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2、白云母（Muscovite）也叫普通云母、鉀云母或云母，是云母類礦物中的一種。白云母是良好的電絕緣體和熱絕緣體，并且它能夠大量出產，因此具有重要的經濟價值。一般它產于變質巖中，但也產于花崗巖等巖石中。白云母并非只是白色，它可以是較淡的褐、綠、紅色到無色，具有玻璃光澤到絲絹光澤。形狀為大板塊狀，六方晶體或細粒的集合體。

3、角閃石是角閃石族礦物的總稱，角閃石屬閃石族中一員，是鎂、鐵、鈣、鈉、鋁等的硅酸鹽或鋁硅酸鹽礦物。與輝石族形態、組成相近，而以含OH為區別。角閃石這個單字(hornblende)本身反映出兩種獨立的礦物：鐵角閃石和鎂角閃石，若不用化學試驗無法將兩者區別開來。

4、黃鐵礦因其淺黃銅的顏色和明亮的金屬光澤，常被誤認為是黃金，故又稱為“愚人金”。成分中通常含鈷、鎳和硒，具有NaCl型晶體結構。成分相同而屬于正交（斜方）晶系的稱為白鐵礦。成分中還常存在微量的鈷、鎳、銅、金、硒等元素，含量較高時可在提取硫的過程中綜合回收和利用。

5、高嶺石是長石和其他硅酸鹽礦物天然蝕變的產物，是一種含水的鋁硅酸鹽。它還包括地開石、珍珠石和埃洛石及成分類似但非晶質的水鋁英石，因此叫作一它們屬于粘土礦物。

6、方解石是一種碳酸鈣礦物，天然碳酸鈣中最常見的就是它。因此，方解石是一種分布很廣的礦物。方解石的晶體形狀多種多樣，它們的集合體可以是一簇簇的晶體，也可以是粒狀、塊狀、纖維狀、鐘乳狀、土狀等等。敲擊方解石可以得到很多方形碎塊，故名方解石。

7、輝石 (Ca,Mg,Fe,Al)2(Si,Al)2O6 單晶體為短柱狀，橫切面呈近正八邊形，集合體為粒狀。綠黑色或黑色。玻璃光澤。硬度5－6。有平行柱狀的兩組解理，交角應為56。相對密度3.02-3.45，隨著含Fe量增高而加大。

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作者簡介：汪演強（1955-），男，廣東石油化工學院建筑工程學院工程師，主要從事巖土工程勘察及工程地質學研究，（E-mail）。

摘要：工程地質學在土木工程專業中具有至關重要的學科地位。針對目前工程地質學課程存在的主要問題，對工程地質學課程建設及教學方法提出切實可行的改革措施。全方位培養學生理論聯系實際能力、分析問題和解決問題的能力、創新能力和工程意識，培養具有較高素質的高級技術人才。

關鍵詞：工程地質學；土木工程專業； 教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2013）03-0091-04 一、 工程地質學的學科地位

土木工程專業人才培養方案提出的培養目標是：畢業生能在房屋建筑、工程勘察、地基基礎、地下建筑、道路、橋梁等設計、研究、施工、教育、管理、投資開發部門從事技術或管理工作。工程地質學是土木工程專業一門必修的專業基礎課，一方面為土力學與基礎工程學等專業課程的學習奠定基礎，另一方面擔負著與工程地質勘察有關的應用地質學基礎理論知識學習及實踐實習的重要任務，培養學生的實踐能力及創新精神。工程地質學通過巖土工程勘察為工程建設服務。在工程建設中首先要查明建設地區或建筑場地的工程地質條件，分析、預測和評價可能存在和發生的工程地質問題，及其對建筑物和地質環境的影響和危害，提出防治不良地質作用的措施。可見必須要有扎實的工程地質學知識才能在實際工程建設中完成工程地質勘察任務。

工程地質問題，是涉及生命和財產安全的大問題，稍有疏忽即可釀成大禍。西安建筑科技大學舊圖書館、鐵一局幼兒園教學樓以及西安化工六院某家屬樓等，都是由于建筑場地地質條件沒勘察清楚，剛好建在地裂縫上而遭到破壞。1976年7月28日唐山7.8級大地震，造成65萬多間房屋坍塌，24萬多人死亡，主要是建筑結構防震措施缺失及地基液化造成的房屋倒塌，原唐山礦冶學院的圖書館樓因地基液化下陷了一層半。委內瑞拉曾發生6.4級地震，致使樓房地基土液化下陷（圖1），也屬于地基處理方案不合理造成的工程地質問題。2009年6月27日上海“倒樓”工程事故， 13層樓房（7號樓）整體倒覆（圖2），事故原因是施工方將樓房南側開挖4.6 m深的地下室挖出的土方堆置在樓北側，高度達10 m左右，加上雨水滲入誘發土體失穩，致使基礎樁折斷樓房失去支撐而倒覆。該工程事故屬人工改變地質環境及雨水滲入誘發土體失穩的工程地質問題。從以上工程事故案例可以看出，天災固然不可抗拒，但人禍可以避免，這就要求土木工程師熟練掌握工程地質學知識。可見工程地質學課程設置，在土木工程建設中具有舉足輕重的學科地位。

圖1 地基土液化樓房下陷

圖2 上海倒樓事故現場

二、工程地質學課程存在的主要問題

據調查了解及結合學院的實際情況，目前土木工程專業工程地質學教學在師資、實踐教學方面存在許多問題[1]，而最突出的問題主要有以下兩方面。

首先是課程授課學時少。土木工程專業工程地質學為30學時，實際授課課時為26學時。其他多數院校的課時設置為36學時[2]。而按新專業設置，工程地質學教學內容多，在教學內容安排上除了滿足主要的工業與民用建筑專業方向外，還要兼顧道路與橋梁工程、巖土工程、地下工程等專業方向。地質基礎知識是學科基礎，必須牢固掌握，而工程巖土學、水文地質學基礎、工程地質分析及巖土工程勘察是分析和解決工程地質問題的專業應用部分，這些知識更加重要。課時設置太少，教學深度難以達到人才培養方案中的培養目標。

其次，室內實驗及野外實習少，個別院校沒有開設實驗實習。 因課時少，在課程設計中往往是首先減少實驗實習，致使實踐教學環節薄弱或缺失。同時，非地質院校開設的土木工程專業，基本上都沒有地質基礎方面的實驗室，如礦物巖石實驗室、地質構造模型室，以及野外地質實習基地。野外地質實習的師資力量也不足，一般非地質院校僅有1～2位工程地質學任課教師，不具備帶領野外實習的條件，所以基本上都沒有開設野外實習。學生在學習中缺少感性認識，紙上談兵使這門實踐性很強的課程教學大打折扣。

三、教學改革措施

基于工程地質學課程目前存在的主要問題及課程設置的重要性，在適當增加教學課時及工程地質實驗實習資金投入的同時，依據多年教學經驗，應從以下兩方面著手改革。

（一）課程建設方面的改革

（1）相關課程的任課教師組成教學科研團隊，開展相關的教學科研活動。由于工程地質學課程教學課時少，所以從事工程地質學教學的教師相對較少，不能形成強大的師資隊伍。但工程地質學、土力學及基礎工程學課程知識相關性較大，可以組成一個教學科研團隊，開展相關的教學科研活動及設計性、綜合性實驗研究。對這些課程中相互交叉、重復的部分內容進行協商調整。如工程地質學中土的工程地質特性，包括土的物質組成、土的物理力學性質、土的分類與分級，以及地下水的徑流狀態等，在土力學中屬于重點內容。房屋建筑工程地質問題及深基坑開挖工程地質問題，在基礎工程學中有較詳細講授。這些內容在工程地質學中不宜重復授課。

（2） 充分利用實驗室教學資源。 據調查了解，許多理工科院校在開辦土木工程專業的同時，也開設有地理科學類專業，廣東石油化工學院也開設了這兩個專業。地理科學類專業開設的地質學也都需要進行地質基礎實驗。為充分利用實驗室教學資源，節約實驗室重復建設的資金投入，建議兩個專業共同建設使用礦物巖石實驗室、地質構造模型室，完善地質基礎實驗教學。開展常見造巖礦物及三大類巖石的認識、鑒定實驗，增強學生對礦物、巖石的感性認識，開展地質構造模型實驗，使學生理解并掌握地質構造的立體空間展布。

（3）開設巖土工程勘察綜合性實驗。在土木工程專業人才培養目標中可見，畢業生應能在工程勘察部門從事技術及管理工作。因此，在加強巖土工程勘察理論知識講授的同時，有必要開設巖土工程勘察綜合性實驗。把工程地質學、土力學、基礎工程學與工程測量等課程中簡單、分散、獨立的相關實驗統一起來，組合成為巖土工程勘察綜合性實驗。實驗內容包括對某一建筑場地測量定位、鉆探、原位測試、采取巖土試樣、鑒定描述、室內土工試驗，綜合分析評價，確定土巖層承載力特征值，建議建筑物的基礎持力層及基礎類型，提出與建筑場地、環境相關的巖土工程綜合治理建議。綜合性實驗旨在把實驗項目與生產實際聯系起來，培養學生的動手能力、綜合運用能力、創新能力。巖土工程勘察綜合性實驗應連續進行，獨立設置課程，時間具有連續性，可以培養學生連續工作的毅力和能力，利于學生提前熟悉就業環境，增強工程意識，形成嚴謹的科學態度。巖土工程勘察綜合性實驗更貼近土木工程專業實際，體現大工程觀的教育思想。

（4） 開設工程地質相關的專題講座。 定期開設工程地質相關專題講座，介紹工程地質與工程建設的依附關系，介紹工程建設、巖土工程治理等方面有關工程地質的典型案例和最新研究成果，提高學生對工程地質學的學習興趣和日后工程建設設計施工時對工程地質條件的重視。介紹工程地質的新理論、新技術和新方法，拓寬學生的知識面，開闊視野，使學生更多地了解、接受最新的前沿科技成果，使學生能站在更高、更廣的角度分析問題，為學生將來成為優秀的土木工程師打下扎實的基礎。

（二） 教學方法改革

（1）首先要教會學生獲取知識及創新的能力。 大學本科教學的核心并不是讓學生去掌握某一種實驗方法或某一個專業知識，而是讓學生學會發現問題、解決問題的思路及方法，培養學生獲取知識及創新的能力[3]，實現青出于藍而勝于藍。根據專業特點，掌握地質學“將今論古、以古證今”的思維方式和研究方法，養成從地質演化角度分析工程地質條件的思維習慣。地球的內外力地質作用是永不停息的，無時無刻都在按地質演化規律發生著變化，特定的建筑工程與場地地質環境之間是有條件的、動態的平衡，一旦某一因素的變化超越了平衡極限，平衡被打破，工程地質條件就要發生變化，甚至危害建設工程，引發建設工程事故。學會分類、總結、歸納及演繹的邏輯思維方法，將復雜的地質現象（問題）簡單化，將特殊的地質現象（問題）典型化，將一般的地質現象（問題）規律化[4]。提高學生自主獲取知識的能力，拓展思維，使學生能在課堂授課時間以外，通過自學獲得更多有關工程地質的知識，為日后的拓展學習奠定基礎，增強創新意識，提升創新能力。

（2）重視學生對實物標本的接觸觀摩鑒定，實施全開放實驗。為學生認識、鑒定常見造巖礦物及常見巖石創造條件，實施全開放實驗。也就是在相應的內容講授及實物標本鑒定演示后，把多套常見礦物巖石標本分組留給學生長時間保管。如圖3所示，學生在宿舍利用課余時間做常見礦物巖石鑒定實驗，學生在做鑒定實驗時允許其刻劃、敲打標本，讓學生有較多機會接觸、認識、鑒定實物標本，并相互交流討論鑒定體會，反復識記常見造巖礦物及巖石的主要特征。填補部分院校沒有地質基礎實驗室的缺陷，可以收到在實驗室實驗異曲同工的效果。在實際工作中常見的礦物主要有石英、長石、云母、方解石等，常見的巖石主要有花崗巖、閃長巖、玄武巖、礫巖、砂巖、泥巖、頁巖、石灰巖、片麻巖、千枚巖等，這些礦物巖石標本比較容易采集。可利用野外實量采集這些常見的礦物巖石標本，或到地質勘察及地質礦產生產單位收集這些標本，個別難采集的標本應投入資金購買。正由于這些標本容易采集，可當作易耗品借給學生保管，課程結束后才回收標本，提高實驗標本的利用率。

圖3 學生利用課余時間鑒定礦物巖石標本

（3）重視地質理論與工程實踐的密切聯系。 地質是工程地質，不能脫離工程建設而單純講授地質理論。如講授三大類巖石時，應結合工程實例分析其工程性質，介紹其作為建筑材料、地基、邊坡與周圍環境的工程性質。在講授地下水對工程建設的影響、常見不良地質作用及其防治、不同工程類型常見工程地質問題等內容時，緊密結合較典型的實際工程案例講授。如茂名市某單位辦公樓建筑基礎工程案例，建筑物設計有一層地下室，設計采用天然地基箱型基礎，由于設計人員對地下水設防水位不重視，沒有抗浮設計，在樓房建到地面時回填了基坑邊坡，平整了室外地面。當建到第二層時，一場暴雨使整棟建筑物上浮，升高了38 cm，造成工程事故。通過具體工程案例，與學生共同分析、討論，找出工程事故的工程地質原因，提出有關工程地質問題的防治措施，培養學生理論聯系實際的能力，及分析問題、解決問題的能力。

（4）充分利用多媒體技術教學。 多媒體教學不僅可以擴大課堂教學的信息量，而更主要的是增強教學直觀性，提高教學質量。如將各種地質現象、工程地質問題、不良地質作用及其防治措施，特別是由于地質原因造成的工程事故及處理措施，以圖片的形式給學生演示，輔助教學。把地質構造、地層接觸關系等地質演化形成過程制作成動畫，使學生更容易理解并增強記憶。如背斜、向斜構造的形成過程及在地面出露的巖層新老關系特征，以動畫展示各階段的過程：地殼下降的同時沉積一套從下至上、由老到新的地層層序地層受水平運動擠壓形成背斜、向斜褶皺構造顯示背斜核部為老巖層，兩翼為新巖層，向斜核部為新巖層，兩翼為老巖層地殼上升的同時背斜、向斜上部地層被風化剝蝕削平或背斜成谷向斜成山從地表面顯示中間為老巖層，兩側新巖層對稱重復出現的為背斜；中間為新巖層，兩側老巖層對稱重復出現的為向斜。利用錄像設備將野外地質實習、巖土工程勘察施工（包括各種測試、鉆探等）制作成電視錄像片，在講授相應的內容時播放，或放在網絡教學平臺，讓學生隨時下載觀看。增強感性認識，為實踐實習打好基礎，也可以節省實踐實習時間，或代替部分實踐實習，填補部分院校沒有開設實踐實習教學的不足。生動、形象、直觀的教學使學生更容易理解。

四、結語

工程地質學是土木工程專業必修的專業基礎課，是一門學時不多、內容豐富、教學難度較大、富有挑戰性的課程。要培養基礎理論知識充實，具有較強的實踐能力和創新精神，綜合素質高的優秀土木工程師，學校必須要加大對專業建設的投入：完善基礎地質實驗室并定期補充足夠數量的實驗標本，建立野外地質實習基地，確保相應的實踐實習，包括工程地質勘察實習。任課教師更要加強學習，不斷總結、改革教學方法，更新工程地質新技術、新方法，收集積累工程實踐案例，從工程建設實際出發培養具有綜合素質的高級工程技術人才。

參考文獻：

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[2]李斌，馮柯.土木工程地質學課程教學改革研究[J].山西建筑， 2011，37（3）：233-234.

[3]張俊林.在本科畢業設計中培養學生創新能力的改革與實踐[J].重慶科技學院學報：社會科學版，2008（1）：20-21.

[4]曹麗文.工程地質學思維方法培養的教學研究[J].中國地質教育，2002（4）： 54-57.

Teaching reform on engineering geology

WANG Yanqiang

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安全科學與工程作為一級學科始，前人在學科發展[1][2]、課程建設[3][4]、教學方法[5]、人才培養[6-8]等方面進行了卓有成效的研究，工程地質學是安全工程專業一門重要的基礎課程，四川師范大學在構建安全工程卓越工程師教育教學體系過程中，工程地質學課程結構、教學方法及教學模式相對滯后，本文結合工程地質學課程及安全工程專業特點，探討安全工程專業工程地質學課程存在的問題，提出課程改革的思路和措施。

1.工程地質學的特點

工程地質學以地質問題為研究對象，是工程科學、地質科學及環境科學相互滲透、交叉形成的一門邊緣科學[9]。我校安全工程專業開設的工程地質學涉及建筑、礦山兩大學科領域，涉及內容包括基礎地質學、巖土工程性質、地質勘察與評價等，具有鮮明的專業特色。

1.1基礎地質學特點。基礎地質學是研究地球及其演變的一門自然科學[10]，涉及內容包括礦物巖石學、構造地質學、資源、環境學等多門學科。當前很難為學生傳授一種統一的思想來解決今后可能遇到的地質問題，因此在講授基礎地質學基本理論的同時，重點啟發學生應用地質學基本原理具體問題具體分析，為培養能分析、解決實際問題，具有創新能力的卓越工程師奠定基礎。

1.2巖土工程性質特點。巖土工程性質是討論巖土的成因類型、巖石礦物學特征、組成成分、結構和構造，他們的物理性質和力學性質，巖土工程分類以及不良性質的改善和處理等。不同礦物形成的巖體或土體其性質不同。巖土的物理、力學性質影響巖、土體的強度、變形及其滲流構成了巖土工程地質性質的理論基礎，是教學的核心內容。

1.3地質勘察與評價特點。工程地質勘察是為查明影響工程建筑物的地質因素而進行的地質調查研究工作[9]。主要是對地質災害、工業與民用建筑物、地下建筑工程、水利水電及礦山地質的勘察。在教學過程中，不僅要講授工程地質勘察的通用方法，還要讓學生了解不同方法的適用性、工程地質勘察與評價的研究進展及發展趨勢。

1.4工程地質學課程特點。工程地質學課程涉及基礎地質學、巖土工程學、地質勘察學、土木工程學及煤礦地質學等相關學科領域內容，其研究對象具有復雜性，研究方法具有多樣性，課程內容廣泛、知識點多、理論性強等特點，內容相對抽象、難以理解，在教學過程中應充分研究內容特點，綜合應用不同的教學方法，引導學生對知識進行理解掌握，以達到教學目的。

2.工程地質教學存在的問題

大規模工程建設、煤炭資源開發帶來眾多新的復雜的工程地質問題（如高邊坡工程、深基坑工程、長隧道工程、深部煤炭開發、高溫高壓礦井等），安全生產存在眾多隱患。如何在有限的學時內，讓學生既能夯實理論基礎，又具備能解決實際問題的能力是擺在本課程教學面前重要的問題。當前教學過程中還存在著教學內容不合理、教學方法單一、教學模式落后等問題影響課程教學質量。

2.1教學內容不合理。安全工程專業目前使用的教材為趙法鎖教授等編寫的“工程地質學”[11] ，主要參考書為李智毅教授編寫的“工程地質學概論”[9]、李雋蓬教授編寫的“土木工程地質”[12] 和胡紹祥教授編寫的“礦山地質學”[13]，使用教材重點突出基礎地質、巖土及地質災害內容。但未包含礦山工程中常見的工程地質問題，缺少與本校安全工程相適應的知識結構，很難讓學生全面了解礦山工程地質的特點和問題。而“礦山地質學”則缺少與建筑安全相適應的知識構架。

2.2教學方法單一。目前，工程地質學的教學依然采用課堂講授輔以ppt演示的傳統方式。且ppt未經過合理的開發，造成一些具體講解的基本原理和公式的推導過程被忽略[14]，教學效果不理想。

2.3教學模式落后。以往的工程地質學教學以“教師書本講解――學生接受學習”為主。缺少對實際問題的分析及不確定問題的探討；教學以教師為主體，忽略了學生的主體地位；缺少與學生的有效交流和溝通，學生的主觀能動性得不到發揮。

3.工程地質學課程改革

由于“工程地質學”課程對安全工程本科生的培養立足于掌握基礎地質、巖土工程性質及工程勘察的基礎知識，初步具備分析建筑工程、礦山工程實際地質問題的能力。因此，針對目前課程存在的問題，從課程結構、教學手段、教學模式三個方面提出了課程改革思路和措施。

3.1優化教學模塊，調整課程結構。將“工程地質學”課程內容分為基礎理論模塊和專業特色模塊。基礎理論模塊包括基礎地質學、巖土工程性質、工程地質勘察三篇內容，重在強化理論基礎。專業特色模塊兼有建筑、礦山特色，其中建筑特色選取地基工程、邊坡工程及地下工程中與工程地質相關知識內容，重在面向建筑安全；礦山特色選取煤炭資源、煤礦工程與工程地質相關內容，重在面向礦山，培養學生初步分析實際問題的能力，各模塊的具體內容見表1。

表1 “工程地質學”課程模塊分配表

3.2豐富教學手段，夯實基礎知識。基礎知識是進行生產和科研的基礎，考慮到工程地質學課程特點，傳統的單一教學方式講解不便，學生聽講積極性不高，教學效果不理想。圖文并茂的多媒體課件調動課堂情緒；典型案例分析提高學生學習主動性及自主分析實際問題的能力；引導式教學引導學生主動思考，思維發散；討論式教學讓學生進行思想碰撞，總結歸納；實驗教學提高學生的專業素質及科研思維。通過多種教學方法的結合達到夯實基礎知識，提升專業素質，提高科研思維的效果。

3.3 “課上思考學習、線上交流學習”教學模式充分發揮學生的“主體”地位，教師作為“客體”在教學課程中起到引導及監督作用。課堂上主要通過圖片、視頻等引出問題，學生分析基礎知識，引導學生學習思路，由學生自主思路完成基本知識的學習，實現“課上思考學習”。如在講解土的三相介質物質組成時，首先展示建筑傾倒照片，引出地基失穩工程地質問題，使學生帶著問題去思考，然后通過講解抽取地下水引起地面沉降引導學生去發現、理解土是由固相、液相、氣相組成的三相介質。

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中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2012）08-0238-02

0引言

目前，為了適應社會對創新型人才的迫切需求[1,2]，調整培養方案，采用學分制，勢在必行。眾所周知，學分制教育模式以選課為核心，教師指導為輔助，通過績點和學分來衡量學生學習效果，與班建制、導師制合稱三大教育模式。學分制于19世紀末首創于美國哈弗大學[3]，目前學分制已在國內高校全面推行。工程地質學是土木工程、水利工程、地質工程等專業的專業基礎課，實踐性較強，實驗、實習所占比重較大。積極主動探索學分制下工程地質學實驗教學問題，具有重要現實意義。

1目前《工程地質學》教學存在的問題

經過對國內20余所高校土木工程、水利工程、地質工程等專業的《工程地質學》實驗教學調研，可將目前《工程地質學》教學存在的問題歸結為三方面：

1.1 實驗教學資源投入嚴重不足教學資源投入問題是各高校普遍面臨的突出問題, 實驗教學涉及問題主要有兩個方面：其一是實驗設備和場地。隨著高校的擴展，對實驗設備和場地的需求量很大，需要投入的經費較多，在有限的實驗時間，學生人數與臺套數完全不成比例；即使購回了儀器，又沒有實驗場地，以至于部分實驗項目無法開設，如重慶市某交通類高校的工程地質學實驗課擬開設學生礦物巖石鏡下實驗，需要學生自己動手掌握切片、磨片、觀察全過程，但是由于沒有底樓的房間，該實驗迄今尚未開出；工程地質學鉆探實驗也由于沒有場地和設備而從未開設。其二是學校對實驗室教師的激勵問題。盡管培養人才是教師的天職，但在各方面調動教師的積極性對教學質量的提高有顯著影響[5]，如成都某交通類高校的實驗室老師執行的是崗位職，教師在實驗室上課的多少跟待遇無關，只跟職稱有關，缺乏相應的激勵機制，教師多開課程、學生選修人數多等沒有得到相應的獎勵，雖然學校提倡多開展設計型、綜合型和創新型等實驗項目,提倡開放性實驗，甚至每學期學校都要檢查開展情況，但教師沒有多承擔教學工作量的積極性，同時認為實驗室老師是教輔人員，不鼓勵教師繼續深造，導致很多老師缺乏責任感，知識陳舊，根本不關心理論課教材、學生所屬專業，實驗教學效果較差。

1.2 實驗教學方式死板、時間不靈活工程地質學是一門實踐性很強的自然科學，學生僅通過學習書本上的概念、理論，不進行一定的實踐，是很難理解很多工程地質學現象的，目前大多數院校的工程地質學室內實驗是在教師已準備好的特定條件下，讓學生進行已知的造巖礦物與巖漿巖、沉積巖和變質巖的肉眼觀察，以觀察為主，這種“牽著走”的教學方法容易讓學生產生實驗簡單的錯覺[2]，結果學生自己思考得很少，少數學生實驗時不動腦、不動手、依賴性強。老師的教與學生的學方法單一，不利于學生創新能力的培養；有的高校由于種種原因采用工程地質學集中實驗，理論教學與實驗教學嚴重脫節，導致學生學習困難和缺乏興趣。目前,多數高校的工程地質學實驗課實行部分開放作為試點探討，若實驗室不實行開放式實驗教學,很難推動高校學分制教學體制改革,很難激發學生的學習熱誠，很難培養出學生的創新能力。

1.3 實驗教學內容不符合知識的邏輯性工程地質學是一門理論性和實驗性很強的專業基礎課。在推行學分制下，現行強調“厚基礎，薄專業”的課程設置指導思想中，專業課所分配學時數已大幅減少。大多數院校的工程地質學學分少，實驗課時少，實驗內容陳舊，造巖礦物與三大類巖石的識別，靠一些簡單的工具,通過肉眼識別，不便于地質學基本理論的掌握，如沉積巖中的膠結物的類型,巖漿巖中的晶體與非晶體，等粒與斑狀結構等區分，靠肉眼鑒別很難，還有地質構造的分析與地質圖的分析、地質剖面的繪制等部分，如不通過綜合強化訓練，很難達到學生創新能力的培養。

2學分制下《工程地質學》實驗教學模式

2.1 實驗教學管理模式的人性化學校要有激勵實驗教師的政策，鼓勵教師熱愛本職工作，善于鉆研業務，采用坐班制；工程地質學實驗教學管理要具有自動化特點，要有專門工程地質學實驗教學中心的網站，把要開設的工程地質學實驗課程的時間、教師、教室及時掛在網上，讓學生根據自己時間采用網上預約，便于控制學生來上實驗課的人數，實驗室實現全天后開放，對少數學生希望在學一遍也是允許的，歡迎學生走進實驗室，自己動手，與老師探討問題，激發學生的學習熱情，使學生覺得喜歡工程地質學實驗課。

2.2 教學內容的全面性和創新性為了適應工科學生創新性人才的培養，以創新型人才培養的系統工程方法論為指導思想[1]，將重心調整到重視學生創新能力上來。工程地質學實驗內容要涵蓋既要常見的礦物巖石和巖石識別鑒定，又要有綜合技能的培養如地質平面圖分析、圖切地質剖面、使用地質羅盤儀測定沉積巖產狀等，據此將課程實驗教學內容進行優化調整（表1），室內實驗學時數增加到16學時，其中驗證型實驗由原來的70%降低為43.75%，綜合型和設計型實驗增加到56.25%。

2.3 實驗時間的靈活性學分制下教學要突出學生選課和上課的靈活性，實驗課采用網上預約，實驗室公布提前在網上公布上課的內容、教師和地點。要協調好學生人數，一個實驗項目人數不能超過30人。部分學生對難度大的實驗內容或學生對實驗內容興趣較濃的內容可以重復預約實驗，培養學生創新思維和主觀能動性。

2.4 教學方式的引導性和多樣性教學要分層次教學，不能一味強調以教師為主體，重心調整為以學生為主體，重在培養學生的動手能力，充分發揮實驗教師的引導作用。每次實驗課前教師提出實驗要求，引導學生預習，下次上課前應考核，給定成績，不合格者勸其準備好了再來。驗證性實驗也要組織有序，將室內實驗教學分三個階段進行，以礦物巖石學習為例：

第一階段：為了滿足學生的好奇心，給學生一定的時間用于觀察各類標本模型，讓學生帶有好奇心進行學習，喜歡工程地質實驗。

第二階段：讓學生從專業角度去對每一種巖石礦物標本進行特性分析。

第三階段：列出典型、常見的礦物，要求學生在規定時間內完成其特征描述，指出必須掌握的常見的造巖礦物，為后面掌握三大類巖石的實驗打基礎，如常見的巖漿巖的造巖礦物，沉積巖的造巖礦物、變質巖的造巖礦物，歸類總結，經思考達到更進一步的掌握。

為了檢驗學生學習效果，實驗室教師可以把常見的造巖礦物和三大類巖石放在一起編上號，讓學生隨機抽查號碼來鑒定常見的造巖礦物和巖石，并計入最總的考核成績。

還可通過討論的方式加深學生對工程地質學理論內容的理解，提高學生自行設計實驗方案，這種“指著走”的教學方法利于激發學生學習的主動性和積極性，開拓學生的思維和提高學生的洞察力培養學生樹立嚴肅認真和實事求是的學風。

2.5 考核方式的系統性對學生的考核要全面，分為預習情況占10%，上課簽到占10%，現場隨機抽查的礦物巖石鑒定成績占10%，每位學生在規定的時間內提交一份包括所有實驗內容的綜合實驗報告成績占70%，最后得到的實驗成績應為按比例組成的總成績。

3結論

3.1 為了適應當前高等學校創新型人才培養需求，學分制下《工程地質學》實驗教學優化改革勢在必行。

3.2 目前高校土木工程、水利工程、地質工程等專業的《工程地質學》實驗教學存在實驗教學資源投入嚴重不足、實驗教學方式死板、時間不靈活、教學內容安排不符合知識的邏輯性等問題。

3.3 從實驗教學管理模式的人性化、教學內容全面性和創新性、實驗時間的靈活性、教學方式的引導性和多樣性、考核方式的系統性等方面，提出了學分制下《工程地質學》實驗教學模式。

參考文獻：

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土木工程專業開設工程地質專業課程，對學生打好專業基礎，培養分析和解決問題的能力，特別是解決在建筑基礎設計和施工中遇到的工程地質問題起著重要的作用。學好這門課程可以鞏固之前學習的基礎課程，為以后的專業課程和參加工程實踐工作有著十分重要的意義。

1 《工程地質與土力學》教學現狀

1.1 教學方式過于落后

傳統的“滿堂灌”和“填鴨式”的教學方式，顯然不能適應現代高等教育的要求。課堂講授主要以教材為主，講得精，講得細，但繁多的教學內容，高難度的計算，再加上缺乏理論聯系實際，使得學生學習的積極性、主動性難以提高，教學效果大打折扣。灌輸式和應試式上的課程教學最大的詬病是缺少互動性，缺少討論，忽視了課外實踐，其教學深度難以達到人才培養方案中的培養目標。

1.2 教學內容陳舊

與大多數課程一樣， 課程內容偏于陳舊，教學內容的更新程度遠落后于本學科的發展。土力學在教學內容改革時，應該注意夯實基礎知識，兼顧學科前沿動態，重視知識運用能力和創新能力的培養。

1.3 師資力量過于薄弱

教學手段單一，主要是依靠課堂板書講授，多媒體教學很少；課程教學仍停留在灌輸式和應試式上，缺少師生互動以及理論聯系實際。

1.4 實踐性教學不足

因課時少，在課程教學中往往是首先減少實驗實習這個環節，導致實踐教學薄弱或缺失。我們知道土力學是理論性和實踐性都很強的自然科學，大部分土力學的理論是建立在實驗和現場測試基礎上的。目前教學中普遍存在過分重視理論教學而輕視實踐教學的現象，這種教學方式不能滿足土木專業人才培養方案的要求。

1.5 教學設施不齊全

從教學設施來看， 非地質院校開設的土木工程專業，基本上都沒有地質基礎方面的實訓室，如礦物巖石實訓室、地質構造模型室以及野外地質實習基地。由于該課程缺少實驗設備，目前還不能完全滿足教學要求。此外，部分高校雖然有健全、完善的教學設施，但是在實際的教學活動中卻沒能充分地對其加以利用，造成了資源的浪費。

2 《工程地質與土力學》課程的具體可行性措施

2.1 革新《工程地質與土力學》的課程內容

土力學理論性較強，內容相對較枯燥，在教學中應盡可能的將一些巖土方面的工程案例，結合講課內容介紹給學生，或者以講座的形式介紹典型的工程實例、最新研究成果以及學科前沿動態，拓寬學生的視野，激發學生的學習興趣。課程內容選擇的原則除根據實際教學需要和工程地質課程特點之外，還要考慮教學學時數以及與工程地質學相關課程的銜接內容，以學生能正確使用勘察成果為主線，以掌握工程地質學基本理論為基礎，精選教學內容。工程地質學課程共選擇八章，內容包括緒論、巖石的成因類型及其工程地質特征、地質構造及其對工程的影響、土的工程性質及分類、地下水、不良地質現象的工程地質問題、工程地質原位測試、工程地質勘察，對于不同模塊應采取不同教學方法和學時分配。

2.2 改變《工程地質與土力學》的教學方式

正確處理教師的主導作用和學生主體地位的關系，建立一種互動式課堂教學模式，多提問題，讓學生進行廣泛的討論，由“一言堂”變為“多言堂”。在講課中我一般都按照“提出問題――分析問題――解決問題”這條思想路線進行講授，學生的思維可以從這種教學模式中一次次得到鍛煉和加強。另外，由“填鴨式”教學變為“啟發式”或“互動式”教學，會使課堂氣氛更活躍，更具感染力。比方說，通過介紹國內外一些有重大影響失事工程的實例，講授如果不進行工程地質勘察，不查清場地工程地質條件，或不重視場地地質環境因素，盲目進行設計和施工，可能會帶來嚴重的后果，讓學生從這些教訓中能真正意識到工程地質在土木工程專業中的地位和重要性。

2.3 增加實踐教學環節

本課程實驗教學應側重培養的學生動手能力和科學研究能力。目前，我們只設置教學大綱規定的常規實驗科目，包括液塑限測定、擊實試驗、固結試驗、直剪試驗等。實踐中我們可以根據不同的教學目的和要求，適當增設一些綜合性和探索性的實驗，除了在教學過程中組織學生到施工現場進行觀摩，閱讀實際工程勘察資料，聘請生產單位給學生進行實際操作以外，還可安排野外工程地質實習。其宗旨在于把實驗項目與生產實際聯系起來，培養學生的動手能力、綜合運用能力及創新能力，有利于學生提前熟悉就業環境，增強工程意識，培養嚴謹的科學態度，讓學生在走出校門，走上工作崗位之后，能夠將在學校學到的知識合理、嫻熟地運用到實際生產建設之中，為學生成為優秀的土木工程師打下扎實的基礎。

3 結論

“質量工程”是高等教育領域改革的一項重要工程，是新時期的教學改革，是提高教學質量的重大舉措。高素質的人才培養離不開高水平的課程建設，實踐證明，將案例法、錄像教學法、現場教學等教學方法運用到不同教學內容當中，可以激發學生的學習興趣，完成人才培養方案的培養目標，有效地提高了教學課堂的效率，學生通過理論結合實際，利用所學的基本知識原理來解決實際工程中遇到的棘手問題，為將來從事工程設計和施工設計奠定了扎實的基礎。

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）15-0251-02

一、引言

周口店野外實踐教學區位于太行山山脈北段與華北平原的臨接處，大地構造單元隸屬于華北陸塊燕山板內（陸內）構造帶教學區內諸多的地質遺跡難易適中，加之區位優勢和便利的交通條件，使周口店野外實踐教學站成為享譽國內教育界的野外實踐教學場所。

周口店地質學基礎野外教學實習是我校地質工程專業（工程地質方向）本科生一門重要的實踐課程，教學效果對本專業人才培養質量有著較大的影響，因此本文針對我校地質工程專業（工程地質方向）培養要求和專業特點，結合前人研究的基礎上，就教學內容以及教學方法進行探討。

二、教學內容探討

周口店地質學基礎野外教學實習由簡到繁、循序漸進，共劃分為：路線地質教學階段、獨立綜合填圖實踐和地質（實習）報告編寫三個階段。

我校地質工程專業（工程地質方向）周口店野外教學為期四周，學生系統地掌握常規的地質調查方法和基本技能，包括：（1）地層的野外觀察和描述；（2）羅盤和地形圖使用；（3）地層實測剖面；（4）獨立地質填圖；（5）野外教學實習報告編寫等五個內容。

地質工程專業（工程地質方向）周口店教學除按照地質學基礎野外教學任務和要求外，考慮到專業特點以及后續教學內容的銜接，筆者認為還需要注意如下方面：

1.注重圖件繪制能力訓練。周口店野外教學實習圖件編制包括地質素描圖、信手剖面圖、實測剖面圖、地層綜合柱狀圖、綜合材料圖、地質平面圖以及構造綱要圖。根據筆者周口店教學經驗，要加強學生圖件的編制能力，首先要強化地質素描以及信手剖面圖的繪制訓練。地質素描的技巧以及步驟詳見《野外地質素描》，在此只針對筆者在教學實踐中總結出幾點注意事項供參考：（1）地質素描是對地質現象的形態特征和規律采用線條為主要表現形式予以表達，故素描之前，首先需要認真觀察、看懂地質現象，然后才能畫出正確的素描。如八角寨埡口附近的石香腸構造素描，除了石香腸特征（形成原因）外，還需要表現出剪切構造的性質、運動方向以及與石香腸構造的先后順序等要點。（2）圖形比例以及關鍵點或者地質現象在圖中的位置。如孤山口火車站復雜褶皺構造素描中可以教會學生根據電線桿長度和間距估算出剖面高和長，然后根據野簿尺寸確定整數比例尺。地質點或現象的定位，首先確定典型的地形地物（擋墻、電線桿）或顯著的構造點位置，再確定其他構造點或者要素的相對位置，從而避免素描失真。（3）先后順序。如進行褶皺類素描時應首先畫兩翼，然后填充地層巖性，這樣可以避免褶皺形態失真；對于斷層則先確定斷層面的位置和產狀，然后再繪兩盤地層巖性。為了表現出不同構造期次，則應遵循由新到老的順序。

信手剖面圖最大的問題是比例失調（地形失真）、巖層產狀不正確以及巖性組合錯誤等三個問題。

比例失調一般出現在手繪地形起伏較大的剖面，可目估剖面起始距離或者從地形圖上讀取以確定剖面長度，再根據野簿尺寸確定橫向比例尺。縱向比例尺則依據地形圖讀取高差或者根據樹木、電線桿等估算山頂與谷底高差來確定縱向比例尺。坡面線則可采用羅盤測量出俯角或仰角，然后基于山頂與坡角的高差和縱向比例尺確定坡面的基準線，然后根據實際坡面起伏修正。

巖層產狀主要為巖層傾向線畫反以及傾角過陡。教學時可以告訴學生巖層傾向與剖面方向夾角小于90°則巖層傾向線向剖面方向傾斜，當二者夾角大于90°時則巖層傾向線向剖面方向相反的方向傾斜。視傾角小于或等于真傾角，故信手剖面上的巖層傾角要小于真傾角，具體數值可查閱野簿后面的附錄表。

巖性組合畫錯的主要原因是學生并沒有養成“邊走邊觀察記錄，邊延伸剖面圖”的習慣，加之天氣炎熱，繪圖功底不扎實，很多學生憑印象畫，甚至有的相互抄襲，以訛傳訛。故教師在路線教學時，一定要嚴格督促學生訓練其信手剖面功能。

2.強化獨立地質填圖訓練。獨立地質填圖是學生掌握常規的地質調查方法和基本技能的必由途徑，也是周口店野外教學成果的有效檢驗手段之一。

根據近六年的教學效果看，學生基本掌握了褶皺區的地質填圖，而且對不同世代的褶皺構造分析具有一定的能力，取得了良好的教學效果。但需要注意的是，部分學生對于大型斷層的確定以及填圖還存在困惑。對于此，筆者建議地質工程專業（工程地質方向）填圖區調正為東區和西區，填圖時間延長至8天，不僅使學生的地質野外功底加強，而且也后利于后續的《工程地質學基礎》和《工程地質勘察》課程的學習。

3.適當突出工程地質專業特色。周口店實習區擁有豐富的野外地質教學資源，部分路線同樣可以作為后續的《工程地質學基礎》課程教學的有益補充，如：

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雙語教學是教學改革的重要方法之一，也是培養具有國際視野和國際競爭力、面向未來的新型社會主義現代化建設高素質人才的必然趨勢，同時也是評價專業辦學水平的一個標準[1]。為了適應這一形勢，重慶交通大學經過多年醞釀，于2011年成立了國際學院，并在2013經教育部批準設立中外合作土木工程項目班，開始招收新生。通過土木工程（國際項目班）課程的學習，使學生具備較高的專業英語水平，掌握扎實的專業知識，具有直接參與國際項目招（投）標、設計、施工、管理工作的能力，具有土木工程的基礎理論與專業知識，具備較強的工程實踐能力、創新意識與良好的綜合素質。通過工程師基本訓練，培養知識、能力、素質協調發展，懂管理、懂技術、懂經濟、懂法規，具有國際競爭力的高素質、復合型、國際化的高層次土木工程技術人才[2]。工程地質作為土木工程學科重要的專業基礎課，所以在國際項目中實行雙語教學就顯得尤為重要。

一、工程地質課程雙語教學的背景

當前，社會主義現代化建設蓬勃發展，許多大型的交通、能源和水利工程都已開工建設，這對工程地質的研究與教學提出了新的要求。雖然眾多學者在工程地質學研究方面取得了較多的理論和實踐研究成果，但仍然不能滿足工程技術飛速發展的需要。此外，近年來中國頻發的多種地質災害（地震、泥石流、滑坡等），對人民的生命財產造成了重大損失。因此，無論從工程建設還是災害治理角度考慮，都應該加大、加快對工程地質學的研究力度。歐美等發達國家在工程地質學研究領域有著較為成熟的經驗和先進的理論方法，這就要求國內的工程地質研究人員具備較好的外文文獻閱讀水準，能快速地在海量的外文文獻中找到有用信息，并對其很好地理解。此外，高校作為培養中國國際人才的重要基地，必須在專業知識方面對學生進行有目的的專業英語培養，使學生今后能更好地適應國際交流的需要[1]。

二、工程地質課程雙語教學的現狀

目前，國內高校工程地質課程的講授以漢語教學為主，僅有少數高校開展了雙語教學的嘗試。在理論和實踐教學中也呈現出形式多樣的局面，有的高校采用全英文教材，有的高校僅在課件上采用全英文形式；在教授過程中，考慮到學生對知識點和專業術語的理解，教師基本不會采取全英文授課，仍以漢語或英漢交替為主。基于此，筆者結合自己幾年的工程地質雙語教學經驗，將教學過程中的一些問題進行深入的總結和分析。

三、工程地質雙語教學方法分析

無論采用何種教學方法，工程地質課程雙語教學的主體目標仍然是一致的，即要讓一名土木工程專業學生在學習本課程后，達到以下的基本要求和能力：（1）根據地質資料在野外能辨認常見的巖石和土，了解其主要工程性質；（2）能辨認基本的地質構造類型及較明顯、簡單的地質災害現象，并了解這些構造及不良地質對工程建筑的影響；（3）能在土木工程設計、施工和運營中運用各種工程問題的基本知識。在該課程中實踐雙語教學必須有利于教學目標的實現而不是削弱。對于工程地質這樣的專業基礎課，采用雙語教學的初衷，一方面是為了培養具有國際視野、掌握相關領域的專業技能、具有廣泛適應性的國際化高級專門人才；另一方面也期望通過這種教學模式增強學生學習興趣，促進以學生為主體的教學理念的實現。

工程地質課程雙語教學過程中的首要問題是學時緊張。根據教學大綱，工程地質雙語教學學時數與漢語教學學時數基本相當。但在雙語教學過程中，很多重要的工程地質專業術語和工程地質分析原理，在英語講完后都會輔以漢語重復解釋，以便學生對知識點能夠理解透徹；另外，雙語教學中教師都會引入一些具有國際前沿性的專業知識，這就導致對于相同一個知識點的講授，雙語教學將占據更多的課堂時間，因此，按照教學大綱制定的學時數必然顯得較為拮據。所以，筆者建議在開展工程地質雙語教學時，必須適度增加學時數，或者增加課外輔導學時，并計入教師工作量。此外，為了充分調動學生的積極性，可以適度增加雙語課程的學分。

工程地質雙語教學對教師提出更高的要求。工程地質是所有土木工程學科的專業基礎課，這就要求教師要具有廣闊的專業知識視野和扎實的基本理論功底，只有這樣才能將內容系統進行融會貫通的講授。由于課堂上有相當比例的英文講授，因此課前備課必須做足功課，不僅內容全面，而且要盡可能用英文原汁原味的表述講授內容，所以備課時，盡量多參考原版教材。英語授課中，為了學生能更好地記憶和理解講授內容，教師應該降低PPT放映速度和英語講授語速，在使用多媒體教學的同時，注意結合板書等傳統的教學方式，多設置一些課堂環節，加強和學生之間的交流，可以每隔一定時間，詢問學生有什么問題或評論，鼓勵學生大膽提問，增加教師與學生的互動環節，這樣可以有效提高學生的興趣和積極性。

同樣，雙語教學也要求學生具有較高的英語基礎，國際項目班學生英語水平參差不齊，對待雙語教學的積極性和主動性也千差萬別。因此，在雙語教學實踐中要大膽創新，以學生為主體，允許學生在開設課程初期自主選擇漢語課程或雙語課程進行試聽，對不同老師的教學方式和教學風格進行對比，并在規定期限內選定適合自己的授課方式。這樣既可以調動學生的積極性，也能激勵教師更好地改進教學方法。

此外，在雙語教學過程中一定要杜絕啞巴英語現象。教師可以針對一些重要的知識點，設置成不同的專題，讓學生在課堂上講授，這可以在一定程度上增強他們說英語的勇氣。另外，為了能更好地講解專題知識，學生會在課前會花更多的時間和精力去查詢閱讀相關文獻，這也間接提高了其對知識的理解；為了能使自己更好地表達和精彩地演講，學生會查清每個單詞的發音，并反復練習陳述，會用盡心思制作演講PPT[1]，這些都能從很大程度上提高學生自主學習的能力。

四、教材的選擇

國內工程地質教材建設始于上世紀50年代，之后各個時期都出現過比較經典的教材，但至今還沒有專門適用于工程地質學雙語教學的教材。筆者專業特點，并結合幾年來的教學經驗，精心選擇了石振明、孔憲立主編的，于2011年中國建筑工業出版社出版的《工程地質學》（第2版）[3]。該教材詳細敘述了工程地質和水文地質的基本知識、巖土工程特性、不良地質現象、工程地質原位測試和勘察以及各類地質問題對工程的影響，系統地闡述了工程地質的基本原理、地質作用及土木工程中的工程地質問題及其勘察評價等，在注意學科本身的系統性時，力求充分反映近年國內外工程地質理論和實踐的發展水平。此外，筆者通過對近10年國外出版的工程地質學英文教材進行了梳理統計后，選擇了由F.G.Bell編著的Engineering Geology[4]。該原版英文教材全面闡述了工程地質基本理論知識，對重要知識點通過圖表、圖片等形式來加以說明，并詳細分析了工程建設中的地質影響因素，系統闡述了工程地質基本原理，與筆者所選中文教材能形成很好的對應。通過這兩本教材，學生可以全面進行雙語學習。但畢竟是按兩套不同的教學體系編著而成的教材，所以兩種教材在交替使用過程中還是一定程度上破壞了課程的連續性。因此，若想保證雙語教學的授課質量，最好能結合授課的具體專業，有的放矢地規劃編寫適合的工程地質雙語教學教材。

五、教學資源建設

雙語教學實踐中優質教學資源的整合和建設是非常重要的。學院教務部門可以召集工程地質教研室的老師和外籍教師組成一個雙語教學研究團隊，中外教師可以將備課和授課中搜集的工程案例、習題、圖片或工程現場的flas、視頻等教學資源拿出來集中討論，并結合具體教學實踐做出一定的篩選，將最終的篩選結果放在雙語教學課程網站上，供學生學習。課程網站可以鏈接與我校有合作協議的外國院校或是其他的公開雙語教學資源庫。將網站對學生開放，并設置學生留言功能，可以將授課后的體會和建議在網站上予以反饋，以利于雙語課程教與學的良性循環。另外，為了使教學過程順利進行，可對與課程相關的紙質教材、媒體教材、網絡教材進行整合，以適應課堂教學的需要[5]。

六、結語

作為土木工程專業重要的基礎課程，開設工程地質雙語教學是其他后續土木相關專業課程雙語教學的基礎。筆者在總結分析國內工程地質雙語教學現狀的基礎上，結合自己的教學體會和心得，提出一些提高雙語教學效果的建議。但工程地質雙語授課是一種新的教學方式，還需國內各高校相關教學人員加強交流，大膽創新，繼續探索研究教學方法，促進雙語課程教學水平的提高。

參考文獻：

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）04-0117-02

人類要求發展，必須與地球和諧相處，這是科學發展觀的主要內容。任何建筑工程都離不開地質環境。近代工業化進程中出現大規模的土木工程，工程師表現出了對地球科學的需求，從而使工程地質學在30年代從前蘇聯開始形成了一門獨立的學科。工程地質學研究的根本目的是使工程建設和運營最大限度地適應地質條件并盡可能地保護環境。為了達到這一目的，工程地質學既要研究天然工程地質條件對工程的影響，又要研究工程對地質環境的反作用，特別是人為地質災害的可能性。在這些研究過程中，都必須充分發揮地質思維的特點，在空間上從區域到場地再到區域、從深部到淺表再到深部，在時間上從歷史到現狀再到未來。地質學研究對象涉及的時空跨度大，地質思維方式注重系統性、強調演化，思維過程重視觀察和想象，以定性分析為主，思維成果具有相對性。土木工程師注重工程結構形式，考慮材料特征和荷載，追求問題的確定答案。這兩種思維方式有明顯的區別，以下簡要地質思維的幾個主要特征，并分析這些思維方式對工程技術人員的意義。

一、地質學思維特點

1.系統性思維。從20世紀60年代末開始，地質思維進入了新的發展階段，即全方位系統思維階段，它是以在時間上和空間上都達到或開始達到整體綜合和系統思維為特征的。系統性思維方式指導地質工作者從問題各要素所固有的聯系來考察整體性事物，分析工程地質問題的成因聯系、構成工程地質問題的組合關系、不同層次的工程地質問題整體與其背景的關系等等。例如，2008年發生的汶川地震和2010年發生的舟曲泥石流災害，看似是兩個孤立的事件，實際上是有成因聯系的。地殼運動造成地震活動的發生，地震使斜坡上的巖土體失穩發生滑坡，松散的滑坡體巖土堆積在溝谷中，在集中降雨中遭到浸泡，在重力作用下與水一起流動，形成泥石流。目前，大部分地質研究人員把地球視為一個由許多相互聯系、相互作用的地質體所構成的統一整體，在此基礎上研究系統內各個組成部分的特征及其相互之間的關系，最終從整體上把握地球的規律。在這個統一整體中，不僅僅包括純自然界，還包括人的作用和影響。已故中科院院士、著名地質學家劉東生先生撰文指出：隨著人類環境意識的增強和科學技術的發展，人類對環境的認識不斷深入和提高，地質學家逐漸認識到人類活動作為一種地質營力，其能量已超過了自然界本身的變動，這是一個必須面對的事實。因此必須把人為因素作為驅動地球環境變化的動力，使其參與到可持續發展的研究中來，這種人與自然的全球觀正在受到越來越多的重視。

2.逆向思維。由于地質學的研究對象是各種地質作用的最終產物，作用本身的實際過程不能直接觀察到，往往也無法重演。因此，地質學中的許多概念只能依據對地質作用產物的觀察研究，反演地質作用的過程和作用前的物質基礎，然后經過實踐和實驗（包括模擬實驗）的檢驗而建立和發展起來。這種思維走向稱為逆向思維。例如，在地質史料中人類對巖石的認識過程，充分說明了逆向思維的重要性。最初由德國的魏爾納發現了地層的空間分布規律，認為巖石只有形成在水中才具有連續性和分帶性，從而提出水成說；然后，英國的郝屯經過野外實踐檢驗，發現花崗巖、斑巖、暗色巖以巖墻、巖枝的形式插入圍巖，推測這些巖石是巖漿冷凝形成的，提出了火成說，突破了巖石的單一成巖理論，實現了人類認識巖石的一次飛躍；最后，經過英國霍爾的玄武巖溶化―冷凝的模擬實驗和白堊含生物質灰巖在封閉系統中加熱生成大理巖的模擬實驗，證實了巖石的巖漿來源和變質來源，確立了地殼上三大巖石類型的成巖理論。

3.災變論和漸變論的辯證統一。19世紀，蘇格蘭地質學家伊萊爾出版了《地質學原理》，通過描述舊巖層不斷破壞、新巖層不斷形成的過程，闡述了漸變地球史觀，認為地球是古今一致、不斷重復的均一過程。災變論的代表人物是法國古生物學家居維葉，他在19世紀初出版了《地球表面災變論》，認為不同時代地層中的古生物差別很大，說明地球歷史上必定發生過災難性的變革，從而造成物種的滅絕和更新。災變論和漸變論的爭論一直在持續，目前多數地質學家傾向于把這兩個對立的觀點統一起來，承認地球演變過程中既存在漸近變化也有急劇突變，漸變論強調量變過程，災變論強調質變過程。這種觀點體現在各種地質學研究中，例如在滑坡災害研究中，截止目前，大量的研究成果表明，滑坡的發生實質上是均變和災變的相互轉化過程。斜坡上的巖土體在重力作用下發生蠕變，是一個緩慢漸變過程；而這種漸變過程積累到一定程度，一旦受到地震、暴雨等突發外界因素的干擾，斜坡體上的巖土體就有可能突然快速下滑，形成滑坡災害，漸變就轉化為災變。

二、地質學思維工程中的應用

工程地質學需要解決的問題涉及到地質、環境和工程等很多方面，很多因素在時間和空間上相互交織，同時必須考慮人為地質作用力與自然地質作用力混合作用。因此，在研究與工程相關的地質問題時，必須充分發揮系統性思維的優勢，從對各要素自身特征及其相互聯系的充分研究的基礎上來考察和分析整體性問題。分析過程中要貫徹時空統一的原則，詳細分析各級各類工程地質問題的成因聯系、組合關系等等，力爭全面、綜合、均衡地反映客觀問題的整體性。同時要注意從災變和漸變辯證統一的運動變化角度去考慮工程地質問題的演化。任何工程地質問題所涉及到的都是一個動態、開放的系統，通過與周圍環境的物質與能量交換及其內部各部分之間的相互作用與影響，系統始終處在一個運動變化過程中。因此，在研究工程地質問題時，思維絕不可僅僅停留在某一個階段上，而應要把研究對象看成是不斷演化的動態整體。工程建筑物的修建，地質工作不僅僅局限在施工前的勘察，還要充分預測工程修建后的影響，這一點對大型工程特別重要。例如三峽大壩建成后，2007年中科院長江水利委的《長江保護與發展報告》顯示，2003年三峽水庫蓄水以來，三峽地區微震活動頻率明顯增加，塌岸和局部滑移危及到部分居民點的安全。

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工程地質實習是工程地質專業本科教學中十分重要的教學環節，是該專業4年教學中必不可少的實習。是學生在學完土質土力學、巖體力學、工程地質學基礎、工程地質勘察等課程理論知識的基礎上，按工程地質選址勘察、初步勘察階段的技術要求，通過對工程地質條件的野外實地考察、測繪和有關勘察手段使用的現場參觀和實踐，使學生獲得工程地質實踐的感性知識并鞏固和深化理論，促進理論與實際相結合，為今后從事工程地質選址勘察或勘察工作打下初步基礎。

1.實習內容和要求。巖石、土的肉眼鑒定，地層剖面觀察；褶皺和斷裂構造的基本判識；巖體結構面類型、結構體形狀識別，野外鑒別和判識不同巖體結構類型，巖體結構面測繪統計；土體結構類型識別；地下水類型及水文地質條件的了解；各種環境地質及不良地質現象（滑坡、溶洞、坍塌等）野外識別、調查、測繪，成因和對場地穩定性影響初步分析和評價；以掌握工程地質測繪工作方法為主，并參觀了解靜力觸探、標貫、鉆探編錄和取樣等工程地質勘探手段；在了解杭州市區區域地層、構造等基礎上，以浙江大學附近區為主，通過工程地質測繪，資料收集，編制工程地質剖面圖、平面圖和選址勘察文字報告。

2.實習教學。實習分為四條路線，路線一為大橋地層剖面路線，六和塔錢塘江大橋北鐵路線八卦田玉皇山；路線二為錢塘江岸—南高峰不良地質現象調查路線；路線三為浙大—青芝塢—靈峰—玉皇山—玉泉；路線四為浙大—黃龍洞—蝙蝠洞。實習內容為系統識別杭州地區地層巖性及其分界標志層；進行巖性描述，對出露巖石的顏色、成分、結構、構造、化石和風化程度等進行觀察和描述，掌握觀察方法和描述要點并采集巖樣標本；巖體結構類型野外判別方法；滑坡識別、形態測繪等；洞穴調查、測繪；落水洞、巖溶塌陷調查；巖體節理裂隙統計；判識地貌單元及確定分區界線等內容。

工程地質實踐教學方法探討

工程地質學是一門實踐性很強的科學，很多的工程地質現象，僅通過書本上的概念、理論而不配合一定的實習，是收不到良好的教學效果的。正如俗話所說“實踐出真知”，充分說明了實驗實習教學的重要性。通過實習可以驗證、鞏固和學習與實驗有關的理論知識，加深對學科知識的理解，培養學生符合辯證唯物主義的、實事求是的科學思維和嚴謹的工作作風，激發和培養學生的創造能力。

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作者簡介：榮冠（ 1971- ），男，武漢大學水利水電學院副教授，博士，主要從事巖體穩定性研究及工程地質教學工作，（e-mail）rg_mail@163.com。

摘要：工程地質是水利類本科生的一門重要專業基礎課，課程教學內容和環節豐富，難點較多，實踐性強。如何在課堂教學和野外實踐教學中有效提高教學質量是一個值得探討的問題。文章詳細分析了水利工程課程中的難點及教學中存在的問題，從課堂教學、實踐教學、英文教學及課程考核等方面全面介紹了課程教學經驗及改革探索。提出課堂教學應注重理論緊密聯系工程實際，實踐教學應注重培養學生動手技能和發現、分析、解決工程地質問題的能力，開展英文教學是培養國際人才的必然趨勢，考核機制應全面反映學生的綜合能力等觀點。

關鍵詞：工程地質； 水利專業； 教學研究； 理論教學； 實踐教學

中圖分類號：tv135；g642421文獻標志碼：a文章編號：10052909（2013）05011007工程地質是研究工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地質科學，是以地學學科的理論為基礎，應用數學與力學理論和工程技術及方法解決與工程規劃、設計、施工和運營有關的地質問題[1]。工程地質課程是水利類本科專業的一門重要專業基礎課程。水利水電工程建設是人類在認識自然的基礎上改造自然并為經濟建設服務的活動，進行水利水電工程建設首先必須了解自然環境和工程條件，而環境地質條件是與水利水電工程關系最密切、最重要的自然條件。

當前，中國工科高等教育人才培養主要目標是：培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才[2]。工程地質課程作為水利類專業中一門實踐性強的課程在凸顯人才培養目標方面，更加突出工程地質理論和實踐教學的必要性與重要意義[3-4]。

工程地質課程的教學分為課堂理論教學部分與野外地質實習部分。課堂理論部分主要講授礦物巖石、地質構造、地質作用、地下水、巖體工程特性，邊坡、壩基、洞室圍壓穩定性評價，工程地質勘察等知識。野外地質實習部分主要進行巖石及地質構造認識，風化、卸荷及河流地質作用研究，地下水及其作用研究，水利樞紐工程地質條件與問題分析評價等。

由于工程地質課程涉及的相關課程較多（礦物學、巖石學、構造地質學、地史學、地貌學、水文地質學、材料力學、巖石力學、土力學等），且這些課程多為地質專業課程。同時，工程地質課程實踐性很強，但學生又缺乏實踐經驗和實踐機會。因此，在有限的理論教學和實踐教學時間內，如何合理安排教學環節，使學生扎實掌握工程地質相關概念及基本原理，并使學生初步具備分析工程地質條件及解決工程地質問題的能力，是一個很值得探討的問題。根據筆者多年從事工程地質教學的經驗，針對水利類本科專業工程地質教學，首先介紹學校工程地質課程的設置，然后分析課程教學的重點及難點，再從課堂教學、實踐教學、英文教學、考核方式4個部分探討理論與實踐教學的改革思路，以期在提高教學效果、培養學生分析工程地質條件和解決工程地質問題能力方面有所收獲。

一、水利類工程地質課程介紹

（一）水利工程地質課程設置

武漢大學水利水電學院最早可追溯至1928年創建的國立武漢大學工學院土木系水利組，學院現已成為國內水利水電高級人才培養的搖籃和科學研究的重要基地。一直以來，工程地質課程為水利各專業（農田水利、水電工程、河流泥沙、水文水資源）的重要專業基礎課程。工程地質課一般在第五學期或第六學期開設，包括48 學時課堂教學和1 周的野外實習。課堂教材主要使用天津大學主編的《水利工程地質》（第四版）[1]，實驗及野外實習采用武漢大學編寫出版的實習教材[5]。

（二）水利工程地質課程內容

水利工程地質主要是研究水利水電工程建設中的工程地質問題。主要內容包括巖石及其工程性質，地質構造及區域穩定性，地表水流的地質作用及河谷地貌，地下水、巖溶及庫壩區滲漏地質條件分析，巖體工程特性，壩基、邊坡及洞室圍巖穩定性分析，水利水電工程地質勘察等。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

榮冠，等水利類專業工程地質課程教學研究與改革探索

課程的教學分為課堂教學與實踐教

兩部分。課堂教學主要講授地質學基礎知識和水利三大類巖體（邊坡、壩基及洞室圍巖）穩定性分析基本理論。通過課堂教學力求使學生掌握工程地質學基本概念、工程地質分析基本原理和巖體穩定性評價基本方法。實踐教學通過野外現場典型巖體、地質構造、地質作用等的直接觀察和分析來增強感性認識、理解并深化工程地質理論知識，使學生初步具備分析工程地質條件和解決工程地質問題的能力。水利類工程地質課程教學基本內容可總結為地質學基礎知識和巖體穩定性分析兩方面，核心主線則是工程地質條件及工程地質問題的分析研究。課程室內外教學均是圍繞該主線開展的。

二、水利工程地質課程中的難點及問題

（一）工程地質相關概念不易理解和掌握

對于水利專業的學生來說，工程地質課是他們第一次接觸地質學知識。多數學生，尤其是來自平原地區的學生，缺少對地質現象的感性認識，這使他們更不易理解相關地質現象和地質作用。水利工程地質課程的開始部分主要講述地質學基本概念，包括礦物和巖石的成因、成分及分類，內外力地質作用概念，產狀、節理、斷層、褶皺等地質構造，地層地史，地質圖分析，區域穩定等。這些內容涉及礦物學、巖石學、地層古生物學、構造地質學等知識。這些概念和相關課程知識對于初學者來說完全是陌生的。例如：在分析沉積巖的石英砂巖與變質巖的石英巖區別時，一般學生很難從沉積作用和變質作用的成因角度深刻理解其礦物結晶程度、顆粒大小、礦物純度、孔隙率等方面的差異。在現場分析褶皺構造時，不少學生容易把現代地形與褶皺形態混為一談。實際上起伏的山脊為背斜，剝蝕的山谷為向斜往往是不對的，反過來，背斜核部易形成河谷低地，向斜核部則可能形成山脊。準確定位褶皺應根據現場垂直巖層走向觀察結果，若有巖層按新老次序有規律地對稱出現時，則可肯定有褶皺。然后根據巖層新老組合關系的分析確定褶皺的基本類型（背斜或向斜），進一步依據兩翼巖層產狀、軸面產狀以及地層層序判斷褶皺的剖面類型和平面類型。但現場地層及其年代的劃分，對于水利專業初學者而言是難以掌握的，況且巖層的產狀及地層的劃分往往又具有隱蔽性，因此，地質學基礎概念往往是水利工程地質課程開始階段學習的難點。（二）工程地質條件難以全面和深刻理解

工程地質條件指的是與工程建設有關的地質因素的綜合，是自然歷史發展演變的產物。對大型水利工程而言主要包括地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質條件、物理地質現象（滑坡、崩塌、泥石流、風化、卸荷、侵蝕、巖溶、地震等）及天然建筑材料等6個方面。工程地質條件直接影響工程建筑物的安全、經濟和運營管理。興建大型水利水電工程，首先都要查明樞紐及庫區的工程地質條件。不同地區的地質環境差異及水工建筑物類型的不同，對水利工程的影響也不同。教學中發現，學生對工程地質條件的復雜性認識不足，難以全面理解工程地質條件的內涵，這樣自然導致對工程地質問題的把握不準。例如：西南水電工程主要集中在川、藏、滇、青等省區河流的深切河谷地區。該區域的自然地質環境十分復雜，相應地在此建高壩大庫的工程地質條件也十分復雜。深切河谷往往首選高拱壩方案，此時地形地貌就是關鍵的地質條件，將直接影響工程高邊坡的穩定與安全，同時影響并制約水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且為深覆蓋層壩區，從壩基防滲及擋水建筑物安全的角度考慮多采用當地材料壩型，壩體防滲多為混凝土面板而非粘土心墻方案，這主要就是從天然建筑材料經濟合理的角度考慮。

（三）對工程地質問題缺乏認識和實踐經驗

工程地質問題指的是工程地質條件與工程建筑物之間存在的矛盾或問題。對大型水利工程而言主要包括壩基和壩肩抗滑穩定問題，壩基滲漏和滲透穩定問題，邊坡穩定性問題，地下洞室圍巖穩定性問題，水庫滲漏、水庫淤積、庫周浸沒、庫岸再造，水庫誘發地震等問題。工程地質學簡單說就是分析工程地質條件，解決工程地質問題。因此，工程地質問題是課程的最終落腳點。不同水工建筑物由于對場地條件要求存在差別，其相應的工程地質問題也存在差異。實際工程中，全面揭示工程地質問題是有難度的，尤其是深層隱伏的地質問題，更是從淺表很難觀察確認。目前對水利專業，工程地質課程一般在水工建筑物等專業課之前開設，許多學生對水工建筑物知之甚少，對水工建筑及樞

紐區可能會出現哪些地質問題更是難知一二。

例如：對水利工程三大壩型工程地質問題的分析。土石壩主要由粘土、碎石、塊石等散體堆積而成，壩體允許產生較大的變形，它對壩基工程地質的要求較低，可以在軟基和工程地質條件復雜的壩基上興建。由于壩基河床地質條件多變，易出現過大沉降引起壩體裂縫、壩基滲漏和滲透變形問題，以及粉細沙層震動液化等問題。重力壩主要依靠壩身自重與地基間摩阻力來保持穩定。重力壩對壩基要求高，一般要求修在弱風化下部的巖基上。該類壩型最主要的問題就是過大變形或不均勻變形導致壩體裂開，軟弱結構面組合形成深層滑移塊體。拱壩主要通過拱作用傳遞荷載到壩肩，所以拱壩對兩岸巖體的要求較高，而對河床壩基巖體要求相對要低。兩岸拱座巖體應新鮮完整、無大斷層，狹窄對稱的“v”字形河谷是首選地形條件。此時應特別關注順河向軟弱結構面切割形成的滑移塊體。由于學生在這一階段對水工建筑物不熟悉，同時缺乏對三大壩型的現場感性認識，導致他們較難在合理評價相應工程地質條件的基礎上深入分析潛在的工程地質問題。

（四）工程地質分析方法不易理解和熟練運用

由于工程巖體結構特征及力學特性的復雜性和不確定性，針對巖體變形與穩定性的工程地質分析方法主要是定性與定量結合，總體上是半經驗半理論性的。針對實際工程，在較大程度上是以現場經驗為前提，然后通過工程地質定性分析結合定量計算綜合確定。工程地質的分析方法主要有工程地質類比法、圖表法、室內外實驗方法、力學模型定量計算法等。各方法都有一定條件和適用范圍，即存在各自的優缺點。實際應用中宜將幾種方法結合，互相補充。針對不同的工程地質問題，剛學習課程的學生對怎樣合理選擇分析方法缺乏經驗，熟練掌握困難更大。

現以巖質高邊坡穩定性評價為例，簡要討論工程邊坡穩定性評價的基本思路。總體上邊坡穩定性的影響因素包括地形地貌、巖體結構、地質構造、風化卸荷、水的作用、地震及構造運動和人類工程活動等。首先從經驗上判斷其穩定性主要從坡形坡高、巖體強度、坡體結構等直觀判斷，此時工程地質定性方法（如赤平投影）就是較好的方法。對于邊坡淺表的變形及破壞情況，則主要考慮巖體的風化和卸荷程度，及其卸荷裂隙等的組合情況。對于邊坡的整體及長期穩定性，則需通過詳細的地質勘探，確定潛在的破壞模式和滑移邊界，采用如三維極限平衡方法、有限元應力應變方法等計算其變形和穩定性。邊坡變形模式及邊界、結構面和巖體力學參數的確定是關鍵，同時還應合理考慮地下水及地震等因素的影響。所以對巖石邊坡采用工程地質方法合理評價其穩定性是一項較復雜的工作，對于初學者來說是不易全面和熟練掌握的。

（五）工程地質實習和工程實踐時間不足

工程地質教學來源于實踐并回歸于實踐，其最鮮明的特點就是實踐性強。教學實習和工程實踐是鞏固和加深地質理論知識的有效途徑，是理論聯系實際培養學生掌握科學方法和獨立能力的重要渠道。地質實踐教學的任務主要是讓學生親自接觸各種真實的地質現象及工程問題，用已學到的理論知識觀察分析現象，提出解決問題的方法與措施。例如：斷層是工程地質學中的基本概念，但學生要理解斷層的規模與工程特性、現場鑒別方法及其對工程的影響是較困難的。通過現場露頭可以較直觀地了解斷層的三種形態類型及其基本特征，對較大規模的斷層可引導學生從地形地貌不協調、地層的重復或缺失、伴生構造及構造巖、地表地下水的異常分布等方面來認識。在此基礎上分析斷層的級別、特征及其對工程的影響學生就容易理解和熟悉，然而由于教學時間及經費的限制，學生在實習和實踐方面的機會相對較少。在有限的實習和實踐時間內，如何合理安排教學實習路線及教學內容，讓學生能夠較好地掌握基本概念和原理，并初步具備分析和解決問題的能力，是目前水利工程地質實踐教學中的一大難題。

三、水利工程地質課程改革探索

（一）課堂教學改革 1.突出重點分解難點

由于水利工程地質課程涉及較多概念和方法，同時關聯較多課程，是一門綜合性很強的課程。由于教學課時有限，要將所有內容都面面俱到地深入講解，顯然是不可取的。這就要求在講授時有的放矢，合理安排教學內容，做到突出重點、解剖難點，始終把握地質學基本概念和巖體穩定評價兩個主要內容，抓住工程地質條

和工程地質問題兩條主線。這樣可以使學生從較多的概念和方法中理清思路，把握課程主體框架。例如：在地質構造部分，閱讀和分析平面地質圖是重點，同時也是難點。平面地質圖的閱讀要求熟悉地層年代、產狀、褶皺、斷裂、地史等理論知識，同時需要結合具體工程分析不利條件及可能存在的問題。為此需要結合教學圖件，詳細分析褶皺、斷裂等存在的依據，并討論作為壩基或洞室的地質條件可能存在的不良地質問題。這樣學生才能較快掌握地質圖的分析方法及工程應用。

2. 理論聯系實際

工程地質學的理論性較強，各種概念及分析方法較多。這些內容均源于地質作用和工程實踐，在講授課程時如只照本宣科，學生很難對一些抽象的概念及方法感興趣，這樣教與學的效果均較差。在教學過程中注重理論聯系實際將是提高教學效果、提高學生學習興趣的最好手段。例如：在講授巖石和地質構造內容之后，學生對三大類巖石的特性及現場鑒別、具體的斷層和褶皺構造的理解和分析仍是模糊的。筆者則以珞珈山為例，該地質體即為學生大學生活的環境，引導學生探尋珞珈山的巖石類型，以及是否存在斷裂和褶皺。幾乎所有學生都對此感興趣，并樂于了解校園的地質情況。由此對珞珈山地層巖性進行介紹，在此基礎上分析褶皺、逆斷層及平移斷層分布等。學生驚嘆常在身邊出露的巖石就是典型的石英砂巖，而校園內的櫻花大道竟是一條逆斷層。通過這個實例很好地將基本地質概念與周邊的實際環境聯系起來。

3. 傳統與現代教學結合

水利工程地質課程內容較多、實踐性強，而且課時有限，因此要求將傳統教學與現代教學相結合，這樣可以很好地發揮各自的優勢。重要的概念及分析方法以黑板演繹并詳細講解，使學生的注意力集中，有利于學生對重點難點內容的深入理解和掌握。例如：在介紹層狀巖層產狀時，宜采用教學圖件分步講解，使學生切實理解走向、傾向、傾角的真實含義及實際意義。在講解赤平投影原理時，則需按投影方法介紹點、線、面等的投影過程，使學生理解空間點、線、面與赤道平面投影的關系，這樣結構面的空間產狀與赤平投影圖間的關系也就清楚了，后續運用其分析邊坡穩定性也就簡單易懂。水利工程地質課程涉及許多地質作用、地質現象及工程實例。此時多媒體演示則顯示其優勢，多媒體課件可提供大量信息，形象生動地展現自然現象及復雜事物，其效果是口頭表達難以達到的，同時也可提高學生學習興趣，節省講解時間。課余時間鼓勵學生通過國內外各種網絡資源（特別是高校工程地質課教學資源）了解和學習相關工程地質知識，也可以用即時通訊方式解答學生的不同問題，利用現代網絡資源最大限度地開展教學互動，讓學生扎扎實實學好工程地質課程。

（二）實踐教學改革

實踐教學環節是保證和檢驗水利工程地質課程教學效果和質量的關鍵。要真正熟悉和掌握水利工程地質的知識及方法，各種不同類型的實習實踐教學是必不可少的。以下從室內實驗、校內現場教學及水利樞紐地質實習3個環節來介紹實踐教學。

1.強化室內實驗教學

武漢大學水利水電學院較早建成工程地質實驗室。實驗室主要有各種礦物、三大類巖石、古生物化石、構造模型、典型水利樞紐巖石、各種地質圖件及影像資料。同時還配有偏光顯微鏡、gps 、電子羅盤、gis等設備和工具軟件。目前實驗室可以滿足水利類專業本科教學要求。室內實驗教學主要安排造巖礦物、巖漿巖、沉積巖及變質巖的認識。同時還講授地質圖閱讀、羅盤及gps使用等教學內容。

以三大巖石的認識為例，這對于學生來說是難點，僅通過課堂講解學生很難掌握巖石的特征和鑒別方法。在課堂講授造巖礦物及三大巖類后，需要進行三大巖類認識的室內實驗教學：學生按5人一組進行分組，每組學生提供三大類巖石標本各一盒。教師先復習巖石的成因、礦物組成、結構構造及分類等，然后以3種典型巖石為例分析礦物及結構特征，再分析其成因和類別。在此基礎上讓學生仔細觀察各種巖石標本，由各組學生相互討論以尋找鑒定礦物和巖石的規律和技巧。對學生的具體問題教師現場答疑，對相似礦物的鑒別、結構的理解等共性問題由教師總結分析。通過室內實驗課教學環節基本可以使學生掌握常見巖石特征和鑒別方法，對后續現場實習具有重要意義。

2. 重視校內現場教學

武漢大學地處東湖之濱，校園內有珞珈山和獅子山，存在不少良

好的地質露頭、各類地質構造較豐富。為配合基本地質理論知識講授，筆者充分利用武漢大學校園內的珞珈山地區進行現場教學。該地區發育有志留系、泥盆系、石炭系、二疊系及第四系等沉積巖，地層呈有規律的東西向條帶狀分布，呈現節理、斷層、褶皺等地質構造。武漢大學水利水電學院從20世紀50年代開始，在珞珈山地區安排校內地質現場教學，實習路線從北向南橫跨珞珈山，要求學生現場觀察珞珈山地區巖石巖性、產狀、風化、卸荷、隱伏巖溶、地下水露頭、節理、斷層、褶皺等現象。通過現場地質調查，學生可以理解地層劃分及年代概念，熟悉產狀的概念及測量方法，節理、斷層及褶皺的鑒別和分析方法，最后獨立完成簡要的珞珈山地質調查報告。通過該單元的校內現場地質教學，可以進一步深化學生對基礎地質概念和理論理解，培養學生獨立分析和解決問題的能力。

3. 完善野外地質實習

（1） 水利樞紐地質實習目的與安排。工程地質野外教學實習是課程教學實踐的最重要環節，目的在于鞏固課堂所學的理論知識，使理論與實踐緊密結合。通過對水利樞紐區地層、巖性、地質構造、地下水及外動力地質作用等的調查研究，使學生初步掌握野外地質工作的一般方法，了解水利樞紐工程地質條件及主要工程地質問題，熟悉地質報告編寫及地質圖件繪制的方法。實習教學包括路線教學、專題調研、現場討論、內業整理等環節。通過現場調查、專題問題討論、面試考查、實習報告編寫等過程，培養學生野外地質工作能力和分析解決工程地質問題的能力。 （2） 野外實習區域及路線的選擇。良好的實習區域與路線是滿足工程地質野外實踐教學要求的基礎。實習區域應選擇巖石類型及地層較豐富，河流地貌及水文地質現象發育良好，具備地質構造發育和風化、卸荷及邊坡變形等外動力地質作用發育的地帶。同時應具備典型的水利樞紐工程以便進行水利水電專業工程問題的分析討論。在此基礎上根據地層巖性及地質構造、河流地貌與地下水、邊坡變形及穩定性分析、水利樞紐地質條件及工程問題等選擇4～5條典型路線作為教學單元。路線選擇注意地質現象的典型性及易識別性等特點，同時注意地質現象與工程實踐的密切聯系。

以武漢大學為例，從20世紀50年代開始，陸續建立了陸水實習基地、丹江口實習基地、韶山灌區實習基地等。2010年三峽工程建成后，又建立了湖北秭歸三峽庫區實習基地，選擇茅坪至鏈子崖（郭家壩）、高家溪、泗溪、副壩大壩及永船等線路進行教學。三峽庫區具有大量典型意義的地質露頭，同時能夠結合具體的水利工程建筑物（如大壩、副壩、高邊坡等）進行工程地質條件與問題的分析。主要路線地層出露及地質構造較為齊全，風化、卸荷等動力地質作用和河流地質作用，以及地下水、巖溶等地質現象均有出露，能夠滿足水利類專業野外工程地質實習的要求。

（3） 野外實習環節及質量控制。整個實習期間每個教學單元要求有明確的教學內容。總體上要求完成：①典型剖面地層野外觀察和描述，包括巖性、接觸關系、產狀及測量、巖漿巖和沉積巖及變質巖小構造觀察、風化作用、地形圖的使用等。②河流地貌及水文地質調查，包括河流侵蝕、堆積，河床、河漫灘及階地觀察，河谷邊坡卸荷及變形，潛水露頭，巖溶水，巖溶地貌等。③邊坡變形及穩定性分析，包括典型卸荷拉裂體、崩塌體、滑坡體的現場調查，變形及破壞特征，邊界條件，穩定性影響因素及評價，變形破壞成因，工程防護及治理方案等。④水利樞紐教學單元，主要側重水利樞紐主要建筑物的組成及功能，大壩、副壩、高邊坡、水工隧洞等主要工程地質問題分析。⑤資料整理及報告編寫，主要是對現場觀察的內容進行分析整理，按要求編寫實習報告。

野外地質實習以小組為單位進行，實習過程要求分工明確、團結合作，現場特別強調紀律和安全。實習成績評定綜合考慮思想表現、組織紀律、操作技能、野外紀錄、面試討論及實習報告等。

（三） 英文教學探索

1. 工程地質英文教學意義

英語教學或中英文雙語教學是目前本科教學改革的重要內容。基于高等學校培養具有國際視野和國際競爭力、面向未來的新型高素質人才的要求，高校對主要課程實行英文教學十分必要[6]。隨著中國基礎建設及能源等領域大規模工程的開展，在相應學科進行學術和業務交流已是基本要求。水利行業早已走出國門，承接或合作國際科研和工程項目。這就

求學生不僅有較高專業造詣，而且需要具備較好的英文文獻閱讀能力、語言表達和交流能力。

2. 工程地質課程英文教學實施

（1） 選定英文教材。工程地質英語教學，首先應選擇合適的英文原版教材。國外出版的工程地質書籍較多，但適合國內水利專業使用的工程地質英文教材較少。這主要是國外很少有專門針對水利類的工程地質教材，多數教材是針對工程地質專業編寫的。考慮到初學及課時情況，筆者建議采用tony waltham編著的《foundations of engineering geology》 （third edition）[7]，這本教材包括巖石、地質構造、物理地質作用、地下水、巖土力學特性、邊坡、隧洞及采空區等，內容簡潔，通俗易懂。其次，推薦f. g. bell編著的《engineering geology》（second edition）[8]作為主要參考書。這本教材內容較全面，包括巖石、地質構造、物理地質作用、地下水、巖土工程特性、地質勘查及洞室、邊坡、壩基等內容。在工程地質英文教學過程，建議學生使用網絡資源，國外知名大學有不少工程地質課程資料[9]可供參考，同時從《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等國際學術刊物學習有關論文及知識。由于專業需要，學生還需使用中文版的水利工程地質教材作為對照讀物。

（2） 英文課件及教學。英語課堂教學主要采用多媒體方式，可提高講授速度和效率。在制作英文教學ppt時，應盡量簡潔明了、圖文結合，英文一定要規范。對一些專業性強的知識（如專業術語）可適當加中文注釋。授課語言主要為英語，對不易理解的內容可用中文解釋。為了保證教學效率，要求學生課前進行適當預習。課堂上采取師生互動形式，提高學生英語表達能力。平時作業、小測驗及期末考核均要求采用英文進行。授課教師自身英文必須熟練，首先是專業概念及術語的準確表達，其次是發音的準確。

（四） 課程考核方式

為更好開展工程地質教學工作，其中一個重要環節是課程考核。課程考核目的是考察學生掌握知識的情況及分析問題的能力，科學有效的考核方式可以充分發揮學生的主動性和能動性，從而提高教學效果和質量。目前水利工程地質課程包括室內教學和野外實習兩個部分，一般是獨立考核。其中室內教學部分主要考察地質基本知識及水利工程相關巖體穩定性評價方法的掌握情況，成績主要由平時作業、課堂小測驗、專題討論及期末閉卷考試組成，要求學生以掌握地質知識和工程問題分析方法為主，鼓勵平時交流討論，避免考試突擊的學習方式。野外實習考核主要考察學生基本技能的掌握情況，側重考核問題的分析理解能力，從現場主動性、操作技能、綜合分析、面試討論、實習報告及組織紀律等方面綜合評定。

文章總結筆者多年教學實踐經驗及課程改革探索供高校同行參考，以期在提高水利工程地質教學質量，提高學生學習積極性和培養學生創新能力方面發揮積極作用。

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篇（11）

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）48-0008-02

地質工程是研究人類工程活動與地質環境之間的相互制約關系，主要研究如何獲取地質環境條件，并分析研究人類工程活動與地質環境相互制約形式，進而研究認識、評價、改裝和保護地質環境的一門科學，是地質學的一個分支，是地質學與工程學相互滲透、交叉的邊緣學科。桂林理工大學地質類專業具有悠久的辦學歷史，其地質類專業辦學情況在國內高校具有一定的代表性。作為地質類工科專業的地質工程專業在我校已具有多年的碩士研究生招生資格，而本科招生資格于2009年才獲得。由于歷史原因，造成學科歸屬、辦學理念和辦學模式上的一些問題亟待解決。現結合我校地質工程專業的具體情況進行分析。

一、國內外辦學情況

目前，國內辦有地質工程本科專業的大學有近30所院校，在一些重點院校還設立有地質工程碩士點、博士點和地質資源與地質工程博士后流動站。這些學校根據原行業的需要，保持部分行業特色，在地質工程專業名稱下，具有不同的側重面并賦予其新的內涵。從全國來看已形成了一個比較強的學科發展群體，具有比較強的辦學能力。在美國、加拿大、歐洲等國家的高校中，“地質工程”與“巖土工程”往往不加區分，這二者皆是同一個詞“Geotechnical Engineering（英文）或Geotechnique（法文）”。他們將“巖土工程或地質工程”設置在土木工程大學科下，一些院校也在地球科學下設置“巖土工程或地質工程”專業[2]。

二、地質工程專業的學科定位

根據最新的國家教育部2012版《普通高等學校本科專業目錄》，地質工程專業已從原1998版的“引導”性專業（專業代碼：080106Y），正式成為具有獨立學科內涵和知識體系構架的地質類工科專業（專業代碼：081401）。這一改變極其重要，它徹底理清了多年來對該專業的定位不清的問題。1998年頒布的本科專業目錄中作為引導性專業的地質工程專業包含了普通專業目錄中的勘察技術與工程和資源勘察兩個專業。但是，經過多年實踐，發現地質工程專業與資源勘察或勘察技術與工程的定位和內涵差別很大，導致專業不規范，定位不規范，也給社會對專業人才的選擇和學生的就業帶來了很大的不便。2004年教育部曾修改過地質工科本科專業目錄，明確了地質工程專業為涵蓋原水文地質與工程地質專業的工程地質部分以及勘察工程專業。2012年的改版則進一步鞏固了地質工程專業的學科定位，充分考慮了專業未來的發展方向，形成了從勘察、設計、施工等地質工程完整的專業鏈條，同時又與研究生的培養實現了接軌。這是地質工程專業未來發展的主要方向。

三、我校地質工程專業辦學基礎

早在1995年，我校的“地質工程”專業就被評為廣西首批15個重點學科之一；2006年勘查技術與工程（含水工方向）和資源勘查工程兩個專業被確定為廣西首批優質專業。2005年，地質工程中心實驗室被確定為廣西高校重點實驗室；2007年，該中心被批準為廣西壯族自治區重點實驗室。從2005年我校確定了“更名大學”的目標后，對專業設置進行了重新規劃。在勘查技術與工程和資源勘查工程兩個專業教學條件基礎上，原資源與環境工程系提出了“地質工程”本科專業的建設計劃。到2009年，基本確定了“地質工程”本科專業的培養目標和計劃、師資力量、實驗條件，并于2010年招生70人的教學準備。

四、我校地質工程專業辦學方向

桂林理工大學自2009年3月經教育部批準更名后，學校成立了地球科學學院，力圖建立健全系統的地球科學專業體系，在三年內（2009—2011）完成建設，并制定了相應地球科學學院中長期規劃，投入相應的資金，確保工作運行正常。“為地方服務”是我校辦學指導思想之一。結合國內需求，特別是西南地區與廣西區的需求，據地球科學體系自身優勢和特點，我校將圍繞“西南（廣西）人類工程活動與地質環境的演化及未來趨勢”、“西南（廣西）巖溶區工程基礎穩定與應急處理技術”、“西南（廣西）城市工程地質與地表地下工程協調發展”、“地質災害防治與地質環境保護”、“礦山環境與工程地質”等五個基本研究主題，為廣西的社會和經濟建設服務，從而提升地球科學解決西南地區城市建設與地質環境、礦山工程建設與地質環境、可持續發展中的重大科學問題的能力。同時抓住我院“地質資源與地質工程”博士點建設和“地質工程中心”廣西重點實驗室建設的契機，實現我院“地質工程”專業的跨越式發展。

五、建設思路

地質工程包含的兩個主要的專業方向是原“工程地質”專業和“探礦工程”專業，參考各兄弟院校的辦學經驗，我校地質工程專業建設思路如下。

1.加強地質基礎知識的灌輸力度。多年的實踐經驗告訴我們，現場工程地質條件是工程穩定性與適用性的重要制約條件，尤其對于重大的工程項目，地質工程師如不能很好地把握地質條件，沒有扎實的地質基礎知識，將難以勝任今后的地質工程勘察與評價任務。因此，突出地質基礎成為我校地質工程專業建設的重要思路。

2.結合廣西地質災害特征及經濟發展要求，設置有關地質災害知識的工程地質課程。廣西地區地質災害發生頻繁，尤其以巖溶地區特有的地質災害和環境地質問題為主，如滑坡、崩塌、泥石流等地質災害問題和石漠化、巖溶塌陷、水資源短缺等環境地質問題。因此必須加強巖溶區巖土體的工程地質力學分析能力，才能夠勝任這些具有挑戰性的工作。鑒于我校70%生源來自廣西，學生一般不愿意到北方工作，廣西本地區的工程地質條件及問題決定了我們的辦學方向必須具有地域特色，這樣的學生更能獲得廣西的工勘單位歡迎，實現學生就業本地化。

3.突出實踐及動手能力，提高學生的實際工作和現場動手能力。以我校勘察院為主要依托的生產單位，另外與我校有著良好合作關系的各兄弟勘察、設計、施工單位為輔助。盡量讓學生參于到實際工程當中去。從師資、實習、實驗、管理等方面，滿足“地質工程”新專業實踐教學要求。

參考文獻：

[1]陳禮儀，黃潤秋.地質工程專業人才培養模式的思考與實踐[J].中國地質教育，2005，（4）：34-38.