論證與預測工程地質問題、提出相關解決問題的建議與措施，是工程地質的基本任務。課程教學中融入思政元素，是對學生邏輯思維的培養和情感認知的引導，使學生對工程地質學的歷史與演化有更系統認識，也激發了學生對該課程的學習興趣和動力。因此，工程地質課程教學中融入課程思政，不僅不是絆腳石，而且還是墊腳石，是專業知識講授的外在要求。

（三） 培養學生身心健康的內在要求

全球信息化共享時代，各種文化、自媒體信息等內容爆發式呈現，其中也包含了一些不良文化、負能量、虛假或“快餐式”無營養的信息。大學生群體心智尚不夠成熟，對一些信息的辨識能力尚有不足。如以簡單的工資收入和工作環境，或就業難易程度為選志愿的標準；以個人經濟收入為人生目標，對工程地質勘察等關系國計民生需求，或相對艱苦的行業嗤之以鼻等錯誤的世界觀與價值觀，加上傳統教育對專業知識的融合、實踐性引導相對不足，易導致學生在科學精神、人文素養和邏輯判斷等方面認知存在缺失。工程地質專業課程教學中引入思政教育，是學生身心健康的內在要求。工程地質課程思政教育，可以幫助學生培養良好的文化素質，提高對海量信息的辨識能力，樹立正確的是非觀念，最終全面提高學生的綜合素質。

二、課程思政元素挖掘與設計

（一） 課程思政的目標

以樹立學生正確的價值觀為目的，將工程地質專業課程知識點與思政元素有機融合，以寓道于教、寓德于教、寓教于樂的方式，以畫龍點睛式、專題嵌入式、元素化合式、隱性滲透式的教學形式為手段，使課程知識富有新的時代意義和思想內涵。

（1）工程地質災害（如地震、海嘯、火山、滑坡、泥石流等）的防災減災需求，需要培養學生愛崗敬業的專業精神和塑造責任擔當的品質，引導學生堅持人與自然和諧共生的發展理念，增強學生的社會責任感和使命感。

（2）培養學生的批判性思維和創新意識，堅守學術誠信，明確規矩與底線。

（3）能夠以愛國情懷、工匠精神為引領，自覺踐行人與自然和諧共生、生態文明的理念。

（二） 課程知識點與思政元素

通過對工程地質課程內容設計進行優化，實現其從專業課程教授向課程思政教育轉變，將知識傳授與價值引領相結合，激發學生的學習動力和熱情，并進一步提升授課效果，為新時代新形勢下思想道德建設發揮更加積極的作用。課程知識點與思政元素的分析和歸類如表1所示。

表1 課程知識點與思政元素歸納表

三、課程思政的教育實踐

（一） 民族自信、文化自信、愛國情懷

1. 新疆坎兒井與地下水

在講授“地下水的類型及其工程特征”課程知識點時，引入新疆吐魯番地區坎兒井地下水開發利用與灌溉系統修建情況，以激發學生的民族自信心。坎兒井，是荒漠地區一種特殊的地下水開發與利用形式，適用于山麓、沖積扇緣地帶，工程長度超過5 000公里，使用時間超過千年并沿用至今，這充分體現了我國古代人民的智慧。

2. 都江堰工程巖石開鑿與地表地質

在介紹“地表地質作用”課程知識點，尤其是在講授風化作用時，引入2 200 多年前李冰率眾修建的都江堰水利工程，以運用巖石物理風化作用開鑿寶瓶口為典型案例，可激發學生的民族自信心。都江堰工程主要由魚嘴、飛沙堰和寶瓶口三大工程組成，旨在解決區域泄洪、排沙兩大難題。魚嘴工程將岷江阻隔為內江和外江兩段，僅有內江水可以流入成都平原，內江水流因被寶瓶口阻隔，致使寶瓶口的建造工程需通過開鑿玉壘山來確保水流暢通。如何提高效率、縮短工期、節省人力是古人當時所遇到的重要技術難題。李冰等古代先民巧妙地利用了巖石的物理風化作用，先用大火將巖石烘烤數天，繼而將冷水澆在巖石表面，由于巖石傳導熱量較慢，不斷地內冷外熱，表里不一的脹縮加速了巖石的崩解，從而降低了施工難度、節省了大量人力，順利完成了對寶瓶口工程的建造。

都江堰水利工程以其歷史跨度大、工程規模大、科技含量大、灌區范圍大、社會經濟效益大的特點享譽中外、名播遐方，在政治上、經濟上、文化上，都有著極其重要的地位和作用。巧妙地運用了巖石物理風化作用的原理，體現了我國古代勞動人民對自然科學原理的積極探索及合理運用，是中華民族智慧的結晶，以史為例，有利于激發學生的民族自信心。

3. 天然氣水合物試采與海洋工程地質

在講授“海洋工程地質”課程知識點時，引入我國南海神狐海域天然氣水合物（俗稱可燃冰）兩次成功試采的典型案例，以激發學生的民族自信和文化自信。2017年，我國首次海域天然氣水合物成功試采，時長兩個月，產氣總量30.9萬m3，創造了產氣時長、產氣總量兩項世界紀錄。2020年3月26 日，我國南海神狐海域天然氣水合物第二輪試采成功，試采在一個月內累計產氣量就達到了86.14萬m3，日均產氣量2.87萬m3，創造了兩項新的世界紀錄，實現了從探索性試采到試驗性試采的重大跨越，奠定了我國在海上天然氣水合物試采方面的國際領先地位，為未來商業化開采、解決我國甚至世界能源危機打下了堅實的基礎。

開采過程中噴砂或井壁坍塌等海洋工程地質問題，是海域天然氣水合物進入商業化開采階段需要解決的重要課題。我國天然氣水合物的成功試采，充分彰顯了我國社會主義制度的優越性，體現了我國工程建設技術的新高度，其中包括工程地質理論、技術與方法的發展和成熟等。以重大研發突破為教學案例，大大增強了學生們的民族自信和文化自信。

4. 鉆探技術與工程地質勘察

在講授“工程勘察技術”課程知識點時，通過介紹我國鉆孔鉆探技術發展史，來樹立學生的民族自信和文化自信。我國是世界鉆探技術的發源地，早在4 000 多年以前，就有“黃帝穿井”的說法。戰國末期，我國已開始用器械鑿井，如秦國李冰就曾指導民眾開鑿了我國第一個大口鹽井——廣都鹽井。北宋時期，發明了沖擊式頓鉆鑿井技術，成功將大口淺井向小口深井過渡，卓筒井就是典型代表。1835年，四川自貢鉆成世界第一口超千米深井——燊海井，是世界鉆探史上的一座豐碑。宋代卓筒井技術傳入歐洲，促進了世界鉆探技術的發展和人類對地下資源的開發，為人類文明的進步和科學技術的發展做出了卓越貢獻，被譽為“世界石油鉆井之父”、中國古代“第五大發明”。我國第一臺萬米科學鉆探專用鉆機，創造了完井井深7 018 m 的新紀錄，是迄今為止亞洲國家實施最深的大陸科學鉆探工程，也是全球首個鉆穿白堊紀陸相地層的科學鉆探井，標志著我國繼俄羅斯和德國之后，成為世界上第三個擁有實施萬米大陸鉆探計劃專用裝備和相關技術的國家。

通過松科二井科學鉆探井，中國地質科學家基本還原了白堊紀的場景，揭示了松遼盆地形成的原因、過程和結果，以支撐大慶油田未來50年發展，保證我國能源安全提供了重要的數據支撐。

5. 李四光與工程地質

1920 年，李四光放棄了國外優厚的待遇，毅然回國，投身于幾乎空白的中國地質科學教育和建設工作中。當時國際上都默認中國東部并無第四紀冰川作用，李四光對此表示存疑，他通過深入實地考察，先后在大同盆地、太行山麓、廬山及長江下游區域等地發現了大量冰川證據，確認中國存在第四紀冰川，對“非冰川論”進行了有力駁斥，這充分體現了科學研究的批評精神。20 世紀中葉，新中國建設急需原油資源，而當時中國已被戴上“貧油論”的“帽子”，李四光則通過自創的地質力學觀點來研究地殼運動現象，認為新華夏構造體系三個沉降帶存有石油。經過6 年不斷探索和實踐，大慶、勝利、大港、華北、江漢等油田相繼誕生。李四光的科學預見得到了證實，也宣告了“中國貧油論”的徹底破產。在國家核工業急需鈾的時候，李四光又提出了“把對構造規律的研究與輻射測量結合起來”的思路，根據這一思路，我國發現了一系列鈾礦床，為此后原子彈和氫彈的研制成功奠定了基礎。

一個科技工作者，如果把堅守為祖國富強、為人類幸福前途服務作為崇高宗旨，在工作過程中，不斷發現自然秘密，發現新世界，創造新東西，去開辟人類浩蕩無際、光明燦爛的前景，那么他的生活就會變得豐滿、愉快、生動和活潑。正是有像李四光這樣經世救國、不忘初心的大量科學家們，為困境中的新中國建設帶來了希望，他們身上充分體現了知識分子的純粹和擔當，體現了無盡的家國情懷和科學精神，這些都是值得學生學習和了解的。

（二） “綠水青山就是金山銀山”，堅持人與自然和諧共生

1. 礦坑資源再利用

在講授“礦物與巖石”課程知識點時，引入礦坑資源再利用的典型案例，以踐行習近平總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”的科學發展理念。上海佘山世茂洲際酒店（又名深坑酒店）是世界首個海拔最低的超五星級酒店，這里曾是深約80 m、約5 個足球場大小的一個采石場廢棄礦坑，工程技術人員沿著廢棄深坑的巖壁修建了該酒店，將地球的“傷疤”變成一道奇觀，實現了建筑從上而下的反向延伸，這極具創新的巧奪天工之作被美國國家地理《世界偉大工程巡禮》評為“世界十大建筑奇跡”之一。淮南市潘集區泥河鎮劉龍村，由于煤炭資源的不斷開采，村子逐步下陷成為深坑，被附近的泥河水灌滿后變成了一個深達十多米、面積6 000 多畝的湖泊。面對因采礦而形成的災難，工程技術人員堅持能源與生態的和諧共生理念，將其開發成全球最大的水上漂浮光伏發電場和家禽養殖場，并拉動了當地第三產業發展，產生了良好的經濟效益、生態效益和社會效益。

我國各地開展了礦山生態修復治理工作，一大批工礦廢棄地實現了變廢為寶，踐行了“綠水青山就是金山銀山”的科學發展理念。

2. 瓦依昂大壩災害與地質構造

在講授“地質構造”課程知識點時，引入瓦依昂大壩選址不當、工程事故造成災難的案例，以激發學生樹立科學精神、培養職業道德與素養，敬畏自然，以及堅持人與自然和諧共生的發展理念。瓦依昂大壩，高達262 m，于1960年建成，是世界上最高的大壩之一。大壩建造選址時，由于沒有充分考慮可能的地質構造問題及蒙特托克山固有的不穩定性，加上工程施工前沒能查明庫區岸坡的穩定性和對水庫蓄水后庫區地質條件的改變做出評估，工程施工期和蓄水之后，對出現的局部小規模山體滑坡、巖體變形等問題未引起足夠的重視，并且建筑商和管理人員未能遵守土壤保護要求，水庫蓄水量超過了安全規定，致使庫區山體滑坡漫壩，下游人民生命財產遭受巨大損失。

瓦依昂水庫災難引發了工程界深刻反思：作為工程地質工作者，不管是面對政府、設計者還是其他方面的利益或者壓力，都必須從專業的角度出發，堅守職業道德，本著嚴謹的科學精神和強烈的社會責任感，在面對有明顯滑坡征兆且一旦出現滑坡后果不堪設想的這種大型大壩工程，絕對不能心存僥幸，否則違背自然規律進行“錯誤建造”，必然導致慘痛的后果。

3. 海洋平臺失穩與海洋工程地質

隨著海洋石油、天然氣等資源的勘探開發和海洋工程建設的迅速發展，由海洋工程地質因素造成的災害事故也不斷發生。據不完全統計，海洋平臺或海底管道損壞事故的60%，均是由于海床不穩定等海洋工程地質災害造成的。2020 年4 月20 日，正在美國墨西哥灣作業的“深水地平線”鉆井平臺發生井噴，事故導致鉆井平臺起火爆炸沉沒，造成11 人死亡、17 人受傷，490 萬桶原油噴入海中，并導致美國墨西哥灣及其沿岸嚴重的海洋環境污染。

通過“海洋工程地質”知識點教學，講授海洋平臺工程破壞實例產生的巨大經濟社會損失，可以啟發和培養學生的社會責任感和遵紀守法的自覺性。以資源環境承載能力為基礎，以自然規律為準則，引導學生敬畏自然，借助海洋工程地質災害的科學探索進程，闡述可持續發展理念。結合海洋強國戰略、“一帶一路”倡議建設，將社會發展與南海島礁建設、油氣資源開發等海洋工程建設相結合，遵循共商、共建、共享原則，堅持主動開放、雙向開放、全面開放、公平開放、共贏開放、包容開放，培養和樹立大學生的全局觀念，以為建設創新型國家培養復合型人才作出應有貢獻。

4. 海洋資源開發與法治意識

充分利用海洋資源，強化海洋資源管理和加快發展海洋經濟，已成為當今世界沿海各國和地區發展經濟的戰略重點。海洋資源的開發利用是解決資源問題的新視點，是國家經濟建設的重要領域。然而，近年來海洋資源無序、過度開發利用和海洋生態環境惡化等問題愈發突出。

從我國海洋資源開發的發展史入手，重點介紹我國海洋工程領域方面取得的輝煌成就，融合我國海洋強國戰略，介紹戰略構想和目前開展的海洋工程建設項目，剖析工程建設項目的整體流程，引入工程項目建設過程中的質量問題、經濟問題、法律問題等，來增強學生的法治意識。

5. 趵突泉與地下水開采與利用

在講授“地下水類型及其工程特征”課程知識點時，引出濟南趵突泉的停噴、復噴的案例，激發學生踐行人與自然和諧共生的發展理念。趵突泉，濟南72名泉之首，享有“天下第一泉”的美譽。趵突泉是區域地下水生態的重要標志之一，由于地下水開采過度，再加上降雨量減少、減緩了地下水的補給能力。改革開放以來，趵突泉停噴達7次之多，其中停噴時間最長的達926天。為此，濟南市優化了控制南部山區建設規模、泉域補給區全面綠化等方案，通過補源、節水方式，對地表水、地下水、回用水等水資源實施統一調度，努力實現在正常降水條件下恢復泉水常年噴涌。因此，當我們享受祖國大好河山的同時，也要時刻意識到資源調控的必要性，踐行人與自然和諧共生的理念。

課程思政是“三全育人”的重要載體，在一流課程建設過程中，堅持立德樹人為根本任務，深挖工程地質課程知識點，將思政元素與專業知識點有機融合，使學生在接受專業技能的同時，增強其對習近平新時代中國特色社會主義思想的政治認同、思想認同和情感認同，堅定中國特色社會主義道路自信、理論自信、制度自信和文化自信。