《工程地质学》教学中的工程特性与教学新方法探讨

赵洪宝，张嘉澔

（中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院，北京）

一 引言

《工程地质学》是属于《地质学》知识体系内的一门专业基础课，是采矿工程、地下工程及地下建设工程等专业的必修专业课[1]。该门课程的学习对于增强学生对土体和岩体两种建筑基础介质工程地质性质的了解具有重要意义，同时又是广大学生们应用所学工程地质学知识的解题、实习重要应用阵地。因此，讲授清楚工程地质学知识，改变工程地质学的抽象特点，通过改革教学手段提高学生们的学习兴趣，增加学生们对知识的掌握程度，探索具有时代特点的新教学手段是工程地质学教学中需亟待解决的迫切问题。

二 工程地质学课程的教学特点

《工程地质学》在学科门类上应属于《地质学》范畴。因此，该门课程除具有《地质学》的共同特点外[2-4]，还具有自身固有的特殊之处，主要表现在：

（1）《工程地质学》最突出的特点就是“工程”特性，这提高了对教学环节的设置要求。在大学本科的教学过程中，大多数专业基础课程是以纯理论讲述为主的课程，极少出现应用性极强的专业基础课。而《工程地质学》这一课程作为一门特殊的专业基础课，就表现出了极强的“工程”特性和应用要求，如在讲述完毕土和岩石的基础工程地质学性质后，紧跟其后的就是所学知识的应用与实践，如斜坡问题分析、活断层与地震、工程地质勘察等内容，都是对已学内容和知识的综合运用，同时也对野外工程识别的能力要求也较高，这就极大提高了对课程教学环节设置的要求。

（2）《工程地质学》涉及到的建筑介质复杂且特性相反，这增加了教师讲授难度和学生理解难度。《岩石力学》和《土力学》这样的专业基础课往往仅涉及一种建筑介质，如《岩石力学》的岩石和《土力学》的土；而《工程地质学》则涉及到了地壳内所包含的各类建筑介质，如岩石、土和介质中的液体、气体等，然而岩石的性质和土的性质是截然不同的，最突出的表现则是二介质力学特性研究中正负号的规定，截然相反；且工程地质学中最不可忽略的就是水等介质液体对介质物理、化学的作用。一门课面对三相介质、具有两种截然不同的理论，这增加了课程的讲述难度，更容易使学生们产生概念的混淆，这无形中增加了教师的讲授难度和学生的理解难度。

（3）《工程地质学》适用专业范围广，根据适用专业的不同，教学内容也必须侧重不同，这增加了讲授教师的适应能力和应变能力的要求。《工程地质学》适用的专业包括传统的采矿工程、地下建筑工程，还有新兴的新能源科学与工程、地下碳储集工程等专业，这些专业涉及到的科学问题针对的建筑介质和关键科学问题完全不同，故《工程地质学》课程体系和讲述内容也应适应调整。如采矿工程主要涉及岩石和矿山压力问题，则基础理论讲述应以岩石介质为主，水对介质的影响基本可以忽略；而地下建筑工程主要涉及到的介质是土，则基础理论讲述应以土介质为主，水对土工程地质性质的影响则必须重视；新能源开发专业主要涉及到不同埋深范围内能源开发通道的拓展和稳定，则应将岩石与土两种介质放在并重层次讲述，工程应用更应对地层内问题采用“深”与“浅”结合开展。

（4）《工程地质学》知识对学生们的想象和分析能力要求较高，这增加了讲授教师的教学难度和学生们的领会难度。《工程地质学》是集基础理论知识讲述与知识工程应用于一身的专业基础课，这就要求讲授教师既要把基础知识讲述清楚，又要充分结合工程实例，突出理论与生产实际工程的结合；这也要求学生们必须高效率的掌握老师讲授的基础知识，且具备无实物情况下运用知识分析具体工程问题的能力，更深层次的是于野外工程现场能够将工程问题归结为所学知识的应用上来。因此，这就要求讲授教师必须具有充足相关知识储备和良好的语言表达能力、工程问题分析解决能力；这就要求学生必须精力集中，以较高的学习热情投入到学习中来，具备较强的无实物分析能力和所学知识的综合运用能力，具备知识迁移和问题联想能力，这都是对《工程地质学》教学与学习环节提出的严峻挑战。

（5）《工程地质学》知识的时代性要求高，知识更新速度快、工程实例革新快，这增加了讲授教师的知识更新能力和紧贴生产实际方面的要求。《工程地质学》是以解决生产实际问题为出发点的专业基础课，其知识体系中基础知识部分具有明显的经典性特性，而工程实用与解题应用部分章节则具有明显的时代性，该部分内容要求讲授教师要根据不同时代工程发展的实际情况，及时更新相关知识和工程实例，并要紧扣工程实例的发展趋势和发展方向，有重点的、及时地更新相关知识，使之能够适应未来《工程地质学》面对对象的各项要求。因此，这就给讲授教师提出了及时扩充知识储备、及时更新知识结构、及时掌握行业发展动态、及时了解行业新进展、更多涉猎未来发展方向等方面的要求，也对讲授教师授课内容与科学研究工作提出的新的更高要求。

三 《工程地质学》授课对象的特点分析

进入新时代的新阶段后，各个大学都面对着个性十足的新一代大学生，在这些“新大学生”身上暴露出了许多新的特点[5-6]，这其中既包括有利于知识学习的优点，又包括可降低学习效率的缺点。作为授课教师必须充分把握“新大学生”的特点和心里特征，才能有的放矢、因材施教，提高授课效果。

（1）“新大学生”最突出的特点之一是缺乏“奉献意识”，表现为对艰苦专业不感兴趣、不能适应。采矿工程、地下工程及地下建设工程等专业是传统意义上的“艰苦专业”，未来就业后的工作环境可能与新时代大学生的要求存在一定差距，这就导致了新大学生对类似专业不感兴趣，对类似专业涉及课程的抵触和拒绝，表现为类似专业课堂教学效果差、学生学习效率低、学生转专业要求高、专业课不及格率高，等等。

（2）“新大学生”最突出的特点之一是自我意识强，凡事以自我为中心，包括在上课学习环节。新大学生的强烈自我意识是“独生子女”导致的必然产物，是时代造就的新特点，主要表现在凡是从自我角度出发考虑问题，要求他人适应自己、要求环境适应自己、要求外界条件适应自己。课堂环节和知识学习上则表现为：要求知识对自己要有吸引力、要求讲课内容对自己的“胃口”、要求提供的教学实例自己感兴趣、要求任课教师对自己有“眼缘”，否则极易表现出明显的课堂气氛沉闷、学习兴趣不高、学习效率低下等。

（3）“新大学生”最突出的特点之一是“新”，这个层面包括两层次意义，即本质新和更新快。目前，各个学校招收的大学本科生都是“00”后，这是新世纪的第一代人，他们的身上无处不体现出明显的“本质新”这一特点，包括新的穿衣打扮、包括新的行为方式、包括新的处事方法、包括新的思维活动等；而除了本质新外，更新快也是一个显著特征，主要表现为这代大学生对外界新事物接收快、接受快、融入快、更新也快。课堂环节和知识学习上则表现为：对新知识认知快、对新实例进入快、对新体系融入快，这是有利于教学的一面；而若知识稍微经典枯燥、工程实例略微陈旧，则很快表现出课堂不活跃、精神不集中、学习不认真等情况。

（4）“新大学生”最突出的特点之一是“不含蓄”[7-8]，即直抒胸臆而毫无任何忌讳。含蓄一直以来被认为是中华民族的传统美德，是我们一直引以为豪的民族特点。但随着时代的发展和中西文化的交流、交融，“新大学生”们越来越缺乏含蓄的特点，甚至“直率”的令人尴尬，如表达满足情绪时的兴高采烈、表达不满情绪时的直截了当、反映存在问题时的毫无顾忌、处理问题时的行为乖张，等等。课堂环节和知识学习上则表现为：感兴趣的内容课堂提问过多甚至影响正常教学秩序、不感兴趣的内容直接选择“课堂休息”甚至逃课、直接指出授课教师讲课过程中存在的瑕疵、直接表达对授课教师的不满，等等。

四 《工程地质学》教学技术与方法探讨

时代在前进，科学知识也在不断的进步和发展，加之新时代的大学生也具有明显不同于以往学生的独特个性和显著特点，这均要求我们必须不断的更新教学方法和教学手段[9]，以提高学生们的学习兴趣和学习效率。对于《工程地质学》这类传统应用性学科，应尽量做到以下几点：

（1）要不断更新“学生特点”知识库，以适应学生们的“发展”。虽然《工程地质学》是经典的课程体系，但其面对的授课对象却是“三年一代人”的新新人类大学生，他们的思维已经发生了明显的变化，思考问题的方式方法已明显异于以往，解决问题的入手角度也明显区别于以往，这些新的变化还将不断变化并伴随于整个课程的教学过程中。因此，要想提高学生们的课程学习兴趣和课程学习效率，掌握授课对象的心理变化和思维变化是第一要务。只有准确把握这些变化，才能有的放矢，才能精准施教，才能事半功倍，才能不断的提高授课效果，才能不断的提高学生们的学习效率，并最大程度适应“新大学生”们表现出的新要求。

（2） 要不断更新“工程实例”去适应学生们的“求新欲”。《工程地质学》自成为一门新学科以来，就承担着解决工程建设领域复杂地质问题的重任，这就导致了各新工程涉及到的工程地质问题不断的融入到《工程地质学》的知识体系中，以往传统的经典实例已无法适应新的科学知识，再用之也无法表征该类新的工程问题的特点，故更新课程中的工程实例是课程知识体系发展进步的需要；而21 世纪的大学生是“新新人类”，他们对知识的理解和接受效率受知识新颖程度的直接影响，再用以往相对陈旧的经典工程实例讲授相关知识，将会加大降低学生们的学习热情，将无法激发学生们的求知欲，故以“与时俱进”的工程实例剖析《工程地质学》的经典知识，是新时代大学生们的强烈要求，并最大程度避免被“新大学生”们直抒胸臆。

（3）要不断更新“教学手段”去适应学生们的“求变欲”。《工程地质学》是一门解决现场生产实际问题的基础学科，其具有经典性和时尚性特点。所谓“经典性”指的是该学科的理论体系的经典性，这是强力支撑这门学科独立的基础，具有强烈的真知属性；所谓“时尚性”则指的是该门学科对新出现工程地质问题的适应性，这是保障该门学科永葆青春的动力所在。因此，学生们在学习该门课程时将面临矛盾心理，既要敬畏经典又期待变化，这就要求广大任课教师必须运用恰当的教学手段适应这些新的要求，对于经典知识的讲授，要注重板书、推导等经典教学手段的运用与保持；对于工程实例，要注意三维影像、动漫和数值技术的运用，使新知识有新手段去适应教学的新要求，特别是对于那些需要学生亲自动手参与的问题分析、实例解析，最好可以结合3D 打印类新技术，使学生亲自参与其中，以增加学生们的感性认识，并最大程度地适应“新大学生”们的本质新特点。

（4）要不断更新课程“知识体系”去适应学生们面对的“就业形势”。21 世纪已经吹响了向“深地、深海、深空”进军的号角，学生们将来的就业方向也将更多的涉及到这些新的领域。进入“三深”领域后，《工程地质学》将面临更多新问题，如深地、深海的工程地质学问题，深空的介质属性问题等。因此，要不断的将发布出来得新发现和新研究成果补充到课程的知识体系里去，使学生们现在开始就可以在知识体系里接触、理解“三深”领域的学术前沿和研究动态，使他们对将来可能涉猎的工作环境、研究对象具有初步的认识和了解，在调动他们学习兴趣的同时，实现对新知识的普及，使他们在学到新知识的同时，了解一部分“就业方向”的新动向，达到教学事半功倍的良好效果，并最大程度地适应“新大学生”们的更新快特点。

五 结语

《工程地质学》是复杂的基础应用学科，是诸多专业的学科基础。如何教授好该门课程，在最大程度上提高学习效率，为学生们夯实专业基础、扩展学术视野，是广大授课教师的责任和义务。随着目前新兴教学手段的不断兴起，我们也具有的提高教学水平的深厚可用资源和广阔实战舞台，只要能够充分调动可用的教学资源和教学手段，相信《工程地质学》的事情一定能够干好！