淺談如何在工程地質教學中培養學生的思考力

文/牛建東 中南大學土木工程學院 湖南長沙 410075

劉建新 中南林業科技大學涉外學院 湖南長沙 410200

淺談如何在工程地質教學中培養學生的思考力

文/牛建東 中南大學土木工程學院 湖南長沙 410075

劉建新 中南林業科技大學涉外學院 湖南長沙 410200

思考力的本質是透過現象看到問題本質的能力，與工程地質教學目標是一致的。根據工程地質課程特點和現狀的分析，通過互動式教學及學生寬度思維的養成，對培養學生的思考力是非常有助益的。也有利于培養學生獨立思考和解決實際問題的能力，增強其實干能力，為后續的學習和工作打下一定的基礎。

工程地質；思考力；教學改革

1、什么是思考力

思考力并不等于聰明，而是透過現象看到問題本質的能力，它和創造力是表里一體的能力。因此，在將兩者綜合起來進行研究討論時，我們可以把它們稱為 “獨立思考和創造的能力”。[1]

構成獨立思考和創造的能力的三要素可以定義為：發現問題的能力、解決問題的能力和永不言棄的精神！[1]這應該是大學教育中學生應該學到的最核心的素質之一。

工程地質作為一門專業基礎課，有其工程地質的內在邏輯體系[2]。整個課程擁有課堂教學、室內實驗、野外實習這樣完備教學體系，因此應該肩負其培養學生這樣能力的責任。

2、土木工程地質課程特點和存在問題

對于土木工程專業的學生，首先工程地質課程覆蓋面寬，所涉及的地質學科領域多，如普通地質學、巖石學、礦物學、地史學、地層學、地貌學、構造地質學、第四紀地質、水文地質學、工程巖土學、工程地質學、災害地質學等，這就造成了工程地質學課程內容多，概念多、知識面廣的特點[3、4]。

其次，在教學難度大，老師最頭疼的是課時偏緊，課堂教學34學時，需要把礦物、巖石、特殊土、地層與地質構造、地表水、地下水及不良地質現象中的崩塌、滑坡、泥石流、巖溶和地震，從概念到分類，再到簡單的工程應用，內容包羅萬象，重要的概念就上百個，讓學生從幾乎從零開始，構筑起完整的知識鏈，這的確是有難度的。

最后，教學以知識教育為主，與學生的互動不夠。教學考核多以閉卷考試為主，考題的設置也是以填空、選擇、判斷、簡答、讀圖和論述題為主，考核的重點無法避免以識記為主，針對學生的理解能力和獨立思考的能力，試題所能提供的考核空間不夠，更遑論創造力和其它綜合能力。

因此，目前的工程地質教學現狀和單向的教學模式，常常順應了學生思維的惰性，而學生慣常的線性思維方式又阻礙了他們思維深度與廣度的開掘。要提升學生的思考力，必須完成以下幾方面的“轉變”過程。

3、教學方式向互動式教學轉變

首先應該在備課、整理教材，以及在教材的基礎上重新構筑自己的觀點，并思考如何將這些知識要點更通俗易懂地傳授給我的學生。

講義不應該是單向的，而是應注重與學生之間的對話交流。如果教師只是單向地向學生傳授知識，學生就會感到被動。通過對話交流，學生會將自己的想法融入講義的內容中，從而能夠更深層次地理解并掌握知識要點。當然，我也從學生的提問中學到了許多新的東西。知性的對話最能刺激雙方的思考，樂趣多多。

工程地質課程中難點是地質圖的閱讀，可以在課堂教學中，讓學生先閱讀在上臺講解，再讓不同的學生上來補充，直到把整個地質圖的內容都搞清楚。學生在講解的過程中，老師可以不斷的啟發，這樣大家都會集中精力把問題搞懂。

針對土木工程的學生，也可以設置一些開放性的問題給大家，比如邊坡支護形式，可以讓學生提出來到底有多少種支護形式，有一節課，針對一個順層邊坡支護方法展開的課堂討論中，同學們一共提出了12種支護方法，然后我在針對同學們提出的方案一一解釋每種方法的優缺點和適用性，這樣同學們都感覺到很過癮。，

4、思維方式的養成

在教學中，要讓學生由“零敲碎打”式的線性思維向“條分縷析”式的寬度思維躍進，我一直強調地質學科的思維是通過現象的觀察，到規律的總結，它的結論往往具有多解性、不確定性的特點，這與我們土木專業學生在力學學習中養成的確定解、唯一解習慣相沖突的，也造成了學生的困惑。因此要開拓了學生去面對復雜的現實世界的思維，要向寬度思維躍進。

工程地質教學目的是幫助學生根據土木工程學科的特點構成系統性和專業性兼顧的知識體系，幫助學生養成“一眼看破”的能力。愛因斯 坦 說：“Education is what remains after one has forgotten what one has learned in school.”（教育就是一個人把在學校所學全部忘光之后剩下的東西。）[1]我也認為教育的核心是幫助學生養成形成直覺，形成直覺首先要明白土木工程的核心問題。

那么土木工程的核心問題是什么？我覺得就如我們練武，練武的最高境界是打通任督二脈。土木工程的“任督二脈”是什么？我覺得（1）是力的關系，即荷載與抗力的關系；（2）是力與變形的關系。在講解工程地質這門課，就必須要抓住這個核心來講，因為這個內容是學生比較熟悉的。

在地質構造部分的教學過程中，如褶皺、節理、斷層等內容時，結合理論力學和材料力學的知識來講解，將整個地質構造形成過程的力學機制如張拉、擠壓、剪切、扭轉等講清楚，這樣同學更容易理解和記憶。

結語：

工程地質教學的目標和思考力的三要素非常契合，利用工程地質教學，幫助學生提高發現問題的能力、解決問題的能力和永不言棄的精神！有助于開拓學生的思維，激發學習興趣，有利于培養學生獨立思考和解決實際問題的能力，增強其實干能力，為后續的學習和工作打下一定的基礎。

[1]上田正仁,陳雪冰(譯).思考力:潮爆東京大學的思維公開課[M].中信出版社,2015.

[2]牛建東,劉建新.關于土木工程地質教學的一些思考[J].房地產導刊,2014(36).

[3]牛建東,劉建新.工程地質教學感悟之“物源”[J].住宅與房地產,2015(25).

[4]牛建東.劉建新.土木工程地質課堂實踐教學方法探討[J].中國房地產業：理論版,2012,12,總315期:230-230.

[5]徐林榮.牛建東.張旭芝.喬世范.PDCA質量管理模式在土木工程地質野外實習中的應用[J].長沙鐵道學院學報：社會科學版,2010,11(1):118-121.

[6]王哲,陳東瑞,張勇.土木工程專業工程地質課程實踐教學方法探討[J].高等建筑教育,2010,19(4):125-127.

[7]潘文勝.工程地質學課程教學存在的問題及其教學改革[J].教育與職業,2008,9:87-88.

牛建東（1975-），男，安徽淮南人，中南大學土木工程學院，研究方向：工程地質教學與研究。