时间:2023-01-05 00:12:13
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地质学,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
英文名称:Acta Geologica Sinica
主管单位:
主办单位:中国地质学会
出版周期:月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:0001-5717
国内刊号:11-1951/P
邮发代号:2-113
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1922
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
中科双奖期刊
第三届(2005)国家期刊奖获奖期刊
联系方式
加强交流引导
学生入校后先进行3周的军训,然后就接触到“地质学基础”这门课程。学生在学习过程中会出现如下情况:对课程学习的目的和作用不明白;课程的内容多,学生缺乏合理有效的学习方法,许多知识掌握不了;由于以上因素影响,学生会有些迷茫,学习积极性不高。如果不能很好地解决这些问题,会导致学生产生负面情绪,影响课程教学和学习效果,甚至造成退学。笔者认为,解决问题的关键是加强交流引导。俗话说:“师傅领进门,修行在个人”。大一新生对大学生活充满期待和好奇,对未来充满憧憬和迷茫。不少学生被动地选择了现在的专业,缺乏对专业的了解和兴趣,甚至还带有一丝失落和专业情绪。这时他们需要的是真诚的交流和正确的引导,需要被“领进门”。在交流过程中,他们可以逐渐认识到地理科学专业的内涵和作用,了解自己将来可以做什么,然后确立个人的奋斗目标,并规划和安排自己的大学生活。师生见面交流会是较为有效且可行的引导方式。课程学习之初召开以专业为单位的师生见面交流会,首先向学生总体介绍本专业的培养计划、课程安排、往届学生的学习和就业等情况,然后详细介绍专业课程及授课教师,最后学生与教师交流互动。通过见面会,可以让学生认识地理科学专业,确立奋斗目标,明白课程设置的目的和意义,了解各课程之间的联系和区别,从而更好地学习。另外,“地质学基础”课程讲授时通过举例说明,让学生理解学习该课程的重要性,了解地质学与地貌学、水文学、中国地理、土壤学、生物地理学、地球化学等后继学习内容之间的紧密联系也是有效方法。
精选授课内容
国家对大学本科教育要求之一是“厚基础”。在进行“地质学基础”课程教学时,应根据地理科学专业特点和学习目的,从地质学课程丰富的内容中精选出主要内容,并着重加强基本概念、基本原理和基本方法的教学,把握主次,突出重点,让学生学习起来有明确的方向和目的。由于地质学研究的主要内容是地球的物质组成、结构构造、发展历史和演化规律,因此笔者认为在地理科学专业“地质学基础”课程教学中,应以矿物、岩石、构造运动、地史为主要授课内容,拓展开来即矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩、板块构造、地质构造、地震、地质年代、地壳历史研究方法、地壳演化简史(表1)。在教学过程中,笔者结合了青海省省情以及青海师范大学地理科学专业的实际情况实践了这一授课内容,表现为授课条理清晰,学生容易掌握这门课程的框架和主要内容,效果较好。目前青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程课堂教学选用了宋春青等编写的《地质学基础》作为教材[3]。该书特点是内容较为翔实,阅读材料较多,但学生学习时也抱怨阅读量大,抓不住重点,定价太高。考虑到授课内容顺序安排、编者的个人偏好、地质学的发展、学生的个体差异等因素,笔者向学生介绍了教材的作用及其局限性,并推荐了夏邦栋主编的《普通地质学》,以及陶晓风和超主编的《普通地质学》作为参考教材,推荐了英国地质学家莱伊尔的《地质学原理》中译本以及许靖华编著的图书等作为补充,推荐了国内著名的地学期刊编辑部的网站,如《中国科学-地球科学》、《岩石学报》、《地质论评》、《第四纪研究》等作为学习的延伸。
改革教学方法
教学进度表是安排课程教学内容和进度的一种表格,它的填写对于教学有一定意义。笔者主张将教学进度表电子化,即制成Excel表格形式,教师填写好后,通过网络发送给相关人员审核、打印并集中签字盖章。这样填写方便,更改容易,省时省力。虽然已经确定了授课的主要内容,也安排了教学进度,但在课程讲授过程中还会出现重点不突出,过于注重细枝末节的问题。作为年轻教师,精力充沛,责任感强,有实践“传道、授业、解惑”的强烈冲动,试图将自己所学对学生倾囊相授,知识面扩展得太大。另外由于经验缺乏,往往把握不好该讲多少讲多深,出现本该多花时间讲的没有讲透讲明白,而应该少讲的却讲多了。这可能造成学生对重难点的把握和知识点理解的困难,并导致自己面对的是一双双迷茫的眼睛。为了改变这种状况,提高教学效果,笔者向经验丰富的老教师请教,旁听了多位教师的课程讲授,并在教学过程中不断揣摩、体会、总结和积累,获得一套较为有效的方法,教学效果大为改观。笔者讲课中按照预先的方案开展,根据学生的反应情况适时调整,根据具体情况适当发挥。在讲授过程中,尤其要注意信息传达的技巧性和有效性[4]。多媒体是一项图、文、声、像结合的信息传递技术,是提高教学效率,保证教学质量的重要手段[5]。多媒体对于地质学课程教学的优势在于[6]:图片、动画和录像等使枯燥的地质现象更加生动、形象,能吸引学生的注意力;可加深学生对复杂地质现象的理解,提高教学效果;减少教师在课堂上板书和画图的时间,提高课堂时间利用率;改善了教室的空气状况,减少了粉尘对人体的危害。鉴于此,青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程的教学也采用了多媒体手段,将之前靠板书无法展示的大量图片、影像内容生动呈现在学生眼前。
目前许多课程的教学采用了多媒体手段,但部分教师或过于迷信多媒体,或产生了惰性,或缺乏对多媒体教学的理解和技巧。笔者认为:多媒体在形象展示图片动画的同时,主要起到提纲或展示主要授课内容的作用,幻灯片上不适宜出现大篇幅的文字;授课不是读幻灯片的过程,而是教师将幻灯片上展示的主要内容通过通俗形象的语言传授给学生的过程,使其被学生接受、理解和掌握;多媒体教学不是授课的唯一手段,授课时除了用幻灯片展示图片和其他内容外,可灵活利用黑板边讲边画来讲授一些基本原理,还可利用实物,如典型的标本教学;课堂授课与作学术报告面对的对象不同,讲授方式也应有区别[4],不宜快速翻动幻灯片,要对许多重要内容强调和重复,慢下速度来让学生记笔记;可以让学生拷贝多媒体课件,便于学生学习。在教学中发现,部分学生对教材依赖性强,一旦教师授课内容安排与教材不符,就觉得不正常,很不适应。这时要和学生沟通,改变他们对教材的看法,让学生不迷信书本,教材只是一本参考书,并告诉学生将怎样安排课程内容的学习。在教学中,教会学生学习的方法也是基本目标之一,即所谓的“授之以渔”,毕竟大学四年不是其学习阶段的全部和终结,而仅仅是学习的开始。笔者要求学生在学习过程中首先认真做到预习、听讲和笔记、复习、作业这四个步骤,然后根据个人情况阅读相关书籍和文章,观看相关影视资料来开阔视野;要求学生学习过程中掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础;鼓励学生尽量用理解而不是死记硬背的方法;通过一些综合性较强的地质实例,让学生领会各部分知识间的联系,让学生朝着能力培养和学以致用方向努力。鉴于青海师范大学地理科学专业将来有学生从事中小学教育,笔者通过简单的例子说明很多问题没有所谓的“标准答案”,中小学教师应引导孩子们思想火花的迸发,以此让学生领会更为合适的教育理念。#p#分页标题#e#
重视实践教学
地质学是一门实践性很强的学科,是来源于实践又服务于实践的科学[7]。地质学课程的许多内容必须进行实践才能很好地理解,而且也只有在实践中才能掌握地质学的各种技能。因此,地质学课程不仅要讲授地质学的基本理论,使学生掌握地质学的基本概念、基本原理和基本方法,而且也应加强实践教学,让学生掌握地质学的基本技能,比如矿物、岩石、化石、构造等的鉴定和识别,地质图的阅读和编绘,偏光显微镜的使用,地质罗盘和放大镜的使用,地质剖面实测等。近年来,青海师范大学地理科学专业积极协调增加了实验场地,利用国家支持地方高校建设资金购置了部分实验标本、器具和仪器,目前“地质学基础”课程实践教学安排了室内实验和野外实习。室内实验内容包括矿物、岩石、化石以及构造的鉴定和识别(表1)。野外实习安排在四川峨眉山-都江堰地区,通过野外路线考察,实测地质剖面,让学生充分认识实习地区的岩石、地层、化石、构造和地质发展史,巩固课堂上所学的理论知识,并掌握基本方法和技能。地质图的阅读和偏光显微镜使用是地质学专业的学生必须要完成的课程训练和必须具备的能力,而对于地理科学专业的学生来说,一则没有安排专门的课程教学,在地质学课程中也没有相关知识内容,二则教学时间有限,三则可能缺乏开设这些实验的相关条件,导致许多高校地理科学专业学生没能进行地质图的阅读和偏光显微镜使用训练。在本科阶段对学生进行相关训练,让他们掌握阅读地质图和使用偏光显微镜的技能非常有意义。为此,青海师范大学地理科学专业购置了地质图、偏光显微镜和矿物岩石薄片,也在新的培养方案中增加了地质学课程实践教学的课时,拟将地质图的阅读和偏光显微镜使用纳入到室内实验中。革新实践教学方法,提高实践教学的水平和效果也是青海师范大学地理科学特色专业建设突破点之一。根据实际情况,可以通过以下措施来实施:督促学生做好课前准备工作,明确实验(实习)目的,熟悉实验(实习)内容,了解实验(实习)过程;分组实验实习,既可以减轻部分实验器材缺乏的矛盾,也可以更好地指导学生,提高教学效果;突出每次实践课的重点,强化基本功训练;在实践教学、作业批改等过程中及时发现学生学习中存在的问题,帮助其查漏补缺或纠正错误;对于对地质学较为感兴趣的学生,可以提供更多的机会进入实验室学习,也可以视情况引导其参与相关科学研究工作。另外,在课堂和实践教学中可以借鉴王家生等[8]的建议,挖掘校园内部和校园周围存在的丰富多彩的地质素材和现象。
关键词:地质学;创新;课程设置;人才培养
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2018)12-0110-02
一、引言
地质学是与物理、数学、生物和化学并列的自然科学五大基础学科之一,是人类社会生存和发展的源泉。但是地质学作为一门学科,成熟和发展的时间却比较晚。中国现代地质学的发展若从国外地质学者在中国国内考察(1863年)算起,发展至今,也仅仅只有150余年的历史。近几年随着国家创新发展战略的实施,国内地质学科的发展面临新的机遇和挑战,于是地质学学科专业设置也发生了一些改变,本文就将以合肥工业大学地质学学科专业设置为例,分别从地质学学科特点、发展前景与社会需求、人才培养目标以及课程体系建设等四个方面进行阐述。
二、地质学学科特点
地质学的研究对象是地球的固体硬壳——地壳或岩石圈,主要研究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。地质学是研究地球及其演变的一门自然科学。所以,地质学学科需要极为丰富的创造性思维和极强的实践能力。地质学探究地球时,用封闭论的观点,把地球作为一个个体而不受其他天体的影响,这是需要有探索精神的,需要丰富的创造性思维。我们的地球形成于距今45亿年前,而我们想要探究一个45亿年前就形成了并且之后经过了多种复杂的演化和发展的未解之谜是需要何等的创造性思维。我们看到的一个简单的露头,可能隐藏着重大的地质意义等着我们去探究,所以这就需要我们具有创造性的思维方式。地质学学科不仅仅需要各种地球化学数据或者显微镜下的微观鉴别,更需要大量的野外工作,对野外的构造现象、接触关系、岩石组合类型和特征等进行实地的勘查,发现地质问题。因此,我们不仅应该在课堂上教授学生书本上的理论知识,更应该带学生到野外去实践,了解各种地质现象,学会辨识岩石类型,而不应该仅仅用一张张幻灯片进行教学。这就需要培养学生具有极强的实践能力,不仅仅是自己动手去处理各种实验数据,更应該鼓励学生深入野外,多看、多敲、多思考。
三、发展前景与社会需求
地质学历史悠久,作为一门传统科学,其研究主题和理念历经演变,已形成了庞大的科学体系,因其在矿产资源和化石能源勘探等方面对社会发展所作出的贡献而被社会广泛了解[1]。我国在地质学研究上具有得天独厚的优势,我国地质构造复杂并且演化历史悠久,具有丰富和完整的地质记录。并且我国地处环太平洋、特提斯和古亚洲洋这三大构造带的交界处,为我国的大陆动力学研究提供了极佳的例子。随着万众创新时代的到来,我国地质行业也迎来了新的一次发展机遇,需要大量创新型地质人才为传统地质行业注入新的活力。2016年全国就业形势比较复杂、非常艰巨,高校毕业生765万人,比2015年增加16万人。根据合肥工业大学对于本校学生就业率的统计,地质学专业的学生就业率在2016年为96%,这充分说明了我校地质学学科专业发展形势良好,且毕业生深受就业单位的欢迎。
四、人才培养目标
近些年来,国际地质科学发展迅速,不仅与生命和环境科学紧密结合,而且还与人文社科学科进行交叉、融合。我国地质科学虽然有所发展,但仍与国外地质学存在着一定的差距。因此当今的社会、经济和科技的发展对我们的人才培养目标也提出了新的要求,主要表现在以下几个方面。
(一)多层次性
我们不仅仅需要具有创新意识的地质学学科带头人,同时我们也需要基础知识扎实并且掌握先进科学技术、有实干精神的技术工作人员。
(二)多类型性
现代社会对于地质人才的需求大概可以分为:基础研究型、应用型以及工程技术型人才这三种。其中前两类是我们理学地质学科的主要培养对象,而第三种也是我们应该去探索和发展的一个新的方向。
(三)创新性
随着经济的高速发展,我国也逐渐从创新大国向创新强国发展,因此在协同创新发展的大背景下,地质人才的培养更应该注重对创新能力的挖掘和栽培。所培养出的地质人才应该不仅仅有扎实的基础知识,更具有放眼未来的创新发展能力。
合肥工业大学针对目前社会、经济和科学技术的发展,对于地质学学科人才培养目标也做出了一系列的改进和更新。我校地质学专业的培养目标为:本专业学生具有坚实的地球科学基础知识和实验技能,获得科学研究初步训练,接受地质学基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实践训练,掌握地质调查、科学研究、资源开发和管理的基本技能,能在地球科学、地球与环境科学等领域从事科学技术工作的教学、科研及工程型人才。注重培养科学研究能力和发展潜力。而对于我校资源勘查工程专业的学生的培养目标为:适应国家经济发展需要,培养具备坚实的基础理论知识,掌握地质调查与勘探的室内、外工作方法,能够运用现代地质理论和先进科技手段从事固体、液体、气体矿产资源勘查、评价和管理,并获得工程基本训练的德、智、体全面发展并富有创新精神的高级工程技术及其他专门人才。
五、课程体系建设
课程体系的建设是人才培养的关键,这也是合肥工业大学地质学学科创新型人才培养改革的一个重点。在新的本科生培养方案(2015版)强调本科教育的基础性,核心是强调学生的创新能力和自学能力的培养。该方案具有以下的特点。
(一)加强实践环节的教学
具体包括增加课间实习的次数、加强野外实习基地的建设,以及加强室内实验室的建设等。我校地质学学科专业的学生不仅在低年级有认知实习、巢湖地质实习等,针对我校地质学学科在成矿流体系统与成岩成矿作用、断裂构造与大陆动力学、造山过程与造山带动力学、沉积学与盆地分析、成岩成矿地球化学、资源探测与信息、纳米矿物学与矿物材料等方面的主要研究方向,我校建设了铜陵矿集区矿床学实习基地。在铜陵矿集区进行的高年级本科生以矿床学为中心,涵盖岩石学、地层学、矿物学、矿相学、地球化学、资源勘查技术、采选冶技术、资源经济学、矿山环境评价等的矿产资源实践教学。合肥工业大学为目前为数不多具有矿床学实习基地的学校,为学生的未来就业和发展提供了有力的保障。
(二)增加素質教育课程,提高专业选修课比例
注重培养学生全方位发展的能力,要求学生选修两门或者更多的非地学类的课程。提倡学生自主选课,选修自己兴趣爱好和未来发展方向的课程,培养宽口径地质人才。学生不仅仅局限于选修传统地质课程,更可以选修资源规划与管理、环境地质学、全球气候变化等新兴发展方向。
(三)开创“英才计划”本硕连读创新实验班,实行创新性人才培养模式
“地质学”专业创新实验班的本硕一体化教学采取3+3模式:在一、二年级强化基础课程;三年级主要开设专业(技术)基础课程和主干专业课(同时开始配备指导教师);四年级上学期开设硕士研究生学位课,下学期进入论文阶段,该阶段既是学士学位论文阶段(完成学业和通过论文答辩后可获得理学学士学位),也是硕士研究生论文开始阶段(在此期间和其后一个学期,穿插开设硕士研究生选修课);五年级和六年级为硕士研究生论文工作阶段(完成学业和通过论文答辩后可获得理学硕士学位)。致力于培养从事基础科学研究或高端技术应用的高层次人才。
关键词 地质学 哲学思维 教育
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.07.024
Abstract Geology is rich in philosophy because of itself characteristic. The philosophical thinking should received attention and be infiltrated in geology education. The article introduced philosophical thinking in geology and its instructive effect on geology education. Take structure geology, mathematical geology, sedimentary petrology, clastic rock diagenesis and petroleum geology for example, the philosophical thinking in these courses are analyzed. And the necessity and teaching value of infiltration of philosophical thinking within geology education is discussed.
Key words Geology; Philosophical thinking; education
哲学是人类对客观世界及其自身精神生活的反思,是系统化、理论化、科学化的世界观,是人们认识世界和改造世界的工具,“哲学的目的在于用思维和概念去把握真理”。①随着我国大学教育改革的不断深化,探索哲学与地质学的教育切合点,通过哲学理论来指导地质学教育,提高地质学教育水平;通过地质学教育来传达哲学理论,培养大学生哲学思维,已成为地质学教育工作者们的一个改革方向。
地质学是一个实用科学,它是以人类社会赖以生存和发展的地球及其环境为基本研究对象,是支撑社会发展的关键学科之一。②与其他学科研究相比,地质学研究的广博与漫长是其他学科无法比拟的,主要表现在以下五个方面:(1)地质学研究尺度从小到原子、分子以及聚核裂变,大到宇宙天体的运行,都囊括其中;(2)地质学研究时间跨度大到涉及地球形成和演化近46亿年,而如此漫长的过程又绝非现今能够人为再现的;(3)地质学研究内容包罗万象,涉及地表和地下,涉及有机和无机,涉及有建造的和有改造的,涉及有生命的和无生命的,等等;(4)地质学研究的作用类型遍及物理的,化学的以及生物的;(5)地质学研究方法与手段几乎涵盖了目前人类社会已有的全部发明创造,而且也随着人类科学技术手段的进步而与时俱进。
鉴于此,地质学研究决定了地质工作者的具体研究是盲人摸象、难窥全貌,因此基于系统化、理论化、科学化为一体的哲学思维可以帮助地质工作者更好地透过现象看本质,探索地球科学的一般规律。同时也需要传承地质学前辈们流传下来的地学思维,如李四光、陈国达、张伯声等著名地质学家都是将哲学原理渗入到地质学研究中的典范,在他们的引领下,我国地质学研究得到了极大的推动与发展,逐渐形成了多点开花、多点争鸣的学术氛围。因为地质学研究的特点,也决定了地球科学体系中蕴含了丰富的哲学。
(1)构造地质学,一门以地球系统的物质运动为基本研究内容的特殊学科。哲学的发展观构建了这门地质学一级学科的理论体系并引导了其发展。例如从上个世纪六十年代以来直至今日一直处于主导地位的板块构造说,就是以地质作用动力来源为研究切入点,运用地质运动观来动态研究而提出的,打破了以往静态的大地构造学说。但是,随着科技的不断发展,人类观察自然界的本领越来越强,人类已知的地壳构造活动属性存在着由客观事物矛盾的两个方面,构造应力的作用方式既有挤压,也有拉伸,其作用产物既有压性扭曲,也有张性扭曲,地壳的活动既有抬升,也有下降,即始终存在着一种相对稳定与相对活动的对立统一。随着研究的逐步深入,早期所认知的一成不变的稳定论学说,以及那种极端的活动论学说,都逐渐背离了客观的实际,必将有更为前沿的构造学说取而代之。正如前文所说的,地质学研究范围极其庞杂,要想脱离哲学抽象思维而在纷繁复杂的地质现象背后探讨其基本规律,只会寸步难行,任何一个有关全球地质构造的基本理论或者学说都要经得起哲学思维的推敲。
(2)数学地质学,三门看起来截然不同的学科(地质学与数学、计算机),偏偏相结合成为一门边缘学科。通过建立数学模型查明地质运动的数量规律性,以求从量的方面研究和解决地质科学问题。例如,地质学的研究对象,是一个多变量的问题,因此针对地质变量参数的进行分类时,可抽提研究对象相对定量参数,建立基于聚类分析或判别分析的多维数学模型,并在此基础上进行模型的优选,使其更适应现今的地质学研究层次。而当面对大量的定性的描述性的地质资料,可将其改写为类似于计算机语句的变量(如0和1),针对各种0和1的定量数据建立多重变量的多元模型,以解决地质体分布预测和油气有利区带预测等各类不确定性难题。数学地质的出现彻底摘到了地质学长久以来被标注为“大概的准科学”头衔,建立从定性描述阶段向着定量表征的新途径,一方面为地质学的研究带来新的发展方向,也让地质学的研究能够尽早适应现今的大数据时代。
(3)沉积岩石学,一门研究沉积岩(物)的岩石学。常规的研究方法有两个,一个是在野外从宏观的角度,鉴定沉积岩(物)的岩性,描述原生岩层产状和厚度,确定岩层之间的接触关系及其成因标志,查明沉积岩体在时间和空间上的分布和演化特点;另一个是在室内从微观的角度,研究沉积岩(物)的结构成份、显微构造特征、化学特征,分析岩石的形成作用、分布规律及其演化过程。③野外的宏观性研究是室内的微观性研究的基础,室内的微观性研究室野外的宏观性研究的继续,两者要密切结合起来。例如,对一个地区进行物源分析,不仅要从宏观角度判断古陆或侵蚀区的存在,查明古陆地形起伏特征与古河流体系的恢复,还要利用砾岩的成分、重矿物组合及分布、物源综合分析等微观角度确定物源区母的岩性质。
(4)碎屑岩成岩作用,一门研究从碎屑沉积物沉积后转变为沉积岩直至变质作用以前或因构造运动重新抬升到地表遭受风化以前所发生的一切变化过程及其结果的课程。④从哲学的角度来看,就是松散沉积物通过剥蚀、风化、沉积等量变转为坚硬的岩石,最终发生了本质的变化。反之,当坚硬的沉积岩被不断地风化、侵蚀也会转化为无数松散的碎屑,这正是从质变到量变的转化。
(5)石油地质学,一门研究石油和天然气在地壳中生成、运移和聚集规律的学科。⑤由于研究的对象都是地质流体,所以在沉积盆地中,当石油和天然气生成以后,必然会通过在输导层中进行运移,最终充注进入到有利的圈闭中,聚集储存下来形成油气藏。从哲学的角度来分析,就是从局部的运动状态转化为整体的静止状态的过程。然而地球的地质构造并非是一成不变的,当原本有利的圈闭环境发生了改变,已经聚集的石油和天然气必然会开始新的运移历程,这样原本相对静止的成藏系统又转变为局部的运移状态。所以当我们研究石油地质学的时候,必须时刻用在哲学的运动观,从温、压等动力的角度研究油气的成烃和成藏过程,将油气生成―运移―聚集作为一个统一的整体,来分析和解决油气系统问题。
地质学教育工作者在教学中渗透哲学教育,可以培养学生的哲学思维,帮助他们在众多杂乱无章的信息中,发现主要矛盾,理清头绪,归纳问题,化繁为简,最后达到大道至简。同时也提高了教师自身的哲学思维。在教育生涯中,我们也会看到现实生活中的另外一面:我们共同生活的大千世界,的确有点鱼龙混杂,雅俗共存,无穷无尽的原则和规律在发生作用,当自己辛辛苦苦地提供的正面教育会被学生的家长所否定,被混浊的社会氛围所吞没;当看到一些努力学习、踏踏实实,品学端正的学生考试成绩未必优秀,而某些“品学兼优”的学生毕业后也未必能为社会做出有益的贡献。当看到有的学生在教师、家长百般呵护和精心培养下长大后,个人天资优异,学习很好但并不思报效社会,只是想利用自己的智能,在自我中心的城防中贪得无厌,巧取豪夺时,我们有惑何尝不会进行深度反思,探求这些纷繁复杂的教育现象之中的哲理呢?为了教书育人,为了从大到小、从内到外、从自然到社会都有一个充满着正义、真理、善良和友谊的和谐育人环境,为了促使人类社会健康地发展,教学工作者必须自己先要深入学习哲学,通过哲学的滋养和熏陶,树立辩证的思维方式,提高全面客观的观察现象和思考问题的能力。当哲学思维得到了提高,我们的心灵将留有一块自留地,多一分自我反思、少一分自以为是,多一分察古知今、少一分重蹈覆辙,让我们的理想、信仰、理性等非物质的东西与日趋发展的科技与时俱进,达到精神上和物质上协调发展;我们的日常教育、教学或管理工作将保持满腔的热情和清醒的头脑,多一点上下求索、少一点固步自封,多一点融会贯通、少一点生吞活剥,饱尝“罗天下英才施教之,其乐无穷”的教学相长的喜悦。
哲学思维也许并不会帮助我们解决非常具体的问题,但会帮助我们扩大视野,增加热情,更深入地认识和睿智地解决现实与理想的矛盾,开创更加美好的明天。
注释
① 贺麟.黑格尔哲学史讲演录.王太庆,译.北京:商务印书馆,第1卷,1957:24.
② 肖传桃.普通地质学.北京:石油工业出版社,2015:1-4.
[关键词] 构造地质学;野外构造分析方法;野外实践教学;地质专业学生素质
[中图分类号] P542 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2012)04?0065?03
地质学是研究地球(现阶段主要是研究地球岩石圈)的一门科学,《构造地质学》是地学的一门专业基础课,是实践性很强的学科,是培养学生从事地质工作技能的基本课程,相关的理论研究和生产活动都需建立在野外客观和全面的观察和分析基础上。过去几十年,构造地质学获得了飞跃发展[1,2]。《构造地质学》的研究内容主要可概括为三个方面:(1)空间方面(形态学):主要研究构造的形态特征、分布与组合型式;(2)时间方面(年代学):主要研究构造的形成时间、顺序与演变;(3)成因方面(运动学及动力学):主要研究构造的运动学特征、形成机制及其发育的地质条件。[3]尽管地质专业的本科生安排了相当多的野外实践教学,如大一的地质认识实习教学、大二的地质填图实习教学、大三的生产实习教学及大四的毕业实践教学。然而,由于野外的构造分析相当复杂,既要有敏锐的野外观察能力,又需要具备缜密的逻辑推理和良好的综合分析能力,因此,大多地质专业的本科毕业生仍不能进行独立的野外构造解析。本文就野外构造分析的特点及如何加强学生的野外解决构造问题的实际能力谈谈初步看法。
一、野外构造解析的主要特点
1. “多重暂定假说”是野外构造分析的重要思维方法
构造地质学的研究方法为反序法,即从结果-成因。而一个地区,乃至单个野外露头点,都发生过多期构造活动,而同一期的构造也常常形成不同方向及不同级别的构造。为此,“多重暂定假说”是野外研究构造地质问题经常采用的一种辩证思维方法。这种思维方法的实质是,在掌握一定的实际资料的情况下,先拟定出各种可能与已知事实不相矛盾的工作假说,即做出一定的判断,而后进一步观察和收集资料,用新的事实对前面的判断加以检验和修正。在此过程中,其中一些假说可能被新的事实否定,另一些则会得到补充、发展或形成又一个工作假说。如此循环反复,逐步深入,使判断不断趋于全面、正确。
2. 历史地质分析与构造变形分析相结合
地质构造存在于一定时间、空间范围的地质体中。因此,研究地质构造不能脱离其所在的地层或岩石。李四光曾概括构造地质学的任务是同时研究建造与改造,指明地质构造的研究要同物质成分的研究相结合。这也就是构造地质学研究中所需运用的历史地质分析与构造变形分析相结合。此外,一个区域或一个地区的构造研究,不能仅局限于形态学的研究,也不能仅限于某期的构造研究,重要的是要建立构造演化,这就需用历史的、发展的及联系的辩证唯物主义方法来进行分析和研究。
3. 点上详细构造解析与面上区域构造分析相结合
多期构造形迹的叠加、利用及改造是十分普遍的现象及规律,尤其对于断裂构造,因此,野外构造期次的划分十分重要。同时,最终构造动力学的研究也是建立在最初的形态学研究及运动学的分析和系统测量基础上,这就要求野外构造研究首先要进行多点的点上详细构造解析与数据采集。[4,5]影响构造发育的因素很多,除了与区域构造应力场有关外,还受岩性、物理化学环境及构造部位等因素的影响和制约,因此,即使在同一个区域构造应力场作用下形成的构造及组合,也可能在不同的构造部位具不同的式样。所以在进行点上详细构造解析的同时,还需结合区域构造分析。此外,由于中、小型构造与大型以至巨型构造之间有着天然的联系,在分析讨论中、小型构造时,不得不涉及更大型的构造和更广阔的区域构造背景。另一方面,为了探索构造与其内部组构的关系和构造的运动学过程、动力学机制,还必须研究微型构造和超微构造。
二、加强学生野外构造分析能力和野外实践教学的意义
首先,野外构造分析是室内及综合分析的前提及基础。构造地质学研究的内容决定了其野外分析的重要性。首先,构造形态学的研究就是基于野外系统的观察、描述、测量及记录,并结合室内必要的构造制图来进行的,野外的第一手资料是构造形态分析的依据;构造相对时代及构造序列的建立更是基本依据野外系统而详细的观察与分析;运动学特征的确定同样主要来自野外观察分析及测量,偶尔结合少量的室内定向薄片观察,而最终构造动力学分析又基于形态学及运动学的研究结果。由此可见,在构造地质学每个研究方面及各个研究环节,始终与野外分析密切相关,野外构造分析是构造地质学研究的前提及基础。
近年来,中国研究生培养数量大幅度增加,但质量却遭人诟病。摆在导师面前的问题是:在目前体制下如何要求研究生?需要在哪些方面强化训练?结合多年来培养地质学研究生的经验,我最深的体会是:要在野外基本功和文献阅读两个方面进行严格训练,激发他们的好奇与质疑精神,才可能培养出合格的地学人才。下面我围绕这几个方面与大家讲讲我指导研究生的故事,欢迎大家讨论。
野外实践
地质学是每个研究者一生的科学,实践越多,认识才能越深入,大自然就是最好的地质学实验室。鉴于此,我每次招进研究生后都要想方设法开展野外考察活动,利用这样的机会让学生认识野外地质现象,这不仅能帮助学生理解地学原理的过程,也有机会发现前人没有识别的新现象,为创新获取第一手实际资料。
我在中国石油大学招收的第一个研究生在本科期间每年都随我出野外1~2个月,在沉积构造、构造变形等方面获得了很多野外经验,读研时便被多次邀请与其他老师一起到山东新汶带本科生进行野外实习。我招收的第二个研究生是地理信息系统专业转过来的,本科期间没有进行过地质学的野外训练。入学前的暑假我就要求他到秦皇岛、新汶等地与本科生一起实习,深入认识不同的岩石、地层与常见的褶皱与断裂构造等。他也非常勤奋,每当观察到不认识的现象就与老师讨论并及时做笔记,野外实习过后地学基本功明显提高,很快填补了本科期间地学野外训练的空缺,并提出了一些独特的见解和思考。
我曾经一年同时招收三名女生,照样让她们跟本科生一起完成了野外实习。尽管野外实习都在炎热的暑假,需要在烈日下爬山,体力消耗巨大,但三位女生都坚持下来,回来后感觉收获不小。不过我还是建议如果本科阶段不是地学专业的学生,最好别转专业攻读地质学研究生,特别是女生。这不是歧视女生,而是野外考察性质决定的,因为野外徒步考察有时需要翻越很陡的山峦,加之装着工具和标本的地质包有时非常重,体弱的女生难以应付。当然地质学领域也有不少杰出的女科学家。
我常对学生讲:如果想真正成为地质学家,就不能省却野外实习的环节。我每次带学生出野外,都会就典型现象当场讲解清楚,并鼓励学生一起分析讨论。回到学校后也会鼓励他们查阅基本定义并找出不同点,以便发现创新之处。这样的反复训练虽然辛苦和枯燥,却能为他们今后成为合格的地质学家打下良好的基础。
文献阅读
地学研究水平的提高光靠野外也是不行的,还必须有坚实的理论基础。了解国内外研究现状、过去的研究基础等是最重要的基本功,否则就不知道自己应该从哪方面做起,即使野外看到某重要现象,也不知道前人是否已经研究过。缺乏高的起点就无从把握研究方向,无法从理论上真正提高。这方面能力的提高依赖于文献阅读,同时也是一个艰苦的训练过程。
我曾经的一个研究生,跟随我野外考察训练的时间最多,因此野外能力提高很快。然而他经常偷懒,不能自己独立阅读文献,结果硕士阶段在地学理论掌握方面一直未能让我满意。这就说明,仅有野外经验是不够的,还必须经常追踪国内外研究现状与趋势,而这些都必须通过阅读文献获得。
而那位从地理信息系统专业转过来的研究生,野外努力观察,勤做笔记,平时刻苦读书,掌握了许多重要文献。比如我安排他查阅地幔柱相关文献,掌握地幔柱研究现状时,他几周就将反映国内外现状的上百篇重要文献阅读完毕,并总结出自己的看法。到硕士毕业时他已经具备很高的地学文献阅读能力,相应地科研写作能力也提高很快。后来我鼓励他报考南京大学构造地质专业的博士生,在南大深得导师信赖,完成了重要的科研任务。现在他即将到某国家级地学研究机构工作,顺便祝福一下他。
上述两个实例告诉我,只靠学生自觉读文献是不够的,导师必须有意识地尽早安排学生进行阅读文献训练。2011年我录取了两名硕士生,都是本校地质学专业应届毕业生,为了尽早让他们过文献阅读关,我在暑假前就给两位新生布置作业:如果愿意就别回家度假,利用暑期阅读Davis and Reyholds的原版教材《Structural Geology of Rocks and Regions》,学习地点是我的办公室(我的研究生很少,向来常驻我的办公室,同事调侃说“享受教授待遇”,我则一般在家办公,要与学生讨论时才到办公室)。
我要求他们每阅读完一章,都用word 文档向我汇报:每章讲解要点(英文要点、重要图表、中文要点翻译)与难点(特别标记)。我则根据二人的笔记看是否理解,并就难点给以详细解释并标注到他们的笔记文档中。第一周他们进展缓慢,而且给我的文档里充斥着黄色条带(难点),要点翻译也错误很多,让我费了好几天才订正、解释完毕。第二周他们的阅读速度明显提高,且理解能力也增强了,而相应地我的“订正”工作强度也有所减轻。第三周开始,发现他们大有进步,很多专业词汇即使没有翻译对,也能大致猜测出来。一个暑假他们完成了六章,虽然不能读完全书,但已经感觉到他们的构造地质学理论基础明显提高。这就为第二年的野外工作打下良好的基础,之后利用课余时间阅读文献的速度也大大提高了。
好奇与质疑
地质学的诸多重大发现往往源于野外实践,而由于地质工作者的水平与经历不同,对地质现象的认识就会千差万别,因此前人的理论认识难免存在着错误和遗漏。通过以上两方面的训练,学生的基本科研素质有了明显提高,在此基础上,我开始鼓励学生的好奇心并激发他们的质疑精神(包括对导师的质疑),只有这样才能超越前人有所创新。
关键词:独立学院 地质学专业 测量学 课程设置
中图分类号:G642 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.01.041
1 前言
独立学院的培养是介于普通本科与大专技校之间的新生教育。培养人才要求既有基本理论,又要有较强的应用能力,基础与应用并重。前几年本科教育的课时都在压缩,独立学院同样也受到了波及,又因为测量学对非测绘专业来说,是非主流专业课[1],因此,在学分制背景下,为加设其它课程,有一些开设学院会对测量学课程学时进行压缩[2]。
2 课程设置
2.1 理论课设置
地质学专业对测量知识的要求主要体现在对地形图的应用以及地形图成图的基本理论,因此结合测量学的基本理论和基本概念,在24个学时的理论教学中,就要分清主次,近而合理分配学时。教材选用本科规划教材,第一章是测量学概述,主要介绍测量学的定义、内容、任务、分类等。该章包括了高斯投影和投影带的计算,这部分内容是地质学学生今后要使用到的,故该章安排4个学时。第二三四章是测量学中的三个基本内容:高差测量、角度测量和距离测量。这是测量学最基本的测量内容,要讲清楚水准仪和经纬仪的使用方法,重点讲述水准测量和测回法水平角观测以及观测误差的来源,省略仪器的检验与校正。三章共安排6个学时。第五章是误差的基本知识,是测量学知识的重点部分,但对于地质学专业来说,要求掌握系统误差和偶然误差的特性、中误差的求取的两种方式以及误差传播定律,故要安排4个学时。第六章是小地区控制测量,控制测量是测量工作的基础,是重点内容。对于地质学专业要求掌握控制测量的原则及分类、导线测量的外业观测和内业计算、三四等水准测量的观测与计算、三角高程的观测和计算等。因此,该章要安排4个学时。第七章是地形图的基本知识,对于地质学专业学生以后所使用的地形图都是标准图幅,因此本章主要讲述地形图的基本的内容,重点要讲述地形图的分幅与编号以及地形符号的识读,本章安排2个学时。第八章是大比例尺地形图的绘制和第九章是地形图的应用,而地质学专业对于地形图重在应用而不是绘制,因此,第八章简单讲述,安排1个学时。第九章要重点讲述地形图的应用的方向和使用方法,安排2个学时。第十章是施工放样,安排1个学时,介绍一下极坐标放样的方法和过程。在理论课讲述过程中要突出测量学的应用型强的特点,结合地质学知识,进而突出基础课的重要性。
2.2 实践课设置
测量学是一门应用性极强的学科,教学效果的好坏很大程度取决于实践教学质量的高低,所以,独立学院更加重视测量学的实践教学。在有限的8个学时内,既要掌握测量的基本技能,还要满足地质学生以后工作的需要,故安排了4个实验,每个实验2个学时。分别为:第一,等外水准路线的观测,该实验要求认识水准仪并掌握水准仪的使用,能够完成等外闭合水准路线的观测和内业计算。第二,水平角的观测,水平角的观测方法有测回法和方向观测法,该实验要求分别使用两种方法对水平角进行两个测回的观测。第三,导线测量。导线测量是小地区常用的平面控制测量的方法,故掌握导线测量的观测和内业计算是非常必要的。该实验建议使用全站仪进行,这样既能在2个学时内完成实验,同时也掌握的全站仪的基本操作。第四,极坐标法点位的放样,在地质工作中经常会根据点位的坐标找到其具体的实际位置,进行地质勘探,故掌握一种放样的方法,对地质专业的学生是必不可少的。同时极坐标法放样比较简单、方便,学时容易掌握。这4次实验内容偏大的,要在2个学时完成每个实验,这就要求理论课的质量,实践课是理论课的验证,实验课能否完成或质量如何很大一部分取决于理论课的讲述的好坏。
3 教学方法与教学手段
为了提高教学质量,在教学中注意综合使用多种教学方法和教学手段,包括板书讲授、多媒体讲授、示范教学等不同教学手段的综合运用。传统板书讲授,主要是针对课程中的重点、难点、涉及较多计算和理论推导等内容,包括坐标正算、坐标反算、导线计算、水准路线计算、测量误差基本知识等,通过公式推导、计算实例等,循序渐进。多媒体讲授,主要是针对仪器构造与使用、地形图测绘及其应用等内容,为使学生能够在短时间内接触较多的信息量,应用PPT为主制作教学课件,形式灵活,使用方便。在讲授过程中,注意将多媒体讲授与板书讲授有机结合,通过二者的优势互补,实现有关知识的融合与最佳传授。示范教学,主要是针对仪器介绍和仪器使用方面,通过课堂实物介绍、实习前的操作示范等,使学生能够较快地了解仪器操作与使用方法,加强实践能力和动手能力。
4 考核方案
考核作为衡量是否达到测量学教学目标的一种手段是非常必要的。但对于大学,特别是以培养应用型为目的的独立学院,不能仅仅以最后的期末考试来反映学生应试情况。而是要客观综合地去考核学生,使最后的分数更加真实地反映每个学生对测量学基本知识和基本技能的掌握。因此我们在考核学生的时候,除了必要的期末考试以外,还要结合实习课成绩和平时表现成绩,最终成绩以期末考试的60%,实验成绩的30%和平时成绩的10%比例的方法计算,这样才合理才最能反映学生对测量学掌握的情况。
5 结束语
测量学作为众多专业的基础课,又因为不同专业对测量知识的要求各异,特别是以培养应用型人才为目标的独立学院,测量学的课程设置的探讨就更不可少。尽管独立学院还比较年轻,许多地方需要建设与提高,但是合理的课程设置是教学改革重中之重。在目前的情况下,应该积极努力地投入课程教学的改革中,从而更好地培养高级应用型人才。
参考文献:
[1]帅菲,邹莉.高校规模化发展中的测量学改革[J].北京测绘,2007,(2):59-61.
[2]张俊,张鹏飞,李屹旭.非测绘专业测量学教学改革实践与探讨[J].地矿测绘,2011,27(1):44-46.
作者简介:朱增锋(1985-),男,河南周口人,助教,主要从事工程测量变形监测、测量学教学方面的研究,中国地质大学长城学院,河北保定 071000
关键词 防震减灾 遥感地质学 教学改革
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.12.045
Abstract The article elaborate the of teaching content reform through updating instruction content, establishing scientific content system of earthquake prevention and disaster reduction, reforming the experimental teaching system and experimental teaching content. This paper also propose to improve teaching methods by the implementation of heuristic teaching, using computer network technology platform, diversified evaluation methods.
Keywords earthquake prevention and disaster reduction; remote sensing geology; teaching reform
0 引言
防目萍佳г菏侵泄仅有的以防灾减灾高等教育为主的新升本科院校,学院2008年开设地质学专业,该专业于2012通过教育部本科专业合格评估。地质学专业是我院培养防御地震与地质灾害专门技术人才,以防震减灾为特色的专业。“遥感地质学”是一门将遥感技术与地球科学结合在一起的应用性很强的课程。①目前国内各地质类院校纷纷开设了此课程,教学内容由遥感原理理解、遥感图像分析和遥感应用三部分组成,学院自2010年开设“遥感地质学”课程以来,教学内容设置和其它地学院校毫无差异,没有突出防震减灾专业特色。为防震减灾类专业设置的遥感地质学课程,它的教学内容和重点都应该和其它院校的该课程有所区别,要求学生不仅要掌握遥感技术的基本知识以及遥感技术在基础地质中应用,还要求学生深入地了解遥感技术在防震减灾方面的应用,包括利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别,利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用以及高分辨率遥感数据的地震灾害应急和快速评估。遥感地质学作为防震减灾类专业的一门专业必修课,在对学生的培养中起着至关重要的作用,其教学内容和教学方法也需要在传统遥感地质学教学上有所改进,才能适应防震减灾类专业人才培养的需要。
本文将从教学内容、教学方法和手段等几个方面入手,并结合我院实际情况来阐述防震减灾类专业遥感地质学教学改革的总体思路。
1 教学内容改革
1.1 与时俱进更新教学内容
教材是知识系统性的总结,也是教师进行教学的基本材料。表1统计了我国20世纪80年代该门课的教材出版情况,从表1可看出专业教材的出版周期较长,而遥感技术发展速度非常快,在地质学中的应用也向立体化、多层次、多角度、全方位和全天候方向发展,从而使教材中的内容具有明显的滞后性,很多最前沿的新技术方法和新知识应用案例没有实时写入教材。学院2010年开设遥感地质学课程以来,根据当时教材出版情况,选用1994年朱亮璞编写的遥感地质学。随着20多年遥感的快速发展,特别是进入21世纪后,高分辨率卫星的频繁发射,出现了多种类型的高精度遥感数据以及相应配套的数据处理软件和方法,致使教材中的第三章遥感图像类型和特性和第四章遥感图像处理都明显不适用于直接教学,需要教师查阅资料补充教学。2015年底遥感地质学作为校级重点课程来建设,通过课题组老师的商议决定从2016学年开始更换为最新出版的2013年田淑芳主编的遥感地质学。即使是更换了新教材,随着航空业的发展,每年都新增不少类型的遥感数据、处理方法及新的应用,需要授课老师与时俱进地更新教学内容才能取得更好的教学效果。
1.2 科学构架以防震减灾为特色的教学内容
由于防灾科技学院地质学发展的历史较短,没有专供防震减灾专业使用的《遥感地质学》教材,前几年的课堂教学也基本按照教材的前八章来讲授,没有突出防震减灾的特色教学内容。因此今后的教学应从国内外遥感技术在防震减灾应用相关的重要的学术期刊、研究项目等参考资料中精选出遥感图像分析和遥感应用两部分教学内容,从而构建出服务于防震减灾专业的科学合理的遥感地质学课程体系和教学内容。引导学生课下时间主动查阅在防震减灾研究领域中遥感技术应用的相关资料和文献实例,开阔学生的视野,培养学生自我查阅资料的能力和学习的主动性,从而提高学生的综合素质。并以“宽口径、厚基础、重素质”为原则,选取能够激发学生独立思考能力、解决实际问题和创新能力的地震遥感发展前沿动态的教学素材,倡导学生以多种形式参与讨论与防震减灾相关遥感地质学问题。
1.3 改革实验教学体系和实验教学内容
实验教学是遥感地质课程教学的重要组成部分,也是学生实践技能培养的关键环节,②通过实验教学环节,使学生们真正掌握应用遥感技术解决地学问题的工作原理、方式和流程等。我院地质学专业从2010年开设“遥感地质学”课程,2013年建成地貌第四纪与遥感实验室,同年秋季学期开设遥感地质学实验教学内容,实验项目是参照其他院校同类课程所开设的,现阶段教学体系只包括10学时的实践课,内容包括立体镜的使用(1学时)、典型航片的地貌解译(1学时)、ENVI软件的使用(4学时)、岩性和断裂的解译(4学时)。由于没有结合本校的地质学专业服务于地震行业的特色与学生的实际和社会需求来进行,因此实验教学的效果不佳。2016学年课题组重新修订教学大纲,实验学时由现阶段的10学时增加到16学时,在原有的实验内容上了增加利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别(2学时),利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用(2学时),高分辨率遥感数据的震害调查、应急和快速评估(2学时)。
2 教学方法和手段改革
教学内容是选择教学方法和手段的依据,遥感地质学课程教学内容集传统理论文字知识和大量现代遥感图像为一体,针对理论文字进行阐述应选用传统教学方法,而针对现代遥感数据应用于防震减灾专业则需要采用现代教育技术。因此该课程教学过程中需传统教学方法和现代教育技术两者互相结合,互相补充。
2.1 创设问题情境,实施启发式教学
教师应在课堂中采用讲授法和师生专题研讨法来改变传统的填鸭式教学,为了实施启发性教学,教师在课程的不同阶段创造性地设计一些学生力所能及的问题,激发学生的学习积极性。例如在讲第二章遥感物理基础时可以提出“遥感图像上的颜色和地物是一一对应关系吗?”“为什么?”这种开放性的问题,可以激发学生的想象,让学生从遥感的基本原理去思考问题。实践证明学生都能基本抓到问题的要点,最后将不同章节的内容联系起来,回答了这个问题学生就能把第四节地物波谱特征、第三节遥感常用波段设置和第五节遥感图像色彩三节内容有机的联系在一起。理解这三者的关系也就为后面遥感目视解译打下基础,在后续的遥感解译中学生就能轻松掌握遥感影像上地物的颜色不仅和地物自身的性质有关也和所选数据的波段有关,通过这种创造性的设置问题,大大提高了教学效率。
2.2 利用计算机网络技术平台,丰富教学手段
随着现代网络科技的快速发展,应利用多媒体与现代动画技术相结合来进行遥感地质学课程教学。针对遥感地质学中的遥感理论部分的重点和难点在教学方案设计时除了利用多媒体技术图文并茂地进行讲解外还可采用现代动画技术进行展现;针对遥感在地质上应用部分,应设计与理论教学内容相匹配的计算机解译分析专题,取代当前简易的纸质卫星影像的手工解译。应利用一些免费的高分辨率卫星图片例如Google Earth来获取教学数据,同时收集与活动断层研究、地震震害评估、区域调查及地震预报中发挥重要作用相关的遥感地质学教W信息。计算机网络技术是丰富教学内容的主要手段,也是提高学生对具有防震减灾特色遥感地质学的兴趣和加深学生对地质现象理解的重要途径。
2.3 实施多元化考核方式,合理分配考核权重
以转变观念为先导,树立以就业为导向、以能力和素质考核为中心的课程考核观念,全面考核学生的能力和素质,突出能力本位,真实反映学生应用能力的培养水平。③遥感地质学是一门理论与实验相并重的课程,理论是基础,实验是重点,传统的卷面考试对理论内容部分考核效果较好,而实验部分笔试却很难考核出学生对知识的掌握能力,需要加强学生的动手能力的考核。因此,在课程考核方面,考虑从原来的单一的理论考核转变到采取“平时成绩30%+实验技能30%+期末考试40%”相结合,在考试内容上注重基础理论和能力的结合。通过实施多元化考核方式,以考核促教学,形成“教、学、考”的有机互动,从而达到更好的教学效果。
3 结束语
遥感地质学作为防震减灾专业的专业必修课程,需要全面深入地进行教学体系改革,其内容应实时更新并突出防震减灾特色,同时应加强实验教学和建立完善的实验教学体系。此外通过教学方法与手段改革,高清晰度的航片卫片资料的使用,激发学生对遥感技术理论学习的兴趣,自主地参与各个教学环节,改变考核方式使学生更加重视培养空间思考能力和实际操作能力,为今后从事地震监测预测和应急救援工作打下坚实的基础。
防灾科技学院2016年度院级教研项目:地质学专业活动构造遥感信息分析实践模块建设研究(JY2016B01)和防灾科技学院第九批重点建设课程项目共同资助
注释
① 张雷,张学娟,柳波.石油特色专业《遥感地质学》课程的教学改革思路浅析[J].赤峰学院学报:自然科学版,2012(22):232-233.
关键词:环境地质学;网络教学平台;网络建设
一前言
现代信息技术的发展和远程教育信息化进程的迅速推进,给高等教育的教学方式带来了巨大的影响,每个学校都面临着如何利用先进的多媒体技术和网络技术来改进传统单一的教学方法,创建适合学生学习特点的多样化教育方法,建立新型的教学模式这一普遍性问题[1]。网络教学平台又称在线教学平台,最早由美国BLACKBOARD公司研发,是根据实际需求构建的基于互联网的教学管理与沟通平台,包括网上备课、课程制作、教学素材建设、网络授课、网上交流、网上作业、网上学习、网上考试以及质量评估等多种服务的综合教学支撑平台,全面支持教学各个环节。网络教学平台的实质就是一个虚拟的学习环境,教师把课程的相关内容放到网络教学平台上,学生可以将网络平台上的内容下载到自己的电脑中进行学习,它解决了传统教学的课时少、课堂授课信息量小的缺点,使学生的学习从课堂内延伸到课堂外,保证了学生知识体系的完整性[2]。桂林理工大学自2014年开始进行网络教学平台建设,教师可以利用学校教育在线网络平台建设栏目,对自己的教学课程进行网络课程建设。环境地质学课程作为本校网络课程建设的典范,是全校老师借鉴学习的对象。本文结合环境地质学学科的特点,总结了环境地质学课程网络建设的经验,供大家参考。
二环境地质学学科特点
环境地质学是研究、保护与人类工程活动密切相关的地质环境的科学,它是地质学与环境科学之间的边缘学科,运用基础地质学的相关理论与研究方法,研究保护人类赖以生存的地质环境[3]。环境地质学课程目前已经成为大多数地质类高校地质工程、地下水科学与工程、水利工程等专业的必修课或者选修课。1994年,桂林理工大学开始设置该本科课程,至今已有20年历史,并主编出版了2版环境地质学教材。多年来,在学校和上级主管部门的支持下,桂林理工大学《环境地质学》课程建设不断进步,从没有教材、到自编教材、出版教材,再到尝试开展网络教学平台建设,凝聚了很多教师和学生的精力。为了响应桂林理工大学网络教学平台建设的号召,充分利用桂林理工大学教育在线网络平台的工具资源,《环境地质学》网络课程率先建设并起到了一定程度的示范作用。
三环境地质学课程网络建设目标和思路
环境地质学课程网络建设目标是:在不断完善《环境地质学》教学内容和修编教材的基础上,利用学校教育在线网络教学平台,向学生呈现具有友好人机对话界面、能够增强学生自学能力、并实现专业启蒙或拓展知识面的目标。环境地质学课程网络建设主要的研究思路是:首先开展素材收集与整理,包括视频,动画,图片,国外教材购置与典型网站资料等;其次开展教学课件制作,对每一个教学单元,形成风格新颖的ppt,并进行格式(swf)转换;最后进行网络教学平台的构建与应用,利用桂林理工大学网络教学平台,建设各栏目内容,为课程教学服务,如课程信息,教学单元,教学活动,拓展资源和常见问题等。
四环境地质学课程网络建设模块结构设计
不同学校课程网络建设模块结构大同小异,桂林理工大学环境地质学课程网络建设模块主要包括如下几个部分:课程信息、教学资源、教学活动、拓展资源、常见问题(百科)。
(一)课程管理模块
课程信息模块是网络教学平台中内容最多的一个模块,包括课程维护、课程介绍、教学日历、教学大纲、教学日历、课程通知、教师信息、选课学生管理等。此模块中,学生可以了解与环境地质学有关的课程介绍、专业知识、授课教师的相关信息、各章的重难点等;另外,教师还可以在网络平台上及时课程的相关通知,并对选课学生进行管理。
(二)教学资源模块
教学资源模块是网络教学平台中最重要的组成部分,学生可以浏览并下载相关教学资料,包括教学课件、教案、在线视频、在线动画、相关的图片观看以及提供相关网址供学生课外时间上网浏览本课程的相关内容。在没有开通网络教学平台之前,学生只能在上课之前或者利用课间休息的时间来拷贝教师的教学课件,然后回到宿舍进行复习课堂所学内容。进行网络教学平台建设之后,学生可在随时随地选择下载所需的章节内容,极大的提高了学习效果。环境地质学的课件以章为单元,分14个单元,EG01-基本原理与基本概念、EG02-地球物质及其作用、EG03-地震、EG04-火山爆发、EG05-河流和洪水、EG06-斜坡岩土体运动、EG07-海岸灾害、EG07-水资源与环境、EG08-土壤资源与环境、EG09-矿产资源与环境、EG10-水污染与水处理、EG11-废弃物管理与地质、EG12-空气污染、EG13-地方病、EG14-全球气候变暖。每个单元分教学要求、教学课件、视频动画、看图学习、关键术语、测试释疑等栏目,为学生提供了不同形式的课程自学材料。
(三)教学活动模块
教学活动模块内容也很丰富,包括答疑讨论、课程问卷、教学邮箱、教学笔记、课程作业、试题试卷库、在线测试、学习笔记等栏目。在学完每章内容(单元)后,上述栏目会有新的内容补充。答疑讨论栏目是网络教学平台最具特色栏目之一,可分为四个部分:课程讨论区、常见问题、自动答疑、邮件答疑,教师可以提出环境地质学教学过程中出现的最常见的问题,在课程讨论区创建新话题,学生也可以在话题后面提出自己的看法并提出其它的相关问题,教师最后再进行统一答疑;教师可以在课程问卷中对学生进行问卷调查;教师也可以向学生提供自己的邮箱,学生向邮箱中发邮件进行与课程相关问题的咨询;在教师教学和学生学习过程中,教师和学生可以随时在教学笔记栏目中记录相关教学和学习心得;在学完每章内容(单元)后,教师还可以在课程作业栏目里布置一些课程作业供学生完成;在线测试栏目是伴随着网络教育的发展而产生的,主要是指通过互联网进行基于现实考试环境的模拟考试形式,测试完了之后,客观题会自动批改,极大的减少了教师阅卷的工作量。环境地质学课程是桂林理工大学第一门进行网络考试的课程,是学校其它网络课程建设的模范。学习笔记栏目也包括三个部分:我的笔记、教师笔记、学生笔记,教师和学生都可以在教、学的过程中随时记下笔记,做笔记有助于学生对当天学习内容的理解,也可以知道课程的教学重点和难点。教学活动模块可以为教师和学生提供教学互动,避免了呆板的教学方式,极大的提高了教学效果。
(四)拓展资源模块
分专题视频和重要网站,提供了一些与课程相关的反映现实题材的视频,比如中央电视台摄制的《水问》和《红线》,均反映了我国当今水资源、土壤资源、大气质量、碳排放等方面的现状与发展,有重要的课程教育意义。另外,该栏目还提供并介绍了国内外一些重要的网站信息,比如美国EPA和地质调查局(UAGS)有关自然灾害和人为致灾知识,我国地质调查局和环境保护局公布的网站信息。
(五)常见问题(百科)模块
该栏目陈列了教学过程中可以与学生分享的有用题材,比如对某个专业术语的维基百科解释等。利用网络教学平台,便于学校的统一组织管理工作,省时省力;便于课程自身教学管理,有利于开展网上教学活动,有利于课程内容更新与维护;也便于协同工作,能够带动网络辅助教学开展和网络课程资源建设[4]。教师可以为学生提供更多的学习内容,学生可以根据平台上的网址自主进行其它内容的学习,扩展学生的视野,学生对所学知识内容有更深的理解,极大的提高了课堂教学效果。
作者:程亚平 陈余道 闫雅妮 李亮 单位:桂林理工大学环境科学与工程学院
参考文献
[1]轩亚光.网络教学平台在高校教学中的研究与应用[J].福建电脑,2010,11:202-203.
[2]肖晓梅.网络教学平台在高校教学中的应用研究[J].中国教育信息化,2008,17:67-69.
关键词:工程地质;周口店实习站;教学方法;野外教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0251-02
一、引言
周口店野外实践教学区位于太行山山脉北段与华北平原的临接处,大地构造单元隶属于华北陆块燕山板内(陆内)构造带教学区内诸多的地质遗迹难易适中,加之区位优势和便利的交通条件,使周口店野外实践教学站成为享誉国内教育界的野外实践教学场所。
周口店地质学基础野外教学实习是我校地质工程专业(工程地质方向)本科生一门重要的实践课程,教学效果对本专业人才培养质量有着较大的影响,因此本文针对我校地质工程专业(工程地质方向)培养要求和专业特点,结合前人研究的基础上,就教学内容以及教学方法进行探讨。
二、教学内容探讨
周口店地质学基础野外教学实习由简到繁、循序渐进,共划分为:路线地质教学阶段、独立综合填图实践和地质(实习)报告编写三个阶段。
我校地质工程专业(工程地质方向)周口店野外教学为期四周,学生系统地掌握常规的地质调查方法和基本技能,包括:(1)地层的野外观察和描述;(2)罗盘和地形图使用;(3)地层实测剖面;(4)独立地质填图;(5)野外教学实习报告编写等五个内容。
地质工程专业(工程地质方向)周口店教学除按照地质学基础野外教学任务和要求外,考虑到专业特点以及后续教学内容的衔接,笔者认为还需要注意如下方面:
1.注重图件绘制能力训练。周口店野外教学实习图件编制包括地质素描图、信手剖面图、实测剖面图、地层综合柱状图、综合材料图、地质平面图以及构造纲要图。根据笔者周口店教学经验,要加强学生图件的编制能力,首先要强化地质素描以及信手剖面图的绘制训练。地质素描的技巧以及步骤详见《野外地质素描》,在此只针对笔者在教学实践中总结出几点注意事项供参考:(1)地质素描是对地质现象的形态特征和规律采用线条为主要表现形式予以表达,故素描之前,首先需要认真观察、看懂地质现象,然后才能画出正确的素描。如八角寨垭口附近的石香肠构造素描,除了石香肠特征(形成原因)外,还需要表现出剪切构造的性质、运动方向以及与石香肠构造的先后顺序等要点。(2)图形比例以及关键点或者地质现象在图中的位置。如孤山口火车站复杂褶皱构造素描中可以教会学生根据电线杆长度和间距估算出剖面高和长,然后根据野簿尺寸确定整数比例尺。地质点或现象的定位,首先确定典型的地形地物(挡墙、电线杆)或显著的构造点位置,再确定其他构造点或者要素的相对位置,从而避免素描失真。(3)先后顺序。如进行褶皱类素描时应首先画两翼,然后填充地层岩性,这样可以避免褶皱形态失真;对于断层则先确定断层面的位置和产状,然后再绘两盘地层岩性。为了表现出不同构造期次,则应遵循由新到老的顺序。
信手剖面图最大的问题是比例失调(地形失真)、岩层产状不正确以及岩性组合错误等三个问题。
比例失调一般出现在手绘地形起伏较大的剖面,可目估剖面起始距离或者从地形图上读取以确定剖面长度,再根据野簿尺寸确定横向比例尺。纵向比例尺则依据地形图读取高差或者根据树木、电线杆等估算山顶与谷底高差来确定纵向比例尺。坡面线则可采用罗盘测量出俯角或仰角,然后基于山顶与坡角的高差和纵向比例尺确定坡面的基准线,然后根据实际坡面起伏修正。
岩层产状主要为岩层倾向线画反以及倾角过陡。教学时可以告诉学生岩层倾向与剖面方向夹角小于90°则岩层倾向线向剖面方向倾斜,当二者夹角大于90°时则岩层倾向线向剖面方向相反的方向倾斜。视倾角小于或等于真倾角,故信手剖面上的岩层倾角要小于真倾角,具体数值可查阅野簿后面的附录表。
岩性组合画错的主要原因是学生并没有养成“边走边观察记录,边延伸剖面图”的习惯,加之天气炎热,绘图功底不扎实,很多学生凭印象画,甚至有的相互抄袭,以讹传讹。故教师在路线教学时,一定要严格督促学生训练其信手剖面功能。
2.强化独立地质填图训练。独立地质填图是学生掌握常规的地质调查方法和基本技能的必由途径,也是周口店野外教学成果的有效检验手段之一。
根据近六年的教学效果看,学生基本掌握了褶皱区的地质填图,而且对不同世代的褶皱构造分析具有一定的能力,取得了良好的教学效果。但需要注意的是,部分学生对于大型断层的确定以及填图还存在困惑。对于此,笔者建议地质工程专业(工程地质方向)填图区调正为东区和西区,填图时间延长至8天,不仅使学生的地质野外功底加强,而且也后利于后续的《工程地质学基础》和《工程地质勘察》课程的学习。
3.适当突出工程地质专业特色。周口店实习区拥有丰富的野外地质教学资源,部分路线同样可以作为后续的《工程地质学基础》课程教学的有益补充,如:
“房山西断裂观察”教学路线可以适当补充活断层、地震以及区域稳定方面的基础知识。地震区选址问题可以在“八角寨―拴马庄桥头”地层路线中的洪水庄组(Pt2h)韧性剪切(鞘褶皱)中结合“中性三角区”予以介绍。
1加强实践教学,提高学生解决实际问题的能力
实践教学主要包括实验室教学实习以及野外实践教学,国内外对地质学人才培养的经验表明,实践教学是地质学人才培养的重要途径。本课程的实践教学环节,不仅有助于学生深入理解和掌握所学知识,激发学生的学习热情和积极性,提高教学质量和效率,而且是培养学生形成创新意识的有效途径。经过多年努力,我校已建成了水文地质学基础实验室,学生能在室内测定松散岩石孔隙度、持水度、给水度、渗透系数以及土体毛细水上升高度等重要的水文地质参数。野外实践教学方面,主要通过抽水试验和渗水试验的练习,让学生了解从前期准备到现场试验、数据记录及分析,进而求取场地的渗透系数、导水系数及贮水系数等重要水文地质参数的过程。同时,还要求学生练习编制潜水等水位线图及潜水位埋藏深度图、编制承压水等水压线图、分析地下水化学成分形成作用、研究岩溶及岩溶水的发育规律以及帮助学生认识水文地质图等。在实践教学过程中,充分发挥学生的学习积极性,学生在实践中观察到的现象和发现的问题与书本上的理论知识进行对比、验证,加深了对知识的理解和掌握,提高了实际动手能力。学习完本课程后,再组织学生到黄壁庄实习基地,在具体教学过程中,以全面训练为主,使学生掌握野外剖面测量、水文地质填图、资料整理、绘制图件和编写报告的方法与技能和野外地质工作的一般程序。从实践教学效果来看,实践课在很大程度上激发了学生的学习积极性和主动性,学生普遍反映动手能力以及分析问题的能力等普遍得到提高。
2调整考试方法,注重能力的培养
在教学过程中发现,很多基础而实用的知识不便于拿到试卷上对学生进行考核,前期的考试方法,多注重死记硬背知识,一定程度上束缚了学生实际动手能力以及创造能力的发展,为此对考试方法进行了适当调整。对本课程学生的考核,不仅有期末考试成绩,还增加了实验成绩、课堂表现成绩、课后习题成绩等3项。期末考试试题从编制的试题库中选取,不便于拿到试卷上考试的知识点主要放到实验课以及以课堂提问的方式进行考核。制定了这样一套考核方案后,学生不再只关注最后一次期末考试,更注重了平时各个方面的平衡发展,把对期末考试的压力分配到平时各个环节,不再以一套试卷评定学生的知识掌握情况。该套方案的实施较真实地反映出学生的独立地分析问题和解决问题的能力,同时也兼顾了学生自学能力、动手能力等各方面的发展。
3重视理论与实际结合,增强知识实用性
常言道:“台上一分钟,台下十年功。”各位老师只有努力加强专业知识及教育教学方法的积累,提高自身对专业知识的掌握程度,才能将专业知识很好地传授给学生。专业教师提高自身水平及能力的一种重要途径就是进行科学研究,努力提高自身科学素养,才能很好地把握本专业、本学科的发展动态和方向,及时将前沿科研成果引入教学,增强课程内容的广度和深度,明确所讲知识和方法的适用范围,对适用性强的知识和方法才会有更好的把握。同时可以将科研过程中遇到的困难,以及如何克服困难最终完成项目的过程介绍给学生,激发学生的学习兴趣,促进学生科学思维的形成。比如,讲第十一章裂隙水的时候,将作者正在实施的“云南省元阳县大坪金矿水工环地质勘查”项目研究成果和经验介绍给学生,让学生们练习设计勘查内容及任务等,然后将实际中遇到的难题,如何穿越重重高山进行实地调查,以及采用多种方法进行闪长岩地区矿坑涌水量预测等情况逐一给学生讲解,极大地激发了学生学习的兴趣,活跃了课堂氛围,学生们也有的放矢地进行了学习。
4课下交流,深入学生,因势利导
在讲授专业知识的同时,本课程建设项目组老师们还建立了学生对授课情况的反馈机制。同时,学校也安排专门的资深教授对各任课老师的讲课情况进行测评,督促各任课老师提高教学质量。反馈机制的建立,使得老师从讲台上走下来,全面了解学生后,才能因材施教,选择合适的教学方法开展教学工作,甚至可以对不同的学生采取不同的教学方式进行教学。同时与学生课下交流,关心学生的学习、生活,建立起良好的师生友谊。对于一些重要的概念,利用多媒体展示实际照片、视频,甚至把学生带到现场进行讲解,在讲授新知识过程中,将学生的注意力、观察力、记忆力、想象力等全都调动起来,努力提高课堂效率,让学生乐于接受老师讲授的知识。老师愿意教,学生乐意学,教和学保持高度一致,形成良性发展态势,更有利于教学。在全面了解学生的基础上,帮助学生深入认识自我,对自身发展进行全方位思考,知道自己的兴趣和能力所在,给自己有一个恰当的定位,初步规划出今后事业的发展方向。同时,还需要鼓励学有余力又喜欢科学研究的学生深入进行理论研究,培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,为其成为未来的学术、科技精英奠定坚实基础。
本文作者:陈康、李方红、高志娟、刘振英 单位:石家庄经济学院水资源与环境学院
在大学四年的学习中,熟练掌握了人文地理学、地图与测量、水文水资源、气象与气候学、经济地理学、环境质量评价与规划、地质地貌学等课程,并将所学的知识应用于实际生活中,从本质层次去看待大气、水文、土壤等和专业相关的事物。同时,为提高视野和素质,利用课余时间自学和选修了法律,国际贸易、中西道德论比较、人际关系心理学等非专业的知识。能使用office、photoshop、visualbasic、mapinfoarcviewgis等各种计算机软件进行电脑操作。
在校期间,曾担任地理科学专业学习委员,参与组织领导班里各项活动。专业团支部多次被评为优秀团支部,组织开展的XX展、XX比赛和其它各种活动深受好评,特别是地理科学专业特色活动更深受学院领导赞扬。同时,多次以个人和代表学院身份参加学院学校举办的乒乓球、合唱、运动会等各种活动和比赛,并取得优异成绩。
经过四年的学习、生活和工作,在各个方面都取得了较大的成绩。这些,为自己取得了自信,养成了严谨务实、积级肯干、耐心负责的敬业精神,锻炼出较强的实践能力和组织管理能力,有信心胜任将来的工作。社会,迎接挑战,本人将在学习和工作中继续进行自我提升!
在这即将挥手告别美好大学生活,踏上社会征途的时候,我整军待发,将以饱满的热情、坚定的信心、高度的责任感投入到新的生活环境中,去迎接新的挑战,攀登新的高峰。
在大学四年的学习中,熟练掌握了人文地理学、地图与测量、水文水资源、气象与气候学、经济地理学、环境质量评价与规划、地质地貌学等课程,并将所学的知识应用于实际生活中,从本质层次去看待大气、水文、土壤等和专业相关的事物。同时,为提高视野和素质,利用课余时间自学和选修了法律,国际贸易、中西道德论比较、人际关系心理学等非专业的知识。能使用office、photoshop、visualbasic、mapinfoarcviewgis等各种计算机软件进行电脑操作。
在校期间,曾担任地理科学专业学习委员,参与组织领导班里各项活动。专业团支部多次被评为优秀团支部,组织开展的XX展、XX比赛和其它各种活动深受好评,特别是地理科学专业特色活动更深受学院领导赞扬。同时,多次以个人和代表学院身份参加学院学校举办的乒乓球、合唱、运动会等各种活动和比赛,并取得优异成绩。
经过四年的学习、生活和工作,在各个方面都取得了较大的成绩。这些,为自己取得了自信,养成了严谨务实、积级肯干、耐心负责的敬业精神,锻炼出较强的实践能力和组织管理能力,有信心胜任将来的工作。社会,迎接挑战,本人将在学习和工作中继续进行自我提升!
在这即将挥手告别美好大学生活,踏上社会征途的时候,我整军待发,将以饱满的热情、坚定的信心、高度的责任感投入到新的生活环境中,去迎接新的挑战,攀登新的高峰。