王銀梅 續(xù)會勇 李兵

（太原理工大學水利科學與工程學院 山西太原 030024）

我國高等教育改革迅速發(fā)展，培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新能力相結(jié)合的高素質(zhì)人才已成為高校的培養(yǎng)目標。地方高校水利類學科普遍設(shè)有水利水電工程、農(nóng)田水利工程等專業(yè)，工程地質(zhì)是這些專業(yè)中的一門重要的基礎(chǔ)課程。該課程知識體系復(fù)雜，但知識點關(guān)聯(lián)度小，包括巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)，褶皺、節(jié)理和斷層等地質(zhì)構(gòu)造，河流地質(zhì)作用，地下水和邊坡、壩基及地下洞室的工程地質(zhì)問題，水利工程地質(zhì)勘察技術(shù)，地質(zhì)災(zāi)害及災(zāi)害防治措施等內(nèi)容。水利工程地質(zhì)的任務(wù)是使學生掌握與水利工程有關(guān)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)基礎(chǔ)知識和技能，為學習土力學、水工建筑物、水利工程施工等后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)，為學生畢業(yè)后從事水利工程規(guī)劃、設(shè)計、施工和管理工作，做好地質(zhì)知識、地質(zhì)工作技能的儲備和積累。

水利工程地質(zhì)課程的特點之一是理解抽象、實踐性強。課堂的理論授課僅僅是課程的一個教學環(huán)節(jié)，目的是使學生對地質(zhì)及工程地質(zhì)問題具有最基本的理論認識，但一些地質(zhì)術(shù)語因抽象甚至需要想象，直接理解比較困難，而為了加深學生對各種基本概念和地質(zhì)特性的理解，需要通過實踐的途徑加以解決。工程地質(zhì)實踐性教學環(huán)節(jié)由室內(nèi)實驗和野外實習兩部分構(gòu)成。在室內(nèi)實驗和野外實習中，學生可以真實地感受和了解礦物、巖石、各種地質(zhì)構(gòu)造和巖溶等重要的地質(zhì)現(xiàn)象，親自觀察和體驗各種礦物和巖石的分布及狀態(tài)，使學生獲得地形地貌等工程地質(zhì)條件的感性認識，增加對水庫等工程建設(shè)中地質(zhì)問題的具體感知，將所學到的水利工程地質(zhì)基本理論知識與實際工程地質(zhì)條件及工程地質(zhì)問題結(jié)合起來，更深刻地認識到學習工程地質(zhì)的意義，有助于鞏固學生的專業(yè)思想，進一步領(lǐng)會水利工程地質(zhì)專業(yè)知識和水利工程各專業(yè)的基本任務(wù)，以此，學生的工作技能和工程素質(zhì)得以培養(yǎng)。因此，實踐教學在達成水利類專業(yè)高等人才培養(yǎng)目標體系中均占有重要地位，應(yīng)加強實踐教學［1-2］。

1 水利工程地質(zhì)實驗和實習教學現(xiàn)狀

目前，多數(shù)地方水利類高校的工程地質(zhì)實踐性教學，由于實驗室面積和設(shè)備數(shù)量不足、實踐學時有限、實習經(jīng)費偏少及受重視程度不高等多方面的原因，學生實際操作技能與分析能力的培養(yǎng)遇到困難，影響了水利工程專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。加強室內(nèi)實驗和野外地質(zhì)實習成為當前水利工程專業(yè)基礎(chǔ)教育十分緊迫的任務(wù)［3-4］。

太原理工大學水利工程地質(zhì)課程包括地質(zhì)課堂教學、實踐性教學兩部分，實踐性教學環(huán)節(jié)又分為室內(nèi)實驗以及野外地質(zhì)實習兩個教學體系。

室內(nèi)試驗現(xiàn)在為巖礦鑒定，安排在課內(nèi)，為6 學時，主要目的是認識常見的幾種造巖礦物，區(qū)分三大巖類，這是對課內(nèi)教學內(nèi)容的有益補充。學生通過實際礦物標本的觀察，才能深刻理解礦物物理性質(zhì)中的光澤、透明度、條痕色、解理與斷口、硬度等物理性質(zhì)方面的抽象概念；通過對巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖類標本的觀察，掌握三大巖類的特征，加深對課堂上理論學習的認識，從而更進一步理解巖石的工程性質(zhì)。

地質(zhì)實習單獨設(shè)置，獨立考核計分，一般在學期結(jié)束前進行，時間為1周。主要是到大自然中去，在野外學習基本的地質(zhì)工作方法，在野外原位認識巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害、水利工程地質(zhì)條件、工程地質(zhì)問題及治理方法等。野外實習教學是水利等工程專業(yè)人才培養(yǎng)的搖籃，進一步培養(yǎng)大學生團結(jié)合作、吃苦耐勞的優(yōu)良作風。

筆者的研究方向為水利工程地質(zhì)，1989年研究生畢業(yè)后在太原理工大學任教至今，講授水利工程地質(zhì)30 余年，長期承擔該課程的實驗和實習工作。多年來，水利工程地質(zhì)課程雖能按教學計劃完成任務(wù)，但教學效果不很理想，總結(jié)起來在實踐教學環(huán)節(jié)主要存在以下問題。

1.1 實驗教學方法陳舊，實驗內(nèi)容相對較少，實驗報告形式單調(diào)

水利工程地質(zhì)課內(nèi)實驗的目的是使學生認識常見的礦物、巖石、古生物化石等，并學會各種不同標本的描述方法，能對常見標本進行系統(tǒng)鑒定。目前，室內(nèi)實驗是在教師已準備好實驗物體和表格的條件下，讓學生進行已知礦物、巖石鑒定，無其他內(nèi)容。學生進入實驗室，按照要求去做實驗，填寫實驗報告，這種“牽著走”的教學方法，嚴重壓抑了學生學習的主動性和積極性。由于實驗室的硬件條件受限，實驗時標本較少，學生只要按已制好的表格填寫觀察內(nèi)容即可，觀察的內(nèi)容簡單，所以敷衍的學生很多，很少有學生深入思考，只是照著書本應(yīng)付填寫了事，甚至有些學生不來實驗室，實驗前已按書本上的描述寫好了報告，實驗課存在嚴重的表面化問題。

1.2 實習經(jīng)費投入不足，師資力量欠缺

地方院校受當?shù)亟?jīng)濟條件和多方面因素的影響，實習經(jīng)費緊張。學校教學資源雖然有很多，但最重要的還是教師隊伍。地質(zhì)實習指導(dǎo)教師主要為任課教師，近些年，雖然有大批博士補充到教師中，成為指導(dǎo)教師的主力軍，夯實了師資隊伍，其中的年輕教師確實是精力充沛，理論知識豐富，但實踐及實際工程經(jīng)驗不足，地質(zhì)理論與工程實際不能很好地結(jié)合，欠缺水利工程一線工程師的具體指導(dǎo)。

1.3 實習教學路線開發(fā)和應(yīng)用欠佳，實習質(zhì)量難以保證

野外實習在工程地質(zhì)教學中具有舉足輕重的地位?，F(xiàn)有的實習基地偏少，作為主要實習地的汾河水庫、汾河二庫、文峪河水庫，雖有很多便利條件，但地質(zhì)點和地質(zhì)現(xiàn)象不夠多，不很典型；受實習經(jīng)費限制，實習時間通常較短，實習準備占2～3d，外業(yè)時間短至2d，也就是教師帶隊，沿著設(shè)定的路線，走到某個地質(zhì)點，教師現(xiàn)場講授，學生聽講，在有限的時間內(nèi)進行簡單實際操作；地質(zhì)課教師人數(shù)偏少，而每屆參加野外實習的學生多至數(shù)個班的二三百人。學生集中實習，人多扎堆問題導(dǎo)致很多學生只是走馬觀花，簡單聽講，工作即告完成，不能保證實習質(zhì)量。而且實習基地建設(shè)中存在學校與企業(yè)之間較深層次的溝通及深度合作等普遍性問題。

1.4 師生互動不夠，實習教學方法及管理效果等有待提升

學生最喜歡野外實習環(huán)節(jié)，但在短期的地質(zhì)實習中，傳統(tǒng)的教學方法仍以教師為教學的第一主角，一般情況下，都是教師提前在教室講授知識，實習時，教師帶領(lǐng)學生沿著實習路線講自己的，學生走馬觀花地看，野外實習流于形式，淪為走過場，學生的學習處于被動地位。積極性高的學生在寬松的實習環(huán)境下學習會較為主動，但積極性低的學生在實習中更容易“搭便車”，導(dǎo)致其參與度低，師生互動效果差。為考查學生出勤，以班為單位，由班長點名，有弄虛作假的現(xiàn)象。

1.5 成績評定方法不夠合理

實驗和實習結(jié)束均需提交報告，通常指導(dǎo)教師根據(jù)學生報告的字數(shù)和書寫質(zhì)量給予評分，這種評價導(dǎo)致部分學生學習過程完全不看、不聽，最后僅抄抄寫寫，東拼西湊提交一份書面美觀的報告即可得高分，一定程度上失去了實驗和實習的最初目的。

由于以上問題沒有很好地解決，部分學生在后續(xù)課程的學習中出現(xiàn)困難，甚至畢業(yè)后對基本的地質(zhì)常識都沒有概念，影響正常工作。

2 教改方案

地質(zhì)學科描述性、定義性的知識雜，概念多，理解抽象，甚至需要想象。水利工程地質(zhì)與水利工程實際結(jié)合，具有實踐性強的特點，需要通過實踐，即實驗和實習的途徑加以解決。

在水利工程地質(zhì)理論教學的基礎(chǔ)上，著重于調(diào)整實踐教學內(nèi)容，在優(yōu)化實踐教學方法和手段、更新實習管理和考核方式等方面開展工作［1，5-7］。

2.1 拓展室內(nèi)實驗內(nèi)容，基礎(chǔ)實驗和自主實驗相結(jié)合，開放實驗教學和管理

在課堂學習階段，將原計劃拓展為8 學時的巖礦鑒定等地質(zhì)基礎(chǔ)實驗。具體實施實驗教學時，主要是從以下方面做出改進。

（1）將原先學生認知的礦物和巖石鑒定改為未知物的鑒別。實驗前，指導(dǎo)教師提出實驗要求及參考意見，讓學生自行設(shè)計實驗方案，發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，變“牽著走”為“指著走”，有利于激發(fā)學生的學習主動性和積極性，開拓思維和提高洞察力，培養(yǎng)嚴肅認真和實事求是的工作作風，提高學生的綜合素質(zhì)。

（2）針對野外實習階段典型路線的地質(zhì)景觀，增加取自野外實習路線標本的自主認識實驗，包括如廣布于山西的主要礦產(chǎn)，特征巖類，如砂巖、粉砂巖、頁巖、泥巖、石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r、花崗片麻巖、花崗巖等標本將全部源于實習真實線路。

（3）室內(nèi)實驗的時間安排上注意及時性，可在實驗室進行室內(nèi)實驗時講授巖礦的基本知識，課堂上不再占用過多的該部分相關(guān)理論學習時間，以提高學習效果和記憶深度。

（4）根據(jù)學科的發(fā)展，補充與更新成套礦物、巖石標本及地質(zhì)構(gòu)造教學模型，并通過增加的室內(nèi)模型，初步認識地質(zhì)構(gòu)造；同時，兼顧先進教學設(shè)備的引進與購置，如羅盤、回彈儀、點荷載儀，工程地震儀、紅外熱像儀、3D 掃描儀、巖石聲波儀和探地雷達等。學生在室內(nèi)可親自動手進行操作與實踐，手腦并用，獲得感性認識，深化理性理解，進一步激發(fā)學生的學習興趣。

（5）為滿足學生學習地質(zhì)的興趣，實行開放實驗室制度，可方便學生利用空余時間進出實驗室，多多觀察，充實學習。

（6）在地質(zhì)構(gòu)造課程內(nèi)容之后，增加2學時的地質(zhì)構(gòu)造模型觀摩、地質(zhì)圖閱讀課內(nèi)實踐。在地質(zhì)圖的讀圖環(huán)節(jié)中，教師先講解讀圖方法，再讓學生現(xiàn)場讀圖。通過地質(zhì)圖的閱讀分析，對與實際工程相關(guān)的地質(zhì)圖的講解閱讀，學生掌握地質(zhì)圖的閱讀技巧，并結(jié)合實際工程，分析在該地質(zhì)條件下如何發(fā)現(xiàn)并處理工程問題、如何進行水利水電工程選址、設(shè)計、地基處理及施工等，從而把所學理論與工程實踐結(jié)合起來。

2.2 有效利用校區(qū)周邊教學資源，構(gòu)建地質(zhì)基礎(chǔ)實習教學平臺

結(jié)合本校周邊的情況及太原市的地質(zhì)資源，構(gòu)建兩個具有地域特色的地質(zhì)基礎(chǔ)實習教學平臺。該平臺建好后，學生在實習平臺查閱學習地質(zhì)基礎(chǔ)實習資料將非常方便。

山西省地質(zhì)博物館作為實驗和實習的補充學習平臺。山西地質(zhì)博物館是山西省普及礦產(chǎn)資源和地球科學知識的專業(yè)科技類博物館，由“穿越時空”“遠古物種”“大地寶藏”和“物華天寶”4個主題展廳組成，該館收藏了具有山西本土特色的巖石、礦產(chǎn)、古生物化石珍品及世界各地礦物。學生在教師指導(dǎo)下在平臺上學習相關(guān)內(nèi)容，學生利用閑暇時間走進博物館，自主學習，可以多次近距離去觀山賞石，享受一場精彩的地學知識盛宴，體驗快樂地質(zhì)、快樂教學和快樂教育。

交城縣水峪貫鎮(zhèn)是本校地學實習基地平臺，地方特色明顯。該基地為國內(nèi)多所高校的實習提供了便利。水峪貫鎮(zhèn)距太原市約80km，該區(qū)地層由老至新發(fā)育齊全，巖層露頭良好，各種地質(zhì)現(xiàn)象豐富，有完好的背斜向斜裙曲和斷裂構(gòu)造，有巖漿侵入巖及鐵礦、煤礦，是理想的地學實習場所。在其他學校學院有關(guān)專業(yè)及本院水文水資源專業(yè)多年的本科實習過程中，已積累了大量的教學實習素材和經(jīng)驗，經(jīng)編輯整理后，置于平臺可用于學習使用，大大填補以往野外實習路線中地質(zhì)基礎(chǔ)實習方面的不足。

2.3 完善水利工程實習基地建設(shè)，提升現(xiàn)有教學路線內(nèi)容的科學性和多樣性

依據(jù)經(jīng)濟實用、交通便利、地質(zhì)現(xiàn)象代表性較強、專業(yè)特色突出及規(guī)范性的水利工程建設(shè)，建立以汾河水庫、汾河二庫、文峪河水庫、柏葉口水庫等為依托，相對獨立完善的野外水利工程地質(zhì)實習基地，完善野外地質(zhì)實習路線。結(jié)合實習基地的特點，規(guī)劃野外地質(zhì)實習路線，對各地質(zhì)景點進行全面詳細的資料整理與研究，加注標記，明確各地質(zhì)點的教學內(nèi)容，提供具有特色的工程地質(zhì)解釋，在此基礎(chǔ)上確定最佳實習線路。

2.4 加強校企合作，校企聯(lián)合共建大學生地質(zhì)實習基地，提高產(chǎn)學研合作水平

與實習基地共建單位協(xié)商，本著不僅促進學校實踐教學的質(zhì)量，而且能為當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展帶來一定的社會效益，實現(xiàn)雙贏，走可持續(xù)發(fā)展的路線，建立校企共建的發(fā)展模式。

目前，太原理工大學水利科學與工程學院已與多家地方水利骨干企業(yè)簽訂了實習基地協(xié)議，依托合作協(xié)議，不斷深化校企合作層次，校企共建教學團隊，選聘企業(yè)教師指導(dǎo)學生進行水利工程地質(zhì)實習和畢業(yè)實習。

實習時，除安排學校新老結(jié)合的指導(dǎo)教師外，增配了水利工程的企業(yè)導(dǎo)師現(xiàn)場講解指導(dǎo)，企業(yè)導(dǎo)師參與實習指導(dǎo)與成績評定等工作，即校企雙導(dǎo)師制，這也是一流專業(yè)培養(yǎng)計劃和卓越工程師教育所要求的。

學校的教師和學生平時參與到實習企業(yè)的科研、管理和社會實踐活動中，確實做到校企深度合作。

2.5 充分利用雨課堂等智慧教學工具和新方法，開展實習教學和管理

工程地質(zhì)實踐教學中傳統(tǒng)的教學方法和教學工具不足以調(diào)動學生的興趣和學習積極性，引入新方法和新教學工具勢在必行。

雨課堂是一款智慧教學工具，其將教學課件與微信相結(jié)合，實現(xiàn)文字、圖片、音視頻等教學資料的有效傳遞，提供了豐富的師生互動方式，并可以及時反饋學生的學習狀態(tài)數(shù)據(jù)。將雨課堂引入地質(zhì)實習，靈活方便地實現(xiàn)師生間的資源共享與信息互動。打造網(wǎng)絡(luò)化學習新生態(tài)，可以激發(fā)學生參與實習的積極性。

實習期間，除了將實習資料以網(wǎng)絡(luò)課件或微視頻提前發(fā)至雨課堂等網(wǎng)絡(luò)平臺上，網(wǎng)絡(luò)化共享教學模式下，學生提前預(yù)習和準備，能夠充分認識實習區(qū)的工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題。針對典型工程案，如三峽水利工程地質(zhì)條件及主要工程地質(zhì)問題、鏈子崖滑坡及治理等，制成微視頻，也共享在網(wǎng)絡(luò)平臺上，構(gòu)建社會學習資源的工程案例立體資源庫，學生實習期間可以自主學習。學生通過線上平臺進行“野外實習”，運用多手段教學形式，改善了教學內(nèi)容的單一性，提高學習效果。

實測巖層產(chǎn)狀常用的是地質(zhì)羅盤，而在進行巖層產(chǎn)狀實測前，師生先用手機下載的“三維地質(zhì)羅盤”APP代替地質(zhì)羅盤進行巖層產(chǎn)狀測量學習。通過手機操作，學生對測量巖層產(chǎn)狀產(chǎn)生了興趣。演練后，學生不但能掌握相關(guān)的理論知識和相關(guān)的動手操作要領(lǐng)，而且發(fā)現(xiàn)手機不僅能拿來打游戲，還可以用來進行地質(zhì)研學。

結(jié)合科學研究，在野外實習工作中，除了采用傳統(tǒng)的地質(zhì)工作方法，給學生實習時配備羅盤、地質(zhì)錘外，還可引入回彈儀、聲波測定儀、無人機等新的實習方法，提升學生實習興趣和動手能力。例如，采用便攜式回彈儀，可以測試實習路線中不同巖體的強度，通過測試比較，學生思考不同巖性及構(gòu)造的巖體其地質(zhì)屬性與工程力學屬性的相互關(guān)系；應(yīng)用聲波儀測試不同巖體及風化巖體的聲波速度用以判定巖體的風化程度，加深風化作用及風化作用對巖體破壞的認識。總之，讓學生在實習時有事做，而不致茫然、不知所措。

2.6 改進實驗及實習成績評定標準，多角度考核

實驗和野外實習均在教師的引導(dǎo)下，將大班分為若干小組，實行小組制，以小組為單位開展工作。每個學生的實踐成績則從多個方面加以考核評價，包括紀律、記錄、操作技能、實踐報告、面試及答辯討論等方面。成績評價內(nèi)容不再僅看實驗和實習報告，同時注重實踐過程和效果。

3 結(jié)語

深化實踐教學是提高高等學校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措，是全面深化高等教育綜合改革的重要任務(wù)。實踐性教學是保證工程地質(zhì)教學質(zhì)量的關(guān)鍵。本文針對太原理工大學水利類專業(yè)工程地質(zhì)課程實踐的現(xiàn)狀問題進行分析，提出通過改革水利工程地質(zhì)實驗和野外實習教學內(nèi)容，增加新的教學手段和教學方法及考核方式，以強化實踐環(huán)節(jié)。經(jīng)本校水工和農(nóng)水專業(yè)兩學年教學的初步探索與實踐，形成了系統(tǒng)的教學改革方案，有效地提高了實踐教學質(zhì)量。加強工程地質(zhì)實驗和實習教學，力爭達到地質(zhì)理論與工程實際相結(jié)合，實現(xiàn)學生的知識與能力并重，并以能力培養(yǎng)為主，學生不僅掌握了地質(zhì)知識，能讀懂地質(zhì)資料，將來還能根據(jù)地質(zhì)資料能夠進行水利工程設(shè)計或變更設(shè)計，培養(yǎng)出既懂地質(zhì)又精通水利的實用人才。