浅谈地学知识在工科院校的普及<br/>——以安徽建筑工业学院为例

浅谈地学知识在工科院校的普及
——以安徽建筑工业学院为例

2013-04-02刘珺施国栋

赤峰学院学报·自然科学版 2013年17期

关键词：普及工科安徽

刘珺，施国栋

（安徽建筑大学土木工程学院，安徽合肥230601）

浅谈地学知识在工科院校的普及
——以安徽建筑工业学院为例

刘珺，施国栋

（安徽建筑大学土木工程学院，安徽合肥230601）

地学是几乎所有与地球表层相关部门从业者所必须掌握的背景知识之一，在工科院校普及地学知识尤为必要.本文以实施卓越工程师教育的地方高校安徽建筑工业学院为例，从普及地学知识的必要性、如何普及地学知识以及可能出现的问题进行了分析.对地学知识在工科院校的普及具有一定的指导意义.

地学知识；科普；工科院校；安徽建筑工业学院

地学是地球科学的简称，是以地球系统（包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间）的过程与变化及其相互作用为研究对象的基础学科.主要包括地理学（含土壤学与遥感）、地质学、地球物理学、地球化学、大气科学、海洋科学和空间物理学以及新的交叉学科（地球系统科学、地球信息科学）等分支学科.地球科学几乎辐射到自然科学的其他各个领域，是人类认识地球各圈层及其与人类关系的知识的结晶.有人预言，21世纪将是地学的世纪.这是因为资源、环境、灾害问题已经并在今后相当长的时期内依然是人类社会持续发展的重要制约因素.随着我国社会的发展和社会转型，地球科学的普及已成为一个重要的社会问题，国务院所颁发的《国务院关于加强地质工作的决定》更是强调要加大宣传力度，普及地球科学、资源环境、地质灾害等方面的知识，突显了国家对地球科学的关注.世界一些先进国家已经致力于地学知识的普及，中国的一些专家也提出要在高等学校开设旨在提高学生地学知识的地球科学类课程.

1 在工科院校普及地学知识的必要性

工科是应用数学、物理学、化学等基础科学的原理，结合生产实践所积累的技术经验而发展起来的学科，土建、水利和地矿类学科也是工科中最具代表性的学科.工科的培养目标是在相应的工程领域培养从事规划、勘探、设计、施工、原材料的选择研究和管理等方面工作的高级工程技术人才，这些学科与地球表层息息相关的.而地学是几乎所有与地球表层相关部门从业者所必须掌握的背景知识之一，只有掌握了地球表层的物质组成、岩石矿物的物理性质及其探测方法、内外动力地质运动的规律、地表径流与地下水的运动规律及其对岩土体的影响等地质学知识，才能更好地把握地上及地下建筑物的设计与施工.如地学分支中的地质工程专业就是以现代探测工程技术、现代测试和计算机技术为手段，以工程涉及的地质体及工程所在的地质环境为研究对象的一门应用学科，服务于土木工程、地下工程、水利水文工程、交通工程、环境工程等的规划设计、施工、环境地质评价、监测与保护、地质灾害预测与防治等领域.因此，在以服务地方为主的安徽建筑工业学院这样一所以工为主，开设土木工程、勘查技术与工程、安全工程、测绘工程、建筑学、城市规划、园林（景观学）、给排水工程、环境工程、建筑环境与设备工程等工科专业的国家卓越工程师实施的院校普及地学知识尤为必要.

2 如何在工科院校普及地学知识

2.1 开设地学专业和课程

要在工科院校普及地学知识，首先工科院校要有可提供的地学知识源，地学包括地理学（含土壤学与遥感）、地质学、地球物理学、地球化学、大气科学、海洋科学和空间物理学以及新的交叉学科（地球系统科学、地球信息科学）等分支学科，故地学知识涵盖的内容广，深度大.其次地学知识的普及需要一定的专业知识人员.高等学校最根本的任务是培养和输送社会需要的高素质的创新人才，而教学过程是培养工科高等学校合格工程师人才的主要途径，系统的专业学习是完成掌握本专业知识达到预期效果的重要保证.开设地学专业就可以解决上述这两个问题.地学专业的开设，使得工科院校里地学队伍壮大，涉及到地学的其他学科也将有地学基础支撑，这调整了学科知识结构，增强了本专业乃至其他工科专业学生对地球科学及社会发展的适应能力.更培养了一定知识水平的专业师资队伍，也造就了一批在校具有地学知识的大学生.这是地学知识在工科院校的普及的重要保证.

安徽建筑工业学院是安徽省唯一一所以土建类学科专业为特色的多科性大学，2012年被列为国家“卓越工程师教育培养计划”实施高校.学校紧紧依托“大土建”学科优势，积极服务地方经济社会发展，凝练科研方向，在节能环保、城镇化与徽派建筑、地下工程、公共安全、先进建筑材料等重点领域，形成了多个具有较大影响、特色鲜明的科研方向和学术团队.而地学则是“大土建”学科的基础，“万丈高楼平地起”，在上述所牵涉的领域，无不包含着对于地球表层地学层面的研究.故应根据学校现有条件，开设地学专业，或是针对相关专业开设地学课程，以及在全校开设地学类公共选修课，让更多专业的学生了解和掌握一些地学知识，为今后在就业岗位上能更好地从事与“大土建”相关的行业.目前安徽建筑工业学院已认识到普及地学知识的必要性，在土木工程学院增设了的地质工程专业，在土木工程学院的勘查技术与工程、安全工程、测绘工程专业乃至法政学院的土地资源管理等专业开设了《普通地质学》的地学基础课程，并在土木工程专业以及建筑与规划学院的城市规划专业中开设了《工程地质》课程.

2.2 制作专题展板，进行校园巡展

好的展板色彩鲜明、主题突出、图文并茂、制作精美，可使得展示主题让人一目了然，能起到很好的宣传地学知识效果.结合学校现有专业，围绕地质与灾害、地质与环境、地质与资源、地质与城市等主题制作专题展板，定期在校园图书馆、食堂前、教学楼前或是各院系进行巡展.如在安徽建筑工业学院就可做地质灾害防治、防震减灾条例、资源合理开发利用与保护、安徽城镇发展过程中的地质问题等方面知识的专题.重点展示常见的崩塌、滑坡、地面不均匀沉降、泥石流等地质灾害的特征、危害及应急措施，普及防灾减灾、城镇化建设过程中所应避免的工程地质问题等地学方面的知识，普及并推广合理开发利用与保护安徽资源（如两淮的煤矿、铜陵的铜矿、马鞍山的铁矿和巢湖水资源）的理念.在条件允许的情况下，可与兄弟院校安徽大学资源与环境学院、合肥工业大学资源与环境学院以及合肥学院的资环学院联合举办专题展板巡展活动.通过这一活动，提高各个学校师生对地学在自然资源的可持续开发、利用和管理以及在防灾减灾、土建中重要作用的认识.

2.3 建立科普基地

科普工作是高校创造性科学工作的重要组成部分，高校本身就是科普教育的一个重要基地，而基地的建设是普及地学知识的重要组成部分，一个好的基地对于营造一个良好的学习实践氛围、宣传普及科普知识起到事半功倍的效果.

安徽省拥有地理和资源优势：①大型工程合肥地铁正在实施过程中，远景线网总长322.5公里，其中市区7条线路全长215.3公里，5条市域线路（含1条机场专用线）全长107.2公里；②巢湖是中国五大淡水湖之一，拥有丰富的水资源和湿地，但也存在水污染和塌岸等问题，巢北山区构造现象丰富、滑坡现象明显；③淠史杭灌区有梅山、响洪甸、佛子岭、磨子潭、龙河口五座大型水库；④安徽省目前已有各级地质公园14个，总面积达13万多公顷.其中世界级地质公园为黄山和天柱山，黄山为典型的花岗岩发育区，以圆滑的石蛋地貌为特征.天柱山由于超高压变质带的地质现象形成了天柱山独特的地貌奇观，成为国际地质学界的一个研究热点.另有国家地质公园：大别山（六安）地质公园、浮山地质公园、淮南八公山地质公园、祁门牯牛降地质公园、齐云山地质公园，省级地质公园：九华山地质公园、韭山地质公园、丫山地质公园、太极洞地址公园、马仁山地质公园和女山湖古火山地质公园.⑤安徽省煤炭资源的保有资源储量在全国居第7位，两淮煤矿保有储量250亿吨；⑥安徽省铜矿资源丰富，保有储量居全国第5位，而铜陵是中国的古铜都，冬瓜山铜矿是铜陵地区矽卡岩型铜矿床的典型代表；安徽省铁矿资源的保有储量居全国第5位，马鞍山凹山铁矿是长江中下游玢岩型铁矿床的典型代表.

2011年纳入合肥市的巢湖市，其境内的巢湖北部地区地质遗迹丰富，地质现象独特，是国际地科联三叠系殷坑组“金钉子”候选剖面所在地，是研究我国华南、华北地质构造与演化的重要场所，并且是国家基金委“地球科学人才培养野外教学实习基地”，在地质学界具有重要地位.巢湖地区不仅地层发育齐全，褶皱和断裂构造非常典型，加之沉积岩、火成岩和变质岩等三大岩类都有分布，各种金属和非金属矿床产出，因此从上世纪五十年代就成为许多地质院校野外教学实习的重要场所，每年有十余所至几十所院校地学专业来此实习.近年来每年到巢湖实习的学生更达到数千人次，涉及二十余所院校，在国内地学院校中极具影响.2008年被国家基金委列为中国三大地质学实习基地之一.作为工科院校普及地学知识，进驻现存的优质地质实习基地无疑是个良好的途径.目前，安徽建筑工业学院土木工程学院的勘查技术与工程专业、地质工程专业已与巢湖实习基地建立了联系，并已经有5届学生进行巢湖地质野外实习.但是工科院校地学知识的普及要不限于地质专业，应扩展到其他土建类专业上.其他土建类专业可在自己专业实习安排上，尝试安排一天时间让学生认识常见的地学现象.

因此，安徽建筑工业学院可依托本省优势资源，与有关单位形成对接，在合肥、巢湖、两淮、铜陵、马鞍山等地建立科普基地，以及利用好现有的优质地质实习基地，以便更好的普及地学知识.

2.4 建立科普实验室

高校有仪器设备、场地、信息资料等方面的优势，有条件采取多种多样的形式开展科普教育活动.以典型的地学标本、模型和精美的系列展板为依托，结合先进的地学仪器设备如电子显微镜、经纬仪和岩石三轴仪等，从“地球形成与演化”、“矿物”、“岩石”、“土壤”、“矿产资源”、“自然灾害与环境保护”和“工程地质问题”等7个方面来建设科普实验室.让学生走进实验室，亲身体验地学实验的魅力.科普实验室的建设为安徽建筑工业学院乃至同行学校和企事业单位相关领域的教学与科研提供重要的支撑条件和全面服务，实现最大限度的普及与资源共享.

2.5 编印科普教材，举办专业知识活动

地学类课程的实习在地质工程和勘查技术与工程专业较多，工科院校应积极支持地学类新专业建设和重点课程建设，编制地质实习等教程.相关教师应结合前述科普主题，还可编制符合全校范围使用的地学科普教材，一方面可以满足开设的地学公选课程学生使用，另一方面在科普活动展示时向全校学生发放.在此基础上，在全校范围内，举办各种形式的专业知识活动，举办与地学相关的技能综合应用、野外地质技能竞赛、地质标本鉴定和地学知识竞赛等几个单元的室内和野外技能比拼等.这为参加由中国地质调查局、中国地质学会地质教育研究分会主办的全国大学生地质技能竞赛做好准备，同时围绕大学生地质技能竞赛，积极鼓励和组织学生申报与地学相关的大学生科技创新基金项目.让学生从学习中真正实现地学知识的科普.

3 普及过程中遇到的问题

普及中会遇到各种各样的问题，如工科学校很少开设地学类课程、工程类专业的师生大多轻视地质基础课、展板主题选择和角度的把握、如何与实习基地所在单位形成对接、典型标本如何获取、如何采用多种手段多角度地展示科普成果、师资配置问题和如何能维持进行普及的管理机制等方面.这些问题还需要学校的师生员工一起开动脑筋、端正态度、发挥主观能动性，在今后的实施过程中加以解决.