環境科學專業《環境地質學》課程教學改革與實踐論文
環境地質學是地質科學中的一門新興的分支學科，也是環境科學的重要組成部分。是一門應用地質科學、環境科學以及其他相關學科的理論和方法來研究地質環境的基本特性、功能和演變規律及其與人類活動之間相互作用，相互制約的關系的學科。隨著人類社會經濟的發展，地球環境遭到了不合理的開發和破壞，人類面臨著許多的環境問題，尤其是一些全球性的環境問題正在嚴重地影響和威脅著人類的生存和發展。許多國家的地質機構已把工作重點逐漸轉移到環境地質調查、研究方面上來。我國人口多，經濟仍相對落后，環境問題更加嚴峻。許多環境問題的產生是由于人類不合理的開發和利用各種地質資源造成的。面對這些問題，我國很多的高等院校的相關學科專業紛紛調整專業方向，不斷加大環境地質人才的培養力度，將傳統的水文地質、工程地質工作跟環境地質工作相結合。以研究地質環境的基本特性、功能和演變規律及其與人類活動之間相互作用、相互制約的關系為核心內容的環境地質學已發展成為環境科學研究領域的一大重要方向，《環境地質學》課程亦成為很多學校環境科學、環境工程等專業重要的專業基礎課程。
貴州民族大學環境科學專業自2003 年開始招生，是從早期的化學專業演變而來，經過近十多年的發展，環境科學專業保持了原有化學背景的優勢，在地質、地理、地球化學、生態等學科領域也相應得到了拓展，《環境地質學》課程也成為了學校環境科學專業本科生的一門專業基礎課。
筆者在教授《環境地質學》課程的過程中，遇到一些問題：一是大部分學生對本課程提不起興趣，來上課主要是為了應付考試，沒有主動的去學習本門課程及相關的專業知識;二是該專業學生缺少地質學基礎背景知識，《環境地質學》的課時又相對偏少，如何在有限的教學時間里既考慮到授課對象的特殊性，又保證《環境地質學》學科內容的系統性，筆者一直在思考。基于近幾年的教學實踐與體會，撰寫此文，希望與同行進行交流，以促進環境科學專業《環境地質學》教學工作更加完善。
1 課程開設的目的和意義
《環境地質學》是運用地學的理論和方法研究人-地系統發生與發展過程中涉及的人類活動與地表環境的相互作用與影響，調控與改善環境質量及減少環境災害損失的一門新興的邊緣學科。《環境地質學》涉及的內容比較廣泛，綜合性也比較強，內容涉及災害地質學、環境工程學、地球化學、地質工程學、城市環境地質學、礦山環境地質學、農業環境地質學、海洋環境地質學等多個學科，不僅涉及自然科學的，也涉及到社會科學和應用技術等相關學科的理論與方法。《環境地質學》課程主要是為培養環境科學及相關專業學生具有環境地學基本理論、方法和實踐能力而開設的，是一門理論性和實用性都很強的課程[3]。通過《環境地質學》課程的學習使學生更好地掌握環境地質學的理論與方法，理解和掌握地質資源的開發利用與地質環境之間的相互關系;了解地質災害的基本原理、形成原因、分布規律、預防和治理措施，理解和掌握原生地質環境與人體健康的關系等，了解本領域最新的發展動向，增強學生的學習能力，自覺、主動地把本課程與環境科學專業的其他課程聯系起來。
2 教材的選擇
目前《環境地質學》的教材有不少版本，各有特色，但也存在如下問題：教材版本多，內容寬泛。教材內容側重點不同，有的側重于研究巖石、水、土壤、生物和大氣圈層的相互作用和影響;有的側重于工程地質災害;有的側重于環境地學調查、環境制圖技術與方法。不同的教材適用于不同專業、不同層次、不同類別、不同課時的教學需求。教材內容偏重于地質學專業背景，與環境專業聯系不大。環境科學專業學生學習《環境地質學》課程的內容則應側重于人類對地質資源的不合理開發與利用帶來的地質環境問題及如何預防、調控這些地質環境問題，而目前側重于這方面內容的教材相對較少。理論多、實例少，對環境專業的學生不容易真正掌握，學生也提不起興趣。因此，通過對教材的對比分析及結合我校環境科學專業的培養要求，筆者選用潘懋等編著的《環境地質學》教材，該教材內容共有十章，分別為緒論、環境地質學的基本理論問題、土地資源與地質環境、水資源與地質環境、礦產資源開發與地質環境、能源與地質環境、人類活動與地質環境、地質災害、地質環境與人體健康以及環境地質調查評價與制圖。講授時以教材知識點為主線，通過課堂講授、課堂互動、自主學習、思考討論和期末考核等多種形式的教學手段，使學生真正掌握環境地學的基本概念、基本理論和方法，能夠運用所學的知識去分析和解決當前我國面臨的地質環境問題。
3 教學內容的優化
要進行認真的備課，查閱大量相關的文獻資料并把握環境地質學學科的最新進展，豐富授課內容，但要注意詳略得當、重點突出、深入淺出，理論聯系實際。尤其是在講解一些理論知識時不能照本宣科，而是進行案例教學，結合與當堂課所要講授的內容有關的社會實事。比如，全球性的環境大事、國家及西南或貴州境內發生的地質環境方面的事件，通過這些案例的教學讓學生深刻理解所講授的理論知識。例如，在講授“土地資源與地質環境”這一章的內容時，介紹我國和貴州土地資源狀況;土地利用對地質環境產生的影響，結合圖片重點講述我國西南及貴州地區石漠化的產生、分布及帶來的影響及防治措施，讓學生更加關注我國西南尤其是貴州石漠化地區的土地資源問題;講述貴州“工業強省，城鎮化帶動”戰略，工業園區的建設中大量的土地資源被開發利用后可能帶來的地質環境問題。在講授“水資源與地質環境”這一章時，介紹我國及貴州水資源狀況;我國及貴州喀斯特地區地表及地下水污染狀況，結合圖片舉例介紹貴州水資源梯級開發利用對地質環境產生的影響，貴州水資源的合理開發途徑。在講授“礦產資源開發與地質環境”這一章時，結合圖片舉例講解露天及地下采礦尤其是貴州礦產資源開發對地質環境產生的影響，讓學生了解貴州礦產資源開發過程中存在的地質環境問題，掌握礦山地質環境修復常用的技術與方法。在講授“人類活動與地質環境”這一章時，結合圖片舉例說明我國跨流域調水對地質環境產生的影響;垃圾填埋對西南喀斯特地區地下水、土壤、大氣造成的影響及貴州土法冶煉活動對地質環境造成的影響;貴州省的“工業強省，城鎮化帶動”戰略可能對地質環境產生的影響。在講授“地質災害”這一章時，將2010 年冰島火山噴發、2010年甘肅舟曲特大泥石流、2010 的反常氣候—旱災和洪災以及2011年日本8.9 級大地震引發海嘯以及貴州境內的一些滑坡等事件貫穿起來舉例講解;講授“地質環境與人類健康”這一章時，收集各種地方病尤其是貴州地氟病的圖片來重點說明環境地球化學異常給人類帶來的健康問題以及如何防治等等，以此來引導學生關心周邊環境及社會生活中與自己密切相關的環境問題和事件。
4 多種教學方法并用，提高課堂教學質量
4.1 多媒體教學法
傳統的板書教學，無法讓學生直觀的去認識和思考環境地質學中的一些科學問題，激發不了學生對環境地質學的學習興趣。由于多媒體具有圖、文、聲并茂甚至有活動影象的特點[4]，在環境地質學中許多的教學內容需要借助多媒體手段才能達到更好的教學效果和教學目的。圖片具有直觀明了的特性，比如在講解礦業活動對地質環境產生的影響時，露天開采對地表的破壞及井下開采造成的影響的時候，很多學生對露天和井下開采了解很少，僅僅用文字講述露天礦開采對占地面積等破壞程度和井下開采帶來的地面塌陷、地裂縫等地質災害的時候不能讓學生體會到露天和井下開采帶來的巨大破壞性，如果將一些大型的露天和井下采礦活動的圖片展示給學生，學生就能真正理解到這些礦業活動對地質環境產生的巨大影響。又如在講解石漠化這部分內容的時候，僅僅用文字也很難讓學生體會到石漠化的嚴重性，通過圖片展示，可以讓學生直觀的了解到世界及我國不同嚴重程度石漠化的分布，石漠化帶來的地質生態環境問題等，讓學生更多的關注和深入思考這些問題。
視頻也是一種非常重要的教學手段，能更直觀，全面地展示所教的內容，但要注意對教學視頻進行挑選。要選擇畫質清晰、客觀全面、貼近生活、震撼心靈、引人思考的教學視頻。視頻的畫質清晰程度直接影響到學生的情緒和興趣，高清晰的教學視頻能夠引起學生的觀看欲望，達到更好的教學效果;視頻的內容必須是客觀全面的，否則容易誤導學生，因此必須對視頻內容進行仔細篩選。比如中央電視臺制作的“我國石漠化報告”、“垃圾圍城困局”等視頻就可以作為關于石漠化、城市垃圾的教學視頻。通過這些清晰、客觀、震撼心靈的`視頻的播放，能夠讓學生深切體會到我國石漠化、城市垃圾等問題的嚴重性，引發學生對石漠化、城市垃圾等問題的深入思考。
4.2 案例教學法
案例教學法是由美國哈佛大學法學院首創的，是一種開放式、互動式的新型教學方法，之后在法學、企業管理、醫學等學科的教學中得到了廣泛的應用，被認為是代表未來教育方向的一種成功教育方法。《環境地質學》課程也存在很多經典的案例，也可以引入案例教學法。案例教學能夠從實際出發，提出問題、分析問題、解決問題，通過師生的共同努力使學生達到舉一反三、理論聯系實際，融會貫通、增長知識的目的。但在選擇案例的時候，要盡量選擇典型的，影響范圍廣、近期發生、貼近學生生活的，絕大多數學生都能了解的經典案例，這樣更容易激發學生的學習興趣，提高案例分析的教學效果。例如，對我國不合理土地利用造成的土地石漠化、礦山開采造成的地質生態環境問題等案例的分析，讓學生更深刻的理解土地利用和礦山開采可能帶來的地質生態環境問題，并且深入思考如何面對和處理這些問題。但在進行案例教學過程中，也要注意在制作案例課件時，盡可能減少枯燥的文字描述，盡可能多地利用圖片、表格乃至動畫進行更為生動的描述。通過案例教學法，一些難于理解的問題在具體、清晰、形象、直觀的圖片和數據面前迎刃而解，不僅活躍了思維，實現了知識間的有效遷移，同時也調動了學生主動參與教學的積極性，活躍了課堂氣氛，容易引起學生的共鳴，起到比較好的教學效果。
4.3 探究式教學法
根據教學內容的進度和要求，凝練出能緊密聯系當前實際的一些科學問題。向學生講解這些科學問題的基本含義，然后讓學生課后查閱文獻資料，讓他們了解這些科學問題的產生背景、研究現狀及存在的問題。最后讓學生以撰寫讀書報告、小組討論總結及課堂演講等成果形式體現來完成所布置的這些學習任務。經過這一過程，學生學會了如何查閱資料，鍛煉了學生的邏輯思維能力，也鍛煉了學生的洞察問題能力，也讓學生了解到了學科的前沿信息，更重要的是學生在接受這些前沿信息的過程不是被動的灌輸，而是主動的吸取。通過探究式的教學法能使學生真正變成了課堂的主體，課堂由被動轉向主動學習，呆板變活躍，提高了教學質量。
5 考核方式改革
傳統的考核方式大多都為閉卷考試，由70 %的期末考試成績和30 %的平時成績構成，《環境地質學》課程也不例外。如果將《環境地質學》課程平時成績的比例提高到40 %~60 %，平時成績包括學生的出勤率、課堂表現、思考題的完成情況、發言和討論的積極性等。另外，在期未考試試卷采用開卷的形式，學生自帶資料，并大比例地提高主觀分析題的比例，比如在試題中圍繞石漠化、城市垃圾、水資源開發、礦山環境等比較現實的一些問題進行出題，讓學生對我國石漠化的治理、城市垃圾的處理與處置、水資源開發與保護、礦山環境的治理與保護等方面動腦思考，歸納總結，各抒己見。通過考核方式的改革，可以基本杜絕學生為了考試而學習，減少學生照搬書本、死記硬背、呆板學習的做法，更好地調動學生學習的積極性、主動性;學完《環境地質學》課程后，讓學生覺得有一定的收獲，并且會運用學到的這些知識去分析、解決所面臨的一些地質環境問題。
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