工程地质学的研究方法范文

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中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1008-925X(2012)O8-0116-01

1、引言

19世纪中叶，国外的地质工作者开始对工程地质条件进行系统理论研究，逐步形成了工程地质学的学科体系[1]。工程地质学是研究与工程建设、人类活动有关的各种地质作用与环境，研究工程与地质体之间的相互作用关系及其产生的有关问题的科学[2]。工程地质学的研究对象，从根本上讲就是工程地质条件与工程建筑之间的运动和发展，其实质就是各类工程地质问题，工程地质问题的提出、分析和解决是工程地质学的主旋律，构成了其的基本的矛盾运动，并有力地推动了其发展。

2、工程地质问题的回顾

2.1.1 学科性质

传统工程地质的核心任务就是查明工程地质条件，结合工程作出相关的工程地质评价[2]；从工程学角度来看，工程地质学科必须深化到工程中去，将查明条件、评价评判再往前延伸，开展工程设计和施工工程地质。因此，从工程地质学科特性来说应是地质学与工程的交叉结合，它和基础地质学不同，具有理学和工学的双重特性，这就决定了工程地质问题是工程地质学永恒的主题。

2.1.2 学科产生与发展的历程

学科的产生和发展与工程建设及人类工程活动相伴生，工程地质学作为一门应用学科，它的形成和发展依赖于工程建设的需求和发展。经过40多年的工程实践和理论创新，工程地质学的内涵和外延不断拓展，步入了现代科学技术的行列。从引进苏联工程地质学理论和方法开始，经过50年成千上万项工程的多方实践和理论创新，使我国的工程地质学得到突飞猛进的发展，取得显著成就，积累大量经验，获得突破性进展，在一定程度上形成了具有我国自己特色的工程地质学体系。举世瞩目的三峡工程，黄河小浪底水利工程等的兴建，标志着中国工程地质实践的广度、深度都达到了很高的水平，反映了中国工程地质发展的历程及与其相匹配的工程地质水平。

工程地质人员通过对工程地质问题的分析解决，逐渐形成了特定的思维方式，它是理论和实践的结合和概括。因此，思维方式的发展反映了工程地质学科的进步和发展历程。工程地质思维主要经历了以下几种形式:地质演化思维、地质结构思维、地质工程(岩土工程)思维、环境工程地质思维、工程地质系统思维[3]。这些思维的发展体现着工程地质工作者在长期的工作中所总结出来的优秀经验，同时体现了人类认识自然改造自然的辩证过程。

从工程地质学发展的过程我们可以发现这个过程是人类对自然的一个认识过程，从被动到主动，从主动到拓展，逐步完善使得地质工程发展更加趋向于完美。

3、工程地质问题的发展

3.1.1 工程地质问题的提出基于学科知识领域

任何一门学科都有其研究对象、研究内容、研究方法、基本问题、基本理论和研究前沿等，并由此构成一门学科的知识领域。因此，在研究事物的某一层面时，对象的内核与外延的界定必然涉及相应学科的知识领域，并使学科功能得到一定的体现。

一个现象或问题的产生可能有多个原因，各自依赖于一定的学科知识，因此就有相应的解决方法。以滑坡为例，滑坡的破坏可能是由于斜坡岩土体强度不够、可能是由于河流冲刷坡脚使斜坡形状发生变化，也有可能是由于斜坡内应力状态发生变化所致。相应地，对这些滑坡的研究需要运用滑坡动力学、地震工程学、工程地质学及岩体力学等学科知识，并因此提出不同的抗滑减灾措施，使各个学科的研究目标得以实现

3.1.2 工程地质问题的界定体现学科的发展

工程地质条件并非一成不变，而是具有一定的生命特征，有其产生演化特性因此工程地质学发展的过程是一个不断创新的过程，体现的是一种发展的思维而不是定势思维。传统工程地质学中，工程地质条件通常包括区域构造地质、地形地貌、地层岩性、物理力学性质、地下水、动力地质现象等方面，显然无法包容制约工程建设活动的各类因素，工程地质环境代替工程地质条件，可理解为地质环境与工程环境的迭加与复合，是当代工程地质学的研究对象。环境工程地质不仅要研究工程活动中地质环境对工程安全的影响，而且要研究工程活动对人类生存环境的影响，其主要目的是保护地质环境，使人类工程活动与地质环境保持良好的协调关系。体现的是人与自然和谐相处的思想。这是工程地质人员以发展的眼光在不断变化的工程中总结的规律也是宝贵的经验。

基于工程地质条件环境化、活性化思想提出的工程地质问题称为具有环境化、活性化思想的工程地质问题[3]。由于问题的提出基于学科的知识领域，因此对这类工程地质问题的界定就必然反映出工程地质学科的发展水平。目前，我国在水土保持、水库运用管理、库坝联合运用以及加高淤积水库大坝的勘察研究方面积累了许多宝贵经验，提出了研究水库淤积问题的主要工程地质任务，并总结出“蓄清排混”的运用规律。

水库泥沙淤积问题的界定反映出在水库工程地质工作中考虑水库建设与地质环境相互影响的重要性，充分体现了工程地质条件环境化的思想。

4、结束语

工程地质问题是地质学科和工程学科的交叉点，工程地质学通过这一交叉点不断和边缘以外的学科结合、交织和渗透，从而改进内涵、扩大外延，促进学科发展，并形成了特定的思维方式，因此，工程地质问题是工程地质学发展的源动力。具有环境化、活性化思想的工程地质问题的提出基于本学科的知识领域，因此，对这类工程地质问题以工程地质环境作为研究对象，全面研究工程建设与地质环境的相互联系、相互制约和相互作用，保护环境，保证社会、经济可持续发展已成为当代工程地质学的主要特征，表明工程地质学发展进入了新的发展阶段。

参考文献：

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安全科学与工程作为一级学科始，前人在学科发展[1][2]、课程建设[3][4]、教学方法[5]、人才培养[6-8]等方面进行了卓有成效的研究，工程地质学是安全工程专业一门重要的基础课程，四川师范大学在构建安全工程卓越工程师教育教学体系过程中，工程地质学课程结构、教学方法及教学模式相对滞后，本文结合工程地质学课程及安全工程专业特点，探讨安全工程专业工程地质学课程存在的问题，提出课程改革的思路和措施。

1.工程地质学的特点

工程地质学以地质问题为研究对象，是工程科学、地质科学及环境科学相互渗透、交叉形成的一门边缘科学[9]。我校安全工程专业开设的工程地质学涉及建筑、矿山两大学科领域，涉及内容包括基础地质学、岩土工程性质、地质勘察与评价等，具有鲜明的专业特色。

1.1基础地质学特点。基础地质学是研究地球及其演变的一门自然科学[10]，涉及内容包括矿物岩石学、构造地质学、资源、环境学等多门学科。当前很难为学生传授一种统一的思想来解决今后可能遇到的地质问题，因此在讲授基础地质学基本理论的同时，重点启发学生应用地质学基本原理具体问题具体分析，为培养能分析、解决实际问题，具有创新能力的卓越工程师奠定基础。

1.2岩土工程性质特点。岩土工程性质是讨论岩土的成因类型、岩石矿物学特征、组成成分、结构和构造，他们的物理性质和力学性质，岩土工程分类以及不良性质的改善和处理等。不同矿物形成的岩体或土体其性质不同。岩土的物理、力学性质影响岩、土体的强度、变形及其渗流构成了岩土工程地质性质的理论基础，是教学的核心内容。

1.3地质勘察与评价特点。工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作[9]。主要是对地质灾害、工业与民用建筑物、地下建筑工程、水利水电及矿山地质的勘察。在教学过程中，不仅要讲授工程地质勘察的通用方法，还要让学生了解不同方法的适用性、工程地质勘察与评价的研究进展及发展趋势。

1.4工程地质学课程特点。工程地质学课程涉及基础地质学、岩土工程学、地质勘察学、土木工程学及煤矿地质学等相关学科领域内容，其研究对象具有复杂性，研究方法具有多样性，课程内容广泛、知识点多、理论性强等特点，内容相对抽象、难以理解，在教学过程中应充分研究内容特点，综合应用不同的教学方法，引导学生对知识进行理解掌握，以达到教学目的。

2.工程地质教学存在的问题

大规模工程建设、煤炭资源开发带来众多新的复杂的工程地质问题（如高边坡工程、深基坑工程、长隧道工程、深部煤炭开发、高温高压矿井等），安全生产存在众多隐患。如何在有限的学时内，让学生既能夯实理论基础，又具备能解决实际问题的能力是摆在本课程教学面前重要的问题。当前教学过程中还存在着教学内容不合理、教学方法单一、教学模式落后等问题影响课程教学质量。

2.1教学内容不合理。安全工程专业目前使用的教材为赵法锁教授等编写的“工程地质学”[11] ，主要参考书为李智毅教授编写的“工程地质学概论”[9]、李隽蓬教授编写的“土木工程地质”[12] 和胡绍祥教授编写的“矿山地质学”[13]，使用教材重点突出基础地质、岩土及地质灾害内容。但未包含矿山工程中常见的工程地质问题，缺少与本校安全工程相适应的知识结构，很难让学生全面了解矿山工程地质的特点和问题。而“矿山地质学”则缺少与建筑安全相适应的知识构架。

2.2教学方法单一。目前，工程地质学的教学依然采用课堂讲授辅以ppt演示的传统方式。且ppt未经过合理的开发，造成一些具体讲解的基本原理和公式的推导过程被忽略[14]，教学效果不理想。

2.3教学模式落后。以往的工程地质学教学以“教师书本讲解――学生接受学习”为主。缺少对实际问题的分析及不确定问题的探讨；教学以教师为主体，忽略了学生的主体地位；缺少与学生的有效交流和沟通，学生的主观能动性得不到发挥。

3.工程地质学课程改革

由于“工程地质学”课程对安全工程本科生的培养立足于掌握基础地质、岩土工程性质及工程勘察的基础知识，初步具备分析建筑工程、矿山工程实际地质问题的能力。因此，针对目前课程存在的问题，从课程结构、教学手段、教学模式三个方面提出了课程改革思路和措施。

3.1优化教学模块，调整课程结构。将“工程地质学”课程内容分为基础理论模块和专业特色模块。基础理论模块包括基础地质学、岩土工程性质、工程地质勘察三篇内容，重在强化理论基础。专业特色模块兼有建筑、矿山特色，其中建筑特色选取地基工程、边坡工程及地下工程中与工程地质相关知识内容，重在面向建筑安全；矿山特色选取煤炭资源、煤矿工程与工程地质相关内容，重在面向矿山，培养学生初步分析实际问题的能力，各模块的具体内容见表1。

表1 “工程地质学”课程模块分配表

3.2丰富教学手段，夯实基础知识。基础知识是进行生产和科研的基础，考虑到工程地质学课程特点，传统的单一教学方式讲解不便，学生听讲积极性不高，教学效果不理想。图文并茂的多媒体课件调动课堂情绪；典型案例分析提高学生学习主动性及自主分析实际问题的能力；引导式教学引导学生主动思考，思维发散；讨论式教学让学生进行思想碰撞，总结归纳；实验教学提高学生的专业素质及科研思维。通过多种教学方法的结合达到夯实基础知识，提升专业素质，提高科研思维的效果。

3.3 “课上思考学习、线上交流学习”教学模式充分发挥学生的“主体”地位，教师作为“客体”在教学课程中起到引导及监督作用。课堂上主要通过图片、视频等引出问题，学生分析基础知识，引导学生学习思路，由学生自主思路完成基本知识的学习，实现“课上思考学习”。如在讲解土的三相介质物质组成时，首先展示建筑倾倒照片，引出地基失稳工程地质问题，使学生带着问题去思考，然后通过讲解抽取地下水引起地面沉降引导学生去发现、理解土是由固相、液相、气相组成的三相介质。

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1.工程地质学科的争议

教科书对工程地质学的三种定义：①工程地质学是研究与工程有关的地质问题的科学；②工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学；③工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学。

从以上三种定义的实质中均不难看出，工程地质学强调的工程和地质的关系，研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是，近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战，工程地质学被异名为岩土工程学，工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声，学术界有此呼应，一些大专院校也纷纷效仿，甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间，似乎工程地质已经成了守旧传统，岩土工程才是先进时髦的，才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。

这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化，工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的，但将岩土工程作为工程地质的救世主，则值得商榷了。

根据笔者的理解，岩土工程是一项工程应用技术，是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷，使之满足工程建筑物对地基的工程要求，因此又有“岩土工程处理技术”的别名，说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门独立的学科，尽管也仅仅是本世纪初的事，并不象数学、物理学、天文学等等著名学科那样历史悠久，然而，之所以将工程地质定义在“学科”这样的高度上，是因为她具备学科的一些基本特性和基本理论，这就是地质学的基本特性和基本理论，换句话说，工程地质学的基本理论就是地质学(当然更包括数学、力学、化学等等)，因此，又将工程地质学界定为地质学的一个分支学科或应用学科，这是符合实际的。工程地质学的最新定义也是较为全面的：研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学。显然，工程地质与岩土工程尽管有相似之处，但也有天地之别。如果将岩土工程界定为工程地质学科的一个分支，好象还说得过去；而反过来用岩土工程来代替工程地质，则实在有些牵强附会。

1997年6月20-27日，国际工程地质学会在希腊召开了一次学术讨论会，会上决定将本学会名称改为：国际工程地质学与环境学会。我国组团15人参加，王思敬任团长。随后国内也有人提出工程地质学会改名，以便与国际接轨，但一直未获通过。在近几年的中国地质学会工程地质专委会会议上，学科和学会更名问题的交锋一直也没有停止过。我国工程地质界的前辈专家学者们多数也不同意更名，认为如此严肃的基础性应用性学科，没有必要放弃自己的传统风格，我国的工程建设任务十分繁重，工程地质学科的研究和发展前景仍然是艰巨和光明的。

2.工程地质工作的任务

在工程建设中，工程地质工作的任务十分繁重，也异常艰巨，主要任务是：①选址，选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地；②评价，阐明工程建筑区或场地的工程地质条件，进行定性和定量的工程地质评价，准确界定工程地质问题；③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化，为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据；④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。

3.工程地质专业的尴尬

工程地质专业是工程建设的基础性专业，没有这个专业，一切工程建设均将成为空中楼阁，这是常识性问题，我们在这里反复强调好象有些多于。然而，现实确让这一基础性专业处于一个十分尴尬的境地，主要表现在：

①工程地质专业本身的特殊性、复杂性和实践性；

②专业不景气，社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应，工作环境、工作条件的局限，择业行为中的浮躁动机，专业本身的局限性； 转贴于

③规程规范存在的问题；

④工程地质勘察技术的局限性；

⑤相关专业对工程地质专业的轻视；

⑥长官意志，某些决策者对工程地质专业的无知或轻视；

⑦世人对工程地质专业的不了解与不理解。

4. 在工程建设中的地质教训

由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多，教训太深刻，顺手拈来几个实例：

①云南漫湾水电站左坝肩顺层滑坡和建材问题；

②贵州天生桥二级水电站厂址、隧洞等问题；

③贵州东风水电站右坝肩和帷幕线上的岩溶问题；

④乌江彭水水利枢纽前期工作重复问题；

⑤雅砻江锦屏二级水电站岩溶地下水问题；

⑥软弱夹层的遗漏对工程建设的重大影响，葛州坝、西津溢洪道等。

5. 工程地质在工程建设中的决定性作用

任何地质条件下都可以建工程，对吗？这个问题也是这些年来工程界的一个热门话题，笔者认为答案是否定的。

①陕西东庄水库灰岩坝址渗漏严重不能建坝；

②小浪底滑坡性质界定对设计的影响；

③天生桥二级水电站移民区是否滑坡对移民安置的影响；

④堤防工程中的堤基垂直防渗引起的环境地质问题，有时可能是决定性的；

⑤地质边界条件和地质参数对工程设计的影响。

6.相关学科在工程地质中的应用

①系统工程在工程地质中的应用；

②计算机技术在工程地质中的应用；

③遥感、物探、GPS等；

④水工设计施工与工程地质的关系。

清晰的工程概念是地质师所必需的。潘家铮院士对地质师的要求：应该有系统地学习水工建筑物的基本设计理论，计算方法，以及地基缺陷的影响，各种处理的措施，各种成功和失败的经验；最好补一些数学、力学、水力学、岩土力学、岩石试验、有限元分析和计算机应用等方面的基础课。五十年代初，由于我国水利水电工程地质专业人才奇缺，一批设计师改行从事工程地质专业的学习和工作，后来大都成为工程地质专业的优秀专家。实践证明，地质师的工程概念清晰，地质工作会得心应手；反之则可能事倍功半。

7.工程地质要面对现实着眼未来

汪恕诚部长最近讲话强调：不能老修改设计，因为搞招投标尤其是国际合同，修改设计就意味着被索赔。修改一个设计，似乎节省了某一个工程量，而索赔量比这个还大，大量修改设计怎么得了？汪部长的这段讲话似乎在批评设计，实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。

如何理解汪部长的这段话？我们认为首先要搞清楚为什么修改设计，水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。

修改设计往往赖地质，我们当然可以理直气壮地说：前期地质工作投入不够，工程地质条件不清楚，地质基础资料不准确，工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家，工程地质问题的界定不明确或界定有错误，学术技术问题得不到广泛的讨论和争论，工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。

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中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）05-0106-02

改革开放三十多年来，各行各业大兴土木，城市建设日新月异。要保证项目建设安全，需要对建设场地进行工程地质条件勘察，才能进入设计、施工、建设阶段。纵观世界各国的建筑工程事故，以地基基础事故为主。地基基础是建筑物的地下隐蔽工程，费用约占总造价的20%～25%，一旦出现事故不易觉察，修补处理较为困难，所需费用较高。实践证明，地基基础问题在相当程度上与工程地质问题相关，是涉及人的生命和财产安全的大问题。而土木工程专业的毕业生大多从事工程设计、施工、监理等工作，也有人进入相关领域从事工程地质勘察设计、规划和管理工作。可见，具有良好的工程地质知识对他们以后所从事的工作意义重大。

工程地质学课程的特点

工程地质学是研究人类的工程活动与地质环境相互关系的学科。它的任务是为各类工程建筑的规划、设计、施工提供地质依据，以便从地质条件上保证工程建筑的安全可靠、经济合理、使用方便、运行顺利。为大型项目工程建设提供可行性研究报告，对拟建工程场地进行工程地质条件评价，为地基基础设计提供合理建议，对于场地存在的地质问题在深入分析的基础上提出处理措施，为地基加固工程的设计和施工提供依据。同时，还要研究评价由于工程兴建引起的环境地质问题，以及可能诱发的地质灾害对工程建筑本身及周围环境的影响、如何及时消除安全隐患等问题。

对于土木工程专业而言，工程地质学是一门专业基础课程，主要培养学生阅读地质资料、查明和分析工程地质条件、解决工程地质问题的能力，工程技术人员必须能够看懂地质资料，必须清楚建设范围内的地质条件，了解可能出现的地质问题及应该采取的防治措施。只有这样，才能进行正确的设计和施工，才能有效保证建筑物的安全和稳定。为后续的土力学、基础工程等专业课程的学习奠定基础，为以后所从事的工程建设工作提供相关专业知识。课程特点表现为：（1）教学内容多，涉及多个学科。仅就土木工程专业而言，工程地质学讲授的主要内容包括矿物与岩石、地质作用和地质年代，地质构造，岩、土体的工程地质性质，地下水，地貌及第四纪松散堆积物，不良地质条件下的工程地质问题，岩体工程稳定性问题，岩土的工程地质分级分类，工程地质勘察等。该课程涉及矿物学、岩石学、构造地质学、土质学、土力学、岩石力学、动力工程地质学、区域工程地质学、工程地质勘察、地基处理等相关内容。（2）概念多，实践性强。工程地质学涉及许多名词概念及专业术语，许多理论知识比较抽象，直接理解往往有一些困难，需要通过实验、实习、实训的途径加以解决，表现出较强的实践性。（3）学时不多。一般土木工程专业只有30~40个课时。由于教学内容丰富、教学难度大，要上好这门课具有挑战性。

土木工程专业工程地质学教学现状

重视不够 工程地质学作为土木工程专业的基础性学科，学生还没有感觉到它的重要性，以为不是主要专业课程，在专业中的作用不大，导致学生不具备工程地质方面的专业技能和专业素质，对以后所从事的工作造成不良影响。

部分内容比较枯燥 初次接触本课程的学生感觉比较陌生，由于工程地质基础知识理论性较强，概念多，与工程实际联系较少，学生会感觉乏味，学习兴趣降低。

野外地质实习基地缺乏 工程地质学实践教学包括室内实验和野外实践实训教学。室内实验涉及土工方面的实验及各类矿物、岩石标本实验室、地质构造模型室等，大部分高校都有。一般地质类的工科高校都有野外固定的地质实习基地，而对于大部分土木工程专业的高校来说，野外实习基地相对比较匮乏。由于实践教学条件不足，使大部分土木工程专业的学生在短时间内具有地质学方面的感性知识往往是很困难的。

综合利用多种教学

方法和手段提高教学质量

随着社会的发展和科学技术的不断进步，多媒体、网络技术已成为人们日常学习、生活、工作交流的工具之一。传统的授课方式也在逐渐发生改变，充分利用各种教学资源，采取多种教学方法和手段提高学习兴趣和教学质量成为关键。笔者通过多年教学实践总结出以下几点。

结合专业需要优化教学内容、精选整编教材 首先，应结合土木工程专业方向和专业需要，以及土木工程专业的学生以前从未接触或很少接触过工程地质的有关知识的特点，通过本课程的学习，使学生能读懂地质资料，能够利用地质资料完成工程项目的设计、施工、监理等工作。教学内容不仅应包括工程地质的基本理论知识，同时要重点突出实践性教学环节， 要在知识覆盖面、深度、广度上下工夫，不断完善工程地质学的教学内容，保证学生在工程地质学方面的专业素质，构建优良的教学体系结构。任课教师可以根据教学内容设计优选教材。教材是教学的基础，是教育思想、教学观念、教学内容、教学方法与手段的载体，是人才培养的依据，只有使用高质量的教材才能培养出高素质的人才。由于工程地质学教材很多，且各有特点，从中选出适合土木工程专业的理想教材至关重要。一本好的工程地质学教材，不仅要涵盖工程地质领域的基础知识，还要通俗易懂、重点突出，将整个工程地质领域众多基本理论和方法浓缩成系统性和专业性兼顾的知识体系。由于土木工程专业教学计划的限制，适合自身专业特色的工程地质学教材不多，因此，授课内容不能仅仅局限于教材。优化教学的方法是在查阅大量参考文献基础上，对教材内容进行重新组织、加工精练、补充提高，及时汲取最新的研究成果和工程实例，加入工程地质勘察新技术、新规范，积极整合优秀教改成果，做到理论知识恰如其分地与具体工程实际紧密结合，使学生不出课堂就能够把主要知识点与实际工程无缝对接，在有限的时间内获取尽可能多的知识。坚持以提高学生整体素质为基础，以培养学生综合能力，特别是创新能力和实践能力为主线，对教学内容进行整合。

合理运用现代多媒体、网络技术提高教学效果 应用多媒体技术可以大大提高学生的学习兴趣与效率，增加信息量。比如，在讲“矿物与岩石”这一章节时，若仅采用传统板书教学，很难讲清楚，而且学生也难以理解、想象出各种矿物与岩石的特征，而利用多媒体将常见的矿物和岩石的真实图片放在大屏幕上讲解后，再进行室内实习，学生很容易就能识别出常见矿物与岩石标本。同理，把地质图的阅读、地质灾害的形成、预防与处理、地形地貌、地质构造、常见工程事故及处理措施、工程地质现场勘察技术等内容采用图片、声音、动画、文字、录像的形式展现出来，可使学生有身临其境的感觉。可见多媒体教学不仅可以扩大课堂教学的信息量，而且还能增强教学的直观性、主动性，提高教学质量。应构建课程教学网站，将教学内容、教学大纲、教学方法、教学课件、录像、实纲、作业练习、在线测试、交流、答疑等挂在校园网上供学生随时查阅，为学生提供一个交互、开放式的理论与实践结合的教学环境。同时，也为学生自主学习提供良好的教学平台，弥补课堂教学课时少的缺点。

将理论教学与案例教学相结合 单纯理论教学不能充分调动学生学习的积极性，因为听课时间稍长，学生就容易疲惫，导致精神不集中。只有理论与案例教学结合，才能调动学生思维能动性，使学生在不知不觉中由传统教学中的被动接受知识变为积极运用知识，有效提高学生的理论水平和实践能力。将理论知识实践化，其捷径是采用工程实例分析，即案例教学。在教学中有针对性地运用适宜的工程实例资料，通过学生的独立思考与集体协作，对具体实例进行分析、研究和讨论。案例教学具有参与性、启发性和时效性的特点。如对于常见的地震等地质灾害，先采用多媒体课件讲授地震等地质灾害的成因、发生、发展以及结果和危害等，再通过如“5.12汶川地震”等地质灾害进行案例教学，学生会对授课内容产生强烈的共鸣，并在短时间内铭记于心。

创建完善的教学实习基地，加强实践性教学环节 工程地质学是一门实践性比较强的课程，实践性教学环节是该课程的重要组成部分，良好的实习条件是教学质量的重要保证。实践教学的基本任务就是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程地质问题，并利用已学到的理论知识来考察、辨析它们，进而加深对课堂教学内容的理解。可根据实纲要求，安排校内实验与野外实习。校内实验主要包括实验室矿物与岩石标本观察和地质图的阅读等，是为了培养学生对常见矿物和岩石的识别能力，训练学生地质图的读图能力。实验内容为：观察标本、鉴别区分常见的造岩矿物与常见三大类岩石（岩浆岩、沉积岩和变质岩）；通过阅读地质图，要求学生讲述图上所表示的地形、地貌、地质构造、地层岩性及其产状、接触关系等。每次实验前根据实纲要求，教师制定实习任务，让学生做预习，设计实验方案。实习时以教师现场指导、教学示范、学生自主探究方式进行。比如，对矿物、岩石的鉴定及描述等方面，通过实物介绍、实习操作示范等，使学生在短时间掌握要领，顺利完成实习任务。野外实习也是必不可少的教学环节。野外实习的内容主要是进行各种地质构造的野外观察、地质绘图、工程地质勘察，地质资料的现场记录整理等。教师在野外现场对实习内容要点反复讲解，示范操作要领、步骤；要求学生必须做到勤思考、勤动手、勤问、勤记录，即勤于动手考察地质现象、勤于思考产生这种地质现象的内外因素、勤于对某些问题进行较深入探索和研究。通过野外实践环节锻炼学生对自然地质现象的观察识别、动手能力、分析问题和解决问题的能力以及对原始数据资料的收集和编录的能力，能够让学生懂得野外地质工作的基本方法，在加深理解的基础上学会分析土木工程与地质的密切关系，熟悉土木工程建设中常见的地质问题及处理方法，及时消化和巩固所学的基本理论知识。此外，走出校门进行野外地质实习，还可以培养土木工程专业学生吃苦耐劳、遵守纪律、团结协作等优良品质，有利于增强学生体魄和意志力。

改变现有成绩考核办法 工程地质成绩分为两个部分，即理论教学与实习、实训成绩。理论教学成绩考核应多方面考核评定学生成绩。其中，考试成绩占60%（理论知识的考核应结合工程地质学课本，以闭卷的形式考核基本知识、基本理论，要求学生在规定的时间内完成）；平时成绩占40%，其中，课堂教学成绩考核占平时成绩的15%（主要考查上课表现）；课后作业及论文等占平时成绩的25%。这种考核方式注重学习过程的考核，可避免学生考前突击记忆，考完后很快忘记的弊端，提高学习效果。在实习成绩考核中，实习纪律占20%（考察学生实习是否缺席、迟到、早退等），集中实习占60%（其中原始记录及实习表现占20%，实习报告占40%），同学之间相互考评成绩占20%。这种考核方式有利于对实习全过程进行考评，促进学生的学习积极性。

多年来的教学实践证明，在教学过程中不断完善教学内容，改进教学方法与手段，充分利用现代科技成果服务于教学，针对专业需要进行课程教学设计，坚持理论联系实际，加强实践性教学环节，改革考核办法有利于增强学生学习的兴趣，有利于培养学生的动手能力和工程地质方面，专业素质，为土木工程专业学生从事工程建设工作奠定良好的基础。

参考文献：

[1]孙家齐，陈新民.工程地质[M].武汉：武汉理工大学出版社，2007.

[2]白明洲，王勐，刘莹，巩慧.工程地质课程教学改革[J].高等建筑教育，2006，（2）.

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一、煤炭院校水文与水资源工程专业工程地质学课程教学存在的问题

（一）课程内容多，授课学时少

根据国家高等教育对人才培养的要求，近些年来，多数院校在培养方案的制定上存在着向公共课倾斜的现象，这使得专业课学时被不断压缩。主要表现在课程学时少，尤其是实践教学环节。过去动辄几十学时乃至上百学时的课程，现在多为32～48学时。在多数煤炭院校中，水文与水资源工程专业开设有基础地质学、矿物岩石学、构造地质学等课程，具有一定的地学背景。即便如此，工程地质学课程仍涉及工程岩土学、工程动力地质作用、岩土工程勘察等方面的内容，这使得该课程教学内容繁杂，教师上课难度增大。在此情况下，如不进行课程教学改革，教师就无法很好地完成相关内容的讲授；同时学生对专业领域知识的学习也将停留在较浅的感性认知阶段，不能理解机理性的问题，更不能深刻地认识该课程在国民经济建设中的作用，这势必对学生未来就业产生不利的影响。

（二）教学方法单调

工程地质学课程基本概念和基本原理较多，同时该课程又具有很强的实践性，因此，单一的多媒体或板书授课模式很难调动学生的积极性。加之个别教师实践经验不足，存在照本宣科的现象；而个别教师授课又完全脱离指定教材，这些都容易使学生产生厌学心理。此外，课程中涉及的一些教学内容，诸如崩塌、滑坡等灾害的形成机理及演化过程等比较抽象，单纯在PPT中以图片形式展示，不能很好地呈现，学生缺少感性的认识，这在一定程度上挫伤了学生学习的积极性和主动性。

（三）实践环节薄弱

近些年来，随着高校的不断扩张，教学资源的投入问题已经成为高校普遍面临的问题。具体到实践教学环节，主要体现两个方面：一方面野外实践场地或基地功能缺失，满足不了野外实践教学的需求；另一方面学生人数与设备台套数不成比例，同时也存在部分试验仪器无场地安放的尴尬局面，导致部分试验无法开出，学生动手能力得不到培养。此外，还存在实验教学方式和时间不灵活等问题。目前多数院校的室内实验都是教师准备好试验后，学生在制定的条件下按照实验指导书进行，学生真正思考的较少，部分学生既不动脑也不动手，而是依靠同组其他同学来完成实验，这不利于学生实践能力的培养，容易导致学生实践能力不足或丧失。

（四）考核方式单一

考核成绩比例分配不合理，多数院校该课程考核成绩都是由期末考试成绩（约占70%～80%）和平时成绩（占20%～30%）组成，而平时成绩又多以上课出勤率、课外作业以及实践环节表现等形式存在，其中上课出勤率占主导地位。这样难免会存在一些学生到课不听课，考前突击且考分很高的现象。此外，考核的内容也不够全面，多侧重于理论知识，往往忽视学生动手能力的考核，最终导致校内所学知识与实际工作脱节，不利于综合人才的培养。

二、课程教学改革探索

针对当前教学过程中存在的问题，结合近年来的教学和实践经验，提出从教学内容、教学手段和教学环节等几方面对课程教学进行改革。

（一）合理优化教学内容，改专业通识教学为行业特色教学

在教学内容的选择上，要突出院校的特色优势。针对煤炭院校水文与水资源工程专业具有地学背景这一特点，工程地质学课程教学可主要讲解三部分的内容，即岩土体工程地质性质研究、工程动力地质作用研究以及工程地质勘察等。岩土体工程地质性质研究是该课程的基础，该部分主要讲授土的物质组成、物理力学性质以及岩土体的工程地质特性；工程动力地质作用研究是该课程的核心内容，讲授学时应占总学时的一半以上。该部分主要讲授活断层和地震、斜坡、岩溶、泥石流及地下硐室的工程地质研究；工程地质勘察部分主要讲授工程地质测绘、勘探、试验以及长期观测等几种工程地质勘察方法。课程教学要确保在有限的学时内突出重点，同时也要注意前后所学课程内容上的衔接，避免重复。

（二）丰富教学方法和手段，改单一的满堂灌为交互式教学

工程地质学具有较强的实践性，其教学目标是要培养学生对于工程地质现象的认识、判断能力和工程地质问题的分析、处理能力，这需要在传统教学模式的基础上，紧扣学科的发展前沿和热点问题，丰富教学方法和手段，灵活组织课堂教学。

传统课堂教学方式使学生获取的知识较多地局限在抽象的经验上，而现代化的教学手段不仅可以使学生获取抽象的理论知识，还可以提供丰富的观察经验，在一定程度上将理论与实践相结合，因此要充分利用现代化的教学手段。如在讲授滑坡、泥石流等内容时可采用flash动画或影像资料展示灾害的形成过程、危害以及其防治措施；在讲授地震的工程地质研究内容时可结合典型的地震（512汶川大地震），讲解地震发生的机理及预警预防措施；在讲解地下硐室位置的工程地质论证时，可借助物理模型来分析地形、地质构造、岩性特征等对硐室位置的影响等等。这些方法和手段的引入不仅可增强教学的直观性、主动性，同时也可节省一定的时间，扩大课堂教学的信息量，提高教学效果。

鉴于该课程内容多，课时少，可采取学生自学、教师课堂讲解和课外辅导答疑相结合的教学方法，以锻炼学生的自学能力。还可就工程地质学领域的热点问题，设置课堂辩论。通过教师布置论题学生收集资料学生课堂辩论教师讲解剖析的教学过程，改过去教学单行道（教师到学生）为双行道（教师到学生，学生到教师），引导学生分析问题和解决问题。例如，针对近期发生的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，可设置地质灾害的主要诱因？人类活动or自然条件的论题，让学生通过查阅与崩塌、滑坡、泥石流等灾害相关的资料，展开讨论与辩论，从而达到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相关知识的目的。此外，还可增加一些工程实例课，让学生尝试用所学知识去解决实际问题。例如利用最新发生的地震、滑坡及泥石流等地质灾害的工程实例，探讨这些灾害的发生机理及防治措施，从而锻炼学生发现问题和分析问题的能力。

（三）加强实践环节教学，改被动式接受为主动式探索

在实施实践教学活动时，要强调以学生为主体，培养学生的动手能力，充分发挥实验教师的引导作用。在进行实验之前，指导教师可提出实验要求及注意事项，并给出参考意见，让学生自行设计实验方案，将原来的验证性实验改为设计性实验。尽量创造条件让学生开拓思维，发挥想象力和创造力，激发学生学习的主动性和积极性，提高洞察力，培养严肃认真和实事求是的工作作风，提高学生的综合素质。

野外实践应有效地将理论与实际相结合。因此，在进行野外实践教学时地点应尽可能选择工程地质现象丰富的地方。对河南理工大学而言，可在市区北部的缝山针公园进行为期半天的实践教学活动。结合园区内原有采石场开挖形成的人工边坡讲解边坡的应力分布状态及变化特征，边坡变形破坏类型及稳定性的影响因素，同时还可结合该园区的生态恢复治理工程讲解边坡变形破坏的防治原则和措施。此外，可结合水文与水资源工程专业学生未来就业意愿和方向，在毕业设计（论文）环节安排一些与工程地质有关的实践内容，例如岩土工程勘察设计或岩土工程分析与评价、边坡稳定性分析与评价以及煤矸石堆积体稳定性分析等。在毕业设计（论文）过程中要充分发挥学生的主观能动性，让学生多动手、多动脑，多方位培养学生获取知识的能力和创新能力。

（四）完善考核内容与方式，改重视理论考核为突出实践性考核