煤炭院校水文與水資源工程專業(yè)工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)改革初探

煤炭院校水文與水資源工程專業(yè)工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)改革初探水文與水資源工程專業(yè)是伴隨著高等教育的發(fā)展和國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求而發(fā)展起來的。至2014年，全國大約有48所院校開設(shè)了水文與水資源工程專業(yè)，其中煤炭院校（隸屬原煤炭工業(yè)部）有7所，這些院校的水文與水資源工程專業(yè)幾乎都是由過去的水文地質(zhì)專業(yè)發(fā)展而來的[1]。眾所周知，水文與水資源工程專業(yè)、水文地質(zhì)專業(yè)分屬于不同的學(xué)科門類，前者屬水利工程，后者屬地質(zhì)資源與地質(zhì)工程。從學(xué)科對專業(yè)人才的定位來看，由于二者培養(yǎng)要求和培養(yǎng)目標(biāo)的差別，導(dǎo)致了課程設(shè)置的不同。因此，對于煤炭院校從事水文與水資源工程專業(yè)的教育工作者來說，教育教學(xué)如何既能秉承學(xué)科傳統(tǒng)特色優(yōu)勢，又能滿足未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對該專業(yè)人才的需求是亟待解決的一大問題。

工程地質(zhì)學(xué)是水利工程、土木工程、地質(zhì)資源與地質(zhì)工程等學(xué)科的一門較重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。它是研究人類工程建設(shè)活動與自然地質(zhì)環(huán)境相互作用和相互影響的一門地質(zhì)科學(xué)，是以地學(xué)學(xué)科的理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)學(xué)、力學(xué)的知識和工程學(xué)科的技術(shù)與方法，來解決與工程規(guī)劃、設(shè)計、施工和運營有關(guān)的地質(zhì)問題[2]。由于工程地質(zhì)學(xué)涉及內(nèi)容多，概念廣，實踐性很強(qiáng)，且學(xué)生缺乏必要的實踐經(jīng)驗和機(jī)會，因此，如何在有限的教學(xué)時間內(nèi)合理安排教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生既能牢固掌握工程地質(zhì)學(xué)的基本概念及基本原理，又具備分析工程地質(zhì)條件、解決工程地質(zhì)問題的能力，是一個值得探討的問題。筆者結(jié)合近年來在工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)與實踐經(jīng)驗，針對目前工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)中存在的問題，就如何提高水文與水資源工程專業(yè)工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果進(jìn)行探討。

一、煤炭院校水文與水資源工程專業(yè)工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)存在的問題

（一）課程內(nèi)容多，授課學(xué)時少

根據(jù)國家高等教育對人才培養(yǎng)的要求，近些年來，多數(shù)院校在培養(yǎng)方案的制定上存在著向公共課傾斜的現(xiàn)象，這使得專業(yè)課學(xué)時被不斷壓縮。主要表現(xiàn)在課程學(xué)時少，尤其是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。過去動輒幾十學(xué)時乃至上百學(xué)時的課程，現(xiàn)在多為32～48學(xué)時。在多數(shù)煤炭院校中，水文與水資源工程專業(yè)開設(shè)有基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)、礦物巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等課程，具有一定的地學(xué)背景。即便如此，工程地質(zhì)學(xué)課程仍涉及工程巖土學(xué)、工程動力地質(zhì)作用、巖土工程勘察等方面的內(nèi)容，這使得該課程教學(xué)內(nèi)容繁雜，教師上課難度增大。在此情況下，如不進(jìn)行課程教學(xué)改革，教師就無法很好地完成相關(guān)內(nèi)容的講授；同時學(xué)生對專業(yè)領(lǐng)域知識的學(xué)習(xí)也將停留在較淺的感性認(rèn)知階段，不能理解機(jī)理性的問題，更不能深刻地認(rèn)識該課程在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用，這勢必對學(xué)生未來就業(yè)產(chǎn)生不利的影響。

（二）教學(xué)方法單調(diào)

工程地質(zhì)學(xué)課程基本概念和基本原理較多，同時該課程又具有很強(qiáng)的實踐性，因此，單一的多媒體或板書授課模式很難調(diào)動學(xué)生的積極性。加之個別教師實踐經(jīng)驗不足，存在照本宣科的現(xiàn)象；而個別教師授課又完全脫離指定教材，這些都容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)心理。此外，課程中涉及的一些教學(xué)內(nèi)容，諸如崩塌、滑坡等災(zāi)害的形成機(jī)理及演化過程等比較抽象，單純在PPT中以圖片形式展示，不能很好地呈現(xiàn)，學(xué)生缺少感性的認(rèn)識，這在一定程度上挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

（三）實踐環(huán)節(jié)薄弱

近些年來，隨著高校的不斷擴(kuò)張，教學(xué)資源的投入問題已經(jīng)成為高校普遍面臨的問題。具體到實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)兩個方面：一方面野外實踐場地或基地功能缺失，滿足不了野外實踐教學(xué)的需求；另一方面學(xué)生人數(shù)與設(shè)備臺套數(shù)不成比例，同時也存在部分試驗儀器無場地安放的尷尬局面，導(dǎo)致部分試驗無法開出，學(xué)生動手能力得不到培養(yǎng)。此外，還存在實驗教學(xué)方式和時間不靈活等問題。目前多數(shù)院校的室內(nèi)實驗都是教師準(zhǔn)備好試驗后，學(xué)生在制定的條件下按照實驗指導(dǎo)書進(jìn)行，學(xué)生真正思考的較少，部分學(xué)生既不動腦也不動手，而是依靠同組其他同學(xué)來完成實驗，這不利于學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，容易導(dǎo)致學(xué)生實踐能力不足或喪失。

（四）考核方式單一

考核成績比例分配不合理，多數(shù)院校該課程考核成績都是由期末考試成績（約占70%～80%）和平時成績（占20%～30%）組成，而平時成績又多以上課出勤率、課外作業(yè)以及實踐環(huán)節(jié)表現(xiàn)等形式存在，其中上課出勤率占主導(dǎo)地位。這樣難免會存在一些學(xué)生到課不聽課，考前突擊且考分很高的現(xiàn)象。此外，考核的內(nèi)容也不夠全面，多側(cè)重于理論知識，往往忽視學(xué)生動手能力的考核，最終導(dǎo)致校內(nèi)所學(xué)知識與實際工作脫節(jié)，不利于綜合人才的培養(yǎng)。

二、課程教學(xué)改革探索

針對當(dāng)前教學(xué)過程中存在的問題，結(jié)合近年來的教學(xué)和實踐經(jīng)驗，提出從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)環(huán)節(jié)等幾方面對課程教學(xué)進(jìn)行改革。

（一）合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改專業(yè)通識教學(xué)為行業(yè)特色教學(xué)

在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，要突出院校的特色優(yōu)勢。針對煤炭院校水文與水資源工程專業(yè)具有地學(xué)背景這一特點，工程地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)可主要講解三部分的內(nèi)容，即巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)研究、工程動力地質(zhì)作用研究以及工程地質(zhì)勘察等。巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)研究是該課程的基礎(chǔ)，該部分主要講授土的物質(zhì)組成、物理力學(xué)性質(zhì)以及巖土體的工程地質(zhì)特性；工程動力地質(zhì)作用研究是該課程的核心內(nèi)容，講授學(xué)時應(yīng)占總學(xué)時的一半以上。該部分主要講授活斷層和地震、斜坡、巖溶、泥石流及地下硐室的工程地質(zhì)研究；工程地質(zhì)勘察部分主要講授工程地質(zhì)測繪、勘探、試驗以及長期觀測等幾種工程地質(zhì)勘察方法。課程教學(xué)要確保在有限的學(xué)時內(nèi)突出重點，同時也要注意前后所學(xué)課程內(nèi)容上的銜接，避免重復(fù)。

（二）豐富教學(xué)方法和手段，改單一的滿堂灌為交互式教學(xué)

工程地質(zhì)學(xué)具有較強(qiáng)的實踐性，其教學(xué)目標(biāo)是要培養(yǎng)學(xué)生對于工程地質(zhì)現(xiàn)象的認(rèn)識、判斷能力和工程地質(zhì)問題的分析、處理能力，這需要在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，緊扣學(xué)科的發(fā)展前沿和熱點問題，豐富教學(xué)方法和手段，靈活組織課堂教學(xué)。

傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式使學(xué)生獲取的知識較多地局限在抽象的經(jīng)驗上，而現(xiàn)代化的教學(xué)手段不僅可以使學(xué)生獲取抽象的理論知識，還可以提供豐富的觀察經(jīng)驗，在一定程度上將理論與實踐相結(jié)合，因此要充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段。如在講授滑坡、泥石流等內(nèi)容時可采用flash動畫或影像資料展示災(zāi)害的形成過程、危害以及其防治措施；在講授地震的工程地質(zhì)研究內(nèi)容時可結(jié)合典型的地震（512汶川大地震），講解地震發(fā)生的機(jī)理及預(yù)警預(yù)防措施；在講解地下硐室位置的工程地質(zhì)論證時，可借助物理模型來分析地形、地質(zhì)構(gòu)造、巖性特征等對硐室位置的影響等等。這些方法和手段的引入不僅可增強(qiáng)教學(xué)的直觀性、主動性，同時也可節(jié)省一定的時間，擴(kuò)大課堂教學(xué)的信息量，提高教學(xué)效果。

鑒于該課程內(nèi)容多，課時少，可采取學(xué)生自學(xué)、教師課堂講解和課外輔導(dǎo)答疑相結(jié)合的教學(xué)方法，以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。還可就工程地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的熱點問題，設(shè)置課堂辯論。通過教師布置論題學(xué)生收集資料學(xué)生課堂辯論教師講解剖析的教學(xué)過程，改過去教學(xué)單行道（教師到學(xué)生）為雙行道（教師到學(xué)生，學(xué)生到教師），引導(dǎo)學(xué)生分析問題和解決問題。例如，針對近期發(fā)生的崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，可設(shè)置地質(zhì)災(zāi)害的主要誘因？人類活動or自然條件的論題，讓學(xué)生通過查閱與崩塌、滑坡、泥石流等災(zāi)害相關(guān)的資料，展開討論與辯論，從而達(dá)到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相關(guān)知識的目的。此外，還可增加一些工程實例課，讓學(xué)生嘗試用所學(xué)知識去解決實際問題。例如利用最新發(fā)生的地震、滑坡及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的工程實例，探討這些災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理及防治措施，從而鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的能力。

（三）加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)教學(xué)，改被動式接受為主動式探索

在實施實踐教學(xué)活動時，要強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，充分發(fā)揮實驗教師的引導(dǎo)作用。在進(jìn)行實驗之前，指導(dǎo)教師可提出實驗要求及注意事項，并給出參考意見，讓學(xué)生自行設(shè)計實驗方案，將原來的驗證性實驗改為設(shè)計性實驗。盡量創(chuàng)造條件讓學(xué)生開拓思維，發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，提高洞察力，培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真和實事求是的工作作風(fēng)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

野外實踐應(yīng)有效地將理論與實際相結(jié)合。因此，在進(jìn)行野外實踐教學(xué)時地點應(yīng)盡可能選擇工程地質(zhì)現(xiàn)象豐富的地方。對河南理工大學(xué)而言，可在市區(qū)北部的縫山針公園進(jìn)行為期半天的實踐教學(xué)活動。結(jié)合園區(qū)內(nèi)原有采石場開挖形成的人工邊坡講解邊坡的應(yīng)力分布狀態(tài)及變化特征，邊坡變形破壞類型及穩(wěn)定性的影響因素，同時還可結(jié)合該園區(qū)的生態(tài)恢復(fù)治理工程講解邊坡變形破壞的防治原則和措施。此外，可結(jié)合水文與水資源工程專業(yè)學(xué)生未來就業(yè)意愿和方向，在畢業(yè)設(shè)計（論文）環(huán)節(jié)安排一些與工程地質(zhì)有關(guān)的實踐內(nèi)容，例如巖土工程勘察設(shè)計或巖土工程分析與評價、邊坡穩(wěn)定性分析與評價以及煤矸石堆積體穩(wěn)定性分析等。在畢業(yè)設(shè)計（論文）過程中要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生多動手、多動腦，多方位培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的能力和創(chuàng)新能力。

（四）完善考核內(nèi)容與方式，改重視理論考核為突出實踐性考核

改變考核成績的比例組成，將平時考核成績的比例提高10%～20%，弱化到課率在平時成績中的主導(dǎo)地位，突出學(xué)生實踐環(huán)節(jié)的綜合表現(xiàn)。同時加大課堂表現(xiàn)方面的考核力度，就重點內(nèi)容的一些問題進(jìn)行課堂提問，積極主動回答問題者每次加2分，答對的再加3分，這在一定程度上能促進(jìn)學(xué)生思考問題的積極性，也有利于教與學(xué)之間的互動。在考核內(nèi)容上要增加一些綜合能力的考核，不僅要考核理論知識，還要設(shè)置一些案例分析題，考核學(xué)生運用所學(xué)理論知識解決實際問題的能力，使學(xué)生綜合素質(zhì)得到提高。

三、結(jié)語

工程地質(zhì)學(xué)作為多數(shù)煤炭院校水文與水資源工程專業(yè)一門較重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容廣泛，實踐性較強(qiáng)，在目前的教學(xué)中存在課程內(nèi)容多、授課學(xué)時少、教學(xué)方法單調(diào)、實踐環(huán)節(jié)薄弱及考核方式單一等問題。針