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“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”是地質(zhì)學(xué)的重要分支學(xué)科,主要研究組成地殼的巖石、巖層和巖體在巖石圈中力的作用下變形形成的各種構(gòu)造(朱志澄和宋鴻林,1990)。通過該課程的教與學(xué),培養(yǎng)學(xué)生形成構(gòu)造地質(zhì)思維,并學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”的知識(shí)解決相關(guān)地質(zhì)問題的能力(鞠瑋和姜波,2015)。
節(jié)理是“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”研究的重要內(nèi)容,是巖石中沒有明顯位移的破裂(曾佐勛和樊光明,2008)。節(jié)理以各種樣式廣泛發(fā)育于不同的巖層中。其中,雁列節(jié)理是其重要的表現(xiàn)形式之一(如圖1)。前人多采用“階”和“列”描述雁列節(jié)理的分布特征,并且Srivastava(2000)對(duì)其幾何學(xué)也進(jìn)行了分類。但在具體理解和運(yùn)用上,不同的教材和文?I中存在偏差,影響了構(gòu)造地質(zhì)人員的繼續(xù)研究分析。本次研究在重新梳理兩種描述定義依據(jù)的基礎(chǔ)上,理清其差異,以期提高教學(xué)質(zhì)量。
一、雁列節(jié)理的特征及描述參數(shù)
雁列節(jié)理被充填后形成雁列脈,在理論研究和礦產(chǎn)勘探等方面均具有重要的意義(郭穎和李智陵,1995;趙得思,2010),因此需要對(duì)其特征進(jìn)行細(xì)致描述。一般而言,雁列節(jié)理描述的參數(shù)主要包括雁列帶、雁列帶寬度、雁列面、雁列軸和雁列角(圖2)。雁列帶是雁列脈呈帶狀分布的范圍,其寬度稱為雁列帶寬度。穿過各個(gè)單脈中心而平分雁列帶的中心面,稱為雁列面。雁列軸,即雁列面在雁列帶橫截面上的跡線。雁列角是單脈與雁列面的銳夾角。
二、“列”和“階”概念及判斷方法梳理
前人多采用“階”和“列”描述雁列節(jié)理的分布特征,但在不同的教材和文獻(xiàn)中有不同的定義(見表1),甚至在網(wǎng)絡(luò)的授課多媒體中將二者視為同一概念。
三、“列”和“階”概念及判斷方法厘定
說文解字中闡述到:“階,陛也。字亦作?輟A校?分解也?!边@些釋義均是古代對(duì)這兩個(gè)字的解釋,亦可以說是這兩個(gè)字的本義。而現(xiàn)在,“列”字可以解釋為按順序擺放,在表格中與“行(hang)”描述的方向垂直?!半A”字可以解釋為為了便于上下砌成或鑿成的梯形臺(tái),也就是說,“階”是沿著梯形的前行方向進(jìn)行描述的(如圖3)。
綜合參考前人定義(表1)和文字解釋(圖3),我們將雁列節(jié)理視為按照順序擺放的n行節(jié)理,因此“列”的定義及判斷方法為:“垂直節(jié)理走向觀察,遠(yuǎn)側(cè)的節(jié)理向右錯(cuò)列或者在右端重疊時(shí),為右列,反之為左列?!薄半A”的定義及判斷方法為:“順著節(jié)理走向觀察,遠(yuǎn)側(cè)節(jié)理向右側(cè)錯(cuò)列或者在近端重疊時(shí),為右階,反之為左階。”
關(guān)鍵詞:構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 地質(zhì)填圖 教學(xué)質(zhì)量 工程教育認(rèn)證 觀音峽背斜
中圖分類號(hào):G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)09(a)-0144-03
《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》是資源勘查工程相關(guān)專業(yè)學(xué)生不可或缺的實(shí)踐環(huán)節(jié)。重慶北碚后峰巖地質(zhì)實(shí)習(xí)基地自建立以來,一直作為資源勘查工程專業(yè)《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》的實(shí)習(xí)基地。學(xué)校及學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)非常重視野外實(shí)踐教學(xué)成果,強(qiáng)調(diào)在整個(gè)實(shí)習(xí)過程中一定要突出實(shí)習(xí)的特色,深化教學(xué)改革,探索出在新形勢(shì)下適合資源勘查工程專業(yè)學(xué)生《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》的方法,以此提高其教學(xué)質(zhì)量,以便為學(xué)生今后的工作打下夯實(shí)的地質(zhì)技能基礎(chǔ)。該文將根據(jù)作者近十幾年指導(dǎo)《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)在新形勢(shì)下該課程如何提高野外地質(zhì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行探討。
1 《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》的重要性
《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課堂教學(xué)知識(shí)的補(bǔ)充及深化,教學(xué)過程中的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),實(shí)踐環(huán)節(jié)的成敗將直接影響該課程的教學(xué)質(zhì)量。《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》一般是作為學(xué)生學(xué)習(xí)完《普通地質(zhì)學(xué)》《古生物學(xué)與地層學(xué)》和《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》這些專業(yè)基礎(chǔ)課之后所進(jìn)行的一次野外地質(zhì)實(shí)習(xí)。學(xué)生應(yīng)在系統(tǒng)學(xué)習(xí)《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》基礎(chǔ)理論課程之后,再利用一定時(shí)間,到野外專門訓(xùn)練其實(shí)際操作、資料收集、構(gòu)造現(xiàn)象觀察及描述、圖表的編制、報(bào)告編寫等綜合分析能力,使理論與實(shí)踐相結(jié)合,掌握分析方法和對(duì)各種構(gòu)造分布規(guī)律及形成機(jī)制的認(rèn)識(shí),并可鞏固用變形理論及力學(xué)知識(shí)分析地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生對(duì)野外構(gòu)造現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和分析能力,特別是對(duì)一些野外地質(zhì)現(xiàn)象能夠進(jìn)行描述,以達(dá)到對(duì)野外工作全過程的掌握和了解。
2 《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》實(shí)習(xí)基地的選擇
構(gòu)造野外地質(zhì)實(shí)習(xí)地點(diǎn)的選擇很重要,首先應(yīng)該選擇適合該專業(yè)的野外實(shí)習(xí)地點(diǎn)。西南石油大學(xué)資源勘查工程專業(yè)的野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地主要有:重慶北碚后峰巖實(shí)習(xí)基地、峨眉山地質(zhì)實(shí)習(xí)基地和旺蒼地質(zhì)實(shí)習(xí)基地。而對(duì)于構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)來講,選擇重慶北碚后峰巖作為實(shí)習(xí)地點(diǎn)是非常不錯(cuò)的選擇,《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》野外實(shí)習(xí)時(shí)間為3周。
重慶北碚實(shí)習(xí)地區(qū)在行政區(qū)劃上屬重慶市北碚區(qū)以及緊鄰的合川市、華鎣市所轄。地理坐標(biāo)約在東經(jīng)l06°28′~l06°31′,北緯29°50′~29°55′之間。實(shí)習(xí)地區(qū)處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái),四川臺(tái)向斜川東南臺(tái)褶帶上的川東高褶帶西緣觀音峽背斜。實(shí)習(xí)剖面多數(shù)集中在北碚至代家溝之間的地段,地質(zhì)填圖在代家溝以南約5 km的區(qū)段之內(nèi)。
3 提高《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》教學(xué)質(zhì)量的方式
《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》面臨時(shí)間緊,剖面多且長(zhǎng),線路復(fù)雜,學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)差異大以及重慶地區(qū)山路滑而陡等復(fù)雜原因,有可能會(huì)直接或間接影響到野外地質(zhì)實(shí)習(xí)的質(zhì)量與效果,每個(gè)實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師甚至教學(xué)體系應(yīng)引起重視并加以解決。通過對(duì)《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》的思考,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),應(yīng)從以下幾方面入手來提高野外地質(zhì)實(shí)習(xí)的教學(xué)質(zhì)量。
3.1 實(shí)習(xí)區(qū)教學(xué)材料的更新
為了使學(xué)生在實(shí)習(xí)之前就對(duì)北碚天府地區(qū)地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)條件有個(gè)大致了解,西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院自己攝制了《天府地質(zhì)大觀―野外地質(zhì)構(gòu)造》,片長(zhǎng)26分鐘,另外收集了科教電影制片廠《地殼運(yùn)動(dòng)》《板塊構(gòu)造》等許多教學(xué)影片作為教學(xué)輔助材料。同時(shí)專門安排了有經(jīng)驗(yàn)的教師編寫了該區(qū)地質(zhì)實(shí)習(xí)配套使用的指導(dǎo)書、地質(zhì)地形圖,建立了每條剖面的宏觀微觀相結(jié)合的資料庫(kù),制作了精美的多媒體課件和視頻,同時(shí)配備和培養(yǎng)了高水平的實(shí)習(xí)教師隊(duì)伍。因此,每次野外實(shí)習(xí)之前,讓學(xué)生通過電教片和野外實(shí)習(xí)指導(dǎo)書,先了解一下實(shí)習(xí)區(qū)的自然經(jīng)濟(jì)及地理概況、地質(zhì)概況、實(shí)習(xí)路線及內(nèi)容、實(shí)習(xí)目標(biāo)以及最基本的野外地質(zhì)工作技能和方法等。讓學(xué)生以做到心中有數(shù),增加野外的實(shí)習(xí)效果,從而為后面的野外地質(zhì)實(shí)戰(zhàn)打下良好基礎(chǔ)。
3.2 實(shí)習(xí)內(nèi)容調(diào)整
以前構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)內(nèi)容主要集中在地層觀察及測(cè)量、地質(zhì)填圖、圖件繪制,最后寫出完整的實(shí)習(xí)報(bào)告。本著拓寬學(xué)生知識(shí)面等原則,實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師對(duì)構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)進(jìn)行了改革與創(chuàng)新。目前實(shí)習(xí)內(nèi)容主要做了以下調(diào)整:(1)區(qū)域構(gòu)造背景:大地構(gòu)造背景作一般性的介紹,要求學(xué)生了解實(shí)習(xí)地區(qū)的區(qū)域大地構(gòu)造位置,四川盆地基底構(gòu)造“暗三塊”與蓋層“明三塊”的吻合性;主要構(gòu)造及成因,如:川東高褶帶、威遠(yuǎn)―龍女寺古隆起等劃分概況。了解四川盆地含油氣層系和地層出露厚度。了解構(gòu)造層的劃分和盆地的性質(zhì)。(2)地層觀察及測(cè)量:掌握從中上寒武統(tǒng)婁山關(guān)群(∈2-31s)―上侏羅統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組(J3p)的地層層序,各組的巖性特征,地層厚度,所含主要化石,生儲(chǔ)油氣層、礦層、接觸關(guān)系等。對(duì)中二疊統(tǒng)茅口組(P2m)―上三疊統(tǒng)須家河組(T3x)要求掌握到各層段的基本特征。并選擇一段地層(不得少于400 m)進(jìn)行地層基本厚度丈量基本步驟與方法、地層巖性的描述內(nèi)容等。(3)踏勘:了解實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)地層層序、時(shí)代、主要巖性特征和分布狀況。掌握實(shí)習(xí)區(qū)構(gòu)造輪廓、主要構(gòu)造線方向、分布規(guī)律,在此基礎(chǔ)上確定制圖標(biāo)準(zhǔn)層填圖穿越剖面。(4)地質(zhì)填圖:以1∶1萬的天府地區(qū)地形圖為底圖,采用剖面穿越法,填繪出各層的地層界線。要求至少穿越5條剖面,對(duì)難點(diǎn)部位要進(jìn)行追索。(5)專題研究:為了培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,鍛煉其實(shí)際工作本領(lǐng),針對(duì)實(shí)習(xí)區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn),擬定出一些專題研究題目,如:褶皺形成機(jī)理、斷裂與褶皺的關(guān)系、裂縫發(fā)育規(guī)律及構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)等。讓學(xué)生自由選擇,在教師的指導(dǎo)下,獨(dú)立到野外收集資料,處理和分析資料,最后寫出具有自己觀點(diǎn)的專題小論文。(6)小構(gòu)造觀察:為了拓寬知識(shí)面,增加新內(nèi)容、新方法,對(duì)小型構(gòu)造研究奠定基礎(chǔ)。實(shí)習(xí)隊(duì)安排帶學(xué)生參觀實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)的“層內(nèi)小褶皺”“次級(jí)小斷層”“剪切帶”“構(gòu)造縫合線”“S型及反S型張節(jié)理”“節(jié)理的交切”“羽毛狀張裂縫”“雁脈帶”“平面和剖面共軛X節(jié)理系”等典型小構(gòu)造現(xiàn)象。(7)圖件編繪:主要繪制地層柱狀圖、平面地質(zhì)草圖、地形地質(zhì)圖、構(gòu)造橫剖面圖、構(gòu)造等值線圖及典型構(gòu)造現(xiàn)象的素描圖。(8)文字報(bào)告:主要包括野外實(shí)習(xí)綜合報(bào)告、地形地質(zhì)圖說明書、構(gòu)造等值線圖說明書及專題小論文。
3.3 師資及野外裝備的良好配置
構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)的師資配置相當(dāng)重要,以往師生比大概在1∶30左右。構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)不同于課堂教學(xué),野外空間大,有些典型的地質(zhì)構(gòu)造只能遠(yuǎn)觀而不能近察。而有些實(shí)習(xí)點(diǎn)位空間狹小,只能容下幾個(gè)人。因此,帶隊(duì)指導(dǎo)老師只能一遍一遍給學(xué)生講解,嚴(yán)重影響實(shí)習(xí)進(jìn)度。因此,為了解決這種不合理的授課方式,提高野外實(shí)習(xí)質(zhì)量,應(yīng)結(jié)合野外地質(zhì)實(shí)習(xí)的實(shí)際情況,將師生比例加大,按照師生比1∶10~15左右比較合適。如果指導(dǎo)老師數(shù)量充足的話,完全可以按照師生比1∶5~1∶10進(jìn)行。同時(shí)學(xué)校為每個(gè)組配置了一部手執(zhí)GPS儀及數(shù)碼相機(jī),在實(shí)習(xí)的過程中,帶隊(duì)指導(dǎo)老師可以指導(dǎo)學(xué)生如何使用GPS儀定位定點(diǎn)以及采集相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)等。后續(xù)實(shí)習(xí)過程中,盡可能為實(shí)習(xí)隊(duì)伍提供一些先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備,如:數(shù)字填圖軟件RGMap、RGSection等教學(xué)軟件;射程1 000 m以上的綠激光筆、戶外教學(xué)專用的擴(kuò)音器以及數(shù)字語音錄入筆等。這樣構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)的教學(xué)效果就會(huì)得到大大提高。
3.4 采取多種教學(xué)模式,增強(qiáng)學(xué)生的積極性
良好的教學(xué)方法是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高,專業(yè)知識(shí)理解加深的重要途徑。目前大多數(shù)的野外實(shí)習(xí)是將學(xué)生帶到實(shí)習(xí)地點(diǎn),學(xué)生觀察完地質(zhì)現(xiàn)象后老師再進(jìn)行講解總結(jié)。若這種古板的教學(xué)方式不進(jìn)行改革,將難以提高學(xué)生野外實(shí)習(xí)的積極性,更難以提高野外實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量。經(jīng)過十幾年的野外實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),發(fā)現(xiàn)采取互動(dòng)式、獎(jiǎng)勵(lì)式和探究式等多種教學(xué)模式相結(jié)合的教學(xué)方法,教學(xué)效果會(huì)更為顯著。
采取學(xué)生之間討論、小組內(nèi)討論、小組之間結(jié)論比較、老師講解總結(jié)、學(xué)生記錄及素描的教學(xué)模式。西南石油大學(xué)資源勘查工程專業(yè)學(xué)生通過人人參與表達(dá)闡述自己的地質(zhì)觀點(diǎn),通過小組內(nèi)隊(duì)員之間的討論、分析與總結(jié),同學(xué)們可以大膽發(fā)言,甚至?xí)霈F(xiàn)互相反駁的現(xiàn)象,現(xiàn)場(chǎng)氣氛一度達(dá)到。通過成員之間的討論,最后得出比較合理的結(jié)論。在整個(gè)討論過程中,使學(xué)生由以前的被動(dòng)參與者直接變?yōu)榱四壳暗闹鲃?dòng)參與者。帶隊(duì)老師此時(shí)可以根據(jù)學(xué)生的野外地質(zhì)專業(yè)表現(xiàn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打分,這更能大大激發(fā)學(xué)生的討論興趣。最后,指導(dǎo)老師針對(duì)具體的地質(zhì)觀察點(diǎn),先啟發(fā)性地給予提示,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察分析,對(duì)關(guān)鍵問題進(jìn)行師生間的討論、講解與總結(jié),真正讓學(xué)生能夠理解并最終掌握實(shí)習(xí)的內(nèi)容及最基本的地質(zhì)實(shí)習(xí)技能等。全部學(xué)生掌握之后,要求大家對(duì)實(shí)習(xí)觀察點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)的地質(zhì)內(nèi)容記錄、總結(jié),并將將隨手地質(zhì)剖面圖及地質(zhì)現(xiàn)象的素描圖繪制在野外記錄本上。
3.5 多種教學(xué)場(chǎng)所結(jié)合確保實(shí)習(xí)順利進(jìn)行
隨著北碚實(shí)習(xí)區(qū)退耕還林、水庫(kù)蓄水、季節(jié)性洪水、修橋鋪路、資源(煤炭、石灰等)的大規(guī)模開采等眾多因素,有的剖面被植被嚴(yán)重覆蓋(如:紙廠溝-小屋基構(gòu)造剖面、石筍溝龍?zhí)督M地層、河西洞須一段地層),有的剖面大部分被淹沒于水下(大壩溝大安寨段地層,白廟子飛仙關(guān)一段下部地層),一定程度上影響了正常的野外教學(xué)秩序。因此,野外實(shí)習(xí)基地的面積及規(guī)模也在逐年減小,急需尋找新的實(shí)習(xí)剖面或者實(shí)習(xí)基地以滿足后續(xù)生源的需求。為了解決這種困境,各帶隊(duì)指導(dǎo)老師專門對(duì)北碚區(qū)天府鎮(zhèn)進(jìn)行了實(shí)地踏勘,開辟出了幾條新的野外教學(xué)剖面,如:文星場(chǎng)-張家坡剖面、司法所―視槽溝剖面、鷹耳巖剖面、老龍洞剖面等6條剖面,以保證后續(xù)生源的正常野外教學(xué)。
3.6 靈活有效的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)的成績(jī)?cè)u(píng)分既要體現(xiàn)出野外學(xué)習(xí)能力及動(dòng)手實(shí)踐能力,也要突出室內(nèi)圖件繪制、報(bào)告編寫的能力。因此,資源勘查工程專業(yè)的構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)為了統(tǒng)一評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),全面考查學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī),評(píng)分以圖件、文字報(bào)告為主,結(jié)合野外表現(xiàn)、學(xué)習(xí)態(tài)度及野外記錄本進(jìn)行綜合評(píng)定。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下:地層柱狀圖(10分)、平面地質(zhì)草圖(5分)、地形地質(zhì)圖及說明書(10分)、構(gòu)造橫剖面圖(10分)、構(gòu)造等值線圖及說明書(15分)、專題研究論文(10分)、野外表現(xiàn)及態(tài)度(20分)、文字綜合報(bào)告(20分)。先采用以上計(jì)分方法逐項(xiàng)進(jìn)行評(píng)分,然后累加起來,最后采用優(yōu)(86分及以上)、良(80分~85分)、中(70分~79分)、及格(60分~69分)、不及格(60分以下)五級(jí)記分制給出實(shí)習(xí)成績(jī)。
4 結(jié)語
《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》野外教學(xué)不同于課堂教學(xué),其具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。在實(shí)習(xí)基地選擇合適,野外教學(xué)資源及時(shí)更新,實(shí)習(xí)內(nèi)容相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,教學(xué)模式的大膽改革等條件下,學(xué)生可以在樂趣中探索大自然的奧秘而不是片面認(rèn)為地質(zhì)工作是枯燥無味的。通過以上的野外實(shí)習(xí)訓(xùn)練,學(xué)生基本能夠掌握每個(gè)實(shí)習(xí)觀察點(diǎn)的重點(diǎn)內(nèi)容,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到了鍛煉,學(xué)習(xí)氣氛更加活躍,這也極大提高了學(xué)生的野外團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,從而提高了《構(gòu)造地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)》的教學(xué)實(shí)習(xí)質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞:煤地質(zhì)學(xué);課程融合;知識(shí)體系;復(fù)合型人才
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)16-0171-03
一、引言
我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和資源環(huán)境壓力的增大促進(jìn)了地質(zhì)工作的快速發(fā)展,但是目前一線地質(zhì)人才嚴(yán)重不足,極大地制約了地質(zhì)工作的進(jìn)展,高等院校肩負(fù)著為國(guó)家培養(yǎng)高級(jí)專人才,發(fā)展科學(xué)技術(shù)文化和促進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)的重任,因此地質(zhì)工作的發(fā)展急需培養(yǎng)教學(xué)―科研―生產(chǎn)一體化型綜合地質(zhì)人才,以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要[1,2]。當(dāng)代社會(huì)學(xué)科交叉是推動(dòng)大學(xué)知識(shí)創(chuàng)新的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力,是培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的重要途徑,也是我國(guó)大學(xué)生順應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的必然選擇[3],眾多教育工作者從不同學(xué)科角度分析了多學(xué)科一體化的教學(xué)思想,選用多樣化的教學(xué)方法,應(yīng)用到人才培養(yǎng)過程中,在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的過程中取得了顯著成效[4-9]?!懊旱刭|(zhì)學(xué)”課程作為我校地質(zhì)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求對(duì)本課程體系結(jié)構(gòu)及教學(xué)內(nèi)容組織等各環(huán)節(jié)提出了更高的要求,因此本文以“煤地質(zhì)學(xué)”課程為例,探討多門課程相融合的教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力和解決問題的能力,對(duì)提升學(xué)生就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、《煤地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)中的主要內(nèi)容
煤是由古代植物死亡、堆積、埋藏、后期成巖及變質(zhì)作用后演化而來,這一過程有古植物、古氣候、古構(gòu)造與古地理等因素共同參與而成。因此《煤地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容主要包括五大方面(見圖1):(1)成煤作用過程,主要研究由植物轉(zhuǎn)變成煤的這一復(fù)雜的作用過程,以及不同成煤階段的特征、條件、影響因素及演化過程,理解煤的形成演變?cè)颍@是煤地質(zhì)學(xué)的重要理論組成部分。(2)煤的物理性質(zhì)及煤巖學(xué)特征,采用巖石學(xué)和化學(xué)研究方法及手段研究煤的宏微觀屬性,為煤炭資源的工業(yè)利用提供基礎(chǔ)。(3)成煤沉積體系的劃分,分析成煤盆地水動(dòng)力機(jī)制及不同成煤沉積體系演化對(duì)煤的物質(zhì)組成、煤層、煤系形成、分布的控制作用,是煤炭資源預(yù)測(cè)的理論依據(jù)。(4)聚煤盆地的形成與演化,其中起主導(dǎo)作用大地構(gòu)造因素是重點(diǎn)探討的內(nèi)容,包括聚煤盆地的特征及類型與大地構(gòu)造之間的關(guān)系,通過盆地構(gòu)造演化的分析預(yù)測(cè)煤層的賦存變化。(5)煤的聚積與分布規(guī)律,此部分內(nèi)容需要在區(qū)域地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上,借助煤盆地分析方法和原理,研究煤在特定地殼中的聚積和分布規(guī)律,為煤田地質(zhì)勘探提供理論指導(dǎo)[10]。
從《煤地質(zhì)學(xué)》五大塊教學(xué)內(nèi)容中可以看出,這門課程的講解與其他多門地質(zhì)課程緊密相關(guān),講解過程中需要有先修《古生物地史學(xué)》、《沉積巖石學(xué)》、《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》及《巖相古地理學(xué)》等課程的基礎(chǔ)理論與內(nèi)容。
三、先修基礎(chǔ)課程與后繼擴(kuò)展課程之間的關(guān)系
1.《煤地質(zhì)學(xué)》先修基礎(chǔ)課程?!睹旱刭|(zhì)學(xué)》課程在講授之前,要求學(xué)生要有一定的地學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),因此在課程開設(shè)之前,學(xué)生要先修《巖石學(xué)》課程,《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》、《巖相古地理》等基礎(chǔ)課程之后,《煤地質(zhì)學(xué)》課程才能順利開展?!睹旱刭|(zhì)學(xué)》課程是地質(zhì)專業(yè)高年級(jí)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,每一門先修的課程的學(xué)習(xí)都是《煤地質(zhì)學(xué)》課程內(nèi)容講解的基礎(chǔ)。
例如先修的《巖石學(xué)》課程要求掌握巖石學(xué)研究的基本方法和手段,在本課程的煤巖特征分析一章就借用了巖石學(xué)的研究方法,通過顯微鏡分析技術(shù),識(shí)別煤的微觀顯微組分特征,進(jìn)而可以判斷成煤的原始物質(zhì)來源。此時(shí)先修的《古生物地史學(xué)》已經(jīng)學(xué)習(xí)過各地史時(shí)期,古生物的種屬分類及繁盛程度,特別是古植物的種類及分布演化等知識(shí)為本課程的深入理解與分析提供幫助。在巖石學(xué)中沉積巖石學(xué)的內(nèi)容對(duì)《煤地質(zhì)學(xué)》課程中的成煤過程的講解具有很重要的作用。煤層頂?shù)装寰鶠槌练e巖層,煤層就是在一定的沉積環(huán)境中演化發(fā)展的。因此煤層和頂?shù)装鍘r層同樣經(jīng)受過各種各樣的沉積作用。但煤層作為有機(jī)物質(zhì)來源又與頂?shù)装宓臒o機(jī)物質(zhì)在沉積過程中表現(xiàn)出不同的屬性特征,煤的變質(zhì)作用就是鮮明的例子。含煤巖系在經(jīng)受相同的地質(zhì)作用過程中,煤經(jīng)受變質(zhì)作用轉(zhuǎn)變成變質(zhì)程度不同的煤級(jí),而其他無機(jī)巖組并沒有經(jīng)過變質(zhì)作用過程而轉(zhuǎn)變成變質(zhì)巖,這也表現(xiàn)出煤的特殊性。
先修的《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程要求掌握基本的構(gòu)造類型及在地質(zhì)體中的表現(xiàn)形式,在本課程的聚煤盆地一章就需要利用構(gòu)造地質(zhì)理論知識(shí)講解盆地在形成之前、演化過程中發(fā)生的構(gòu)造活動(dòng)對(duì)聚煤過程的控制作用,這類構(gòu)造稱為同沉積構(gòu)造[10],對(duì)煤層形態(tài)及厚度會(huì)產(chǎn)生重要的影響,特別是在斷層兩側(cè)煤巖層難以對(duì)接,因此斷層屬性的正確判斷對(duì)分析煤層的賦存環(huán)境及后期的正確開采具有重要意;而聚煤作用之后的構(gòu)造形跡會(huì)嚴(yán)重改造煤層的賦存狀態(tài),對(duì)煤層的后期開采產(chǎn)生一定的影響,因此后期構(gòu)造帶的查明有助于解釋煤層現(xiàn)今分布規(guī)律,可指導(dǎo)礦井實(shí)際生產(chǎn)問題。因此構(gòu)造地質(zhì)學(xué)理論知識(shí)在《煤地質(zhì)學(xué)》的學(xué)習(xí)過程中顯得尤為重要。
先修的《巖相古地理學(xué)》是研究古地理面貌的學(xué)科,通過沉積物及沉積結(jié)構(gòu)等特征,分析沉積體在形成與演化過程中的沉積環(huán)境變遷。而成煤作用過程中從泥炭沼澤的發(fā)育到聚煤盆地的演化,每一階段都離不開沉積環(huán)境的控制,因此《巖相古地理學(xué)》教學(xué)內(nèi)容可以幫助理解泥炭沼澤的演化與發(fā)展、泥炭的堆積理論以及含煤沉積環(huán)境類型及沉積體系等內(nèi)容,是解釋煤層富集規(guī)律的理論基礎(chǔ)。
2.《煤地質(zhì)學(xué)》后繼擴(kuò)展課程。《煤地質(zhì)學(xué)》課程在講授之后,有興趣和有需要的學(xué)生可以進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)與本課程相關(guān)的后繼專業(yè)課程,如《石油地質(zhì)學(xué)》、《煤成氣地質(zhì)學(xué)》、《煤化學(xué)》、《煤田地質(zhì)勘探方法》等。
后繼開設(shè)的《石油地質(zhì)學(xué)》是學(xué)習(xí)石油資源的成因、成藏與分布等相關(guān)理論知識(shí),其中成因問題分析石油的原始質(zhì)料以低等生物為主,而煤以高等植物為主,但二者的演化過程具有相似性,通過《煤地質(zhì)學(xué)》課程中學(xué)到的煤的成因演化階段,可以幫助理解石油資源的成因問題。
后繼開設(shè)的《煤成氣地質(zhì)學(xué)》、《煤化學(xué)》的學(xué)習(xí)均需要有一定的《煤地質(zhì)學(xué)》基礎(chǔ)知識(shí),其中學(xué)習(xí)的煤化作用講述了煤化躍變各階段均有大量氣體釋放出來,這正解釋了煤成氣的來源,其中有一部分氣體保存在煤層里面,也是就煤層氣,有一部分運(yùn)移出煤層就構(gòu)成了天然氣的組成部分。而《煤地質(zhì)學(xué)》課程介紹的煤中元素及煤的工藝性質(zhì)內(nèi)容也構(gòu)成了《煤化學(xué)》課程的基礎(chǔ)知識(shí),因此《煤地質(zhì)學(xué)》課程的學(xué)習(xí)為《煤成氣地質(zhì)學(xué)》、《煤化學(xué)》的課程開設(shè)鋪墊了良好的基礎(chǔ)知識(shí)。另外《煤田地質(zhì)勘探方法》是運(yùn)用各種技術(shù)手段分析、探測(cè)煤礦床,正確評(píng)價(jià)煤炭資源賦存條件,要想準(zhǔn)確地得出評(píng)價(jià)結(jié)果需要了解勘探區(qū)煤層的富集規(guī)律,因此《煤地質(zhì)學(xué)》課程中聚煤盆地演化特征及煤層富集規(guī)律等知識(shí)點(diǎn)在煤田地質(zhì)勘探內(nèi)容中得到了應(yīng)用。
四、多門課程相融合的教學(xué)手段
現(xiàn)代社會(huì)需要全面發(fā)展的人才,要具有扎實(shí)的基礎(chǔ),寬闊的知識(shí)面、較強(qiáng)的知識(shí)運(yùn)用能力,以及全面的綜合素質(zhì)和科學(xué)創(chuàng)新精神,因此在高校學(xué)科發(fā)展過程中需要轉(zhuǎn)變思想觀念,樹立多學(xué)科交叉融合的教學(xué)理念是今后發(fā)展的必然趨勢(shì),而《煤地質(zhì)學(xué)》作為地質(zhì)專業(yè)高年級(jí)的基礎(chǔ)課,采取以《煤地質(zhì)學(xué)》為核心的多門課程相融合的教學(xué)手段,是培養(yǎng)高素質(zhì)、強(qiáng)能力的復(fù)合型地質(zhì)人才的前提條件。該體系具有以下方面的特點(diǎn)(見圖2)。
1.多門課程基礎(chǔ)知識(shí)的相互滲透與融合,以《煤地質(zhì)學(xué)》為核心,先修的基礎(chǔ)課程要求學(xué)生要具有良好的基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)將先修課程的部分內(nèi)容融入到《煤地質(zhì)學(xué)》課的講解過程中,真正體會(huì)到理論知識(shí)的活學(xué)活用。
2.多門學(xué)科研究方法的有機(jī)結(jié)合,煤作為一種特殊的沉積礦產(chǎn),與普通沉積巖有共性特征;煤作為有機(jī)能源之一,與其他有機(jī)能源具有相似成因方式,因此《煤地質(zhì)學(xué)》課程中涉及到的研究方法與《沉積巖石學(xué)》、《煤層氣地質(zhì)學(xué)》、《石油地質(zhì)學(xué)》等交叉課程可以很好地進(jìn)行結(jié)合。
3.復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。“煤地質(zhì)學(xué)”課程是我校地質(zhì)相關(guān)專業(yè)高年級(jí)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是為各煤礦企業(yè)單位、煤田地質(zhì)局等與之相關(guān)的生產(chǎn)或科研單位培養(yǎng)復(fù)合型地質(zhì)人才的基礎(chǔ)課,因此本課程是以復(fù)合型人才的培養(yǎng)為目標(biāo),緊緊圍繞“煤地質(zhì)學(xué)”課程內(nèi)容貫穿多門地質(zhì)學(xué)課程的理論方法與實(shí)踐應(yīng)用,要求學(xué)生不僅要掌握課本上的知識(shí)點(diǎn),還要有敏銳的觀察能力和扎實(shí)的動(dòng)手操作能力,在工程實(shí)踐中能夠靈活運(yùn)用所學(xué)完成任務(wù)。
五、結(jié)語
“煤地質(zhì)學(xué)”課程是我校資源勘查工程專業(yè)高年級(jí)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是為各煤礦企業(yè)單位、煤田地質(zhì)局等與之相關(guān)的生產(chǎn)或科研單位培養(yǎng)復(fù)合型地質(zhì)人才的基礎(chǔ)課,本課程開設(shè)之前需要學(xué)生掌握一定的地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí),本課程講述的煤田地質(zhì)理論和方法在煤炭資源勘探和開采過程中可以得出實(shí)踐的檢驗(yàn),因此本文圍繞“煤地質(zhì)學(xué)”課程主要內(nèi)容闡述了與先修基礎(chǔ)課程,如沉積巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、巖相古地理學(xué)等內(nèi)容的有機(jī)融合,同時(shí)關(guān)聯(lián)與“煤地質(zhì)學(xué)”相關(guān)的擴(kuò)展課程,如煤化學(xué)、煤成氣地質(zhì)學(xué)、油氣地質(zhì)學(xué)、煤田勘探方法等,拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)思路和興趣,實(shí)踐了本課程的理論應(yīng)用。
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關(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂;構(gòu)造地質(zhì);課程教學(xué)
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)40-0263-02
翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新的教學(xué)模式正在各類學(xué)校推廣,即教師創(chuàng)建教學(xué)視頻及提供相關(guān)學(xué)習(xí)資料,學(xué)生課外觀看視頻及學(xué)習(xí)相關(guān)資料,課堂上學(xué)生在教師引導(dǎo)下開展討論或完成相應(yīng)作業(yè),課后答疑[1]。
前人對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的研究和實(shí)踐大部分都是在公共基礎(chǔ)課上,很少有人將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于專業(yè)課中,更沒有人應(yīng)用于構(gòu)造地質(zhì)。專業(yè)課和公共課有很多的不同點(diǎn),公共課主要是提高學(xué)生的科學(xué)文化素質(zhì),為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)打下良好基礎(chǔ);而專業(yè)課則是讓學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí),突出專業(yè)技能的培養(yǎng)[2],兩者的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)及教學(xué)方法都不相同。翻轉(zhuǎn)課堂這種新的教學(xué)模式是否適用于高職專業(yè)課構(gòu)造地質(zhì),是本文的研究方向。構(gòu)造地質(zhì)是地質(zhì)類相關(guān)專業(yè)學(xué)生的一門必修課。教學(xué)的主要目標(biāo)是學(xué)生能認(rèn)識(shí)、分析各類地質(zhì)現(xiàn)象及地質(zhì)構(gòu)造,培養(yǎng)其在地質(zhì)工作中收集地質(zhì)資料、解決地質(zhì)構(gòu)造問題的能力。學(xué)好構(gòu)造地質(zhì)課程需具有三維時(shí)空概念,它不僅需理解其主要地質(zhì)術(shù)語名詞,而且需通過地表地質(zhì)現(xiàn)象建立地下巖土體空間分布概念,有時(shí)還需要像三維動(dòng)畫片倒放映那樣進(jìn)行反演,分析其地質(zhì)形成過程;在思維上時(shí)常需要在平面上與空間上進(jìn)行轉(zhuǎn)換。所以,構(gòu)造地質(zhì)課程是學(xué)生感覺很難懂的一門專業(yè)課。
一、構(gòu)造地質(zhì)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
與傳統(tǒng)課堂相比較,翻轉(zhuǎn)課堂就是把教師講授傳遞知識(shí)的過程前置,通過課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)完成,課堂上主要進(jìn)行知識(shí)內(nèi)化理解;這樣把課堂上的時(shí)間運(yùn)用于重新進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的創(chuàng)新與翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是要有符合教學(xué)目標(biāo)的任務(wù)單、有通過整合的在學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中需要的教學(xué)視頻及資源、有可操作性的課堂教學(xué)設(shè)計(jì),為學(xué)生課前的自主學(xué)習(xí)和課上的協(xié)作學(xué)習(xí)提供幫助。
1.設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)單。學(xué)習(xí)任務(wù)單是完成本次教學(xué)活動(dòng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)明細(xì)化,是教師對(duì)本次教學(xué)的總體安排,學(xué)習(xí)任務(wù)單中通常包括:教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)、學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)明示,完成本次教學(xué)在課前應(yīng)學(xué)習(xí)的教學(xué)資料(包括視頻、文檔資料、課外資料);根據(jù)所學(xué)內(nèi)容布置適當(dāng)?shù)乃伎季毩?xí)題目,這樣有利于學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)、檢測(cè)自學(xué)效果。學(xué)習(xí)任務(wù)單引導(dǎo)學(xué)生完成課前自學(xué),提前思考一些問題,有利于課堂協(xié)作學(xué)習(xí)與討論。
2.設(shè)計(jì)與開發(fā)教學(xué)視頻及資料。教學(xué)視頻設(shè)計(jì)要確保傳達(dá)的教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)確、易懂。在視頻中,教師通過適當(dāng)?shù)闹v解方式(包括語速、語氣、肢體語言、停頓、重復(fù)、自問自答等),配合三維動(dòng)畫、圖片、現(xiàn)場(chǎng)錄像、PPT及現(xiàn)場(chǎng)演示等,給學(xué)生自學(xué)提供足夠的理解與指導(dǎo),通過提問、布置任務(wù)等引導(dǎo)學(xué)生思考。視頻設(shè)計(jì)需簡(jiǎn)潔,要有利于吸引學(xué)生注意力,方便其理解教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)視頻開發(fā)有多種方式:一是通過專業(yè)攝像設(shè)備錄制教師在教室或攝制室講課的全過程;錄制教師在實(shí)訓(xùn)室講解地質(zhì)構(gòu)造模型;錄制野外典型構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象識(shí)別。二是使用課件制作軟件開發(fā)教學(xué)課件。室內(nèi)錄制教學(xué)視頻可使用家用攝像機(jī)或像素高的手機(jī)拍攝,教師以A4紙代替黑板,利用紙筆通過書寫文字、繪制圖形,解剖分析地質(zhì)現(xiàn)象來傳授課程教學(xué)內(nèi)容;這種視頻錄制方法雖說簡(jiǎn)單,但并不影響專業(yè)知識(shí)的傳授,反倒貼近生活,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的親近感。學(xué)習(xí)資料的收集與開發(fā)是為完成學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)準(zhǔn)備的,對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生或者興趣高的學(xué)生,提供一些相關(guān)的工程實(shí)例資料、專業(yè)書籍、專業(yè)網(wǎng)站、專業(yè)講座、專業(yè)視頻等資源供其選擇學(xué)習(xí)。
3.課堂教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。翻轉(zhuǎn)課堂“翻轉(zhuǎn)”了教與學(xué)的時(shí)間和空間,教師課上講授的內(nèi)容前置到課前完成,課堂教學(xué)活動(dòng)承擔(dān)知識(shí)內(nèi)化及理解思考的任務(wù)。將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)和以探究為導(dǎo)向的小組學(xué)習(xí)結(jié)合起來,結(jié)合學(xué)習(xí)任務(wù)單上的教學(xué)目標(biāo),課堂教學(xué)設(shè)計(jì)通過目標(biāo)導(dǎo)向和問題探究的方式在教學(xué)中幫助學(xué)生深入理解、牢固掌握教學(xué)內(nèi)容?,F(xiàn)在年輕學(xué)生普遍對(duì)游戲感興趣,如果教學(xué)內(nèi)容適合設(shè)計(jì)教學(xué)游戲時(shí),可以在教學(xué)活動(dòng)中設(shè)計(jì)教學(xué)游戲環(huán)節(jié)。通過教學(xué)游戲來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、積極性、參與感,在學(xué)習(xí)中游戲,在游戲中學(xué)習(xí)。在課堂教學(xué)活動(dòng)中的活動(dòng)分組也要設(shè)計(jì),學(xué)生座位的選擇大部分時(shí)間是隨意的,要形成有效的討論學(xué)習(xí)小組,小組成員間興趣特長(zhǎng)、學(xué)習(xí)主動(dòng)性、學(xué)習(xí)積極性、包括性格等進(jìn)行搭配;每個(gè)學(xué)習(xí)小組推選一名學(xué),在小組討論中起到組織、督促、引導(dǎo)作用,同時(shí)歸納小組學(xué)習(xí)成果,上報(bào)學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)的問題或個(gè)別學(xué)生的學(xué)習(xí)問題,確保課堂小組討論活動(dòng)或游戲項(xiàng)目能夠順利完成。
4.個(gè)別化輔導(dǎo)。在課堂討論學(xué)習(xí)過程中或者前置學(xué)習(xí)后,個(gè)別化輔導(dǎo)是不可或缺的。學(xué)生自學(xué)教學(xué)內(nèi)容(視頻、資料)之后或在課堂小組討論過程中,可能會(huì)遇到一些學(xué)習(xí)難題,也可能出現(xiàn)理解上的偏差,教師可以參與小組討論發(fā)現(xiàn)一些問題,或者教師針對(duì)小組討論匯報(bào)提出的一些問題在課堂教學(xué)活動(dòng)中作個(gè)別化輔導(dǎo)。教師也可以對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)一步探索性自學(xué)進(jìn)行有針對(duì)性的個(gè)別化輔導(dǎo)。
二、構(gòu)造地質(zhì)翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用
1.課下部分――教學(xué)視頻與課程管理平臺(tái)。對(duì)于構(gòu)造地質(zhì)翻轉(zhuǎn)課堂而言,網(wǎng)絡(luò)上未發(fā)現(xiàn)適用的教學(xué)視頻。因此,設(shè)計(jì)開發(fā)教學(xué)視頻是翻轉(zhuǎn)課堂在構(gòu)造地質(zhì)課程應(yīng)用中的首要任務(wù)。教學(xué)視頻通過在教學(xué)過程中錄制,補(bǔ)充野外地質(zhì)現(xiàn)象視頻、構(gòu)造地質(zhì)模型演示視頻、三維動(dòng)畫視頻開發(fā),把這些作為視頻素材制作成教學(xué)視頻??梢詰?yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂的視頻制作軟件,主要包括錄屏類軟件與基于PPT的軟件。校內(nèi)已用的課程中心可作為翻轉(zhuǎn)課堂課下學(xué)習(xí)的課程教學(xué)管理平臺(tái)。把教學(xué)視頻與課程中心(課程管理平臺(tái))相結(jié)合,利用課程中心的學(xué)習(xí)效果測(cè)試功能,有助于學(xué)生自主檢測(cè)學(xué)習(xí)效果;利用教學(xué)管理與跟蹤統(tǒng)計(jì)等功能讓教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)段、時(shí)長(zhǎng)及自我檢測(cè)情況,實(shí)現(xiàn)課下學(xué)習(xí)情況的管理。
2.課上部分――PBL與協(xié)作學(xué)習(xí)。經(jīng)探索,在構(gòu)造地質(zhì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中,可以用基于問題的教學(xué)(PBL)以及協(xié)作學(xué)習(xí)模式組織教學(xué)活動(dòng)。PBL是在教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)中,教師結(jié)合實(shí)際工程把學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置到其中,提出一些需要解決的問題,針對(duì)特定情境下的問題,引導(dǎo)學(xué)生以解決實(shí)際工程問題為中心,通過對(duì)教學(xué)視頻的學(xué)習(xí)和對(duì)提供的學(xué)習(xí)資源的積極應(yīng)用,通過小組協(xié)作討論共同解決真實(shí)性問題。如在學(xué)習(xí)褶皺的工程意義時(shí),提出水利工程隧洞需要通過時(shí),可能遇到滲漏問題、洞頂洞壁穩(wěn)定問題,我們?nèi)绾尾扇〈胧?課堂設(shè)置物體發(fā)生彎曲的場(chǎng)景,提示從褶皺軸部巖土體性質(zhì)、彎曲特性、構(gòu)造特征、水工隧洞要求等方面進(jìn)行討論,提出一些解決方案。同樣,理解斷層對(duì)工程的影響可以結(jié)合汶川、雅安等地震形成的地質(zhì)現(xiàn)象來討論分析。
3.考核部分――定量與定性相結(jié)合。實(shí)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法后,構(gòu)造地質(zhì)課程的考核以小組課堂教學(xué)過程中的綜合表現(xiàn)(包括討論情況、匯報(bào)情況、完成任務(wù)情況、游戲參與情況等)考核為主,加入個(gè)人學(xué)習(xí)表現(xiàn)(主要是課程中心上統(tǒng)計(jì)的教學(xué)視頻觀看時(shí)長(zhǎng)及自我檢測(cè)次數(shù)和完成情況、自主完成學(xué)習(xí)情況、課上專題活動(dòng)參與積極性等),其學(xué)習(xí)成績(jī)組成比例如下:前置學(xué)習(xí)的積極性(視頻觀看時(shí)段與時(shí)長(zhǎng))與任務(wù)完成情況(檢測(cè)次數(shù)與成績(jī)、布置任務(wù)完成情況),占40%;在課堂教學(xué)活動(dòng)中表現(xiàn)的活躍程度,占20%;課堂教學(xué)活動(dòng)成果展示過程中的表現(xiàn),占20%;小組的綜合報(bào)告,占20%。
三、構(gòu)造地質(zhì)翻轉(zhuǎn)課堂模式下的教學(xué)成效
1.采取個(gè)性化有針對(duì)性的探討式輔導(dǎo),學(xué)生的學(xué)習(xí)能力明顯提高。翻轉(zhuǎn)課堂注重課堂教學(xué)過程中學(xué)生的思考與討論,教師在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí),考慮了教學(xué)任務(wù)的工程仿真性及課堂教學(xué)的可操作性,而學(xué)生在課上、課下獲得教師的個(gè)性化輔導(dǎo),能力迅速提升。與傳統(tǒng)課堂模式教學(xué)相比,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性及學(xué)習(xí)潛力能得到激發(fā)。構(gòu)造地質(zhì)課程教學(xué)通過與傳統(tǒng)教學(xué)法對(duì)比,實(shí)行翻轉(zhuǎn)課堂后,地質(zhì)1431班的同學(xué)們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到提高,學(xué)習(xí)潛力及學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā),對(duì)知識(shí)的掌握從原來的老師勾重點(diǎn),學(xué)生死記硬背,單純文字記憶轉(zhuǎn)化為理解記憶與模擬應(yīng)用,學(xué)習(xí)效果明顯提高,前半期與后半期成績(jī)對(duì)比,成績(jī)優(yōu)秀學(xué)生比例大幅提高;不及格人數(shù)下降。
2.翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)習(xí)時(shí)空更靈活。翻轉(zhuǎn)課堂視頻學(xué)習(xí)及資料放在網(wǎng)上,學(xué)生可以自主安排自己的時(shí)間在網(wǎng)上學(xué)習(xí)。通過校園網(wǎng)在課程中心觀看教學(xué)視頻、查看提供的教學(xué)資料,在網(wǎng)上自行收集相關(guān)資料,網(wǎng)上自主檢測(cè)學(xué)習(xí)效果;對(duì)于個(gè)別不易理解的問題或難完成的任務(wù),可以查閱師生在線交流中教師提出的解決思路。翻轉(zhuǎn)課堂的靈活性讓學(xué)生能自主安排學(xué)習(xí)時(shí)間,學(xué)有余力的學(xué)生可以進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)。
四、結(jié)論
作為一種新的教學(xué)模式,翻轉(zhuǎn)課堂在專業(yè)課中的實(shí)踐處在探索階段,還將面臨教師信息技術(shù)手段掌握程度、教師教學(xué)改革的動(dòng)力、學(xué)生素養(yǎng)、現(xiàn)代信息技術(shù)軟硬件普及程度和教學(xué)評(píng)價(jià)體系等方面的挑戰(zhàn)。翻轉(zhuǎn)課堂在構(gòu)造地質(zhì)教學(xué)中的應(yīng)用可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,可以提高學(xué)習(xí)效率,還能夠針對(duì)各個(gè)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)水平實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí),最重要的是可以把構(gòu)造地質(zhì)的三維想象通過動(dòng)畫展示出來。因此,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用構(gòu)造地質(zhì)課程教學(xué)是可行的、有效的,值得其他專業(yè)課程借鑒。
參考文獻(xiàn):
想認(rèn)識(shí)地球的脾氣,得了解一下與研究地球相關(guān)的專業(yè)。下面我們簡(jiǎn)單介紹三個(gè)。
地質(zhì)學(xué)
生活在“地球”上,可以說人類與地球休戚相關(guān)。那么,地球內(nèi)部啥樣?為什么會(huì)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害呢……地質(zhì)學(xué)告訴我們答案。地質(zhì)學(xué)是一門研究關(guān)于地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史等知識(shí)體系的綜合性學(xué)科。作為一級(jí)學(xué)科地質(zhì)學(xué),其主要的分支二級(jí)學(xué)科有:礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、古生物和地層學(xué)。
地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象是龐大的地球及地球悠遠(yuǎn)的歷史,決定了這門學(xué)科具有特殊的復(fù)雜性。地質(zhì)學(xué)是提高人類認(rèn)識(shí)自然,增進(jìn)與環(huán)境的協(xié)調(diào)和求得環(huán)境改善的科學(xué)。它是在不同學(xué)派、不同觀點(diǎn)的爭(zhēng)論中形成和發(fā)展起來的。地球表層的生物和人類的大量活動(dòng),都與地質(zhì)條件相關(guān)。
地質(zhì)學(xué)與人類的關(guān)系不僅僅在于資源的取用,還和人類生存、生活環(huán)境的諸多方面直接相關(guān)?,F(xiàn)在,地質(zhì)學(xué)已成為人類社會(huì)所普遍需要的科學(xué)。
培養(yǎng)目標(biāo)——培養(yǎng)具備地質(zhì)學(xué)基本理論、基本知識(shí)、基本技能和相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),具有較好科學(xué)素養(yǎng)及初步研究、教學(xué)和管理能力的高級(jí)專門人才。
主要課程——地質(zhì)學(xué)、結(jié)晶礦物學(xué)、古生物學(xué)、地史學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、礦床學(xué)、地球物理及勘探方法、地球化學(xué)、遙感技術(shù)等。學(xué)校一般會(huì)安排很多野外地質(zhì)學(xué)習(xí)或區(qū)域地質(zhì)測(cè)量實(shí)習(xí)。
由于地質(zhì)學(xué)的發(fā)展和社會(huì)的發(fā)展互相支持、互相依賴,因此對(duì)地質(zhì)學(xué)從史學(xué)、哲學(xué)和社會(huì)學(xué)的角度進(jìn)行交叉研究所取得的進(jìn)展,也將孕育新的學(xué)科。
該專業(yè)畢業(yè)生可以在地質(zhì)、地震、冶金、煤炭、建材、化工、水電、城建、核能、海洋科學(xué)、材料科學(xué)等有關(guān)研究單位、高等院校和生產(chǎn)部門從事基礎(chǔ)理論及應(yīng)用研究、教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)際工作。如今,與環(huán)境相關(guān)的行業(yè)內(nèi)如石油天然氣開采與利用、水污染治理、國(guó)土資源評(píng)價(jià)等也提供了大量的就業(yè)機(jī)會(huì)。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)在有十幾所大學(xué)設(shè)置了這個(gè)專業(yè)。較知名的綜合性大學(xué)主要有:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、北京大學(xué)、南京大學(xué)、浙江大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中山大學(xué)、吉林大學(xué)、西北大學(xué)、蘭州大學(xué)等。此外,還有成都理工大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)等一些專業(yè)性院校。
專家提醒,由于人類社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,建議有志報(bào)考該專業(yè)的學(xué)生將重點(diǎn)集中在環(huán)境方向。
地理信息科學(xué)
2012年教育部最新本科專業(yè)將地理信息系統(tǒng)改名為地理信息科學(xué)。它主要培養(yǎng)的是具備地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)基本知識(shí)、基本技能的高級(jí)專門人才。
地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)地支持下,對(duì)整個(gè)或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。它的處理、管理的對(duì)象是多種地理空間實(shí)體數(shù)據(jù)及其關(guān)系,包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等,用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程,解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題。其實(shí),說得直白一點(diǎn),這個(gè)專業(yè)就是一個(gè)地球的“會(huì)計(jì)”——搜集整理各種地球資料數(shù)據(jù)。因?yàn)橐八鸭瘮?shù)據(jù)”,所以它與測(cè)繪學(xué)和地理學(xué)專業(yè)有密切關(guān)系。自然地理學(xué)、人文地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)原理、地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用等就都是必修課程啦。但是,該專業(yè)學(xué)生要做好常常在室外甚至野外工作的準(zhǔn)備。
其主干學(xué)科有地理學(xué)、地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù),主要課程包括自然地理學(xué)、人文地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)原理、地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用等。
近年來,此專業(yè)畢業(yè)生在國(guó)際人才市場(chǎng)上屬于熱門人選,美國(guó)勞工部更是將地球空間信息科學(xué)、納米技術(shù)和生物技術(shù)并稱為未來最有發(fā)展?jié)摿Φ娜蠹夹g(shù)。畢業(yè)生可在國(guó)土管理、城市管理、規(guī)劃管理、交通、農(nóng)業(yè)、電力、電信、環(huán)保、國(guó)防、軍事、公安等部門及有關(guān)科研單位從事信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)建立、維護(hù)管理和信息處理分析工作。而擁有良好的計(jì)算機(jī)技術(shù)也使此專業(yè)畢業(yè)生有更多選擇。
國(guó)內(nèi)開設(shè)該專業(yè)的高校比較好的有:武漢大學(xué)、北京大學(xué)、南京師范大學(xué)、南京大學(xué)、華東師范大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)等。
地球物理學(xué)
你是否聽過地球上的六大板塊呢?汶川大地震是怎么造成的?地震怎么會(huì)有如此巨大的能量……
如果你對(duì)這些感興趣,不妨學(xué)習(xí)一下地球物理學(xué)。它是研究廣泛系列的地質(zhì)現(xiàn)象,主要研究對(duì)象是人類生息的地球及其周圍空間。具體地,是運(yùn)用物理學(xué)的原理和方法,先進(jìn)的電子和信息技術(shù)、地基監(jiān)測(cè)和空間探測(cè)技術(shù)等手段對(duì)各種地球物理場(chǎng)進(jìn)行觀測(cè),探索地球內(nèi)部奧秘,發(fā)現(xiàn)地球內(nèi)部的各種物理過程并揭示其規(guī)律,研究與其相關(guān)的各種自然現(xiàn)象及其變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上為優(yōu)化和改善人類生存環(huán)境,為預(yù)防及減輕自然災(zāi)害,為探測(cè)和開發(fā)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中急需的能源及資源提供新理論、新方法和新技術(shù),也為人類的太空活動(dòng)提供空間環(huán)境保證。
由于其學(xué)習(xí)內(nèi)容非常廣泛,地球本體、地球動(dòng)力、機(jī)制、環(huán)境與災(zāi)害預(yù)報(bào)、地球大氣、地磁與高空物理、近地空間環(huán)境、高層大氣……甚至整個(gè)太陽系的物理現(xiàn)象都是它的研究對(duì)象,所以在實(shí)際學(xué)習(xí)中,還會(huì)安排一定時(shí)間的野外地質(zhì)實(shí)習(xí),因此,堅(jiān)韌不拔的耐力和相當(dāng)?shù)膭?wù)實(shí)精神是對(duì)想學(xué)者必不可少的要求。
北京大學(xué)地球物理學(xué)專業(yè)創(chuàng)建于1956年,在全國(guó)同類專業(yè)中歷史最悠久,師資力量雄厚,并與國(guó)外著名大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)有著密切的聯(lián)系及良好的合作關(guān)系。
資源勘查工程專業(yè)課程
資源勘查工程專業(yè)課程主要有地質(zhì)資源與地質(zhì)工程、普通地質(zhì)學(xué)、結(jié)晶礦物學(xué)、晶體光學(xué)、礦產(chǎn)勘查學(xué)、礦物巖石學(xué)、古生物地層學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、礦床學(xué)、能源地質(zhì)學(xué)、應(yīng)用地球物理等。
資源勘查工程專業(yè)就業(yè)前景
本專業(yè)的就業(yè)前景不錯(cuò),學(xué)生可從事勘查技術(shù)與工程領(lǐng)域的工程勘察、資源勘查等方面的科研、教學(xué)、技術(shù)開發(fā)和管理工作。
作為中國(guó)近幾年來發(fā)展的中心和重點(diǎn)在工業(yè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)是一直處于人才短缺的狀態(tài),而礦產(chǎn)勘查學(xué)和礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)正好符合了這種發(fā)展趨勢(shì),也是我國(guó)目前大力培養(yǎng)這一方面人才的大好時(shí)機(jī),所以資源勘察工程相對(duì)來說,在就業(yè)方面,能夠有比較好的前途,但是由于我國(guó)資源勘查工程專業(yè)的資歷比較淺。所以在學(xué)術(shù)研究和學(xué)生資源上都比較占有優(yōu)勢(shì),各個(gè)院校都致力于能夠培養(yǎng)資源勘查工程專業(yè)的學(xué)術(shù)型人才和技術(shù)型人才。
本專業(yè)就業(yè)面較窄,畢業(yè)生可在科研機(jī)構(gòu)、高等學(xué)?;蚣夹g(shù)和行政部門從事勘查技術(shù)與工程領(lǐng)域的工程勘察、資源勘查等方面的科研、教學(xué)、技術(shù)開發(fā)和管理工作。
資源勘查工程專業(yè)培養(yǎng)具備地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí),掌握地質(zhì)調(diào)查與勘探的室內(nèi)、外工作方法,具有對(duì)礦床地質(zhì)、礦床分布規(guī)律等綜合分析和研究的初步能力,能在資源勘查、開發(fā)(開采)與管理等領(lǐng)域從事固體、液體、氣體礦產(chǎn)資源勘查、評(píng)價(jià)和管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。
培養(yǎng)要求
關(guān)鍵詞:普通地質(zhì)學(xué);野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)08-0099-03
《普通地質(zhì)學(xué)》課程是各高校地質(zhì)類專業(yè)大學(xué)一年級(jí)所面對(duì)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,作為與其配套的野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)課程,不僅是一門必修課程,而且因其很強(qiáng)的實(shí)踐性和授課對(duì)象的普遍性而受到高校和大學(xué)生的普遍重視。南京大學(xué)《普通地質(zhì)學(xué)》野外教學(xué)實(shí)習(xí)課程更是面向地學(xué)類所有專業(yè),包括地質(zhì)學(xué)、礦物巖石礦床學(xué)、地球化學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)以及地理學(xué)等,每年有近300名學(xué)生參加,學(xué)校投入30多人次的師資,在南京湖山地區(qū)、六合方山、蘇州、宜興和連云港等地,根據(jù)不同專業(yè)的要求,進(jìn)行為期1~3周的野外實(shí)習(xí)。作為大學(xué)一年級(jí)的新生,第一次用專業(yè)的角度去觀察野外巖石露頭,他們對(duì)體驗(yàn)地質(zhì)工作的方法和過程充滿了好奇。因此,野外教學(xué)質(zhì)量的高低不僅關(guān)系到學(xué)生能否在野外復(fù)習(xí)和鞏固課堂學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí),更直接影響了學(xué)生能否獲得更高的興趣進(jìn)一步學(xué)習(xí)地質(zhì)學(xué)專業(yè)知識(shí),以及他們將來的就業(yè)取向。根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》,南京大學(xué)創(chuàng)新性地提出了“三三制”培養(yǎng)方案。為了讓學(xué)生打下寬廣的基礎(chǔ),得到全面發(fā)展和拓寬就業(yè)渠道,該方案將大學(xué)一年級(jí)作為“通識(shí)教育”階段,要求在一年級(jí)的教學(xué)中給學(xué)生提供更寬廣的平臺(tái)、更豐富的專業(yè)信息和更自由的選擇空間。這一方案的提出和實(shí)施,正在引發(fā)一些列相關(guān)的教學(xué)改革,包括專業(yè)、課程設(shè)置的調(diào)整,培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變等。《普通地質(zhì)學(xué)》及野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)課程作為一年級(jí)專業(yè)基礎(chǔ)課,在課程改革中首當(dāng)其沖。如何結(jié)合地質(zhì)學(xué)專業(yè)的特點(diǎn),調(diào)整教學(xué)思路和教學(xué)方法,是適應(yīng)和配合新的教學(xué)改革方案及其成功與否的關(guān)鍵。本文將根據(jù)作者近年來在《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)中的體會(huì),分析在教改新形勢(shì)下該課程教學(xué)所面臨的新情況、新挑戰(zhàn)和新機(jī)遇,提出如何提高野外教學(xué)質(zhì)量的幾點(diǎn)思考,以供與同行進(jìn)行交流與探討。
一、新教改帶來的主要變化
1.適應(yīng)社會(huì)需求,適合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)模式。在以往的教育模式中,大學(xué)和教師的職責(zé)和目標(biāo)是給學(xué)生傳授好專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。然而,隨著時(shí)代的發(fā)展,全面型和創(chuàng)新型人才越來越為社會(huì)所需要。從高校走向社會(huì)的畢業(yè)生不僅需要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ),更需要有寬廣的知識(shí)面,很強(qiáng)的學(xué)習(xí)和融會(huì)貫通能力。這需要在教學(xué)中利用啟發(fā)式教育,不僅教會(huì)學(xué)生基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí),更要教會(huì)他們?nèi)绾稳ニ伎?,讓學(xué)生知道自己需要什么樣的知識(shí),朝哪個(gè)方向發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和分析問題、解決問題的能力。在新的教學(xué)模式中,突出以學(xué)生為本,遵循教育與人才成長(zhǎng)規(guī)律,走適合學(xué)生發(fā)展的道路。在教學(xué)和人才培養(yǎng)中,要充分考慮到學(xué)生的感受,不是給他們帶來煩惱和壓力,而是讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)知識(shí),在快樂中成長(zhǎng)。只有這樣,才能培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣,調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,挖掘?qū)W生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的潛力。
2.調(diào)整課程設(shè)置以增加通識(shí)教育階段專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。南京大學(xué)此次“三三制”教學(xué)改革的特點(diǎn)之一是將課程選擇、專業(yè)選擇和發(fā)展路徑選擇的權(quán)利交給學(xué)生。為此,一些公共課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程主要集中安排在一年級(jí)通識(shí)教育階段。以往在大學(xué)一年級(jí)只有《普通地質(zhì)學(xué)》一門專業(yè)課,在新教改方案執(zhí)行以后,《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》也放到了一年級(jí)進(jìn)行。這一變化,一方面能夠使學(xué)生在一年級(jí)結(jié)束后對(duì)自己的專業(yè)進(jìn)行再次選擇前,對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)有更深入的了解,可以進(jìn)一步培養(yǎng)一年級(jí)學(xué)生對(duì)專業(yè)的興趣;另一方面,《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程的基礎(chǔ)理論也是《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中必須的專業(yè)知識(shí),這有助于學(xué)生在野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中更加深刻地理解有關(guān)地質(zhì)概念,增加野外教學(xué)的效果。
二、適應(yīng)教改形勢(shì),提高野外教學(xué)質(zhì)量
新的教學(xué)改革,引發(fā)了大學(xué)教育在培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)模式、課程與專業(yè)設(shè)置等各方面的改變,給專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)工作帶來了新的挑戰(zhàn),但同時(shí)也提供了新的機(jī)遇。作為地質(zhì)類專業(yè)大學(xué)一年級(jí)通識(shí)教育階段的公修、必修課程的《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),有效地提高野外教學(xué)的質(zhì)量,既要讓學(xué)生復(fù)習(xí)、鞏固《普通地質(zhì)學(xué)》課程中學(xué)習(xí)到的基本概念,領(lǐng)會(huì)和掌握野外地質(zhì)工作的基本方法,更要在野外體驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣,引領(lǐng)他們?cè)趭蕵分辛私獾厍?,理解地球,并探索地球,為?guó)家培養(yǎng)未來的地質(zhì)人才。
1.改進(jìn)教學(xué)方式和方法,提高學(xué)生的好奇心。要提高學(xué)生的求知欲,讓他們對(duì)教學(xué)內(nèi)容感到好奇,就必須改變灌輸式、傳輸式的教學(xué)方式,讓學(xué)生在教學(xué)中從新獲得主動(dòng)權(quán)。這包括兩層含義:一方面,學(xué)生在野外從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變到主動(dòng)獲取訊息。這需要一個(gè)過程,學(xué)生往往一開始對(duì)野外現(xiàn)象沒有專業(yè)的認(rèn)知能力,需要教師帶到地質(zhì)露頭,在聽教師的講解中獲得信息。隨著對(duì)野外工作方法的熟悉和掌握,學(xué)生應(yīng)在教與學(xué)的過程中占據(jù)主動(dòng)地位,思考接下來教師將要講解的內(nèi)容,帶著好奇的心態(tài)去接受教師傳授的信息。這需要教師充分利用學(xué)生已經(jīng)掌握的專業(yè)知識(shí),先介紹當(dāng)前露頭所觀察到的現(xiàn)象,然后根據(jù)地層新老過度關(guān)系、構(gòu)造接觸關(guān)系等,推測(cè)路線前方可能出現(xiàn)的地質(zhì)現(xiàn)象,然后鼓勵(lì)學(xué)生到下一個(gè)觀察點(diǎn)去驗(yàn)證。當(dāng)觀察與推測(cè)一致時(shí),如何將不同觀察點(diǎn)看到的地質(zhì)現(xiàn)象聯(lián)系起來,講述實(shí)習(xí)地的地質(zhì)概況以及地質(zhì)構(gòu)造演化。如果所觀察到的現(xiàn)象與推測(cè)的不同,則要利用所學(xué)的知識(shí)解釋原因。應(yīng)該注意的是,在教學(xué)中,需要給學(xué)生留有足夠的想象空間,強(qiáng)調(diào)從觀察到的地質(zhì)現(xiàn)象到地質(zhì)解釋之間的推理過程,解釋可能有多解性,教會(huì)學(xué)生如何用所觀察到的現(xiàn)象得到各種不同的解釋,以及每種可能的解釋所需要的支持證據(jù)。這樣的方式方法,相對(duì)于單一的說教式講解,或者將觀察與解釋混雜的講解,可以讓學(xué)生更能體會(huì)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,以及教師實(shí)事求是的作風(fēng),也有助于學(xué)生對(duì)地質(zhì)過程產(chǎn)生更濃厚的興趣。另一方面,鼓勵(lì)學(xué)生提出各種各樣的問題,并客觀地、實(shí)事求是地回答,必要的時(shí)候?qū)W(xué)生的問題進(jìn)行科學(xué)的分析。相比以前的學(xué)生,現(xiàn)在的大學(xué)生在高中及其之前的學(xué)習(xí)中,越來越多地接觸到課外的一些知識(shí),其中包括有關(guān)地球地質(zhì)方面的知識(shí)。他們有時(shí)提出的問題可能有一定的挑戰(zhàn)性,也有的可能是比較初級(jí)的“外行問題”。無論是哪一種問題,都應(yīng)該從鼓勵(lì)學(xué)生提問的精神出發(fā),耐心解答學(xué)生的疑問,對(duì)于不能解答的問題,可以與其進(jìn)行平等的討論,或者留下來作進(jìn)一步的資料調(diào)查,以待后續(xù)解答。在講解和回答問題時(shí),盡量避免命題式的方法,而是用客觀推理的方法,特別是對(duì)一些不能確定的問題。這樣才能使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到最大程度地調(diào)動(dòng),也能激發(fā)他們對(duì)專業(yè)知識(shí)的好奇心。
2.教學(xué)與科研相結(jié)合,加強(qiáng)教學(xué)實(shí)習(xí)基地建設(shè)。選擇好實(shí)習(xí)基地,是野外地質(zhì)實(shí)習(xí)成功與否的重要因素。實(shí)習(xí)基地的建設(shè),是不斷提高野外實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量的保障。南京大學(xué)《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)主要基地位于寧鎮(zhèn)山脈西段湖山地區(qū)和蘇州、連云港地區(qū),也是國(guó)內(nèi)眾多兄弟院校的實(shí)習(xí)地點(diǎn),具有近半個(gè)世紀(jì)的教學(xué)實(shí)踐的悠久歷史。盡管如此,該實(shí)習(xí)基地的建設(shè)仍然不能放松,原因有兩個(gè):(1)雖然該基地發(fā)育的地層、巖石、構(gòu)造和古生物等地質(zhì)現(xiàn)象比較典型、簡(jiǎn)單,但仍有很多學(xué)術(shù)問題需要進(jìn)一步探討,不斷更新并提高以往的認(rèn)識(shí),從而幫助學(xué)生清楚、完整、合理地理解實(shí)習(xí)區(qū)的構(gòu)造、古地理演化簡(jiǎn)史;(2)由于開山采石等人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng),使得以往典型的地質(zhì)剖面遭到破壞,同時(shí)又開辟出新的剖面。這需要實(shí)習(xí)隊(duì)不斷去尋找、選擇合適的教學(xué)剖面,并首先對(duì)剖面進(jìn)行研究,制定教學(xué)方案。
3.穩(wěn)定野外教學(xué)隊(duì)伍與吸收新鮮血液相結(jié)合。野外教學(xué)不同于課堂教學(xué),它具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,需要教會(huì)學(xué)生如何觀察野外地質(zhì)現(xiàn)象,做到“腿勤、眼勤、手勤、嘴勤”,不僅需要說教式的教學(xué),更需要教師身先士卒,做好示范作用。這就需要有一些喜歡、愿意和善于進(jìn)行野外工作和教學(xué)的教師,投身于《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的教學(xué)工作中來,用他們?cè)谝巴獾墓ぷ鳠崆?,帶?dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;以他們的工作方法和工作態(tài)度,教會(huì)學(xué)生如何在野外進(jìn)行觀察,并如何將觀察到的地質(zhì)現(xiàn)象提升到認(rèn)識(shí)和理解地質(zhì)過程中。只有在這樣的教學(xué)中,野外地質(zhì)工作才不會(huì)被片面地認(rèn)為艱辛和枯燥無味,而是在娛樂中探索自然的奧秘,實(shí)現(xiàn)人生工作與興趣的統(tǒng)一。保持野外教學(xué)隊(duì)伍的穩(wěn)定性,讓熟悉教學(xué)基地地質(zhì)情況的有經(jīng)驗(yàn)的教師承擔(dān)《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的教學(xué),是不斷提高教學(xué)質(zhì)量的重要保障。同時(shí),在教學(xué)過程中,也應(yīng)該不斷有來自不同專業(yè)的教師加入或者輪替,這樣有助于野外教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進(jìn)行不斷改進(jìn),也有助于適應(yīng)學(xué)生和后繼教學(xué)工作的需要。
4.堅(jiān)持小論文寫作,起航從學(xué)習(xí)到學(xué)術(shù)的轉(zhuǎn)型。實(shí)習(xí)小論文的寫作,是南京大學(xué)《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)近年來的一項(xiàng)創(chuàng)新舉措。通過鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)術(shù)小論文的寫作,讓學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)中學(xué)到的知識(shí),通過學(xué)術(shù)論文寫作進(jìn)一步深化和加強(qiáng),并有一次從選題、文獻(xiàn)搜集、實(shí)驗(yàn)和論文寫作的全程學(xué)術(shù)性過程,能夠幫助他們體會(huì)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)與學(xué)術(shù)研究的差別,并開始對(duì)如何開展學(xué)術(shù)研究有了一定了解。南京大學(xué)本科教育改革的“三三制”方案力求引導(dǎo)大學(xué)生在通識(shí)教育階段以后實(shí)現(xiàn)從學(xué)習(xí)型到學(xué)術(shù)型或職業(yè)型的轉(zhuǎn)變。對(duì)那些有志于在專業(yè)方面進(jìn)一步深造并投身于科學(xué)研究的學(xué)生來說,《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)小論文的寫作,一般是在實(shí)習(xí)結(jié)束以后,從大學(xué)二年級(jí)開始的一年內(nèi)完成,這完全符合“三三制”教改方案的目標(biāo)。在近幾年的實(shí)習(xí)中,大學(xué)生參加小論文寫作的積極性越來越高,形式從獨(dú)立完成和小組合作完成不斷革新,小論文質(zhì)量也不斷提高,收效甚好。參加過小論文寫作的同學(xué),參加“大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目”論文研究的熱情更高,也明顯更加專業(yè)。這說明,小論文的寫作實(shí)習(xí)是成功的,在今后的野外教學(xué)中仍應(yīng)該堅(jiān)持。與此同時(shí),還應(yīng)該在小論文選題、組織形式、輔導(dǎo)方式等方面進(jìn)一步改進(jìn),在經(jīng)費(fèi)支持和實(shí)驗(yàn)資源等方面得到更多的重視和支持。
《普通地質(zhì)學(xué)》野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)作為地質(zhì)類專業(yè)大學(xué)一年級(jí)的必修課程,是檢驗(yàn)課堂知識(shí)學(xué)習(xí)效果的考場(chǎng),更是提高和深化理論基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)習(xí)野外地質(zhì)工作方法,培養(yǎng)專業(yè)興趣的重要一環(huán)。在新的教學(xué)改革環(huán)境下,該課程的教學(xué)遇到了新的挑戰(zhàn),同時(shí)也得到了難得的機(jī)遇。野外教學(xué)中應(yīng)本著適應(yīng)學(xué)生和社會(huì)的需求,轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,改進(jìn)教學(xué)方法,加強(qiáng)實(shí)習(xí)基地建設(shè),完善和穩(wěn)定教學(xué)隊(duì)伍,堅(jiān)持教學(xué)創(chuàng)新,努力提高野外教學(xué)質(zhì)量,為國(guó)家選拔未來的地質(zhì)人才。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:水文地球化學(xué) 實(shí)踐教學(xué) 教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2016)01(a)-0107-02
水文地球化學(xué)是地下水科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,它是在水文地質(zhì)學(xué)及地球化學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,主要研究對(duì)象是地下水化學(xué)成分的形成和演化,以及各種組分在地下水中的運(yùn)移規(guī)律,是探索地球表層各帶地下水地球化學(xué)作用的一門新興學(xué)科[1]。
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類對(duì)地下水資源的不斷開發(fā)和利用,地下水環(huán)境不斷惡化,地下水污染修復(fù)技術(shù)不斷的發(fā)展,對(duì)地下水科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生也提出了新的要求,但是水文地球化學(xué)理論是解決這些問題的理論基礎(chǔ)。如何使學(xué)生有效的掌握水文地球化學(xué)的相關(guān)知識(shí),提高學(xué)習(xí)的興趣以及增加在專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)用性成為該課程教學(xué)過程中的主要解決的問題。
水文地球化學(xué)課程以課堂授課為主,以實(shí)驗(yàn)為輔,該文結(jié)合實(shí)際教學(xué)過程中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),就該課程與其它專業(yè)課程內(nèi)容的優(yōu)化整合,與專業(yè)實(shí)習(xí)的有效結(jié)合及應(yīng)用,以及實(shí)踐教學(xué)的探索與提升三個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)的改革,達(dá)到提高課堂教學(xué)的水平,促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的提升的目的。
1 與其它課程內(nèi)容的優(yōu)化整合
1.1 與先導(dǎo)課程的銜接
水文地球化學(xué)相關(guān)的先導(dǎo)課程包括:《普通化學(xué)》《物理化學(xué)》《普通地質(zhì)學(xué)》《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》《巖石學(xué)》及《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》等。
建議在《普通化學(xué)》《物理化學(xué)》的教學(xué)過程中可酌情對(duì)水文地球化學(xué)課程中應(yīng)用到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解,比如溶解平衡、碳酸平衡、絡(luò)合物計(jì)算、氧化還原反應(yīng)、吸附作用、熱力學(xué)的狀態(tài)函數(shù)等,并在對(duì)普通化學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行體現(xiàn)。
《普通地質(zhì)學(xué)》《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》《巖石學(xué)》作為地質(zhì)類基礎(chǔ)課程,為地下水課程與工程專業(yè)的學(xué)習(xí)奠定了良好的地質(zhì)基礎(chǔ),例如地表水及地下水的地質(zhì)作用、構(gòu)造裂隙的發(fā)育、三大巖類的形成及其特征等,都是地下水化學(xué)成分形成的基礎(chǔ)條件。
《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》作為專業(yè)基礎(chǔ)課,與水文地球化學(xué)的教學(xué)聯(lián)系最為密切,“地下水化學(xué)成分及其形成作用”章節(jié)有部分交叉內(nèi)容,因此要特別注意課堂教學(xué)中概念的統(tǒng)一。例如庫(kù)爾洛夫式的書寫、地下水化學(xué)分類與圖示方法。
1.2 與同期課程的有效結(jié)合
同期開設(shè)的課程有《環(huán)境水化學(xué)》或《水分析化學(xué)》,主要講授實(shí)驗(yàn)室水化學(xué)分析方法,提高學(xué)生實(shí)際操作能力,為開展水文地球化學(xué)的綜合實(shí)驗(yàn)奠定了良好的實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)。
1.3 為后續(xù)課程的鋪墊
與該課程聯(lián)系最緊密的后續(xù)專業(yè)課為《環(huán)境同位素水文地質(zhì)》《地下水污染原理及防治》《環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)》,因此,水文地球化學(xué)的課堂教學(xué)中應(yīng)將同位素的概念、地下水污染及地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)等內(nèi)容有效與以上課程進(jìn)行有效、避免重復(fù)。
2 與實(shí)習(xí)課程有效結(jié)合與應(yīng)用
我國(guó)地學(xué)教育教學(xué)模式表明,實(shí)踐教學(xué)是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),充分的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)實(shí)習(xí)和野外實(shí)踐都是培養(yǎng)地學(xué)人才的重要途徑[3-6]。地下水科學(xué)與工程專業(yè)人才的培養(yǎng)需經(jīng)歷地學(xué)思維至專業(yè)思維再至專業(yè)綜合能力過程的轉(zhuǎn)變,因此認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、地質(zhì)教學(xué)實(shí)習(xí)、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)所組成專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系發(fā)揮了舉足輕重的作用,專業(yè)實(shí)習(xí)的教學(xué)質(zhì)量直接影響該專業(yè)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)質(zhì)量[6],因此充分將實(shí)習(xí)實(shí)踐課程中的內(nèi)容與水文地球化學(xué)的課堂教學(xué)相結(jié)合,能夠提高課堂教學(xué)的水平,也能夠促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的提升。
2.1 與認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)及地質(zhì)實(shí)習(xí)的銜接
水文地球化學(xué)課程的教學(xué)在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和地質(zhì)實(shí)習(xí)之后,因此,在課堂教學(xué)中可有效結(jié)合野外實(shí)習(xí)內(nèi)容,例如巖溶形成的機(jī)理、三大巖類與地下水賦存運(yùn)移及水化學(xué)特征的關(guān)系、地形等自然地理因素對(duì)地下水化學(xué)成分的影響。
2.2 加強(qiáng)在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中水文地球化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用
在地下水科學(xué)與工程專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)中充分加強(qiáng)對(duì)水文地球化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,在柳江盆地的水文地質(zhì)調(diào)查中的得到具體體現(xiàn)。例如:(1)分析地下水化學(xué)組分的成因及影響因素;(2)分析不同巖性的含水層地下水化學(xué)成分的特征;(3)利用水化學(xué)及同位素的手段探索泉的成因類型,判斷地下水的補(bǔ)給來源等;(4)對(duì)水質(zhì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行水文地球化學(xué)分類及水質(zhì)評(píng)價(jià)。
3 實(shí)踐教學(xué)的探索與提高
3.1 提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)及水化學(xué)模擬軟件的應(yīng)用
水文地球強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合,因此學(xué)生掌握水化學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作技能及相關(guān)水化學(xué)模擬軟件的基本原理與操作。
根據(jù)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索,建議加強(qiáng)水文地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展,例如增加:(1)巖礦水解實(shí)驗(yàn);(2)水中碳酸平衡與pH關(guān)系測(cè)定實(shí)驗(yàn);(3)土壤介質(zhì)對(duì)氨氮吸附平衡試驗(yàn);(4)溶濾實(shí)驗(yàn);(5)結(jié)合實(shí)際場(chǎng)地的綜合實(shí)驗(yàn)。由于課時(shí)量有限,因此依照學(xué)生興趣分類分組開展單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并在課下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果的交流匯報(bào)。
AqQA或Aquachem等基礎(chǔ)的水化學(xué)數(shù)據(jù)分析軟件,可以進(jìn)行水化學(xué)數(shù)據(jù)的可靠性驗(yàn)證、基本指標(biāo)的計(jì)算、水化學(xué)類型的劃分及基礎(chǔ)水化學(xué)圖件(如Piper三線圖)的繪制和水質(zhì)評(píng)價(jià),因此,可以結(jié)合實(shí)例進(jìn)行課堂教學(xué)和實(shí)際操作,讓學(xué)生掌握基本水化學(xué)數(shù)據(jù)分析方法。
水文地球化學(xué)模擬軟件WATEQ/PHREEQC/MINEQA2等,可以進(jìn)行水溶組分平衡分布計(jì)算、氧化還原平衡計(jì)算、液-氣平衡計(jì)算、礦物飽和指數(shù)計(jì)算[2],對(duì)學(xué)生進(jìn)行水文地球化學(xué)方面的研究提供了很好的技術(shù)支持,因此可篩選個(gè)別軟件(PHREEQC)講授基本原理及實(shí)例操作,課下讓學(xué)生自主進(jìn)行軟件的實(shí)際操作與討論應(yīng)用。
3.2 增加課程設(shè)計(jì),調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性,探索開放式教學(xué)
以利用水文地球化學(xué)的基礎(chǔ)理論解決實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合地下水科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)布置課程設(shè)計(jì),例如:探討土壤鹽漬化與高氟地下水的關(guān)系;地下水環(huán)境與地方??;水的硬度對(duì)人類生活的影響;礦泉水與人體健康等。讓學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)資料、新聞報(bào)道等全方位進(jìn)行調(diào)研,并分組進(jìn)行匯報(bào)討論,調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
4 結(jié)語
水文地球化學(xué)作為地下水科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)體系中重要的組成部分,在專業(yè)人才目標(biāo)培養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)上具有至關(guān)重要的作用。經(jīng)過在課堂教學(xué)的改革,與實(shí)習(xí)課程的結(jié)合及實(shí)踐教學(xué)中的提升,能充分的提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性及該門課程在專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)用性,使理論與實(shí)踐教學(xué)體系很好的融合,取得了良好的教學(xué)效果,提高了地下水科學(xué)與工程專業(yè)人才質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:巖土工程;勘察報(bào)告;編制程序;綜述
中圖分類號(hào):P58文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、巖土工程報(bào)告的編寫能力
1.要具備牢固的地質(zhì)地貌和工程理論地質(zhì)基礎(chǔ)理論方面,主要是巖石學(xué),構(gòu)造地質(zhì)學(xué),第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)和地貌學(xué),工程地質(zhì)方面,主要是土質(zhì)學(xué),土力學(xué),工程地質(zhì)分析,工程動(dòng)力地質(zhì)學(xué),工程地質(zhì)勘察。
2.要熟悉和把握有關(guān)的規(guī)范規(guī)程。規(guī)范規(guī)程既是經(jīng)驗(yàn)總結(jié),又是技術(shù)的指南,具有很強(qiáng)的勘察工作指導(dǎo)性。對(duì)于國(guó)家的、行業(yè)的、省和地方的有關(guān)規(guī)范規(guī)程,必須熟悉把握,并在具體勘察工作中認(rèn)真執(zhí)行。
3.要了解工作區(qū)的地質(zhì)情況。對(duì)于勘察地段的區(qū)域地質(zhì),水文地質(zhì),工程地質(zhì)資料,應(yīng)盡可能地搜集并熟悉。對(duì)于鄰近地段已有的工程地質(zhì)勘察資料,也要盡可能了解,以便在勘察工作中發(fā)揮其參考作用。
4.要把握工程設(shè)計(jì)的基本要求和基礎(chǔ)施工的技術(shù)要點(diǎn)。只要明確了工程設(shè)計(jì)的基本要求和基礎(chǔ)施工方法,作出的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)才能有的放矢,正確客觀,提出的建議才能合理使用。
二、勘察報(bào)告者論述的內(nèi)容
勘察報(bào)告應(yīng)一個(gè)完整的巖土工程勘察報(bào)告,一般由以下幾部分組成:(1)地質(zhì)地貌狀況。地質(zhì)地貌概況可以從地質(zhì)結(jié)構(gòu),地貌形態(tài),可能對(duì)建筑工程產(chǎn)生潛在不良影響的不良地質(zhì)現(xiàn)象等方面進(jìn)行論述,潮洲地處韓江三角洲沖洪積平原,應(yīng)站重劃分第四系的成因類型,分析其分布埋藏條件,土層性質(zhì)和厚度變化。(2)地基巖土層劃分及其物理力學(xué)性質(zhì)。這一部分是巖土工程勘察報(bào)告著重論述的問題,是進(jìn)行工程地質(zhì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。A、分層原則。土層可按地質(zhì)時(shí)代,成因類型,巖性,狀態(tài)和物理力學(xué)性質(zhì)劃分,巖層按巖性,風(fēng)化程度,物理力學(xué)性質(zhì)劃分,厚度小且分布局限的可作夾層或透鏡體處理,厚度小而反復(fù)出現(xiàn)的可作互層處理。B、分層編號(hào)方法,分層編號(hào)方法有多種。(3)場(chǎng)地穩(wěn)定性。場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)從幾個(gè)方面加以評(píng)論,A、場(chǎng)地所處的地質(zhì)構(gòu)造部分,有無活斷層通過,附近有無發(fā)震斷層。B、地震基本烈度。C、場(chǎng)地所在地貌部位如地形平緩程度,昌否臨江河湖海或臨近陡崖深谷。D、場(chǎng)地及其附近有無不良地質(zhì)現(xiàn)象及其發(fā)展趨勢(shì)如何。E、地層產(chǎn)狀,節(jié)理裂隙產(chǎn)狀,地基土中有無軟弱下臥層,可液化砂土。(4)地下水簡(jiǎn)述。地下水是決定場(chǎng)地工程地質(zhì)條件的重要因素,勘察報(bào)告中必須論及地下水類型,賦存特征,穩(wěn)定水位,地下水的補(bǔ)給和排泄條件,水位季節(jié)變化以及地下水對(duì)混凝土的侵蝕性等,應(yīng)根據(jù)地下水試驗(yàn)分析報(bào)告綜合判定。
三、工程報(bào)告的編制程序
1.外業(yè)和實(shí)驗(yàn)資料的匯集。介入統(tǒng)計(jì),此薦工作應(yīng)于外業(yè)結(jié)束后即進(jìn)行,首先應(yīng)檢查各項(xiàng)資料是否齊全,特別是是實(shí)驗(yàn)資料是否完全,同時(shí)可編制測(cè)量成果表,勘察工作量統(tǒng)計(jì)表和勘探點(diǎn)(鉆孔)平面位置圖。(二)對(duì)照原位測(cè)試和土工試驗(yàn)資料,校正現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)編錄。這是一項(xiàng)很重要的工作,但往往被忽視,從而出現(xiàn)野外定名與實(shí)驗(yàn)資料相矛盾,鑒定砂土的狀態(tài)與原位測(cè)試和實(shí)驗(yàn)資料相矛盾,產(chǎn)生諸如此類的矛盾,或由于野外分層深度和定名不正確,或試驗(yàn)資料不準(zhǔn)確,應(yīng)找出原因,并修改校正,使野外對(duì)巖土的定名或狀態(tài)鑒定會(huì)與實(shí)驗(yàn)資料和原位測(cè)試數(shù)據(jù)相吻合。(三)編制鉆孔工程地質(zhì)綜合柱狀圖。劃分巖土地質(zhì)層,劃分巖土地質(zhì)層,編制分層統(tǒng)計(jì)表,進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì),地基巖土的分層恰當(dāng)是否,直接關(guān)系到評(píng)價(jià)的正確性和準(zhǔn)確性,因此,此項(xiàng)工作必須按地質(zhì)年代,成因類型,巖性,狀態(tài),風(fēng)化程度,物理力學(xué)特征來綜合考慮,正確地劃分每一個(gè)單元的巖土層,然后編制分層統(tǒng)計(jì)表,包括各巖土層的分布狀態(tài)和埋藏條件統(tǒng)計(jì)表,以及原位測(cè)試和實(shí)驗(yàn)測(cè)試的物理力學(xué)統(tǒng)計(jì)表等,最后,進(jìn)行分層試驗(yàn)資料的數(shù)理統(tǒng)計(jì),查算分層承載力。(四)編制工程地質(zhì)沖面圖和其它專門圖件。(五)編寫文字報(bào)告,按以上順序進(jìn)行工作可減少重復(fù),提高效率,避免差錯(cuò),保證質(zhì)量,在較大的勘察場(chǎng)地或地質(zhì)地貌條件比較復(fù)雜的場(chǎng)地,應(yīng)分區(qū)進(jìn)行其它評(píng)價(jià)。
2.編寫能力的基本方法
要提高工程地質(zhì)勘察報(bào)告的編寫水平(1)要具備牢固的地質(zhì)地貌和工程地質(zhì)基礎(chǔ)理論方面的知識(shí),如巖石學(xué),構(gòu)造地質(zhì)學(xué),第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)和地貌學(xué),工程巖土學(xué),土力學(xué)及基礎(chǔ)工程,專門工程地質(zhì)學(xué),地下水動(dòng)力學(xué),建筑場(chǎng)地巖土工程地質(zhì)勘察基礎(chǔ),工程地質(zhì)原位測(cè)試等。(2)要時(shí)常了解和掌握國(guó)內(nèi)外有關(guān)巖土勘察方面的新技術(shù)新知識(shí),以便不斷更新和提高個(gè)人的理論知識(shí)。(3)熟練掌握有關(guān)的規(guī)范規(guī)程并在具體勘察工程中認(rèn)真執(zhí)行。(4)要盡可能搜集并熟悉工作區(qū)的區(qū)域地質(zhì),水文地質(zhì),工程地質(zhì)資料,使勘察工作有的放矢。
3.圖表的編制基本要點(diǎn)
主要圖件的反映(1)勘探點(diǎn)(鉆孔)的平面位置圖。表示的主要內(nèi)容A、建筑平面輪廓。B、鉆孔類別、編號(hào)、深度和孔口標(biāo)高:座區(qū)分出技術(shù)孔,鑒別孔、抽水試驗(yàn)孔、聯(lián)水樣孔、地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)孔、專門試驗(yàn)孔。C、剖面線和編號(hào)沖面線應(yīng)沿建筑周邊,中軸線,柱列線,建筑群布設(shè):較在的工地,應(yīng)布設(shè)縱橫沖面線,D、地質(zhì)界線和地貌界線。E、不良地質(zhì)現(xiàn)象,特征性地貌點(diǎn)。F、測(cè)量用的坐標(biāo)點(diǎn),水準(zhǔn)點(diǎn)或特征地物。G、地理方位,對(duì)于較小的場(chǎng)地,一般僅表示A、B、C、F、G五項(xiàng)內(nèi)容。標(biāo)注地理方位的最大優(yōu)點(diǎn)在于文中敘述有關(guān)位置時(shí)方便,此圖一般在甲方提供的建筑平面圖上補(bǔ)充內(nèi)容而成。(2)鉆孔工程地質(zhì)綜合柱狀圖。鉆孔柱狀圖的主要內(nèi)容有地層代號(hào),巖土分層序號(hào),層頂深度,層頂標(biāo)高,層厚,地質(zhì)柱狀圖,鉆孔結(jié)構(gòu),巖心采取率,巖土取樣深度和樣號(hào),原位測(cè)試深度和相關(guān)數(shù)據(jù),在地質(zhì)柱狀圖上,第四系與下伏基巖應(yīng)表示出不整合接觸關(guān)系,在柱狀圖上方,應(yīng)標(biāo)明鉆孔編號(hào),坐標(biāo),孔口標(biāo)高,地下水靜止水位埋深,施工日期等,柱狀圖比例尺一般采用1:100或1:200。
主要附表,插表。(1)巖土試驗(yàn)成果表。按巖土分別分層,按孔號(hào),樣號(hào)順序編制,每一分層之后列出統(tǒng)計(jì)值,如區(qū)間值,一般值,平衡值,最大平均值,最小平均值。(2)原位測(cè)試成果表。分層按孔號(hào),試驗(yàn)深度編制,要列統(tǒng)計(jì)值,并查算分層承載力標(biāo)準(zhǔn)值。(3)鉆孔抽水試驗(yàn)成果表。按孔號(hào),試段深度編制,列出靜止水位。降深,涌水量,單位涌水量,水溫和水樣編號(hào)。
合理建議??辈靾?bào)告要解決的問題在于結(jié)論與建議中給出,它是在對(duì)前期各項(xiàng)工作成果進(jìn)行總結(jié)之后提出的簡(jiǎn)明揶要的評(píng)價(jià)和建議,一般包括以下幾點(diǎn)(1)對(duì)場(chǎng)地條件和地基巖土條件的綜合評(píng)價(jià)。(2)結(jié)合建筑物的類型及荷載要求,論述地基各巖土層作為基礎(chǔ)特力層的可能性和適宜性。(3)選擇持力層,建議基礎(chǔ)形式和埋深,若采用樁基礎(chǔ),應(yīng)建議樁型,樁狀,樁長(zhǎng),樁周土磨擦力和樁端土承載力特征值的經(jīng)驗(yàn)值。
結(jié)束語
掌握高質(zhì)量的第一手原始資料才能編寫出一份高水平的勘察報(bào)告,因此勘察報(bào)告的編寫者,必須經(jīng)常到施工現(xiàn)場(chǎng)掌握有關(guān)勘察情況,最好是參與現(xiàn)場(chǎng)編錄工作,另外還要提高綜合知識(shí)方面的技能如數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí),文字表達(dá)能力,綜合分析能力等知識(shí)的運(yùn)用,方能編寫出高水平的勘察報(bào)告。
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作者簡(jiǎn)介:
林國(guó)浮1972年5月出生,廣東省江門市人,
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