“工程地质与水文地质”课程教学体系的构建与实施

曹丽文，朴春德

中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州 221116

课程建设

“工程地质与水文地质”课程教学体系的构建与实施

曹丽文，朴春德

中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州 221116

根据“工程地质与水文地质”课程教学内容庞杂、涉及学科较多的特点，笔者建立了以教学目标、教学理念、教学方法、教学重点难点及解决方案、考核方式为主要内容，以研究型教学模式为途径，以系统化教学结构和学生能力培养为核心的教学体系，为进一步激发学生潜能，提高教学质量奠定基础。

工程地质与水文地质；教学体系；教学模式

“工程地质与水文地质”是土木工程专业的专业基础课程，通过这门课程的学习，学生可以正确理解地质条件与工程相互作用的关系，熟悉不同工程实践中涉及的工程地质问题及不良地质体的治理方法。本课程涉及工程地质学、水文地质学、普通地质学、构造地质学、矿物岩石学等多个地质学科，内容庞杂，造成学生对教学内容理解的困难。因此构建包括教学目标、教学理念、教学方法、考核方式等为主要内容的完善的教学体系，对于充分体现教学知识结构的多样性、系统性和整体性，培养学生综合分析能力，具有重要意义。

一、构建集基础性、层次性、系统性、实践性于一体的教学体系

1.确定以基础性、系统性为特征的教学目标

围绕与工程建筑活动紧密相关的地质知识和理论这一中心，课程组教师将工程地质学、水文地质学、普通地质学、构造地质学、矿物岩石学等学科知识有机整合，建立6个教学知识模块，使学生正确理解地质条件与工程的相互作用关系，系统掌握工程地质、水文地质的基本理论，促进学生形成工程与地质合一的思想，提高学生的综合分析能力和科学研究素质。另外，注重培养学生地质思维方式[1]，训练和提升学生的洞察力、应变思维、创造性意识、影响他人的能力和素质。

2.建立以创新型人才为培养目标的教学理念

(1) “以学生为本”的课堂教学理念。发挥教师主导作用的同时，坚持“以学生为本”，采用案例式、设疑式、讨论式等方法，利用生动的工程实例和学生家乡的地质灾害现象，活跃教学气氛，启发学生思考。

(2)“室内与现场并重”的实践教学理念。提倡室内实验和野外实践结合，因材施教的分层次实践教学方法[2-3]。室内实验通过标本、地质图件阅读和分析，训练学生 “三基”能力。野外实践通过考察边坡治理、岩体结构、地质构造等典型地质路线，加强学生对地质实践的切身体验，丰富学生的感性认识。

(3)“突出能力考察”的学业成绩评定理念。将科技小论文成绩以一定比例记入学业成绩评定中。撰写小论文过程中，训练了学生对庞杂的教学内容进行有机整合的能力，系统地提升学生的知识结构水平。目前，学生撰写科技小论文内容涉及了家乡地质灾害、各类工程地质条件和工程地质问题。小论文不仅考察了学生掌握知识的深度和广度，还从个性化发展的角度考察学生的创新思维能力。

3.实施以因材施教为目的的分层次教学方法

教学手段以课堂讲授教学为主，以电视录像片和野外实习、室内试验实习课、课堂讨论及撰写小论文等为辅。

教学方法采用案例式、设疑式、讨论式等。案例式教学法是通过对实际工程案例分析，使同学们了解地质理论在土木工程中的具体应用，从而学会在生产中提炼和解决地质问题。在案例式教学法基础上，运用设疑式教学法会得到很好的效果，例如，讲到一般工民建筑物的主要工程地质问题时，先设定一些问题，让同学们结合前期的授课内容进行思考，得出地基土沉降变形是工民建筑物的主要工程地质问题的结论。在设定问题时，一系列相应的答案也就呼之欲出，给学生一种身临其境的感觉，从中培养了学生地质问题综合分析提炼的能力。讨论式教学法应用于案例式、设疑式教学法之后，通过讨论可以使学生们掌握地质条件对工程建筑的制约作用，并了解人类工程建筑活动对地质环境的影响。

4.搭建以强调基础和实践训练为内容的教学资源库

我们根据工程地质学和水文地质学科学发展前沿状况，及本科毕业生的毕业工作反馈，积极修订教学大纲和实验教学大纲，不断完善教学文件。目前形成了8种主要教学文件：《“工程地质与水文地质”教学大纲》、《实验教学大纲》、《实验指导书》、 《授课计划》、《课程标准》、《思考题习题集库》、《地质图件阅读库》、《自编教学讲义》。同时建立相关教学网站，这些教学资源极大拓展了学生们的实践训练途径。

5.提出以解决教学难点内容为着眼点的具体方案

（1）教学重点、难点。

“工程地质与水文地质”课程具有抽象、综合性强、思维方法灵活等特点，其教学重点和难点体现在：岩石的不同成因类型及地质构造、不良地质现象的工程地质作用、地下水的地质作用、岩溶、边坡、不同类型工程的地质问题的综合分析与评价，及地质图件的判读等方面。另外，课程的新概念多, 且地质思维方式有别于其他学科，限制了学生对教学难点内容的理解和掌握。

（2）解决方案。

①增设地质图件阅读内容。②课后辅导答疑辅助课堂教学。③不同教学内容，采用不同的教学方法。对于地震等地质灾害影响特征等章节，采用自学、学生报告、讨论等方式。不同类型工程的地质问题等章节，采取设疑式教学方法，由老师设定问题，同学分析并给予解答，老师再进行综合提炼汇总成条目。地下水等章节采用课前预习，课堂选择重点问题精讲，结合案例式的教学方式进行。④撰写小论文。关于地质问题等章节采用学生以自己家乡工程建设涉及的地质问题为出发点，进行引导、讨论、提炼，最后归纳总结。⑤结合课程实验及相应的多媒体教学，增加学生感性认识，具体体现在岩矿及地质模型参观、系列现场工程录像资料的观看及野外试验等。

6.认定以公正、有效性为目标的成绩评价方法

学生的成绩评定以突出阶段评价、目标评价、理论与实践一体化评价为指导[4]，主要由理论认知的掌握、课堂实验成绩、撰写小论文等三方面构成。除理论认知外，其他部分的考核要遵循态度与业绩兼顾、规范与创新兼顾的原则，做到客观、公平、有效。理论认知考核方式采用闭卷笔试方法。笔试内容有基本理论、基本概念、基本地质图件判读等，考试题型包括填空题、选择题、名词解释题、简答题、问答题、读图分析题等。

二、 建立以能力培养为目标的研究型教学模式

1.讲主导，选派优秀任课教师

教师的教学观念、科研水平是实施研究型教学的前提和保障[5]，选派教学效果好、研究领域宽广、工作有热情的教师作为课程主讲教师。要求教师将地质科学研究思维、科研新发现、体会融入教学实践中，培养学生融会贯通和综合分析能力。

2.强核心，实施课题制研究教学方式

（1）撰写科技小论文。科技小论文主要涉及边坡稳定性、地震、地下水、地质灾害、人类工程活动与地质环境之间互馈关系研究等内容。通过文献资料的归纳、梳理和提炼分析，系统提升学生对于地质环境要素的综合分析能力，科技小论文的考核成绩记录方式也激发学生的学习热情。

（2）参加科研训练计划。科研训练计划结合具体项目进行，由指导教师指导学生查阅相关资料，最终学生给出解决或者分析问题的方案。其实施过程对于培养学生的思维方式、建立工程实践观念具有重要作用。

3.重实践，建立工程实践观念

（1）合理安排室内、野外实验。调整室内实验标本摆放布局，增加标本数量。长期与徐州中国矿大岩土公司等企业合作，建立实习基地。认知性课堂实验教学中，以老师讲解为主，学生提问、老师解答问题为辅的教学手段。野外试验采用工程现场观察的方式进行，在现场观察边坡支护、岩体结构等地质现象及地质问题。观察过程中，主要以老师引导式提问，同学思考后进行回答的方式进行。这种综合分析性实习教学方法，最终将达到将课堂上学到的零散理论和知识串联到一起，形成系统、完整、综合知识体系的目的，全面提升学生的实践认识能力。

（2）增加地质图阅读和工程实例教学。目前的地质图阅读库包括各类工程地质图件、各类水文地质图件等，地质图的阅读和分析理解是对地质理论知识的综合运用，通过地质图的判读和工程实例分析，系统提高学生的综合分析能力。

三、思考与展望

系统完善的教学体系是高质量教学工作的前提和保障，在课程教学体系构建、实施中，重视教学目标、教学理念、教学方法、教学重点难点及解决方案、考核方式之间的相互配合、协调关系，并且以研究型教学模式为实施手段和途径，有助于调动学生的学习积极性和参与性，提高学生的地质综合分析能力，提升学生对工程地质、水文地质知识的完整性和系统性认知。促进学生的主动性思维，有利于形成师生互动的良好的教学环境。

在今后的教学工作中，我们将继续探索学生能力培养与教学内容、教学方法之间的关系，开展研究型课题教学的深入研究与推广，建立和健全现代教育技术应用条件，同时加强国际交流，引进国外原版教材，进一步完善本门课程教学体系的目标。

[1] 余心起.调整完善教学内容，体现“特色+精品”理念[J].中国地质教育，2007，(1)：40-42.

[2] 佘跃心.能力为本理念下的土力学课程实验教学改革初探[J].高教论坛，2009，(3)：59-62.

[3] 简文彬，樊秀峰.递进与综合并举的实践教学体系构建及实践[J].中国地质教育，2009，(3)：91-94.

[4] 林观土，于红波，罗璇.土木工程测量实习成绩评价改革与实践[J].测绘科学，2009，34(4)：237-238.

[5] 聂长明，文松年，袁亚莉，等.“研究性学习”教育教学模式的探索与实践[J].中国地质教育，2009，(2)：66-70.

Construction and Im p lementation of Course Teaching System of Engineering Geology and Hyd rogeology

CAO Li-wen, PIAO Chun-de
China University of M ining and Technology, Xuzhou 221116, China

The course of engineering geology and hydrogeology involves many subjects, meanwhile it is characterized by disorderly. According to the characteristics, the authors establish teaching system that regards teaching aim, teaching idea, teaching method, difficult point and its settlement, and exam ine form as main content, regards research teaching mode as main way, and regards systematically teaching structure and student’s ability development as core. This kind of teaching system can inspire student’s latent capacity further, and set up foundation for enhancing teaching quality.

engineering geology and hydrogeology; teaching system; teaching mode

G 642

A

1006-9372 （2010）03-0040-03

2010-04-19；

2010-07-21。

江苏省“青蓝工程”高校中青年学术带头人基金(2006)；中国矿业大学“工程地质与水文地质”精品课程建设(2008)；中国矿业大学校级团队建设项目“煤矿工程地质与水文地质教学团队”建设项目(2008)资助。

曹丽文，女，教授，博士生导师，主要从事环境工程地质的教学与研究工作。