浅析工程地质课程的特点与教学方法

谢涛

（重庆交通大学河海学院，重庆 400074）



浅析工程地质课程的特点与教学方法

谢涛

（重庆交通大学河海学院，重庆 400074）

摘要：文章分析了工程地质课程的基本特点，在此基础上，总结了该门课程教学中需要特别注意的问题，以及学生学习该课程的方法，其结果对从事工程地质教学的青年教师具有一定的借鉴意义，同时对学生的学习具有指导意义。

关键词：工程地质；教学方法；课程特点

引言

顾名思义，工程地质从字面上理解包括两层含义：一是工程；二是地质。此处的工程指的就是人类工程活动，根据行业功能可以分为交通运输工程、水利水电工程、矿业工程、化工冶炼工程、城镇设施工程、国防基地工程、灾害防治及环境保护工程。而地质是一门以地球为研究对象的学科，主要研究地球的物质组成、结构构造、地球形成与演化历史以及地球表层各种作用、各种现象及其成因。由于目前所有的人类工程均建造上地壳浅表层，工程建筑与地质体之间必然存在相互作用，因此工程地质是一门研究的学科是高校中土木、水利等工程专业的学生的必修课程，文章简要介绍了该门课程的特点，并分析了针对该门课程的教学中需要注意的问题，以及学生对该门课程的学习方法。

一、工程地质课程特点

纵观全国高校，工程地质作为一门专业基础课，其授课对象主要为大一、大二的低年级学生，且属于公共课范畴，即与工程相关的专业均需学习该课程。如我校土木工程学院的道路工程、桥梁工程、隧道及地下工程、建筑结构工程4个专业采取大类招生，这4个专业的学生将在大一下学期学习该门课程，而河海学院的水利水电工程、港口航道与海岸工程2个专业将在大二下学期学习该门课程。由于课程性质的限制，学生在学习该门课程的时候并没有掌握相应的工程结构方面的专业知识，导致学生很难完全理解工程活动与地质环境之间的相互制约关系。具体而言，该门课程具有以下一些特点。

（一）新概念、新名词多

工程地质学是一门以地质学理论知识为基础的应用性学科，因此该门课程会涉及到许多地质学中的基本概念、名词等。如矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩、地质作用、岩浆作用、变质作用、地壳运动（构造运动）、地震作用、风化作用、地质构造、产状、褶皱、断层、节理、地层、岩体、结构面、岩溶、崩塌、滑坡、泥石流、地下水、潜水、承压水等。由于涉及的概念非常多，且每个概念下面还牵涉到许多次一级的概念，如褶皱又可分为背斜、向斜两个基本类型，而按轴面产状还可分为直立褶皱、倾斜褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱等。因此在教学过程中就必须将每个基本概念都讲解透彻，这是利用理论知识分析具体工程问题的基础。

（二）理论与实际结合紧密

工程地质是一门理论与实际联系得很紧密的课程，它是直接为工程建设服务的学科。在掌握地质学方面的理论知识的基础上，学生还必须掌握地质环境对工程的影响。如三大类岩石各自的工程地质特征、节理的统计与工程的关系、褶皱对工程建设的影响、断层与地震与工程建设的关系、地下水对工程的影响、岩体的工程分类以及常见的不良地质现象（崩塌、滑坡、泥石流、岩溶）的危害与治理等。因此在教学过程中，讲解完每个理论知识点后，还需要做专题分析，对每个地质学基本概念可能引起的工程问题进行定性与定量的评价。如作者在讲解沉积岩时，不仅讲解了沉积岩的形成原因与过程、物质组成、结构与构造、常见的沉积岩等理论知识，还重点对学生讲解了沉积岩的工程地质性质，使学生明白沉积岩中的硅质、钙质碎屑岩类具有较高的强度；化学岩类虽然强度比较高，但是如果岩溶现象特别发育的情况下将对工程带来许多不利影响（石芽地基、地面塌陷、渗漏问题等）；而粘土岩类遇水容易软化，常构成软弱结构面，边坡岩体将沿之破坏。

（三）不同专业具有不同的侧重点

由于工程结构型式、规模的不同，地质环境对工程活动的影响也将不同。针对我校的专业设置，与工程相关的专业主要可分为土木和水利两大类，我校根据土木大类专业，以及水利水电工程、港口航道与海岸工程的专业特点，将工程地质课程分为公路工程地质和水利水电工程地质两门课程，所用教材分别为窦明健主编的公路工程地质和杨连生主编的水利水电工程地质。针对不同的专业，授课时作具体工程问题分析的侧重点也将不一样，水利类专业将重点分析坝基稳定性问题和库坝区渗漏问题，而土木类专业重点分析路基、桥梁、隧道的工程地质问题。同时我校还针对测绘工程、交通工程专业开设了工程地质选修课，由于这些专业的学生的工程基础知识偏弱，且绝大多数学生在未来并不会直接从事工程建设规划、设计、施工工作，因此授课的侧重点也将不同，重点分析了地基、边坡的工程地质问题。

二、教学建议

（一）理论、实验、实习相互结合

如前文所述，该课程是一门理论与实际结合得很紧密的课程，因此在教学过程中，除了课堂的理论教学外，还需进行一定的实验、实习教学，如我校就开设了8个学时的实验教学，主要讲解内容为矿物、岩石、地质图三方面的内容，通过实际的矿物岩石标本，使学生对各种矿物与岩石有了感性认识，同时可以根据矿物的物理性质，如形状、颜色、条痕、光泽、硬度等对矿物进行鉴别，以及根据岩石的物质组成、结构构造特征识别不同岩石。利用实际的地质图教会学生读图的方法，使学生掌握地层岩性以及各种地质构造在图中的表示方法。再此基础上，我校还安排学生前往重庆市北碚区观音峡背斜进行为期半天的野外地质实习，使学生将课本上学习的知识与实际联系起来，通过现场教学，使学生明白了背斜的野外识别方法，各种岩石的识别方法，断层与岩溶的基本特征，以及各类工程如桥梁、隧道及一般工民建筑物与地质环境之间的关系。

（二）增强青年教师的工程经验

目前从事工程地质教学的青年教师多为刚走出校门的年轻博士，部分青年教师求学期间的主要精力用于课题研究。在面对教学任务时，关于工程地质课程的理论知识没有太大的问题，但是实际的工程经验却相对欠缺。基于此，必须提升青年教师处理工程实际问题的能力，因此我校也有相关的政策支持青年教师前往工程单位锻炼实习，力争让学生在短期内获得一定的工程经验，从而提升青年教师的教学能力。

（三）主次分明、定性分析为主的教学方法

我校的工程地质课程学时偏少（公路工程地质和水利工程地质的理论课分别为32学时和28学时），但是该门课程涉及的内容却比较繁多，因此在授课时一定要做到主次分明，作者在教学过程中重点讲解了矿物岩石、地质构造、地质灾害、地质图、地质年代几个专题，让学生首先掌握地质方面的基础知识。而坝基稳定性问题、库坝区渗漏问题、路基桥梁工程地质问题等内容则讲解得比较简略，这主要是由于学生在大三的专业课程学习时也会涉及到这些内容。同时在讲解工程地质分析方法时，重点讲解了定性分析方法，如在讲解边坡稳定性时，主要讲了赤平极射投影方法，而省略了极限平衡分析法及有限元数值计算等定量计算方法，因为上述方法在大三的土力学和岩石力学等课程中有所涉及。

三、学习方法

（一）注重相关术语的对比与总结

由于本门课程涉及的概念、术语比较多，学生在学习时一定要注意学会归纳总结，将一些类似的概念进行归纳总结，对比记忆，如将节理、层理、片理、劈理、解理、页理，层面、断层面、节理面，冲积物、洪积物、坡积物、残积物，岩层、地层、岩体、岩石等各自归为一组，进行对比记忆，方便对地质基础知识的掌握。

（二）注重后期知识的回顾

由于学生在学习该门课程时，很多专业课程还没有学，导致在分析具体的工程地质问题时，部分学生对此的理解不够深入。这就要求学生在大三或大四学完相应的专业课程后，再返回来温习该门课程的相关知识，这将取得意想不到的学习效果。比如，针对水利水电工程专业的学生在大三学习水工建筑物这门专业课程时，便可再将工程地质的相关知识联系时，如坝基稳定、渗漏问题等。这些在当时工程地质课堂上可能理解得不够透彻的内容，当学习完水工建筑物后，学生若能返回来对工程地质中的相应内容进行温习，那么学生一定会受益匪浅。

四、结束语

文章总结工程类专业均需学习的专业基础课程——工程地质的基本特点，主要包括以下三个特点：（1）新概念、新名词多；（2）理论与实际结合紧密；（3）不同专业具有不同的侧重点。基于此，得到在教学过程中需要注重以下问题：（1）理论、实验、实习相互结合；（2）增强青年教师的工程经验；（3）主次分明、定性分析为主的教学方法。最后对学生学习该门课程的方法进行了简要评述，建议学生在学习中需：（1）注重相关术语的对比与总结；（2）注重后期知识的回顾。

参考文献

［1］杨连生.水利水电工程地质［M］.武汉：武汉大学出版社，2004.

［2］窦明健.公路工程地质［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［3］王思敬.论人类工程活动与地质环境的相互作用及其环境效应［J］.地质灾害与环境保护，1997（1）：19-26.

中图分类号：G642

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）14-0095-02

作者简介：谢涛（1986-），男，土家族，重庆黔江，重庆交通大学，讲师，博士，岩土与地质工程。

Abstract:This paper analyzes the basic characteristics of engineering geology course，and on this basis，it concludes the problems need to be paid special attention to in the course of teaching and the methods of students learning the course.The result has certain reference significance for the young teachers and has a guiding significance for students.

Keywords:engineering geology；teaching methods；course characteristics