以社會需求為導向的工程地質學教學改革與實踐

張慧穎　黃海燕

[摘 要]基于以學生為中心、社會需求為導向的教育理念，課題組從教學目標、教學體系、教學內容、教學方法、考核五個方面對工程地質學進行了三年的教學改革與實踐。基于問卷調查結果重新修訂了課程教學目標；為了實現層次教學和多樣化教學，重新搭建了教學體系，構建了以實踐教學推動理論教學的教學運行模式；并有針對性地采用不同的教學方法去激發學生學習的主觀能動性，以培養學生的綜合運用能力、實踐能力和創新能力。

[關鍵詞]工程地質學；社會需求；實踐教學；層次教學

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）10-0048-03

“華盛頓協議”中明確了工程教育專業認證的三個教育理念，即以學生為中心，實行以結果為導向的教學設計、整個教育過程的可持續改進。[1][2][3]作為道路、橋梁、水庫、電站、城鎮建設等國家基礎建設項目中涉及的關鍵而又基礎的課程，工程地質學在傳統的教學過程中，由于學生的參與度不夠，很難調動學生學習的積極性和發揮學生的主觀能動性，無法滿足社會經濟發展對人才需求日益提高的要求。為有效提高教學質量和培養學生的創新實踐能力，課題組以學生為中心、以社會需求為導向對工程地質學課程從教學目標、教學體系、教學內容、教學方法、考核五個方面進行了三年的教學改革與實踐。

一、基于社會需求的教學目標修訂

為了明確課程教學改革方向，了解用人單位對人才培養的要求，課題組選取水利水電工程專業畢業生就業較多的13家設計院、37家水務局和10家施工單位，通過發放問卷調查的方式就11個方面進行了調研。調研結果如表1所示。

從表1可以看出，90%以上的用人單位對畢業生的綜合素質、道德修養、敬業精神、專業水平等方面的培養滿意；75%以上的用人單位認為應進一步加強培養學生的人際溝通能力、團結協作能力、心理素質、學習能力、創新能力。

調查反饋意見中關于工程地質學課程的建議主要為：加強實踐教學，培養理論與實踐相結合的綜合性人才；加強對學生的工程管理工作思維方法和能力的培養；增加和詳細講解常用工程地質勘查方法。

根據調研結果，依據專業認證要求，課題組邀請行業內專家和技術人員參與了培養目標的修訂。重新修訂后的工程地質學課程教學目標為：通過本課程的學習，使學生具有扎實的工程地質基礎理論和基本方法，學會發揮個人優勢和團結協作能力來發現、分析并能初步解決與工程建設有關的工程地質條件和具體工程地質問題；具有查閱、收集、分析、綜述資料的能力，為從事水利工程技術工作和管理工作打下基礎。

二、以學生為中心的教學體系重構

原有課程教學體系的特點是以理論知識教學為重點，突出理論知識的系統性和完整性。不足之處是難以充分發揮學生的主觀能動性，理論與實踐脫節嚴重。因此，為突出學生的教學中心位置，基于新修訂的教學目標，我們建立了如圖1所示的新的教學體系。

圖1所示的教學體系強化了實踐教學環節，突出了以理論教學與實踐教學有機結合的教學運行。在一次課程概論課講解完之后，教師就帶領學生觀摩具體地質工程項目的不同階段，讓學生了解工程地質學在工程項目實施過程中需要用到的知識點，并初步理解理論知識與工程地質條件分析和評價之間的關聯度，理解本課程在工程項目的設計、施工與管理中的地位和作用。三年的教學改革實踐表明，該教學環節不僅啟蒙了學生對工程項目的認識，激發了學生學習的主觀能動性，同時使其初步了解了本課程基礎理論之間的邏輯關聯性。

在教學過程中，根據理論教學的進度，適時安排實驗教學。通過實驗去驗證理論，使得枯燥而難以理解的理論知識變得更生動、更直觀、更容易理解，同時培養了學生的實踐動手能力。

隨后進入地質分析方法和手段的觀摩和實踐環節，即充分發揮多學科交叉的優勢，運用其他學科的方法與工程地質學的理論相結合解決工程地質問題。如帶領學生使用AutoCAD軟件繪制地質圖，并結合多媒體，使用圖片、視頻等手段分析工程區的地質條件特征。通過這一教學環節，學生能快速繪制和閱讀地質圖，并能初步掌握分析解決工程地質問題的一些常用方法，同時拓展學生的工程思維，培養學生的創新能力。

隨后進入常見工程地質災害分析與防治的實踐教學環節。通過對工程實例的學習，學生學會了如何綜合運用本課程中的巖石、地質構造、地表水和地下水的特征及演化、分布規律等知識點去分析常見的地質災害，剖析災害發生的地質因素，并尋找處理措施。

最后進入野外現場實習環節。課程組建立了多個校外實踐教學基地，合作機構有水庫工程、邊坡治理工程、洞室工程等工程管理部門和施工企業。在每一個現場實踐教學基地，都有典型的巖石裸露剖面、地質構造剖面、巖石和構造觀測剖面等，供學生理論與實踐相結合。通過現場實習，讓學生掌握野外地質勘查方法，并能根據不同專業方向需求，有側重點地運用工程地質學理論分析現場的工程地質條件和工程措施。

三年的教學改革與實踐表明，新的教學體系不僅夯實了學生的理論基礎，而且使學生獲得了多種地質勘查和工程分析的專業技能，同時激發了學生學習的主觀能動性，增強了學生發現、分析并解決工程地質問題的綜合能力，切實培養了學生的行業技能。

三、滿足層次化需求的教學內容改革

為了適應不同專業的專業需求和拓寬知識面，在傳統的教學內容中，我們增加了相關專業課程銜接部分的基礎理論和學科發展的新技術、新理論及行業規范。在新的教學體系下，教學內容更多、知識點更全面，實踐性更強。知識面的擴張也帶來了教學內容的繁重和學生學習壓力的增大。為了能提高學生對知識的掌握程度，并同時滿足社會對專業人才的要求，課程教學內容實施了以下兩方面改革。

一方面，依據工程思維慣例，結合該課程的先行課程和后續課程，重新組織教學內容的講解順序，并對部分教學內容進行了刪減、歸并和重組。例如，將數字地球簡介歸并于緒論中；巖石的風化作用與巖石的相關性更好，是改變巖石性狀的主要因素，所以將巖石風化作用納入巖石及其工程性質這一章節中；泥石流是屬于地表水引起的地質災害，歸并在一個章節中；等等。這樣調整后，教學內容更緊湊，更符合壓縮課時后的教學計劃。endprint

同時，為了充分滿足學生的個性發展需求和學習能力的差異化需求，以及各用人單位對人才培養的不同需求，我們將教學內容層次結構化（如圖2所示），實現層次化教學。[4]

教學內容由基礎教學模塊、工程應用教學模塊和科學研究教學模塊三部分組成?；A教學模塊是學生必須掌握的基礎理論和基本實驗分析方法。該教學內容的目的是讓學生掌握本課程的基礎知識，同時訓練學生書寫與閱讀工程項目地質報告的能力。工程應用教學模塊為拓展教學部分，學生根據自己的需求和學習能力自選教學內容。該教學內容的目的在于培養學生分析和解決實際工程問題的能力?？茖W研究教學模塊是為學有余力的學生提供的提高模塊，該教學內容的目的在于培養學生多學科知識的綜合運用能力、科研思維和創新能力。

四、以學生為中心的教學方法改革

傳統的課堂講授方法存在很多弊端。[5][6]在三年的實踐教學中，我們分別采用了“引領式”教學、“課堂演練式”教學、“研討小組”式教學和“專家講座”式教學等教學方法。

（一）“引領式”教學

結合圖2所示的教學內容，在圖1所示的項目觀摩教學環節中，通過對相關工程項目實施過程的觀摩，使學生初步了解本課程的理論知識點間的關系及其應用，體會本課程的重要性。在地質分析方法和手段的觀摩和實踐環節中，再次帶領學生觀摩工程地質圖的繪制與分析過程，使學生初步學會如何在實際工程中使用常見的工程制圖軟件和工程分析軟件。在常見工程地質災害分析與防治的實踐教學環節中，要求學生根據教師提供的工程案例，在教師的指導下，自主查閱資料、分析工程問題出現的原因、尋找解決辦法?！耙I式”教學可以幫助學生建立起本課程知識點之間的邏輯框架，明確每個知識點的學習重點和用途，同時激發了學生學習的主觀能動性，鍛煉了學生自主收集資料、自主分析的能力。

（二） “課堂演練式”教學

在礦物、巖石、地質構造等教學內容的教學過程中，我們將巖礦的典型標本和地質儀器帶入課堂。實物觀察和動手操作既激發了學生的好奇心，又活躍了課堂氣氛，讓學生在輕松的環境中掌握和理解該部分教學內容。

（三） “研討小組式”教學

工程地質學課程是多個專業的公共課，因而會出現個別教學內容無法同時實現與每個專業的相關性都很強的弊端。為此，在教學過程中，根據不同的專業需求，教師可將教學內容分解為不同的討論題，將學生根據專業劃分為不同的研討小組，共同查閱資料、分析和討論。例如，在地質構造的講解過程中，分別針對水利水電工程專業、土木工程專業、資源環境與城鄉規劃管理、水土保持與荒漠化防治專業，擬定了四個論題：地質構造對庫區選址的影響及勘查、處理方法，地質構造對洞室的影響及勘查、處理方法，地質構造對城市規劃與建設的影響，地震與地質構造間的關系。每個專業的研討小組，首先由專業課程代表統籌組織，進一步分解為3～4個討論小組；然后根據自己的論題，在教師的指導下，將論題劃分為3～4個小的子課題，從不同角度收集資料、研討，分頭書寫子課題報告；最后，由專業課程代表組織匯總，在課堂上進行研討，同時由教師進行點評?！把杏懶〗M”式教學通過具體的教學任務，促使學生自主查閱資料、分析問題、書寫報告，并在課堂上分享展示自己的成果。這一過程使學生更有興致去互相學習，取長補短。這種教學方法能夠有效培養學生的自學能力、組織能力、表達能力和團結協作能力。

（四） “專家講座式”教學

在教學過程中，劃分出2個學時，聘請科研院所的總工等人進行專題講座，讓學生能了解本課程的發展前沿和工程的熱點問題。

五、以學生能力培養為中心的考核改革

傳統的考核方式是試卷考核。這種考核方式往往會使部分學生在考試前經過短期突擊，采用臨時記憶的方式應付考試，而不會思考如何學習并應用該課程的專業知識去發現、分析和解決問題。因此，需要建立一個公平、公正、合理的考核方式以體現學生的學習情況。改革后的考核包括課堂學習考核、實驗能力考核、野外實習考核和理論考核等四個部分。新的考核方式更加注重學生的基本專業技能與實踐能力的考核，有助于引導學生平時加強基本職業技能訓練，理論與實踐相結合，并將所學知識輔之于應用，實現以核心技能培訓為載體、以能力目標為宗旨的課程考核目標。

課堂學習主要考核學生的學習態度、專業文獻資料查閱的能力、組織協調與配合能力。課堂學習過程中，每個研討小組需要針對論題查閱資料，共同學習、討論。通過課堂學習考核，可以考核學生的自學能力、組織能力、表達能力和團結協作能力。實驗能力主要考核巖石礦物標本的識別、礦物的物理化學特性的分析與實驗報告書寫等室內實驗內容，并依據學生的實驗報告和試驗過程中的動手能力給出評定成績。野外實習主要考核學生使用AutoCAD軟件快速繪制和閱讀地質圖的能力、常見地質構造與巖土工程勘察設備的使用能力、工程勘察報告編寫和工程地質災害分析能力，并依據學生繪制的地質圖、設備操作熟練程度和勘察報告給出評定成績。理論考核就是常規的試卷考核，主要考核學生對基本知識點的掌握、分析和應用能力。學生成績構成為課堂學習考核（20%）、實驗能力考核（20%）、野外實習考核（30%）和理論考核（30%）。成績分為優秀（90分以上）、良好（80～89分）、中等（70～79分）、及格（60～69分）、不及格（60分以下）五個等級。

六、結語

基于以學生為中心、以社會需求為導向的教育理念，課題組以工程地質學課程為例，從教學目標、教學體系、教學內容、教學方法、考核五個方面進行了教學改革，并進行了三年的教學實踐。首先基于問卷調查結果重新修訂了課程教學目標，同時，為突出學生的中心地位和強化實踐教學環節、實現層次教學和多樣化教學，重新搭建了教學內容體系，構建了以實踐教學推動理論教學的教學運行模式；有針對性地采用引領式、課堂演練式、研討小組式、專家講座式等教學方法，有效激發了學生的主觀能動性，拓寬了學生的知識面，培養了學生實踐能力、綜合運用能力和創新能力。三年的教學實踐表明，工程地質學課程的教學改革可以適應新形勢下工程地質學科的發展和社會的層次化與多樣化需求。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 中國工程教育專業認證協會秘書處[J].工程教育認證工作指南，2015（3）：66-68.

[2] 李濤，劉靈芝.國高等工程教育專業認證的現狀分析及對策研究[J].大學教育，2012（6）：21-22，34.

[3] 李鵬飛.加強工程實踐教育中心建設，培養卓越工程人才[J].大學教育，2013（8）：90-91，99.

[4] 簡文彬，攀秀峰.遞進與綜合并舉的實踐教學體系構建及實踐[J].中國地質教育，2009（3）：91-94.

[5] 文曉濤，童開宇，張澎.如何培養勘查技術工程創新人才[J].中國地質教育，2013（2）：85-88.

[6] 蘇培東.土木工程專業《工程地質》課程教改探討[J].教育與人才，2011（27）：75-76.

[責任編輯：劉鳳華]endprint