安全工程专业“工程地质学”教学改革研究
【基金项目】四川省卓越工程师培养计划。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）10-0213-02
安全科学与工程作为一级学科始，前人在学科发展[1][2]、课程建设[3][4]、教学方法[5]、人才培养[6-8]等方面进行了卓有成效的研究，工程地质学是安全工程专业一门重要的基础课程，四川师范大学在构建安全工程卓越工程师教育教学体系过程中，工程地质学课程结构、教学方法及教学模式相对滞后，本文结合工程地质学课程及安全工程专业特点，探讨安全工程专业工程地质学课程存在的问题，提出课程改革的思路和措施。
1.工程地质学的特点
工程地质学以地质问题为研究对象，是工程科学、地质科学及环境科学相互渗透、交叉形成的一门边缘科学[9]。我校安全工程专业开设的工程地质学涉及建筑、矿山两大学科领域，涉及内容包括基础地质学、岩土工程性质、地质勘察与评价等，具有鲜明的专业特色。
1.1基础地质学特点。基础地质学是研究地球及其演变的一门自然科学[10]，涉及内容包括矿物岩石学、构造地质学、资源、环境学等多门学科。当前很难为学生传授一种统一的思想来解决今后可能遇到的地质问题，因此在讲授基础地质学基本理论的同时，重点启发学生应用地质学基本原理具体问题具体分析，为培养能分析、解决实际问题，具有创新能力的卓越工程师奠定基础。
1.2岩土工程性质特点。岩土工程性质是讨论岩土的成因类型、岩石矿物学特征、组成成分、结构和构造，他们的物理性质和力学性质，岩土工程分类以及不良性质的改善和处理等。不同矿物形成的岩体或土体其性质不同。岩土的物理、力学性质影响岩、土体的强度、变形及其渗流构成了岩土工程地质性质的理论基础，是教学的核心内容。
1.3地质勘察与评价特点。工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作[9]。主要是对地质灾害、工业与民用建筑物、地下建筑工程、水利水电及矿山地质的勘察。在教学过程中，不仅要讲授工程地质勘察的通用方法，还要让学生了解不同方法的适用性、工程地质勘察与评价的研究进展及发展趋势。
1.4工程地质学课程特点。工程地质学课程涉及基础地质学、岩土工程学、地质勘察学、土木工程学及煤矿地质学等相关学科领域内容，其研究对象具有复杂性，研究方法具有多样性，课程内容广泛、知识点多、理论性强等特点，内容相对抽象、难以理解，在教学过程中应充分研究内容特点，综合应用不同的教学方法，引导学生对知识进行理解掌握，以达到教学目的。
2.工程地质教学存在的问题
大规模工程建设、煤炭资源开发带来众多新的复杂的工程地质问题（如高边坡工程、深基坑工程、长隧道工程、深部煤炭开发、高温高压矿井等），安全生产存在众多隐患。如何在有限的学时内，让学生既能夯实理论基础，又具备能解决实际问题的能力是摆在本课程教学面前重要的问题。当前教学过程中还存在着教学内容不合理、教学方法单一、教学模式落后等问题影响课程教学质量。
2.1教学内容不合理。安全工程专业目前使用的教材为赵法锁教授等编写的“工程地质学”[11] ，主要参考书为李智毅教授编写的“工程地质学概论”[9]、李隽蓬教授编写的“土木工程地质”[12] 和胡绍祥教授编写的“矿山地质学”[13]，使用教材重点突出基础地质、岩土及地质灾害内容。但未包含矿山工程中常见的工程地质问题，缺少与本校安全工程相适应的知识结构，很难让学生全面了解矿山工程地质的特点和问题。而“矿山地质学”则缺少与建筑安全相适应的知识构架。
2.2教学方法单一。目前，工程地质学的教学依然采用课堂讲授辅以ppt演示的传统方式。且ppt未经过合理的开发，造成一些具体讲解的基本原理和公式的推导过程被忽略[14]，教学效果不理想。
2.3教学模式落后。以往的工程地质学教学以“教师书本讲解――学生接受学习”为主。缺少对实际问题的分析及不确定问题的探讨；教学以教师为主体，忽略了学生的主体地位；缺少与学生的有效交流和沟通，学生的主观能动性得不到发挥。
3.工程地质学课程改革
由于“工程地质学”课程对安全工程本科生的培养立足于掌握基础地质、岩土工程性质及工程勘察的基础知识，初步具备分析建筑工程、矿山工程实际地质问题的能力。因此，针对目前课程存在的问题，从课程结构、教学手段、教学模式三个方面提出了课程改革思路和措施。
3.1优化教学模块，调整课程结构。将“工程地质学”课程内容分为基础理论模块和专业特色模块。基础理论模块包括基础地质学、岩土工程性质、工程地质勘察三篇内容，重在强化理论基础。专业特色模块兼有建筑、矿山特色，其中建筑特色选取地基工程、边坡工程及地下工程中与工程地质相关知识内容，重在面向建筑安全；矿山特色选取煤炭资源、煤矿工程与工程地质相关内容，重在面向矿山，培养学生初步分析实际问题的能力，各模块的具体内容见表1。
表1 “工程地质学”课程模块分配表
3.2丰富教学手段，夯实基础知识。基础知识是进行生产和科研的基础，考虑到工程地质学课程特点，传统的单一教学方式讲解不便，学生听讲积极性不高，教学效果不理想。图文并茂的多媒体课件调动课堂情绪；典型案例分析提高学生学习主动性及自主分析实际问题的能力；引导式教学引导学生主动思考，思维发散；讨论式教学让学生进行思想碰撞，总结归纳；实验教学提高学生的专业素质及科研思维。通过多种教学方法的结合达到夯实基础知识，提升专业素质，提高科研思维的效果。 3.3 “课上思考学习、线上交流学习”教学模式充分发挥学生的“主体”地位，教师作为“客体”在教学课程中起到引导及监督作用。课堂上主要通过图片、视频等引出问题，学生分析基础知识，引导学生学习思路，由学生自主思路完成基本知识的学习，实现“课上思考学习”。如在讲解土的三相介质物质组成时，首先展示建筑倾倒照片，引出地基失稳工程地质问题，使学生带着问题去思考，然后通过讲解抽取地下水引起地面沉降引导学生去发现、理解土是由固相、液相、气相组成的三相介质。
由于“课上思考学习”时间短、任务重，许多教学问题难以在课堂解决，而网络即时通讯软件可以使教师、学生互动交流且不受时间限制，为“线上交流学习”提供了条件。如2014年4月7日19时，云南省曲靖市麒麟区东山镇下海子煤矿透水事故，媒体关注，通过qq群即时与同学们讨论透水事故发生可能的水源、通道及影响因素，引导学生分析透水事故产生及预防措施，并实时跟踪事故情况，通过即时实例来完成知识的学习。
网络海量资源为扩展知识及学生自主学习提供了条件，为“线上交流学习”提供了保证，学生可以通过网络课程的自主学习丰富知识结构，通过引导学生查阅网络文献、网络信息了解学科前沿，提高学生学习积极性及确定自身发展方向。
工程地质学是一门理论性及实践性很强的综合学科，我校安全工程专业开设的工程地质学涉及建筑、矿山两大学科领域，在构建安全工程卓越工程师教育教学体系过程中，工程地质学课程的课程结构、教学方法及教学模式相对滞后，针对目前课程存在的问题，提出了优化教学模块、调整课程结构；丰富教学手段，夯实基础知识；采用“课上思考学习、线上交流学习”的教学模式，为了适应新形势的要求，本课程的改革还需要进一步的思考、研究、归纳和总结。
- 上一篇：全球变化对冰川的影响
- 下一篇：浅析多种教学手段在煤矿地质教学中的综合应用
