矿物资源工程专业地质学基础与工程地质课程改革的探讨

马艾阳 段先哲 韩世礼 唐振平 喻清

摘要：在南华大学矿业工程学科整个课程体系中，地质学基础与工程地质课程所涉及的知识包括普通地质学、工程地质学和矿山地质学等，而所占课时比例是相对不足的。课时分配、易混概念区分、实验选择等就成了亟需解决的问题。本文主要围绕上述几个内容展开。

关键词：矿业工程学科；地质学基础与工程地质；课时分配；易混概念区分；实验选择

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）11-0110-03

一、现状

《地质学基础与工程地质》是具有核特色的矿物资源工程专业（又称为采矿工程专业，在下文中统一称为采矿工程专业）的一门理论性和实践性很强的学科基础必修课程。本课程包括普通地质学和工程地质学两个单元部分，其任务是使学生掌握普通地质和工程地质学的基本理论和地质工作的方法，新版培养方案增加了矿山地质学部分，因此，《地质学基础与工程地质》包括普通地质学、工程地质学和矿山地质学三个部分。

普通地质学是地质学类专业以及相关专业的专业基础课程。普通地质学课程包括全面介绍地球知识，介绍地球的动力类型和来源、运动过程和产物，地层地质年代、岩石矿物组成及特点，各种动力改造地表以及物质循环规律等内容。普通地质学是地、矿、油高校乃至部分综合大学中与地质、资源勘查工程、勘查技术与工程及地质学等本科专业的专业基础课[1]。

工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的科学，主要包括三个部分：（1）工程岩土学，论述土及岩石的物理性质、水理性质、力学性质，岩体结构特征，岩土体的分类及分级；（2）工程地质分析，介绍常见工程地质问题的类型、形成条件、影响因素及防治措施，分析不同建筑工程类型的常见工程地质问题；（3）岩土工程勘察，介绍岩土工程勘察分级、勘察阶段划分、常用勘察方法手段及勘察成果报告等相关知识。

矿山地质学是一门介于地质与采矿学科之间的边缘应用学科，研究矿床开采阶段为保证矿山有计划持续正常生产、资源合理利用以及扩大矿山规模、延长服务年限所需进行的各项地质工作的基本原理和方法。

在2014版教学大纲中，考虑到扩宽矿物资源工程专业本科生的知识面，缩减了该课程的学时数量，仅为56个学时，包括50个理论课时和6个实验课时。事实上，不论是南华大学，还是其他学校，其采矿工程专业均面临内容多、杂而学时少这个问题。表1是国内若干大学采矿工程专业的地质学相关课程设置情况。内容多、杂而学时少引发了一系列问题，主要包括课时分配、易混概念区分、实验选择和野外实习等。经过2年多的教学，获得了一些总结，下面将一一介绍。

二、课时分配

课程主要内容包括：地质作用所产生的各种地质现象；常见矿物、岩石的各种特征及其肉眼鉴定方法；常见地质构造的基本特征；研究建设地区和建筑场地中的岩体、土体的空间分布规律和工程地质性质；控制这些性质的岩石和土的成分和结构，以及在自然条件和工程作用下这些性质的变化趋向，制定岩石和土的工程地质分类；矿山地质工作介绍，矿产地质调查研究，矿产勘查中的矿床揭露，原始地质编录和矿产取样，矿产地质调查资料的综合及研究等。

通过一段时间的教学，我们进行了学时分配，尽量促使课时分配合理并使前后内容衔接，见表2。矿物和岩石（会穿插地质作用内容）放在第一个序列；紧接着，将岩石和土的工程地质性质（工程岩土学内容）放在第二个序列；然后，将地质年代及地层系统、地质构造、地形地质图及其阅读放在第三个序列，在这个序列中，会强调地质体的就位与三维特征，强化地球系统整体思想；矿山地质学部分放在第四个序列，前面三個序列的内容可以很好地为这部分内容铺垫；第五个序列主要包括工程岩体结构稳定性与变形破坏，以及各种环境（特别是采矿环境）所面临的具体工程地质问题和防控措施等。

三、易混概念区分

在实际教学过程中，难免会碰到这样一种情况，即相同名词或者相近名词在三门课程中存在不同的含义。在讲到这些名词的基本概念时，会强调其区别；在试卷中，也会尽量指明该名词的所属范畴。下面选取一些典型实例进行介绍。

原生与次生这两个名词在工程地质学和普通地质学上具有不同的意义。在工程地质学上，结构面可以分为原生结构面、次生结构面和构造结构面。原生是指结构面的形成与三大岩（沉积岩、岩浆岩和变质岩）的成因密切相关，即结构面与三大岩的形成有关。次生是指结构面在三大岩形成以后在外营力作用下产生。在普通地质学（确切地说，应该是构造地质学部分的内容）上，面理可以分为原生面理和次生面理两大类。原生面理包括沉积岩中的层理和韵律层及岩浆岩中的成分分异层和流面等[2]，即与沉积岩及岩浆岩的形成有关。次生面理是指变形变质作用中形成的劈理、片理、片麻理和各种破裂面，即与变质岩的形成有关。可见，原生与次生在工程地质学和普通地质学上差别非常明显。

产状这个名词在普通地质学里面的构造地质学和岩石学部分都有出现。在岩石学上，侵入岩的产状是指侵入体的形态、大小及其与围岩之间关系的总和[3]。在这里，产状是指形态和就位等。在构造地质学上，产状是指面状结构和线状结构的方位和空间状态，确切点，是指空间上的延伸方位与倾斜程度。可见，产状在构造地质学和岩石学上也有明显差别。

结构这个名词在工程地质学和普通地质学上具有不同的意义。在工程地质学上，岩体结构由结构面与结构体组成。在这里，结构更多是指不同尺度的断裂与裂隙，反映了岩体的本质。在普通地质学上，结构是指岩石中矿物颗粒本身的特点及颗粒之间的相互关系所反映出来的岩石构成的特征[4]。可见，结构在工程地质学和普通地质学上差别较大。

当然，还有更多的名词存在上述这种一词多义的情况。这种现象给学生对相关知识点的掌握带来了或多或少的困扰，应该反复强调。

四、实验安排

由于实验课时较少，仅为6个学时，故设计了3次实验课，包括常见矿物、岩石的肉眼鉴定，地质构造认识及罗盘的使用，地形地质图读图等。第一次实验放在第一个序列之后，培养学生对常见造岩矿物和典型岩石的认识能力，第二次和第三次实验放在第三个序列之后，分别培养野外面理/线理产状测量的动手能力和二维地质图到三维地质体空间分布的理解能力。

五、结语

对于矿物资源工程专业本科生来说，《地质学基础与工程地质》这门课程的学习是非常必要的，有助于理解矿产形成、矿产勘探、矿山开采相关的工程地质问题与解决对策等。在学时有限的情况下，合理分配课时是非常必要的；在教学内容多、杂的情况下，重点强调一词多义是必须的；实验安排也必须精简，在培养学生动手能力的同时，也必须加强学生对重难点知识的理解能力。只有不断地改革课程，才能顺应社会的需要、顺应时代的需要。

参考文献：

[1]窦斌，蒋国盛，段隆臣，高辉.非地学专业普通地质学野外实习存在的问题及思考[J].中国地质大学学报（社会科学版），2014：33-34.

[2]曾佐勋，樊光明.构造地质学[M].第三版.武汉：中国地质大学出版社，2008.

[3]卢良兆，许文良.岩石学[M].第一版.北京：地质出版社，2011.

[4]宋春青，邱维理，张振春.地质学基础[M].第四版.北京：高等教育出版社，2007.