摘?要：工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)作為土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要組成部分，是提高學(xué)生綜合分析工程地質(zhì)條件及工程地質(zhì)問(wèn)題等方面創(chuàng)新能力的重要手段。本文分析了工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)存在的主要問(wèn)題，分別從結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容與野外實(shí)習(xí)、豐富實(shí)習(xí)資源、錄制指導(dǎo)教師現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)視頻和拓展新的教學(xué)手段等方面探討了野外實(shí)習(xí)教學(xué)改革的具體措施，為工程地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)提供參考。通過(guò)改革完善實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)，達(dá)到讓學(xué)生將工程地質(zhì)的基本理論與工程實(shí)踐相結(jié)合，提高專(zhuān)業(yè)技能和創(chuàng)新實(shí)踐能力的目的。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì);野外實(shí)習(xí);實(shí)習(xí)教學(xué)資源;技術(shù)手段

Abstract：Field practice in engineering geology is an important part of the practice of civil engineering，and it is also an important means to improve students' innovative ability in comprehensive analysis of engineering geological conditions and engineering geological problems.This paper analyzes the main problems existing in the field practice of engineering geology.On this basis，the reform measures of field practice teaching were discussed from the aspects of combining classroom teaching content and field practice，enriching practice resources，recording on-site teaching videos of instructors，and expanding new teaching methods，so as to provide reference for engineering geology practice teaching.Through reform and improvement of the practice teaching links，the goals of allowing students to combine the basic theories of engineering geology with engineering practice，and to improve professional skills and innovative practical capabilities can be obtained.

Keywords：Engineering Geology;Field practice;Practical teaching resources;Technical means

一、概述

工程地質(zhì)學(xué)作為土木工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，主要講授建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件、可能存在的工程地質(zhì)問(wèn)題及其處理方法，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。一般情況下，工程地質(zhì)包括理論教學(xué)、室內(nèi)試驗(yàn)及野外實(shí)習(xí)三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。其中，野外實(shí)習(xí)主要是對(duì)各種地質(zhì)現(xiàn)象及地質(zhì)作用的實(shí)地觀察分析，是課堂教學(xué)的延伸和拓展，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是促使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證和鞏固的重要環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生綜合分析工程地質(zhì)條件及工程地質(zhì)問(wèn)題等方面創(chuàng)新能力的重要手段。

在工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證發(fā)展的背景下，土木工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)也相應(yīng)地進(jìn)行了調(diào)整和改革（如教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)素質(zhì)及能力目標(biāo)等），以順應(yīng)市場(chǎng)化需求[1-2]。作為土木工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，工程地質(zhì)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)也應(yīng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的調(diào)整和改革。從目前來(lái)看，已有部分教育從業(yè)者積極響應(yīng)，并積累了一定的教學(xué)成果和經(jīng)驗(yàn)。如宋盛淵等基于工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證理念，從以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向等方面對(duì)工程地質(zhì)教學(xué)改革進(jìn)行了探討[3]。龍慧等在新工科背景下討論了利用互聯(lián)網(wǎng)+和VR等信息化手段對(duì)工程地質(zhì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)資源建設(shè)等方面的改革[4]。劉勇健等基于OBE-CDIO模式提出了“四層階梯式”的工程地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)模式[5]。王盛年等探討了在工程地質(zhì)野外教學(xué)中引入虛擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬地質(zhì)實(shí)習(xí)的應(yīng)用前景及優(yōu)點(diǎn)，分別從實(shí)習(xí)內(nèi)容、模塊構(gòu)建、技術(shù)框架及教學(xué)方法等四個(gè)方面進(jìn)行了探索[6]。由上述研究可以看出，在工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)教學(xué)中，互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、信息化及其他智能手段被引入教學(xué)改革中，充分體現(xiàn)了當(dāng)前智慧教育的發(fā)展優(yōu)勢(shì)及課程教學(xué)改革的趨勢(shì)。

二、工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)存在的問(wèn)題

根據(jù)工程地質(zhì)課程的主要內(nèi)容，野外實(shí)習(xí)主要涉及造巖礦物和巖石的野外識(shí)別、各種地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象的野外識(shí)別與分析、第四系地層勘察、水文地質(zhì)現(xiàn)象、不良地質(zhì)作用（如風(fēng)化、斜坡災(zāi)害、巖溶及地震效應(yīng)等）、地質(zhì)圖的識(shí)讀與繪制、工程勘察技術(shù)手段訓(xùn)練等內(nèi)容。就目前大部分高校開(kāi)設(shè)的工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容來(lái)看，很難覆蓋所有內(nèi)容，傳統(tǒng)的野外實(shí)習(xí)主要存在以下問(wèn)題：

（一）實(shí)習(xí)場(chǎng)地有限，不能全面涵蓋實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容

工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)內(nèi)容涵蓋面很廣，受實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)及學(xué)時(shí)等因素的限制，一般僅能選取一個(gè)或幾個(gè)實(shí)習(xí)場(chǎng)地，從中確定幾條實(shí)習(xí)路線，能考察的地質(zhì)現(xiàn)象及地質(zhì)作用等有限，難以全面涵蓋實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容。在有限的場(chǎng)地條件下，不能讓學(xué)生全部將課堂教學(xué)內(nèi)容向野外延伸，學(xué)生將課堂知識(shí)與野外現(xiàn)象認(rèn)知結(jié)合有限，這必然影響實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)效果。

（二）實(shí)習(xí)過(guò)程中難以兼顧每個(gè)學(xué)生的實(shí)際操作需求

在野外實(shí)習(xí)過(guò)程中，常以4～5人的小組為單位進(jìn)行野外觀察教學(xué)，各組成員或有具體分工。這也容易引發(fā)一些問(wèn)題，如部分學(xué)生更喜歡野外游玩，心思不在野外實(shí)習(xí)上，在小組隊(duì)伍里渾水摸魚(yú)。另一方面，針對(duì)具體的地質(zhì)現(xiàn)象，受場(chǎng)地和時(shí)間的制約，難以允許每個(gè)學(xué)生近距離實(shí)地觀察、記錄和分析，并進(jìn)行產(chǎn)狀測(cè)量等相關(guān)實(shí)訓(xùn)操作。這限制了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力的發(fā)揮，也降低了實(shí)習(xí)的趣味性，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（三）指導(dǎo)教師不能時(shí)時(shí)關(guān)注每一個(gè)學(xué)生，影響實(shí)習(xí)教學(xué)效果

一個(gè)專(zhuān)業(yè)班級(jí)的人數(shù)通常在30人左右，甚至更多。受野外環(huán)境的限制，指導(dǎo)教師既要完成實(shí)習(xí)講解，又要關(guān)注學(xué)生反應(yīng)，通常只能對(duì)距離身邊較近的學(xué)生關(guān)注較多，進(jìn)行類(lèi)似“一對(duì)一”的指導(dǎo)。外圍學(xué)生不能靠近指導(dǎo)教師，在教學(xué)過(guò)程中感受有限，影響實(shí)習(xí)教學(xué)效果。

（四）野外安全保障及管理難度較大

工程地質(zhì)的野外實(shí)習(xí)多為人跡較少的荒郊野外，道路不平坦，懸崖峭壁常見(jiàn)，山中蚊蟲(chóng)較多，不利于保障師生安全。學(xué)生從課堂到野外，難免興奮，嬉戲打鬧，易引起安全事故。加之實(shí)習(xí)時(shí)間安排在室內(nèi)課堂教學(xué)完成后，此時(shí)正值炎熱夏季，師生長(zhǎng)時(shí)間暴露在太陽(yáng)底下，也容易中暑。另外，白天從實(shí)習(xí)場(chǎng)地回來(lái)后，部分學(xué)生也可能不聽(tīng)指導(dǎo)老師要求，利用夜間進(jìn)行各種娛樂(lè)活動(dòng)，如出去聚餐、游玩等，增加了管理難度。

（五）實(shí)習(xí)花費(fèi)較高

實(shí)習(xí)場(chǎng)地一般較遠(yuǎn)，且偏離城市市區(qū)，多為人跡較少的野外，學(xué)生從學(xué)校出發(fā)到實(shí)習(xí)所在城市，以及從住宿地到實(shí)習(xí)場(chǎng)地均需長(zhǎng)途坐車(chē)，上述情況累積的各種交通費(fèi)用、食宿費(fèi)用及保險(xiǎn)等費(fèi)用均增加了實(shí)習(xí)成本，不利于拓展野外實(shí)習(xí)。

由上述問(wèn)題可知，工程地質(zhì)的野外教學(xué)必然會(huì)受到較大影響，傳統(tǒng)的野外實(shí)習(xí)應(yīng)做出適當(dāng)調(diào)整[7-8]。在當(dāng)前智慧教育大力發(fā)展的情形下，將部分新的技術(shù)手段引入工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)教學(xué)，或可為該課程教學(xué)改革提供新的思路。本文從課堂教學(xué)改革及引入新的技術(shù)手段等方面對(duì)工程地質(zhì)的野外實(shí)習(xí)教學(xué)改革進(jìn)行了探討。

三、工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)的教學(xué)改革與探索

在當(dāng)前智慧教育發(fā)展情形下，各院校專(zhuān)業(yè)老師結(jié)合雨課堂、騰訊會(huì)議及騰訊課堂等平臺(tái)與各種網(wǎng)絡(luò)資源（如慕課、各種網(wǎng)絡(luò)視頻等）進(jìn)行工程地質(zhì)線上線下教學(xué)。就其教學(xué)效果來(lái)看，其與傳統(tǒng)教學(xué)模式相差不大，因而得到了廣泛推廣[9]。然而對(duì)于野外實(shí)習(xí)而言，大部分教學(xué)常以典型的地質(zhì)現(xiàn)象圖片和視頻進(jìn)行講解，與學(xué)生親臨現(xiàn)場(chǎng)觀察分析的實(shí)習(xí)教學(xué)效果仍具有一定差異。為此，本文從如下幾個(gè)方面進(jìn)行了野外實(shí)習(xí)教學(xué)改革探討。

（一）理論聯(lián)系實(shí)際，課堂教學(xué)與野外實(shí)習(xí)相結(jié)合

工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)是課堂教學(xué)的延伸，兩者并非獨(dú)立模塊。首先，教師可提前對(duì)野外實(shí)習(xí)場(chǎng)地進(jìn)行教學(xué)考察，準(zhǔn)備教學(xué)資源。在備課時(shí)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容引入相應(yīng)的野外實(shí)習(xí)內(nèi)容，合理安排。其次，教師在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，可實(shí)時(shí)引入相關(guān)實(shí)習(xí)場(chǎng)地的地質(zhì)現(xiàn)象等內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察分析，總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。由于目前工程地質(zhì)教學(xué)時(shí)數(shù)普遍較少，這就要求教師在不改變教學(xué)大綱等要求的前提下，盡量發(fā)掘野外實(shí)習(xí)與課堂教學(xué)的切入點(diǎn)，做到有機(jī)結(jié)合。再次，可考慮以布置作業(yè)或小組討論的形式，要求學(xué)生對(duì)一些典型的野外地質(zhì)現(xiàn)象根據(jù)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析總結(jié)，達(dá)到課堂教學(xué)與野外實(shí)習(xí)相結(jié)合的目的。最后，實(shí)時(shí)收集學(xué)生反饋信息，總結(jié)分析學(xué)生作業(yè)或討論中存在的問(wèn)題，不斷修改完善教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整教學(xué)方式。

（二）結(jié)合校區(qū)周邊，豐富實(shí)習(xí)教學(xué)資源

考慮到實(shí)習(xí)場(chǎng)地一般距離較遠(yuǎn)，大量學(xué)生集中的長(zhǎng)途旅行及住宿等不利于拓展實(shí)習(xí)教學(xué)。教師可充分考察調(diào)研學(xué)校周邊，發(fā)掘?qū)嵙?xí)教學(xué)資源，盡量減少長(zhǎng)途跋涉及聚集。以筆者單位所在的地區(qū)為例，當(dāng)?shù)匚挥谯皬]斷裂構(gòu)造帶，發(fā)育有多條繼承性活動(dòng)斷裂;水系資源豐富，有駱馬湖、廢黃河及京杭運(yùn)河等水系，河流地質(zhì)作用顯著;對(duì)于不良地質(zhì)作用，發(fā)育有宿遷閘滑坡、韓山堆填土滑坡等，可就近取材補(bǔ)充實(shí)習(xí)教學(xué)資源。根據(jù)調(diào)研考察資料進(jìn)行歸納總結(jié)，提煉出可用于實(shí)習(xí)教學(xué)的資源，以興趣小組的形式進(jìn)行野外觀察分析。另外，也可鼓勵(lì)同學(xué)對(duì)自己家鄉(xiāng)的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察分析，活用課堂教學(xué)知識(shí)，拓展實(shí)習(xí)層面。

（三）減少人員聚集，指導(dǎo)教師現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

考慮到長(zhǎng)途跋涉成本較高，可以錄制視頻的形式組織經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，具體如下：首先，確定實(shí)習(xí)場(chǎng)地及路線，選派經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)老師及專(zhuān)業(yè)的視頻錄制攝像人員及安全人員，確定野外實(shí)習(xí)小組和校內(nèi)多媒體調(diào)度組;其次，指導(dǎo)老師開(kāi)展野外調(diào)查，進(jìn)行野外實(shí)習(xí)內(nèi)容講解，錄制人員錄制視頻，安全員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)，確保各人員人身安全;再次，對(duì)錄像視頻進(jìn)行后期加工處理，并在校內(nèi)通過(guò)協(xié)調(diào)小組組織學(xué)生觀看學(xué)習(xí)，做好記錄。同時(shí)，校內(nèi)協(xié)調(diào)小組收集學(xué)生問(wèn)題、建議及意見(jiàn)等反饋信息，及時(shí)傳達(dá)給野外實(shí)習(xí)小組，根據(jù)教學(xué)需要進(jìn)行補(bǔ)充完善;最后，以隨堂測(cè)驗(yàn)或答辯的形式對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)情況進(jìn)行考核，并要求學(xué)生提交實(shí)習(xí)報(bào)告，掌握學(xué)生的實(shí)習(xí)情況。根據(jù)實(shí)習(xí)記錄、出勤情況、實(shí)習(xí)期參與討論的積極性、考核成績(jī)及實(shí)習(xí)報(bào)告完成情況等學(xué)生數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)定。

（四）利用信息化技術(shù)，拓展教學(xué)手段

近年來(lái)信息化技術(shù)大力發(fā)展，不斷被用于高校教學(xué)科研中，并已取得一定成果。其中，虛擬仿真技術(shù)雖創(chuàng)建的是虛擬世界，但可使現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景再現(xiàn)，具有實(shí)景化、重復(fù)性、拓展性和易操作等優(yōu)點(diǎn)?？紤]到工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)的一系列問(wèn)題，可根據(jù)實(shí)際情況引入虛擬仿真技術(shù)模擬構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)場(chǎng)景，營(yíng)造“沉浸式觀察和體驗(yàn)式數(shù)字測(cè)量”等仿真環(huán)境，將實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景虛擬化，實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等測(cè)量操作真實(shí)化。后續(xù)可擴(kuò)展至VR平臺(tái)，編寫(xiě)配套教材，實(shí)現(xiàn)工程地質(zhì)虛擬野外實(shí)習(xí)。

綜上所述，針對(duì)工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)存在的問(wèn)題，本文探討了部分野外實(shí)習(xí)的改革措施，其中第一條和第四條主要針對(duì)室內(nèi)課堂教學(xué)，第二條和第三條主要為室外實(shí)際場(chǎng)地教學(xué)，教師在實(shí)施過(guò)程中要不斷收集反饋信息，不斷總結(jié)修改并完善，不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，最終使工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)與課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到讓學(xué)生將工程地質(zhì)的基本理論與工程實(shí)踐相結(jié)合，提高專(zhuān)業(yè)技能和創(chuàng)新實(shí)踐能力的目的。

結(jié)語(yǔ)

工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)作為土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要組成部分，對(duì)于培養(yǎng)具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的專(zhuān)業(yè)人才具有重要作用。本文分析了工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)存在的主要問(wèn)題，從教師課堂教學(xué)創(chuàng)新出發(fā)，將課堂教學(xué)與野外實(shí)習(xí)相結(jié)合、豐富實(shí)習(xí)資源、錄制指導(dǎo)教師現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)視頻和拓展新的教學(xué)手段等方面提出了教學(xué)改革措施。通過(guò)改革完善野外實(shí)習(xí)教學(xué)，能夠讓學(xué)生將工程地質(zhì)的基本理論與工程實(shí)踐相結(jié)合，在專(zhuān)業(yè)技能和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)方面的能力顯著提高，具備在土木工程中初步分析解決常見(jiàn)工程地質(zhì)問(wèn)題的能力。

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*通訊作者：徐朝霞（1986—?），女，博士，主要從事巖土工程、工程地質(zhì)研究。