劉舉　盧力強　李巖　孫曉涵　張建新

摘? 要：工程地質學是實踐性很強的一門課程，文章以本校土木工程專業(yè)工程地質實踐教學為例，在根據目前實踐教學資源、時間及經費安排的基礎上，提出了一系列的解決方案以及提出把電子教學的方式引入到實踐教學中，能極大地調動學生興趣和提升學習動力，提高學生的探索能力和增強學生的創(chuàng)新意識。

關鍵詞：柳江盆地;三大巖;爾雅通識課

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）02-0126-03

Abstract： Engineering geology is a very practical course. The article takes the engineering geology practice teaching of civil engineering major in our school as an example. Based on the current practice teaching resources， time and funding arrangements， this paper puts forward a series of solutions and introduces electronic teaching into practice teaching， it can greatly arouse students' interest and motivation， improve students exploring ability and enhance students innovative consciousness.

Keywords： Liujiang Basin; igneous rock， metamorphic rock and sedimentary rock; Eryageneral education course

近年來，我校為加強教學效果，對教學大綱不斷進行修訂和完善，尤其是實踐型大學建設目標的提出，對實踐教學提出了更高的要求。如何加強工程地質實踐性環(huán)節(jié)教學，培養(yǎng)學生發(fā)現問題、解決問題的能力，增強學生實踐動手和創(chuàng)新能力是一個很值得討論的問題。張永杰等在分析長沙理工大學、中南大學等學校工程地質課程實踐教學的基礎上，提出了一些教學改革建議[1]，肖擁軍等從特定的實習點出發(fā)，探討了工程地質實踐教學的方法[2]，靳鵬偉等結合工程地質實踐實習經驗，探討了如何保證教學質量和教學效果[3]，王濤等提出了GPS與遙感影像結合的應用、三維地質模型等先進研究方法和手段的應用[4]，其他相關教師也探討了工程地質實踐教學的各自方法[5-6]。眾所周知，在不同的地區(qū)進行實踐教學，內容不同，教學方法也會有相應的變化。本文以本校土木工程專業(yè)工程地質實踐教學為例，在根據目前實踐教學資源與時間安排的基礎上，提出了行之有效的培養(yǎng)學生動手動腦能力和合作創(chuàng)新能力的實踐教學方法。

一、我校工程地質實踐教學概況

（一）課程開設

在我國，許多工程類大學都設有建筑類專業(yè)，工程地質課程是這些專業(yè)必不可少的專業(yè)基礎必修課。天津城建大學（以下簡稱“我校”）兩個學院（土木和地測學院）5個專業(yè)開了工程地質學這門課，均先后開設了實踐教學的這個環(huán)節(jié)。由最早的城市地下空間工程和港口航道與海岸工程兩個專業(yè)有為期兩周的野外實習，逐漸增加地質工程（新辦）和人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃兩個專業(yè)，在最新版的教學大綱中把土木工程專業(yè)也列入了工程地質野外實習的行列。土木工程專業(yè)在大二下學期開設工程地質學理論課，課時為24學時，野外實習時間為一周，安排在理論課開課學期最后教學實踐周里采用定點實習模式進行。

（二）實踐教學資源

我校有專門的標本實驗室，主要的標本包括以下幾個方面。造巖礦物有：橄欖石、普通輝石、紫蘇輝石、角閃石、透閃石、黑云母、白云母、金云母、石英、霞石、蛇紋石、石榴子石、綠簾石、電氣石、方解石、白云石、綠泥石、十字石、滑石、磷灰石、螢石、綠柱石等;三大巖（沉積巖、巖漿巖、變質巖）有：粉砂巖、豹皮狀灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r、白云巖、泥質頁巖、花崗巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、橄欖巖、閃長巖、千糜巖、片麻巖、流紋巖等上百種巖石標本;還有各種構造標本、解理與斷口標本、光澤標本、顏色標本若干。

實驗設備有：巖石壓力機、靜力觸探車、扁鏟側脹儀、地質雷達儀、鉆機、標貫儀、十字剪切板、劍橋自鉆式旁壓儀及一些室內試驗儀器包括空心扭剪儀、粒度分析儀、真三軸儀和常規(guī)的固結、壓縮、剪切、滲透等試驗儀器。

除了上述實踐教學資源外，還有實習路線視頻錄像和各種地質構造模型。

（三）實習基地的建設情況

我校其它專業(yè)最早工程地質實習基地定在河北省易縣，但是由于地質現象和工作條件等原因于2010年把實習地基選在秦皇島市以北燕山腳下的柳江盆地。在考慮土木工程專業(yè)特點和實習時間的前提下，原計劃把土木工程專業(yè)實習基地定在離市區(qū)較近的薊州區(qū)，但通過對該地地質現象的現場考察、其他專業(yè)原來在該地實習的情況及經費預算等因素綜合考慮后，最終仍舊決定把實習地點定在柳江盆地。柳江盆地地層分區(qū)屬華北-東北南部區(qū)、燕山分區(qū)的山海關區(qū)，地層特征屬華北型。除較普遍缺失上奧陶系、志留系、泥盆系、下石炭統(tǒng)、三疊系、白堊系及第三系外，就華北型地層而言，該區(qū)地層出露較全，化石豐富，各單位地層劃分標志清楚，地層特征具有一定代表性，地質現象典型、突出，對于地質類專業(yè)的實習是比較理想的地方。

二、現有實踐教學情況分析

主要從以下幾個方面來分析現有實踐教學模式：

（一）現有教學資源和教學方法方面

從現有實踐教學情況來看，從開課情況、實驗室各類實驗標本和試驗儀器以及野外實習點選擇等方面來看，實踐教學資源豐富，滿足實踐教學需求基本沒有問題。

從現在教學方法來看，基本上以指導教師講授為主。比如：標本室里的標本大部分都是教師講解三大巖的認識和鑒定，學生根據指導教師講解的步驟與方法，按要求做筆記與描述;試驗儀器以教師講解，學生參觀的方式為主;野外實習點也是教師講解各種地質構造、形成環(huán)境以及成因方面，學生只是記錄和簡單測量產狀等。如何能有效利用現有教學資源和改革教學方法是一個值得深思的問題。

（二）實習點的選擇方面

實習點地質現象的典型性、代表性、多樣性是直接影響實習效率的重要因素。柳江盆地地層特征屬華北型，實習基地位于河北省秦皇島市海港區(qū)北部的石門寨鎮(zhèn)上。為了能比較豐富地為學生展示各種地層巖性和地質構造等知識，給土木工程專業(yè)的學生安排了六條實習路線。比如：第一條路線雞冠山大平臺，可以了解到“綏中花崗巖”與景兒峪組之間的沉積接觸關系;認識沉積巖的水平層理、斜層理、交錯層理及波痕等沉積構造，了解其研究意義;觀察雞冠山地塹構造及地貌特征;觀察小型正斷層、平移斷層的主要特征，學習確定兩盤的相對運動方式等內容。但大部分實習點缺少工程建筑物，實習點與工程結合不夠，不利于該專業(yè)學生綜合知識能力的培養(yǎng)。

（三）實習時間方面

野外實習受外界環(huán)境的變化影響比較突出，特別在野外如果遇到暴雨天氣，有效實習時間將會大大縮短，另外實習場地轉換多，花費在轉換場地的趕路時間會極大增加，有效實習時長也會相應有所縮短。如何在一周的時間內能夠高效地把工程地質知識點傳授給學生是一個問題。

（四）實習教師的配備方面

受工程地質課程專業(yè)教師人數限制，基本上每個實習大組僅能保證有1～2名工程地質專業(yè)教師。這種在實習點比較空曠的地方，可以集中認真仔細地為學生講解，但是如果遇到山路途中，隊伍一字排開時，就沒有辦法就不同的地質現象給每一位同學講解清楚，雖說配備了無線發(fā)射器，但不能原地講解，仍然有很多同學一知半解。而且由于不是專門的地質院校，年青教師較多，底子相對較薄，在實習經驗方面也有所欠缺，如何調動年青教師的積極性，使他們快速成長起來，在實習中能獨當一面是一個問題。

（五）實習經費方面

想要使實習達到一定的效果，就得保證在野外有效實習時長，讓學生增加動手動腦分析問題的機會，但這就意味著實習費用會相應增加。實習開支中，主要由包車費、住宿費構成。由于實習基地不在本地，長途包車費就占了很大一部分，為了保證實習順利進行在實習基地去實習點的路途較遠也得當地包車，這樣留給住宿和實習工具的費用就相應較少，如何保證學生住宿安全和滿足實習要求的必備工具之間的平衡也是一個值得探討的問題。

（六）合作創(chuàng)新方面

目前野外實習的教學方法上，多數仍以教師前面跑，學生后面跟;教師前面講，學生后面記為主的傳統(tǒng)教學模式，忽略了學生的動手能力和合作創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[7]。再加上有的實習點線路較長，內容也多，氣候炎熱等因素，學生始終處在一個被動受教的狀態(tài)，沒有時間和機會在實地停下來仔細觀察和思索，更別說討論和研究。目前的實習方案中，只有在最后測量地質剖面時，學生才有機會停下來慢慢研究如何測量、怎么合作才能使結果正確、工作進度加快，如何分工才能更好地體現出每個學生在各個方面的特長。在實踐教學中，特別是工程地質實踐教學中，如何培養(yǎng)學生合作創(chuàng)新的能力方面是一個難題。

三、實踐教學方法改革探討

（一）實習點的選擇和實習經費有效利用方面

學生實習開支往往只能在一定限度內，在達到相同實習效果前提下，實習開支最省，或者在實習開支相同條件下，有效實習時間越長，是實習效率提高的重要指標。所以在實習過程中，盡可能的選擇離實習基地較近的實習點，一是能夠盡量減少當地的包車費用，把費用用在實習必備的工具上來，比如原來一個小組（5～6人）兩個羅盤，可以適當的增加一些，避免有些學生偷懶，無事可做的狀態(tài);二是能夠節(jié)省轉換實習點的時間，增加有效的實習時長，提高實習效率。

（二）實習教師配備方面

年青教師多是缺陷也是優(yōu)勢，通過讓有經驗的老教師給他們做提前培訓、采點的方式，給他們做足功課，避免在實習過程出現學生提出問題，指導教師解答不了的狀況。另外，不同實習點，憑借單位或教師與工程單位（比如：秦皇島礦產水文地質大隊等）建立的良好關系，可聘請當地地質大隊的技術人員對工程概況、施工過程、主要地質問題進行講解，他們在當地工作的時間較長，可能在某些特定的工程問題上要比學校教師理解的更加透徹，這樣的舉措一舉三得，一是學生對工程中涉及到的地質知識理解的更為清楚、宏觀;二是對年青教師也是一個開闊眼界，迅速成長的好機會;三是能有效減輕實習教師資源短缺的問題。

（三）培養(yǎng)學生動手動腦、合作創(chuàng)新方面

學生剛剛進入野外現場實習時，會產生一種好奇、渴望甚至企盼探索的狀態(tài)。此時結合教學大綱，對實習計劃的制定和實習內容的落實上就顯得尤為重要。在此階段，如何引發(fā)他們把所看到的地質現象與課本上所學知識進行聯想和對比，有目的地組織他們進一步研究和討論， 無疑對提高他們動手動腦能力、合作創(chuàng)新能力甚至科研能力都會有極大的幫助。例如，學生在觀察火山碎屑巖后， 會產生一系列的好奇， 提出：火山噴出的基本形式是什么？噴出期是如何確定的？火山口的具體地理位置在哪里？這類巖石的工程特性是如何等;再例如在觀察巖溶地貌時，不光可以聯想到桂林山水等的獨特自然景觀，也可以聯想到小說《鬼吹燈》或《盜墓筆記》等盜墓類小說或電影，提出：不同地區(qū)自然景觀之間是否有差異，是何原因？或者與小說中描繪的溶溝溶槽、地下暗河、石鐘乳等巖溶現象進行比對，來判斷小說中描繪的場景是否真實？這些現象如何形成的？在這樣的地質條件下，修筑工程建（構）筑物要注意哪些問題等;再例如測繪地質剖面和畫解理裂隙玫瑰圖時，讓學生自己根據現有的大組和小組的情況去研究和分配各項工作，這樣既能培養(yǎng)他們動手動腦的能力，也能提高他們的合作能力。如果再加上同（或不同）種工程實際建于不同地點會產生或需要解決哪些工程地質問題，讓他們進行現場研究并提出相應的結論，然后組與組之間再進行互相交流印證，可以不斷提高他們的合作創(chuàng)新能力?？梢娪心康?、有計劃的組織學生， 協助他們提出問題，找到解決問題的方法，讓學生把所學的專業(yè)知識與實習中碰到地質現象以及實際工程問題三者結合起來進行研究， 是提高他們動手動腦、合作創(chuàng)新能力的有效途徑。

（四）實習時間和教學方法方面

在現在大流量和大數據的時代，可以充分利用現有電子教學資源，比如結合我?，F有的爾雅通識課、學習通，甚至微信等網絡通信工具來展開教學。優(yōu)勢比傳統(tǒng)的一教一學要明顯很多。比如：第一，可以把第二天的上課內容，提前一天發(fā)到網上，讓學生通過APP提前預習，來達到讓學生自己提前發(fā)現問題，帶著問題去實習，在現場實時地去解決問題（在APP后臺里，可以實時看到學生預習的情況），指導教師只需要簡單講授與把控實習過程就可以;第二，在山路較窄地段，可以把現場講課內容實時照相和講解音頻一起上傳，也可以錄成視頻上傳，這樣就能夠把涉及到的知識點及時地傳達給每一個學生，讓后面的學生來到實習點現場時能夠對照觀察，及時吸收，避免很多走在后面的學生不知所云，逐漸失去學習的興趣;第三，由于每一大組人數較多，在現場不可能實時了解每個學生對知識點掌握的情況，可以在學習APP里，以提問的方式提出問題，讓每一個學生參與到解決問題中來（在APP后臺里，可以實時看到學生參與和回答問題的情況）。指導教師也可以根據學生回答問題的情況，來相應的調整知識點的講解;第四，如果實習期內遇到不能外出的大雨或暴雨天氣，也可以通過這種方式來學習本來的教學任務，避免學生無事可做的情況。這種教學方式優(yōu)點很多，不一而述。

四、結束語

野外工程地質實習是一項耗費人力、物力和財力的實踐教學環(huán)節(jié)，而且受外界環(huán)境變化影響突出，如何在有限的時間和經費內，高效地完成工程地質實習教學任務是一個值得深入探討和研究的問題。本文在分析本校工程地質實踐教學現狀的基礎上，針對目前存在的問題提出了一系的解決方案，同時考慮現在大流量時代的因素把電子教學的方式引入到實踐教學中來，極大地調動學生積極參與到實習中來的興趣和提升學習動力，提高學生的探索能力和增強學生的創(chuàng)新意識。這種教學方式值得大家互相商討和借鑒。

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