综摄教学法在工程地质学中的应用

孙 强，朱术云，曹丽文

中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州 221116

教学方法

综摄教学法在工程地质学中的应用

孙 强，朱术云，曹丽文

中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州 221116

本文结合工程地质学特点分析了工程地质教学的主体内涵，提出了在相关教学中运用综摄法的重要性及其主要措施，培养学生在掌握基础知识之上能合理有效地运用知识解决问题的能力，并探讨了在综摄法教学中需要注意的思维训练方式和要点。

综摄法；工程地质学 ；教学改革

我国工程地质教育已经走过了60多年历程，期间从教学内容和理念的创立与发展是伴随着众多工程实践成长的，从无到有、从小到大、从少数领域的简单分析评价到多个部门、多领域的工程地质研究，从而到现在凝聚成为具有鲜明中国特色的研究与教学体系[1-8]。工程地质的核心内容可概括为：以工程地质条件研究为基础、以工程地质问题分析为核心、以工程地质评价为目的、以工程地质勘察为手段[3-4]，首先研究工程地质条件的各个方面—地形地貌、地质结构与地应力、岩土类型及其工程地质性质、物理（自然）地质现象、水文地质条件、建筑材料，在获得这些信息后，再分析存在的工程地质问题，在这个过程中涵盖了地质体与工程建筑的各个基本方面[3]。

随着工程活动范围和领域的扩大，工程技术日新月异的发展，不同学科领域知识的交叉和爆炸式增长，对工程地质教学的手段和理念提出了新的挑战：如何在有限的课堂时间内使学生把握工程地质学科的核心内涵。当前的工程地质教学实际情况是多在48学时以内，这种情况下很难使得学生掌握所有的相关知识，特别是面临地质条件复杂、环境多变的具体工程问题的分析时。因此，如何在教学活动中实现师生双方的创造性交流是当前的一个教学趋势和要求[9-10]。

本文将通过探讨综摄法在工程地质教学活动的应用，为相关的教学改革提供一些新的思路。

一、工程地质教学的主体内涵

为了顺利完成工程地质教学活动，有必要使学生明确工程地质学习的主要对象、基本任务和主体内容。

首先，工程地质学是评价、预测和改造与工程建筑等有关的地质问题的一门科学，以工程建筑及建设项目为服务对象，以地质学为研究基础；以数学力学为计算工具的学科。因此，工程地质的教学与学习都是在研究和讨论人类在工程活动中行为与地质环境的相互作用与相互适应性，

其次，工程地质学习的基本任务就是掌握工程地质条件与工程活动的地质环境特点，明确人类工程活动与地质环境（工程地质条件）之间的相互作用，以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境。

最后，学生通过工程地质课程学习需要重点掌握的内容包括：岩石和土体的物理-力学性质及其工程性质，如岩石与土的矿物组成及其排列形成的微观结构等对建筑工程稳定性的影响，弄清岩土体的不同的分类要求和指标，了解不良地质条件下的岩土体的改良方法；建立起人与环境和谐发展的工程地质观念，形成关于自然环境对工程活动的制约与人类工程活动对自然环境的影响的双向作用机制的基本认识，在此基础上，掌握崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施；熟悉工程常见的地基、硐室等工程地质问题，以及地下水运动规律及其对工程活动的影响；掌握主要勘察程序、方法和手段。

通过上面的对工程地质教学主体内涵的论述可以看出，在教学活动中学生需要领悟和掌握的内容很多，如果没有好的教学思路，往往会导致教学活动成为就事论事，事倍而功半，很难使学生把握这门学科的精髓。同时，工程地质会涉及众多的相关学科知识（图1），如与地球科学相关的岩石学、构造地质学、地层学、地貌学等，与工程学和基础学科相关的物理力学、数学等。

图1 工程地质相关学科知识

二、综摄教学法的运用

综摄法又称类比思考法，其源自在我们对外部事物的学习和认识过程中，常常是在某些带有启发暗示的“指挥下”进行的，而这种“指挥”与我们的思考方法和意识关系不大，却是我们日常生活中的所见所闻密切相关[11]。因此，可以利用外物来启发思考、激发灵感解决问题。

工程地质教学中，我们可以借助于学生已有的相关学科知识和日常生活经历，在此基础上开综摄法教学。在教学中锻炼学生对所面对事物的异质同化和同质异化两种思维方式。

当我们面临未知的或者不熟悉的事物时，常常会采取拿性质不同的现有事物的分析和模拟方式去与之相对比，在此基础上提出设想。这种方式称之为异质同化，即根据已有的经验和知识来分析比较所面对的问题。例如，当开展某项工程的地质问题调查时，可以与医生全面诊断病人一样，先逐项检查，然后根据检查结果分析存在的病症，这样会使得技术（研究）路线明晰，而且有很强的可操作性与指导性。

如何摆脱固有的思维方式和问题分析方法的桎梏，进行创造性分析和解决问题是我们需要面对的难题。因此，如何运用新的知识或从新视角进行审视、分析、研究和处理原有的资料和技术手段显得十分必要，在此基础上使得认识有新的突破，这过程即为同质异化思考方法。例如，在狭窄的海边场地进行海底隧道掘进时，一方面需要的很大的场地存放施工材料（如做衬砌），另一方面又需要相关场地堆放掘进所产生的大量岩屑废渣，那么可以通过同质异化思维，我们可以考虑在不影响地质环境的情况下，用掘进产生的废料进行人为营造陆地，同时解决了材料堆放和废料处理的问题。

为了在教学中可以使学生的创造力的潜能得到进一步锻炼，可以进行以下4种模式的训练。

（1）人格性的模拟，充分调动和发挥学生主体感官认识。例如，在边坡相关知识的讲授中，可以让学生假设自己是边坡，针对坡脚、坡肩、坡体等不同位置的特点与自己身体做对比，如果边坡发生失稳可以采取什么手段，如何去处理，然后再寻找解决问题的方案，最终归结为削肩、捆腰、压脚三个主体内容。

（2）直接性的模拟，根据所要关注的对象与模拟事物之间的关联性，将模拟对象视为范本，在此基础上进行论证思考，提出处理问题的方案。例如，边坡灾害的问题，很多学生的家乡或学校周边有生活的例子，可以直接作为例子讲授，既直接，又有生活气息。

（3）象征性的模拟，通过把问题构想成为直接的物质对象，使学生形成形象化的物质对象，进而激励其脑力活动，开发其创造潜力。例如，在学习岩石风化时，可以将植物的根劈破坏直接视为岩石的拉裂破坏。

（4）想象性的模拟，利用人大脑的自由想象能力，引导学生通过幻想和联想等为工程地质问题的分析和解决寻找灵感，提出创造性方案。 例如，在某处发生地震，可以让学生发挥主观能动性，分析可能出现的次生灾害问题，进而扩展成地质灾害链和立体防灾减灾教学。

总之，综摄教学法在工程地质中的应用就是以生活中的实例或学生已有知识为媒介，将学习内容分成若干要素，针对具体的要素进行分析讨论，并组织构建各要素之间的综合关联性，在此基础上激发学生的潜在灵感，形成系统的认识学习，进而掌握工程地质的内涵要素（图2）。

三、结语

在应用综摄教学法时要注意充分调动学生的积极性，使能够集中注意力。同时，要贯彻同质异化和异质同化两个原则，引导学生分析对比事物异同，建立形象而丰富的思考空间，通过新思考方式的训练，激发创造性设想，提出创造性解决方案。综摄教学法的运用对于学生认知能力会有很大帮助，体现为对问题的洞察、思考和解决能力的综合提高。通过综合训练、全面发展、扩展思维，加强交流，达到教书育人的目的。

图2 综摄教学运用步骤

[1] 孙广忠.地质工程理论与实践[M].北京：地震出版社，1996.

[2] 孙玉科.工程地质学发展与创新思路探讨[J].岩土工程界，2002，5(5)：20-22.

[3] 王思敬.中国工程地质世纪成就[M].北京：地质出版社，2004.

[4] 张咸恭，王思敬，张倬元，等.中国工程地质学[M].北京：科学出版社，2000.

[5] 孙英学，张发明.“工程地质学”平台课教学新模式的思考与创新[J].中国地质教育，2009，(1)：107-109.

[6] 张宏兵，张发明，宋汉周.地质工程专业定位引发人才培养方案革新的思考[J].中国地质教育，2007，(2)：34-37.

[7] 曹丽文，桑树勋 地质工程专业研究教学模式初探[J].中国地质教育，2008，(2)：84-86.

[8] 赵奇，周进生，覃家海.地质工程需求视角下的地质高等教育思考[J].中国地质教育，2006，(4)：10-13.

[9] 孙强，杨继红，朱术云.从认知过程探讨工程地质教学[J].中国地质教育，2010，(3)：105-107.

[10] 孙强，朱术云，杨伟峰，等.从工程地质学讨论教学中创新思维的培养[J].中国地质教育，2011，(3)：54-56.

[12] 张永声.思维方法大全[M].南京：江苏科学技术出版社，1990：1-2.

Synectics M ethod and its App lication in Engineering Geology Teaching

SUN Qiang, ZHU Shu-yun, CAO Li-wen
China university of M ining and Technology, Xuzhou, 221116, China

The importance of synectics method and main measures were put forward based on characteristics and main connotation of geological engineering practice. The teaching purpose of engineering geology is to cultivate students to solve problems effectively based on the maser of basic know ledge. Meanwhile, thinking training and key points needed to be emphasized in synectics method was discussed in this paper.

synectics method; engineering geology; teaching reform

G 642

A

1006-9372 （2012）03-0083-03

2012-04-20。

国家自然科学基金（41102201）；中国矿业大学青年教师教学改革资助计划、中国矿业大学教学改革计划资助。

孙 强，男，副教授，主要从事工程地质、岩土工程的教学与研究。