浅谈如何在工程地质教学中培养学生的思考力

文/牛建东 中南大学土木工程学院 湖南长沙 410075

刘建新 中南林业科技大学涉外学院 湖南长沙 410200

浅谈如何在工程地质教学中培养学生的思考力

文/牛建东 中南大学土木工程学院 湖南长沙 410075

刘建新 中南林业科技大学涉外学院 湖南长沙 410200

思考力的本质是透过现象看到问题本质的能力，与工程地质教学目标是一致的。根据工程地质课程特点和现状的分析，通过互动式教学及学生宽度思维的养成，对培养学生的思考力是非常有助益的。也有利于培养学生独立思考和解决实际问题的能力，增强其实干能力，为后续的学习和工作打下一定的基础。

工程地质；思考力；教学改革

1、什么是思考力

思考力并不等于聪明，而是透过现象看到问题本质的能力，它和创造力是表里一体的能力。因此，在将两者综合起来进行研究讨论时，我们可以把它们称为 “独立思考和创造的能力”。[1]

构成独立思考和创造的能力的三要素可以定义为：发现问题的能力、解决问题的能力和永不言弃的精神！[1]这应该是大学教育中学生应该学到的最核心的素质之一。

工程地质作为一门专业基础课，有其工程地质的内在逻辑体系[2]。整个课程拥有课堂教学、室内实验、野外实习这样完备教学体系，因此应该肩负其培养学生这样能力的责任。

2、土木工程地质课程特点和存在问题

对于土木工程专业的学生，首先工程地质课程覆盖面宽，所涉及的地质学科领域多，如普通地质学、岩石学、矿物学、地史学、地层学、地貌学、构造地质学、第四纪地质、水文地质学、工程岩土学、工程地质学、灾害地质学等，这就造成了工程地质学课程内容多，概念多、知识面广的特点[3、4]。

其次，在教学难度大，老师最头疼的是课时偏紧，课堂教学34学时，需要把矿物、岩石、特殊土、地层与地质构造、地表水、地下水及不良地质现象中的崩塌、滑坡、泥石流、岩溶和地震，从概念到分类，再到简单的工程应用，内容包罗万象，重要的概念就上百个，让学生从几乎从零开始，构筑起完整的知识链，这的确是有难度的。

最后，教学以知识教育为主，与学生的互动不够。教学考核多以闭卷考试为主，考题的设置也是以填空、选择、判断、简答、读图和论述题为主，考核的重点无法避免以识记为主，针对学生的理解能力和独立思考的能力，试题所能提供的考核空间不够，更遑论创造力和其它综合能力。

因此，目前的工程地质教学现状和单向的教学模式，常常顺应了学生思维的惰性，而学生惯常的线性思维方式又阻碍了他们思维深度与广度的开掘。要提升学生的思考力，必须完成以下几方面的“转变”过程。

3、教学方式向互动式教学转变

首先应该在备课、整理教材，以及在教材的基础上重新构筑自己的观点，并思考如何将这些知识要点更通俗易懂地传授给我的学生。

讲义不应该是单向的，而是应注重与学生之间的对话交流。如果教师只是单向地向学生传授知识，学生就会感到被动。通过对话交流，学生会将自己的想法融入讲义的内容中，从而能够更深层次地理解并掌握知识要点。当然，我也从学生的提问中学到了许多新的东西。知性的对话最能刺激双方的思考，乐趣多多。

工程地质课程中难点是地质图的阅读，可以在课堂教学中，让学生先阅读在上台讲解，再让不同的学生上来补充，直到把整个地质图的内容都搞清楚。学生在讲解的过程中，老师可以不断的启发，这样大家都会集中精力把问题搞懂。

针对土木工程的学生，也可以设置一些开放性的问题给大家，比如边坡支护形式，可以让学生提出来到底有多少种支护形式，有一节课，针对一个顺层边坡支护方法展开的课堂讨论中，同学们一共提出了12种支护方法，然后我在针对同学们提出的方案一一解释每种方法的优缺点和适用性，这样同学们都感觉到很过瘾。，

4、思维方式的养成

在教学中，要让学生由“零敲碎打”式的线性思维向“条分缕析”式的宽度思维跃进，我一直强调地质学科的思维是通过现象的观察，到规律的总结，它的结论往往具有多解性、不确定性的特点，这与我们土木专业学生在力学学习中养成的确定解、唯一解习惯相冲突的，也造成了学生的困惑。因此要开拓了学生去面对复杂的现实世界的思维，要向宽度思维跃进。

工程地质教学目的是帮助学生根据土木工程学科的特点构成系统性和专业性兼顾的知识体系，帮助学生养成“一眼看破”的能力。爱因斯 坦 说：“Education is what remains after one has forgotten what one has learned in school.”（教育就是一个人把在学校所学全部忘光之后剩下的东西。）[1]我也认为教育的核心是帮助学生养成形成直觉，形成直觉首先要明白土木工程的核心问题。

那么土木工程的核心问题是什么？我觉得就如我们练武，练武的最高境界是打通任督二脉。土木工程的“任督二脉”是什么？我觉得（1）是力的关系，即荷载与抗力的关系；（2）是力与变形的关系。在讲解工程地质这门课，就必须要抓住这个核心来讲，因为这个内容是学生比较熟悉的。

在地质构造部分的教学过程中，如褶皱、节理、断层等内容时，结合理论力学和材料力学的知识来讲解，将整个地质构造形成过程的力学机制如张拉、挤压、剪切、扭转等讲清楚，这样同学更容易理解和记忆。

结语：

工程地质教学的目标和思考力的三要素非常契合，利用工程地质教学，帮助学生提高发现问题的能力、解决问题的能力和永不言弃的精神！有助于开拓学生的思维，激发学习兴趣，有利于培养学生独立思考和解决实际问题的能力，增强其实干能力，为后续的学习和工作打下一定的基础。

[1]上田正仁,陈雪冰(译).思考力:潮爆东京大学的思维公开课[M].中信出版社,2015.

[2]牛建东,刘建新.关于土木工程地质教学的一些思考[J].房地产导刊,2014(36).

[3]牛建东,刘建新.工程地质教学感悟之“物源”[J].住宅与房地产,2015(25).

[4]牛建东.刘建新.土木工程地质课堂实践教学方法探讨[J].中国房地产业：理论版,2012,12,总315期:230-230.

[5]徐林荣.牛建东.张旭芝.乔世范.PDCA质量管理模式在土木工程地质野外实习中的应用[J].长沙铁道学院学报：社会科学版,2010,11(1):118-121.

[6]王哲,陈东瑞,张勇.土木工程专业工程地质课程实践教学方法探讨[J].高等建筑教育,2010,19(4):125-127.

[7]潘文胜.工程地质学课程教学存在的问题及其教学改革[J].教育与职业,2008,9:87-88.

牛建东（1975-），男，安徽淮南人，中南大学土木工程学院，研究方向：工程地质教学与研究。