馮錦艷 于志全

摘要：在對比國內(nèi)外名校教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，文章梳理了北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院六屆在校生和四屆有半年以上工作經(jīng)驗(yàn)畢業(yè)生的反饋信息和建議要求，對工程地質(zhì)學(xué)課程改革進(jìn)行了探討。改革后的工程地質(zhì)學(xué)課程體系，以經(jīng)典知識系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以工程案例庫為補(bǔ)充，以國際教學(xué)水平為目標(biāo)，依托中英文教材建設(shè)，形成了集注冊考試題庫、實(shí)踐教學(xué)以及社會資源為一體的課程體系特色，學(xué)生的主體作用和教師的引領(lǐng)作用得到充分發(fā)揮。新的課程體系有利于縮短專業(yè)人才的培養(yǎng)周期，為國際科研領(lǐng)域輸送高水平專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)；課程教學(xué)；教材建設(shè)；案例庫；角色轉(zhuǎn)換

中圖分類號：G642.0；TU42 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2018）01-0066-04

在中國，土木工程投資是固定資產(chǎn)投資的重要組成部分，以2014年為例，中國固定資產(chǎn)投資512 020.65億元，與土木工程相關(guān)的投資達(dá)到了349 789.05億元[1]，建筑業(yè)就業(yè)人員規(guī)模僅次于制造業(yè)，行業(yè)影響深遠(yuǎn)。工程地質(zhì)學(xué)的服務(wù)對象不僅包括房屋建筑、橋梁隧道、江河堤壩，還包括智能化交通、上天（登月計(jì)劃）入地（地下工程）下海（海洋工程）工程[2]。這些工程依托工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)獲得快速發(fā)展，而并非僅僅依賴?yán)碚?，可見，工程地質(zhì)學(xué)科具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性。

中國的工程地質(zhì)事業(yè)起步較晚，在20世紀(jì)50年代之后才有了長足的進(jìn)步和發(fā)展，如三峽水利樞紐工程、烏江和黃河等大型階梯水電站的建設(shè)[3]，以及中巴經(jīng)濟(jì)走廊國際工程項(xiàng)目的啟動[4]等。重大工程的建設(shè)極大地豐富了工程地質(zhì)學(xué)科的內(nèi)容，有利于促進(jìn)工程地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展，使中國逐漸成為國際工程地質(zhì)界的重要成員。2014年中國全國工程地質(zhì)年會已經(jīng)達(dá)到美國土木工程師學(xué)會（ASCE）年會規(guī)模，行業(yè)水平主要表現(xiàn)在以下幾方面：一是敢于觸碰國際工程地質(zhì)學(xué)科難點(diǎn)；二是為國家建設(shè)提供技術(shù)支撐；三是高新技術(shù)在工程地質(zhì)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用；四是工程地質(zhì)學(xué)家開始就一些專業(yè)問題進(jìn)行哲學(xué)思考等[4]。雖然中國的工程地質(zhì)學(xué)科取得了諸多研究成果，但與國際先進(jìn)水平相比尚存一存一定的差距，主要表現(xiàn)在地下空間的勘察和利用領(lǐng)域、地下水的監(jiān)測和管理領(lǐng)域、超深基坑的勘察和支護(hù)領(lǐng)域，以及新能源的合理開采領(lǐng)域等科研成果還相對落后，在一定程度上限制了工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)而也影響人才的培養(yǎng)質(zhì)量和培養(yǎng)周期。

工程地質(zhì)學(xué)科對建筑物安全影響重大，一旦出現(xiàn)勘察質(zhì)量問題，或遇到人為的火災(zāi)、爆炸事故，以及洪水、地震、泥石流等自然災(zāi)害，將會造成嚴(yán)重后果。例如，2015年12月20日深圳市光明新區(qū)發(fā)生一起特大生產(chǎn)安全事故，由于受納場渣土堆填體滑動導(dǎo)致滑坡災(zāi)害，造成33棟建筑物被掩埋，7人死亡，75人失聯(lián)，事故原因引人深思。

Goldsmith等[5]認(rèn)為，工程地質(zhì)學(xué)家應(yīng)該同時(shí)具備調(diào)查、分析、交流、談判和應(yīng)用的綜合技能。工程地質(zhì)學(xué)對工程項(xiàng)目的優(yōu)化、效率的提高、早期干預(yù)及其決策發(fā)揮著重要的作用[6]。土木工程項(xiàng)目無不對環(huán)境產(chǎn)生影響，同時(shí)也會對當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來重大的現(xiàn)實(shí)意義。因此需要提高公眾對工程地質(zhì)的認(rèn)知，加強(qiáng)對工程項(xiàng)目的科學(xué)宣傳，積極推進(jìn)工程最小環(huán)境影響解決方案的研究等。

伴隨中國“十三五”規(guī)劃的啟動，工程地質(zhì)學(xué)科正在迅速崛起，努力縮小工程地質(zhì)學(xué)科與國際先進(jìn)水平的差距，發(fā)展“入海”“入地”技術(shù)與裝備系統(tǒng)，形成“萬米透明”“超深進(jìn)入”和“深地、深海探測”體系[7-8]?？梢灶A(yù)見在不久的將來，工程地質(zhì)學(xué)科各領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)諸多令人矚目的研究成果。因此，如何將科研最新成果融入工程地質(zhì)課程教學(xué)中，提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量是值得思考和探討的問題，這對加快與國際教育的接軌，培養(yǎng)高素質(zhì)人才，縮短專業(yè)人才培養(yǎng)周期，加速中國國際工程地質(zhì)學(xué)科的研究進(jìn)度具有重要意義。本文以下主要以北京航空航天大學(xué)工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)為例展開研究。

一、工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀剖析

（一）學(xué)生對課程教學(xué)的反饋信息

學(xué)生的評價(jià)是教學(xué)質(zhì)量的最直觀體現(xiàn)。自2011年起對學(xué)生進(jìn)行工程地質(zhì)學(xué)課程相關(guān)信息的調(diào)研和追蹤。所調(diào)研的學(xué)生分為兩類，一類為在校大三學(xué)生，在課程結(jié)束后了解學(xué)生對課程教學(xué)的評價(jià)；另一類是有半年以上工作經(jīng)驗(yàn)的畢業(yè)生，他們對課程教學(xué)的反饋信息。

對在校生的跟蹤調(diào)研從2011年起，一直持續(xù)到2016年，調(diào)查人數(shù)為262人，其中包括中文留學(xué)生20人。跟蹤信息包括學(xué)生對教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)案例、教學(xué)方法和教師教學(xué)水平等各方面的滿意度，調(diào)查結(jié)果（見表1）以5分制計(jì)算。

對具有工作經(jīng)驗(yàn)畢業(yè)生的調(diào)研自2013年起（2013年調(diào)研的畢業(yè)生為2011年在校學(xué)習(xí)的大三本科生），2016年結(jié)束，跟蹤調(diào)研畢業(yè)生總計(jì)82人，畢業(yè)生工作單位主要集中在房地產(chǎn)公司、施工單位和設(shè)計(jì)院等。調(diào)研信息包括教授內(nèi)容與工作內(nèi)容的契合度、教學(xué)內(nèi)容的前沿性以及對課程教學(xué)的建議等（見表2），滿意度以5分制計(jì)算。

在校本科生有出國深造、升學(xué)和就業(yè)三方面需求，調(diào)研結(jié)果顯示：學(xué)生對傳統(tǒng)的知識體系和教學(xué)水平滿意度較高，滿意度較低的方面主要集中在教學(xué)實(shí)踐性不足、學(xué)科的國際化與前沿性不夠、教學(xué)方式需要調(diào)整以及師生互動有待加強(qiáng)等。

畢業(yè)生反饋信息則主要集中在實(shí)際應(yīng)用方面，調(diào)研結(jié)果顯示：教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工作的契合度有待提高，教學(xué)內(nèi)容的前沿性尚待加強(qiáng)，教材建設(shè)和課程案例等也需要進(jìn)一步完善。

（二） 國內(nèi)外高校課程教學(xué)調(diào)研結(jié)果

以國際化教學(xué)水平為目標(biāo)，先后調(diào)研了伯克利大學(xué)、多倫多大學(xué)、悉尼大學(xué)、墨爾本大學(xué)、香港科技大學(xué)、清華大學(xué)以及北京科技大學(xué)土木工程專業(yè)工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)情況。各高校的共性是[9-10]：教師的科研水平和教學(xué)水平是提高教學(xué)質(zhì)量的根本；各課程的系統(tǒng)知識體系均來源于國內(nèi)外經(jīng)典教材，教學(xué)內(nèi)容不局限于單一教材；教學(xué)案例前沿化國際化，且能突出各高校強(qiáng)勢學(xué)科特色；實(shí)踐教學(xué)和試驗(yàn)課程是學(xué)生掌握專業(yè)知識的重要環(huán)節(jié)；以學(xué)生為主體的教學(xué)模式對提高學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)具有重要作用。

二、 對標(biāo)國際的課程體系改革

北京航空航天大學(xué)工程地質(zhì)學(xué)課程改革以國際化水平為目標(biāo)，突出機(jī)場建設(shè)優(yōu)勢學(xué)科特色。 2013-2014年度完成教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，2014-2015年度完成中英文教材建設(shè)，2015-2016年度完成課程體系建設(shè)，多項(xiàng)改革均取得了一定的成效。

（一）中英文教材建設(shè)

教材是教學(xué)之本，是教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)[10]，學(xué)生普遍反映需要一本經(jīng)典的體系全面的教材，且能突出北京航空航天大學(xué)機(jī)場建設(shè)和遙感應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢學(xué)科。在對國內(nèi)外眾多教材和專著進(jìn)行比選后，發(fā)現(xiàn)涉及機(jī)場勘察尤其是山區(qū)機(jī)場地質(zhì)勘察內(nèi)容的很少，無法滿足機(jī)場道路工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

在梳理國內(nèi)外教材和專著的基礎(chǔ)上，2015年底北京航空航天大學(xué)出版社出版了《工程地質(zhì)學(xué)》中文教材，2016年底出版了“Engineering Geology”英文教材。教材在體現(xiàn)經(jīng)典知識體系的基礎(chǔ)上，著重突出北航機(jī)場建設(shè)和遙感技術(shù)優(yōu)勢學(xué)科在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用。

（二）加強(qiáng)工程案例庫建設(shè)

更新教材耗時(shí)耗力，而案例庫的建設(shè)是解決這一問題的最佳手段。案例教學(xué)應(yīng)遵循經(jīng)典案例新講、國際案例參考學(xué)習(xí)、前沿案例組織探討的準(zhǔn)則，讓學(xué)生不但能了解科研動態(tài)，而且能掌握科研成果在實(shí)踐中的應(yīng)用方法。

工程案例以國際前沿性案例為主體，不但能夠突顯工程地質(zhì)學(xué)科最新發(fā)展動態(tài)，而且具有很強(qiáng)的實(shí)用性。該課程先后將“山區(qū)機(jī)場穩(wěn)定性”“圣安德烈斯活斷層與地震”“危地馬拉地陷”“風(fēng)化與大洋路十二門徒”和“珠港澳海底沉管隧道”等案例融入教學(xué)中。

（三） 充分利用社會資源推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)

有效利用社會資源解決教學(xué)資源短缺的問題，著力推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)。如建立中國地質(zhì)博物館教學(xué)實(shí)習(xí)基地，到北京首都機(jī)場航站樓進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)等。此外，還聘請北京市軌道專家走進(jìn)課堂，為學(xué)生介紹中國在軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施方面與世界先進(jìn)水平的差異，以彌補(bǔ)教師缺少一線設(shè)計(jì)和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的不足。

（四） 轉(zhuǎn)換角色，以學(xué)生為教學(xué)主體

隨著信息化的快速發(fā)展，學(xué)生可以多種渠道學(xué)習(xí)專業(yè)知識，如網(wǎng)絡(luò)公開課、在線直播、微信公眾號、自主實(shí)習(xí)等。因此，教師應(yīng)改變傳統(tǒng)授課模式，給學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)平臺，才能使學(xué)生學(xué)有所獲。

課程教學(xué)中充分利用各種信息渠道，鼓勵(lì)學(xué)生自主查閱學(xué)習(xí)資料，或者將自己的興趣點(diǎn)與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，并將自學(xué)所獲和同學(xué)討論分享。教師可引導(dǎo)學(xué)生查閱專業(yè)頂級期刊“Nature”和“Science”等，這對培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力具有積極作用。

課程教學(xué)中以學(xué)生為主體的角色轉(zhuǎn)換，對教師提出了更高要求。教師需要對學(xué)生的選題內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評、糾錯(cuò)和補(bǔ)充，對重要的知識點(diǎn)和研究方向需作延伸介紹，起到教師的引領(lǐng)作用。為此教師應(yīng)密切關(guān)注科研動態(tài)，把握學(xué)科的最新發(fā)展?fàn)顩r。

選題報(bào)告時(shí)，學(xué)生可自由分組進(jìn)行，每年約48人，2013年分為10組，2014年分為12組，2015年分為15組，2016年分為22組。從四年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（圖1）可以看出，學(xué)生對學(xué)科前沿課題和頂級期刊的關(guān)注度有提高，并且逐漸接受并使用英文進(jìn)行報(bào)告討論。2016年學(xué)生關(guān)注的前沿課題涉及地殼與地幔界面鉆孔的科研項(xiàng)目、中國頁巖氣的開采、特殊地貌等，還有兩組學(xué)生對“Science”的文章進(jìn)行了延伸討論。

（五） 課程體系建設(shè)效果

圖2將工程地質(zhì)學(xué)課程改革前后學(xué)生的滿意度進(jìn)行了對比，可以看出，學(xué)生對課程改革的滿意度在逐年提高，尤其是2016年，各項(xiàng)滿意度均達(dá)到了較高水平。由此可見，將科研與教學(xué)內(nèi)容密切結(jié)合，以及將科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為本科教學(xué)內(nèi)容的教育模式學(xué)生和社會是肯定的。這一模式可以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，縮短人才培養(yǎng)周期，實(shí)現(xiàn)用人單位和學(xué)生的無縫對接。

三、 結(jié)語

工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)改革得到學(xué)生的認(rèn)可，2016年獲得了北航的教學(xué)成果獎(jiǎng)。對標(biāo)國際的工程地質(zhì)學(xué)課程體系建設(shè)，將前沿的科研項(xiàng)目、最新的科研成果、國際前沿案例及時(shí)合理地轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，有利于提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)專業(yè)人才的培養(yǎng)。北航的工程地質(zhì)學(xué)課程體系，以經(jīng)典知識體系為基礎(chǔ)，以國際教學(xué)水平為目標(biāo)，依托中英文教材建設(shè)，形成了集工程案例庫、注冊考試題庫和社會資源為一體的課程體系特色，教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的引領(lǐng)作用，課程教學(xué)取得了良好的實(shí)效。

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