牛曉麗， 高程程， 李心平， 馬天成， 王佳琛， 王治豪， 楊 震， 劉志偉

（河南科技大學(xué)農(nóng)業(yè)裝備工程學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471003）

0 引言

課程思政指以構(gòu)建全員、全程、全課程育人格局的形式將各類(lèi)課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，把“立德樹(shù)人”作為教育根本任務(wù)的一種綜合教育理念[1]。2020 年6 月，教育部印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》（以下簡(jiǎn)稱《綱要》），提出課程思政建設(shè)要在全國(guó)所有高校、所有學(xué)科專業(yè)全面推進(jìn)[2]。在此背景下，如何實(shí)現(xiàn)顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，已成為亟待解決的重要問(wèn)題。

“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程是高校水利類(lèi)工科專業(yè)的主干課程，將人類(lèi)工程活動(dòng)“嵌入”于地表圈層之中，由此引發(fā)一系列地質(zhì)問(wèn)題，進(jìn)而衍生出來(lái)的一門(mén)古老而又實(shí)用的科學(xué)[3]。《綱要》中明確提出，工科專業(yè)課程思政教學(xué)重點(diǎn)要注重強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)[2]。因此，在講授“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程時(shí)，需深度挖掘提煉課程知識(shí)體系中所蘊(yùn)含的思想價(jià)值和精神內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生熱愛(ài)本職專業(yè)，投身于我國(guó)偉大的水利工程事業(yè)中，實(shí)現(xiàn)態(tài)度養(yǎng)成、價(jià)值引領(lǐng)。本文總結(jié)該課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課程思政“潤(rùn)物無(wú)聲”融入教學(xué)過(guò)程進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)與實(shí)踐。

1 課程簡(jiǎn)介

“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程是農(nóng)業(yè)水利工程及相關(guān)專業(yè)的一門(mén)專業(yè)必修課。知識(shí)體系包括地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、水文地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)3 大部分。地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)部分涵蓋了 “工程地質(zhì)學(xué)”和“水文地質(zhì)學(xué)”的概念、主要研究?jī)?nèi)容，工程地質(zhì)條件的內(nèi)涵，基本的基礎(chǔ)地質(zhì)和工程地質(zhì)的知識(shí)，主要的造巖礦物類(lèi)型，3 大巖石的主要特征，地殼運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)作用、地層與地質(zhì)構(gòu)造的概念及地質(zhì)構(gòu)造對(duì)工程建筑物穩(wěn)定性的影響。水文地質(zhì)學(xué)部分包括地下水的概念、分類(lèi)以及特征，水對(duì)土木工程的影響作用。工程地質(zhì)學(xué)部分需了解巖石及特殊土的工程性質(zhì)與分類(lèi)，了解地下工程、地基工程與邊坡工程地質(zhì)問(wèn)題，以及環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題。掌握工程地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)和階段，勘察的內(nèi)容和方法[4]。課程以“工程”為主線，共分為14 章。安排課堂講授32 學(xué)時(shí)，野外地質(zhì)實(shí)習(xí)1 周，課程結(jié)構(gòu)和學(xué)時(shí)分配如圖1 所示。通過(guò)該課程的教學(xué)培養(yǎng)，學(xué)生能領(lǐng)悟工程地質(zhì)的思維方法，熟練應(yīng)用地質(zhì)工作的專業(yè)手段，分析和解決特定工程地質(zhì)實(shí)際問(wèn)題。

圖1 課程結(jié)構(gòu)和學(xué)時(shí)分配Fig. 1 Course structure and class hour allocation

2 課程思政建設(shè)必要性

將課堂教學(xué)與思政教育融合是落實(shí)“守好一段渠、種好責(zé)任田”的重要舉措，旨在使德育與智育相統(tǒng)一[5]。在課程內(nèi)容中注入相關(guān)“觸點(diǎn)”和“融點(diǎn)”，通過(guò)挖掘和運(yùn)用課程思政素材，以“如鹽溶水”的方式將正確的價(jià)值觀、職業(yè)責(zé)任感和家國(guó)情懷有效地傳遞給學(xué)生，使課堂能為弘揚(yáng)主旋律、傳播正能量的主陣地，實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)的有機(jī)融合[6]?！八牡刭|(zhì)與工程地質(zhì)”課程涉及水文地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，蘊(yùn)含豐富的思政元素以供挖掘[7]。但以往的教學(xué)往往只注重專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的傳授，并未有效利用本課程鮮活的事例和特色，讓學(xué)生在課堂上培養(yǎng)興趣，學(xué)會(huì)通過(guò)言行舉止傳播正能量，培養(yǎng)好的價(jià)值取向，規(guī)范職業(yè)素養(yǎng)。因此，需要在專業(yè)課中有機(jī)融入“課程思政”，重視大學(xué)“育人育德”的教育本質(zhì)，充分發(fā)揮課程思政在協(xié)同育人方面的重要作用，這是大勢(shì)所趨，勢(shì)在必行。

3 方法和措施

3.1 提煉思政元素

將課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和情感態(tài)度目標(biāo)。為達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，在每章課程內(nèi)容中引入思政教育的具體元素點(diǎn)，如緒論一章講解過(guò)程中，引用哲學(xué)家懷特海的“自然是我們通過(guò)感官在感知中所觀察到的東西”，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科發(fā)展簡(jiǎn)史，從1856 年達(dá)西（DARCI）孔隙滲流理論誕生，1929 年奧地利的太沙基發(fā)現(xiàn)有效應(yīng)力原理，到 1979 年中國(guó)工程地質(zhì)學(xué)奠基人谷德振支持成立了中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)工程地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)，向?qū)W生展示一代代地質(zhì)人永不懈怠、奮斗不息的科學(xué)情懷。第3 章礦物光澤部分，通過(guò)對(duì)玉石蠟質(zhì)光澤的講解，闡述我國(guó)傳統(tǒng)文化中描述人的品格“溫潤(rùn)如玉”這一詞的含義；在講解沉積巖成層過(guò)程知識(shí)點(diǎn)時(shí)，向?qū)W生介紹沉積巖是指將其他巖石的風(fēng)化產(chǎn)物和一些火山噴發(fā)物，經(jīng)過(guò)水流或冰川的搬運(yùn)、沉積、成巖作用形成的巖石。由于沉積巖中化石所受破壞較少，也較易完整保存，被稱為“地質(zhì)歷史書(shū)頁(yè)”，對(duì)考古學(xué)十分重要，可將其與我國(guó)悠遠(yuǎn)厚重的歷史相類(lèi)比，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷。第4 章在斷層的野外識(shí)別部分要借助熱泉和震中的線狀分布特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)我國(guó)不同地區(qū)構(gòu)造的復(fù)雜性，增加學(xué)生解決復(fù)雜工程地質(zhì)問(wèn)題的責(zé)任感和使命感。在地質(zhì)圖部分，要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)不同比例尺地質(zhì)圖件的涉密性，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)重要地質(zhì)資料的保密意識(shí)，全方位提升學(xué)生在以后工程建設(shè)中的專業(yè)素養(yǎng)。第6 章通過(guò)對(duì)地下水潛蝕作用的講解，使學(xué)生明白“千里之堤，毀于蟻穴”的道理，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程質(zhì)量把控的工匠精神。第11 章在洞室選址的工程地質(zhì)條件部分，以宜萬(wàn)鐵路為例，介紹隧道工程可能面臨的巨大挑戰(zhàn)，如山高壁陡、河谷深切的地貌，巖溶、順層、滑坡、斷層破碎帶和崩塌等各種不良地質(zhì)現(xiàn)象。從修建理念提出到建成的歷史過(guò)程，向?qū)W生傳達(dá)我國(guó)對(duì)于重大工程建設(shè)的持續(xù)關(guān)注與投入，培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷。

3.2 改進(jìn)教學(xué)方法

遵循“以學(xué)生為中心”的思想，采用線上線下混合式教學(xué)模式，即課堂講授環(huán)節(jié)和形式新穎的線上互動(dòng)交流相結(jié)合的教學(xué)方法，提高學(xué)生參與度，認(rèn)真設(shè)計(jì)每節(jié)課的“課前、課中和課后”3 個(gè)階段，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提升課程思政教學(xué)質(zhì)量。

3.3 豐富教學(xué)手段

利用多媒體課件進(jìn)行視頻、示意圖、動(dòng)畫(huà)圖、實(shí)際情景圖片展示，激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)造能力；通過(guò)大學(xué)MOOC 在線平臺(tái)完成在線自學(xué)、課后測(cè)試、答疑互動(dòng)、在線討論和發(fā)布學(xué)習(xí)公告等；運(yùn)用企業(yè)微信發(fā)布學(xué)習(xí)進(jìn)度安排和在線教學(xué)與討論交流。另外，在教學(xué)過(guò)程中科學(xué)合理地融入中國(guó)傳統(tǒng)文化，把晦澀的知識(shí)點(diǎn)和有趣的中國(guó)文化結(jié)合起來(lái)，增加課程趣味性和吸引力，引用一些警句和故事使學(xué)生領(lǐng)悟工程世界中的智慧，提升思政鑄魂育人實(shí)效。同時(shí)，展示學(xué)科發(fā)展新進(jìn)展和新成果，及時(shí)體現(xiàn)到教學(xué)課堂上，激發(fā)學(xué)生的科研創(chuàng)新思維。

3.4 精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)

精確掌控各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)和思政教學(xué)融入點(diǎn)，借助上述豐富的教學(xué)手段，精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)和過(guò)程[4]。如在講授渠道邊坡穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)，通過(guò)展示從古至今的水利工程，如通濟(jì)渠、永濟(jì)渠、京杭大運(yùn)河和南水北調(diào)工程，將歷史與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，逐步導(dǎo)入新的知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)而熟練掌握南水北調(diào)工程建設(shè)過(guò)程中遇到的工程地質(zhì)問(wèn)題、邊坡和地基的穩(wěn)定性問(wèn)題、圍巖穩(wěn)定性和透水性問(wèn)題、渠道邊坡失穩(wěn)及凍脹問(wèn)題，重點(diǎn)掌握渠道邊坡穩(wěn)定性分析方法，以及動(dòng)水壓力和靜水壓力對(duì)渠道邊坡穩(wěn)定性的影響。通過(guò)這一知識(shí)點(diǎn)的講授，使思政元素既源于歷史又基于現(xiàn)實(shí)，同時(shí)使學(xué)生了解到南水北調(diào)工程是世界上規(guī)模最大、技術(shù)最復(fù)雜、難度最大的水利工程，從提出設(shè)想，到研究、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、論證、決策，跨越半個(gè)多世紀(jì)，如此超長(zhǎng)期的工程，只有中國(guó)共產(chǎn)黨才可以完成，充分體現(xiàn)了中國(guó)共產(chǎn)黨為民初心的堅(jiān)定不移。

4 課程思政案例

4.1 課程說(shuō)明

“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程中“地面沉降與地裂縫”一節(jié)的課程說(shuō)明如表1 所示。教學(xué)進(jìn)程時(shí)間分配如表2 所示。

表1 “地面沉降與地裂縫”相關(guān)課程說(shuō)明Tab. 1 Course description of “ground fissure of land subsidence level”

表2 “地面沉降與地裂縫”相關(guān)教學(xué)進(jìn)程時(shí)間分配Tab. 2 Teaching process time allocation of “ground fissure of land subsidence level”

4.2 概述

地面沉降屬于環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題，是目前世界各大城市普遍面臨的一個(gè)主要工程地質(zhì)問(wèn)題，也是地質(zhì)人高度關(guān)注的重點(diǎn)[8]。首先通過(guò)視頻介紹各大城市地面沉降案例，重點(diǎn)運(yùn)用數(shù)據(jù)展示法介紹我國(guó)地面沉降的嚴(yán)重程度，進(jìn)而引申出地面沉降和地裂縫的學(xué)科定義，結(jié)合示意圖分析地裂縫產(chǎn)生因素，包括地裂縫破裂面傾角、土體內(nèi)摩擦角和黏聚力等。逐步深入直至引導(dǎo)進(jìn)入對(duì)地面沉降和地裂縫成因的思考與理解。最終介紹工程實(shí)例和學(xué)科發(fā)展新進(jìn)展加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，知識(shí)點(diǎn)由淺入深、層層遞進(jìn)，在具體學(xué)習(xí)中滲透和體現(xiàn)教學(xué)和育人結(jié)合的原則，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)水資源保護(hù)的必要性和意義所在，進(jìn)一步感悟到南水北調(diào)工程事關(guān)戰(zhàn)略全局、事關(guān)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展、事關(guān)人民福祉。

4.3 課程教學(xué)目標(biāo)

該節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)：①了解地面沉降和地裂縫的定義及產(chǎn)生原因；②掌握地下水抽采引起地面沉降的機(jī)理；③掌握太沙基一維固結(jié)理論基本形式和各參數(shù)物理意義；④明確承壓完整井在地下水超采過(guò)程中有效應(yīng)力變化情況。

4.4 思政育人目標(biāo)

（1）引導(dǎo)學(xué)生熱愛(ài)本職專業(yè)，建立可持續(xù)發(fā)展的理念，投身于我國(guó)偉大的水利工程事業(yè)中。

（2）使學(xué)生體會(huì)到南水北調(diào)工程是造福人民、造福民族的偉大工程，體現(xiàn)了中國(guó)共產(chǎn)黨為人民謀幸福、為民族謀復(fù)興的初心，增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感。

4.5 教學(xué)實(shí)施過(guò)程

4.5.1 新課導(dǎo)入

播放一小段中央電視臺(tái)新聞?lì)l道關(guān)于上海、西安、北京發(fā)生地面沉降的報(bào)道，吸引學(xué)生關(guān)注該工程地質(zhì)問(wèn)題。進(jìn)而展示地面沉降量數(shù)據(jù)，近30 年間，黃三角地區(qū)沉降了1～3 m，長(zhǎng)三角地區(qū)沉降了2 m，珠三角地區(qū)沉降了1.5 m，全國(guó)發(fā)生地面沉降的城市超過(guò)50 個(gè)，華北平原地面沉降量超過(guò)200 mm 的范圍達(dá)6.4 萬(wàn)km2，占整個(gè)華北平原區(qū)的46%。通過(guò)這些觸目驚心的數(shù)據(jù)，樹(shù)立學(xué)生地下水資源保護(hù)的主體意識(shí)和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

4.5.2 知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)

介紹地面沉降和地裂縫的定義，解釋Fsinθ=σtanφ+ C 公式中各物理參數(shù)的意義，分析人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地面沉降和地裂縫影響。

4.5.3 提出問(wèn)題

地下水超采是如何引起地面沉降的？

4.5.4 承接

回顧承壓完整井示意圖和太沙基一維固結(jié)理論，說(shuō)明引起沉降的因素包括土的壓縮模量、有效應(yīng)力的改變值和含水層的厚度，其中有效應(yīng)力的改變值是造成地面沉降的根本原因。

4.5.5 地面沉降危害

上覆地層荷載引起的總應(yīng)力是由孔隙中的水和土顆粒骨架共同承擔(dān)的，即總應(yīng)力等于孔隙水壓力與固體顆粒承擔(dān)的有效應(yīng)力之和。抽取地下水時(shí)會(huì)造成地下水位下降，孔隙水壓力降低，而總應(yīng)力不變，有效應(yīng)力必然隨之增加，從而導(dǎo)致土層壓密固結(jié)，地表產(chǎn)生沉降變形。如果按照正常合理的方式開(kāi)采地下水不會(huì)造成地面沉降，因?yàn)榈叵滤陂_(kāi)采后，地表水通過(guò)滲透作用可以補(bǔ)充地下水，但短時(shí)間內(nèi)超量開(kāi)采則會(huì)造成地下水水位急劇下降，又由于北方地表水匱乏導(dǎo)致地下水補(bǔ)充量不足，進(jìn)而加劇水位下降，導(dǎo)致地面沉降。地裂縫與地面沉降就像一對(duì)孿生兄弟，如果說(shuō)地面沉降是量變的話，地裂縫就是質(zhì)變，二者相互作用對(duì)城市建設(shè)造成危害。

4.5.6 舉例

引用西安14 條地裂縫測(cè)線布設(shè)展示圖，向?qū)W生介紹14 條地裂縫平面上走向穩(wěn)定，似等間距排列，裂面南傾，南盤(pán)同步下降，覆蓋面積達(dá)250 km2，活動(dòng)時(shí)間之長(zhǎng)、規(guī)模之大，國(guó)內(nèi)外罕見(jiàn)，在世界上獨(dú)一無(wú)二[9]。運(yùn)用長(zhǎng)安大學(xué)彭建兵院士團(tuán)隊(duì)提出的城市地下水開(kāi)采5大優(yōu)化方案，以及1960 年至今監(jiān)測(cè)西安地面沉降活動(dòng)速率減弱的最新研究進(jìn)展，進(jìn)一步將理論知識(shí)點(diǎn)與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握[10]。向?qū)W生再次介紹南水北調(diào)工程的偉大，是解決北方地下水超采的重要措施，對(duì)緩解北方地區(qū)水資源匱乏的現(xiàn)狀及補(bǔ)充地下水資源的重大意義。

4.5.7引申與思政教育

從地面沉降這種城市慢性病出發(fā)，點(diǎn)明地下水超采對(duì)地面沉降的影響機(jī)理，運(yùn)用動(dòng)畫(huà)視頻、最新學(xué)科進(jìn)展和示意圖等手段，以“春風(fēng)化雨”的形式將水資源保護(hù)理念、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等思政教育滲透到每位學(xué)生的心里。

4.5.8結(jié)束與開(kāi)啟

總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，提出思考問(wèn)題：西安地鐵與地裂縫相交上百處，地鐵隧道如何適應(yīng)其變形？學(xué)生課下查閱資料，回答問(wèn)題。指明預(yù)習(xí)方向。

5 思政教學(xué)模式效果

通過(guò)該課程的教學(xué)培養(yǎng)，2019 級(jí)和2020 級(jí)本科生對(duì)課程的滿意度得到提高，受到師生們的認(rèn)可。學(xué)生領(lǐng)悟到工程地質(zhì)的思維方法，可以熟練應(yīng)用地質(zhì)工作的專業(yè)手段，分析和解決特定工程地質(zhì)實(shí)際問(wèn)題。課程結(jié)束后對(duì)兩個(gè)班級(jí)的學(xué)生開(kāi)展評(píng)教調(diào)查，有效回收率達(dá)到95%，課程設(shè)置必要性92%，教學(xué)內(nèi)容滿意度達(dá)96%，教學(xué)方式滿意度94%，學(xué)生到課率100%，學(xué)生自主學(xué)習(xí)率90%。實(shí)踐證明，將思政內(nèi)容引入專業(yè)課，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的價(jià)值觀，建立可持續(xù)發(fā)展的理念，認(rèn)識(shí)到生態(tài)文明建設(shè)的意義，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課協(xié)同育人的效果。

6 結(jié)束語(yǔ)

在“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程思政教學(xué)建設(shè)過(guò)程中，堅(jiān)持把立德樹(shù)人作為中心環(huán)節(jié)，立足于學(xué)科專業(yè)理論和方法，深入提煉課程中蘊(yùn)含的科學(xué)精神、家國(guó)情懷和社會(huì)責(zé)任等思政元素，改進(jìn)教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段，精心設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)。將教書(shū)育人落實(shí)于課堂教學(xué)中，在一定程度上，提高學(xué)生專業(yè)課程思政育人質(zhì)量，真正做到“潤(rùn)物無(wú)聲”。