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地质学论文

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地质学论文

地质学论文:灾害地质学探究式教学论文

一、课程背景

1.理论环节较重,应用性教育不足

及时,因为理论学习较多,但专业实践性环节不足,使得部分学生出校后不能适应社会需求,空有理论知识,无动手能力,不能很快适应社会岗位的需要;第二,没有更多符合我国灾情国情、反映我国灾害防治的发展与现实的案例,以供教学参考和利用;第三,目前,西南科技大学环境与资源学院地质工程部级特色专业正在建设中,如何提升我校地质工程专业教育的特色,又如何创建一套新的依托我校资源又能体现部级特色专业的“灾害地质学”课程培养方案,而探究式教学模式与学生创新能力培养相结合的方案正符合教学科研型高校教学特点,既有我校特色又有研究应用价值,并能够反映社会需求的课程培养模式。

2.不注意角色转换,教学效果较差

专业课程教育,教师必须从单纯教育者的角色转化为对学生未来工作的参与者、组织者的角色。学生必须从被动接受者的角色转换为未来职业培养而接受教育者的角色。我们很多教师仍然习惯于以前的满堂灌,甚至填鸭式的课堂讲授,而学生采取全盘接受,甚至死记硬背的学习方式;课程结束时以考试成绩作为衡量学生学习效果的考核方法,这样培养出来的学生到了真正的工作岗位上会感觉大学学习一无所获。因此,将探究式教学模式引入到“灾害地质学”课程教学中是非常必要的,也是非常有助于提高我校人才培养质量的方法和途径。

二、研究方法与内容

1.目标

(1)根据教学内容创设系列以实际科研项目为背景的研究案例,形成一套针对“灾害地质学”课堂教学开展探究式教学的有效方法。

(2)将探究式教学方法贯彻到“灾害地质学”的每一堂课的教学方案设计和课堂教学的各个环节中,通过探究式教学方法的实施,激发学生学习热情,养成发现问题、探究问题的习惯,开启学生心智,开发创造潜能,从而培养具有探究能力和创新精神的高素质大学生。

2.内容

(1)“灾害地质学”课程的各栏目的建设主要包括:课程介绍、教学大纲、教学日历、教学材料、课程通知、答疑讨论、课程问卷、教学笔记、研究型教学和课程作业,特别是课程资源、答疑讨论、研究性学习、问卷调查等栏目的重点建设。

(2)结合以上各栏目的建设,将具体的科研项目融入到课堂教学中,引入探究式教学模式与学生创新能力培养的教学思想,推进“灾害地质学”课程教学的改革。

3.主要特色

(1)体现“以学生为中心,促进学生发展为宗旨”的创新能力培养教学理念。

(2)结合具体的科研项目,精心设计教学过程,灵活创设问题情境,课堂教学中为学生提供探究的环境,留给学生足够的思考空间,使学生在解决实际问题中增加认识。

(3)落实课堂教学中的师生交流和学生间的合作交流。

(4)注重教学反思,教师成为专业课堂教学的研究者。

4.要解决的关键问题

(1)对学生的认知结构、认知水平和心理特征进行研究,了解学生向往、期望的课堂教学方式。

(2)针对探究式教学模式与学生创新能力培养各个环节间的特点进行课堂教学设计。

三、实例研究

1.教学基础

(1)已对“灾害地质学”教学内容进行了探究式教学方案设计,在地质工程专业高年级班的实际课堂教学中加以实施,并通过问卷调查和对学生实际问题解决能力的考核反馈教学改革尝试的效果。

(2)笔者长期从事滑坡泥石流等山地灾害评估与风险分析的教学科研工作。在教学过程中,经常会结合具体的科研项目对学生进行引导,培养学生发现问题和解决问题的能力,为学生们今后走上工作岗位打下坚实的基础。

2.教学思路

根据本研究内容的选定,通过探究式教学模式的应用解决目前教学中所存在的问题,探究式教学模式推进“灾害地质学”课程教学改革的模式流程图。通过探究式教学,本课程可以在课程介绍、教学大纲、教学日历、教学通知等栏目做得会比较,从而极大地方便学生对该课程的学习。在参与教师科研项目、答疑讨论和问卷调查等栏目的建设上,本课程不仅提供了多方位的教学材料,而且对于目前该课程的近期研究领域和热点问题引导学生进行了介绍和探讨。通过问卷调查,获得了学生对于该课程学习的了解,包括课程进度、教材选择的难易程度、对于教学在线的使用建议等。

3.教学安排

将“灾害地质学”课程教学(32课时)分为三个阶段进行及时阶段(授课前,4周):收集整理相关资料,进行专家咨询,对“灾害地质学”课程的探究式教学模式进行设计。第二阶段(授课中,32课时):按所设计的教学模式进行教学实践,并在实践中修正完善设计方案,并通过对参与科研项目的师生进行访谈、调查问卷、问题解决能力检测等方式收集实验效果反馈信息。第三阶段(授课后,2周):在实践—分析—反思的基础上进一步改进教学过程各个环节的设计,完善探究式教学模式及实施策略。

四、教学评价与结论

通过该探究式教学模式在“灾害地质学”中的实践教学,笔者在总结授课效果的过程中发现,本次授课班级共有35名大三学生,其中有16名学生将自己今后的毕业单位设定为地质灾害相关的单位,有10名学生准备继续攻读地质灾害方面的硕士研究生,授课班级85.7%的学生表示收获很大,尤其是对我国西南地区的滑坡泥石流等地质灾害有了一个、直观的认识和了解,这也成为他们今后学习和工作的一个重要基础。因此,探究式教学模式在“灾害地质学”课程中的实践教学效果优良,尤其是对高年级学生的启发作用显著。

本文针对地质工程专业的重要专业基础课程“灾害地质学”在教学方式中存在的主要问题,结合我校本科教学的实际情况,在认真调研、比较分析和教学实践的基础上,实施以学生为中心,以培养学生探究能力和创新精神为目标的探究式教学模式:即教师根据教学内容精心设计出富有思考性的问题链,引导学生进行探究、分析、独立地解决问题,从而获取新知识,培养探究能力和创新能力的一种教学模式。本研究成果系我校地质工程部级特色专业建设的阶段性成果之一。通过研究,笔者发现将合作学习、自主学习等方式在探究活动实践阶段进行交叉应用,这样会更促进探究式教学的效果,加深“教师主导,学生主体”的教学理念,充分发挥这一教学方式和学习策略的长处,促进我国高校地质工程专业基础课程教学的实质性进步。

作者:丁明涛颜竟陈廷方单位:西南科技大学

地质学论文:地貌与第四纪地质学课堂教学论文

一、课程课堂教学改革的实践

高职院校课堂教学的改革,需围绕职业导向的专业建设来实施,企业行业职业岗位所需的相关知识、技能、职业素养等构筑了专业建设的方向、目标;在组成专业建设的课程体系下,具体课程课堂教学的改革,还需要根据课程本身的特点进行,一门课程及至一个专业要具有顽强的生命力,必须提高课堂教学质量,形成自己的特色。

(一)课程教学内容的改革

地貌与第四纪地质学课程内容广泛,是一门综合性课程,实践性、应用性极强,课程的教学需从高职院校的学生实际出发,本着“理论够用突出实践”的原则精选教学内容,灵活运用多种多样的教学手段及教学方法,突出实践的环节,结合与企业行业职业岗位相关的工作内容及案例进行教学.

(二)教学方法的改革

学习过程中需要增加实习实践课的比重。其次,从学生个人角度出发,应重点突出个性化教学。进行个性的培养是我国教育急待进行的改革。第三,各种教学手段教学方法的灵活运用。教学实践证明,现场教学、案例教学、情景教学、合作教学等是本课程最实用的教学形式。课堂教学之外,充分利邮箱、QQ等网络联系方式,以及班级相关活动等及时反馈信息,巩固课堂教学效果,做到与学生充分交流,了解学生现状,对授课内容及方法进行调整,在后续教学中做到有的放矢,不断丰富完善课堂教学。

(三)注重实践课及技术技能的训练

应用类课程要贯彻“能力为中心”的教学指导思想,这就需要在实习实训中注重做到知识的活学活用,针对不同区域、不同专业的要求,在掌握基本概念、基本理论的前提下,增强实用性。如在云南区域,在工程地质及水文地质工作中,根据专家多年的实际工作经验,第四纪沉积物应注重沉积“相”的学习,即不同类型第四纪沉积物的识别,而沉积时代对其工程地质意义的影响往往不大。反之,有的沉积物如黄土,几大类型黄土的工程性质相差明显,往往与形成时代、地层序列密切相关,这就需要紧密联系形成时代学习相关沉积物的性质。在技能培养方面,做到基本技能的反复训练,如沉积物岩性、沉积类型的判别,地层产状的测定、沉积环境的初步分析等,注重学生实际操作能力的培养。

(四)重视职业素养教育,培养终身学习的理念

高职院校的课堂教学同时承担着高素质及高技能人才培养的任务,而素质教育的主渠道仍在课堂教学。在教学中要有效渗透思想教育内容,培养健康的职业理念,做到循序渐进、不断积累,加强职业素养的养成。培养终身学习的理念也是现代高职教育的重要组成部分。在知识、理论的学习方面,高职院校多强调理论够用,不追求知识内容的系统、完整,但在本课程的教学中,发现知识、理论的系统、完整毕竟是学生今后较高层次的发展目标,针对职业导向的高职教育而言,可以围绕具体的职业需求构建课程体系,进行相应的课堂教学,但着眼于学生的未来发展,应该在个别教学、拓展课程等提高的环节,适当兼顾学科知识的框架、体系,因材施教,开放式教学,并培养学生面向未来的学习、发展理念。教学不仅是为了教会学生新的知识,更重要的是培养他们独立获取知识的方法,培养分析处理信息的能力,从“学会”转向“会学”。学生只有具备了终生学习能力,学到应用性的知识和技能,才会在实际工作中不断更新知识,与时俱进,适应社会发展的需要。高职院校学生往往活泼好动,具有创业的内在优势与动力,创业教育也是高等教育的重要任务之一,针对学生的未来发展,也应注重培养学生自主创业、积极生存的能力。

二、第四纪地质课堂教学改革的方向

高职院校的课堂教学改革,要求切实抓好社会需求导向。着眼于高职院校课堂教学改革的趋势,本课程在实践教学中力求做到:

(一)立足现实,充分利用各种资源,突出实践

现实条件是进行课程教学的客观基础。限于多方面的因素,如职业院校的总投入不足而带来的硬件、软件条件的落差,但最突出的是地学进行工作的场所是广阔的大自然,其中的诸多工程地质现场条件多难于室内或学校内部进行模拟,但职业导向的教学改革又对相应的实践教学提出了更高的要求。因此,充分利用有限的教学资源,周密科学安排相对集中统一的教学实习,并利用现代科技设备创造条件加深实践性课程的相关内容,是进行地貌与第四纪地质学课程课堂教学的现实途径。

(二)加强专业课程间的联系与沟通

课堂教学主要围绕专业建设进行,如何发挥专业相关课程的作用,并且做到协同进行,也是进行高职教学改革的关键。现在适合高职专业教学的教材还相对较少,各专业课程选用的教材协调性差,往往具有理论内容过多、重复,职业技术技能表现不强,与实际施教条件差异较大等现实情况,并且各专业教师构成也较复杂,有工科、理科教师,有企业行业来源,也有校外兼职、退休返聘来源,建立相关教学制度,充分进行课程教学内容的讨论、协商,并进行相应的教材建设,明确课堂教学的具体目标,方能增强实效,真正有效提高课堂教学质量。第四纪地质在专业课程设置里处于承上启下的重要位置,内容多而广泛,与前期、后续课程联系密切,在专业教学中易于产生专业导向性不强及过多涉及后续课程的相关专业知识等较片面的问题,这都需要着力联系相关课程的教学,明确具体的教学内容、任务,增强教学的实效性。

(三)进行开放式教学改革

这包括两个方面。一是充分联系行业企业,共同进行课程建设。课程教学要保持旺盛的生命力,必须及时、充分了解行业企业的岗位要求及变化,适时调整课堂教学的相关内容,拓展服务领域,并在行业企业充分参与下,加强职业技术技能的实习实训,并促进知识的领会与掌握。当前虽然存在企业积极性不高,校企合作难度大现实问题,但随着我国经济社会结构的转型与提高,企业行业的提升及与职业教育的协同发展已成为必然。及时了解企业发展中存在的各种问题,特别是对于所需人才的具体要求及期望,进行有效沟通,在课堂教学中方能做到有的放矢,提高课堂教学及人才培养的针对性、前瞻性。高职院校要在校企合作中真正发挥主导作用,还需要在第二个方面着力实施:经常联系高水平的职业院校,不断学习国内外先进的教学理念、教学方法,不断进行课堂教学的创新;在专业上,联系相关的科研院所,了解学习近期的科技动态及其向实际应用的转化,从而在区域行业企业的发展中,真正起到引领作用。这些都需要课堂教学前瞻性地进行相关工作。

三、结语

在职业院校人才培养模式改革中,课堂教学是人才培养的主要形式,是组成高等职业教育的“细胞”。进行课堂教学的改革,决定了人才培养质量是否能有效提高,事关高等职业教育课堂教学改革的成败。本文总结分析了地貌学与第四纪地质学课程的课堂教学,提出与课程特点相融合的教学方式、教学方法,并着眼于专业的职业岗位需要,提出进一步的改革目标、实现途径。只有进行课程课堂教学的不断创新,提高专业课程的培养培训效果,形成自己的课程乃至专业培养特色,方能真正做到提高课堂教学质量,提升高职专业人才培养水平,从而服务于区域经济社会的需要,搭建高职院校通向未来发展的桥梁。

作者:杨超 张艳奇 齐武福 单位:云南国土资源职业学院

地质学论文:关于工程地质学课程的教学质量探究

一、教学内容的优化

在教学内容的选择上,突出了地质特色。工程动力地质作用研究部分选择与地质工程专业内容一致,但增加了工程地质勘察的内容。具体内容如下:

1.内动力地质作用研究。包括活断层工程地质研究和地震工程地质研究。

2.外动力地质作用研究。包括斜坡变形工程地质研究、岩溶工程地质研究、渗透变形工程地质研究、泥石流工程地质研究、河流侵蚀和淤积的工程地质研究、地面沉降工程地质研究。

3.工程地质勘察方法。包括工程地质勘察方法、工业与民用建筑工程地质勘察方法、地下建筑工程地质勘察方法内容。其中精讲工业与民用建筑的主要工程地质问题、地基中应力分布、地基强度及承载力确定、桩基工程地质论证、地基处理措施等内容。实践证明,在课程中增加工程地质勘察内容对土木工程方向的学生是有效的。从事相关行业的毕业生,特别是施工方向的毕业生,工作上手快,能够结合工程地质条件看、想问题,解决问题实际效果好。

二、教学方法的选择

由于课程课时短,内容多,采取自学与课堂讲解相结合的教学方法。泥石流工程地质研究、河流侵蚀和淤积的工程地质研究、地面沉降工程地质研究、工程地质勘察方法、地下建筑工程地质勘察方法,采用课堂讲解基本概念、基本研究方法,其余部分让学生自学和答疑相结合的教学方法。一方面可以腾出课时讲解工程实例,另一方面也能够锻炼学生的自学能力。

三、增加对工程实例的讨论

在地震工程地质研究、斜坡变形工程地质研究、岩溶工程地质研究每个内容讲解结束后,均安排2个学时,专题讲解近期发生的地震灾害、滑坡灾害、岩溶灾害问题,结合工程实例,师生一起讨论灾害的发生机理、预测、预警以及防治措施等问题。学生很喜欢这种上课方式,能够尝试用学到的知识去解决实际问题,让他们很有成就感。同时也锻炼了其发现问题、分析问题的能力。

四、加强实践环节,提高学生感性认识

由于学校的地质特色,对实践环节非常重视,土木工程专业也不例外。在大一暑假,地下建筑工程方向、道路桥梁工程方向学生均到我校北戴河野外教学实习基地,进行为期2周的地质认识实习;在大二暑假,到我校三峡秭归野外教学实习基地,进行为期3周的专业教学实习。北戴河实习内容包括风化作用、河谷地貌和河流沉积物、三角洲、岩溶作用和岩溶地貌、海水的物理化学性质和波浪作用、基岩海岸和沙质海岸的地质作用、滨岸海洋生物、沉积岩和地层、火山岩和侵入岩、地壳运动和地层不整合接触关系、褶皱和断层构造、矿产资源和环境保护等。此外,还学习如何使用和掌握地形图、地质罗盘、地质定点、岩层产状测量、野外记录簿记录、地质素描图制作和地质剖面和地质标本采集等[2]。秭归的实习内容包括地质基础实习、土木工程专业认识实习、工程地质现象与地质灾害治理工程实习等内容。地质基础实习包括地层岩性、地质构造、水文地质条件方面的内容。土木工程专业认识实习要求对工程建筑的结构、工程建筑与地质条件之间的关系、工程建筑兴建后对地质环境的影响作了解。包括:三峡大坝考察,道路、桥梁、隧道工程考察,了解路桥隧工程的类型、结构及选址需要考虑的工程地质问题。工程地质现象与地质灾害治理工程实习内容包括滑坡与崩塌变形体的一些外部特征、形成机制、危害、监测手段、防治措施等。通过野外实习,学生对地质问题和工程地质问题有了感性的认识,有利于对课堂教学内容的理解和吸收。

五、布置大作业,深化学习内容

在本门课程教学中,三个大作业贯穿整个课程教学时间。及时个大作业是岩质滑坡剩余推力法的计算,要求利用C语言、EXCEL工具编制程序或者上网下载已编制好的程序,计算给定滑坡的稳定性系数,并进行分析。第二个大作业是岩溶地面塌陷危险性的分析,要求提交危险性分区图。第三个大作业是在课程结束时,提交一篇综述报告,要求学生对课程内容感兴趣的部分,通过对文献的查阅,了解本方向的发展进展。通过三个大作业的深化学习,学生学会了应用计算机技术解决专业问题,提高了文献查阅和综合分析的能力。在近年来的教学活动中,我们坚持贯彻以上措施,取得了一定的效果。土木工程专业的本科毕业生在隧道、地铁、路基、桥基施工中能够结合地质条件,提出合理的支护措施。接着上研究生的学生,一部分改专业为地质工程专业,他们能较快转变研究方向、适应地质工程专业的培养目标和要求,达到了我们在课程中设计的两级教学目标。

作者:李雪平 单位:中国地质大学

地质学论文:改善《工程地质学》教学研究

一、教学内容的优化

在教学内容的选择上,突出了地质特色。工程动力地质作用研究部分选择与地质工程专业内容一致,但增加了工程地质勘察的内容。具体内容如下:

1.内动力地质作用研究。包括活断层工程地质研究和地震工程地质研究。

2.外动力地质作用研究。包括斜坡变形工程地质研究、岩溶工程地质研究、渗透变形工程地质研究、泥石流工程地质研究、河流侵蚀和淤积的工程地质研究、地面沉降工程地质研究。

3.工程地质勘察方法。包括工程地质勘察方法、工业与民用建筑工程地质勘察方法、地下建筑工程地质勘察方法内容。其中精讲工业与民用建筑的主要工程地质问题、地基中应力分布、地基强度及承载力确定、桩基工程地质论证、地基处理措施等内容。实践证明,在课程中增加工程地质勘察内容对土木工程方向的学生是有效的。从事相关行业的毕业生,特别是施工方向的毕业生,工作上手快,能够结合工程地质条件看、想问题,解决问题实际效果好。

二、教学方法的选择

由于课程课时短,内容多,采取自学与课堂讲解相结合的教学方法。泥石流工程地质研究、河流侵蚀和淤积的工程地质研究、地面沉降工程地质研究、工程地质勘察方法、地下建筑工程地质勘察方法,采用课堂讲解基本概念、基本研究方法,其余部分让学生自学和答疑相结合的教学方法。一方面可以腾出课时讲解工程实例,另一方面也能够锻炼学生的自学能力。

三、增加对工程实例的讨论

在地震工程地质研究、斜坡变形工程地质研究、岩溶工程地质研究每个内容讲解结束后,均安排2个学时,专题讲解近期发生的地震灾害、滑坡灾害、岩溶灾害问题,结合工程实例,师生一起讨论灾害的发生机理、预测、预警以及防治措施等问题。学生很喜欢这种上课方式,能够尝试用学到的知识去解决实际问题,让他们很有成就感。同时也锻炼了其发现问题、分析问题的能力。

四、加强实践环节,提高学生感性认识

由于学校的地质特色,对实践环节非常重视,土木工程专业也不例外。在大一暑假,地下建筑工程方向、道路桥梁工程方向学生均到我校北戴河野外教学实习基地,进行为期2周的地质认识实习;在大二暑假,到我校三峡秭归野外教学实习基地,进行为期3周的专业教学实习。北戴河实习内容包括风化作用、河谷地貌和河流沉积物、三角洲、岩溶作用和岩溶地貌、海水的物理化学性质和波浪作用、基岩海岸和沙质海岸的地质作用、滨岸海洋生物、沉积岩和地层、火山岩和侵入岩、地壳运动和地层不整合接触关系、褶皱和断层构造、矿产资源和环境保护等。此外,还学习如何使用和掌握地形图、地质罗盘、地质定点、岩层产状测量、野外记录簿记录、地质素描图制作和地质剖面和地质标本采集等。秭归的实习内容包括地质基础实习、土木工程专业认识实习、工程地质现象与地质灾害治理工程实习等内容。地质基础实习包括地层岩性、地质构造、水文地质条件方面的内容。土木工程专业认识实习要求对工程建筑的结构、工程建筑与地质条件之间的关系、工程建筑兴建后对地质环境的影响作了解。包括:三峡大坝考察,道路、桥梁、隧道工程考察,了解路桥隧工程的类型、结构及选址需要考虑的工程地质问题。

五、布置大作业,深化学习内容

在本门课程教学中,三个大作业贯穿整个课程教学时间。及时个大作业是岩质滑坡剩余推力法的计算,要求利用C语言、EXCEL工具编制程序或者上网下载已编制好的程序,计算给定滑坡的稳定性系数,并进行分析。第二个大作业是岩溶地面塌陷危险性的分析,要求提交危险性分区图。第三个大作业是在课程结束时,提交一篇综述报告,要求学生对课程内容感兴趣的部分,通过对文献的查阅,了解本方向的发展进展。通过三个大作业的深化学习,学生学会了应用计算机技术解决专业问题,提高了文献查阅和综合分析的能力。

在近年来的教学活动中,我们坚持贯彻以上措施,取得了一定的效果。土木工程专业的本科毕业生在隧道、地铁、路基、桥基施工中能够结合地质条件,提出合理的支护措施。接着上研究生的学生,一部分改专业为地质工程专业,他们能较快转变研究方向、适应地质工程专业的培养目标和要求,达到了我们在课程中设计的两级教学目标。

作者:李雪平 单位:中国地质大学

地质学论文:探究石油地质学及技术进展

通过近几年的研究实践,石油地震地质学可以研究和解决非常规油气勘探中的地质问题:①非常规油气储层构造表征。精细地震构造解释与制图技术得到了广泛应用,能较好满足非常规油气勘探开发对构造精度的要求。②精细煤层、页岩层等薄储层预测。利用叠后反演、叠前反演结合振幅、谱分解等地震属性,对埋深小于1200m、厚度大于3m的煤层气、页岩气储层进行预测。图7为某地区煤层气三维地质统计学反演剖面,可清楚地揭示具有明显低阻抗值的2层薄煤层的空间展布特征。③煤层气、页岩气目的层裂缝综合预测。应用相干体、曲率体、蚂蚁追踪体、基于分方位处理数据各向异性等几何属性,对裂缝进行预测,预测的成果实现了定性与定量的有机结合。④煤层气、页岩气甜点分布预测。综合应用多种属性、构造图、厚度图、裂缝预测成果等资料,对非常规油气甜点分布区进行研究,为相对高(稳)产井的部署提供了科学依据。⑤复杂井位设计。应用三维地震数据集成果,辅助煤层气、页岩气水平井、水平分支井及丛式井等设计,降低钻井工程风险,提高钻探成功率。⑥储层压裂改造。由于井中接收的压裂微地震监测技术已基本成熟并得到了工业化应用,因此通过实时监测非常规油气大容量水力压裂效果,计算压裂裂缝延展空间及储层改造体积,进而达到提高压裂效益和优化压裂参数的效果。⑦岩石组成分析。在结合地震与钻测井资料的基础上,通过目的层岩石物理模量反演,预测页岩有机质含量、胶结物类型及含量、岩石脆性等重要参数。

1几个相关技术问题的探讨

1.1岩石物理

岩石物理是使用地震信息表征储层的工作基础。所有的储层表征工作都是通过建立一些基本的岩石物理关系,如纵横波速度、密度、各种弹性模量与不同岩性、埋深之间的关系,来探讨它们是如何影响地震振幅变化的,而后有根据地利用地震信息去预测岩性及其含油气性。如果这项工作没有做扎实,有时地震信息会给出多解,从而导致地震预测的错误。目前对岩石物理认识得比较粗浅,需要大力加强。利用地震属性预测储层(包括波形聚类、神经网络等技术)[31-34],特别需要岩石物理研究的指导。简单利用某种地震属性预测储层与含油气性,有成功也有失败,关键在于没有搞清楚岩石物性与地震属性之间的关系,从而造成地震属性预测储层的盲目性。目前普遍应用的叠后地震声阻抗反演技术,本来是一项很好的技术,如果应用得当,会有很好的地质效果,但如不加以分析,仅简单利用声阻抗的异常来预测岩性与含油气性,特别是中、深层储层地震预测中,就会出现很多错误情况,究其原因就是缺乏岩石物理分析,对声阻抗的应用有误区。

1.2叠前反演

叠前反演方法和技术起源于国外,目前在国内仍然是一项很时髦的技术[14-15],用于研究储层和预测油气。在预测油气方面,实际上主要是用来检测天然气的,而且有较严格的应用条件,不是所有的地震资料都可以做叠前反演的,需要认真地做好相对振幅保幅处理,信噪比要高。在叠前反演之前首先需要进行先导性分析(如资料品质、AVO),如果资料品质差,没有AVO反映,则无法进行叠前反演;其次,需要查看是否有测井的横波资料,如果没有,则很难生成一个可信的横波资料,也就不能进行叠前反演。总之,不要随便、任意地推广叠前反演。当然,对苏里格气田的叠前反演是有效的[14],因为它检测的是天然气,而且地震资料比较符合叠前反演的要求。大量井资料精细的岩石物理分析表明,苏里格气田敏感弹性参数为纵横波速度比;同时,利用多个相关弹性参数交会解释,可以有效降低单一参数预测的多解性(图8)。对于叠前反演技术,需对数据处理提出新的更高的要求。鉴于目前对叠前时间偏移或叠前深度偏移如何进行更好地保幅还没有很好的解决办法,因而这给叠前反演技术的应用带来了挑战。

1.3裂缝预测

非常规油气储层以及碳酸盐岩储层都需要进行裂缝预测,这项技术是当前世界性的技术难题。储层裂缝在地震的宏观尺度上不易发现,因而给解释人员带来挑战。相干体、方差体、各种曲率体、玫瑰图(预测地应力方向)等都是比较适用的裂缝预测技术[29,,31-35],在许多地区都见到了较好的应用效果,但还需要进一步深化研究,尤其要进行半定量到定量化的地震裂缝预测;另外,关于裂缝带的油气开采,也是个难题,目前国内成功的例子较少。利用叠前方位角道集,根据远偏移距的振幅随方位角的变化情况,观察横波分裂现象和地应力方向,从而预测裂缝的发育方向。这项技术需要进行野外宽方位角采集、室内高质量振幅保护处理,才能达到较好的应用效果。如果不考虑实际资料情况,随便运用现有的地震数据就开展叠前方位角道集的研究,会产生很大的技术和成果风险。

1.4油气检测

目前油气检测的方法较多,如振幅变化(如亮点、平点)、时频分析、高频衰减与低频共振、弹性阻抗反演等,成功的例子也不少。但目前还没有一个通用方法去预测油气,每个工区都有自己的适用条件。最根本的原因是不同工区具有不同的岩石物理条件。因此,需要针对具体的地质目标,探究岩石物性及其含油气性是如何影响地震振幅与频率等属性的。如果不加具体分析,只是简单地利用振幅和频率的变化来预测油气,其结果往往不。目前,还需进一步加强理论与实践的结合,其中一个重要的方向就是发展多信息相结合的综合油气检测技术。

1.5地震成藏学

罗群和黄捍东2009年提出了“地震成藏学”[12]。其主要内容是以地震信息为主要依据,结合钻井、测井、地化和地质等资料,运用现代油气成藏理论的原理、方法,来研究复杂油气藏的形成机理,恢复其形成过程,预测其分布空间,为复杂、隐蔽油气藏的高效勘探提供了一个全新的“地震地质一体化”、“采集—处理—解释一体化”、“勘探—开发一体化”和“理论—技术一体化”研究思路。地震成藏学是一门新兴的边缘学科,具有独特的理念、观点及系统知识体系,是对地震信息及成藏理论的进一步丰富和发展,有较大的实用价值。它实际上不是一门理论学科而是有关技术方法的学科,其基本内容、架构刚刚提出,技术方法的应用及归纳也处于起步阶段,还很不成熟,有待在实际工作中进一步丰富和完善。

2石油地震地质学技术方法新进展

中国地震技术的发展大体可分为3个阶段:①20世纪70年代初期以前为初始地震时代,主要使用光点地震仪,人工解释,手工勾绘构造图;②20世纪70年代初期开始发展多次覆盖与三维地震,使用的地震仪从模拟进入到数字型,解释工作为人机交互式计算机解释;③近年来,由于地震仪器多道化等技术的发展,地震采集技术有了明显进步,进入了高密度采集和由单方位角采集再到宽方位角采集进而发展到多方位高密度采集的高精准度三维地震时代,从本质上大大改善了地震信息的“归位”问题。因此,石油地震地质学解释技术方法也应有相应创新,解决的地质问题也将由以构造沉积研究为主转为涉及油气勘探开发的所有环节。

2.1地震解释技术新流程

以前习惯性的做法是解释人员在开始工作之前先将处理的资料(成果带)及其他有关地质、测井等资料加载到工作站上,再开始解释工作。现在则加载处理的纯波带,然后解释人员做叠后修饰工作,之后做构造导向滤波,再做相干体等属性的处理。其优点是有助于复杂构造地区的解释。这程将提高资料的信噪比,更符合解释需要,应多加推广。当然,如果是进行沉积研究或储层表征,则不必做构造导向滤波。

2.2岩石物理研究

最近解释人员已普遍重视了岩石物理研究工作,一般在储层表征等工作之前都做一些岩石物理的分析,但如前所述,仍有许多问题值得我们探讨,不容忽视。未来,室内的岩石物理研究应成为地震勘探的一项重要基础研究工作,不仅是储层表征的基础,也是引领地震采集和处理技术发展的基础。

2.3地质构造建模

库车盐卷入逆冲构造的应用效果很好,说明地质建模对解释工作非常重要。实际上解释工作从来就是在建模过程中完成的,贯穿于解释工作的始末。从解释工作之初到最终完成,就是建模的迭代完善到模型的最终确认过程,即初始模型的建立—模型的不断修改—模型的最终完善。今后,不仅针对复杂构造的解释,同时对其他的如碎屑岩、碳酸盐岩古岩溶、礁滩、煤层气、页岩气等储层的表征都需要推广这一研究方式。

2.4深度域解释

快速、大容量计算机的发展为叠前深度域处理提供了很好的条件。叠前深度偏移资料对认识复杂构造将会有很大帮助,相应的深度域地震资料解释技术的研发和应用将会促进地震构造解释精度的继续提高。

2.5全三维可视化“体”解释

计算机图形、图像技术的发展,使我们拥有了功能齐全、方便可行的全三维可视化“体”解释软件,目前已得到推广,应用效果很好。目前解释目标大都限制在较小的范围内,如针对储集层“体”和复杂断块的解释。今后可以在一些富油凹陷大连片三维地震资料的基础上,进行大区域或整个富油凹陷“体”的解释,从而精细刻画富油凹陷沉积、构造情况,为老探区寻找油气勘探新领域、新目标提供依据;同时,也可为开发地震建立静态与动态模型提供技术支持。

2.6三维重磁电

地震技术的产生与发展一直是与重磁电技术相伴和互为依存的。在三维地震技术的启发与引领下,重磁电技术也走上了三维。最近几年,在针对一些地震难以解决的地质问题(如极复杂构造的地质建模)时,三维重磁电发挥了很好的作用。其中对火山岩以及其他特殊地质体(如洪积、塌积巨厚大砾岩)的识别与表征等都显示了三维重磁电技术的优势和重磁电震联合解释的威力[21]。最近对干扰地震资料处理成像并造成错误解释的库车大北地区第四系和新近系五千多米厚的洪积大砾岩重磁电三维解释就是一个很好的例证。在三维重磁电资料的基础上,结合地面露头、钻井、地震等资料运用多种方法初步解释砾石层的分布、岩性变化等,然后将三维重磁电法资料与地震在同一平台上进行联合反演,从而得出电法与地震同相轴深度域的融合剖面,最终详细划分了第四系与新近系砾岩以及岩性、岩相变化情况,为大北地区的地震资料处理与解释提供了依据。这种三维重磁电资料与地震在同一平台工作并给出相同尺度解释成果是重磁电技术一个划时代的进步,也是重磁电技术步入新时代的良好开端。

3展望

石油地震地质学是一边缘学科,近来来发展迅速且已具有相当规模,几乎深入到油气勘探的每个领域,在国内外油气勘探中发挥了重要作用。石油地震地质学也已初步进入到油气开发和非常规油气研究领域。虽然在油气开发上基本停留在提供静态模拟阶段,但这已经是一个良好的开端。随着地震技术的快速发展和解释水平的相应提高,石油地震地质学将会继续发展和丰富其技术内涵,提升成果精度,为拓宽油气勘探的新领域、促进发现老油田的剩余油挖潜和非常规油气的勘探以及提高油气采收率提供有力的地震地质成果保障。

作者:袁秉衡 徐礼贵 康南昌 李玲 郑良合 王贵重 单位:中国石油集团东方地球物理公司

地质学论文:环境地质学课程网络建设探讨

摘要:依托高校网络教学平台,进行课程网络建设,是目前高校重点推广的一种教学方式。网络课程建设是课程教学方式改革的需要,是新时期教育信息化建设的需要,也是新时期创新人才培养的需要。本文结合“环境地质学”课程网络建设实践,探讨了环境地质学课程网络建设的结构及主要内容,最终共享了教学资源,实现了教师之间和师生之间的交流与合作,极大地提高了教学效率和质量。

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,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,保障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;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及时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

地质学论文:在地质学教育中渗透哲学思维的探讨

摘 要 地质学的自身特点决定了地质学具有丰富的哲学性,因而哲学性思维需要在教学实践中得到足够的重视并付诸实践。本文从地质学中蕴含的哲学思维和哲学思维对地质学的科学指导两个方面,以构造地质学、数学地质学、沉积岩石学、碎屑岩成岩作用以及石油地质学等课程为例,结合上述课程研究对象,深入阐述其所反映的哲学思维,探讨了在地质学教学中渗透哲学思维的必要性和教学价值。

关键词 地质学 哲学思维 教育

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挑选,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,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,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。

地质学论文:普通地质学教学方法改革与研究

摘 要:普通地质学是地学专业的基础专业课,具有较强的实践性。本文主要从教学方法的改革及研究方向深入探讨,从教学手段、专业知识体系建设、实践教学等方面进行分析,提出建议。教学方法改革的目的是探索能培养出具有扎实基础的地学人才,使接受培养的对象具备更好的专业素养。

关键词:普通地质学 教学实践 教学方法

普通地质学是地质工程专业、采矿专业等地学专业的必修课,是地理科学专业的一门重要专业基础课,是对地质学的基本知识、基本理论的概括介绍。“普通”即典型地质作用与过程,着重论述“典型”的地质现象与产物。内容包括地球的形成、物质组成与演化、内外动力地质作用、资源与可持续发展,从行星地球、固体地球、流体地球和社会地球等基本地质问题的视角进行论述,对培养学生的专业技能起着重要的作用。

随着地学行业的发展、进步,地质勘查、工矿企业、石油及煤炭等矿产资源需求的增长以及用人单位对毕业生技能要求的不断提高,这门课程的讲授必须适应新形势,并能突出体现地球科学的特点。普通地质学作为地学专业基础课程,教学方式也需与时俱进,不断改革和创新。目前,普通地质学课程主要存在以下几点问题:

大多数高校配备多媒体教学设施,但传统多媒体教学对于知识点繁复的课程和刚接触专业课的学生来说传递的信息量较大,学生易形成以记忆为主的学习习惯,忽视重在理解的学习本质。长此以往可能会造成学生理解能力、分析能力、解决问题能力的培养缺失,难以提高学生的空间思维能力及对地质知识的理解能力。如板块的运动模型、岩浆活动、断层形成、海平面的升降变化等,多媒体版面或黑板只展现静态的过程,学生理解起来会比较困难。

学生对专业知识的掌握只停留在各个独立分散的知识点上,影响完整知识结构体系的形成。接受方式以老师讲授为主,难以将理论知识与实践环节有机联系。普通地质学这门课程的特点是综合性、理论与实物结合性强,知识面广,但是各章节内容相对独立。

教材内容和课堂教学缺乏真实地质训练的针对性,不易将理论与实际结合。由于地质理论中涉及学生动手作业的内容,如岩石薄片结构的描绘、地质图的绘制、古生物化石形态的素描等,以往课程教学中学生动手能力训练匮乏,缺乏师生互动。这样可能导致学生对理论的掌握较差,欠缺基本地质素养。同时,学生缺少对地质图、地质现象和地质实体的分析能力,造成“眼高手低”的现象。

学生学习主动性与学习兴趣不高。地质学科原有的教学体系突出理论知识与学习方法的讲解,但是在课程安排中具有明显的单科性和验证性,启发学生自主思维的训练较少。特别是课程的“自我封闭”和传统教学思想方法的束缚以及教学条件的限制,导致实施研究性学习,培养创新思维的完整教学体系还不够完善。

综上所述,普通地质学教学中存在很多问题,该课程的教学方法改革迫在眉睫。本次对普通地质学教学方法的改革探索以提高学生素质为核心,以切实培养学生的思维能力和运用知识解决实际问题的能力为目标。

普通地质学的教学改革主要从课堂教学和实践教学两个方面着手。课堂教学改革要从拓宽教学手段和促进体系耦合两方面进行探讨;而实践教学则要从增加实验教学和注重授课方式展开叙述。两者相互搭配,共同促进教学改革创新。

一、拓宽教学手段,提升视觉认知

普通地质学课程中部分内容在概念和形成原理上较为抽象。例如,褶皱与断层的形成机制,外动力地质作用形成机理等较抽象的知识点,仅通过老师讲解学生很难理解。如果增加地质挂图和模型,给学生直观的视觉感受,动画展示,将抽象的过程动态地演示给学生,能将复杂地质理论条理化、简明化。另外,在野外实习基地拍摄实地教学视频,就地取材,将课本内容录制成视频,在课上通过视频为学生讲解,使学生“足不出户”就有身临其境的感受。老师在讲课过程中结合视频深入浅出,详略得当,将传授知识与培养学生能力结合在一起,学生在接受知识的同时开阔了眼界。

二、促进体系耦合,加强图解教学

耦合是通信、机械行业的专业词汇,引申为某两个事物之间存在一种相互作用、相互影响的关系。在培养人才的过程中,也应形成知识结构“耦合”。反映在课程中,就是课程内容的“模块化”整合。

传统的教学按教材章节顺序,多为对理论的概括阐述,缺乏与实践的衔接,不利于学生对知识点的理解和掌握。为此,我们应将所有内容重新进行归类整合,使得模块化内容能够服务专业学习。例如,在宋春青主编的第四版《地质学基础》中将内容分为绪论、地球的基本特征、矿物与岩石、构造运动和构造变动、地壳演化简史、地质学在资源与环境中的应用六个章节,每个章节又进行了细分。这样整合一方面使学生更易于明确各模块的知识点、技能目标;另一方面,也便于老师选用行之有效的教学方法,提高教学效率和兼容性,而学生则容易根据目录顺序有序地延伸知识内容。

著名教育家布鲁纳指出:“不论我们选择什么学科,务必使学生理解学科的基本结构。”只有把握基本结构,才能提纲挈领,更深入地学习。因此,在教学过程中,将部分知识具象化有助于学生对知识的吸收。例如,课堂教学中增加对矿物解理、断口、断层的整合类型的临摹教学,对三叶虫等古生物化石的描绘学习方式,以及地球演化史的表格总结法等图解教学方式,都非常利于学生理解学习。

三、增加实验教学,丰富学习形式

地质学是研究地球及其演变的一门自然科学,自然科学的共性是具有很强的实践性。因此,普通地质学教学过程中实验教学和实践学习是很重要的环节。特别是在学生学习专业知识的初期,教学形式的选择对学生形成科学严谨的学习态度有很大的促进作用。所以在教学方法改革探索过程中,增加实验教学是重要和必要的。实验教学中,野外实践的机会相对较少,需要加大校内实践的学习机会。而校内实践的地点主要集中在实验室,因此,对实验室的手标本、显微镜、地质挂件、各类膜片等实验教具以及实验的形式、内容等基础设施的完善较为重要。

首先,在讲述教材内容时,应重视与地质实物或地质模型的结合,剖析所讲理论知识与实物的对应联系,展示所讲内容在实物中的体现。在此拟列以下实物内容:超基性岩类、基性岩类(辉长岩、辉绿岩等)、中性岩类(闪长岩、黑云母花岗闪长岩等)、酸性盐类(花岗岩等)、碱性岩类以及火山碎屑岩;各类沉积岩、变质岩及少量化石标本等。

其次,应加强学生在课堂上的自主动手能力训练。例如,某种古生物化石理论讲解完成后可让学生进行素描训练,以加深理解;一张地质挂件可让学生进行自主分析并阐述主要内容,以提高解决问题和分析问题的能力。矿物岩石、地质构造及地层古生物可着重让学生掌握对其进行识别和鉴定的基本方法、步骤。

,引导学生通过查阅地质论文和资料独立分析和解决地质问题,帮助学生建立完整地质思维,培养学生的科学实践及创新能力。

四、注重授课方式,培养学习兴趣

尽管目前高校教学设施比较现代化,许多教室都安装多媒体设备,带给师生极大的方便,但在授课过程中起主导作用的还是教师。因此,课程对学生的吸引力与教师有着较为密切的联系,这需要教师具有较高的知识水平和工作能力。教师在讲授时注意启发、引导。既可采用先设问再解答的方式进行教学,有效地调动学生学习兴趣和积极性;也可采用组织课堂讨论的方式教学,在讨论形式多样化的课堂氛围中探讨交流后,再由老师就学生讨论得出的结果做出分析。改变老师讲、学生听的模式,这样做鼓励了学生积极发表自己的观点,勇于提出问题,独立开拓知识领域,锻炼了思考能力。

教师的授课方式对于实际教学工作固然重要,但教学工作中学生学习兴趣的培养也起着重要作用。例如,在学习基础课程的过程中穿插内容丰富、实践性强的地质实验。如结合课堂教授的知识对岩石、地质构造、地质发展史等内容综合学习,达到理论与实践相结合的教学目标。同时学生在动手实践的基础上加深对所学知识的理解,由被动接受转变成主动学习。在课堂教学模式与动手实践双重模式下拓宽所学知识广度的同时培养学习兴趣。

五、结束语

普通地质学作为地学专业学生的入门课程,对后续专业知识的学习起重要作用。其教学方式的改革创新对培养学生学习兴趣,理解基本地质概念、原理,掌握基本地质技能具有推动作用。普通地质学教学方法的改革需在实践中继续探索,课堂教学与实践教学并举,传统教学模式与多媒体教学合理搭配。以培养学生独立学习能力、创新思维能力为目的,为相关专业的后续学习提供有力支持。

项目名称:内蒙古工业大学教改项目普通地质学课程教学中的实践性研究(2014258)

兰州大学甘肃省西部矿产资源重点实验室开放课题(WCRMGS-2014-06)

内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY14067)

地质学论文:关于第四纪地质学在地震地质研究中的应用分析

摘 要:第四纪是地球当前正在发展的阶段,也是正在进行的地质阶段。地质现象主要的表现形式就是地震。地震是地质构造活动的一种表现形式,研究地震时就需要进行地质研究。就第四地质学在地震中的应用进行研究和分析。

关键词:第四纪地质学;地震研究;应用

一、第四纪地质学

地震地质学研究的是地震和地质之间的关联,根本上说就是分析构造和运动的关联性。活动构造可以理解为活动进行的产物。可以将第四纪地质学理解为论述构造活动对当今阶段的影响和作用以及如何应用第四纪地质学。第四纪地质环境其实是一个系统的整体,在其系统内各个要素之间相互协调、促进,相互制约发展。

二、第四纪地质学应用分析

第四纪年龄长达300多万年,解决地震预报所需要的时间尺度相对于这样大的地质年代的时间尺度就显得微乎其微了,人类物质生活的时间尺度长则几千年短则几十年,与这样长的地质时间相比而言,只不过是一刹那罢了。所以说人类在这样短的时间尺度里生活,基本上是恒定不变的,尤其是就运动的一些方面而言,基本上就是稳定不变的。通过人类在社会生活中的变化的时间去理解和推断构造运动根本属性变化的速率是不科学的。当今时代的构造运动仍然保持着第四纪一定的独立性的特点、风格,从大的方面谈,整体的构造局势的变化不会很大,甚至基本上没有变化。由于第四纪继承了上几个纪度的特点,总结上算是继承性的特点,大部分的地震活动都是历史上长期反复的活动带,所以说第四纪是继承下来的新阶段,具有新生性。但是在我们按照第四纪地质学研究地震地质的理论时,将第四纪的构造运动局势分析清楚,就会使得当今时代的构造运动的整体大概清晰地展现在世人面前,将第四纪构造运动的地方划分出来,就会使得当今时代的构造运动区域清晰地展现出来,这样人们就能够将其应用到解决预报地震的强度和空间理论技术上。只有在清楚地知道和了解了第四纪运动构造时,才能够将预报地震时所寻找的地震范围缩小,减小区域目标,再根据相应的先进设施,分析当前的地壳活动,了解其相关的动态,就会实现短期内就能预报地震的目标。

第四纪地质学是地震地质研究的理论依据,在地震地质研究中,根据第四纪地质学的理论方法,能够有效地促进地震地质的研究发展。

参考文献:

岳乐平,张云翔.瞄准科学前沿、面向国家需求的“第四纪地质学”教学[J].高等理科教育,2004(04).

地质学论文:我国工程地质学的成就和发展

摘要:我国工程地质学是在新中国成立以后才发展起来的一门新的学科。它经历了从无到有,从知之甚少到内容丰富多彩、独具特色、跻身于国际先进水平的过程,成为一门有着自己的理论体系和一套技术方法,能够较好地解决工程建设与环境地质实际问题的应用科学。

关键词:工程地质学;成就;发展

工程地质学是研究与工程建设有关的地质问题的科学。它的研究对象是地质环境与工程建筑二者相互制约、相互作用的关系,以及由此而产生的地质问题,包括对工程建筑有影响的工程地质问题,和对地质环境有影响的环境地质问题。它的任务是为各类工程建筑的规划、设计、施工提供地质依据,以便从地质上保障工程建筑的安全、经济合理、使用方便、运行顺利。

我国工程地质学是在新中国成立以后才发展起来的一门新的学科。它经历了从无到有,从知之甚少到内容丰富多彩、独具特色、跻身于国际先进水平的过程,成为一门有着自己的理论体系和一套技术方法,能够较好地解决工程建设与环境地质实际问题的应用科学。

一、我国工程地质学的发展历程

20世纪60年代,工程地质的实践,积累了大量资料和一定的实际经验,学科进入独立发展阶段,各建设部门制定自己的勘察规范,以山区工程建设为主,对工程地质提出更高的要求,岩土测试技术提高,定量评价有所发展。到了以经济建设为中心和改革开放的年代,各方面的建设蓬勃发展,工程地质在已往在基础上取得了重大发展。勘察质量提高,新的勘察规范制定,向着工程领域拓展,承担勘测、工程处理的系统列工作。新型、巨型工程向工程地质勘察提出了新的要求。科学研究工作取得丰硕成果,创立了自己的新的理论,引入有关科学的新理论、新方法;学术活动频繁。

二、工程地质勘察质量不断提高

工程地质的任务就在于为工程建筑进行工程地质勘察,认识拟建工程所在地区的工程地质条件,为建筑的位址选择和设计、施工提供地质依据。国家规定的基建程序是:任何工程建设不进行勘察工作就不准设计,没有设计不准施工。这就赋予了工程地质重大而光荣的职责,避免了不顾地质条件是否适宜而盲目兴建工程给国家造成的损失。建筑位址的选择具有战略意义,起着充分利用有利的地质条件、避开不利条件的作用。位址选得好,不但能保障工程的安全,而且工程处理也较简单,经济上合理。我国的各类工程、铁路公路、水利水电、城乡建设、工业、国防、矿山、港口等建筑,尤其是大型建筑,都是先做了反复的工程地质勘察工作才进行设计、施工、修建完成的,因而基本上没有因为地质问题而失败。

三、60年来的科研成就

1、岩体工程地质力学的建立与岩体力学研究

与土力学相比,岩体力学直到20世纪60年代还是知之甚少。总体上来说岩体就是由结构面和结构体组合而成的。结构面按其延续的长短可以分级,但其形成则受岩石成因和后期地质构造变动的控制,因而其分布规律和形状、宽度等可以通过地质力学加以分析。这样把地质力学与岩石力学结合起来对岩体结构加以分析,就创立了一门新的分支学科:岩体工程地质力学。把岩体结构分为块状结构、镶嵌结构、碎裂结构、层状结构、层状碎裂结构、散体结构等类型。不同结构类型的岩体其力学性质和变形破坏规律也不同。

我国在软弱、破碎岩体的研究方面也取得较大进展,例如断层岩的分类及其物理力学特性和稳定性评价的研究;泥化夹层的物质与结构特征及其力学性质的研究;膨胀岩的膨胀机理和处理措施的研究等。

2、土体研究

我国在土的微观结构方面开展了广泛研究,取得较大进展。但是土的微观结构与土的物理学性质的关系研究还不够充分。海洋土的研究进展显著,其与陆相土的区别在于其Na+、Mg2+氯化物含量较高,并具有絮凝蜂窝状结构。南海土中石英含量较少而硅质和钙质沉淀物较多,因而其工程性质有所不同。膨胀土的研究成绩突出,其他特殊土的研究进展也较明显。

3、区域地壳稳定性研究

在三峡和二滩等巨型水利水电工程和苏南、大亚湾等核电站的工程地质勘察中,区域地壳稳定性成为重要因素,这方面的研究取得巨大进展。对断层发育情况、活动性,地壳升性速度、地应力状况、地球物理特征值、以及区域地震危险性分析等进行研究。基于这些因素的分析和定量指标,做出区域地壳稳定性评价,做出稳定性分区,分为稳定区、基本稳定区,次稳定区和不稳定区几个等级。并把稳定区视为“安全岛”,是适于进行这类工程建筑的区域。这也是具有中国特色的研究项目。

4、环境工程地质与地质灾害研究

20世纪80年代以来,环境问题日益严重。为了合理利用和保护地质环境,我国开展了环境工程地质的研究。几十年来在一些重点地区和大型工程地区做了不少研究工作,以工程建筑所引起的闪生地质环境研究为主,包括对人类生存和生产造成损失和威胁的各种地质灾害,诸如地面沉降、地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流、水库诱发地震、沙漠化、水土流失等。

20世纪50年代以来,中国工程地质学从建国初期的一片空白,发展到今天成为一门内容丰富、理论体系严谨、具有中国特色的综合性学科,发展之迅速是惊人的。让我们加倍努力,把我国工程地质学推向世界高峰。

地质学论文:对“普通地质学”课程野外实践教学的体会

摘 要:“普通地质学”野外实践教学又称为地质认识实习,是地质学类专业学生一门重要的入门实践课程。作者根据防灾科技学院实习现状,从实习内容、师资、教学管理、教学方法等方面分析本校地质认识实习中存在的一些问题,并给出了相应的改进意见。对于完善我校基础教学、提升学生对地质学的认识和了解、提高教学质量、培养合格地质人才有较大帮助。

关键词:普通地质学 地质认识实习 专业基础课

普通地质学是地学类专业重要的专业基础课,是地学类专业一年级学生的专业启蒙课。其内容丰富、涵盖面广、实践性强,必须进行野外实践活动,一般称为地质认识实习,主要是实际接触课堂上所学内容,将课上所有矿物、岩石、地层古生物、构造等面的知识与实际地质现象直接联系起来,巩固普通地质学的基本概念、基本理论;培养学生直接观察、认识、描述各种地质现象的能力;培养学生地质学习的兴趣,使学生初步树立正确的地球科学观;培养他们热爱地球科学、主动钻研地球科学的专业思想感情。因此,地质认识实习作为普通地质学教学的重要环节,直接关系到普通地质学教学质量乃至整个专业培养质量的好坏。

防灾科技学院2006年2月升格为本科院校,2008年增设地质学和资源勘查工程两个地质类专业。从建专业以来学校共开展了5次地质认识实习。作者作为带队教师参与了学校地质学和资源勘查工程专业地质认识实习教学工作,认为我校在地质认识实习环节存在一些可改进之处。

1 我校“普通地质学”野外实践教学存在的问题

1.1 实习区的选择和实习内容有待完善

作为新增本科院校,防灾科技学院的办学基础和办学实力与一些老牌本科院校还有一些差距,尤其在一些硬件设施上,我院没有完善的实习基地,或多或少的影响了实习效果。2009年地质认识实习是在我校地球物理专业地震地质实习基础上开展的,实习地点在北戴河柳江盆地,实习效果总体很好,学生反响较好。2010及以后的地质认识实习选在北京周边,选取比较好的地质现象作为实习点,但第四纪地质和地貌现象人为破坏严重,每年都要进行重新踏勘选址。而岩溶地质作用的观察,选在京东大溶洞,除岩溶特征不明显外,该景区从入口到出口为单向行走,一般由景区讲解员讲解,讲解员在讲解的时候主要用封建迷信思想讲解岩溶地貌,非常不利于教学的进行。

1.2 师资力量不足

师资力量的不足表现在两个方面。一是专业教师少,而地质认识实习和地质教学实习在每年的暑假同时开展,地质教学实以上两个专业外,还有水文地质专业、地球物理专业和勘查技术与工程专业均参加,势必造成教师严重不足。从目前情况看,师生比大致为1:30至1:40之间,远远低于国内外其他院校。二是以年轻教师居多。2006年学校升为本科院校以后,学校加大了教师的引进,吸纳了很多国内重点本科院校的研究生、博士生,但大多为年轻教师,对普通地质学知识掌握和运用不是很熟练,且野外实践教学经验相对不足,影响野外实习效果。

1.3 学生组织涣散、纪律性差

由于师生比较小,老师既要讲授知识,又要注意学生安全,最终在监管上力不从心,不能兼顾每个学生。野外讲解地质现象的过程中,只有少部分学生能注意听讲,仔细观察,结合所学知识与野外实际情况相联系起来,还存在少数学生不听从老师指挥。晚上回到学校,没有老师监督,有些学生不会对24小时的实习内容进行整理、消化。编写报告和绘制图件的时候,出现直接照抄实习指导书内容、图件内容错误或不全、有错别字等情况。

1.4 实习时间短

我校地质认识实习时间为一周,一周的时间包括两天书写报告的时间,而实际野外路线实习的时间只有五天。防灾科技学院的定位为应用型本科院校,其宗旨是为了培养本科层次具有较强实践能力和适应能力的人才,对于地质学和资源勘查专业学生来说就是要具备较强的野外地质工作能力。而实践能力的培养,必须加强野外实践教学,地质认识实习作为地质学的入门课程,一周的实习时间不足以了解、认识地质学的全部内容。

2 改进方法

2.1 选择有利实习区,完善实习内容

收集实习区地质资料,整理后进行现场踏勘,选择地层、构造、古生物化石出露好、交通方便、安全系数高、环境优美的地点作为实习点。将区域地质资料、踏勘记录资料、原实习指导书整理,按地层、构造、地质作用等修订成册,着重描述实习观察点的地质现象及分析结果,供学生实习使用。好能建立实习基地,有固定的系统资料和地质现象支持。上述所有工作都应该在有丰富野外实践教学经验的教师指导下完成。

2.2 引进相关人才,培养青年教师

只有不断引进地质类专业教师,才能从根本上改善师资力量的不足。此外,学院还应聘请有经验的专家学者带领青年教师对实习区的地质情况进行详细的野外调查、实地讲解,提高青年教师的实践教学能力。同时学院应营造健康向上和团结协作的氛围,创造良好的学习和科研环境,鼓励教师积极参加各种科研业务培训,积极承担教学和科研任务,提高教学效果和教师教学水平。

2.3 加强对学生的监督管理

首先应加强野外的监管,这可以有2种方法。一,增加野外实习教师人数,采用小班实习的方法,一个教师带20个人左右,这样老师容易控制纪律且能了解学生理解掌握程度;二,每个班跟一个辅导员,起监督作用,督促学生观察地质现象、整理野外记录,对学生安全负责,减轻带队教师压力。同时加强校内监管,我院地质认识实习采用的不是驻地式实习,学生完成24小时的实习后回学校,学校应要求学生在固定时间、固定地点整理24小时实习内容,加强对实习内容的理解与掌握。野外记录本的检查可以由带队老师抽查来完成,在师资配比合理的情况下,可以每天检查学生野外记录情况。

2.4 适当延长实习时间

地质认识实习内容广、要在较短的时间内完成地层、构造、岩石、古生物、地质作用等方面的实习,势必会减少学生观察地质现象时间和机会,适当的延长实习时间,改变原来以教师讲授为主的野外实习方法,给学生充分的时间去观察、理解野外地质现象,有助于培养学生学习地质专业的积极性、提高实习效果。

2.5 改变传统教学方法,提高学生的主观能动性

改变原来教师讲、学生记、然后再观察地质现象这一传统教学方法,提高学生主观能动性。要求学生提前预习实习路线可观察到哪些地质现象,到了野外让学生独立观察、记述,提出问题,然后教师系统讲解路线实习内容,解答学生提出的问题。

实习结束后可以开展一个关于地质认识实习的知识竞赛,以小组的形式进行。将认识实习学到的一些方法、理论、地层、岩石、地质作用等内容作为竞赛内容,竞赛结果纳入到地质认识实习考核范围。

3 结语

地质认识实习是普通地质学课程的延续和补充,是我校地质学和资源勘查工程专业学生进行的及时次野外实践,是学生了解千姿百态地质现象的窗口。因此应该完善地质认识实习的内容,扩大学生知识面,增加地质学应用方面的资料,提升学生地质学习的兴趣。同时带队教师应多参加一些科研项目和培训,提高自身的教学水平、教学技巧,扩大知识面,使地质认识实习发挥其应有的引领、入门作用。使学生能对地质学有一个的、的认识和了解,为后续学习打下坚实的理论和实践基础。

地质学论文:高师地理教育中地质学与地貌学教学中的焦点问题研讨

[摘 要]地质学和地貌学是地理科学专业的重要课程,二者都是以地壳为研究对象,前者是侧重于研究地球物质组成、地壳变动和地壳发展、演化规律的一门自然学科;而后者是研究地球表面各种地貌类型及其发生发展和分布规律的一门自然地理学科。虽然二者研究的侧重点有所不同,但是课程的特点均有综合性、复杂性、实践性等几个特点。此两门课程所讲授的基本知识、基本理论和野外工作的某些基本技能、方法有着密切的因果关系。笔者针对目前地质学与地貌学课程所面临的地位、实践环节、任课教师素质等一些焦点问题进行了研究,并提出了相应的解决方法,以提高高师地理教学中地质学和地貌学的教学水平。

[关键词]高师地理教育 地质与地貌学 教学 焦点问题

地质学和地貌学是地理科学专业的重要课程,二者的侧重点有所不同,但其课程均有综合性、复杂性、实践性等特点,课程的基本知识、基本理论和野外工作的某些基本技能、方法有着密切的因果关系。笔者根据长期从事地质学与地貌学教学的经验,针对目前该课程所面临的一些焦点问题进行了研讨。

一、地质学与地貌学课程教学中面临的焦点问题

(一)地质学与地貌学课程在地理专业中的地位不断弱化

地质学与地貌学在研究和解决自然环境与人类密切相关的现实问题过程中,其独特视角和研究方法是其他学科无可替代的,作为应用学科其实用价值日益彰显。[1]

但是,目前地理科学明显存在重人文地理、轻自然地理的倾向,同时地理科学专业为了开设新兴课程和选修课程,将原本非常必要的基础理论教育和基础课程大量消减,地质、地貌学课程自然不能幸免,直接表现就是课时量大减,经费投入不足,其地位和重要性不断弱化。[2]

(二)地质学与地貌学课程的实践环节亟待加强

地质学与地貌学课程是研究地球的自然科学,研究对象具有鲜明的地域性特点,这就要求课程除了室内理论教学之外,还要有实践教学。地质学与地貌学课程的实践教学包括实验室实习、野外实习和社会实践等环节。目前,我国地理科学专业的教育和研究中,存在着重室内、轻野外,重建模、轻实践,重理论、轻应用,重、轻成果转化等令人担忧的倾向。因此,高校地理科学的实践教学亟待加强。

地质学与地貌学课程的难点是在讲述地球的物质组成、地壳的构造变动、地理环境变迁、地貌形成与演化时需要学生建立起一定的空间感,这是实验室实习解决不了的。因此学习地质、地貌知识的学生还需有一定的野外实习经历。但由于经费问题、课时问题、安全问题、学生问题、师资问题等诸多因素的制约,目前许多师范院校的野外实习环节被大大地打了折扣,原来的短途实习取消,野外实习被压缩,大多数院校的野外实习压缩成一周的时间,而实习效果令人不敢恭维。

(三)地质学与地貌学基础理论的教育和研究不断削弱

笔者在研究上世纪初叶至30年行的《地学杂志》中发现,这一中国最早的地球科学刊物登载了许多有关地球科学基础理论的学术文章,辩证地论述了人地关系,地球上内外力地质作用的关系及其对地表形态和人文环境的影响等科学命题。[3]这在科学尚未普及的中国近代极大地开阔人们的科学视野,激发了地球科学工作者深入社会和投身大自然探索地球奥秘的激情。在地球科学的各个领域,许多学者就一些重大的基础理论问题提出了具有独到见解的系统学说。

改革开放以来,我国地球科学工作者积极参与了一系列重大的自然资源调查项目、国土开发和旅游资源开发等项目,并产生了巨大的经济效益和社会效益。但是现阶段我国地球科学界存在只重视为实践服务而忽视基础理论研究和教学的倾向,地球科学基础理论研究在上世纪一度出现“百花齐放、百家争鸣”的繁荣景象,但如今早已风光不再,以至于近些年来我国地球科学领域在重大基础理论研究方面并没有突破性的进展。

(四)地质学和地貌学教师的专业素质有待提高

教育的首要问题是教师的问题,作为一名高校的专业课教师担负着教书育人的双重使命。作为一名有发展前途的地理专业的地质、地貌学任课教师必须有广博的知识,从宏观上密切关注现代地理学的内涵和科学体系及发展趋势,从中观上能够熟知高等师范院校地理学的学科体系与各分支学科的关系,从微观上能够驾驭自己教授的地质学与地貌学课程。

目前,各高校引进的地质学与地貌学教师的学历很高,大多具有博士学位。然而这些教师虽然在某一领域有较高深的造诣,但是知识单一,不够广博,对地质学与地貌学总体把握不够,且野外实践的基本功底非常薄弱。同时,由于职称压力,教师从事科学研究的热情高涨,但对教学的投入不足,没有激情。

二、高师地理教育中地质学与地貌学课程教学的改革

(一)正确认识地质学与地貌学课程的重要地位

地理科学本来就是自然地理和人文地理相互统一的科学,只有将自然地理学尤其是地质、地貌学课程放在应有的重要位置上,在基础教育和在高等师范教育中普及地质、地貌学知识,使学生建构起必备的地质、地貌学知识结构,这才是提高学生科学素质、培养现代化有用人才的明智之举。

(二)多渠道强化实践教学环节

1.丰富室内试验环节。重视常规的实验室实习环节,同时为提高学生学习的兴趣,实习必须与现实生活相结合,应在实验室及展览室增添与日常生活有密切关系的各种矿产标本、装饰石材标本、观赏石和宝玉石标本,使实习更加贴近生活和生产实际,提高本课程实习的实用性和趣味性。[4]

2.强化野外实践环节。在实习经费、时间都比较紧张的情况下,地质学与地貌学野外实习要本着综合利用实习资源的原则,精心设计实习路线和安排实习内容,力求取得事半功倍的效果。此外,野外实习更要密切联系当前人类关注的资源、环境问题,使实践教学更具有社会针对性和应用价值。

3.补充社会实践环节。要鼓励和引导高校地理专业的学生与附近地区的地质公园、自然保护区、博物馆、科技馆建立密切联系,利用课余时间以青年志愿者活动形式担当讲解员和导游员,利用所学的本领向社会大众普及地球科学知识,这种实践活动既丰富了学生的业余文化生活,又巩固了本课程的学习效果。

(三)从根本上提高师资队伍素质

作为一名合格的地质学和地貌学的教师必须有正确的教育理念和科学的学术思想。在教书方面,教师最重要的职责是教育学生如何运用所学知识和技能有效地解决生活和工作中的实际问题。在育人方面,教师应将自己对地球科学知识的学习和教学感悟,升华成对宇宙观、世界观、人生观的理解,并通过言传身教渗透给学生。

作为一名受学生欢迎的专业教师在教学工作中要有激情。教师要把个人的兴趣爱好与所从事的专业工作有机结合起来。更何况随着地质、地貌学的发展延伸,赏石文化、宝玉石鉴赏、地质旅游在民间悄然兴起,我们作为专业学者不妨也插上文化艺术的翅膀,使原本枯燥的教学内容不再索然无味,让学生感知冰冷的石头中蕴藏着科学的真谛和丰富的文化内涵。

(四)加强地质学与地貌学基础理论的教育和研究

近几十年来,随着人类对自然系统的影响在程度和节奏上的不断加大,地球表层系统处于持续的快速变化之中,人类对自然系统的关注度也日益增强,这为加强地质学与地貌学基础理论的教育和研究提供了一个重要契机。

针对目前全球环境变化和社会经济大规模的发展给现代地球科学提出的一系列重大理论问题和实际问题,将地质学与地貌学的研究和教育纳入地球科学的整体系统进行深入探讨,鼓励学生们在上述有关基础理论方面进行深入探究,使地球科学在基础理论研究方面有重大的突破。

三、结束语

地质学和地貌学作为高等师范院校地理专业中相当重要的专业基础课程,具有内容丰富、实践性强、高度综合的特点。培养一支高素质的专业教师队伍,建立系统、完善的知识结构,设置生动的实践教学体系,掌握先进的教学理念和创新性教学手段,是提高地质学和地貌学的教学水平的有力保障,将为培养高素质的复合型地理人才打下坚实的基础。

[作者简介]王祖伟(1963-),男,山东招远人,博士,教授,研究方向:地质与地貌学的教学科研工作。

地质学论文:地质学:打理地球的专业

地球科学是一门涵盖范围十分广泛的学科。从崇山峻岭到大海深渊,从茫茫戈壁到皑皑雪原,地球科学都能发挥巨大的作用。作为六大传统理工学科之一,地球科学一直分为定性(地质学)与定量(地球物理学)两个方向,而我就读的就是定量的地球物理学方向。

专业课程的安排和设置

地质学专业设置的大体思路与其他专业并无太大差异,大一大二年级为基础课,大三大四为专业主干课。理工类课程中的数学基础――高等数学、线性代数、概率论与数理统计自然是不可少的;专业课除了地球化学方向以外,其余领域都有涉及,如古生物与地层、岩石与矿物、构造、矿床、地球化学等方向。

通过专业基础课的学习,我们能够建立起系统的地球科学思维。在基础课学习之后,我们可以对常见岩石矿物进行鉴定,了解不同岩石矿物性质,对不同地层的形成环境进行复原。了解地球表面沧海桑田的变化历程与变化机制。这些专业基础课不单单是为后面的专业主干课提供知识储备,同时可以为我们今后走上工作岗位提供技术支持。

专业主干课主要是地球物理探测方法与能源、固体矿产勘查理论课程。地球物理探测方法包括重力、地磁、地震、地电射、放性和测井等方法,是不是看上去很高端?在学习了专业基础课和地球物理勘探方法之后,我们知道了形成矿产的环境,就能通过各种办法寻找丰富的资源。

专业实习是我们地球科学课程的特色。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。书本上的知识掌握透彻是不够的,只有大自然这本天然的教科书才能让我们领略到地球科学的博大精深。

实习是地质学子的必经之路

北戴河地质实习、周口店地质实习、生产实习、毕业论文实习,一系列的专业实习课大大开拓了我们的视野,因而掌握地球科学在野外实际过程的应用是很必要的。地球科学是一门实践性的学科,而且由于专业性质,常常有与大自然“亲密接触”的机会。很多同学因为害怕出野外而对地球科学敬而远之。对于这一点我不否认,因为尽管跋山涉水肯定比端坐在电脑前享受着冷气辛苦很多,但现在很多“驴友”背着包野外远足不也是回到自然吗?

在就业方面,我们专业应用领域较宽。近些年来,我国越来越重视地质灾害的防治与善后。所以,防震减灾单位也需要大量地球科学人才。大型工程建设,如水库、铁路、地铁等的建设,也需要地球科学从业人员进行选址考察等。

中国地质大学(北京)是我国地球科学领域实力很强的院校之一,地球科学与资源学院更是实力雄厚。每学期除专业奖学金外,每年还有国家奖学金、国家励志奖学金以及其他企业、院士等设立的奖学金。在课余时间,还可以参与学校组织的科技立项、创新实验设计、学科竞赛等活动。这些对同学们的学习有很大的帮助。如果同学们想继续深造,既可以努力争取保研名额,也可以尝试考取外校研究生资格。

在每年的招聘宣讲会以及第三方就业情况调研上。地质专业工作率、薪资待遇不断提升。作为地质学(地质地球物理复合)专业的一名学生,我热爱我的专业,并且愿意投身于地球科学事业,为人生目标而奋斗。