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“灾害地质学”课程体系优化与教学改革研究

2024-08-27 86 上传者：管理员

摘要：随着全球气候变暖与人类活动加剧，地质灾害频发，对人类社会和自然环境构成了严重威胁，阻碍了美丽中国的建设进程。基于此，分析当前“灾害地质学”课程存在的问题，如课程内容陈旧、教学方法单一、课程思政内容缺乏、课程评价体系不完善等问题，提出了更新教学内容、创新教学方法、融入思政元素以及综合评价学习效果等优化策略，旨在激发学生的学习兴趣和学习动力，提升学生专业知识与专业技能，推动“灾害地质学”教学的现代化与科学化，培养具备防灾减灾能力的高素质人才，为我国防灾减灾事业以及美丽中国建设贡献力量。

关键词：
优化策略
工程建设
教学改革
灾害地质学
课程体系
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近年来，随着全球气候变暖、极端天气增多以及工程建设、矿产开发等人类活动的加剧，崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害频发，对人类社会和自然环境构成了严重威胁，阻碍了美丽中国的建设进程。例如，在极端天气的影响下，2010年8月7日甘肃省舟曲县城爆发特大型泥石流灾害，不合理的人类工程活动加剧了此次舟曲泥石流灾害的损失和严重程度[1]，截至2010年8月15日，共造成1 248人遇难，496人失踪，4 496户居民约20 227人受灾[2];2015年12月20日6时许，广东省深圳市光明新区红坳渣土场发生重大滑坡灾害，共造成73人死亡，4人失踪，17人不同程度受伤，厂房及宿舍楼等33栋建筑物受损[3]。根据自然资源部《2021年全国地质灾害灾情及2022年地质灾害趋势预测》，2021年，我国发生地质灾害共计4 772起，导致80人死亡、11人失踪，灾害造成直接经济损失32亿元[4]。“灾害地质学”作为地质学与灾害学交叉形成的一门新兴学科，通过综合运用地质学、灾害学、工程学、计算机科学等多学科知识，研究地质灾害的成因、分布、发展规律、预测预报方法以及防灾减灾对策。因此，加强灾害地质学教育，培养高素质的灾害地质学人才，对于我国防灾减灾事业以及美丽中国建设具有重要意义。

1、“灾害地质学”课程存在的问题

1.1 课程内容陈旧

首先，目前的“灾害地质学”教材，基本都是以地质灾害为主要内容，围绕地质灾害的概念、类型、分布、成因、防治策略等理论知识进行讲解，严重削弱了与地质学相关的基础知识。然而，地质灾害都是以地质体为载体，忽略地质学相关的知识内容，会导致非地质学专业的学生很难从地质学角度理解、消化地质灾害相关知识。其次，课程内容多停留在传统地质灾害的描述和解释层面，部分教学内容相对陈旧，未能充分反映近年来地质灾害研究领域的最新进展与技术创新[5]。例如，对于地震灾害的成因分析，仍过多聚焦于传统板块构造理论，而对深部地球物理过程、地震预警系统的最新算法及实时应用没有过多介绍；在滑坡、泥石流等斜坡灾害方面，虽然讲解了基本的识别与评估方法，但缺乏对高精度遥感监测、无人机调查及大数据分析等现代技术手段的深入讲解。最后，课程中对极端气候事件如何加剧地质灾害风险的探讨也较为有限，未能充分展现气候变化条件下的地质灾害新特征与新挑战。这些问题容易使学生产生畏难情绪，导致学生对专业认同感不高，缺乏学习的动力和目标，在“灾害地质学”课程中表现出学习兴趣不足[6]。例如，课堂上，学生显得心不在焉，参与度低，对于授课内容缺乏主动探索的热情；课后作业和讨论中，也常出现敷衍了事的情况。

1.2 教学方法单一

传统教学方式单一，依赖于教师讲授、板书或PPT展示，学生主要通过听讲和笔记获取知识[6]，这种教学方式忽视了学生的主动性和创造性，难以激发学生的学习兴趣、调动学习积极性和培养深度思考能力。此外，课程设置过于单一，全部为课堂理论授课，缺乏与实际灾害案例的紧密结合，且实践教学环节薄弱，缺乏野外考察、实验操作和课程实践等环节，使学生的实践能力得不到有效提升，对灾害地质学的理解停留在理论层面，难以形成深刻的认识，难以将所学知识应用于实际问题中。

1.3 课程思政内容缺乏

传统的工科课程教学着重于专业知识内容的讲解，教师缺乏课程思政建设的意识。从教学内容来看，“灾害地质学”课程本身蕴含着丰富的思政元素，如人与自然的关系、尊重自然规律、严谨的科学态度、防灾减灾的意识、防灾减灾的社会责任、科技防灾减灾技术等，但在实际教学中，这些元素被边缘化，未能与专业知识有机融合。教师更侧重于地质灾害的成因、分类、预测与防治等专业知识点的传授，而忽视了对学生思政素养的培养。

1.4 评价体系不完善

在“灾害地质学”课程中，评价体系不完善主要表现在对学生能力的全面评估不足。当前评价体系过于重视书面考试的成绩，忽略了对学生实践能力、解决实际问题的能力和团队合作能力的考核。例如，学生野外实地考察、实验室模拟操作等实践环节的表现没有纳入综合评价体系中，导致这些重要的学习环节没有得到足够重视。同时，课程评价体系缺乏对学生创新思维和跨学科能力的考查，未能鼓励学生在地质灾害防治领域进行创新性探索和研究。此外，评价方法过于单一，缺少多样化的评估手段，如项目报告、现场展示和小组讨论等，难以全面反映学生的实际应用能力和学术素养。

2、“灾害地质学”课程体系优化策略

2.1 更新课程内容，完善课程内容体系

根据灾害地质学的学科特点和培养目标，构建具有系统性、层次性和衔接性的课程内容体系。首先，由于一切地质灾害都是以地质体为载体，而岩石作为地球外壳的主要组成部分，其形成时间存在差异，因此，在讲解地质灾害之前，需要先补充讲解岩石学及地质学相关的知识，从岩石形成的时间，补充讲解年代地层单位、岩石地层单位以及地质年代单位。以教学地点所在区域为例，结合区域地质图以及区域地质柱状图，向学生讲解所处区域的地质年代及地层岩性情况，要让学生真正理解并且能够自主准确识别出所在区域的基础地质知识。从而构建完善的地层—岩性—地质—灾害为一体的知识内容体系。其次，在课程内容更新方面，需要及时更新教学案例的图片资料及影视资料，并引入现代科技手段，增强教学效果。例如，基于无人机、遥感技术、地理信息系统（GIS）等现代科技手段，增加空中勘查、三维建模、数据分析等实践教学内容。这些课程内容的增加，不仅能够提高实践教学的效率和准确性，还能让学生接触到行业前沿的技术和方法，培养学生的创新能力和科技素养。

2.2 创新教学方法，增加实践教学环节

在讲解地质灾害相关理论知识时，需要改变以往理论化的教学方式。首先，尽可能多地引用地质灾害案例。在讲解对应知识点的过程中，引入对应的教学案例，并在课程理论讲解过程中，结合照片资料、视频资料，增强课堂生动性，提高学生的学习兴趣。例如，在讲解地震灾害时，通过视频方式向学生讲解龙门山断裂带、鲜水河断裂带、小江断裂带等著名断裂带的分布及其特征，并具体结合唐山大地震、汶川大地震等案例讲解地震灾害的理论知识；讲解特殊土地质灾害时，可以引入青藏铁路修建过程中成功解决冻土灾害的教学案例进行讲解分析。其次，通过提出问题以及引导学生思考、讨论和解决问题的方式进行理论教学。最后，结合校园内部及周边实际情况，开展实地考察教学环节，针对考察区域的地质年代、地层岩性以及崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害及其防护措施进行现场教学讲解，从而构建理论知识—实际灾害案例—现场考察紧密结合的教学模式，这有助于培养学生的综合素质和创新能力。同时，在实践教学环节，增设野外考察和模拟实验等。通过组织学生前往地质灾害多发区进行实地勘察，让学生观察地质灾害现象，理解灾害发生的背景与条件；利用模拟实验室，重现地质灾害过程，加深学生对其形成机制的认识。这些措施有效提升了学生的实践能力和创新能力，为其未来在地质灾害领域的工作与研究奠定了坚实基础。

2.3 融入思政元素，激发学习动力

近年来，随着土建行业的热度逐年降低，学生对于专业认同感不足，缺乏学习动力。在“灾害地质学”课程中融入思政元素，不仅能够深化学生对专业知识的理解，更能激发学生的学习兴趣和学习动力，培养其社会责任感与使命感。通过将灾害地质学知识与国家发展战略、社会热点问题相结合，讲述我国防灾减灾体系的建设、地质灾害对生态环境和人民生命财产安全的影响等，引导学生认识到学习这门课程的重要性和紧迫性。同时，通过引入典型灾害教学案例，如汶川地震、舟曲泥石流等，分析灾害发生的原因、过程及影响，让学生在了解专业知识的同时，感受到自然灾害的无情与残酷，进而激发其探索防灾减灾技术的热情，培养勇于担当、敢于创新的精神。通过对成都高新减灾研究所研发的地震预警系统在地震中应用进行讲解，让学生了解我国科技工作者在自然灾害预测与防范领域的积极探索和不懈努力，通过介绍这一系统的研发历程和成就，可以增强学生的国家荣誉感，认识到科技在国家安全和社会发展中的重要性。青藏铁路修建过程中，采用了多项创新技术来解决冻土路基难题，如热棒路基结构、通风管路基结构，这些技术的成功应用展示了科技创新的巨大力量，可以激发学生的创新热情和科技报国的情怀。

2.4 综合评价学习效果，重视实践表现

通过组织学生以小组形式，运用无人机、遥感技术、GIS等前沿科技手段，对指定野外区域实施全面勘查，不仅锻炼了学生的实操技能，还促进了现代科技与传统地质学知识的深度融合。在野外调查与室内分析相结合的过程中，学生需根据区域地质资料，准确判断地质年代，开展地质填图、地质分界线划分及断层识别，最终依据《地质灾害危险性评估规范》（GB/T 40112—2021）完成评估报告及图件资料，这一系列实践活动极大增强了学生的地质分析能力和问题解决能力，不仅体现了学生专业知识的综合运用，也检验了其对地质灾害风险的评估与预判能力。综合评价学习效果时，采取多元化考核方式，既通过理论知识考试检验学生对灾害地质学基本原理的掌握程度，又重视对学生在新知识、新技术学习过程中的表现及最终课程实践成果的评估。有效促进了学生理论水平与实践能力的双向提升，为培养具备扎实理论基础与创新实践能力的地质灾害防治人才奠定了坚实基础。

3、教学改革效果分析

首先，更新教学内容方面，通过构建一个更加系统、连贯且富有启发性的学习内容体系，使学生从被动接受知识转变为主动探索未知；通过增加无人机勘查、遥感数据分析、GIS应用等课程内容，学生能接触到最前沿的科研成果与技术手段，使学生能够直面地质灾害的复杂性与挑战性，提升其解决实际问题的能力。其次，创新学习方法方面，通过案例分析、实地考察等多种教学互动形式，不仅加深了学生对灾害地质学核心概念的理解，还培养了学生的批判性思维与团队协作能力；通过野外考察、实验室模拟等多样化实践活动，学生能够更直观地感受地质现象的奥妙，激发对专业的热爱与敬畏。再次，在融入思政内容方面，旨在引导学生树立正确的生态观、安全观，增强其社会责任感。最后，以课程实践为依托进行综合评价学习，确保教学目标的全面实现。通过对学生理论知识掌握情况、实践技能应用能力、创新思维表现的综合评价，能够更准确地评估学生的学习成效，为个性化教学与辅导提供依据，也为教学质量的持续提高提供有力保障。综上所述，“灾害地质学”课程体系优化呈现出显著的效果，不仅提升了学生的专业素养与实践能力，还培养了学生的社会责任感与使命感，有助于为防灾减灾事业培养出更多高素质的专业人才。

4、结语

本文旨在针对当前存在的问题，通过一系列策略的实施，全面提高教学质量，增强教学效果。通过更新课程内容，使学生掌握最前沿的知识与技能；通过创新教学方法，激发学生对灾害地质学的浓厚兴趣；通过融入思政元素，培养学生的社会责任感与使命感；通过实施综合评价，确保学生全面发展。这一系列改革措施的实施，不仅促进了“灾害地质学”课程的现代化与科学化，更为防灾减灾领域培养了更多高素质、创新型的专业人才，为社会安全与可持续发展贡献力量。“灾害地质学”课程体系优化与教学改革是一项长期而艰巨的任务，需要高校管理层、教师团队、学生以及社会各界的共同努力与支持。在各方共同努力下，开创更加科学、高效、富有活力的“灾害地质学”教学新局面。

参考文献:

[1]方海燕,蔡强国,李秋艳,等.甘肃舟曲“8·7”特大山洪泥石流灾害原因及防治对策[J].中国水土保持科学,2010,8(6):14-18,23.

[2]胡凯衡,葛永刚,崔鹏,等.对甘肃舟曲特大泥石流灾害的初步认识[J].山地学报,2010,28(5):628-634.

[3]本刊编辑部.深圳“12·20”特别重大滑坡事故[J].中国安全生产,2016,11(7):48-49.

[4]中华人民共和国自然资源部. 2021年全国地质灾害灾情及2022年地质灾害趋势预测[A/OL].(2022-01-13)[2024-04-11].

[5]丁明涛,滕佳昆,颜竟.基于慕课背景下的高校“灾害地质学”课程教学改革研究[J].中国地质教育,2016,25(1):17-21.

[6]韩善楚,张树明,张群喜.工程教育认证背景下《灾害地质学》课程教学改革[J].高教学刊,2017(21):150-151,154.

基金资助:贵州省教育厅高等学校科学研究项目(青年项目)“贵州玄武岩强风化土在干湿循环条件下力学特性试验研究”(黔附教技[2022]160号);

文章来源:胡洪森,李琳双,陈冲冲.“灾害地质学”课程体系优化与教学改革研究[J].低碳世界,2024,14(08):175-177.