孟令超+吳芳+何紅前
摘要:在水利類院校加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)教學(xué)是非常有必要的。然而,現(xiàn)有的基礎(chǔ)地質(zhì)類教學(xué)中還存在著課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、野外實(shí)習(xí)等方面的一些問題,本研究以華北水利水電大學(xué)為例,分析基礎(chǔ)地質(zhì)課程的特點(diǎn),尋找豐富課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式以及延長野外實(shí)習(xí)時(shí)間和培訓(xùn)青年教師的對(duì)策。
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)地質(zhì); 課堂教學(xué); 室內(nèi)實(shí)驗(yàn);野外實(shí)習(xí)
基礎(chǔ)地質(zhì)教學(xué)涵蓋了普通地質(zhì)學(xué)、礦物巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)和地質(zhì)地貌學(xué)等多門課程。就華北水利水電大學(xué)而言,地質(zhì)工程、水利水電工程、工程管理、農(nóng)田水利工程、港口航道與海岸工程和土木工程等專業(yè)均開設(shè)有基礎(chǔ)地質(zhì)的內(nèi)容,教學(xué)方式包括課堂、實(shí)驗(yàn)和野外教學(xué)等。
一、加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)教學(xué)的必要性
工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù),首先是查明工程建筑的地質(zhì)環(huán)境,包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、巖土體的工程性質(zhì)、自然地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料。其次,分析工程建設(shè)與地質(zhì)環(huán)境相互影響和相互制約的關(guān)系,即工程地質(zhì)問題。再次,選擇最佳的工程場(chǎng)地和工程措施。最后,提供工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工所需的工程地質(zhì)資料。從工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)中可以發(fā)現(xiàn),工程地質(zhì)條件處于首要的位置,只有查清了工程地質(zhì)條件才能正確分析工程地質(zhì)問題,恰當(dāng)?shù)剡x擇工程場(chǎng)地,合理地選取工程措施,提供精確的工程地質(zhì)資料,而這一切都有賴于工程技術(shù)人員扎實(shí)的基礎(chǔ)地質(zhì)知識(shí)。
人類的一切工程,如公路、鐵路、橋梁、隧道、房屋、水利水電工程等,都是建設(shè)在地質(zhì)體上的,特別是水利水電工程,可以說是建立在地質(zhì)體上最復(fù)雜、體積最大的人類工程,如長江三峽水利工程、黃河小浪底水利工程等。由于水利工程的復(fù)雜性,它所涉及的工程地質(zhì)問題也很多,幾乎涵蓋了工程建設(shè)中能遇到的所有地質(zhì)問題。現(xiàn)階段我國在建和規(guī)劃建設(shè)的大型水利工程,如南水北調(diào)西線工程、雅魯藏布江梯級(jí)開發(fā)工程、長江上游雅礱江梯級(jí)開發(fā)等,主要集中于我國西部的云南、貴州、四川、青海、西藏等地區(qū),這些地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活動(dòng)強(qiáng)烈,地質(zhì)條件復(fù)雜,工程建設(shè)不易。因此,水利水電工程地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)和施工等工程技術(shù)人員必須擁有較高的基礎(chǔ)地質(zhì)素養(yǎng),才能查明工程地質(zhì)條件,保證水利水電工程的正確設(shè)計(jì)、順利施工和安全運(yùn)行。
若要使工程技術(shù)人員掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)地質(zhì)知識(shí), 就必須加強(qiáng)本科學(xué)習(xí)階段的基礎(chǔ)地質(zhì)教學(xué),讓未來的工程師多學(xué)習(xí)、多接觸、多實(shí)踐。
二、基礎(chǔ)地質(zhì)課程特點(diǎn)
工程類專業(yè)基礎(chǔ)地質(zhì)教學(xué)的目的是讓學(xué)生對(duì)工程建筑的地質(zhì)環(huán)境有較為全面的了解和認(rèn)識(shí),基礎(chǔ)地質(zhì)課程具有以下特點(diǎn):
(一)內(nèi)容廣泛
基礎(chǔ)地質(zhì)課程包含了礦物、巖石、構(gòu)造、地下水、地貌、地球物理、地史、古生物等多方面的內(nèi)容,能夠讓學(xué)生從小到大、從內(nèi)到外、從古到今對(duì)工程建筑所處的地質(zhì)環(huán)境有一個(gè)全面、深入的了解。
(二)實(shí)踐性強(qiáng)
地質(zhì)學(xué)本身是從實(shí)踐中走出來的學(xué)科,離開了野外實(shí)踐的地質(zhì)學(xué)是不可想象的?;A(chǔ)地質(zhì)包含的絕大多數(shù)內(nèi)容在野外都是能夠看得見、摸得著的,如野外斷層識(shí)別、巖性辨識(shí)、地質(zhì)地貌劃分等。
(三)概念理論多
基礎(chǔ)地質(zhì)課程的基本概念和理論眾多。學(xué)生對(duì)這些基本概念和理論的理解、掌握,是為實(shí)際工程地質(zhì)勘察中查明工程地質(zhì)條件打基礎(chǔ)。
(四)對(duì)教師的要求高
由于基礎(chǔ)地質(zhì)課程涉及內(nèi)容的廣泛性,需要任課教師具有豐富的野外地質(zhì)調(diào)查經(jīng)驗(yàn)和淵博的地質(zhì)知識(shí),才能形象具體、深入淺出地將理論和概念講解清楚,使學(xué)生對(duì)該課程更容易理解和掌握。
三、教學(xué)方式中存在的問題
(一)課堂教學(xué)中存在的問題
基礎(chǔ)地質(zhì)概念、理論多,比較枯燥。現(xiàn)有教學(xué)主要以課堂講授為主,輔以板書和幻燈片。在課堂上,如果教師不能生動(dòng)有趣地講解這些概念和理論,則不能很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題
現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課主要是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行,讓學(xué)生觀察礦物及三大巖類的手標(biāo)本。華北水利水電大學(xué)經(jīng)過多次搬遷,標(biāo)本散失嚴(yán)重,且近年對(duì)基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室投資較少、實(shí)驗(yàn)設(shè)備老舊、標(biāo)本缺失,不能很好地滿足基礎(chǔ)地質(zhì)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)需求。
(三)野外實(shí)習(xí)中存在的問題
地質(zhì)實(shí)習(xí)是課堂教學(xué)的延伸。野外地質(zhì)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生觀察、認(rèn)識(shí)地質(zhì)現(xiàn)象,掌握野外地質(zhì)工作方法的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)活動(dòng)。它不僅是教學(xué)活動(dòng)的基本環(huán)節(jié),更是理論與實(shí)踐結(jié)合、技能訓(xùn)練和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的有效途徑。
河南省嵩山地區(qū)出露的地層齊全(“五代同堂”,現(xiàn)在也稱為“七代同堂”),而且地質(zhì)構(gòu)造種類多而復(fù)雜,礦產(chǎn)資源豐富,是理想的地質(zhì)教學(xué)實(shí)習(xí)基地。因此,嵩山不僅是華北水利水電大學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)基地,也是眾多地礦類院校的實(shí)習(xí)基地。但在嵩山基礎(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中存在以下問題:首先,受限于實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi),基礎(chǔ)地質(zhì)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)時(shí)間較短,相同的實(shí)習(xí)內(nèi)容,華北水利水電大學(xué)安排的時(shí)間僅為地礦類高校的一半,這就造成學(xué)生沒有時(shí)間去觀察學(xué)習(xí)教學(xué)實(shí)習(xí)基地的大量地質(zhì)現(xiàn)象;其次,學(xué)校在嵩山所在的登封市沒有建設(shè)住宿基地,食宿條件較差,嚴(yán)重影響了學(xué)生的實(shí)習(xí)質(zhì)量。
華北水利水電大學(xué)本科工程類畢業(yè)生具有水利水電工程教育背景和扎實(shí)的力學(xué)基礎(chǔ),但以上教學(xué)問題的存在,使得華北水利水電大學(xué)工程類本科畢業(yè)生在基礎(chǔ)地質(zhì)知識(shí)掌握方面與地礦類高校相同專業(yè)的本科畢業(yè)生存在較大的差距,不利于學(xué)生就業(yè)和進(jìn)一步的深造。
四、對(duì)策及建議
(一)課堂教學(xué)
為了使學(xué)生更好地理解和掌握基礎(chǔ)地質(zhì)中眾多的概念和理論,建議課堂講授以看圖說話為主,即教師在課堂上對(duì)照幻燈片進(jìn)行講解。例如,講解斷層概念時(shí),將野外實(shí)際存在的正斷層、逆斷層和走滑斷層的照片用幻燈片展示,同時(shí)再配合示意圖講解它們的聯(lián)系與區(qū)別,這樣不僅使學(xué)生觀察了野外斷層實(shí)際存在的情形,也掌握了斷層概念的本質(zhì)。
為了更好地向?qū)W生演示某些地質(zhì)演化過程,在課堂上放映一些經(jīng)教師剪輯過的紀(jì)錄片,也是一種很好的手段。
(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),配齊礦物、巖石的標(biāo)本,更新實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。建議將礦物和三大巖類的教學(xué)課程也放在實(shí)驗(yàn)室內(nèi),對(duì)照礦物巖石標(biāo)本直接講解相關(guān)的概念和理論。
利用學(xué)校距離河南省地質(zhì)博物館較近的優(yōu)勢(shì),將地質(zhì)博物館也作為華北水利水電大學(xué)的“公共實(shí)驗(yàn)室”。在基礎(chǔ)地質(zhì)課堂教學(xué)結(jié)束后,由任課教師帶領(lǐng)學(xué)生到博物館參觀,教師負(fù)責(zé)講解,將地質(zhì)博物館館藏的礦物、巖石、古生物化石、地形地貌模型等詳細(xì)地介紹給工程類專業(yè)學(xué)生,彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。
(三)野外實(shí)習(xí)
充分利用嵩山地區(qū)三大巖類均有出露、地質(zhì)構(gòu)造豐富的特點(diǎn),延長地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的時(shí)間,多觀察幾條地質(zhì)線路,使學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中練習(xí)野外工作的基本功,包括肉眼鑒別巖性、礦物定名、野外描述、素描和地質(zhì)“三大件”(“老三大件”包括羅盤、地質(zhì)錘、放大鏡;“新三大件”包括數(shù)碼相機(jī)、GPS、筆記本電腦)的使用。
(四)師資隊(duì)伍建設(shè)
不可否認(rèn)的是,水利類院校在基礎(chǔ)地質(zhì)教學(xué)方面與國內(nèi)地礦類院校相比依然有著較大的差距,任教基礎(chǔ)地質(zhì)課的教師存在著年紀(jì)輕、任教短、野外經(jīng)驗(yàn)少的特點(diǎn),希望學(xué)校能夠加強(qiáng)對(duì)這些青年教師的培養(yǎng)。
五、結(jié)語
隨著綜合國力的提升,我國越來越多的水利設(shè)計(jì)和工程建設(shè)企業(yè)走出國門,到國外承建工程,尤其是在“一帶一路”沿線和廣大的第三世界國家,承擔(dān)了眾多的水利、公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。但是,第三世界國家基礎(chǔ)地質(zhì)研究一般較為薄弱,甚至是空白。這就要求我們的工程技術(shù)人員一定要擁有基礎(chǔ)地質(zhì)方面的專業(yè)知識(shí),在工程建設(shè)的前期,將當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件掌握清楚。只有這樣,才能保證工程設(shè)計(jì)正確、施工安全、質(zhì)量可靠。因此,新形勢(shì)下,工程技術(shù)人員掌握基礎(chǔ)地質(zhì)知識(shí)是時(shí)代的需要,是國家的需要,更是工程技術(shù)人員的實(shí)際工作需要。所以,培養(yǎng)工程技術(shù)人員的高校,特別是水利類院校,非常有必要加強(qiáng)本科階段的基礎(chǔ)地質(zhì)教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
[1]陸兆溱.工程地質(zhì)學(xué)[M].北京:水利水電出版社, 2001.
[2]張倬元,王士天,王蘭生,等.工程地質(zhì)分析原理[M].北京:地質(zhì)出版社,2016.
[3]舒良樹,解國愛,王博,等.新形勢(shì)下普通地質(zhì)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和課程體系建設(shè)的思考[J].高等理科教育, 2012,(4).