HI,欢迎来到云研学术,期刊咨询:130-7314-7102  订阅咨询:130-7314-7102 
0
首页 精品范文 地质学专业

地质学专业

时间:2023-01-28 18:04:24

地质学专业

第1篇

[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。

第2篇

(重庆师范大学地理与旅游学院,中国 重庆 401331)

【摘要】地质学是地理科学专业课程体系中的基础课程,是学习其他专业课程的基础。通过总结地质学的教学内容和教学特点,分析了地质学在地理科学课程体系中的地位和体现。为发挥地质学在地理科学专业中的作用提供了基础保证。

关键词 地质学;地理科学;实践性

Study on the Role of Physical Geology in the Curriculum System of Geography science Major

LIU Yong-lin

(Geography and Tourism College, Chongqing Normal University, Chongqing 401331, China)

【Abstract】Physical geology is an important introduction course in the curriculum system of geography science major, which is the basis to study other course. Through the teaching contents and teaching characteristics of physical geology, the status of geology in the geography curriculum system is analyzed. It is provided assurance for playing the role of physical geology in the curriculum system of geography science major.

【Key words】Physical geology; Geographical science; Practicalness

地质学是研究地球的物质组成、地球的构造运动、地球的演化历史及其为人类生存和发展提供必要的地质依据的一门学科。地质学的研究对象是地球的岩石圈(包括整个地壳和上地幔的顶部),地质学的研究内容包括:地球的物质组成,构造运动,地球发展演化史及地质学的应用。除了地质学之外,地理学也是地球科学的一个重要学科,地理学是研究地球表面这个同人类息息相关的地理环境的一门学科。因此,地质学与地理学在研究对象的侧重点上具有明显的差异[1-4]。

1地质学的教学内容和特点

1.1地质学教学内容

根据地质学的研究对象和研究内容,结合地质学在地理科学整个课程体系中的作用,将地质学教学内容分为:地质学绪论、矿物岩石学、构造运动和构造变动、地壳演化史及地质学的应用,并结合地理学教学计划和培养目标设置了一些室内实验和野外实习内容(表1)。结合地理科学专业特点,目前师范类地理科学专业选用的教材为宋春青等主编的《地质学基础》。为了方便学生的理解和扩展学生的地质学知识,推荐夏邦栋的《普通地质学》做为参考教材。推荐英国学者罗纳德·路易斯·勃尼威兹著的《宝石圣典》和许靖华著的《地学革命风云录》做为课外延伸读物。

1.2地质学教学特点

1.2.1内容多

地质学研究内容为地球的物质组成、构造运动、地壳演化。物质组成涉及到元素、矿物和岩石三个层次;构造运动包括褶皱、断裂、新构造运动及板块构造理论等,涉及面及其广泛;地壳演化从老到新为前寒武纪、早古生代、晚古生代、中生代和新生代等5个地质时代的地球古地理、古生物、古气候。因此,从研究内容上来看,地质学教学内容及其丰富,知识点及其多。

从涉及的基础学科来看,理解地质学的一些概念,必须掌握必要的数学、物理学和化学等基础知识[3-5]。比如晶体的形态,就需要有较好的几何知识和数学空间想象能力。再如构造运动部分需要有一定的力学知识。

1.2.2地质学实践性强

地质学研究对象是岩石圈,也涉及水圈、大气圈和生物圈。而为了认识地球,必须进行野外调查,收集标本和地质测量,只有在野外工作的基础上,才能深入的分析和加深理解一些地质现象,这些决定了地质学是一门实践性很强的学科。地质学的发展史,表明地质学是“实践—理论—再实践—再理论”的循环往复的形式。再如:矿物和岩石的鉴定,必须经过一定的实践才能掌握,若只通过理论学习,将会使学生摸不着头脑,慢慢就会失去学习地质学的兴趣[1-5]。

1.2.3理论抽象

地质学中的多数理论十分抽象,若没有见过实物,单凭想象是很能理解地质学的知识点。比如褶曲的分类,断层的分类等。若能结合实验和多媒体手段,为方便学生理解地质学概念会起到事半功倍的效果。宋春青等主编的《地质学基础》教材,图件少,文字多。因此,实际教学中,教师应多提供一些图片,使学生有一个直观的影响。其次,可以使用动画、视频等多媒体教学手段,如正断层形成的动画视频等。通过多媒体的教学手段可以使学生很直观的掌握地质学的知识点。

2地质学在地理科学专业中的体现

地质学基础是地理科学专业的一门重要的专业基础课。该课程的任务是使学生了解地质学的研究对象、内容和方法,培养学生的时空观、发展观及其地质思维能力,为进一步学习地理科学专业其它后续课程奠定坚实基础。但又不能采用地质类专业一样的教学模式,毕竟地理科学专业和地质类专业培养目标和侧重点不一样。因此在实际教学中应突出地质学在地理科学专业中的特色。

2.1突出重点

因为地质学研究内容丰富,而地理科学专业培养目标不同于地质学专业,不可能每一个地质学知识点都需面面俱到,且都讲的十分透彻。比如:矿物晶体就不需要讲的很透彻,只需学生掌握晶体基本概念及其基本性质即可。再如:地球的外圈层结构,在地球概论中会涉及,因此这一部分不需要细讲。但对地理科学专业学生学习后续课程有密切联系的知识点需详细讲授,如:构造运动的概念,形成原因等。这是学习地貌学等后续课程的基础。

2.2注重与地理科学专业及相关课程关系的叙述

前面已经叙述,地质学的研究对象是岩石圈,而地理学研究对象是地球表层。因此,两者在一定程度上具有密切的联系,尤其是自然地理学与地质学关系最为密切。地质学基础是地理科学专业其它后续课程,如:地貌学、气象和气候学、水文学、土壤和植物地理学、自然地理学、自然灾害学等课程的基础。只有掌握了一些地质学知识,才能较好的理解和掌握后续课程中的知识点。因此,在讲授地质学的过程中,需要教师注重地质学与地理科学专业相关课程之间的联系,这样才能引起学生对地质学的重视,才能使学生明白地质学在整个地理科学专业课程体系中的地位。

2.3地质学与地理学实践结合

地质学和地理学都实践性很强的学科。地理学的分支自然地理与地质学结合最为密切,在地质学野外实践过程中可以适当的通过地质学知识来讲解地理学中的一些概念及其产生机理。如重庆师范大学在地质学野外实践过程中,通过讲授四川盆地的地壳演化史,来讲解四川盆地在地貌上的分布特点及形成机制。

3结束语

地质学基础在地理科学专业课程体系中起着承上启下的作用。对于地理科学专业的学生来说,掌握地质学中的矿物和岩石、构造运动及地壳演化史的基本概念和基本理论,对以后学习地理科学专业其它后续课程具有重要的作用。也为今后的继续深造,打下了坚实的地质学基础。在教学实践中,应根据地理科学专业的培养目标和专业特点,并结合室内实验、野外实习和多媒体教学等手段,深入浅出的讲授地质学这门课程。

参考文献

[1]常华进. 地理科学专业“地质学基础”课程教学的体会与思考[J].中国地质教育,2012,1:60-63.

[2]程先富. 地理科学专业地质学教学方法初探[J].安徽师范大学学报:自然科学版, 2005,28(2):238-241.

[3]韩国栋. 地理科学专业地质学课程教学计划的研究[J].黔南民族师范学院学报, 2013,4:76-79.

[4]刘护军. 高等师范地理科学专业地质学基础课程的教学实践与探索[J].教育教学论坛,2013,49:209-210.

第3篇

关键词:水文地质学;专业文献;汉英翻译

中图分类号:H315.9 文献标识码:A 文章编号:1673-2596(2013)05-0220-03

一、引言

科技英语(English for Science and Technology,简称EST)是科技翻译的重要组成部分,广义上指一切论及或谈及科学和技术的书面语或口语[1]。随着近年来中国科技的迅猛发展和对外交流的不断增加,对于科技翻译要求也越来越高。英语专业的翻译人员虽具有扎实的英语翻译功底,但往往缺少对专业背景知识的了解,专门的科技研究人员又很少对英语写作和翻译进行过系统的学习,因而对汉英两种语言结构的判别认识不足,缺乏语篇意识,所以“相当多的中国科研人员研究出了世界领先的科研成果,欲在国际知名科技期刊或文摘上发表他们的科技论文,但往往由于‘poor translation’被退稿”[2]。虽然前人也有对地学科技论文翻译的研究,如地学科技论文文题与摘要的英文翻译讨论[3]、地学专业文献的英汉翻译[4],但缺少从汉译英角度对水文地质专业汉英翻译原则和方法的总结。本文在前人研究的基础上,探讨水文地质专业科技文体的特点,结合典型汉英翻译实例,对水文地质专业科技论文的汉英翻译提供指导,丰富科技论文翻译研究内容。

二、水文地质学专业文献的文体特征和英译方法

水文地质学专业文献具有科技文献的一般特点:无人称、语气正式、陈述客观准确、语言规范、文体质朴、逻辑性强、专业术语性强[5]。因此,对于传递科技信息的专业文献,译者在翻译时要遵循忠实原文的原则,忠实传递原文的信息和文体风格,注重原文的客观性、信息的准确性、逻辑上的连贯性和表达上的规范性,同时又要符合译语的表达习惯,确保译文简洁、易懂。简言之,就是翻译时应遵循“准确、清晰、简洁、规范”的原则:准确是指翻译时确保所传达的科技信息、专业术语的准确性;清晰即译文应表达清晰、行文通顺、完整正确传递原文的信息,避免行文晦涩;简洁指在准确、清晰的基础上使译文变得简洁,不累赘,无冗余;规范即对文中所出现的术语、缩略词、符号、公式等都要统一规范,符合国际标准。此外,译者应避免流露个人感情和各种修辞手段,客观描述原文所传递的科技信息。以下就从词汇和语法两个方面探讨水文地质学专业文献的特点和翻译方法。

(一)词汇

专业文献的显著特点之一是大量地使用专业词汇和半专业词汇,这也是翻译时的难点之一。专业词汇是指仅用于某一学科或专业的词汇或术语,在某一学科具有固定的含义。按构词方式来分,专业词汇可分为两类:一是某种专业特有的词汇,如aquifer(含水层)、hydrolysis(水解);二是取自英语中的常用词,在水文地质专业中成为专业术语,如horizon在英语中一般作“地平线、眼界”的意思,在水文地质专业中却具有“层”的意思,如impervious horizon(不透水层)、illuvial horizon(沉积层),再如fault(缺点)和fold(折叠)在水文地质学里分别译为“断层”和“褶皱”。

半专业词汇一般不专属于某一学科,在不同学科表达不同的意思,如depression,日常英语中作“忧伤、沮丧”的意思,在气象学里指“低气压”,医学上指“抑郁症”,经济学中指“经济萧条”,水文地质学中是“凹陷”的意思,如continental slope depression(陆坡区凹陷)、groundwater depression cone(地下水降落漏斗);channel物理学上指电路,水力学中指“河道、河床”,如channel slope(河道比降);vegetation在医学上指“增殖体”,但在生态学和水文地质学里指“植被”,如herbaceous vegetation(草本植被)。因此,译者必须在熟知这些专业词汇的基础上准确快速地应用于专业文献的翻译。

此外,出于简略和方便的需要,缩略语也广泛使用于水文地质专业中的专业词汇里,一般是由某一词语组合中主要词的大写首字母组成,如GW是groundwater地下水的缩写,PRB指permeable reaction barrier(渗透反应墙),ANN―Artificial Neural Network(人工神经网络),GA―Genetic Algorithms(遗传算法)。对于缩略词的翻译,需要注意以下几点:(1)缩略词不能直接用于文章标题,应给出全称。(2)缩略词在文中第一次出现时应给出全称。(3)同一缩略词在不同行业中所表达的含义不一样。因此在翻译过程别需要注意缩略词的使用,避免造成误解。

(二)语法

水文地质专业文献汉英翻译的语法特点主要表现在时态、语态、名词化倾向、非限定性动词和长句的频繁使用。

1.时态、语态。水文地质专业英语文献多用动词现在时,尤其是一般现在时,用以叙述通常发生的客观事实、自然现象或真理,以示行文的客观。专业文献倾向使用被动语态,这是因为与主动语态相比,被动语态表达更为客观,也有助于突出句中所出现的自然现象或事物上。

第4篇

[关键词]地质学专业 水文地质学基础 教学探索

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)11-0146-03

一、引言

“水文地质学基础”是水文与水资源工程、地下水科学与工程本科专业的一门重要主干基础专业课程,同时也是地质工程、勘查技术与工程等工科专业的重要基础课程,但国内理科地质学专业开设该课程的高校较少。

安徽大学立足安徽,服务区域经济社会发展,在环境科学与工程、生态学、地理信息科学等相关专业基础上,于2011年开设地质学专业。在我校地质学本科人才培养方案中,“水文地质学基础”作为专业基础课程开设,以培养学生具有地下水方面的知识和意识。本文就两年来我校地质学专业“水文地质学基础”课程教学过程中的探索和实践进行归纳和总结,以便更好的指导今后的教学工作。

二、教学探索与实践

(一)使用教材优中选优

在教学活动和教学改革中,教材占有重要的地位,是提高教学质量的重要保证。一本好的教材不仅要内容丰富、知识点全面,更要通俗易懂、深入浅出,使学生容易接受,而且要反映学科最近进展。[2]因此,需精心挑选教材。

目前,国内水文地质学基础方面的教材主要有以下几本。①张人权等编著,地质出版社出版的《水文地质学基础》(第六版,2011年),该书是在我国水文地质学重要奠基人王大纯先生主编的《水文地质学基础》(前5版)基础上修订出版,是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。[1]②崔可锐主编,合肥工业大学出版社出版的《水文地质学基础》(2010年),该书是安徽省高等教育岩土工程和工程地质专业系列规划教材。[3]③陈南祥主编,中国水利水电出版社出版的《水文地质学》(2008年),该书是普通高等教育“十一五”规划教材。[4]④肖长来等编著,清华大学出版社出版的《水文地质学》(2010年)。[5]⑤高宗军等编著,中国矿业大学出版社出版的《水文地质学》(2011年),该书是普通高等教育“十二五”规划教材。[6]③④⑤三本教材针对非水文地质专业方向,不仅包含“水文地质学基础”课程的相关内容,还包括地下水运动、水文地质参数计算、水文地质勘察、地下水资源评价等内容。

考虑到:①我校地质学专业有地下水动力学、专门水文地质学等后续选修课程,因此在基础课程教学中宜使用《水文地质学基础》教材。②调研发现,国内多数高校在水文地质学入门课程使用张人权等编著的《水文地质学基础》教材。该书着重阐明水文地质学的基本概念、基本原理及基本分析方法,广泛吸收国内外最新研究成果,深入探讨地下水资源及地下含水系统概念,引入地下水流系统理论,强调与地下水有关的生态环境问题。[1]因此,我们选用该书作为我校地质学专业本科教材。实践表明,选用该教材是合适的,学生普遍反映该教材通俗易懂,概念清晰,内容丰富且新颖。

(二)教学手段四位一体

心理学研究表明,人通过不同器官获取知识的能力不一样。通过听觉获得的知识一般能记住15%,通过视觉获得的知识能记住25%,同时使用这两种器官能记住获得知识的65%,在交流过程中对自己所说的内容能记住70%。而且,人通过不同媒介认识事物所需的时间也不同,通过实物、图形图像认识事物所需时间最短,通过语言描述认识事物的时间约是上述的2倍。[7]基于这一认识,本门课程采用课堂讲授、随堂讨论与练习、实验实习、上机操作等四位一体式教学手段,以增加知识的保持度,同时缩短学生对新事物认识所需时间。

1.课堂讲授

随着计算机技术的快速发展,多媒体技术已经被广泛地运用到该课程的教学中。[8]因此,课堂讲授主要采用现代化的多媒体数字课件,辅以板书。本门课程的多媒体课件图文并茂,文字简洁精炼,图片(照片)经典丰富,不但配有水文循环、潜水承压水示意图等经典图片(彩色),而且还有黏性土的微观扫描电镜照片、淮南地区猴家山组灰岩(含裂隙)、巢湖地区南陵湖组板状灰岩照片(含裂隙)等任课教师科研中积累的照片及我校学生实习照片,全部课件有照片近200张。给文字、图片配以教师讲解,使讲授内容既丰富多样,又提高了学生的兴趣,吸引了学生的注意力。

2.随堂讨论与练习

随堂讨论与练习主要是为了给予学生思考、联想、创新的启迪,以及调动学生情绪,活跃课堂气氛。在详细了解学生以往所学过的地质学基础课的基础上,教师以实际问题为例,以启发式的方法引导学生根据已有的知识来理解新的概念和专业术语。通过教师和学生互提问题,大家共同讨论的方式,使同学们试图为解决该问题提供思路以加深对概念的理解,而不只是对书本上的知识死记硬背。

比如在地下水运动的基本规律这一部分内容讲授完之后,把学生分成10个小组,随堂讨论达西公式的应用条件、岩土介质渗透系数的测试方法等问题;并进行8个题目的练习,涉及实际流速与渗透流速的关系、地下水流向的判断、水力梯度与单宽流量的计算、地下水水位线的绘制等达西定律的理解与应用问题。通过讨论和练习,增加了学生对达西定律的认识和理解,并提出一些岩土介质渗透系数测试有意义的想法,更重要的是创造了一个轻松愉快的学习氛围。

3.实验实习

由于初学者缺乏对地下水的感性认识,同时,地下水科学具有综合性,只有结合具体问题进行分析才能掌握理解。因此,实验和实习显得尤为重要,通过该环节的训练,有利于提高学生分析和解决问题的能力,有利于培养学生的创新思维。[9]

我校根据中国地质大学(武汉)等知名高校教学实验情况,从上海江科实验设备有限公司定制水文地质实验仪器28台,开设了雷诺实验、孔隙与水、达西渗流实验、砂土中水的毛细运动、潜水模拟演示、承压水模拟演示共6个实验,进行编制潜水等水位线图、达西定律的物理实质及其应用、地下水化学成分形成作用实例分析、读水文地质图等4个实习。

通过开设的实验实习项目,促进了学生创新精神和实践能力的培养,强化了学生对基本知识的掌握和基本技能的训练,提高了我校复合型和应用型高素质人才的培养质量。

4.上机操作

数值模拟可视化是新兴发展的计算机技术,以实时动态模拟可视化教学手段将抽象的公式和概念表达具体化和形象化,以加强学生对计算模拟结果的感官认识,加深对知识的理解,从而提高学生的动手实践能力,提高教学效果。[10] [11]

使用GMS软件,对学生进行了4个学时的上机操作训练,采用直接建模法演练了有降雨入渗、河流排泄、人工取水等条件下的地下水流问题。多数学生在练习之后的报告中直接谈到“通过上机模拟,直观地观察到地下水的运动状态,同时,也将该课程的基础理论与现代技术相结合,把研究问题可视化的呈现在我们面前”。

(三)任课教师团队化

在教学过程中,组建教学科研团队,将“一课一人上”变为“一课多人上”的教学模式,每个教师发挥自己科研领域的独特优势,将精力集中于自己擅长的一个或几个部分,相比传统教学模式,学生可领略不同教师的不同教学风格,丰富模块的知识结构。

同时,任课教师把各自近几年相关科研成果实施到教学工作中来,提前让学生接触科研,打破他们对于科研的“敬畏”,并组建创新团队,对他们的新想法进行创新实验。比如,2013级地质学5位学生在进行砂土中水的毛细运动实验之后,积极思考,主动查找文献,设计并进行了粉煤灰及其改良砂质土壤的毛细上升试验,获取了粉煤灰中毛细水上升规律和过程。

(四)考核方式多样化

在课程教学中,考核方式具备检验和激励双重功能。一方面要全面、客观、公平的检验学生学习情况,另一方面要充分利用它的激励功能,特别是在课外拓展学习中的激励性。在该课程的考核方式中,细化考核因子,采用三级指标体系(图1)进行考核。

图1 考核指标体系及权重

1.增加平时考核的适用性

平时成绩是考核学生学习知识的重要方面,要客观公平、全面,且要有实际可操作性。具体做法是把平时成绩分成三个部分,包括出勤率(30%)、课堂知识回顾与提问以及小组讨论情况(30%)、课后作业练习及文献阅读等(40%)。这种平时成绩考核方式,不仅仅是要学生来到课堂,更重要的是激发学生自主思考,使学生由原来的被动“接受性”学习变为主动的“发现性”学习或“探究性”学习,从而真正成为学习的主体。

2.提高试卷考核的开放性

“水文地质学基础”这门课程注重基本概念、基本原理的教学,但试卷考核题型应避免让学生“死记硬背”,避免出现试卷分数很高,但只记住概念,不理解概念的现象,要提高试卷考核的开放性,把基本概念的考核融入图件的绘制、实际问题的分析中。

比如,在考查含水层、隔水层、潜水、承压水等基本概念时,比较简单的做法是以名词解释或简答题来考查学生。笔者考查的题型则是绘图分析题,具体题目是“绘制一水文地质剖面图,使之反映并表示出含水层、隔水层、潜水、承压水、上层滞水,潜水含水层厚度、潜水埋深、承压高度、承压含水层厚度,以及潜水位、测压水位。”该题型具有以下几个特点:①既考查基本概念,又灵活开放,重点是考查学生对基本概念的理解,而不是简单的背记概念;②综合程度较高,该题目把地下水赋存的基本知识点包括在内,而且构成一个有机的整体,增加学生对地下含水系统概念的理解,而不是基本概念简单机械的叠加;③该题目外延要求较高,而不但要求学生掌握地下水赋存的基本概念,而且要求学生对水文地质剖面图的绘制有一定掌握,从另一个方面加强了学生的基本能力锻炼,这在平时练习中也是重点锻炼的。

三、结束语

通过优秀教材的比选,课堂讲授、随堂讨论与练习、实验实习、上机操作四位一体教学手段的构建,一课多人上的教学团队化建设,三级考核指标的细化等措施的探索与实践,有效提高了地质学专业“水文地质学基础”课程的教学质量,为今后教学质量的进一步提高打下基础,也为其他课程教学模式的探索提供了参考借鉴。

[ 注 释 ]

[1] 张人权,梁杏,靳孟贵,等.水文地质学基础(第六版)[M].北京:地质出版社,2011.

[2] 杨治东.对高校优秀教材研发要素的思考[J].教育探索,2013(10):19-20.

[3] 崔可锐,赵川,查甫生,等.水文地质学基础[M].合肥:合肥工业大学出版社,2011.

[4] 陈南祥.水文地质学[M].北京:中国水利水电出版社,2008.

[5] 肖长来,梁秀娟,王彪.水文地质学[M].北京:清华大学出版社,2010.

[6] 高宗军,魏久传,王敏.水文地质学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2011.

[7] 徐慧,章国安,严燕.现代化教学手段下教学模式研究[J].南通大学学报(教育科学版),2005(1):77-80.

[8] 郭会荣,梁杏,孙蓉琳,等.《水文地质学基础》课程多媒体教学改革与实践[J].湖南环境生物职业技术学院学报,2007(4):74-77.

[9] 梁杏,郭会荣.水文地质学基础实验实习教程[M].北京:地质出版社,2009.

第5篇

【关键词】独立学院;地质学;学生培养

一、独立学院地质学专业设置及就业情况概述

地学经过20多年的低谷,专业人才出现了严重的断层。自1992年以来我国在人才战略规划方面存在问题,对地质专业人才培养和地质工作认识不到位,“八五”、“九五”期间国内地质类大专院校招生规模减少,有的学校改名,学地质专业的毕业大学生没干本专业,从而造成人才供给不足。随着我国社会经济建设的高速发展面临着资源、能源和环境问题的巨大压力,这就更需要大量的地学人才奋战在该领域。而目前在我国的独立学院中只有十几所开设了地质学本科专业,人才的需求远远大于人才的供给,由此可见,地质学专业的就业前景很好。以武汉工程科技学院为例,该院2013届、2014届毕业生截止到当年6月30日的一次就业率均为100%(含考研出国学生),从就业单位分布来看,2013届、2014届毕业生在除国有、三资企业以外的企业就职的人数分别占到毕业生总人数的61%、77 %。

二、独立学院地质专业毕业生优劣势分析

(一)优势分析

1.实践能力更强。与本科院校非地质专业毕业生相比,独立学院的地质专业毕业生实践能力更为扎实。以江城学院为例,该院十分重视地质的野外实习,从大二开始就会安排地质认识实习的课程,暑期更会有二个月的秭归地质实习。从2013届、2014届地质专业毕业生来看,在与用人单位接触中,我们多次听闻用人单位评价我们地质专业毕业生上手能力快

2.学生情商更高。与一些211、985的本科生相比,独立学院地质的学生的情商更高,他们的社交能力更强,不仅仅拘泥于专业知识的学习,以武汉工程科技学院,2014届地质专业毕业生为例,企业评价他们年纪轻、干劲足、能迅速融入企业文化,可塑性强的优势尤为突出。

3.学历优势明显。根据智联招聘的调查分析,在每周人才市场提供的几万个新职位中,专门提出招聘研究生学历的单位很少,而要求本科以上学历的达58%,要求大专以上的是22%,还有一部分没有明确学历要求。据北京大学2009年对高校毕业生起薪调查资料显示,不同学历层次毕业生的起薪有显著差异,其中专科毕业生为1307.4元,本科毕业生为1501.7元,硕士、博士分别为2995.9元和2983.9元。

(二)劣势分析

1.就业期望过高,就业观念有待转变。我校招就处曾针对武汉工程科技学院2012届、2013届、2014届毕业生进行过一次就业意向问卷调查。从问卷调查中看出,毕业生在就业中考虑得最多的是薪酬待遇,大多愿意去事业单位、国有企业,期待的薪金大多在3000左右,就业意向城市只有少数人选择中西部地区。由此可见,独立学院外语专业毕业生对薪酬待遇、工作地域的期望值仍居高不下,就业观念有待进一步转变。

2.学生选择地质学专业并非自愿,对地质行业缺乏兴趣,存在偏见。通过对武汉工程科技学院10级地质学专业学生进行调查,发现许多学生选择地质学专业并非是自己的真实意向,而是受家庭影响。父母或亲戚朋友从事地质行业,因此为他们选择了学校、专业。由于是非本人意愿,加之对地质学这个专业知之甚少,所以有很多学生对该专业并不感兴趣。

三、独立学院地质专业学生就业核心竞争力培养途径探析

基于以上分析,笔者认为要进一步培养独立学院地质专业毕业生的就业核心竞争力,需要政府、高校、学生、企业和其他社会机构的协同合作,共同努力。下面从高校的角度作一点探析。

(一)高校要切实帮助大学生转变就业观念

降低就业期望近几年,我国的高等教育已由原来的精英教育进入到了大众教育,大学生再不能把自己定位为社会精英,而应该定位为普通劳动者了。高校要进一步做好毕业生就业动员工作,要明确、坚定、反复地向毕业生传达这样一个信息:社会给每一个人的就业机会是均等的,关键在于大学生自身具备了哪些素质,做好了哪些准备。要引导大学生目光下移,扎根基层,走出盲目攀比的误区,踏实工作,持之以恒。

(二)激发学生的学习兴趣,更新传统的错误观念,营造浓厚的学习氛围

首先,培养他们对地质学的兴趣,爱因斯坦说过,“兴趣是最好的老师,它可激发人的创造热情、好奇心和求知欲”。因此在讲授这个专业的入门课(地球科学概论或地质学基础之类的课)时,要把学生对该专业的兴趣培养起来。针对学生思想比较活跃,爱寻求刺激这些特点,适当加进一些与专业相对应的时尚事物。比如讲海水的地质作用时,可以联系一下当今比较时尚为青年人所青睐的冲浪运动,它就是利用了海水质点做圆周运动这个原理。讲地球的外部圈层时,可以联系到南北极出现的美丽的极光现象,以符合他们对新鲜事物的好奇这一心理。学生可以积极参加一些社会实践活动,但应该有针对性,应该对自己所学的专业以及今后的发展要有所裨益。

第6篇

关键词:岩石学;教学基地;实践教学;教学模式

岩石学是地质学类专业的很重要的专业基础课程。地质学中许多新理论如近年来超高压变质理论,均来自野外或镜下的新发现。因此,岩石学又是一门实践性很强的科学。

河南理工大学地质工程专业课程体系中岩石学包括“岩石学(一)——岩浆岩石学、变质岩石学”“岩石学(二)——沉积岩石学”,教材是20世纪90年代编写的,教学内容严重滞后于现代科技发展和改革开放的需要;出于种种原因,教员在教学上投入少,不同程度存在理论脱离实际的现象。

加强实践教学及其与理论教学的联系已成为高等理科教育各门课程教学改革的重要方面和发展趋势。建立地质学专业岩石学课程野外实践教学基地的实践表明,在这方面是大有可为的。

一、更新设备、改善条件,重建岩石学基础课教学实验室

岩石学基础课教学实验室主要包括2个偏光显微镜实验室、岩石学手标本实验室。2005年以来,学校和学院加大经费投入力度,投入经费25万元,购买了多套岩石手标本、更新设备、装修用房,使得实验室建设有了质的飞跃。实验室条件的改善使得实验课教学直观生动、富有效果而上了一个新台阶。

二、建立适应现代岩石学发展的课程体系

在以往计划经济体制的专门化教育模式下,形成达到大学本科岩石学庞大而陈旧的课程体系和教学内容已不能适应现代科技发展的需要。按旧模式培养出来的学生知识面窄、适应力差,因而出现了在改革开放的商品经济大潮中许多人束手无策的悲剧,显然必须坚决予以破除。2006年地质工程系在教学思想大讨论基础上提出增加较成熟的现代岩石学理论以拓宽学生知识面、增加实验以提高学生动手能力、减少岩类学讲课、减少课程间重复、”打通三大岩类,以改革岩石学课程体系和教学内容,破除旧的“岩浆岩石学”“沉积岩石学”和“变质岩石学”二大块的课程体系代之以一门“岩石学”课程的新体系。

三、建立野外实践教学基地,探索岩石学教学新模式

岩石学包括岩石学基本理论、基本知识,用偏光显微镜分析鉴定岩石的方法和野外工作方法三大部分。地质学中许多新理论如近年来超高压变质理论,均来自野外或镜下的新发现。遗憾的是在我国以往的教学中,存在理论与实际、课堂教学与实践教学脱节的现象,学生普遍存在实践能力较差的问题。近年来的教学改革在课堂教学与实践课教学相结合方面采取了不少措施,在提高学生能力方面取得了不少进步,但在培养野外工作能力方面仍涉及较少,而对地质学(理科)专业的学生而言,增强实际技能训练尤为重要。

通过建立岩石学野外实践教学基地的实践,提出了“课堂教学、实验室教学和野外教学三结合、将民族传统教育融入在野外教学中”的岩石学课程教学新模式。2007年上学期,野外实践教学基地已全面启动,正式将野外教学纳入地质类专业岩石学课程教学之中,取得了显著的教学效果。

嵩山是著名的世界地质公园,嵩山地层层序清楚,在原始的地壳上面覆盖着各个地质年代形成的地层(包括各个不同地质年代所形成的岩浆岩、变质岩和沉积岩)。在嵩山完整地出露着地壳所经历的,35亿年以来太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五个地质历史时期的地层,实属全球少见,被称为“五世同堂”。嵩山古老的岩石系形成于23亿年前,嵩山地区的岩浆岩、沉积岩、变质岩的出露,构成了中国最古老的岩系,登封群的“登封杂岩”。据中国地质界测定,这里是世界上稀有的自然地质宝库。据地质学家考察,经过23亿年的“嵩阳运动”,8亿年前的“中岳运动”,五六亿年前“少林运动”,才结束了地质史上的元古代,进入了古生代的寒武纪和奥陶纪。又经过约两亿年,此处地壳上升至海平面以上,因其受风化和剥蚀作用,形成了嵩山地区的含煤地层。

太古代和早元古代的各种变质岩以中深变质的片岩、片麻岩、混合岩和石英岩为主。晚元古代至新生代为沉积岩系。在这里既有陆相沉积,又有海相沉积,涉及到砂岩、砾岩、粉砂岩、泥岩、石灰岩、白云岩、煤层及铁、铝沉积等10余种。岩浆岩以石秤花岗岩为主体,其周边和个别地带有各种石英岩脉或岩墙。在三大类岩石,本区变质岩系无论是年龄、岩石种类、剖面完整性在中国都堪称最优。

四、面向未来、面向现代化、面向世界

在校、院和有关部门领导支持下,按照邓小平同志教育要“面向未来、面向现代化、面向世界”的指示精神,为促进教学改革,我们从2008年起讲授英语“岩石学”课程。引进国外先进的教学内容和教学方法、提高学生英语交流能力、培养与国际接轨的师资队伍等多方面都取得了丰硕成果,受到广大师生的欢迎。

综上所述,随着现代科学技术的发展,地质学工作和研究方法还会不断扩大和更新,我们必须将岩石学实验教学内容不断系统化、科学化,不断更新。现代科学技术给我们提供了新的机遇,我们应当努力创新,把岩石学理论和实验教学提高到一个新的高度。

参考文献:

[1]杨吉.对地质学(理科)专业实验教学的思考[j].中国地质教育,2003:28-31.

[2]周鼎武,赖绍聪,张成立,等.地质学实践教学新体系[j].中国地质教育,2006,(4):47-53.

[3]桑隆康,邬金华,杨坤光,等.探索岩石学教学新模式的思路,中国地质大学学报(社会科学版)2001,1(4):57-61.

第7篇

【关键词】安全工程 工程地质学 教学改革

【基金项目】四川省卓越工程师培养计划。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)10-0213-02

安全科学与工程作为一级学科始,前人在学科发展[1][2]、课程建设[3][4]、教学方法[5]、人才培养[6-8]等方面进行了卓有成效的研究,工程地质学是安全工程专业一门重要的基础课程,四川师范大学在构建安全工程卓越工程师教育教学体系过程中,工程地质学课程结构、教学方法及教学模式相对滞后,本文结合工程地质学课程及安全工程专业特点,探讨安全工程专业工程地质学课程存在的问题,提出课程改革的思路和措施。

1.工程地质学的特点

工程地质学以地质问题为研究对象,是工程科学、地质科学及环境科学相互渗透、交叉形成的一门边缘科学[9]。我校安全工程专业开设的工程地质学涉及建筑、矿山两大学科领域,涉及内容包括基础地质学、岩土工程性质、地质勘察与评价等,具有鲜明的专业特色。

1.1基础地质学特点。基础地质学是研究地球及其演变的一门自然科学[10],涉及内容包括矿物岩石学、构造地质学、资源、环境学等多门学科。当前很难为学生传授一种统一的思想来解决今后可能遇到的地质问题,因此在讲授基础地质学基本理论的同时,重点启发学生应用地质学基本原理具体问题具体分析,为培养能分析、解决实际问题,具有创新能力的卓越工程师奠定基础。

1.2岩土工程性质特点。岩土工程性质是讨论岩土的成因类型、岩石矿物学特征、组成成分、结构和构造,他们的物理性质和力学性质,岩土工程分类以及不良性质的改善和处理等。不同矿物形成的岩体或土体其性质不同。岩土的物理、力学性质影响岩、土体的强度、变形及其渗流构成了岩土工程地质性质的理论基础,是教学的核心内容。

1.3地质勘察与评价特点。工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作[9]。主要是对地质灾害、工业与民用建筑物、地下建筑工程、水利水电及矿山地质的勘察。在教学过程中,不仅要讲授工程地质勘察的通用方法,还要让学生了解不同方法的适用性、工程地质勘察与评价的研究进展及发展趋势。

1.4工程地质学课程特点。工程地质学课程涉及基础地质学、岩土工程学、地质勘察学、土木工程学及煤矿地质学等相关学科领域内容,其研究对象具有复杂性,研究方法具有多样性,课程内容广泛、知识点多、理论性强等特点,内容相对抽象、难以理解,在教学过程中应充分研究内容特点,综合应用不同的教学方法,引导学生对知识进行理解掌握,以达到教学目的。

2.工程地质教学存在的问题

大规模工程建设、煤炭资源开发带来众多新的复杂的工程地质问题(如高边坡工程、深基坑工程、长隧道工程、深部煤炭开发、高温高压矿井等),安全生产存在众多隐患。如何在有限的学时内,让学生既能夯实理论基础,又具备能解决实际问题的能力是摆在本课程教学面前重要的问题。当前教学过程中还存在着教学内容不合理、教学方法单一、教学模式落后等问题影响课程教学质量。

2.1教学内容不合理。安全工程专业目前使用的教材为赵法锁教授等编写的“工程地质学”[11] ,主要参考书为李智毅教授编写的“工程地质学概论”[9]、李隽蓬教授编写的“土木工程地质”[12] 和胡绍祥教授编写的“矿山地质学”[13],使用教材重点突出基础地质、岩土及地质灾害内容。但未包含矿山工程中常见的工程地质问题,缺少与本校安全工程相适应的知识结构,很难让学生全面了解矿山工程地质的特点和问题。而“矿山地质学”则缺少与建筑安全相适应的知识构架。

2.2教学方法单一。目前,工程地质学的教学依然采用课堂讲授辅以ppt演示的传统方式。且ppt未经过合理的开发,造成一些具体讲解的基本原理和公式的推导过程被忽略[14],教学效果不理想。

2.3教学模式落后。以往的工程地质学教学以“教师书本讲解――学生接受学习”为主。缺少对实际问题的分析及不确定问题的探讨;教学以教师为主体,忽略了学生的主体地位;缺少与学生的有效交流和沟通,学生的主观能动性得不到发挥。

3.工程地质学课程改革

由于“工程地质学”课程对安全工程本科生的培养立足于掌握基础地质、岩土工程性质及工程勘察的基础知识,初步具备分析建筑工程、矿山工程实际地质问题的能力。因此,针对目前课程存在的问题,从课程结构、教学手段、教学模式三个方面提出了课程改革思路和措施。

3.1优化教学模块,调整课程结构。将“工程地质学”课程内容分为基础理论模块和专业特色模块。基础理论模块包括基础地质学、岩土工程性质、工程地质勘察三篇内容,重在强化理论基础。专业特色模块兼有建筑、矿山特色,其中建筑特色选取地基工程、边坡工程及地下工程中与工程地质相关知识内容,重在面向建筑安全;矿山特色选取煤炭资源、煤矿工程与工程地质相关内容,重在面向矿山,培养学生初步分析实际问题的能力,各模块的具体内容见表1。

表1 “工程地质学”课程模块分配表

3.2丰富教学手段,夯实基础知识。基础知识是进行生产和科研的基础,考虑到工程地质学课程特点,传统的单一教学方式讲解不便,学生听讲积极性不高,教学效果不理想。图文并茂的多媒体课件调动课堂情绪;典型案例分析提高学生学习主动性及自主分析实际问题的能力;引导式教学引导学生主动思考,思维发散;讨论式教学让学生进行思想碰撞,总结归纳;实验教学提高学生的专业素质及科研思维。通过多种教学方法的结合达到夯实基础知识,提升专业素质,提高科研思维的效果。

3.3 “课上思考学习、线上交流学习”教学模式充分发挥学生的“主体”地位,教师作为“客体”在教学课程中起到引导及监督作用。课堂上主要通过图片、视频等引出问题,学生分析基础知识,引导学生学习思路,由学生自主思路完成基本知识的学习,实现“课上思考学习”。如在讲解土的三相介质物质组成时,首先展示建筑倾倒照片,引出地基失稳工程地质问题,使学生带着问题去思考,然后通过讲解抽取地下水引起地面沉降引导学生去发现、理解土是由固相、液相、气相组成的三相介质。

由于“课上思考学习”时间短、任务重,许多教学问题难以在课堂解决,而网络即时通讯软件可以使教师、学生互动交流且不受时间限制,为“线上交流学习”提供了条件。如2014年4月7日19时,云南省曲靖市麒麟区东山镇下海子煤矿透水事故,媒体关注,通过qq群即时与同学们讨论透水事故发生可能的水源、通道及影响因素,引导学生分析透水事故产生及预防措施,并实时跟踪事故情况,通过即时实例来完成知识的学习。

网络海量资源为扩展知识及学生自主学习提供了条件,为“线上交流学习”提供了保证,学生可以通过网络课程的自主学习丰富知识结构,通过引导学生查阅网络文献、网络信息了解学科前沿,提高学生学习积极性及确定自身发展方向。

工程地质学是一门理论性及实践性很强的综合学科,我校安全工程专业开设的工程地质学涉及建筑、矿山两大学科领域,在构建安全工程卓越工程师教育教学体系过程中,工程地质学课程的课程结构、教学方法及教学模式相对滞后,针对目前课程存在的问题,提出了优化教学模块、调整课程结构;丰富教学手段,夯实基础知识;采用“课上思考学习、线上交流学习”的教学模式,为了适应新形势的要求,本课程的改革还需要进一步的思考、研究、归纳和总结。

参考文献:

[1]王凯,李珊,潘侠等.我国安全工程专业高等教育发展现状分析[J].中国安全生产科学技术,2012,8(5):163-168.

[2]姜慧,李宁,殷惠光.构建建筑安全工程学科研究[J].工程管理学报,2011,25(5):499-503.

[3]孙斌.安全技术管理专业课程建设与人才培养探索[J].中国安全生产科学技术,2012,8(6):201-205.

[4]王雨.专业认证框架下安全工程专业课程体系改革探索与实践[J].中国安全生产科学技术,2012,8(5):169-172.

[5]张洪杰,向晓东,陈旺生.安全工程专业教学方法改革与创新型人才培养[J].中国安全生产科学技术,2011,6(7):172-175.

[6]苏三庆,杨更社,王贵荣.煤矿主体专业人才培养模式改革探索[J].煤炭高等教育,2012,30(5):6-9.

[7]李增华,章毛平,王德明.基于优势学科的矿业安全创新人才培养[J].煤炭高等教育,2012,30(5):91-94.

[8]王宏图,胡国忠,唐建新等.矿业安全方向创新人才培养模式与实践[J].煤炭高等教育,2012,30(1):91-93.

[9]李智毅,杨裕云.工程地质学概论[M].北京:中国地质大学出版社,1994.

[10]夏邦栋.普通地质学[M].北京:地质出版社,1995.

[11]赵法锁,李相然.工程地质学[M].北京:地质出版社,2009.

[12]李隽蓬,谢强.土木工程地质[M].成都:西南交通大学出版社,2001.

[13]胡绍祥,李守春.矿山地质学(第五版)[M].徐州:中国矿业大学出版社,2011.

[14]张景钢,原征岚,张桂英.安全工程专业英语课程教学探讨[J].中国安全生产科学技术,2010,6(2):181-184.

第8篇

关键词:地质学基础;教学;多媒体教学;实践;探索

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)49-0209-02

《地质学基础》是高等师范地理科学专业的一门重要的专业基础课,是学习地理科学专业后续课程的入门课,同时该课程也是地理科学专业的必修课。学好它将为其他地理课程如“人文地理学”、“中国地理”、“世界地理”等打下良好的学习基础,并直接服务于中学的地理课堂教学和课外地理活动,有助于今后进行地理科普宣传活动及开展乡土地学科研,开发和利用地质、地貌资源,振兴家乡经济;同时,对于大学生树立辩证唯物主义世界观也有重要的意义。总之,掌握该门课程的知识、理论和方法,是中学地理教师智能修养的重要组成部分。另外,该门课程对学好自然地理学,特别是对《地貌学》的后续学习也是必不可少的。

一、《地质学基础》课程教学体系

1.《地质学基础》课程的教材、教辅。《地质学基础》课程以宋春青等人的《地质学基础》为教材。国外的参考书目有:Strahler.A.N的《Physical geology》,Dott.R.H 等人的《Evolution of the earth》,以及Seyfert.C.K等人的《Earth history and plate tectonics》等。国内的参考书目有:王维的《地球的形状》、李叔达的《动力地质学原理》、刘东生的《黄土与环境》、王鸿祯和刘本培的《地史学教程》、苏文才和朱积安的《地质学简明教程》、夏邦栋《普通地质学》、潘兆橹的《结晶学与矿物学》、李善邦的《中国地震》以及武汉地质学院煤田教研室的《煤田地质学》等。

2.《地质学基础》课程的教学目的。地质学是研究地球的科学,地质学侧重研究地球的地下部分;地质作用分内动力地质作用和外动力地质作用。对于地质学的学习,即注重内动力地质作用对地表形态的塑造机理,也注重外动力地质作用对地壳物质和构造形迹的改造。不仅让学生掌握地质学的基本原理,更重要的是要做到加强联系,互相渗透,各有侧重,相对独立,注重实用。通过本课程的学习,使学生充分认识和了解“我们只有一个地球”的真实含义,从而使他(她)们成为一支在未来的生活中善待地球、保护我们美丽家园的重要力量。

3.《地质学基础》课程的教学内容。该课程主要讲授地壳的物质组成,地质作用的类型、条件、作用过程,地壳的构造形变和改造,地质发展历史等,共分十章,共计安排72学时,教学安排在同一学期。包括室内矿物、岩石标本认识实习。具体内容详见表1。

4.《地质学基础》课程的教学方式。《地质学基础》课程的教学方式采用教师讲授与学生多媒体教学互动的方式结合进行。①传统教学存在的问题,作为一门实践性很强的课程,在没有将多媒体教学引入课堂之前,对《地质学基础》采取的授课方式只能是以“填鸭式”简单描述的教学授课模式,学生们普遍缺乏感性认识,教学效果较差。由于授课的对象是大学一年级的新生,学生们在多数的时间里对一些地质现象常常感到“丈二和尚摸不着头脑”,而授课教师用了大量宝贵时间进行解释也不见得效果有多好,加之该门课程是地质学各个分支学科的大综合,初学者面对众多生涩的专业术语往往会望而却步,对学习该门课程的积极性和趣味性影响很大。②多媒体教学在本课程中的应用:PPT演示,PPT演示不仅具有省时、高效、省力的优点,而且展示图片的功能异常强大。在《地质学基础》课程教学当中,最基本的教学内容需要向学生传授矿物、岩石的相关知识,特别是重要矿物和三大类岩石的经典图片需要展示,往往能激发学生们的学习热情。从课堂教学实践看,效果非常好。在该门课程的实践教学中,笔者在互联网收集了大量与地质学内容有关的动画,比如岩层的形成顺序、褶皱和断层的形成、物理风化作用、桂林山水的成因、地幔对流过程、大陆漂移和矿床的形成等。从教学的效果看,事半功倍,非常成功。动画演示得形象生动,初学者容易理解;视频演示,视频演示在《地质学基础》教学中的应用可以说将多媒体教学的作用发挥到了极致。平常笔者十分重视将该门课程同日常发生的地质事件相联系。将地质现象和教学内容紧密结合。在互联网上的主流网站搜集了大量地质视频影像资料。比如《火山活动》《日本3.11大地震》《唐山地震启示录》《四川汶川大地震》《板块构造学说》以及《地壳波浪镶嵌构造》等。这些视频资料的播放,仿佛将学生带到了地质事件发生的第一现场,极大地震撼了他们的心灵。通过播放一些地质灾害发生的全过程,同学们充分认识到学习地质学知识的重要性和紧迫性,学习的积极性和主动性大大提高。

5.《地质学基础》课程的考核方式。《地质学基础》课程考核包括平时成绩(课后作业、实验报告、课堂提问等,占室内教学考核总评成绩的20%)、阶段测试(占室内教学考核总评成绩的10%)和期末考试(占室内教学考核总评成绩的70%)等3个组成部分。成绩皆采取百分制。平时成绩:课后作业、实验报告、课堂提问等。阶段测试:期中考试、实验考核等。期末考试:以基本概念的理解、识图能力、分析问题和综合分析问题的能力为考核重点,试卷一般以名词的解释、综合题(填空、选择、判断、简答和论述等)占较大分值(一般为卷面分值的75%左右)。

二、《地质学基础》课程的教学效果

《地质学基础》课程是陕西师范大学旅游与环境学院地理科学专业学生的专业必修课,也是学生大学一年级入学后的两门专业课之一;尽管存在着种种不利的因素,比如大一新生不适应大学的学习方式等原因,从对2005~2012级学生的讲授效果来看,学生对本门课程的满意程度达到95%以上(评教结果);从期末考试的成绩看,考试分数大都符合正态分布,综合成绩的通过率在90%以上。

通过多年来的《地质学基础》教学,笔者深深地感到多媒体教学的重要性和必要性。因此,在高等师范地理科学专业《地质学基础》课程的教学实践与探索中首要的任务就是要加强多媒体教学。和传统的教学相比,多媒体教学有着得天独厚的优势,其优势主要表现在:(1)传授知识准确;(2)教学形式多样、灵活;(3)教学省时、省力、高效;(4)能够激发学生们学习的兴趣。当然,多媒体教学也有其劣势,主要体现在教学过程中PPT翻页的速度太快,不利于学生在课堂上记笔记。针对存在问题,多年以来笔者对多媒体教学做了适当的改进。具体来讲,发挥其优势,弥补其不足,在教学过程中,除了有适当的黑板板书外,还将多媒体课件发到学生邮箱,以备复习之用。多年的实践证明,不论多么夸大多媒体在《地质学基础》课程教学中的作用都是不过分的。

另外,在《地质学基础》课程的教学实践与探索中还要以教材主导,因材施教,加强实验课教学环节。众所周知,地质学是一门实践性很强的学科,其实践性主要表现在矿物及岩石的识别方面,让每一个同学在较短时间内认识重要的矿物和岩石,是这门课程的最基本要求。鉴于《地质学基础》课程是一个地质学这个学科的“浓缩版本”,而且学习者基本上没有基础知识,这就要求教师在最初的讲授过程中要适当地慢一些,并且要以所学的教材为主,不然会使学生感到不理解的名词、术语太多、生涩,从而产生畏难情绪,所以老师在讲授的过程中要吃透教材,找出难点、重点,主动为学生答疑解惑,只有这样,才会做到本门课程学习的事半功倍。

参考文献:

[1]宋春青,邱维理,张振春.地质学基础[M].第四版.北京:高等教育出版社,2005.

第9篇

新课程地理专业素质新一轮基础教育课程改革对地理教师提出了新的要求。从地理教育目的看,对学生的培养由“知识型”人才,逐渐转变为“能力型”“综合型”人才的培养,更加注重对学生全面素质的提高。为适应新课程对地理教师提出的新要求,地理教师必须要重视自身专业素质的提高,具备应有的专业素质。

一、坚定的专业信念

地理教师的信念是指地理教师在自己一生的地理教育教学工作中,对教师角色、课程、学生、地理学习、教育教学常规、班级的管理等相关因素所持有的坚定不移的观点,如地理观、课程观、教育观、学生观等,其范围涵盖地理教师的教学实践经验与生活经验,构成一个相互关联的系统,从而指引着地理教师的思维与行为。拥有坚定信念的地理教师,能够把地理教育教学看作是自己一生的使命,并为之而奋斗。这中间不论经历什么样的困难、挫折,都将百折不挠,坚持到底。

二、全新的地理教育理念

新课程要求教师必须转变陈旧、落后的教育观念,树立符合新课程改革需要的新理念。具体而言,课程改革的新理念主要包括以下几个方面:

1.新的地理教育目标观

新课程不仅重视学生基础知识的学习和基本技能的训练,也特别强调学生对学习过程的理解、学习方法的掌握、各种综合能力的培养以及态度、习惯、情感与价值观的培养形成。

2.新的学生观

学生是人,教师必须尊重学生的人格,维护其尊严和人身权益。学生是整体的人,教师既关注学生的认知心理,更要关注他们的情绪、情感体验、道德修养和人格养成。

3.新的地理教学观

新课程要求改变原来的单一、被动的教学方式,建立和形成能够充分发挥学生主体性的多样化的教学方式,要实现教学行为的几大转变,即由教师的“教”转向重学生的“学”、由重知识传授转向重学生发展、由重教师的权威转向重师生的平等交往与对话、由重结果转向重过程以及由重统一规格转向重差异性教育。

4.新的评价观

新的评价观认为,评价应以促进学生的全面发展为目标,把结果评价与过程评价、多样化评价相结合,以实现从量到质,从知识、技能到习惯、态度、情感和价值观的全方位的评价,增强评价的科学性和客观性,更好地发挥评价在课程改革中的功能。

三、广博、精深的专业知识

1.广博的科学文化知识

地理教师只有博学多才,才能拓宽视野和角度,才能旁征博引,把地理课讲的生动形象,饶有趣味,通俗易懂,才能增强教学的感染力与吸引力,才能创造出个性化的教学氛围,也才有利于因材施教。

2.坚实的地理学科专业知识

坚实的学科专业知识是教师知识结构的核心。地理教师只有完整、系统、扎实、精深地掌握地理专业知识,才能在教学中统揽全局地处理教材,才能教给学生掌握地理知识、技能的方法,发展学生的智力,使他们将地理知识融会贯通。地理教师坚实的学科专业知识包括以下四个层次。首先,是熟练掌握地理课程的专业基础知识体系,掌握其地理基本事实、基本原理、基本方法。其次,是熟练掌握地理专业的主体知识,及把握地理学科知识体系,不受教材的编排、所任课程的隔离及阈限。再次,是地理教师要有较为扎实的方法论的知识,包括掌握地理科学的思想方法与科学思维方法以及不同的地理课题的认识步骤、认知策略等的知识。最后,是了解地理学科最新的科研成果和发展趋势、历史背景。

四、丰富的教学经验

在教育工作中,很多情况需要教师机智地对待,这种教育教学的机智不是一成不变的,在一种情况下适宜的方法,在另一种情况下可能就是不恰当的。只有针对学生的特点和当时的情景,有分寸地进行工作,才能表现出教师的教学机智来。在这些情景中教师所采用方法来自个人的教学实践,和经验的积累和总结。因此,地理教师在平时的教学中要不断地总结和思考,多听取和借鉴其他老师的成功经验,不断丰富自己的教学经验。

五、全面的教育教学能力

能力是教师素质的重要方面,是教师开展有效教育教学活动的重要条件。没有全面的教育教学能力做保证,教师的高尚职业道德水平就得不到体现,知识修养水平也无法对教育教学产生实质性效应。

1.教育教学能力

地理教师的教育教学能力,是指地理教师为顺利完成地理教学活动而采取的一系列行为方式和对学生进行道德渗透的能力。包括知识的传授、技能的培养,对学生态度和价值取向的正确引导、对学生正确人生观、价值观的影响等。成功的地理教师应具备以下能力:

(1)教材的理解、分析、处理能力;(2)设计教法、运用多种教学手段的能力;(3)观察、了解和研究学生的能力;(4)教育教学活动的组织能力;(5)实验、演示和制作模型、图表的能力;(6)准确、精炼和生动的语言表达能力;(7)开发智力、进行能力培养与思维训练的能力;(8)培养正确观点、进行德育思想教育的能力;(9)命题、设计提问和反馈课堂教学情况的能力;(10)对教学活动进行正确评价的能力。

2.合作交流能力

在现代社会中,教师的工作并不是孤立的,而是有着广泛的社会联系。包括教师与教师之间,教师与学生之间,教师与家长之间,教师与学校领导之间的联系。教育活动的本质是人与人的相互作用,所以,有效地处理各方面的人际关系是每个教师都面临的问题。一个合格的教师必须具备有效协调人际关系的能力,人与人沟通的表达能力,这样才能为教育工作创造一个良好的环境。

3.反思能力

中学地理教师的反思主要包括两个方面:一方面是,教师不断对课程改革提出的教育理念、观念、言论资料、教材、教辅用书、教育现象,在头脑中谨慎地思考,提出自己的见解意见,切忌人云亦云,没有自己的想法。另一方面,地理教师的反思是指教师对自己的教育教学工作经常地进行自我回顾与自我小结。反思的实质在于发现问题与解决问题,从而进一步激发教师的责任心,使教师在不断改进教育教学行为的过程中,把自己的教育教学实践提升到新高度。

六、崇高的地理专业道德

第10篇

基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-11- 0406)

作者简介:荣冠( 1971- ),男,武汉大学水利水电学院副教授,博士,主要从事岩体稳定性研究及工程地质教学工作,(E-mail)。

摘要:工程地质是水利类本科生的一门重要专业基础课,课程教学内容和环节丰富,难点较多,实践性强。如何在课堂教学和野外实践教学中有效提高教学质量是一个值得探讨的问题。文章详细分析了水利工程课程中的难点及教学中存在的问题,从课堂教学、实践教学、英文教学及课程考核等方面全面介绍了课程教学经验及改革探索。提出课堂教学应注重理论紧密联系工程实际,实践教学应注重培养学生动手技能和发现、分析、解决工程地质问题的能力,开展英文教学是培养国际人才的必然趋势,考核机制应全面反映学生的综合能力等观点。

关键词:工程地质; 水利专业; 教学研究; 理论教学; 实践教学

中图分类号:TV135;G642421文献标志码:A文章编号:10052909(2013)05011007工程地质是研究工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学,是以地学学科的理论为基础,应用数学与力学理论和工程技术及方法解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[1]。工程地质课程是水利类本科专业的一门重要专业基础课程。水利水电工程建设是人类在认识自然的基础上改造自然并为经济建设服务的活动,进行水利水电工程建设首先必须了解自然环境和工程条件,而环境地质条件是与水利水电工程关系最密切、最重要的自然条件。

当前,中国工科高等教育人才培养主要目标是:培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[2]。工程地质课程作为水利类专业中一门实践性强的课程在凸显人才培养目标方面,更加突出工程地质理论和实践教学的必要性与重要意义[3-4]。

工程地质课程的教学分为课堂理论教学部分与野外地质实习部分。课堂理论部分主要讲授矿物岩石、地质构造、地质作用、地下水、岩体工程特性,边坡、坝基、洞室围压稳定性评价,工程地质勘察等知识。野外地质实习部分主要进行岩石及地质构造认识,风化、卸荷及河流地质作用研究,地下水及其作用研究,水利枢纽工程地质条件与问题分析评价等。

由于工程地质课程涉及的相关课程较多(矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、水文地质学、材料力学、岩石力学、土力学等),且这些课程多为地质专业课程。同时,工程地质课程实践性很强,但学生又缺乏实践经验和实践机会。因此,在有限的理论教学和实践教学时间内,如何合理安排教学环节,使学生扎实掌握工程地质相关概念及基本原理,并使学生初步具备分析工程地质条件及解决工程地质问题的能力,是一个很值得探讨的问题。根据笔者多年从事工程地质教学的经验,针对水利类本科专业工程地质教学,首先介绍学校工程地质课程的设置,然后分析课程教学的重点及难点,再从课堂教学、实践教学、英文教学、考核方式4个部分探讨理论与实践教学的改革思路,以期在提高教学效果、培养学生分析工程地质条件和解决工程地质问题能力方面有所收获。

一、水利类工程地质课程介绍

(一)水利工程地质课程设置

武汉大学水利水电学院最早可追溯至1928年创建的国立武汉大学工学院土木系水利组,学院现已成为国内水利水电高级人才培养的摇篮和科学研究的重要基地。一直以来,工程地质课程为水利各专业(农田水利、水电工程、河流泥沙、水文水资源)的重要专业基础课程。工程地质课一般在第五学期或第六学期开设,包括48 学时课堂教学和1 周的野外实习。课堂教材主要使用天津大学主编的《水利工程地质》(第四版)[1],实验及野外实习采用武汉大学编写出版的实习教材[5]。

(二)水利工程地质课程内容

水利工程地质主要是研究水利水电工程建设中的工程地质问题。主要内容包括岩石及其工程性质,地质构造及区域稳定性,地表水流的地质作用及河谷地貌,地下水、岩溶及库坝区渗漏地质条件分析,岩体工程特性,坝基、边坡及洞室围岩稳定性分析,水利水电工程地质勘察等。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

荣冠,等水利类专业工程地质课程教学研究与改革探索

课程的教学分为课堂教学与实践教学两部分。课堂教学主要讲授地质学基础知识和水利三大类岩体(边坡、坝基及洞室围岩)稳定性分析基本理论。通过课堂教学力求使学生掌握工程地质学基本概念、工程地质分析基本原理和岩体稳定性评价基本方法。实践教学通过野外现场典型岩体、地质构造、地质作用等的直接观察和分析来增强感性认识、理解并深化工程地质理论知识,使学生初步具备分析工程地质条件和解决工程地质问题的能力。水利类工程地质课程教学基本内容可总结为地质学基础知识和岩体稳定性分析两方面,核心主线则是工程地质条件及工程地质问题的分析研究。课程室内外教学均是围绕该主线开展的。

二、水利工程地质课程中的难点及问题

(一)工程地质相关概念不易理解和掌握

对于水利专业的学生来说,工程地质课是他们第一次接触地质学知识。多数学生,尤其是来自平原地区的学生,缺少对地质现象的感性认识,这使他们更不易理解相关地质现象和地质作用。水利工程地质课程的开始部分主要讲述地质学基本概念,包括矿物和岩石的成因、成分及分类,内外力地质作用概念,产状、节理、断层、褶皱等地质构造,地层地史,地质图分析,区域稳定等。这些内容涉及矿物学、岩石学、地层古生物学、构造地质学等知识。这些概念和相关课程知识对于初学者来说完全是陌生的。例如:在分析沉积岩的石英砂岩与变质岩的石英岩区别时,一般学生很难从沉积作用和变质作用的成因角度深刻理解其矿物结晶程度、颗粒大小、矿物纯度、孔隙率等方面的差异。在现场分析褶皱构造时,不少学生容易把现代地形与褶皱形态混为一谈。实际上起伏的山脊为背斜,剥蚀的山谷为向斜往往是不对的,反过来,背斜核部易形成河谷低地,向斜核部则可能形成山脊。准确定位褶皱应根据现场垂直岩层走向观察结果,若有岩层按新老次序有规律地对称出现时,则可肯定有褶皱。然后根据岩层新老组合关系的分析确定褶皱的基本类型(背斜或向斜),进一步依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序判断褶皱的剖面类型和平面类型。但现场地层及其年代的划分,对于水利专业初学者而言是难以掌握的,况且岩层的产状及地层的划分往往又具有隐蔽性,因此,地质学基础概念往往是水利工程地质课程开始阶段学习的难点。

(二)工程地质条件难以全面和深刻理解

工程地质条件指的是与工程建设有关的地质因素的综合,是自然历史发展演变的产物。对大型水利工程而言主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象(滑坡、崩塌、泥石流、风化、卸荷、侵蚀、岩溶、地震等)及天然建筑材料等6个方面。工程地质条件直接影响工程建筑物的安全、经济和运营管理。兴建大型水利水电工程,首先都要查明枢纽及库区的工程地质条件。不同地区的地质环境差异及水工建筑物类型的不同,对水利工程的影响也不同。教学中发现,学生对工程地质条件的复杂性认识不足,难以全面理解工程地质条件的内涵,这样自然导致对工程地质问题的把握不准。例如:西南水电工程主要集中在川、藏、滇、青等省区河流的深切河谷地区。该区域的自然地质环境十分复杂,相应地在此建高坝大库的工程地质条件也十分复杂。深切河谷往往首选高拱坝方案,此时地形地貌就是关键的地质条件,将直接影响工程高边坡的稳定与安全,同时影响并制约水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且为深覆盖层坝区,从坝基防渗及挡水建筑物安全的角度考虑多采用当地材料坝型,坝体防渗多为混凝土面板而非粘土心墙方案,这主要就是从天然建筑材料经济合理的角度考虑。

(三)对工程地质问题缺乏认识和实践经验

工程地质问题指的是工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。对大型水利工程而言主要包括坝基和坝肩抗滑稳定问题,坝基渗漏和渗透稳定问题,边坡稳定性问题,地下洞室围岩稳定性问题,水库渗漏、水库淤积、库周浸没、库岸再造,水库诱发地震等问题。工程地质学简单说就是分析工程地质条件,解决工程地质问题。因此,工程地质问题是课程的最终落脚点。不同水工建筑物由于对场地条件要求存在差别,其相应的工程地质问题也存在差异。实际工程中,全面揭示工程地质问题是有难度的,尤其是深层隐伏的地质问题,更是从浅表很难观察确认。目前对水利专业,工程地质课程一般在水工建筑物等专业课之前开设,许多学生对水工建筑物知之甚少,对水工建筑及枢纽区可能会出现哪些地质问题更是难知一二。

例如:对水利工程三大坝型工程地质问题的分析。土石坝主要由粘土、碎石、块石等散体堆积而成,坝体允许产生较大的变形,它对坝基工程地质的要求较低,可以在软基和工程地质条件复杂的坝基上兴建。由于坝基河床地质条件多变,易出现过大沉降引起坝体裂缝、坝基渗漏和渗透变形问题,以及粉细沙层震动液化等问题。重力坝主要依靠坝身自重与地基间摩阻力来保持稳定。重力坝对坝基要求高,一般要求修在弱风化下部的岩基上。该类坝型最主要的问题就是过大变形或不均匀变形导致坝体裂开,软弱结构面组合形成深层滑移块体。拱坝主要通过拱作用传递荷载到坝肩,所以拱坝对两岸岩体的要求较高,而对河床坝基岩体要求相对要低。两岸拱座岩体应新鲜完整、无大断层,狭窄对称的“V”字形河谷是首选地形条件。此时应特别关注顺河向软弱结构面切割形成的滑移块体。由于学生在这一阶段对水工建筑物不熟悉,同时缺乏对三大坝型的现场感性认识,导致他们较难在合理评价相应工程地质条件的基础上深入分析潜在的工程地质问题。

(四)工程地质分析方法不易理解和熟练运用

由于工程岩体结构特征及力学特性的复杂性和不确定性,针对岩体变形与稳定性的工程地质分析方法主要是定性与定量结合,总体上是半经验半理论性的。针对实际工程,在较大程度上是以现场经验为前提,然后通过工程地质定性分析结合定量计算综合确定。工程地质的分析方法主要有工程地质类比法、图表法、室内外实验方法、力学模型定量计算法等。各方法都有一定条件和适用范围,即存在各自的优缺点。实际应用中宜将几种方法结合,互相补充。针对不同的工程地质问题,刚学习课程的学生对怎样合理选择分析方法缺乏经验,熟练掌握困难更大。

现以岩质高边坡稳定性评价为例,简要讨论工程边坡稳定性评价的基本思路。总体上边坡稳定性的影响因素包括地形地貌、岩体结构、地质构造、风化卸荷、水的作用、地震及构造运动和人类工程活动等。首先从经验上判断其稳定性主要从坡形坡高、岩体强度、坡体结构等直观判断,此时工程地质定性方法(如赤平投影)就是较好的方法。对于边坡浅表的变形及破坏情况,则主要考虑岩体的风化和卸荷程度,及其卸荷裂隙等的组合情况。对于边坡的整体及长期稳定性,则需通过详细的地质勘探,确定潜在的破坏模式和滑移边界,采用如三维极限平衡方法、有限元应力应变方法等计算其变形和稳定性。边坡变形模式及边界、结构面和岩体力学参数的确定是关键,同时还应合理考虑地下水及地震等因素的影响。所以对岩石边坡采用工程地质方法合理评价其稳定性是一项较复杂的工作,对于初学者来说是不易全面和熟练掌握的。

(五)工程地质实习和工程实践时间不足

工程地质教学来源于实践并回归于实践,其最鲜明的特点就是实践性强。教学实习和工程实践是巩固和加深地质理论知识的有效途径,是理论联系实际培养学生掌握科学方法和独立能力的重要渠道。地质实践教学的任务主要是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程问题,用已学到的理论知识观察分析现象,提出解决问题的方法与措施。例如:断层是工程地质学中的基本概念,但学生要理解断层的规模与工程特性、现场鉴别方法及其对工程的影响是较困难的。通过现场露头可以较直观地了解断层的三种形态类型及其基本特征,对较大规模的断层可引导学生从地形地貌不协调、地层的重复或缺失、伴生构造及构造岩、地表地下水的异常分布等方面来认识。在此基础上分析断层的级别、特征及其对工程的影响学生就容易理解和熟悉,然而由于教学时间及经费的限制,学生在实习和实践方面的机会相对较少。在有限的实习和实践时间内,如何合理安排教学实习路线及教学内容,让学生能够较好地掌握基本概念和原理,并初步具备分析和解决问题的能力,是目前水利工程地质实践教学中的一大难题。

三、水利工程地质课程改革探索

(一)课堂教学改革

1.突出重点分解难点

由于水利工程地质课程涉及较多概念和方法,同时关联较多课程,是一门综合性很强的课程。由于教学课时有限,要将所有内容都面面俱到地深入讲解,显然是不可取的。这就要求在讲授时有的放矢,合理安排教学内容,做到突出重点、解剖难点,始终把握地质学基本概念和岩体稳定评价两个主要内容,抓住工程地质条件和工程地质问题两条主线。这样可以使学生从较多的概念和方法中理清思路,把握课程主体框架。例如:在地质构造部分,阅读和分析平面地质图是重点,同时也是难点。平面地质图的阅读要求熟悉地层年代、产状、褶皱、断裂、地史等理论知识,同时需要结合具体工程分析不利条件及可能存在的问题。为此需要结合教学图件,详细分析褶皱、断裂等存在的依据,并讨论作为坝基或洞室的地质条件可能存在的不良地质问题。这样学生才能较快掌握地质图的分析方法及工程应用。

2. 理论联系实际

工程地质学的理论性较强,各种概念及分析方法较多。这些内容均源于地质作用和工程实践,在讲授课程时如只照本宣科,学生很难对一些抽象的概念及方法感兴趣,这样教与学的效果均较差。在教学过程中注重理论联系实际将是提高教学效果、提高学生学习兴趣的最好手段。例如:在讲授岩石和地质构造内容之后,学生对三大类岩石的特性及现场鉴别、具体的断层和褶皱构造的理解和分析仍是模糊的。笔者则以珞珈山为例,该地质体即为学生大学生活的环境,引导学生探寻珞珈山的岩石类型,以及是否存在断裂和褶皱。几乎所有学生都对此感兴趣,并乐于了解校园的地质情况。由此对珞珈山地层岩性进行介绍,在此基础上分析褶皱、逆断层及平移断层分布等。学生惊叹常在身边出露的岩石就是典型的石英砂岩,而校园内的樱花大道竟是一条逆断层。通过这个实例很好地将基本地质概念与周边的实际环境联系起来。

3. 传统与现代教学结合

水利工程地质课程内容较多、实践性强,而且课时有限,因此要求将传统教学与现代教学相结合,这样可以很好地发挥各自的优势。重要的概念及分析方法以黑板演绎并详细讲解,使学生的注意力集中,有利于学生对重点难点内容的深入理解和掌握。例如:在介绍层状岩层产状时,宜采用教学图件分步讲解,使学生切实理解走向、倾向、倾角的真实含义及实际意义。在讲解赤平投影原理时,则需按投影方法介绍点、线、面等的投影过程,使学生理解空间点、线、面与赤道平面投影的关系,这样结构面的空间产状与赤平投影图间的关系也就清楚了,后续运用其分析边坡稳定性也就简单易懂。水利工程地质课程涉及许多地质作用、地质现象及工程实例。此时多媒体演示则显示其优势,多媒体课件可提供大量信息,形象生动地展现自然现象及复杂事物,其效果是口头表达难以达到的,同时也可提高学生学习兴趣,节省讲解时间。课余时间鼓励学生通过国内外各种网络资源(特别是高校工程地质课教学资源)了解和学习相关工程地质知识,也可以用即时通讯方式解答学生的不同问题,利用现代网络资源最大限度地开展教学互动,让学生扎扎实实学好工程地质课程。

(二)实践教学改革

实践教学环节是保证和检验水利工程地质课程教学效果和质量的关键。要真正熟悉和掌握水利工程地质的知识及方法,各种不同类型的实习实践教学是必不可少的。以下从室内实验、校内现场教学及水利枢纽地质实习3个环节来介绍实践教学。

1.强化室内实验教学

武汉大学水利水电学院较早建成工程地质实验室。实验室主要有各种矿物、三大类岩石、古生物化石、构造模型、典型水利枢纽岩石、各种地质图件及影像资料。同时还配有偏光显微镜、GPS 、电子罗盘、GIS等设备和工具软件。目前实验室可以满足水利类专业本科教学要求。室内实验教学主要安排造岩矿物、岩浆岩、沉积岩及变质岩的认识。同时还讲授地质图阅读、罗盘及GPS使用等教学内容。

以三大岩石的认识为例,这对于学生来说是难点,仅通过课堂讲解学生很难掌握岩石的特征和鉴别方法。在课堂讲授造岩矿物及三大岩类后,需要进行三大岩类认识的室内实验教学:学生按5人一组进行分组,每组学生提供三大类岩石标本各一盒。教师先复习岩石的成因、矿物组成、结构构造及分类等,然后以3种典型岩石为例分析矿物及结构特征,再分析其成因和类别。在此基础上让学生仔细观察各种岩石标本,由各组学生相互讨论以寻找鉴定矿物和岩石的规律和技巧。对学生的具体问题教师现场答疑,对相似矿物的鉴别、结构的理解等共性问题由教师总结分析。通过室内实验课教学环节基本可以使学生掌握常见岩石特征和鉴别方法,对后续现场实习具有重要意义。

2. 重视校内现场教学

武汉大学地处东湖之滨,校园内有珞珈山和狮子山,存在不少良好的地质露头、各类地质构造较丰富。为配合基本地质理论知识讲授,笔者充分利用武汉大学校园内的珞珈山地区进行现场教学。该地区发育有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系等沉积岩,地层呈有规律的东西向条带状分布,呈现节理、断层、褶皱等地质构造。武汉大学水利水电学院从20世纪50年代开始,在珞珈山地区安排校内地质现场教学,实习路线从北向南横跨珞珈山,要求学生现场观察珞珈山地区岩石岩性、产状、风化、卸荷、隐伏岩溶、地下水露头、节理、断层、褶皱等现象。通过现场地质调查,学生可以理解地层划分及年代概念,熟悉产状的概念及测量方法,节理、断层及褶皱的鉴别和分析方法,最后独立完成简要的珞珈山地质调查报告。通过该单元的校内现场地质教学,可以进一步深化学生对基础地质概念和理论理解,培养学生独立分析和解决问题的能力。

3. 完善野外地质实习

(1) 水利枢纽地质实习目的与安排。工程地质野外教学实习是课程教学实践的最重要环节,目的在于巩固课堂所学的理论知识,使理论与实践紧密结合。通过对水利枢纽区地层、岩性、地质构造、地下水及外动力地质作用等的调查研究,使学生初步掌握野外地质工作的一般方法,了解水利枢纽工程地质条件及主要工程地质问题,熟悉地质报告编写及地质图件绘制的方法。实习教学包括路线教学、专题调研、现场讨论、内业整理等环节。通过现场调查、专题问题讨论、面试考查、实习报告编写等过程,培养学生野外地质工作能力和分析解决工程地质问题的能力。

(2) 野外实习区域及路线的选择。良好的实习区域与路线是满足工程地质野外实践教学要求的基础。实习区域应选择岩石类型及地层较丰富,河流地貌及水文地质现象发育良好,具备地质构造发育和风化、卸荷及边坡变形等外动力地质作用发育的地带。同时应具备典型的水利枢纽工程以便进行水利水电专业工程问题的分析讨论。在此基础上根据地层岩性及地质构造、河流地貌与地下水、边坡变形及稳定性分析、水利枢纽地质条件及工程问题等选择4~5条典型路线作为教学单元。路线选择注意地质现象的典型性及易识别性等特点,同时注意地质现象与工程实践的密切联系。

以武汉大学为例,从20世纪50年代开始,陆续建立了陆水实习基地、丹江口实习基地、韶山灌区实习基地等。2010年三峡工程建成后,又建立了湖北秭归三峡库区实习基地,选择茅坪至链子崖(郭家坝)、高家溪、泗溪、副坝大坝及永船等线路进行教学。三峡库区具有大量典型意义的地质露头,同时能够结合具体的水利工程建筑物(如大坝、副坝、高边坡等)进行工程地质条件与问题的分析。主要路线地层出露及地质构造较为齐全,风化、卸荷等动力地质作用和河流地质作用,以及地下水、岩溶等地质现象均有出露,能够满足水利类专业野外工程地质实习的要求。

(3) 野外实习环节及质量控制。整个实习期间每个教学单元要求有明确的教学内容。总体上要求完成:①典型剖面地层野外观察和描述,包括岩性、接触关系、产状及测量、岩浆岩和沉积岩及变质岩小构造观察、风化作用、地形图的使用等。②河流地貌及水文地质调查,包括河流侵蚀、堆积,河床、河漫滩及阶地观察,河谷边坡卸荷及变形,潜水露头,岩溶水,岩溶地貌等。③边坡变形及稳定性分析,包括典型卸荷拉裂体、崩塌体、滑坡体的现场调查,变形及破坏特征,边界条件,稳定性影响因素及评价,变形破坏成因,工程防护及治理方案等。④水利枢纽教学单元,主要侧重水利枢纽主要建筑物的组成及功能,大坝、副坝、高边坡、水工隧洞等主要工程地质问题分析。⑤资料整理及报告编写,主要是对现场观察的内容进行分析整理,按要求编写实习报告。

野外地质实习以小组为单位进行,实习过程要求分工明确、团结合作,现场特别强调纪律和安全。实习成绩评定综合考虑思想表现、组织纪律、操作技能、野外纪录、面试讨论及实习报告等。

(三) 英文教学探索

1. 工程地质英文教学意义

英语教学或中英文双语教学是目前本科教学改革的重要内容。基于高等学校培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型高素质人才的要求,高校对主要课程实行英文教学十分必要[6]。随着中国基础建设及能源等领域大规模工程的开展,在相应学科进行学术和业务交流已是基本要求。水利行业早已走出国门,承接或合作国际科研和工程项目。这就要求学生不仅有较高专业造诣,而且需要具备较好的英文文献阅读能力、语言表达和交流能力。

2. 工程地质课程英文教学实施

(1) 选定英文教材。工程地质英语教学,首先应选择合适的英文原版教材。国外出版的工程地质书籍较多,但适合国内水利专业使用的工程地质英文教材较少。这主要是国外很少有专门针对水利类的工程地质教材,多数教材是针对工程地质专业编写的。考虑到初学及课时情况,笔者建议采用Tony Waltham编著的《Foundations of Engineering Geology》 (Third Edition)[7],这本教材包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土力学特性、边坡、隧洞及采空区等,内容简洁,通俗易懂。其次,推荐F. G. Bell编著的《Engineering Geology》(Second Edition)[8]作为主要参考书。这本教材内容较全面,包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土工程特性、地质勘查及洞室、边坡、坝基等内容。在工程地质英文教学过程,建议学生使用网络资源,国外知名大学有不少工程地质课程资料[9]可供参考,同时从《Engineering Geology》和《Rock Mechanics and Rock Engineering》等国际学术刊物学习有关论文及知识。由于专业需要,学生还需使用中文版的水利工程地质教材作为对照读物。

(2) 英文课件及教学。英语课堂教学主要采用多媒体方式,可提高讲授速度和效率。在制作英文教学PPT时,应尽量简洁明了、图文结合,英文一定要规范。对一些专业性强的知识(如专业术语)可适当加中文注释。授课语言主要为英语,对不易理解的内容可用中文解释。为了保证教学效率,要求学生课前进行适当预习。课堂上采取师生互动形式,提高学生英语表达能力。平时作业、小测验及期末考核均要求采用英文进行。授课教师自身英文必须熟练,首先是专业概念及术语的准确表达,其次是发音的准确。

(四) 课程考核方式

为更好开展工程地质教学工作,其中一个重要环节是课程考核。课程考核目的是考察学生掌握知识的情况及分析问题的能力,科学有效的考核方式可以充分发挥学生的主动性和能动性,从而提高教学效果和质量。目前水利工程地质课程包括室内教学和野外实习两个部分,一般是独立考核。其中室内教学部分主要考察地质基本知识及水利工程相关岩体稳定性评价方法的掌握情况,成绩主要由平时作业、课堂小测验、专题讨论及期末闭卷考试组成,要求学生以掌握地质知识和工程问题分析方法为主,鼓励平时交流讨论,避免考试突击的学习方式。野外实习考核主要考察学生基本技能的掌握情况,侧重考核问题的分析理解能力,从现场主动性、操作技能、综合分析、面试讨论、实习报告及组织纪律等方面综合评定。

文章总结笔者多年教学实践经验及课程改革探索供高校同行参考,以期在提高水利工程地质教学质量,提高学生学习积极性和培养学生创新能力方面发挥积极作用。

参考文献:

[1]崔冠英, 朱济祥. 水利工程地质[M]. 4版. 北京: 中国水利水电出版社, 2008.

[2]中华人民共和国教育部. 关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见(教高[2011]1号) [EB/OL].(2011-01-08).

[3]王哲, 陈东瑞, 张勇. 土木工程专业工程地质课程实践教学方法探讨[J]. 高等建筑教育, 2010,19(4): 125-127.

[4]程建军, 王海娟. 水利类本科专业工程地质课程教学探索[J]. 高等建筑教育, 2012, 21(3): 98-100.

[5]杨连生, 王涛, 李宏明. 水利水电工程地质实习指导书[M]. 北京: 中国水利水电出版社, 2008.

[6]黄雨, 卞国强, 叶为民. 土木工程专业工程地质学双语教学改革探讨[J]. 高等建筑教育, 2009, 18(2): 97-101.

[7]Tony Waltham. Foundations of Engineering Geology[M]. Third Edition, Spon press, 2009.

[8]F G Bell. Engineering Geology[M]. Second Edition, Butterworth-Heinemann Press, 2007.

[9]Missouri University of Science and Technology Courses[EB/OL]. http://web.mst.edu/~rogersda/

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 University, Wuhan 430072, P. R. China)

第11篇

地球物理学与地质学专业教学指导分委员会全体会议于2007年11月在广州召开,会议由中山大学承办。来自国内28所高校的教学指导委员会主任、副主任、委员及部分高校的校长、副校长、教务处长及高等教育出版社的代表出席了会议。主任委员张国伟院士主持了会议。中山大学黎孟枫副校长、广东省教育厅魏中林副厅长、广东省地勘局何熙平局长等相关领导出席了会议开幕式并致辞。

本次会议的主要议题是:(1)交流各校近年来数字化、信息化教学改革成果与经验及其对创新型人才培养的促进作用:(2)交流各校精品课程网站建设及多媒体课件制作经验;(3)探讨新形式下数字化、信息化教学与传统教学方式、方法的利弊,以及如何实现传统与现代教学方式的有机结合:(4)各校在今后5年地球科学高等教育电子化教材建设方面的建议与规划。

张国伟院士在会上作了题为“深化地学教改,提高质量,加强教育技术改革发展”的中心发言。他指出,资源、能源、环境、灾害与社会可持续发展给我国发展带来了双重需求与压力;全球变化、地球系统科学、人与自然的关系等地学新观念、新理论的孕育,需要更新地学新知识体系与方法,对复合型、创新型地学人才的培养提出了更高要求,地学教育要抓住机遇,迎接挑战,适应国家与地学发展需求,培养创新型地学人才。张国伟院士还指出,科学技术发展迅速,地学教学面临整体学时短、知识更迭加快、教学内容多而新的情况,因此数字化、信息化教学改革显得尤为重要。国内各高校进行了许多有益地探索,对于新世纪创新型人才培养已经产生了重要的推动作用。所以,广泛交流并推广数字化、信息化教学改革成果与经验,已成为教学指导委员会当前面临的重要任务之一。以互联网为基础,促进了师生间、校际间、学科间和国际间的沟通和互动,深化了教学改革。同时,现代教育技术虽然有着明显的优势,但如果使用不当,也存在明显的缺陷,简单化、表面化、负诱导作用,不利于学生深化思维、钻研思考等。如果要深刻地认识某种复杂事物的本质或过程,只靠快速浏览和表层理解是远远不够的,它需要深入的逻辑性和推理性的思维。这一点与教师的面授和板书相比,恰恰是多媒体课件的劣势。教育技术和教育方法毕竟只是教学的辅助手段,在教学中起主导作用的仍然是教师,教育技术的应用并没有改变教师的基本功能。如何真正重视、调动教师根本作用,正确发挥先进技术方法的效益,从而提高学生的学习主观能动性与志趣,培养其创造性智能,才是深化教改的真正目标。

郑卓、刘家铎、岑况、宋传中、杨树峰等也先后在会上发言。

通过讨论和交流,会议达成了以下共识:

1,国家的需求、学科的发展,给地球科学带来了前所未有的机遇和挑战,也给地学人才培养提出了更高要求。人才培养是头等大事,教学指导委员会一定要认真履行好教育部赋予的职责,努力完成这项历史使命。

2,科学技术的迅猛发展,数字化、信息化的不断进步,推动了地学教育改革的发展。国内各高校在地学教育的数字化、信息化方而做了大量工作和有益的探索,在解决知识更新快、教学内容多等矛盾中发挥了很大的作用,提高了教学效率,促进了沟通交流,缩小了时空限制,增进了资源共享,在复合型、创新型地学人才培养方面显示出较强的生命力。

3,现代教育技术是教学的重要手段,但教师的主导地位没有改变,现代教育技术的发展也没有改变教师的基本功能,教学效果的好坏、教学质量的高低与教师个人密切相关,要避免过分依赖多媒体技术的偏向,要避免教师与多媒置颠倒的现象,过分强调知识传输会压制创造性的培养。

4,人才培养的关键是教师,教师敬业精神的好坏、教学水平高低直接影响到教学效果。但由于政策导向和利益驱动等原因,不少教师不重视教学、不认真备课,把教学当成软任务,无心教学,极大地损害了地学人才培养的质量。建议教育部认真研究上述现象,提出纠正这些偏向的政策和措施。

(西北大学 赖绍聪)

第12篇

关键词:空间数据库 数字化属性

中图分类号:G250文献标识码: A

Abstract: By application of the relevant technical data for the construction of geology database (property) access and composition and processes, such as building a database to explore the spatial database application mapgis establish key technologies related to the proposed solution. Has a certain significance for the implementation of similar projects.

Key words: spatial database digital properties

MPAGIS是集当代先进的图形、图像、地质、地理、遥感、测绘、人工智能、计算机科学为一体的高效大型中文智能GIS软件系统,用途十分广泛,特别是利用GIS创建的空间图形数据库是进行其它地质研究的基础,可为下一步进行国家基础建设及有关预测规划提供多源专业图层及空间信息数据。本文以广西刁江流域相关地质工作进行的一些研究情况为例,通过在数据库建设中数据(属性)的获取和组成及建库流程等相关技术应用,探讨了以MAPGIS建立岩溶地下水调查与地质环境整治示范空间数据库的关键技术和方法。

1 项目概况

1.1 基本情况

广西刁江流域地下水调查与环境地质综合整治示范属西南岩溶地区地下水与环境地质调查项目的工作内容,为中国地质调查局下达的地质调查项目。地质学专业空间数据库,是该示范项目的重要成果之一。

1.2空间数据库成果要求

广西典型地区岩溶地下水调查与地质环境整治示范刁江流域空间数据库按总体设计需建设15个1:5万图幅。其中每个图幅所涉及的数据包括:

(1)地理坐标系(以度为单位)及高斯投影(北京椭球参数)的MAPGIS文件。

(2)元文件,包括自检互检表及各图幅图层建设情况。

(3)必要的说明性文件,包括建库过程及修改字段的说明。

(4)数据库文字报告。

2 工作方法及流程

2.1 原始资料概况

(1)资料来源:项目建设数据库所使用的基础数据源依据1:5万地理图;1:20万地质图中的基础地理及地质数据进行相关数字化;水文地质、生态环境地质专业数据源主要采用本次野外的现状调查成果及收集了一些资料进行相关数字化。数据库以反映水文地质、生态环境地质基础特征为重点,对具有时间特性的动态可变数据信息也记录其时间特性。

(2)本次完成的图幅覆盖了广西刁江流域岩溶石山区,其分布情况见图2―2―1。

图2―2―11: 5万图幅名称

(3)资料整理情况: 1:5万地理图、1:20万地质图均为通过部级验收并已出版的图件资料。数字化录入后均进行误差校正。对其内部属性进行修编完善达到建库目的。建库时主要引用本次岩溶地质、水文地质与生态环境地质的野外调查原始数据进行数字化输入。

2.2 工作方法及流程

(1)地理底图

地理图层直接对已出版的1:5地理图进行数字化录入与修编。见地理图工作流程图(图2―2―2)。

图2―2―2地理图工作流程图

(2)基础地质

以已出版1:20万广西地质图为基础,并参照1:20万综合水文地质图和1:5万实际材料图;再根据省区实际情况对岩层数据进行录入与修编,建立地质图层。在力求反映地质构造的前提下,完善相关属性。其中地质图中水域面以1:5万地理图为准,为保证地质界线中断层接触与断层线的完全套合,以及地质图层中水体接触界线与地理图中水域面的完全套合,将地质界线、断层线、水域线添加在一起,形成总图层,柘朴检查,将多余悬挂线段删除,然后,地层界线、断层线、水域线均从总图层中提取,柘朴重建,完善属性。见地质图工作流程图(图2―2―3)。

(3)专业图层

根据现有资料进行录入汇编,专业分层,数字化成图,并完善其属性及外挂属性表。其中以本次野外调查资料为主,辅以1:20万水文地质普查资料及收集到的相关资料。对于与地下水资源、环境地质评价相关图层,均与本次调查成果相对应,做到空间数据库与调查成果报告的统一。见专业图层工作流程图(图2―2―4)。

2.3 专业图层划分

按照中国地质科学院岩溶地质研究所下发的《西南岩溶区1:5万地下水与环境地质调查空间数据库结构及GIS技术要求》,结合刁江流域具体情况进行专业分层,本空间数据库专业分层见表2―2―1。

2.4 完成的实物工作量

广西典型地区岩溶地下水调查与地质环境整治示范刁江流域空间数据库共涉及1:5万图幅有15个,各图幅完成情况见表2―2―2。

2.5 质量监控

严格按照建设数据库质量检查要求进行检查,遵照本单位的质量认证体系,严格做到自检、互检及项目负责的抽查,并定期作阶段性检查。

图2―2―3地质图工作流程图

图2―2―4专业图层工作流程图

专业图层划分总表

表2―2―1

图幅完成情况简表

表2―2―2

3 数据质量评述

3.1 数字化图形质量

本次空间数据库建设,数据录入主要采用扫描录入及单点坐标直接录入。对于本次调查研究成果,调查点的空间位置录入均由GPS采集到的数据直接输入,投影转换到所需的坐标系,为保证数据的准确无误,录入数据还经过严格的校核。地下水资源评价及环境地质评价分区界线在计算机中直接勾绘,涉及与基础图层有公共界线的,直接从基础图层中提取,保证数据库中各图层空间数据的套合。对于图件的录入,在保证原图件质量的前提下,在数字化过程中,保证数字化图件与原图件的重合精度,完全能符合项目办提出的相关要求。误差校正保证了每幅图校正点数不得少于16个点,并根据图面质量实际情况,增加校证控制点。为保证图件与实际的吻合性,参考1:20万地质图根据实际情况对地质数据进行局部修编,以满足图层之间的套合精度。

3.2 属性(或卡片)质量

本次对空间属性输入经过了数据录入人员根据原始记录的录入,自检、互检及阶段性检查,再由专业技术人员进行校核,确保数据的正确性。

3.3 属性数据库质量

属性录入进行逐点进行录入,并对已录入的点进行标记,确保数据录入的完整性。检查时主要根据图元编号进行查询,做到图元与原始数据的对应性。最终将属性数据库导出,由专业技术人员进行校核,保证数据录入质量。根据本次空间数据库技术负责抽查及阶段性检查结果,数据质量可靠。

4 结束语

4.1 取得主要成果

(1)对广西典型地区岩溶地下水调查与地质环境整治示范刁江流域数据进行了数据库入库工作,为全面分析岩溶区水文地质条件和环境地质条件以及工作区水资源评价提供了可视化信息,为国家实施西部大开发中进行数据交流提供了便利。

(2)通过对野外记录卡片建库工作,对野外资料进行数字化管理。为今后野外原始资料管理提供了新的途径。

(3)通过对地下水资源与环境地质的空间数据入库,为探讨地下水资源与环境地质评价模型打下基础。

(4)广西典型地区岩溶地下水调查与地质环境整治示范刁江流域空间数据库的数据主要来自本次野外调查,保证了数据库的准确性和精确度,使专业数据更具有实际利用价值。

参考文献:

[1]《MAPGIS6.X地理信息系统使用教程》 武汉中地数码科技有限公司。

[2]《西南岩溶区1:5万地下水与环境地质调查空间数据库结构及GIS技术要求》中国地质科学院岩溶地质研究所。

作者简介: