張永杰 王桂堯 劉龍武 陳潔金

收稿日期：2013-02-27

基金項目：長沙理工大學(xué)教學(xué)改革研究項目“《工程地質(zhì)》雙語教學(xué)研究與實踐”

作者簡介：張永杰（1981-），男，長沙理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院講師，博士，主要從事巖土工程教學(xué)與研究，（E-mail）yjiezhang309@sohu.com。

摘要：工程地質(zhì)課程實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程地質(zhì)基礎(chǔ)理論知識分析、解決工程實際問題的重要途徑。文章根據(jù)長沙理工大學(xué)、中南大學(xué)和湖南大學(xué)非地質(zhì)類專業(yè)工程地質(zhì)課程實踐教學(xué)調(diào)研結(jié)果，從實踐教學(xué)課時不足、校外實踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足、校外實踐教學(xué)場地偏少與實踐教學(xué)師生比例過低等4個方面分析了高校非地質(zhì)類專業(yè)工程地質(zhì)課程實踐教學(xué)存在的問題，并從教學(xué)課時安排調(diào)整、教學(xué)內(nèi)容注重結(jié)合實踐、實際工程討論式教學(xué)方法、結(jié)合工程實踐開展實驗與校外實踐教學(xué)方法等5個方面提出了具體的教學(xué)改革思路，以期為相關(guān)課程講授提供借鑒。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)；實踐教學(xué)；教學(xué)方法；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：10052909（2013）05014104工程地質(zhì)是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究與人類工程建設(shè)活動有關(guān)的地質(zhì)問題，是一門實踐性很強(qiáng)的自然科學(xué)。如何在有限的理論與實踐教學(xué)時間內(nèi)增強(qiáng)學(xué)生對眾多地質(zhì)名詞和工程地質(zhì)現(xiàn)象的理解與感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，強(qiáng)化學(xué)生實踐動手能力，提高工程地質(zhì)實踐教學(xué)效果，是一個值得深入探討的問題。

工程地質(zhì)實踐教學(xué)通過課堂、室內(nèi)試驗與校外實習(xí)等綜合實踐活動，讓學(xué)生接觸各種真實的地質(zhì)現(xiàn)象與工程地質(zhì)問題，加深學(xué)生對理論知識的理解與掌握，是培養(yǎng)學(xué)生實際操作技能的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的工程地質(zhì)實踐教學(xué)由室內(nèi)實驗與校外實習(xí)兩部分組成，近年有學(xué)者提出應(yīng)從課堂教學(xué)、室內(nèi)實驗和野外實習(xí)三方面進(jìn)行工程地質(zhì)實踐教學(xué)。本文對非地質(zhì)類專業(yè)工程地質(zhì)課程實踐教學(xué)進(jìn)行探討，并總結(jié)了實踐教學(xué)工作的相關(guān)經(jīng)驗，旨在促進(jìn)工程地質(zhì)課程實踐教學(xué)改革，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、參與性以及創(chuàng)新能力與動手能力。

一、工程地質(zhì)課程實踐教學(xué)存在的問題

與國外相比，中國高等教育存在重理論、輕實踐的傾向，實踐教學(xué)管理松散，經(jīng)費(fèi)投入相對不足，導(dǎo)致學(xué)生實際動手能力較差，難以滿足社會發(fā)展與市場需求[1]。究其原因，主要有以下幾個方面。（一）實踐教學(xué)課時不足

長沙理工大學(xué)非地質(zhì)類專業(yè)工程地質(zhì)課程教學(xué)計劃為32個校內(nèi)講授課時（含4個室內(nèi)實驗課時）與1周校外實習(xí)；中南大學(xué)非地質(zhì)類專業(yè)工程地質(zhì)課程為32個校內(nèi)教學(xué)學(xué)時和1周校外實習(xí)學(xué)時，其中校內(nèi)32個學(xué)時安排了2個學(xué)時的礦物巖石標(biāo)本觀察描述、2個學(xué)時的電視錄像教學(xué)和2個學(xué)時的地質(zhì)圖閱讀作業(yè)講評；湖南大學(xué)工程地質(zhì)課程僅設(shè)置32個講授課時，其中包含4個室內(nèi)實驗課時，但從2013年開始增加16個課時的班級討論，未設(shè)置校外實習(xí)課時。通過上述比較可知，3所學(xué)校工程地質(zhì)課程的總學(xué)分相同，但安排有所側(cè)重，湖南大學(xué)缺少校外實習(xí)課時，而長沙理工大學(xué)與中南大學(xué)則缺少討論課時，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

（二）校外實踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足

受學(xué)校辦學(xué)經(jīng)費(fèi)限制，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)經(jīng)費(fèi)相對不足。目前校外實習(xí)經(jīng)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)最高是每人每周100元，對于兩個教學(xué)班60～70名學(xué)生而言，上述費(fèi)用僅夠1周校外實習(xí)的包車費(fèi)和現(xiàn)場講解協(xié)調(diào)費(fèi)，且實習(xí)場地只能位于長沙附近，便于當(dāng)天往返；若到距離較遠(yuǎn)的場地，即便老師與學(xué)生自己解決住宿、飲食，交通費(fèi)也會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)算費(fèi)用。這種情況下老師只能帶領(lǐng)學(xué)生在長沙市附近的幾個固定實習(xí)點(diǎn)進(jìn)行工程地質(zhì)基本理論實習(xí)，與公路、水利、隧道等工程有關(guān)的地質(zhì)問題僅根據(jù)具體建設(shè)情況臨時安排。實習(xí)經(jīng)費(fèi)不足嚴(yán)重影響了實習(xí)的有效開展。

（三）校外實踐教學(xué)場地偏少

實習(xí)場地是工程地質(zhì)實踐教學(xué)的主要場所。根據(jù)場地或工程建設(shè)的時效性，實習(xí)場地可分為2類：一類是固定的實習(xí)場地，其在一定時間內(nèi)不會出現(xiàn)較大地形、地貌或地質(zhì)情況變化，一般位于公園、旅游景區(qū)或廢棄礦區(qū)內(nèi)，適合工程地質(zhì)基礎(chǔ)理論實踐教學(xué)，如長沙的岳麓山、石燕湖等，但該類場地較分散，實習(xí)費(fèi)力耗時，并且實踐內(nèi)容有限；另一類是臨時性實習(xí)場地，實踐內(nèi)容隨工程建設(shè)進(jìn)度而發(fā)生變化，如湘江綜合樞紐工程、長湘高速公路、南湖路越江隧道等，適合工程性實踐教學(xué)，但其時效性較強(qiáng)，并非每個年級的學(xué)生都具有這一實習(xí)條件。

（四）實踐教學(xué)師生比例過低

工程地質(zhì)課程每個教學(xué)班一般包含2～3個行政班，由1名老師授課，校外實踐教學(xué)時往往由該老師帶隊，此時師生比達(dá)到1∶60～1∶90，在實踐教學(xué)過程中既要負(fù)責(zé)聯(lián)系車輛、實習(xí)場地和安全等后勤管理工作，又要指導(dǎo)學(xué)生實踐并進(jìn)行相關(guān)講解，工作量與責(zé)任大，實踐教學(xué)難度較大，實踐教學(xué)效果十分有限。若按照行政班單獨(dú)進(jìn)行實踐教學(xué)則費(fèi)用太高，且學(xué)校現(xiàn)有師資力量難以滿足要求。

二、工程地質(zhì)課程實踐教學(xué)改革

為培養(yǎng)非工程地質(zhì)專業(yè)學(xué)生工程地質(zhì)實踐能力，提供實踐教學(xué)質(zhì)量，針對工程地質(zhì)課程實踐教學(xué)存在的問題，筆者在總結(jié)相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合個人教學(xué)經(jīng)歷，從教學(xué)課時安排調(diào)整、教學(xué)內(nèi)容注重結(jié)合實踐、實際工程討論教學(xué)、結(jié)合工程實踐開展實驗與校外實踐教學(xué)方法等5方面進(jìn)行了實踐教學(xué)改革的嘗試。

（一）教學(xué)課時安排調(diào)整

高等建筑教育2013年第22卷第5期

張永杰，等非地質(zhì)類專業(yè)工程地質(zhì)課程實踐教學(xué)探討

結(jié)合長沙理工大學(xué)工程地質(zhì)課程教學(xué)經(jīng)驗，并參考中南大學(xué)與湖南大學(xué)的課程安排，對校內(nèi)32個學(xué)時的講授內(nèi)容與時間進(jìn)行調(diào)整。課堂講授安排20個學(xué)時，重點(diǎn)講解工程地質(zhì)基礎(chǔ)理論，如巖石、地質(zhì)構(gòu)造、風(fēng)化與地表流水的地質(zhì)作用、地下水的地質(zhì)作用以及巖體結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性分析；課程內(nèi)容討論安排10個學(xué)時，結(jié)合典型工程實例對常見不良地質(zhì)現(xiàn)象與工程地質(zhì)問題以及地貌與第四紀(jì)松散沉積物和工程地質(zhì)勘探等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行課堂討論；礦物巖石標(biāo)本觀察安排2個學(xué)時，通過講解與觀察了解礦物與巖石相關(guān)特性。與之前相比，減少了理論講授，增加了針對具體工程問題的課堂討論。這樣調(diào)整課時有利于教師將部分工程實踐性較強(qiáng)的知識講授得更清楚，加深學(xué)生對知識的理解，實現(xiàn)教學(xué)形式的多樣性，增強(qiáng)教學(xué)過程的探索性。

（二）教學(xué)內(nèi)容注重結(jié)合實踐

在講解工程地質(zhì)名詞時多配置圖片，特別是實際工程圖片，這樣能夠加深學(xué)生的理解和認(rèn)識，也便于記憶，因為圖片給人的印象遠(yuǎn)大于文字。對基本原理或機(jī)理的闡述也應(yīng)多采用動畫與簡短視頻，并結(jié)合典型圖片，加深印象，增強(qiáng)理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性與積極性[2]。上述方法既可將基礎(chǔ)理論知識通過工程實際進(jìn)行生動講解，又能體現(xiàn)課堂教學(xué)的實踐性。

（三）實際工程討論式教學(xué)方法

首先，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容、往屆學(xué)生掌握相關(guān)知識的難易程度以及工程地質(zhì)實習(xí)計劃安排，選取典型工程進(jìn)行討論式教學(xué)。典型工程的選擇應(yīng)能體現(xiàn)教學(xué)的關(guān)鍵知識點(diǎn)，討論內(nèi)容盡量不與校外實習(xí)內(nèi)容重復(fù)；應(yīng)提早確定各工程實例的討論主題、要求與考核計分方式，對班級學(xué)生進(jìn)行分組，一般10人一組，并提前1周將實物照片、視頻以及相關(guān)地質(zhì)勘察、設(shè)計與施工等資料分發(fā)給各組學(xué)生，在學(xué)生充分討論的基礎(chǔ)上，要求各組派代表在課堂上對相關(guān)圖紙、方法與原理進(jìn)行講解。各組之間相互評分，同時注意區(qū)別各組內(nèi)不同學(xué)生分?jǐn)?shù)的層次性，一般分為3個等級，以此作為學(xué)生平時考核成績。通過上述方法能有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，學(xué)生通過查閱資料相互討論找出答案，增強(qiáng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和表達(dá)能力[3]。

（四）結(jié)合工程實踐開展實驗

非地質(zhì)類專業(yè)工程地質(zhì)課程的室內(nèi)試驗主要是進(jìn)行巖石礦物標(biāo)本觀察。如何在僅有的2個課時內(nèi)高質(zhì)量地完成實驗教學(xué)任務(wù)，增強(qiáng)觀察印象是實驗課成敗的關(guān)鍵。一方面，應(yīng)合理安排試驗時間，可在理論知識講解后即安排學(xué)生實驗，這樣可加深印象，提高實習(xí)效果[4]；另一方面，應(yīng)合理劃分實驗的時間段，將90分鐘的實驗時間劃分為20分鐘、30分鐘與40分鐘3個階段。前20分鐘由學(xué)生自由觀察各類標(biāo)本、模型，利用所掌握的知識對各樣本有個總體認(rèn)識；中間30分鐘由教師結(jié)合學(xué)生提問，對典型、常見的樣本進(jìn)行詳細(xì)講解；最后40分鐘用PPT播放講解與樣本對應(yīng)的工程實例照片，并要求學(xué)生完成部分樣本特征的描述，以加深對相關(guān)內(nèi)容的理解。

（五）校外實踐教學(xué)方法

工程地質(zhì)課程重在實踐，通過實習(xí)可以鍛煉學(xué)生的觀察能力、動手能力以及思維能力。如何將課堂所學(xué)知識應(yīng)用于實際工程，關(guān)鍵是組織好校外工程地質(zhì)實習(xí)。具體可從實習(xí)場地選擇、實習(xí)方式以及考核方法等方面對校外實踐教學(xué)進(jìn)行改革。

1選擇實習(xí)場地

根據(jù)工程地質(zhì)課程內(nèi)容和實習(xí)要求，將實習(xí)場地分為固定基地與工程性臨時基地兩類。固定基地應(yīng)盡量包含工程地質(zhì)基礎(chǔ)理論的相關(guān)內(nèi)容，地質(zhì)特征具有代表性，地層出露齊全，構(gòu)造形跡豐富，工程地質(zhì)現(xiàn)象集中，河谷地貌明顯，周邊工程能體現(xiàn)所處位置的工程地質(zhì)特征。如長沙理工大學(xué)近年來將岳麓山、南郊公園湘江岸坡、丁字灣采石場、石燕湖地質(zhì)公園、跳馬石灰?guī)r采石場、湖南省地質(zhì)博物館等確定為工程地質(zhì)實習(xí)固定基地，它們基本涵蓋了工程地質(zhì)基礎(chǔ)理論的相關(guān)內(nèi)容，且與課堂工程討論教學(xué)內(nèi)容也不重復(fù)。

工程性臨時基地應(yīng)根據(jù)學(xué)生的專業(yè)以及周邊工程建設(shè)情況進(jìn)行選擇，以體現(xiàn)相應(yīng)專業(yè)的工程特性與針對性。如長沙理工大學(xué)交通工程專業(yè)可選擇長沙周邊施工的三環(huán)線高速公路、長湘高速公路以及市政道路等；巖土隧道工程專業(yè)可選擇長沙市正在施工的地鐵項目與基坑工程等；水利工程專業(yè)可選擇正在施工的湘江綜合樞紐工程等。

2調(diào)整實習(xí)方式

實習(xí)中應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。對于巖層產(chǎn)狀、斷層類型、褶皺類型以及地下水等工程地質(zhì)內(nèi)容，可先讓學(xué)生自己觀察，并進(jìn)行相應(yīng)量測，指導(dǎo)老師僅對學(xué)生的疑問進(jìn)行解答并做總結(jié)分析，避免每到一個實習(xí)場地都是老師講、學(xué)生聽的現(xiàn)象。

對于每一天的實習(xí)內(nèi)容，應(yīng)在結(jié)束前安排0.5～1個小時的討論環(huán)節(jié)。由部分同學(xué)對當(dāng)天實習(xí)內(nèi)容作簡單實習(xí)總結(jié)，指導(dǎo)老師可有針對性地提出相關(guān)問題讓學(xué)生現(xiàn)場討論解答，加深學(xué)生對實習(xí)內(nèi)容的理解。

在工程性實習(xí)場地，指導(dǎo)老師還可請現(xiàn)場工程技術(shù)人員介紹工程項目的概況、設(shè)計、施工情況和地質(zhì)條件，以及他們對現(xiàn)場地質(zhì)與工程關(guān)系的認(rèn)知和項目開展中的經(jīng)驗教訓(xùn)，然后再組織學(xué)生參觀工程現(xiàn)場。

此外，應(yīng)爭取做到20～30個學(xué)生配備1名實習(xí)指導(dǎo)老師，確保教學(xué)實習(xí)的有序性和有效性。

3完善考核方法

校外工程地質(zhì)實踐教學(xué)考核成績應(yīng)從出勤情況、現(xiàn)場表現(xiàn)、討論問題的積極性與實習(xí)報告等方面進(jìn)行綜合評定。重在考核學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、參與性以及獨(dú)立思考和實際動手的能力。對未參加實習(xí)或?qū)嵙?xí)報告大部分內(nèi)容雷同等不同情況的學(xué)生要給予準(zhǔn)確評定，體現(xiàn)成績的層次性[5]?？傊?，考核方法應(yīng)能較客觀地反映學(xué)生的實習(xí)態(tài)度和實踐能力。

三、結(jié)語

工程地質(zhì)實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程地質(zhì)基礎(chǔ)理論知識分析、解決工程實際問題的重要途徑，在教學(xué)工作中應(yīng)給予充分重視。筆者根據(jù)相關(guān)調(diào)研結(jié)果，對提高工程地質(zhì)實踐教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了探討，并提出了一些改革思路。如理論課和實踐課課時的調(diào)整，課堂講解與實際工程的結(jié)合，提高實習(xí)過程中師生的比例，在實踐教學(xué)中精心組織討論，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性等等。從反饋的結(jié)果來看教學(xué)改革效果良好，學(xué)生到課率在95%以上，學(xué)習(xí)積極性較高，特別是討論實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生普遍反映收獲很大。當(dāng)然，在推進(jìn)教學(xué)改革的過程也發(fā)現(xiàn)了一些問題，遇到了一些困難，需要在今后的工程地質(zhì)課程教學(xué)中有所突破和創(chuàng)新。

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Practical teaching of engineering geology course for nongeological engineering students

ZHANG Yongjie， WANG Guiyao， LIU Longwu， CHEN Jiejin

（School of Civil Engineering and Architecture， Changsha

University of Science & Technology， Changsha 410004， P. R. China）

Abstract： Practical teaching of engineering geological is an important way to cultivate the ability of analyzing and solving the problem with engineering geological theories. The practical teaching situation of engineering geological course was investigated for nongeological engineering students of three universities in Hunan province. Then four problems were present for the practical teaching of engineering geological course， including shortage of practical teaching class time， lack of outside practical teaching funds， shortage of outside practical teaching place and low ratio of teachers and students. Five teaching reform methods were suggested， which were arranging reasonable teaching time， combining teaching contents with the practice， adopting practical engineering discussion in teaching， combining experiments with engineering practice， and using practical teaching method.

Keywords： engineering geology； practical teaching； teaching method； teaching reform

（編輯王宣）