工程地質(zhì)專業(yè)杭州野外實習(xí)教學(xué)方法思考

摘要：野外實習(xí)是工程地質(zhì)專業(yè)鞏固地學(xué)課程理論知識、培養(yǎng)學(xué)生地學(xué)基本工作方法和實際工作能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。中國礦業(yè)大學(xué)利用杭州市區(qū)豐富而典型的地質(zhì)教學(xué)資源，激發(fā)學(xué)生對工程地質(zhì)工作的興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生的工程地質(zhì)專業(yè)思維，取得了很好的教學(xué)實踐效果。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)；野外教學(xué)實踐；杭州

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）17-0077-03

工程地質(zhì)是地質(zhì)學(xué)中直接面向工程應(yīng)用的而一個學(xué)科分支，是將地質(zhì)學(xué)理論應(yīng)用于工程實踐的一門學(xué)科。工程地質(zhì)學(xué)研究人類在工程建設(shè)活動中與自然地質(zhì)環(huán)境有關(guān)的地質(zhì)問題，以地質(zhì)環(huán)境與工程建設(shè)二者相互制約、相互作用、相互和諧的關(guān)系以及由此產(chǎn)生的地質(zhì)問題為研究對象。包括對工程建筑有影響的工程地質(zhì)問題和對地質(zhì)環(huán)境影響的環(huán)境地質(zhì)問題。該專業(yè)除要求學(xué)生擁有扎實的巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地層學(xué)等基本地質(zhì)知識外，還需要掌握野外工程地質(zhì)工作的基本技能和方法。為此，中國礦業(yè)大學(xué)煤礦工程地質(zhì)研究所（系）利用杭州市區(qū)豐富的地質(zhì)教學(xué)資源，開展了多年的大學(xué)生工程地質(zhì)野外實習(xí)教學(xué)工作，取得了較好的效果，本文結(jié)合杭州工程地質(zhì)野外實習(xí)教學(xué)的內(nèi)容進行一些有益的探討。

一、杭州實習(xí)區(qū)概況

杭州市及近郊一帶位于浙江省北部，處于長江三角洲之南緣、杭州灣西側(cè)，地理坐標為東經(jīng)120°09′、北緯30°15′。西倚群山，東、北接杭嘉湖平原，南臨錢塘江。其自然地理位置屬天目山余脈與平原交接處的低山丘陵地帶。1.地層。杭州地區(qū)東、北部平原區(qū)多為第四系地層覆蓋，中部及西、南部低山區(qū)丘陵區(qū)基巖大面積廣泛出露，大致以西湖為中心，西、南兩側(cè)呈弧形環(huán)抱，從外圍向內(nèi)古生界沉積巖層及中生界火山碎屑巖系由老到新依次呈弧圈型條帶狀出露。巖漿侵入巖僅上天竺新近發(fā)現(xiàn)有輝石閃長巖小巖體局部出露外，主要為中—酸性脈巖零星分布。地層從老至新分布為：奧陶系（僅出露其上統(tǒng)上段文昌組）、志留系（總厚1393m，上、中、下統(tǒng)均有出露）、泥盆系（下、中統(tǒng)在本區(qū)缺失）、石炭系（下統(tǒng)地層缺失）、二疊系（本區(qū)僅有下統(tǒng)地層出露）、白堊系（區(qū)內(nèi)僅出露下統(tǒng)地層）、第四系（本區(qū)下更新統(tǒng)缺失）。

區(qū)內(nèi)巖漿侵入巖分布零星，僅于上天竺附近、公路南東側(cè)見一小巖體，侵入于西湖組地層中，為輝石閃長巖體，深灰色，細粒結(jié)構(gòu)，斜長石、角閃石為主，少量正長石、石英、黑云母及輝石，暗色礦物多為綠泥石或方解石交代。其侵入時代為燕山早期第一階段，相當于晚侏羅紀，與上侏羅統(tǒng)黃尖組火山巖的地層時代基本一致。據(jù)物探及區(qū)域資料深部有相當規(guī)模的中酸性花崗閃長巖的隱伏巖體存在，出露巖體為其在地表的局部露頭，輝石閃長巖應(yīng)為花崗閃長巖體的分異產(chǎn)物。

2.地質(zhì)構(gòu)造。杭州地區(qū)大地構(gòu)造位置屬于揚子準地臺、錢塘臺坳、余杭—嘉興臺陷。區(qū)域構(gòu)造為西湖復(fù)向斜。南東側(cè)為北東向肖山—球川深斷裂沿富春江、錢塘江一線展布，北西側(cè)為北東向茅草山—石蕩隱伏斷裂，向斜南西端受北西向孝豐一三門灣大斷裂沿留下鎮(zhèn)西南橫街上—茶科所一線所切割，而北東端為北西向祥符橋—南星橋隱伏斷裂所截。褶皺大致以西湖為核心，西、南兩側(cè)弧形環(huán)抱，呈弧圈型條帶狀展布，外圈為奧陶系、志留系老地層，核部為較新的下二疊統(tǒng)地層，自外而內(nèi)由老到新依次出露。斷裂主要為北東向斷裂、北北西向斷裂、北北東向斷裂、北東東向斷裂以及南北向斷裂。區(qū)內(nèi)巖層節(jié)理普遍發(fā)育，且方向有多組，沿上述各組斷層方向均有發(fā)育。

3.山水地貌。杭州西郊群山環(huán)抱西湖，水光瀲滟、山色蔥郁，北、東一片廣闊平原。杭州山水有湖光山色之盛，山、石、洞、泉之美，地貌類型多樣。北東向延伸并向南西揚起的西湖復(fù)向斜構(gòu)造，使杭州地勢自南西向北東逐漸降低。區(qū)內(nèi)總體可分為山地、平原兩大地貌單元：西湖的西、西南大部分地區(qū)為低山丘陵區(qū)，外圍北、東、南側(cè)為平原區(qū)。低山丘陵區(qū)內(nèi)又可進一步分為低山丘陵與山麓溝谷兩個小區(qū)。平原區(qū)分為西湖及北側(cè)菬溪流域的湖沼沖積平原小區(qū)和東南側(cè)錢江流域的沖海積平原小區(qū)。

二、工程地質(zhì)實踐教學(xué)

工程地質(zhì)實習(xí)是工程地質(zhì)專業(yè)本科教學(xué)中十分重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是該專業(yè)4年教學(xué)中必不可少的實習(xí)。是學(xué)生在學(xué)完土質(zhì)土力學(xué)、巖體力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、工程地質(zhì)勘察等課程理論知識的基礎(chǔ)上，按工程地質(zhì)選址勘察、初步勘察階段的技術(shù)要求，通過對工程地質(zhì)條件的野外實地考察、測繪和有關(guān)勘察手段使用的現(xiàn)場參觀和實踐，使學(xué)生獲得工程地質(zhì)實踐的感性知識并鞏固和深化理論，促進理論與實際相結(jié)合，為今后從事工程地質(zhì)選址勘察或勘察工作打下初步基礎(chǔ)。

1.實習(xí)內(nèi)容和要求。巖石、土的肉眼鑒定，地層剖面觀察；褶皺和斷裂構(gòu)造的基本判識；巖體結(jié)構(gòu)面類型、結(jié)構(gòu)體形狀識別，野外鑒別和判識不同巖體結(jié)構(gòu)類型，巖體結(jié)構(gòu)面測繪統(tǒng)計；土體結(jié)構(gòu)類型識別；地下水類型及水文地質(zhì)條件的了解；各種環(huán)境地質(zhì)及不良地質(zhì)現(xiàn)象（滑坡、溶洞、坍塌等）野外識別、調(diào)查、測繪，成因和對場地穩(wěn)定性影響初步分析和評價；以掌握工程地質(zhì)測繪工作方法為主，并參觀了解靜力觸探、標貫、鉆探編錄和取樣等工程地質(zhì)勘探手段；在了解杭州市區(qū)區(qū)域地層、構(gòu)造等基礎(chǔ)上，以浙江大學(xué)附近區(qū)為主，通過工程地質(zhì)測繪，資料收集，編制工程地質(zhì)剖面圖、平面圖和選址勘察文字報告。

2.實習(xí)教學(xué)。實習(xí)分為四條路線，路線一為大橋地層剖面路線，六和塔→錢塘江大橋北鐵路線→八卦田→玉皇山；路線二為錢塘江岸—南高峰不良地質(zhì)現(xiàn)象調(diào)查路線；路線三為浙大—青芝塢—靈峰—玉皇山—玉泉；路線四為浙大—黃龍洞—蝙蝠洞。

實習(xí)內(nèi)容為系統(tǒng)識別杭州地區(qū)地層巖性及其分界標志層；進行巖性描述，對出露巖石的顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、化石和風(fēng)化程度等進行觀察和描述，掌握觀察方法和描述要點并采集巖樣標本；巖體結(jié)構(gòu)類型野外判別方法；滑坡識別、形態(tài)測繪等；洞穴調(diào)查、測繪；落水洞、巖溶塌陷調(diào)查；巖體節(jié)理裂隙統(tǒng)計；判識地貌單元及確定分區(qū)界線等內(nèi)容。

三、工程地質(zhì)實踐教學(xué)方法探討

工程地質(zhì)學(xué)是一門實踐性很強的科學(xué)，很多的工程地質(zhì)現(xiàn)象，僅通過書本上的概念、理論而不配合一定的實習(xí)，是收不到良好的教學(xué)效果的。正如俗話所說“實踐出真知”，充分說明了實驗實習(xí)教學(xué)的重要性。通過實習(xí)可以驗證、鞏固和學(xué)習(xí)與實驗有關(guān)的理論知識，加深對學(xué)科知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生符合辯證唯物主義的、實事求是的科學(xué)思維和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。

1.激發(fā)學(xué)生對工程地質(zhì)的興趣。杭州作為實習(xí)基地本身對學(xué)生即是很大的吸引力。在實習(xí)過程中循循誘導(dǎo)學(xué)生對工程地質(zhì)專業(yè)的熱愛。啟發(fā)式教學(xué)具有多種功能，通過啟發(fā)教學(xué)，能激勵學(xué)生的興趣和探索精神，調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，從而使學(xué)生切實地掌握知識和技能，促進學(xué)生智力因素、非智力因素以及思想品德的形成和發(fā)展。每一條實習(xí)路線，都要在實習(xí)前布置好任務(wù)；每爬一座山，都要每位同學(xué)抱著征服高山的勇氣，去翻越它，研究它，并對工程地質(zhì)現(xiàn)象了然于心。對率先完成任務(wù)的小組要給予獎勵。在山上野餐時，表演節(jié)目活躍氣氛。激發(fā)同學(xué)的實習(xí)熱情。在實習(xí)過程中，老師應(yīng)該對實習(xí)地的風(fēng)土人情、歷史地理有所了解，把地質(zhì)現(xiàn)象與人文知識、風(fēng)俗習(xí)慣、經(jīng)濟發(fā)展聯(lián)系起來。比如某些特殊地形地貌在古代兵家戰(zhàn)爭中起過什么作用；一個地區(qū)的地層與該地的聞名土特產(chǎn)有什么關(guān)系；某些因地質(zhì)作用形成的湖光山色在當?shù)赜心男┟耖g傳說，在旅游業(yè)中起到什么作用等。這些都會增強學(xué)生對大自然的興趣，從而也增強對工程地質(zhì)的興趣。

2.培養(yǎng)學(xué)生的獨立觀察能力。科學(xué)研究是從觀察開始的，工程地質(zhì)學(xué)更是如此，有的人對豐富的地質(zhì)現(xiàn)象熟視無睹，而有的人則善于觀察并有所發(fā)現(xiàn)，二者的區(qū)別在于對觀察的重視不夠，觀察能力不同。野外實習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力最具體而有效的方式。做到勤于觀察、善于觀察。勤于觀察是指學(xué)生能積極主動地進行獨立觀察。野外實習(xí)時，對欲讓學(xué)生觀察的現(xiàn)象，老師一般都作了預(yù)習(xí)，心中有數(shù)。切實而有效的方法是讓學(xué)生自己去觀察、去發(fā)現(xiàn)，老師可通過提示、點撥要觀察內(nèi)容。善于觀察是指把看到的不同現(xiàn)象進行對比，找出其本質(zhì)上的成因聯(lián)系。實習(xí)時老師可給學(xué)生示范，抓住兩至三個現(xiàn)象深入剖析，學(xué)生便可舉一反三，掌握思路和方法在此過程中，老師應(yīng)特別注意鼓勵學(xué)生提出自己的看法和解釋，即使錯了也沒關(guān)系。

3.培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神。任何工程都是一個系統(tǒng)工程，都需要團結(jié)協(xié)作、分工明確，在很多情況下，單靠個人能力已很難完全處理各種錯綜復(fù)雜的問題并采取切實高效的行動，所以團隊合作精神的訓(xùn)練也是非常重要的。可以通過地層實測剖面和獨立填圖階段訓(xùn)練學(xué)生團隊合作精神，在進行工作前，需按掌圖、記錄、定點、測量產(chǎn)狀和采集標本等任務(wù)分工，對最后成果的整理分析也要采用討論式的方法上各小組的成員都發(fā)表意見，集思廣益最終完成圖件的繪制，杜絕單打獨斗。

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作者簡介：喬偉（1984-），男，山東臨沂人，博士（后），講師，2006年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)，主要從事工程地質(zhì)與水文地質(zhì)的教學(xué)和研究工作。