面向国家发展需求的《环境地质学》课程教学改革探讨

张 毅

（兰州大学地质科学与矿产资源学院 甘肃·兰州 730000）

地质环境是各种自然资源的提供者，也是人类生产、生活与从事各种社会活动的空间场所。随着世界人口增长、资源短缺和全球经济不断发展，地质环境问题日趋严重，引发灾难的频率、复杂性、范围和破坏能力也相应的急剧增加，直接威胁人类生命和财产安全，造成重大损失。地质环境问题遍布全世界，我国是世界上地质环境问题种类最齐全、分布最广泛、危害最严重的国家之一，日益频发的地质环境问题使得人类、社会-经济/文化面临巨大风险。

2013年国家提出“一带一路”倡议，提出为国际间互通有无架设了一条现代化发展之路。2018年3月第十三届全国人大一次会议将“国土资源部”职责整合，组建“自然资源部”，充分体现了当前国家新的战略规划。习近平总书记在2016年指出：“向地球深部进军是我们必须解决的战略性问题”，党的十八大和十九大把城镇化提升到国家发展战略，2017年李克强总理也在国务院政府报告中强调：“统筹城市地上地下建设，加强城市地质调查”，环境地质问题研究已经成为国家城镇发展需要解决的首要任务。习近平总书记在2018年10月10日主持召开中央财经委员会第三次会议上强调：“加强自然灾害防治关系国计民生，要建立高效科学的自然灾害防治体系，提高全社会自然灾害防治能力，为保护人民群众生命财产安全和国家安全提供有力保障”。因此，国家发展战略的实施急需大批环境地质学方面专业人才，急需加强环境地质学教学，培养地理学、地质学和环境科学的综合性人才势在必行。

1 课程设置需求

如何正确认识地质环境，理解和面对地质环境问题？面对地质环境问题应采取怎样的措施或方法进行自救或互救？如何减轻地质环境问题的危害和损失？这一系列问题是环境地质学的核心，课程将针对这些问题，首先总体介绍环境地质学形成的背景和研究主题，阐述环境地质学基础理论，从地球系统科学角度解释地质环境，地质环境问题的类型和防止途径，以及我国面临的主要地质环境问题；然后为了拓宽基础，围绕每一种地质环境问题开展分述，详细介绍相关概念、类型、我国的地质环境问题分布、成因和发生机理以及防治措施等。国内外许多大学都开设了《环境地质学》或类似课程，并广受欢迎，对于提高学生的科学认识、综合分析、风险管理能力等具有重要作用。大学通常在大三开设此课程，考虑到一些学生在此之前并未修读关于地质学的课程，地质学基础比较薄弱，可以说是零基础。所以，在设置课程内容时，需要重点先为学生设置有关地学课程，讲授地球的物质构成、地质运动、地质构造、地震和火山等地质学基础知识。另外，还需要针对此课程设置一些实践学时，通过带引学生去往野外直接观察地层剖面、地质结构、泥石流、滑坡、地裂缝、地面塌陷等地质灾害治理现场，从而让他们更为深刻理解并掌握该课程知识点。

传统环境地质学目前主要集中于课堂相关理论的讲述，并且以教师授课为主，这严重影响了课堂效率和学生学习的主观能动性，学生对于现实中的地质环境问题没有具体印象，无法提升其课堂兴趣。而且目前该课程教学专业多为地质学专业，教学内容侧重于地质学专业理论，对于环境专业联系不大，而且实践教学较少，缺乏多学科交叉技术和理论。为了充分调动学生兴趣，提高学生综合素质和国际竞争能力，急需开展《环境地质学》教学改革，引进先进教学理念，综合野外实践教学和课程思政教学，充分发挥工程地质学、自然地理学、人文地理学、环境科学、遥感科学以及先进的IT技术科学等学科交叉优势，跨学科交叉思考分析的综合技能，提升学生对地质环境问题的认知，培养具有实际应用能力和国际视野的创新性和应用型人才。

2 环境地质学课程建设与教学改革目标

地质环境问题直接威胁人类生命和财产安全，造成重大损失。正确认识和理解地质环境问题的原因、过程及其影响，减小对人类生产生活的影响和损失，促进人与地质环境协调发展是当前面临的重要课题。

《环境地质学》是一门由地球科学、社会科学、环境科学以及现代科学技术基础上发展而来的交叉学科，其主要研究了自然地球系统中的水圈、大气圈、岩石圈及生物圈，以及人类活动和自然系统互相作用和发展演变过程。该课程教学内容涉及到了基础地质学、地球化学、环境工程学、环境科学、工程地质学、水文地质学等多门学科知识，重点关注环境系统中化学、物理、生物间的相互作用，偏向于人类活动对于自然环境带来的影响，比如因为人类活动而带来的崩塌、滑坡、地面塌陷、海水入侵及土壤污染等，这都是对人类的长远发展具有巨大影响的重大环境问题，同时针对上述环境问题提出相应的解决措施。《环境地质学》是一门环境科学和工程专业的专业课程，课程开设的主要目的是为让学生通过学习，了解地质资源开发利用和地质环境问题间存在的关联，了解形成地质灾害的原理、分布规律、预防和防止方案，培养学生对改进、利用、保护地质环境的思维意识及防灾意识。因此，本课程改革旨在进一步提高学生对地质环境问题及其对人类的影响、人类活动对地质环境的影响和人与地质环境的协调发展的认识和理解，通过实践教学和启发式教学，加强培养学生独立思考、全面思考及应用所学知识解决具体问题的能力。

3 课程改革方案

3.1 教学内容优化

在备课阶段，查阅大量资料，与相关学课教师讨论，掌握学科最新发展动态和需求，丰富和精炼课堂内容。课堂讲授要注重案例教学，结合课堂所要讲授的地质环境问题，以典型社会事实案例为主题，详细分析相关地质环境问题的特征、类型、形成条件、发生机理、时空分布和防治方式，并适当加入课程思政的教学思路。例如在讲解“地震”这一章内容时，以2008年汶川地震为主题，通过学生在地震时的个人经历描述提升问题讨论和学习兴趣，利用地震期间的相关灾害和救援事件的照片引导学生关心自身周边与自己密切相关的地质环境问题，引起对人类命运共同体和个人社会责任感的思考，进一步结合汶川地震的危害对地震要素、特点、形成机理、发生原因和地震防范等进行典型案例和全国乃至全球地震相关特点的讲述，注重表述的语言、语气和用词。

3.2 启发式、探究式教学

为了调动和培养学生自主学习、独立思考、综合思考及利用所学知识解决问题的能力，采用启发式、探究式教学方式。首先根据教学内容的进度和要求，在每节课针对典型地质环境问题案例凝练出与当前实际紧密结合的讨论主题，向学生讲解主题含义及需要思考和解决的问题，然后让学生课后以小组为单位，查阅文献资料，了解该地质环境问题的产生背景、形成的原因及存在的问题，并尝试提出解决问题的办法。以此来提升学生自主思考的能力，锻炼其查阅资料、总结资料的能力，培养其逻辑思维，从背景—特点—形成条件—发生过程—危害方式—预防，形成整套的调查、思考和解决地质环境问题的能力。

3.3 翻转课堂混合式教学

通过启发式、探究式教学，完成了学生的概念和问题探索，进一步翻转课堂，进行学生展示和应用及师生讨论混合教学。学生以小组为单位对自由探索成果进行PPT汇报展示，教师基于课程知识点引导汇报小组和听众进行讨论交流。教师融入学生探讨中，对于学生讨论中遇到的问题，给予及时帮助，引导学生改正对知识的错误认知，补充知识的理解缺陷，真正把学生推到学习的主体地位。同时，通过观看其他学生和小组的展示，学习其总结知识、解决问题和演讲的优势，弥补自身不足。学生在此过程中领略自主学习的乐趣和成就感，增强自信心。

3.4 野外体验和实践教学

知识和能力来源于实践，实践是检验真理的唯一标准。利用本课程建设团队老中青教师结合的优势和相关科研项目“产—学—研”应用需求的便利，以兰州市附近典型地质环境问题为案例，进行野外体验和实践教学，通过野外观察和感受实际地质环境问题，辅以教师对问题的讲解，加深学生对地质环境问题的特点、危害、形成条件、发生机理等的认识和理解。通过对已有地质环境问题防治工程的参观和讲解，培养学生思考和解决实际问题的能力。

3.5 课程考核标准改革

大学课程以往的考核方式大多数是闭卷考试，一般是60%的期末考试成绩与40%的平时考勤成绩组成。因为《环境地质学》课程内容涉及面较广，知识点较多，学生死记硬背是无法取得良好的学习成效的。可以把该课程的成绩构成改动成50%的期末考试成绩与50%的平时考勤成绩，后者主要包括学生日常出勤率、课堂表现、课后作业完成情况、小组探讨发言积极性等。另外，期末考试也可以采取开卷方式，让学生自带资料入考场，试题主要是主观分析题型，例如针对西南喀斯特石漠化治理、土壤污染防治、水资源开发利用、矿产资源开发利用等当前国内外都重点关注的环境问题。通过合理设置考试题型，对学生是否已经理解并真正掌握了地质环境问题形成的原理、分布规律、预防治理方式等多方面进行检验，考查学生是否可以灵活运用所学知识来分析并化解今后工作中可能会遇到的地质问题。

4 结论

培养具有多学科知识和技能的环境地质学综合性人才，符合我国多个发展战略和社会人才的需求，也是新的学科增长点。环境地质学课程的建设和教学改革也应当受到高校地质类和环境类专业教学的重视，着力于培养具有地质学、地理学和环境科学综合知识的实践性人才。国家发展需求下的环境地质学教学核心是培养学生认识、分析和解决地质环境问题的能力，环境地质学的课程建设和教学改革应当兼顾理论与实践教学的各个环节，在课堂教学过程中发现和解决问题，优化教学内容，开展启发式、探究式教学，并结合翻转课堂混合式教学以及野外体验和实践教学，达到夯实基础、培养自主学习、强化全面思考问题应用所学知识解决地质环境问题的能力。