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水文地質(zhì)學(xué)實(shí)習(xí)報(bào)告范文第1篇

基金項(xiàng)目：教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目（ncet-11- 0406）

作者簡(jiǎn)介：榮冠（ 1971- ），男，武漢大學(xué)水利水電學(xué)院副教授，博士，主要從事巖體穩(wěn)定性研究及工程地質(zhì)教學(xué)工作，（e-mail）rg_mail@163.com。

摘要：工程地質(zhì)是水利類本科生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，課程教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)豐富，難點(diǎn)較多，實(shí)踐性強(qiáng)。如何在課堂教學(xué)和野外實(shí)踐教學(xué)中有效提高教學(xué)質(zhì)量是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。文章詳細(xì)分析了水利工程課程中的難點(diǎn)及教學(xué)中存在的問(wèn)題，從課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、英文教學(xué)及課程考核等方面全面介紹了課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及改革探索。提出課堂教學(xué)應(yīng)注重理論緊密聯(lián)系工程實(shí)際，實(shí)踐教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手技能和發(fā)現(xiàn)、分析、解決工程地質(zhì)問(wèn)題的能力，開展英文教學(xué)是培養(yǎng)國(guó)際人才的必然趨勢(shì)，考核機(jī)制應(yīng)全面反映學(xué)生的綜合能力等觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)； 水利專業(yè)； 教學(xué)研究； 理論教學(xué)； 實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：tv135；g642421文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a文章編號(hào)：10052909（2013）05011007工程地質(zhì)是研究工程建設(shè)活動(dòng)與自然地質(zhì)環(huán)境相互作用和相互影響的一門地質(zhì)科學(xué)，是以地學(xué)學(xué)科的理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)學(xué)與力學(xué)理論和工程技術(shù)及方法解決與工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題[1]。工程地質(zhì)課程是水利類本科專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。水利水電工程建設(shè)是人類在認(rèn)識(shí)自然的基礎(chǔ)上改造自然并為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的活動(dòng)，進(jìn)行水利水電工程建設(shè)首先必須了解自然環(huán)境和工程條件，而環(huán)境地質(zhì)條件是與水利水電工程關(guān)系最密切、最重要的自然條件。

當(dāng)前，中國(guó)工科高等教育人才培養(yǎng)主要目標(biāo)是：培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才[2]。工程地質(zhì)課程作為水利類專業(yè)中一門實(shí)踐性強(qiáng)的課程在凸顯人才培養(yǎng)目標(biāo)方面，更加突出工程地質(zhì)理論和實(shí)踐教學(xué)的必要性與重要意義[3-4]。

工程地質(zhì)課程的教學(xué)分為課堂理論教學(xué)部分與野外地質(zhì)實(shí)習(xí)部分。課堂理論部分主要講授礦物巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)作用、地下水、巖體工程特性，邊坡、壩基、洞室圍壓穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，工程地質(zhì)勘察等知識(shí)。野外地質(zhì)實(shí)習(xí)部分主要進(jìn)行巖石及地質(zhì)構(gòu)造認(rèn)識(shí)，風(fēng)化、卸荷及河流地質(zhì)作用研究，地下水及其作用研究，水利樞紐工程地質(zhì)條件與問(wèn)題分析評(píng)價(jià)等。

由于工程地質(zhì)課程涉及的相關(guān)課程較多（礦物學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地史學(xué)、地貌學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、材料力學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)等），且這些課程多為地質(zhì)專業(yè)課程。同時(shí)，工程地質(zhì)課程實(shí)踐性很強(qiáng)，但學(xué)生又缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐機(jī)會(huì)。因此，在有限的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)時(shí)間內(nèi)，如何合理安排教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生扎實(shí)掌握工程地質(zhì)相關(guān)概念及基本原理，并使學(xué)生初步具備分析工程地質(zhì)條件及解決工程地質(zhì)問(wèn)題的能力，是一個(gè)很值得探討的問(wèn)題。根據(jù)筆者多年從事工程地質(zhì)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)水利類本科專業(yè)工程地質(zhì)教學(xué)，首先介紹學(xué)校工程地質(zhì)課程的設(shè)置，然后分析課程教學(xué)的重點(diǎn)及難點(diǎn)，再?gòu)恼n堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、英文教學(xué)、考核方式4個(gè)部分探討理論與實(shí)踐教學(xué)的改革思路，以期在提高教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生分析工程地質(zhì)條件和解決工程地質(zhì)問(wèn)題能力方面有所收獲。

一、水利類工程地質(zhì)課程介紹

（一）水利工程地質(zhì)課程設(shè)置

武漢大學(xué)水利水電學(xué)院最早可追溯至1928年創(chuàng)建的國(guó)立武漢大學(xué)工學(xué)院土木系水利組，學(xué)院現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)水利水電高級(jí)人才培養(yǎng)的搖籃和科學(xué)研究的重要基地。一直以來(lái)，工程地質(zhì)課程為水利各專業(yè)（農(nóng)田水利、水電工程、河流泥沙、水文水資源）的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。工程地質(zhì)課一般在第五學(xué)期或第六學(xué)期開設(shè)，包括48 學(xué)時(shí)課堂教學(xué)和1 周的野外實(shí)習(xí)。課堂教材主要使用天津大學(xué)主編的《水利工程地質(zhì)》（第四版）[1]，實(shí)驗(yàn)及野外實(shí)習(xí)采用武漢大學(xué)編寫出版的實(shí)習(xí)教材[5]。

（二）水利工程地質(zhì)課程內(nèi)容

水利工程地質(zhì)主要是研究水利水電工程建設(shè)中的工程地質(zhì)問(wèn)題。主要內(nèi)容包括巖石及其工程性質(zhì)，地質(zhì)構(gòu)造及區(qū)域穩(wěn)定性，地表水流的地質(zhì)作用及河谷地貌，地下水、巖溶及庫(kù)壩區(qū)滲漏地質(zhì)條件分析，巖體工程特性，壩基、邊坡及洞室圍巖穩(wěn)定性分析，水利水電工程地質(zhì)勘察等。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

榮冠，等水利類專業(yè)工程地質(zhì)課程教學(xué)研究與改革探索

課程的教學(xué)分為課堂教學(xué)與實(shí)踐教

兩部分。課堂教學(xué)主要講授地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和水利三大類巖體（邊坡、壩基及洞室圍巖）穩(wěn)定性分析基本理論。通過(guò)課堂教學(xué)力求使學(xué)生掌握工程地質(zhì)學(xué)基本概念、工程地質(zhì)分析基本原理和巖體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)基本方法。實(shí)踐教學(xué)通過(guò)野外現(xiàn)場(chǎng)典型巖體、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)作用等的直接觀察和分析來(lái)增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)、理解并深化工程地質(zhì)理論知識(shí)，使學(xué)生初步具備分析工程地質(zhì)條件和解決工程地質(zhì)問(wèn)題的能力。水利類工程地質(zhì)課程教學(xué)基本內(nèi)容可總結(jié)為地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和巖體穩(wěn)定性分析兩方面，核心主線則是工程地質(zhì)條件及工程地質(zhì)問(wèn)題的分析研究。課程室內(nèi)外教學(xué)均是圍繞該主線開展的。

二、水利工程地質(zhì)課程中的難點(diǎn)及問(wèn)題

（一）工程地質(zhì)相關(guān)概念不易理解和掌握

對(duì)于水利專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，工程地質(zhì)課是他們第一次接觸地質(zhì)學(xué)知識(shí)。多數(shù)學(xué)生，尤其是來(lái)自平原地區(qū)的學(xué)生，缺少對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)，這使他們更不易理解相關(guān)地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)作用。水利工程地質(zhì)課程的開始部分主要講述地質(zhì)學(xué)基本概念，包括礦物和巖石的成因、成分及分類，內(nèi)外力地質(zhì)作用概念，產(chǎn)狀、節(jié)理、斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造，地層地史，地質(zhì)圖分析，區(qū)域穩(wěn)定等。這些內(nèi)容涉及礦物學(xué)、巖石學(xué)、地層古生物學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等知識(shí)。這些概念和相關(guān)課程知識(shí)對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)完全是陌生的。例如：在分析沉積巖的石英砂巖與變質(zhì)巖的石英巖區(qū)別時(shí)，一般學(xué)生很難從沉積作用和變質(zhì)作用的成因角度深刻理解其礦物結(jié)晶程度、顆粒大小、礦物純度、孔隙率等方面的差異。在現(xiàn)場(chǎng)分析褶皺構(gòu)造時(shí)，不少學(xué)生容易把現(xiàn)代地形與褶皺形態(tài)混為一談。實(shí)際上起伏的山脊為背斜，剝蝕的山谷為向斜往往是不對(duì)的，反過(guò)來(lái)，背斜核部易形成河谷低地，向斜核部則可能形成山脊。準(zhǔn)確定位褶皺應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)垂直巖層走向觀察結(jié)果，若有巖層按新老次序有規(guī)律地對(duì)稱出現(xiàn)時(shí)，則可肯定有褶皺。然后根據(jù)巖層新老組合關(guān)系的分析確定褶皺的基本類型（背斜或向斜），進(jìn)一步依據(jù)兩翼巖層產(chǎn)狀、軸面產(chǎn)狀以及地層層序判斷褶皺的剖面類型和平面類型。但現(xiàn)場(chǎng)地層及其年代的劃分，對(duì)于水利專業(yè)初學(xué)者而言是難以掌握的，況且?guī)r層的產(chǎn)狀及地層的劃分往往又具有隱蔽性，因此，地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)概念往往是水利工程地質(zhì)課程開始階段學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。（二）工程地質(zhì)條件難以全面和深刻理解

工程地質(zhì)條件指的是與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)因素的綜合，是自然歷史發(fā)展演變的產(chǎn)物。對(duì)大型水利工程而言主要包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、物理地質(zhì)現(xiàn)象（滑坡、崩塌、泥石流、風(fēng)化、卸荷、侵蝕、巖溶、地震等）及天然建筑材料等6個(gè)方面。工程地質(zhì)條件直接影響工程建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)和運(yùn)營(yíng)管理。興建大型水利水電工程，首先都要查明樞紐及庫(kù)區(qū)的工程地質(zhì)條件。不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境差異及水工建筑物類型的不同，對(duì)水利工程的影響也不同。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性認(rèn)識(shí)不足，難以全面理解工程地質(zhì)條件的內(nèi)涵，這樣自然導(dǎo)致對(duì)工程地質(zhì)問(wèn)題的把握不準(zhǔn)。例如：西南水電工程主要集中在川、藏、滇、青等省區(qū)河流的深切河谷地區(qū)。該區(qū)域的自然地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，相應(yīng)地在此建高壩大庫(kù)的工程地質(zhì)條件也十分復(fù)雜。深切河谷往往首選高拱壩方案，此時(shí)地形地貌就是關(guān)鍵的地質(zhì)條件，將直接影響工程高邊坡的穩(wěn)定與安全，同時(shí)影響并制約水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且為深覆蓋層壩區(qū)，從壩基防滲及擋水建筑物安全的角度考慮多采用當(dāng)?shù)夭牧蠅涡?，壩體防滲多為混凝土面板而非粘土心墻方案，這主要就是從天然建筑材料經(jīng)濟(jì)合理的角度考慮。

（三）對(duì)工程地質(zhì)問(wèn)題缺乏認(rèn)識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

工程地質(zhì)問(wèn)題指的是工程地質(zhì)條件與工程建筑物之間存在的矛盾或問(wèn)題。對(duì)大型水利工程而言主要包括壩基和壩肩抗滑穩(wěn)定問(wèn)題，壩基滲漏和滲透穩(wěn)定問(wèn)題，邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題，地下洞室圍巖穩(wěn)定性問(wèn)題，水庫(kù)滲漏、水庫(kù)淤積、庫(kù)周浸沒(méi)、庫(kù)岸再造，水庫(kù)誘發(fā)地震等問(wèn)題。工程地質(zhì)學(xué)簡(jiǎn)單說(shuō)就是分析工程地質(zhì)條件，解決工程地質(zhì)問(wèn)題。因此，工程地質(zhì)問(wèn)題是課程的最終落腳點(diǎn)。不同水工建筑物由于對(duì)場(chǎng)地條件要求存在差別，其相應(yīng)的工程地質(zhì)問(wèn)題也存在差異。實(shí)際工程中，全面揭示工程地質(zhì)問(wèn)題是有難度的，尤其是深層隱伏的地質(zhì)問(wèn)題，更是從淺表很難觀察確認(rèn)。目前對(duì)水利專業(yè)，工程地質(zhì)課程一般在水工建筑物等專業(yè)課之前開設(shè)，許多學(xué)生對(duì)水工建筑物知之甚少，對(duì)水工建筑及樞

紐區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)哪些地質(zhì)問(wèn)題更是難知一二。

例如：對(duì)水利工程三大壩型工程地質(zhì)問(wèn)題的分析。土石壩主要由粘土、碎石、塊石等散體堆積而成，壩體允許產(chǎn)生較大的變形，它對(duì)壩基工程地質(zhì)的要求較低，可以在軟基和工程地質(zhì)條件復(fù)雜的壩基上興建。由于壩基河床地質(zhì)條件多變，易出現(xiàn)過(guò)大沉降引起壩體裂縫、壩基滲漏和滲透變形問(wèn)題，以及粉細(xì)沙層震動(dòng)液化等問(wèn)題。重力壩主要依靠壩身自重與地基間摩阻力來(lái)保持穩(wěn)定。重力壩對(duì)壩基要求高，一般要求修在弱風(fēng)化下部的巖基上。該類壩型最主要的問(wèn)題就是過(guò)大變形或不均勻變形導(dǎo)致壩體裂開，軟弱結(jié)構(gòu)面組合形成深層滑移塊體。拱壩主要通過(guò)拱作用傳遞荷載到壩肩，所以拱壩對(duì)兩岸巖體的要求較高，而對(duì)河床壩基巖體要求相對(duì)要低。兩岸拱座巖體應(yīng)新鮮完整、無(wú)大斷層，狹窄對(duì)稱的“v”字形河谷是首選地形條件。此時(shí)應(yīng)特別關(guān)注順河向軟弱結(jié)構(gòu)面切割形成的滑移塊體。由于學(xué)生在這一階段對(duì)水工建筑物不熟悉，同時(shí)缺乏對(duì)三大壩型的現(xiàn)場(chǎng)感性認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致他們較難在合理評(píng)價(jià)相應(yīng)工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上深入分析潛在的工程地質(zhì)問(wèn)題。

（四）工程地質(zhì)分析方法不易理解和熟練運(yùn)用

由于工程巖體結(jié)構(gòu)特征及力學(xué)特性的復(fù)雜性和不確定性，針對(duì)巖體變形與穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析方法主要是定性與定量結(jié)合，總體上是半經(jīng)驗(yàn)半理論性的。針對(duì)實(shí)際工程，在較大程度上是以現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)為前提，然后通過(guò)工程地質(zhì)定性分析結(jié)合定量計(jì)算綜合確定。工程地質(zhì)的分析方法主要有工程地質(zhì)類比法、圖表法、室內(nèi)外實(shí)驗(yàn)方法、力學(xué)模型定量計(jì)算法等。各方法都有一定條件和適用范圍，即存在各自的優(yōu)缺點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中宜將幾種方法結(jié)合，互相補(bǔ)充。針對(duì)不同的工程地質(zhì)問(wèn)題，剛學(xué)習(xí)課程的學(xué)生對(duì)怎樣合理選擇分析方法缺乏經(jīng)驗(yàn)，熟練掌握困難更大。

現(xiàn)以巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)為例，簡(jiǎn)要討論工程邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的基本思路。總體上邊坡穩(wěn)定性的影響因素包括地形地貌、巖體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、風(fēng)化卸荷、水的作用、地震及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和人類工程活動(dòng)等。首先從經(jīng)驗(yàn)上判斷其穩(wěn)定性主要從坡形坡高、巖體強(qiáng)度、坡體結(jié)構(gòu)等直觀判斷，此時(shí)工程地質(zhì)定性方法（如赤平投影）就是較好的方法。對(duì)于邊坡淺表的變形及破壞情況，則主要考慮巖體的風(fēng)化和卸荷程度，及其卸荷裂隙等的組合情況。對(duì)于邊坡的整體及長(zhǎng)期穩(wěn)定性，則需通過(guò)詳細(xì)的地質(zhì)勘探，確定潛在的破壞模式和滑移邊界，采用如三維極限平衡方法、有限元應(yīng)力應(yīng)變方法等計(jì)算其變形和穩(wěn)定性。邊坡變形模式及邊界、結(jié)構(gòu)面和巖體力學(xué)參數(shù)的確定是關(guān)鍵，同時(shí)還應(yīng)合理考慮地下水及地震等因素的影響。所以對(duì)巖石邊坡采用工程地質(zhì)方法合理評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性是一項(xiàng)較復(fù)雜的工作，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)是不易全面和熟練掌握的。

（五）工程地質(zhì)實(shí)習(xí)和工程實(shí)踐時(shí)間不足

工程地質(zhì)教學(xué)來(lái)源于實(shí)踐并回歸于實(shí)踐，其最鮮明的特點(diǎn)就是實(shí)踐性強(qiáng)。教學(xué)實(shí)習(xí)和工程實(shí)踐是鞏固和加深地質(zhì)理論知識(shí)的有效途徑，是理論聯(lián)系實(shí)際培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和獨(dú)立能力的重要渠道。地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)的任務(wù)主要是讓學(xué)生親自接觸各種真實(shí)的地質(zhì)現(xiàn)象及工程問(wèn)題，用已學(xué)到的理論知識(shí)觀察分析現(xiàn)象，提出解決問(wèn)題的方法與措施。例如：斷層是工程地質(zhì)學(xué)中的基本概念，但學(xué)生要理解斷層的規(guī)模與工程特性、現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法及其對(duì)工程的影響是較困難的。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)露頭可以較直觀地了解斷層的三種形態(tài)類型及其基本特征，對(duì)較大規(guī)模的斷層可引導(dǎo)學(xué)生從地形地貌不協(xié)調(diào)、地層的重復(fù)或缺失、伴生構(gòu)造及構(gòu)造巖、地表地下水的異常分布等方面來(lái)認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上分析斷層的級(jí)別、特征及其對(duì)工程的影響學(xué)生就容易理解和熟悉，然而由于教學(xué)時(shí)間及經(jīng)費(fèi)的限制，學(xué)生在實(shí)習(xí)和實(shí)踐方面的機(jī)會(huì)相對(duì)較少。在有限的實(shí)習(xí)和實(shí)踐時(shí)間內(nèi)，如何合理安排教學(xué)實(shí)習(xí)路線及教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生能夠較好地掌握基本概念和原理，并初步具備分析和解決問(wèn)題的能力，是目前水利工程地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)中的一大難題。

三、水利工程地質(zhì)課程改革探索

（一）課堂教學(xué)改革 1.突出重點(diǎn)分解難點(diǎn)

由于水利工程地質(zhì)課程涉及較多概念和方法，同時(shí)關(guān)聯(lián)較多課程，是一門綜合性很強(qiáng)的課程。由于教學(xué)課時(shí)有限，要將所有內(nèi)容都面面俱到地深入講解，顯然是不可取的。這就要求在講授時(shí)有的放矢，合理安排教學(xué)內(nèi)容，做到突出重點(diǎn)、解剖難點(diǎn)，始終把握地質(zhì)學(xué)基本概念和巖體穩(wěn)定評(píng)價(jià)兩個(gè)主要內(nèi)容，抓住工程地質(zhì)條

和工程地質(zhì)問(wèn)題兩條主線。這樣可以使學(xué)生從較多的概念和方法中理清思路，把握課程主體框架。例如：在地質(zhì)構(gòu)造部分，閱讀和分析平面地質(zhì)圖是重點(diǎn)，同時(shí)也是難點(diǎn)。平面地質(zhì)圖的閱讀要求熟悉地層年代、產(chǎn)狀、褶皺、斷裂、地史等理論知識(shí)，同時(shí)需要結(jié)合具體工程分析不利條件及可能存在的問(wèn)題。為此需要結(jié)合教學(xué)圖件，詳細(xì)分析褶皺、斷裂等存在的依據(jù)，并討論作為壩基或洞室的地質(zhì)條件可能存在的不良地質(zhì)問(wèn)題。這樣學(xué)生才能較快掌握地質(zhì)圖的分析方法及工程應(yīng)用。

2. 理論聯(lián)系實(shí)際

工程地質(zhì)學(xué)的理論性較強(qiáng)，各種概念及分析方法較多。這些內(nèi)容均源于地質(zhì)作用和工程實(shí)踐，在講授課程時(shí)如只照本宣科，學(xué)生很難對(duì)一些抽象的概念及方法感興趣，這樣教與學(xué)的效果均較差。在教學(xué)過(guò)程中注重理論聯(lián)系實(shí)際將是提高教學(xué)效果、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的最好手段。例如：在講授巖石和地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)容之后，學(xué)生對(duì)三大類巖石的特性及現(xiàn)場(chǎng)鑒別、具體的斷層和褶皺構(gòu)造的理解和分析仍是模糊的。筆者則以珞珈山為例，該地質(zhì)體即為學(xué)生大學(xué)生活的環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生探尋珞珈山的巖石類型，以及是否存在斷裂和褶皺。幾乎所有學(xué)生都對(duì)此感興趣，并樂(lè)于了解校園的地質(zhì)情況。由此對(duì)珞珈山地層巖性進(jìn)行介紹，在此基礎(chǔ)上分析褶皺、逆斷層及平移斷層分布等。學(xué)生驚嘆常在身邊出露的巖石就是典型的石英砂巖，而校園內(nèi)的櫻花大道竟是一條逆斷層。通過(guò)這個(gè)實(shí)例很好地將基本地質(zhì)概念與周邊的實(shí)際環(huán)境聯(lián)系起來(lái)。

3. 傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學(xué)結(jié)合

水利工程地質(zhì)課程內(nèi)容較多、實(shí)踐性強(qiáng)，而且課時(shí)有限，因此要求將傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)相結(jié)合，這樣可以很好地發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。重要的概念及分析方法以黑板演繹并詳細(xì)講解，使學(xué)生的注意力集中，有利于學(xué)生對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容的深入理解和掌握。例如：在介紹層狀巖層產(chǎn)狀時(shí)，宜采用教學(xué)圖件分步講解，使學(xué)生切實(shí)理解走向、傾向、傾角的真實(shí)含義及實(shí)際意義。在講解赤平投影原理時(shí)，則需按投影方法介紹點(diǎn)、線、面等的投影過(guò)程，使學(xué)生理解空間點(diǎn)、線、面與赤道平面投影的關(guān)系，這樣結(jié)構(gòu)面的空間產(chǎn)狀與赤平投影圖間的關(guān)系也就清楚了，后續(xù)運(yùn)用其分析邊坡穩(wěn)定性也就簡(jiǎn)單易懂。水利工程地質(zhì)課程涉及許多地質(zhì)作用、地質(zhì)現(xiàn)象及工程實(shí)例。此時(shí)多媒體演示則顯示其優(yōu)勢(shì)，多媒體課件可提供大量信息，形象生動(dòng)地展現(xiàn)自然現(xiàn)象及復(fù)雜事物，其效果是口頭表達(dá)難以達(dá)到的，同時(shí)也可提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，節(jié)省講解時(shí)間。課余時(shí)間鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)國(guó)內(nèi)外各種網(wǎng)絡(luò)資源（特別是高校工程地質(zhì)課教學(xué)資源）了解和學(xué)習(xí)相關(guān)工程地質(zhì)知識(shí)，也可以用即時(shí)通訊方式解答學(xué)生的不同問(wèn)題，利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)資源最大限度地開展教學(xué)互動(dòng)，讓學(xué)生扎扎實(shí)實(shí)學(xué)好工程地質(zhì)課程。

（二）實(shí)踐教學(xué)改革

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是保證和檢驗(yàn)水利工程地質(zhì)課程教學(xué)效果和質(zhì)量的關(guān)鍵。要真正熟悉和掌握水利工程地質(zhì)的知識(shí)及方法，各種不同類型的實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)是必不可少的。以下從室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、校內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)及水利樞紐地質(zhì)實(shí)習(xí)3個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)介紹實(shí)踐教學(xué)。

1.強(qiáng)化室內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

武漢大學(xué)水利水電學(xué)院較早建成工程地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室主要有各種礦物、三大類巖石、古生物化石、構(gòu)造模型、典型水利樞紐巖石、各種地質(zhì)圖件及影像資料。同時(shí)還配有偏光顯微鏡、gps 、電子羅盤、gis等設(shè)備和工具軟件。目前實(shí)驗(yàn)室可以滿足水利類專業(yè)本科教學(xué)要求。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要安排造巖礦物、巖漿巖、沉積巖及變質(zhì)巖的認(rèn)識(shí)。同時(shí)還講授地質(zhì)圖閱讀、羅盤及gps使用等教學(xué)內(nèi)容。

以三大巖石的認(rèn)識(shí)為例，這對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是難點(diǎn)，僅通過(guò)課堂講解學(xué)生很難掌握巖石的特征和鑒別方法。在課堂講授造巖礦物及三大巖類后，需要進(jìn)行三大巖類認(rèn)識(shí)的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)：學(xué)生按5人一組進(jìn)行分組，每組學(xué)生提供三大類巖石標(biāo)本各一盒。教師先復(fù)習(xí)巖石的成因、礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及分類等，然后以3種典型巖石為例分析礦物及結(jié)構(gòu)特征，再分析其成因和類別。在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生仔細(xì)觀察各種巖石標(biāo)本，由各組學(xué)生相互討論以尋找鑒定礦物和巖石的規(guī)律和技巧。對(duì)學(xué)生的具體問(wèn)題教師現(xiàn)場(chǎng)答疑，對(duì)相似礦物的鑒別、結(jié)構(gòu)的理解等共性問(wèn)題由教師總結(jié)分析。通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)環(huán)節(jié)基本可以使學(xué)生掌握常見巖石特征和鑒別方法，對(duì)后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)具有重要意義。

2. 重視校內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

武漢大學(xué)地處東湖之濱，校園內(nèi)有珞珈山和獅子山，存在不少良

好的地質(zhì)露頭、各類地質(zhì)構(gòu)造較豐富。為配合基本地質(zhì)理論知識(shí)講授，筆者充分利用武漢大學(xué)校園內(nèi)的珞珈山地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。該地區(qū)發(fā)育有志留系、泥盆系、石炭系、二疊系及第四系等沉積巖，地層呈有規(guī)律的東西向條帶狀分布，呈現(xiàn)節(jié)理、斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造。武漢大學(xué)水利水電學(xué)院從20世紀(jì)50年代開始，在珞珈山地區(qū)安排校內(nèi)地質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，實(shí)習(xí)路線從北向南橫跨珞珈山，要求學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)觀察珞珈山地區(qū)巖石巖性、產(chǎn)狀、風(fēng)化、卸荷、隱伏巖溶、地下水露頭、節(jié)理、斷層、褶皺等現(xiàn)象。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查，學(xué)生可以理解地層劃分及年代概念，熟悉產(chǎn)狀的概念及測(cè)量方法，節(jié)理、斷層及褶皺的鑒別和分析方法，最后獨(dú)立完成簡(jiǎn)要的珞珈山地質(zhì)調(diào)查報(bào)告。通過(guò)該單元的校內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)教學(xué)，可以進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)地質(zhì)概念和理論理解，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力。

3. 完善野外地質(zhì)實(shí)習(xí)

（1） 水利樞紐地質(zhì)實(shí)習(xí)目的與安排。工程地質(zhì)野外教學(xué)實(shí)習(xí)是課程教學(xué)實(shí)踐的最重要環(huán)節(jié)，目的在于鞏固課堂所學(xué)的理論知識(shí)，使理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。通過(guò)對(duì)水利樞紐區(qū)地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水及外動(dòng)力地質(zhì)作用等的調(diào)查研究，使學(xué)生初步掌握野外地質(zhì)工作的一般方法，了解水利樞紐工程地質(zhì)條件及主要工程地質(zhì)問(wèn)題，熟悉地質(zhì)報(bào)告編寫及地質(zhì)圖件繪制的方法。實(shí)習(xí)教學(xué)包括路線教學(xué)、專題調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)討論、內(nèi)業(yè)整理等環(huán)節(jié)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、專題問(wèn)題討論、面試考查、實(shí)習(xí)報(bào)告編寫等過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生野外地質(zhì)工作能力和分析解決工程地質(zhì)問(wèn)題的能力。 （2） 野外實(shí)習(xí)區(qū)域及路線的選擇。良好的實(shí)習(xí)區(qū)域與路線是滿足工程地質(zhì)野外實(shí)踐教學(xué)要求的基礎(chǔ)。實(shí)習(xí)區(qū)域應(yīng)選擇巖石類型及地層較豐富，河流地貌及水文地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育良好，具備地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育和風(fēng)化、卸荷及邊坡變形等外動(dòng)力地質(zhì)作用發(fā)育的地帶。同時(shí)應(yīng)具備典型的水利樞紐工程以便進(jìn)行水利水電專業(yè)工程問(wèn)題的分析討論。在此基礎(chǔ)上根據(jù)地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造、河流地貌與地下水、邊坡變形及穩(wěn)定性分析、水利樞紐地質(zhì)條件及工程問(wèn)題等選擇4～5條典型路線作為教學(xué)單元。路線選擇注意地質(zhì)現(xiàn)象的典型性及易識(shí)別性等特點(diǎn)，同時(shí)注意地質(zhì)現(xiàn)象與工程實(shí)踐的密切聯(lián)系。

以武漢大學(xué)為例，從20世紀(jì)50年代開始，陸續(xù)建立了陸水實(shí)習(xí)基地、丹江口實(shí)習(xí)基地、韶山灌區(qū)實(shí)習(xí)基地等。2010年三峽工程建成后，又建立了湖北秭歸三峽庫(kù)區(qū)實(shí)習(xí)基地，選擇茅坪至鏈子崖（郭家壩）、高家溪、泗溪、副壩大壩及永船等線路進(jìn)行教學(xué)。三峽庫(kù)區(qū)具有大量典型意義的地質(zhì)露頭，同時(shí)能夠結(jié)合具體的水利工程建筑物（如大壩、副壩、高邊坡等）進(jìn)行工程地質(zhì)條件與問(wèn)題的分析。主要路線地層出露及地質(zhì)構(gòu)造較為齊全，風(fēng)化、卸荷等動(dòng)力地質(zhì)作用和河流地質(zhì)作用，以及地下水、巖溶等地質(zhì)現(xiàn)象均有出露，能夠滿足水利類專業(yè)野外工程地質(zhì)實(shí)習(xí)的要求。

（3） 野外實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)及質(zhì)量控制。整個(gè)實(shí)習(xí)期間每個(gè)教學(xué)單元要求有明確的教學(xué)內(nèi)容?？傮w上要求完成：①典型剖面地層野外觀察和描述，包括巖性、接觸關(guān)系、產(chǎn)狀及測(cè)量、巖漿巖和沉積巖及變質(zhì)巖小構(gòu)造觀察、風(fēng)化作用、地形圖的使用等。②河流地貌及水文地質(zhì)調(diào)查，包括河流侵蝕、堆積，河床、河漫灘及階地觀察，河谷邊坡卸荷及變形，潛水露頭，巖溶水，巖溶地貌等。③邊坡變形及穩(wěn)定性分析，包括典型卸荷拉裂體、崩塌體、滑坡體的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，變形及破壞特征，邊界條件，穩(wěn)定性影響因素及評(píng)價(jià)，變形破壞成因，工程防護(hù)及治理方案等。④水利樞紐教學(xué)單元，主要側(cè)重水利樞紐主要建筑物的組成及功能，大壩、副壩、高邊坡、水工隧洞等主要工程地質(zhì)問(wèn)題分析。⑤資料整理及報(bào)告編寫，主要是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)觀察的內(nèi)容進(jìn)行分析整理，按要求編寫實(shí)習(xí)報(bào)告。

野外地質(zhì)實(shí)習(xí)以小組為單位進(jìn)行，實(shí)習(xí)過(guò)程要求分工明確、團(tuán)結(jié)合作，現(xiàn)場(chǎng)特別強(qiáng)調(diào)紀(jì)律和安全。實(shí)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定綜合考慮思想表現(xiàn)、組織紀(jì)律、操作技能、野外紀(jì)錄、面試討論及實(shí)習(xí)報(bào)告等。

（三） 英文教學(xué)探索

1. 工程地質(zhì)英文教學(xué)意義

英語(yǔ)教學(xué)或中英文雙語(yǔ)教學(xué)是目前本科教學(xué)改革的重要內(nèi)容?；诟叩葘W(xué)校培養(yǎng)具有國(guó)際視野和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、面向未來(lái)的新型高素質(zhì)人才的要求，高校對(duì)主要課程實(shí)行英文教學(xué)十分必要[6]。隨著中國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)及能源等領(lǐng)域大規(guī)模工程的開展，在相應(yīng)學(xué)科進(jìn)行學(xué)術(shù)和業(yè)務(wù)交流已是基本要求。水利行業(yè)早已走出國(guó)門，承接或合作國(guó)際科研和工程項(xiàng)目。這就

求學(xué)生不僅有較高專業(yè)造詣，而且需要具備較好的英文文獻(xiàn)閱讀能力、語(yǔ)言表達(dá)和交流能力。

2. 工程地質(zhì)課程英文教學(xué)實(shí)施

（1） 選定英文教材。工程地質(zhì)英語(yǔ)教學(xué)，首先應(yīng)選擇合適的英文原版教材。國(guó)外出版的工程地質(zhì)書籍較多，但適合國(guó)內(nèi)水利專業(yè)使用的工程地質(zhì)英文教材較少。這主要是國(guó)外很少有專門針對(duì)水利類的工程地質(zhì)教材，多數(shù)教材是針對(duì)工程地質(zhì)專業(yè)編寫的。考慮到初學(xué)及課時(shí)情況，筆者建議采用tony waltham編著的《foundations of engineering geology》 （third edition）[7]，這本教材包括巖石、地質(zhì)構(gòu)造、物理地質(zhì)作用、地下水、巖土力學(xué)特性、邊坡、隧洞及采空區(qū)等，內(nèi)容簡(jiǎn)潔，通俗易懂。其次，推薦f. g. bell編著的《engineering geology》（second edition）[8]作為主要參考書。這本教材內(nèi)容較全面，包括巖石、地質(zhì)構(gòu)造、物理地質(zhì)作用、地下水、巖土工程特性、地質(zhì)勘查及洞室、邊坡、壩基等內(nèi)容。在工程地質(zhì)英文教學(xué)過(guò)程，建議學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)資源，國(guó)外知名大學(xué)有不少工程地質(zhì)課程資料[9]可供參考，同時(shí)從《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等國(guó)際學(xué)術(shù)刊物學(xué)習(xí)有關(guān)論文及知識(shí)。由于專業(yè)需要，學(xué)生還需使用中文版的水利工程地質(zhì)教材作為對(duì)照讀物。

（2） 英文課件及教學(xué)。英語(yǔ)課堂教學(xué)主要采用多媒體方式，可提高講授速度和效率。在制作英文教學(xué)ppt時(shí)，應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔明了、圖文結(jié)合，英文一定要規(guī)范。對(duì)一些專業(yè)性強(qiáng)的知識(shí)（如專業(yè)術(shù)語(yǔ)）可適當(dāng)加中文注釋。授課語(yǔ)言主要為英語(yǔ)，對(duì)不易理解的內(nèi)容可用中文解釋。為了保證教學(xué)效率，要求學(xué)生課前進(jìn)行適當(dāng)預(yù)習(xí)。課堂上采取師生互動(dòng)形式，提高學(xué)生英語(yǔ)表達(dá)能力。平時(shí)作業(yè)、小測(cè)驗(yàn)及期末考核均要求采用英文進(jìn)行。授課教師自身英文必須熟練，首先是專業(yè)概念及術(shù)語(yǔ)的準(zhǔn)確表達(dá)，其次是發(fā)音的準(zhǔn)確。

（四） 課程考核方式

為更好開展工程地質(zhì)教學(xué)工作，其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)是課程考核。課程考核目的是考察學(xué)生掌握知識(shí)的情況及分析問(wèn)題的能力，科學(xué)有效的考核方式可以充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和能動(dòng)性，從而提高教學(xué)效果和質(zhì)量。目前水利工程地質(zhì)課程包括室內(nèi)教學(xué)和野外實(shí)習(xí)兩個(gè)部分，一般是獨(dú)立考核。其中室內(nèi)教學(xué)部分主要考察地質(zhì)基本知識(shí)及水利工程相關(guān)巖體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法的掌握情況，成績(jī)主要由平時(shí)作業(yè)、課堂小測(cè)驗(yàn)、專題討論及期末閉卷考試組成，要求學(xué)生以掌握地質(zhì)知識(shí)和工程問(wèn)題分析方法為主，鼓勵(lì)平時(shí)交流討論，避免考試突擊的學(xué)習(xí)方式。野外實(shí)習(xí)考核主要考察學(xué)生基本技能的掌握情況，側(cè)重考核問(wèn)題的分析理解能力，從現(xiàn)場(chǎng)主動(dòng)性、操作技能、綜合分析、面試討論、實(shí)習(xí)報(bào)告及組織紀(jì)律等方面綜合評(píng)定。

文章總結(jié)筆者多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及課程改革探索供高校同行參考，以期在提高水利工程地質(zhì)教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面發(fā)揮積極作用。

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research and reform exploration on teaching methods of engineering

geology for water conservancy specialty

rong guan， zhou chuangbing， chen yifeng

（school of water resources and hydropower， wuhan uni

iversity， wuhan 430072， p. r. china）

abstract： engineering geology， with rich teaching content and strong practicality， is one of the fundamental courses for students majoring in water conservancy. it is worthy to be deeply discussed on how to effectively improve the quality of teaching in the classroom and the field geological practice. difficulties of the course and practical problems in teaching were analyzed in detail. meanwhile， teaching experience and reform exploration were comprehensively introduced from the point view of classroom teaching， practical teaching， bilingual teaching and course assessment， respectively. it is proposed that in classroom teaching， theory should be closely tied to the engineering practice. in practical teaching， the ability of students on how to discover， analyze and solve engineering geological problems should be emphasized. carrying out bilingual teaching is an inevitable trend to train international talent and students’ comprehensive ability should be fully disclosed in assessment system.