淺析工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)改革

PAGEPAGE1淺析工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)改革內(nèi)容摘要：“工程地質(zhì)學(xué)〞作為土木工程專業(yè)課程體系的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是該培養(yǎng)體系中較早開設(shè)的課程。為了使土木工程專業(yè)人能力盡快地適應(yīng)工作，在教學(xué)中應(yīng)和當(dāng)下我們國家注冊工程師制度的要求相結(jié)合進(jìn)行培養(yǎng)，其考核方式、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等也應(yīng)作相應(yīng)改革，首先應(yīng)重視能力培養(yǎng)，尤其是工程師素質(zhì)的培養(yǎng)；其次是教學(xué)內(nèi)容要更新，既要強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識的講授，還應(yīng)著眼相關(guān)專業(yè)規(guī)范和政策法規(guī)的傳輸，利用現(xiàn)代化教學(xué)手段結(jié)合新的教學(xué)方法，能力獲得滿意的效果。本文關(guān)鍵詞語：土木工程專業(yè)；工程地質(zhì)學(xué)；注冊土木工程師〔巖土〕；教學(xué)改革胡江春〔1971-〕，男，河南靈寶人，華夏工學(xué)院建筑工程學(xué)院，副教授，工學(xué)博士，重要研究方向：巖石力學(xué)與地下工程、深基坑及地基處理。〔河南鄭州450007〕在土木工程專業(yè)培養(yǎng)體系中，“工程地質(zhì)學(xué)〞是一門主要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程是以地質(zhì)領(lǐng)域的基本知識為背景，既系統(tǒng)介紹了巖石、土及地下水的基本知識，也研究了不良地質(zhì)作用、巖土工程勘察等理論性較強(qiáng)的內(nèi)容。由于理論性太強(qiáng)，學(xué)生普遍以為許多內(nèi)容難以理解，因而，必需改變慣例的教學(xué)方法，教學(xué)改革迫在眉睫。下面談?wù)劰P者在教學(xué)中的一些想法及理論，旨在更好地促進(jìn)“工程地質(zhì)學(xué)課程〞的教學(xué)和土木人才的培養(yǎng)。一、工程地質(zhì)學(xué)課程的內(nèi)容、特點(diǎn)以及難點(diǎn)“工程地質(zhì)學(xué)〞是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)目的是研究礦物性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和巖土工程性質(zhì)及其在天然或人類活動影響下的變化，培養(yǎng)學(xué)生閱讀地質(zhì)資料、查明和分析工程地質(zhì)條件和解決工程地質(zhì)問題的能力，為后續(xù)的“土力學(xué)〞、“巖體力學(xué)〞、“基礎(chǔ)工程學(xué)〞等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，實(shí)際以培養(yǎng)工程地質(zhì)勘查人才為目的?！肮こ痰刭|(zhì)學(xué)〞課程有如下特點(diǎn)：〔1〕內(nèi)容多，知識面廣。僅就土木工程專業(yè)而言，工程地質(zhì)學(xué)重要講授的內(nèi)容包含巖石、土的成因，礦物性質(zhì)及其鑒別，地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)圖及其辨別鑒定，地下水，不良地質(zhì)作用，工程地質(zhì)勘查等。內(nèi)容牽涉普通地質(zhì)學(xué)、地形地貌學(xué)、巖石礦物學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)問題和工程勘察技術(shù)等方面。〔2〕理論系統(tǒng)，概念廣?！肮こ痰刭|(zhì)學(xué)〞當(dāng)前已構(gòu)成了不同的分支學(xué)科，包含巖土工程地質(zhì)、信息工程地質(zhì)和環(huán)境工程地質(zhì)等。各個學(xué)科都有其區(qū)域的專業(yè)概念做支撐，在工程地質(zhì)學(xué)這門濃縮的課程中都能充足地展示出來。〔3〕內(nèi)容抽象，理論性強(qiáng)。地質(zhì)學(xué)自己就是一門博大精深的科學(xué)，一些地質(zhì)術(shù)語比較抽象，直接理解起來有一定難度。例如揭示地層或者地質(zhì)構(gòu)造的規(guī)律特征，就需要相當(dāng)?shù)睦碚撃芰⑵鸶行哉J(rèn)識，能力理解教學(xué)資料上的內(nèi)容，這對于本科學(xué)生來說很難，需要通過大量的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)的途徑能力解決，而如今的課程教學(xué)理論很難到達(dá)教學(xué)需求。當(dāng)前，工程地質(zhì)教學(xué)的最浩劫題是學(xué)生工程地質(zhì)學(xué)的知識背景不足。工程地質(zhì)學(xué)課程牽涉諸多學(xué)科領(lǐng)域的知識，從專業(yè)學(xué)習(xí)的角度看，開設(shè)這門課程應(yīng)有先期的理論課程做鋪墊，能力保證正常教學(xué)任務(wù)的順利完成。假如先期開設(shè)“普通地質(zhì)學(xué)〞、“巖石學(xué)〞、“礦物學(xué)〞、“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)〞、“水文地質(zhì)學(xué)〞、“鉆探技術(shù)學(xué)〞等課程，使學(xué)生具備學(xué)習(xí)“工程地質(zhì)學(xué)〞的基礎(chǔ)，老師教授這門課程能力循序漸進(jìn)地正常進(jìn)行。而土木工程專業(yè)往往在大二就開設(shè)“工程地質(zhì)學(xué)〞，是最早開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，缺乏地質(zhì)學(xué)方面的基礎(chǔ)知識背景，學(xué)生很難理解課程中出現(xiàn)的內(nèi)容，在一定水平上挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時，學(xué)生也缺乏工程知識的概念，這愈加大了其學(xué)習(xí)“工程地質(zhì)學(xué)〞的難度。另外一個難題就是看重水平不夠?！肮こ痰刭|(zhì)學(xué)〞在土木工程專業(yè)中一般作為專業(yè)基礎(chǔ)理論課程，且考核方式多為考察。教學(xué)中往往不易引起師生的足夠看重。原因是：〔1〕對“工程地質(zhì)學(xué)〞在土木工程中的主要性認(rèn)識不足。以為工程地質(zhì)學(xué)不是土木工程專業(yè)的重要專業(yè)課程，在專業(yè)中的作用不大?！?〕土木工程專業(yè)課程多，方向多，布置上難以取舍。〔3〕以為以后從事工程地質(zhì)工作的可能性不大?！?〕有偏見，以為從事工程地質(zhì)是艱辛的差事，思想上不肯意承受這些內(nèi)容?！?〕工程地質(zhì)學(xué)內(nèi)容都是在生活中或多或少能接觸到的知識，學(xué)生以為不是什么高深知識和精尖技術(shù)，思想上輕視。所有這些原因共同導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)不自動，教師教學(xué)不積極，教學(xué)效果差的結(jié)果。二、注冊工程師工作內(nèi)容和工程地質(zhì)課程體系的關(guān)聯(lián)水平“工程地質(zhì)學(xué)〞教學(xué)的目的是為了讓學(xué)生走上工作崗位，把握需要的知識以解決工程中的實(shí)際問題。獲得注冊土木工程師〔巖土〕資格則是很多土木工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的最終目的。注冊土木工程師〔巖土〕是指獲得〔中國注冊土木工程師〔巖土〕執(zhí)業(yè)資格證書〕和〔中國注冊土木工程師〔巖土〕執(zhí)業(yè)資格注冊證書〕，從事巖土工程工作的專業(yè)技術(shù)人員。1998年6月全國注冊工程師管理委員會公布成立了“全國注冊巖土工程師考題設(shè)計(jì)與評分專家組〞。拉開了我們國家推行注冊土木工程師〔巖土〕的序幕，是繼注冊建筑師制度和注冊構(gòu)造工程師制度后的又一舉措。2002年4月，人事部、建設(shè)手下發(fā)了相關(guān)文件，決定在我們國家實(shí)行注冊土木工程師〔巖土〕執(zhí)業(yè)資格制度。這就說明有相當(dāng)一部分學(xué)生必需在本身努力下獲得相應(yīng)的資格而且將來必需根據(jù)注冊工程師的要求進(jìn)行工作，下面以注冊土木工程師〔巖土〕執(zhí)業(yè)資格考試的專業(yè)要求來討論工程地質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)2006年10月確定的最新大綱內(nèi)容，結(jié)合“工程地質(zhì)學(xué)〞的教學(xué)大綱，注冊土木工程師〔巖土〕執(zhí)業(yè)考試內(nèi)容11項(xiàng)中有3項(xiàng)和工程地質(zhì)學(xué)親密相關(guān)，分別為巖土工程勘察，特殊條件下的巖土工程及巖土工程檢測和監(jiān)測，其它大多數(shù)內(nèi)容也需要用到工程地質(zhì)學(xué)中巖土的性質(zhì)、檢測，地下水的性質(zhì)等知識，所以說工程地質(zhì)學(xué)是學(xué)生以后工作會用到的重要知識來源。但是，注冊工程師〔巖土〕規(guī)定的內(nèi)容和工程地質(zhì)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容又有所不同，現(xiàn)就巖土工程勘察，特殊條件下的巖土工程為例具體論述如下。注冊土木工程師〔巖土〕的巖土工程勘察一般包含勘察布置、巖土分類和鑒定，工程地質(zhì)測繪和調(diào)查、勘探與取樣，室內(nèi)試驗(yàn)與原位測試，地下水四個方面。這些內(nèi)容根據(jù)的規(guī)范有〔巖土工程勘察規(guī)范〕〔GB50021-2001〕，〔公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范〕〔JTJ064-1998〕，〔港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范〕〔JTJ240-1997〕，〔水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范〕〔GB50287-1999〕，〔鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范〕〔TB100212-2007〕，〔鐵路工程特殊巖土工程勘察規(guī)程〕〔TB10038-2001〕，〔建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范〕〔GB50007-2002〕，〔工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)〕〔GB50218-1994〕，〔原狀土取樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〕〔JGJ89-1992〕，〔建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)規(guī)程〕〔JGJ87-1992〕，〔土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)〕〔GB/T50123-1999〕，〔工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)〕〔GB/T50266-1999〕等十幾本規(guī)范規(guī)程，涵蓋了建筑工程、公路、鐵路、水利水電等行業(yè)，內(nèi)容廣泛而且規(guī)定精細(xì)，可操作性強(qiáng)?！肮こ痰刭|(zhì)學(xué)〞課程在介紹完巖土的基天性質(zhì)后就牽涉到上述內(nèi)容，重要從巖土工程性質(zhì)分類，地下水，原位測試，工程地質(zhì)勘察幾個角度予以論述。內(nèi)容覆蓋面還基本夠用，但是內(nèi)容僅僅偏向于基本理論和現(xiàn)象介紹，讓學(xué)生感覺不到實(shí)際應(yīng)用，因而學(xué)習(xí)積極性不高。注冊土木工程師〔巖土〕的特殊條件下的巖土工程包含天然不良地質(zhì)作用：巖溶土洞、滑坡崩坍、泥石流等；人工造成的不良地質(zhì)現(xiàn)象：采空區(qū)、地面沉降、地裂縫等；特殊土的工程地質(zhì)作用：濕陷性黃土、膨脹土、凍土等。內(nèi)容根據(jù)的規(guī)范有〔鐵路路基支擋構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)程〕〔TB10025-2001〕，〔鐵路工程不良地質(zhì)勘察規(guī)范〕〔TB10027-2001〕，〔巖土工程勘察規(guī)范〕〔GB50021-2001〕，〔公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范〕〔JTJ013-1995〕，〔濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范〕〔GBJ25-1990〕，〔膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范〕〔GBJ112-1987〕，〔凍土地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范〕〔JGJ118-1998〕等規(guī)范規(guī)程，涵蓋了建筑工程、公路、鐵路、水利水電等行業(yè)，內(nèi)容規(guī)定具體，可操作性強(qiáng)。但是，工程地質(zhì)學(xué)的教學(xué)中僅僅對巖溶土洞、滑坡崩坍、泥石流、地震等不良地質(zhì)現(xiàn)象〔規(guī)范〔巖土工程勘察規(guī)范〕〔GB50021-2001〕要求改為不良地質(zhì)作用〕做了定義、構(gòu)造及分類描繪敘述，其他力學(xué)分析和治理由于教學(xué)時間關(guān)系往往一筆帶過。單純的理論描繪敘述使學(xué)生對課程缺乏正確認(rèn)識，造成學(xué)習(xí)積極性不高。綜上所述，工程地質(zhì)的教學(xué)，包含現(xiàn)有的教學(xué)資料內(nèi)容和實(shí)際工程師工作的要求還有一定差距，學(xué)習(xí)內(nèi)容不能直接在工程中應(yīng)用，使學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏自動性和積極性。三、工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)中的考慮與理論基于上述原因，加上“工程地質(zhì)學(xué)〞課時限制，筆者在工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)中采用以下做法。1.考核方式的改革華夏工學(xué)院傳統(tǒng)的教學(xué)考核方式是考試和考察。考試是統(tǒng)一命題，統(tǒng)一布置考試，集中修改試卷，好處是師生看重，教學(xué)程序嚴(yán)格；不足是限制較多，晦氣于發(fā)揮教師主觀能動性，尤其是對工程地質(zhì)學(xué)這樣知識量大、知識點(diǎn)碎、涵蓋面寬的課程?！肮こ痰刭|(zhì)學(xué)〞采用的是考察的考核方式，針對學(xué)生看重不夠，上課積極性不高，缺課請假等現(xiàn)象，在尊敬學(xué)院教學(xué)考核規(guī)定的基礎(chǔ)上，最大限度地增大平常成就的考核分值，把平常成就的比重增長到40%，把學(xué)生“限制〞在課堂上。2.教學(xué)方法的改革要求學(xué)生到課堂上來，單純依靠點(diǎn)名的老方式已經(jīng)行不通了。因而，筆者以為老師能夠采用下面三種做法?！?〕課外作業(yè)。當(dāng)然，每門課程都有課外作業(yè)，但是“工程地質(zhì)學(xué)〞課程的課外作業(yè)卻不同，作業(yè)內(nèi)容只是相關(guān)內(nèi)容，教學(xué)材料上找不著，需要課下下功夫。例如巖層產(chǎn)狀的測定及表示方法部分，筆者布置的是“地質(zhì)羅盤的構(gòu)造、測試步驟及其留意事項(xiàng)〞，學(xué)生單純依靠教學(xué)材料解決不了這個問題，必需利用圖書館，網(wǎng)絡(luò)以及其它更有力的手段能力完成?！?〕課堂考核。完成這樣的作業(yè)對積極自動的同學(xué)來說是很辛苦的，但是有相當(dāng)一部分同學(xué)采用的是觀望、等待，有同學(xué)做出來以后就抄一份，有的干脆直接電子拷貝。一個愿打一個愿挨，辛苦做出作業(yè)的同學(xué)不介意同學(xué)“共享〞結(jié)果，作為教師也迫不得已，只是要求他們必需看懂，搞清楚。每次交作業(yè)后，在課堂上隨機(jī)抽取幾位同學(xué)在講堂上向大家講解自己的作業(yè)，而且不允許帶原稿，只允許拿著大綱或提要。固然學(xué)生有怨言，但大多數(shù)同學(xué)以為收益頗豐?！?〕課堂大討論。固然隨機(jī)抽取同學(xué)在課堂上的講授效果很好，但是究竟課時有限，能抽到的學(xué)生也是極個其余。為此，抽取一些內(nèi)容以作業(yè)形式提早布置下去，讓學(xué)生分組預(yù)備。課堂上兩組同學(xué)相互發(fā)問，教師和兩組選出的代表作為“裁判〞，回答不出的整組扣分，表現(xiàn)好的同學(xué)個別加分。每次的知識面能夠稍寬一點(diǎn)，以彌補(bǔ)課時不足的缺陷。所有這些表現(xiàn)都將計(jì)入平常成就，以鼓勵平常努力學(xué)習(xí)的同學(xué)，同時完善教學(xué)考核方式。3.教學(xué)內(nèi)容的改革為了和注冊工程師〔巖土〕工作內(nèi)容相適應(yīng)，而且保證學(xué)生在有限的時間內(nèi)學(xué)完相關(guān)內(nèi)容，在教學(xué)內(nèi)容上必需要有取有舍。筆者的原則是基礎(chǔ)知識以學(xué)生自學(xué)為主，主要內(nèi)容課堂講授，擴(kuò)展內(nèi)容學(xué)生討論。例如工程地質(zhì)原位測試部分，單純講授內(nèi)容過多，課時不允許。根據(jù)注冊工程師〔巖土〕中運(yùn)用多少，關(guān)系親密水平分為兩部分：靜力載荷試驗(yàn)、圓錐動力觸探、十字板剪切試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)