發布時間:2022-04-11 11:08:40
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇地質學論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一、課程背景
1.理論環節較重,應用性教育不足
第一,因為理論學習較多,但專業實踐性環節不足,使得部分學生出校后不能適應社會需求,空有理論知識,無動手能力,不能很快適應社會崗位的需要;第二,沒有更多符合我國災情國情、反映我國災害防治的發展與現實的案例,以供教學參考和利用;第三,目前,西南科技大學環境與資源學院地質工程部級特色專業正在建設中,如何提升我校地質工程專業教育的特色,又如何創建一套新的依托我校資源又能體現部級特色專業的“災害地質學”課程培養方案,而探究式教學模式與學生創新能力培養相結合的方案正符合教學科研型高校教學特點,既有我校特色又有研究應用價值,并能夠反映社會需求的課程培養模式。
2.不注意角色轉換,教學效果較差
專業課程教育,教師必須從單純教育者的角色轉化為對學生未來工作的參與者、組織者的角色。學生必須從被動接受者的角色轉換為未來職業培養而接受教育者的角色。我們很多教師仍然習慣于以前的滿堂灌,甚至填鴨式的課堂講授,而學生采取全盤接受,甚至死記硬背的學習方式;課程結束時以考試成績作為衡量學生學習效果的唯一考核方法,這樣培養出來的學生到了真正的工作崗位上會感覺大學學習一無所獲。因此,將探究式教學模式引入到“災害地質學”課程教學中是非常必要的,也是非常有助于提高我校人才培養質量的方法和途徑。
二、研究方法與內容
1.目標
(1)根據教學內容創設系列以實際科研項目為背景的研究案例,形成一套針對“災害地質學”課堂教學開展探究式教學的有效方法。
(2)將探究式教學方法貫徹到“災害地質學”的每一堂課的教學方案設計和課堂教學的各個環節中,通過探究式教學方法的實施,激發學生學習熱情,養成發現問題、探究問題的習慣,開啟學生心智,開發創造潛能,從而培養具有探究能力和創新精神的高素質大學生。
2.內容
(1)“災害地質學”課程的各欄目的建設主要包括:課程介紹、教學大綱、教學日歷、教學材料、課程通知、答疑討論、課程問卷、教學筆記、研究型教學和課程作業,特別是課程資源、答疑討論、研究性學習、問卷調查等欄目的重點建設。
(2)結合以上各欄目的建設,將具體的科研項目融入到課堂教學中,引入探究式教學模式與學生創新能力培養的教學思想,推進“災害地質學”課程教學的改革。
3.主要特色
(1)體現“以學生為中心,促進學生發展為宗旨”的創新能力培養教學理念。
(2)結合具體的科研項目,精心設計教學過程,靈活創設問題情境,課堂教學中為學生提供探究的環境,留給學生足夠的思考空間,使學生在解決實際問題中增加認識。
(3)落實課堂教學中的師生交流和學生間的合作交流。
(4)注重教學反思,教師成為專業課堂教學的研究者。
4.要解決的關鍵問題
(1)對學生的認知結構、認知水平和心理特征進行研究,了解學生向往、期望的課堂教學方式。
(2)針對探究式教學模式與學生創新能力培養各個環節間的特點進行課堂教學設計。
三、實例研究
1.教學基礎
(1)已對“災害地質學”教學內容進行了探究式教學方案設計,在地質工程專業高年級班的實際課堂教學中加以實施,并通過問卷調查和對學生實際問題解決能力的考核反饋教學改革嘗試的效果。
(2)筆者長期從事滑坡泥石流等山地災害評估與風險分析的教學科研工作。在教學過程中,經常會結合具體的科研項目對學生進行引導,培養學生發現問題和解決問題的能力,為學生們今后走上工作崗位打下堅實的基礎。
2.教學思路
根據本研究內容的選定,通過探究式教學模式的應用解決目前教學中所存在的問題,探究式教學模式推進“災害地質學”課程教學改革的模式流程圖。通過探究式教學,本課程可以在課程介紹、教學大綱、教學日歷、教學通知等欄目做得會比較全面,從而極大地方便學生對該課程的學習。在參與教師科研項目、答疑討論和問卷調查等欄目的建設上,本課程不僅提供了全方位的教學材料,而且對于目前該課程的最新研究領域和熱點問題引導學生進行了介紹和探討。通過問卷調查,獲得了學生對于該課程學習的全面了解,包括課程進度、教材選擇的難易程度、對于教學在線的使用建議等。
3.教學安排
將“災害地質學”課程教學(32課時)分為三個階段進行第一階段(授課前,4周):收集整理相關資料,進行專家咨詢,對“災害地質學”課程的探究式教學模式進行全面設計。第二階段(授課中,32課時):按所設計的教學模式進行教學實踐,并在實踐中修正完善設計方案,并通過對參與科研項目的師生進行訪談、調查問卷、問題解決能力檢測等方式收集實驗效果反饋信息。第三階段(授課后,2周):在實踐—分析—反思的基礎上進一步改進教學過程各個環節的設計,完善探究式教學模式及實施策略。
四、教學評價與結論
通過該探究式教學模式在“災害地質學”中的實踐教學,筆者在總結授課效果的過程中發現,本次授課班級共有35名大三學生,其中有16名學生將自己今后的畢業單位設定為地質災害相關的單位,有10名學生準備繼續攻讀地質災害方面的碩士研究生,授課班級85.7%的學生表示收獲很大,尤其是對我國西南地區的滑坡泥石流等地質災害有了一個全面、直觀的認識和了解,這也成為他們今后學習和工作的一個重要基礎。因此,探究式教學模式在“災害地質學”課程中的實踐教學效果優良,尤其是對高年級學生的啟發作用顯著。
本文針對地質工程專業的重要專業基礎課程“災害地質學”在教學方式中存在的主要問題,結合我校本科教學的實際情況,在認真調研、比較分析和教學實踐的基礎上,全面實施以學生為中心,以培養學生探究能力和創新精神為目標的探究式教學模式:即教師根據教學內容精心設計出富有思考性的問題鏈,引導學生進行探究、分析、獨立地解決問題,從而獲取新知識,培養探究能力和創新能力的一種教學模式。本研究成果系我校地質工程部級特色專業建設的階段性成果之一。通過研究,筆者發現將合作學習、自主學習等方式在探究活動實踐階段進行交叉應用,這樣會更促進探究式教學的效果,加深“教師主導,學生主體”的教學理念,充分發揮這一優秀教學方式和學習策略的長處,促進我國高校地質工程專業基礎課程教學的實質性進步。
作者:丁明濤顏竟陳廷方單位:西南科技大學
本文作者:時保宏 曹青 凡元芳 張仙偉 單位:西安石油大學
天然氣地質學與石油地質學課程類似,是一門既偏重于理論,又具有實踐性的課程。在教學內容方面,天然氣地質學與石油地質學既有緊密聯系,同時還有一定區別。一方面,在石油地質學中講述的生、儲、蓋、圈、運、保等成藏要素,是石油和天然氣成藏的共性內容,但由于天然氣氣體分子直徑小、活動性強,使得常規天然氣藏(田)在成藏方面具有特殊性;另一方面,近年來油氣工業越來越重視非常規天然氣的勘探與開發。
因此,課程組通過研究和對幾年來教學過程的總結,確定以常規天然氣藏(田)成藏特殊性和非常規天然氣為該課程教學的主要內容。根據本課程的學時數,授課時主要突出以下教學內容:常規天然氣部分主要講述天然氣的成因分類、地球化學特征、碳同位素組成、各類天然氣的鑒別、氣源巖展布特征及各類氣源巖的產氣率、天然氣的運移和聚集規律、中國氣藏類型劃分、控制氣藏形成的地質因素、大中型氣田的形成條件等;非常規天然氣方面集中講述煤層氣、致密砂巖氣(深盆氣)、頁巖氣、水溶氣、氣水合物等非常規天然氣資源的富集規律、控制因素及國內外勘探開發與研究現狀。
針對課程性質和教學內容的特點,課程組以注重學生綜合分析能力和科研基本技能的培養為主要目標,對教學方法進行了研究和改革。通過跟蹤國內外石油工業的發展,介紹國內外天然氣勘探與開發的現狀、發展趨勢以及國內外近期與天然氣資源相關的新聞資料,使學生認清國際國內能源發展形勢,從中領略天然氣資源在21世紀的重要性,以及我國發展天然氣工業的緊迫性,培養學生學習課程的興趣和使命感。改變傳統的滿堂灌的課堂教學模式。傳統的專業課課堂教學以教師為主體,學生被動聽課,教學效率較低。
針對這種狀況,課程組對教學方法進行了改革。在教學手段上,運用現代教育技術,應用各種形象化的教學手段,使學生感覺課堂教學內容不再抽象,增加了課堂教學的信息量,提高了學生學習的積極性。在教學方式上,增加課堂提問、課程討論、學生查閱資料撰寫讀書報告等多種形式,充分發揮學生學習的主動性和自覺性,激發學生的鉆研精神。課堂教學與課外教學相結合。鼓勵學生參加科研課題,指導學生就其感興趣的課題深入研究,撰寫科技論文。這種將傳授知識、培養能力和素質教育融于一體的教學模式,鞏固了學生的理論知識,也鍛煉了他們解決實際問題的能力,教學效果較為明顯。
天然氣地質學是研究天然氣藏形成及分布基本原理和地質控制因素的科學。石油與天然氣素有孿生姊妹之稱,所以早期與天然氣有關的地質問題,都包含在石油地質學中。但隨著勘探和研究的深入,理論和實踐均證明天然氣地質學和石油地質學有很多不同。1979年前蘇聯著名的石油地質學家N.B.維索茨基撰寫的《天然氣地質學》問世,使天然氣地質學由從屬依附于石油地質學的狀態中分離出來,成為一門獨立分支學科。我國是勘探、開發和利用天然氣歷史最為悠久的國家之一。
新中國成立后,就在四川等地開始了有計劃的大規模天然氣勘探開發活動,發現并投產了一批氣田。隨著勘探開發實踐資料的逐步積累,我國老一輩天然氣地質學家陳榮書、包茨、戴金星等先后于1986年、1988年和1989年出版了3部天然氣地質學教材(專著),在我國天然氣地質的研究和人才培養中起到了重要作用。近30年來,我國在塔里木盆地、鄂爾多斯盆地和四川盆地等地區天然氣勘探開發連續取得重大突破,理論研究方面也在國家“七五”至“十五”科技攻關項目和“973”項目的支持下取得了重要進展,這是我國天然氣事業和研究大發展的時期,在此期間有大量高水平的天然氣專著出版。但就目前本科教學而言,尚缺少一部既有很好系統性又能夠體現最新研究成果的天然氣地質學教材。
鑒于這種現狀,學校于2007年聯合中國石油大學(北京)、中國地質大學(北京)、西南石油大學等高校進行了天然氣教材編寫提綱的論證。本課程組的負責人及主講教師均參與了教材編寫工作,目前教材初稿正在審核之中。實施課程建設以來,以“合理構建課程結構和教學內容,加強理論與實際應用能力的培養,提高教學質量”為主要原則,大力推進教學內容和課程體系的改革,注重教學方法和手段的改進,堅持理論教學與實踐教學并重,加強教師隊伍建設,不斷提高教師素質能力和教學水平,是取得天然氣地質學精品課程建設成績的關鍵,今后要力爭通過多種途徑全面加強課程建設效果,逐步形成天然氣地質學更為鮮明的教學特色。
本文作者:孫強 朱術云 曹麗文 單位:中國礦業大學資源與地球科學學院
工程地質教學的主體內涵
為了順利完成工程地質教學活動,有必要使學生明確工程地質學習的主要對象、基本任務和主體內容。首先,工程地質學是評價、預測和改造與工程建筑等有關的地質問題的一門科學,以工程建筑及建設項目為服務對象,以地質學為研究基礎;以數學力學為計算工具的學科。因此,工程地質的教學與學習都是在研究和討論人類在工程活動中行為與地質環境的相互作用與相互適應性,其次,工程地質學習的基本任務就是掌握工程地質條件與工程活動的地質環境特點,明確人類工程活動與地質環境(工程地質條件)之間的相互作用,以便正確評價、合理利用、有效改造和完善保護地質環境。最后,學生通過工程地質課程學習需要重點掌握的內容包括:巖石和土體的物理-力學性質及其工程性質,如巖石與土的礦物組成及其排列形成的微觀結構等對建筑工程穩定性的影響,弄清巖土體的不同的分類要求和指標,了解不良地質條件下的巖土體的改良方法;建立起人與環境和諧發展的工程地質觀念,形成關于自然環境對工程活動的制約與人類工程活動對自然環境的影響的雙向作用機制的基本認識,在此基礎上,掌握崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質作用對工程建筑的危害及其預測、評價和防治措施;熟悉工程常見的地基、硐室等工程地質問題,以及地下水運動規律及其對工程活動的影響;掌握主要勘察程序、方法和手段。通過上面的對工程地質教學主體內涵的論述可以看出,在教學活動中學生需要領悟和掌握的內容很多,如果沒有好的教學思路,往往會導致教學活動成為就事論事,事倍而功半,很難使學生把握這門學科的精髓。同時,工程地質會涉及眾多的相關學科知識,如與地球科學相關的巖石學、構造地質學、地層學、地貌學等,與工程學和基礎學科相關的物理力學、數學等。
綜攝教學法的運用
綜攝法又稱類比思考法,其源自在我們對外部事物的學習和認識過程中,常常是在某些帶有啟發暗示的“指揮下”進行的,而這種“指揮”與我們的思考方法和意識關系不大,卻是我們日常生活中的所見所聞密切相關[11]。因此,可以利用外物來啟發思考、激發靈感解決問題。工程地質教學中,我們可以借助于學生已有的相關學科知識和日常生活經歷,在此基礎上開綜攝法教學。在教學中鍛煉學生對所面對事物的異質同化和同質異化兩種思維方式。當我們面臨未知的或者不熟悉的事物時,常常會采取拿性質不同的現有事物的分析和模擬方式去與之相對比,在此基礎上提出設想。這種方式稱之為異質同化,即根據已有的經驗和知識來分析比較所面對的問題。例如,當開展某項工程的地質問題調查時,可以與醫生全面診斷病人一樣,先逐項檢查,然后根據檢查結果分析存在的病癥,這樣會使得技術(研究)路線明晰,而且有很強的可操作性與指導性。如何擺脫固有的思維方式和問題分析方法的桎梏,進行創造性分析和解決問題是我們需要面對的難題。因此,如何運用新的知識或從新視角進行審視、分析、研究和處理原有的資料和技術手段顯得十分必要,在此基礎上使得認識有新的突破,這過程即為同質異化思考方法。例如,在狹窄的海邊場地進行海底隧道掘進時,一方面需要的很大的場地存放施工材料(如做襯砌),另一方面又需要相關場地堆放掘進所產生的大量巖屑廢渣,那么可以通過同質異化思維,我們可以考慮在不影響地質環境的情況下,用掘進產生的廢料進行人為營造陸地,同時解決了材料堆放和廢料處理的問題。
為了在教學中可以使學生的創造力的潛能得到進一步鍛煉,可以進行以下4種模式的訓練。人格性的模擬,充分調動和發揮學生主體感官認識。例如,在邊坡相關知識的講授中,可以讓學生假設自己是邊坡,針對坡腳、坡肩、坡體等不同位置的特點與自己身體做對比,如果邊坡發生失穩可以采取什么手段,如何去處理,然后再尋找解決問題的方案,最終歸結為削肩、捆腰、壓腳三個主體內容。直接性的模擬,根據所要關注的對象與模擬事物之間的關聯性,將模擬對象視為范本,在此基礎上進行論證思考,提出處理問題的方案。例如,邊坡災害的問題,很多學生的家鄉或學校周邊有生活的例子,可以直接作為例子講授,既直接,又有生活氣息。象征性的模擬,通過把問題構想成為直接的物質對象,使學生形成形象化的物質對象,進而激勵其腦力活動,開發其創造潛力。例如,在學習巖石風化時,可以將植物的根劈破壞直接視為巖石的拉裂破壞。想象性的模擬,利用人大腦的自由想象能力,引導學生通過幻想和聯想等為工程地質問題的分析和解決尋找靈感,提出創造性方案。例如,在某處發生地震,可以讓學生發揮主觀能動性,分析可能出現的次生災害問題,進而擴展成地質災害鏈和立體防災減災教學。總之,綜攝教學法在工程地質中的應用就是以生活中的實例或學生已有知識為媒介,將學習內容分成若干要素,針對具體的要素進行分析討論,并組織構建各要素之間的綜合關聯性,在此基礎上激發學生的潛在靈感,形成系統的認識學習,進而掌握工程地質的內涵要素。
結語
在應用綜攝教學法時要注意充分調動學生的積極性,使能夠集中注意力。同時,要貫徹同質異化和異質同化兩個原則,引導學生分析對比事物異同,建立形象而豐富的思考空間,通過新思考方式的訓練,激發創造性設想,提出創造性解決方案。綜攝教學法的運用對于學生認知能力會有很大幫助,體現為對問題的洞察、思考和解決能力的綜合提高。通過綜合訓練、全面發展、擴展思維,加強交流,達到教書育人的目的。
本文作者:高蓮鳳 張振國 韓秀麗 李富平 戚龍水 單位:河北聯合大學礦業工程學院
煤礦地質學一個明顯特點,就是應用性強,與生產實踐直接相聯系。可以在礦井開采過程中觀察到很多生產過程結束之后再無法見到的地質現象,從而對理論研究起到重要的推動作用;又可以直接指導生產、服務生產實踐。例如,它可以通過勘探工作進行探采對比,還具有指導和監督采煤、選煤等生產環節。課程包含對煤礦建設生產中遇到的瓦斯、煤塵、崩塌、滑坡等地質災害的預測預報,防范措施和治理方案的提出;水文地質的專門觀測及綜合研究;深部煤層尋找與預測,組織開展煤層深部開采和外圍找煤,擴大礦產資源遠景及增加新儲量,延長礦井服務年限或擴大生產規模;礦井儲量動態管理等大量實際工作內容。
近年來,隨著相關科學的理論創新和應用技術的不斷提高,煤礦地質學研究內容也在不斷發展、提高,課程體系不斷完善。除理論研究需要進一步加強外,技術革新、前沿理論和高新技術的應用也成為今后重要的發展方向,如:遙感地質、數學地質、應用地球物理學等煤礦地質信息技術的引入和應用,礦產資源開發的可持續發展、礦產資源保護和綜合利用、礦井地質技術經濟以及深部煤層預測等。近年來,隨著資源開發的快速發展,國家對煤礦安全工程專業技術人才的需求急劇增加,與大學生整體就業難的趨勢形成了強烈的反差。但我校針對煤礦安全工程專業開設的《煤礦地質學》,是專業基礎課程,具有理、工兼修的特性,既有大量的抽象理論(概念、定義)需要理解、記憶,又有不少的基本方法要通過實驗、實訓觀察認識掌握。很容易造成學生難以理解和接受,從而影響教學效果。同時,該課程課時設置偏少,一定程度影響了學生對煤礦地質學的進一步學習,在有限的時間內學生要想全面、深入、系統的掌握并運用煤礦地質存在一定的難度。如何讓煤礦地質學能夠更好地和其專業密切結合起來,為學生的全面成才奠定良好的基礎,是該課程建設的前提和關鍵。
本課程安排課堂教學40學時,實驗課8學時。從整體內容來看,課時稍顯倉促,課程體系還需要進一步完善。今后該課程授課的努力方向是:依據我校人才培養目標,結合學生、教材、實驗條件等實際情況,優化教學內容和課程體系。實踐環節需要進一步加強。本課程包含豐富的地質基礎理論知識,又具有大量實際應用的技能要求,是理論與實踐的有機統一,因而,處理好理論教學與實踐教學的關系,促進學生基本理論與基本技能的協調發展。而實際情況是,實踐環節薄弱,實驗條件有待大幅度提高。教學方法還需完善,學生學習積極性有待進一步提高。合理的教學方法和先進的教學手段是保證教學質量的重要前提,在此前提下,學校應充分調動教師的積極性,鼓勵教師根據個人特長、專業特點,開展教學方法、教學手段的探索,著力改變“滿堂灌”的教學方式,對影響煤礦生產的主要地質因素,如煤層厚度變化、地質構造、巖漿侵入煤層、巖溶塌陷、礦井瓦斯、煤層頂底板、地溫與礦山壓力等,對煤礦安全生產有很大影響,這部分內容應理論聯系實際,針對不同的礦井有不同的主要影響因素,選舉典型事例重點講述,探討啟發式、討論式、研討式、案例式、探索式等新型教學法,更大限度地調動學生學習的積極性、主動性和創造性,營造良好的課堂氛圍,從而提高學生分析問題和解決問題的能力,實現教學質量的提高。
教學方法的優化是改善教學環節、提高教學質量的重要手段,針對煤礦地質學課程特點及我校的實際情況,煤礦地質學教學效果的提高,應該著力在多媒體教學、實踐教學和雙語教學等三個方面下大功夫。多媒體教學是高等院校普遍使用現代化教學手段之一,是提高教學效果的有效途徑。就本課程特點而言,由于其信息量龐大、知識點豐富,使用多媒體教學,一方面可以利用豐富的網絡資源,特別是借鑒兄弟院校的精品課程課件,促進課程體系的優化;另一方面,可以有更為充分的時間進行備課,將更多的新內容補充到課堂教學之中。更重要的一點,是借助現代化的教育手段,促使抽象的教學內容更為具體,增加學生的感性認識,例如對地質圖的理解和解讀、對礦物、巖石的認識和鑒別等。當然,還可以建設課程教學網站,使大多數學生有機會參與網站的建設,融自主性、趣味性于一體,從而激發學生的學習興趣,提高自主學習的熱情,有效地提高教學質量。實踐教學環節是提高煤礦安全工程專業學生綜合素質的重要途徑,包括課程教學實驗和實習兩部分。從學生素質方面比較,我校煤礦安全工程專業學生組織紀律性強、理論基礎扎實,而實踐動手能力和野外工作能力需進一步提高,這就需要在實踐環節方面下功夫。然而,這一環節也是我校整個教學體系相對薄弱的部分,是制約學生實踐動手能力提高的“瓶頸”。就實驗環節而言,該課程實驗的知識面廣、內容復雜,內容涉及礦物、巖石等實物標本的鑒定,地質圖件編制等基本技能,還包括巖石薄片制作、鏡下鑒定、礦物分選、樣品制備等專業技能。
這類實驗技術要求較低,學校現有實驗設備通過資源挖潛,基本可以滿足。如果適當投入資金,對現有設備更新提高,如引進實驗室電化教學系統,可以將實驗室現有的實物標本,通過“二次開發”和數字化改造,賦予新的使命,將枯燥、靜止的標本變成生動的三維立體動態圖像。學生可通過人機對話的方式,可以觀察巖石標本的礦物組成、以及煤巖組分的顯微特征,還可以實現與教師的互動。這樣,可以有效提高學生的學習熱情,從而提高實驗教學質量。野外實習也是該專業學生綜合素質提高的重要因素,受經費短缺的制約,實習時間難以達到教學計劃的要求,該問題幾乎是同類院校的普遍現象,我個人的建議有兩個:一是下大決心一次性投入,建立實習基地,優先建立“現代化礦井仿真系統”,可以一勞永逸地緩解實習經費不足而產生的連鎖反應,以彌補學生實踐經驗缺乏的不足;二是利用現代化教學手段,建設“虛擬野外實習系統”,該系統可以野外教學實習的內容為主體,利用計算機圖形處理、多媒體等技術,仿真野外地質實習過程。教師可以根據教學計劃的進度,隨時安排學生在實驗室學習相關野外地質實習的基本內容和方法。通過課程實驗,分段觀摩野外教學內容,進行模擬技能訓練等一系列手段,學生實踐技能將會得到有效提高。
隨著教育國際化趨勢的不斷增強,國家、社會對人才培養都提出了更高的要求。我校地處環渤海經濟區開放前沿,雙語教學工作也就顯得尤為重要。從我院情況看,開展雙語教學工作起步較早,并取得一定的進展,但課程開設數量還遠遠不夠,質量也有待進一步提高。就本課程開設雙語教學而言,我個人認為時機尚不成熟,基于三個原因。首先,該課程屬于涵蓋面寬廣的專業基礎課,合適的外文教材較難選擇;其次,由于尚未實現多媒體教學,任課教師將不得不在課堂上花費大量時間板書英語內容,這樣勢必影響教學進度;第三,雙語教學對教師、學生及教學手段都提出了更高的要求。教師可以通過扎實的備課,解決授課環節的問題,而對學生的要求,如基礎英語水平、專業英語水平等,是一個循序漸進的提高過程,很難通過一門課程的學習就能得到顯著改善。不切合實際情況的雙語教學,造成的可能后果是,教師盡心盡力,學生一頭霧水。我個人的建議是對個別章節先實驗性進行雙語教學實踐,根據學生的理解能力和課后反映,逐漸擴大雙語教學的授課范圍,最后實現本課程全部內容的雙語教學。當然,這一目標的實現還需一個可靠的前提,即進一步加強公共外語教學的力度,從根本上提高學生的外語能力,最終提高雙語教學的水平。通過上述措施,建立理論同實踐教學有機結合的教學思路,運用傳統教學手段與現代教學設備相結合的教學方法,促使學生有效掌握煤礦地質學知識,達到全面成才的教學目的。
本文作者:常華進 單位:青海師范大學生命與地理科學學院
加強交流引導
學生入校后先進行3周的軍訓,然后就接觸到“地質學基礎”這門課程。學生在學習過程中會出現如下情況:對課程學習的目的和作用不明白;課程的內容多,學生缺乏合理有效的學習方法,許多知識掌握不了;由于以上因素影響,學生會有些迷茫,學習積極性不高。如果不能很好地解決這些問題,會導致學生產生負面情緒,影響課程教學和學習效果,甚至造成退學。筆者認為,解決問題的關鍵是加強交流引導。俗話說:“師傅領進門,修行在個人”。大一新生對大學生活充滿期待和好奇,對未來充滿憧憬和迷茫。不少學生被動地選擇了現在的專業,缺乏對專業的了解和興趣,甚至還帶有一絲失落和專業情緒。這時他們需要的是真誠的交流和正確的引導,需要被“領進門”。在交流過程中,他們可以逐漸認識到地理科學專業的內涵和作用,了解自己將來可以做什么,然后確立個人的奮斗目標,并規劃和安排自己的大學生活。師生見面交流會是較為有效且可行的引導方式。課程學習之初召開以專業為單位的師生見面交流會,首先向學生總體介紹本專業的培養計劃、課程安排、往屆學生的學習和就業等情況,然后詳細介紹專業課程及授課教師,最后學生與教師交流互動。通過見面會,可以讓學生認識地理科學專業,確立奮斗目標,明白課程設置的目的和意義,了解各課程之間的聯系和區別,從而更好地學習。另外,“地質學基礎”課程講授時通過舉例說明,讓學生理解學習該課程的重要性,了解地質學與地貌學、水文學、中國地理、土壤學、生物地理學、地球化學等后繼學習內容之間的緊密聯系也是有效方法。
精選授課內容
國家對大學本科教育要求之一是“厚基礎”。在進行“地質學基礎”課程教學時,應根據地理科學專業特點和學習目的,從地質學課程豐富的內容中精選出主要內容,并著重加強基本概念、基本原理和基本方法的教學,把握主次,突出重點,讓學生學習起來有明確的方向和目的。由于地質學研究的主要內容是地球的物質組成、結構構造、發展歷史和演化規律,因此筆者認為在地理科學專業“地質學基礎”課程教學中,應以礦物、巖石、構造運動、地史為主要授課內容,拓展開來即礦物、巖漿巖、沉積巖、變質巖、板塊構造、地質構造、地震、地質年代、地殼歷史研究方法、地殼演化簡史(表1)。在教學過程中,筆者結合了青海省省情以及青海師范大學地理科學專業的實際情況實踐了這一授課內容,表現為授課條理清晰,學生容易掌握這門課程的框架和主要內容,效果較好。目前青海師范大學地理科學專業“地質學基礎”課程課堂教學選用了宋春青等編寫的《地質學基礎》作為教材[3]。該書特點是內容較為翔實,閱讀材料較多,但學生學習時也抱怨閱讀量大,抓不住重點,定價太高。考慮到授課內容順序安排、編者的個人偏好、地質學的發展、學生的個體差異等因素,筆者向學生介紹了教材的作用及其局限性,并推薦了夏邦棟主編的《普通地質學》,以及陶曉風和吳德超主編的《普通地質學》作為參考教材,推薦了英國地質學家萊伊爾的《地質學原理》中譯本以及許靖華編著的圖書等作為補充,推薦了國內著名的地學期刊編輯部的網站,如《中國科學-地球科學》、《巖石學報》、《地質論評》、《第四紀研究》等作為學習的延伸。
改革教學方法
教學進度表是安排課程教學內容和進度的一種表格,它的填寫對于教學有一定意義。筆者主張將教學進度表電子化,即制成Excel表格形式,教師填寫好后,通過網絡發送給相關人員審核、打印并集中簽字蓋章。這樣填寫方便,更改容易,省時省力。雖然已經確定了授課的主要內容,也安排了教學進度,但在課程講授過程中還會出現重點不突出,過于注重細枝末節的問題。作為年輕教師,精力充沛,責任感強,有實踐“傳道、授業、解惑”的強烈沖動,試圖將自己所學對學生傾囊相授,知識面擴展得太大。另外由于經驗缺乏,往往把握不好該講多少講多深,出現本該多花時間講的沒有講透講明白,而應該少講的卻講多了。這可能造成學生對重難點的把握和知識點理解的困難,并導致自己面對的是一雙雙迷茫的眼睛。為了改變這種狀況,提高教學效果,筆者向經驗豐富的老教師請教,旁聽了多位教師的課程講授,并在教學過程中不斷揣摩、體會、總結和積累,獲得一套較為有效的方法,教學效果大為改觀。筆者講課中按照預先的方案開展,根據學生的反應情況適時調整,根據具體情況適當發揮。在講授過程中,尤其要注意信息傳達的技巧性和有效性[4]。多媒體是一項圖、文、聲、像結合的信息傳遞技術,是提高教學效率,保證教學質量的重要手段[5]。多媒體對于地質學課程教學的優勢在于[6]:圖片、動畫和錄像等使枯燥的地質現象更加生動、形象,能吸引學生的注意力;可加深學生對復雜地質現象的理解,提高教學效果;減少教師在課堂上板書和畫圖的時間,提高課堂時間利用率;改善了教室的空氣狀況,減少了粉塵對人體的危害。鑒于此,青海師范大學地理科學專業“地質學基礎”課程的教學也采用了多媒體手段,將之前靠板書無法展示的大量圖片、影像內容生動呈現在學生眼前。
目前許多課程的教學采用了多媒體手段,但部分教師或過于迷信多媒體,或產生了惰性,或缺乏對多媒體教學的理解和技巧。筆者認為:多媒體在形象展示圖片動畫的同時,主要起到提綱或展示主要授課內容的作用,幻燈片上不適宜出現大篇幅的文字;授課不是讀幻燈片的過程,而是教師將幻燈片上展示的主要內容通過通俗形象的語言傳授給學生的過程,使其被學生接受、理解和掌握;多媒體教學不是授課的唯一手段,授課時除了用幻燈片展示圖片和其他內容外,可靈活利用黑板邊講邊畫來講授一些基本原理,還可利用實物,如典型的標本教學;課堂授課與作學術報告面對的對象不同,講授方式也應有區別[4],不宜快速翻動幻燈片,要對許多重要內容強調和重復,慢下速度來讓學生記筆記;可以讓學生拷貝多媒體課件,便于學生學習。在教學中發現,部分學生對教材依賴性強,一旦教師授課內容安排與教材不符,就覺得不正常,很不適應。這時要和學生溝通,改變他們對教材的看法,讓學生不迷信書本,教材只是一本參考書,并告訴學生將怎樣安排課程內容的學習。在教學中,教會學生學習的方法也是基本目標之一,即所謂的“授之以漁”,畢竟大學四年不是其學習階段的全部和終結,而僅僅是學習的開始。筆者要求學生在學習過程中首先認真做到預習、聽講和筆記、復習、作業這四個步驟,然后根據個人情況閱讀相關書籍和文章,觀看相關影視資料來開闊視野;要求學生學習過程中掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基礎;鼓勵學生盡量用理解而不是死記硬背的方法;通過一些綜合性較強的地質實例,讓學生領會各部分知識間的聯系,讓學生朝著能力培養和學以致用方向努力。鑒于青海師范大學地理科學專業將來有學生從事中小學教育,筆者通過簡單的例子說明很多問題沒有所謂的“標準答案”,中小學教師應引導孩子們思想火花的迸發,以此讓學生領會更為合適的教育理念。#p#分頁標題#e#
重視實踐教學
地質學是一門實踐性很強的學科,是來源于實踐又服務于實踐的科學[7]。地質學課程的許多內容必須進行實踐才能很好地理解,而且也只有在實踐中才能掌握地質學的各種技能。因此,地質學課程不僅要講授地質學的基本理論,使學生掌握地質學的基本概念、基本原理和基本方法,而且也應加強實踐教學,讓學生掌握地質學的基本技能,比如礦物、巖石、化石、構造等的鑒定和識別,地質圖的閱讀和編繪,偏光顯微鏡的使用,地質羅盤和放大鏡的使用,地質剖面實測等。近年來,青海師范大學地理科學專業積極協調增加了實驗場地,利用國家支持地方高校建設資金購置了部分實驗標本、器具和儀器,目前“地質學基礎”課程實踐教學安排了室內實驗和野外實習。室內實驗內容包括礦物、巖石、化石以及構造的鑒定和識別(表1)。野外實習安排在四川峨眉山-都江堰地區,通過野外路線考察,實測地質剖面,讓學生充分認識實習地區的巖石、地層、化石、構造和地質發展史,鞏固課堂上所學的理論知識,并掌握基本方法和技能。地質圖的閱讀和偏光顯微鏡使用是地質學專業的學生必須要完成的課程訓練和必須具備的能力,而對于地理科學專業的學生來說,一則沒有安排專門的課程教學,在地質學課程中也沒有相關知識內容,二則教學時間有限,三則可能缺乏開設這些實驗的相關條件,導致許多高校地理科學專業學生沒能進行地質圖的閱讀和偏光顯微鏡使用訓練。在本科階段對學生進行相關訓練,讓他們掌握閱讀地質圖和使用偏光顯微鏡的技能非常有意義。為此,青海師范大學地理科學專業購置了地質圖、偏光顯微鏡和礦物巖石薄片,也在新的培養方案中增加了地質學課程實踐教學的課時,擬將地質圖的閱讀和偏光顯微鏡使用納入到室內實驗中。革新實踐教學方法,提高實踐教學的水平和效果也是青海師范大學地理科學特色專業建設突破點之一。根據實際情況,可以通過以下措施來實施:督促學生做好課前準備工作,明確實驗(實習)目的,熟悉實驗(實習)內容,了解實驗(實習)過程;分組實驗實習,既可以減輕部分實驗器材缺乏的矛盾,也可以更好地指導學生,提高教學效果;突出每次實踐課的重點,強化基本功訓練;在實踐教學、作業批改等過程中及時發現學生學習中存在的問題,幫助其查漏補缺或糾正錯誤;對于對地質學較為感興趣的學生,可以提供更多的機會進入實驗室學習,也可以視情況引導其參與相關科學研究工作。另外,在課堂和實踐教學中可以借鑒王家生等[8]的建議,挖掘校園內部和校園周圍存在的豐富多彩的地質素材和現象。
結束語
“地質學基礎”是地理科學專業一門重要的專業基礎課,對于青海師范大學地理科學專業學生來說,掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基礎,對于學習其他后續專業課程,乃至未來從事地理教學、礦產、環保、旅游、科研等工作都具有重要的意義。不僅要積極進行教學方式和方法的改革,加強理論和實踐教學,還需要加大投入,購置相關實驗實習設備,努力建設地質學實驗室,改善硬件條件,力爭使地質學課程教學上一個新臺階,為青海培養優秀地學畢業生貢獻更多力量。
本文作者:李娜 單位:欽州學院資源與環境學院
欽州學院地理科學專業地質學基礎的課程現狀
欽州學院于2006年2月開設地理科學本科專業,其中目前地理科學普通本科專業包括四個方向:師范方向、地理信息系統方向、資源環境與城鄉規劃方向、海洋遙感與信息處理方向,均開設《地質學基礎》課程。經過幾十年的蓬勃發展,地理科學專業已經成為欽州學院的重點發展和優勢學科專業之一。《地質學基礎》一直是作為自然地理學課程的一部分內容來進行講授的,且不同方向課時均有限但又有所不同:地理科學師范方向的學生要在一學期上完自然地理學(一),其中包括了地質學基礎、水文學、植物地理學三門課程,一共80學時,每門課程的課時由任課教師靈活掌握;而其他三個方向只上自然地理學這一門課程,一共54學時,地質學基礎的課時也由任課教師靈活掌握,但學時有限,對于地理科學的專業理論來說是十分欠缺的,基礎也不夠牢固。而其他的同類型的師范類院校,大部分都對地理科學專業的學生進行地質學基礎、地貌學、氣象氣候學等自然地理學的分支學科進行單獨授課,有固定的課時,從而保證地理科學專業的基礎扎實性和學科知識的通識性,并且不是僅僅針對地理師范教育方向。目前,地質學基礎的講授只有一名專任教師,教學方式是傳統的以教師為主導的講授式,學生也會有參與課堂的機會,主要是回答問題的方式較多。教學手段主要是通過多媒體幻燈片、音頻視頻等綜合手段來講課,教學效果受到教師自身講課水平影響較大。
以往對于該課程成績的記分和考核方式主要是:平時成績(作業、考勤10%)+期中成績(試卷30%)+期末成績(試卷60%),成績往往是以期末論成敗,以背書答題論分數高低,這樣的記分方式本身也容易造就一些“高分低能”的學生,即平時不努力,在期末突擊背書往往獲得高分,而實踐能力不強。地質學基礎是一門實踐性很強的課程,該課程內容的實習涉及到兩個環節:一個是校內實驗室的實踐環節,另一個是野外實踐環節;二者共同構建了地質學基礎課程的完整性實踐教學過程。對于那些剛學習了理論知識而又充滿新鮮感、好奇心的學生來講,校內實驗室的實習無疑是把課堂教學文字圖片知識、影像知識與現實的標本相結合,更加直觀形象,從而提高學生的認知水平,進而更準確地理解理論知識。而就欽州學院的校內實驗室情況來講,教學資源十分缺乏,表現為:實驗用的巖石、礦物、化石標本數量有限,往往是5-8人共用一盒標本,且實驗盒裝標本較小(不超過4cm)且不夠典型,有些礦物雖然是這個礦物名,但標本卻是多種礦物存放在一起,即便多次進行提醒,仍然有學生混淆誤以為是一種礦物;實驗課的小刀、放大鏡、無釉小瓷板、稀鹽酸等常用教學工具缺乏,使得一些基本的礦物巖石的物理性質難以得到確認。上述室內實驗課必備的教學資源的缺乏嚴重制約了室內教學的開展,學生室內實踐學習收獲也十分有限,而最重要的是會挫傷學生學習地質學的興趣和積極性。由于地理科學專業以前只有地理師范方向才會有相應的地質學基礎實習,并且是和其他的地貌學、水文學課程合并在一起稱為自然地理學野外實習。實習的地點和實習出發時間不固定,實習的目的和任務不夠明確,使得學生不像專業實習而是走馬觀花的體驗式旅游見習,其結果是實習過程中實習點的學習印象都有,但收獲較小,野外教學環節相對薄弱。
地質學基礎課堂教學的改革
地質學基礎一般是在大一第二學期開課,在此之前地理科學專業的學生已經學過了地球科學概論,具備了一定的學習基礎。該課程的教學包括了課堂教學和實踐教學兩大部分。因此,針對地質學基礎當前面臨的教學現狀和問題,應從課堂教學的改革和實踐教學的改革兩方面進行。就課堂教學的改革而言,可以通過教學內容的改革和教學方式以及考核方式的改革來進行:地質學基礎這門課程的教學內容可以針對地理科學的四個方向做出如下改革嘗試:將地質學基礎的課程內容分為:通識性課程內容的課堂教學和專業方向性內容的課堂教學,其中通識性內容主要是包括地質學的四大版塊[5]———地球(自身的形狀與大小、物理性質)、地球的物質組成(礦物與巖石)、地球的行為(構造運動與構造變動)、地球的發展歷史(主要是地殼演化簡史),是該課程的優秀內容也是基礎知識點。而專業方向性內容的課堂教學主要是在學生掌握了上述通識性內容后進行的針對學生本專業方向與地質學基礎課程的應用性的學習。通過對教材教學內容的拆分,有助于分清教學的重難點與內容的層次性,將引導性和優秀性教學內容作為專業的重點知識和基礎性知識,將專業性教學內容作為教學難點,按照專業方向進行針對性分解,爭取讓學生學到與專業方向有關的“有用的知識”。中國地質大學(武漢)高教所儲祖望教授通過對比分析中美兩國地學類本科生的培養方法[12],認為美國大學教學與研究融為一體,重視學生在教學中的主動參與,建立以本科生研究探索為基礎的教學模式,使學生從單純的知識接受者變成探索者,本科生可直接參與以前只有研究生才能參加的科研活動。
如MIT制定“擴大大學生研究機會計劃(UROP,Undergradu-ateResearchOpportunitiesProgram)。此外,還開設了大量研討式課程,激發學習積極性,養成科學探索精神。由于受傳統的重知識傳授輕能力培養的教育理念和教育教學條件等的限制,我國大學本科生教育還是以教師單純的講授為主,學生很少有機會參與課堂討論且很少參加科研及其他實踐活動,導致我國大學生的創新和實踐能力嚴重不足。從教學方式上可以嘗試借鑒美國大學的這種教學模式,具體模式有二:一個是可以以學生的探索研究為主,教師作為導師以指導總結為輔,即將每個班按照課程內容分成若干個組,在每次課前分配給學生一個課要講授的內容任務,以組為單位對其他小組進行講授,教師進行點評,在學生講課的過程中要特別鼓勵小組間的互動,允許各種質疑與討論,通過研討的方式強化知識學習;另一個方式是以傳統的教師引導講授為主,但學生課前要做好預習工作,每次課要對教師的講課內容提出問題并通過學習能夠答疑解惑。一般情況第一種方式適合于基礎較好、學習動機較強的學生,由于對學生水平有一定的要求,實施有難度,所以可以作為一種嘗試性選擇性的教學手段。而究竟選擇哪種方式要結合學生的基礎(可以做一個摸底測驗)和實際接受情況進行動態調整,兩種方式可以交叉進行以體驗教學效果的好壞。就目前實踐情況看,以講授為主,一學期會穿插大約兩次小組討論模式。課程的考核是對教學效果最好的檢驗方式,合理的考核方式可以影響學生的學習方式。如何改變大學課程臨時抱佛腳突擊背書的學習方式,可以嘗試在課程成績的記分方式上進行改變,變“期末突擊”的方式為“功夫在平時”,具體的改革方案為:平時成績(作業、考勤30%)+期中成績(書面考試10%)+校內實習成績(實習報告、實習測驗結果20%)+期末成績(40%,可以筆試或ppt展示)。這種新的記分模式需要說明兩點:一是平時成績中的作業,應該設置每堂課以個人為單位進行簡短的地質新聞或地學前沿信息的播報;一是期末成績的考核方式可以不只是試卷而是教師命題或學生自主命題進行的一個地質學知識擴展的報告,以幻燈片的形式,個人闡述。#p#分頁標題#e#
地質學基礎實踐教學的改革
對于任何學習地質學基礎的專業而言,如果能加強實踐環節的教學工作,其學習效果會是事半功倍的。以前由于專業教師和教學經費有限,使得部分學生學習到的都是理論知識,而對基本的地質技能———礦物巖石的認識、地質羅盤的使用一竅不通。現階段,地理科學專業的地質學實踐教學可以分為校內室內實踐和校外野外實踐兩個部分的教學。其中:校內實踐以實驗樓的地質學實驗室為依托,主要是進行礦物、巖石、化石的認識學習,一般是在開設有地質學基礎課程的學期進行為期一周的校內實習;校外野外實踐通過近現兩年的探索,先后帶學生到不同類型的實習點進行地質知識的學習:有綜合性的地質知識的學習———廣西地質博物館、百色樂業的大石圍天坑、弄崗自然保護區、崇左生態園、大新德天瀑布等典型喀斯特地貌,八寨溝、浦北的五皇嶺花崗巖地貌、十萬大山的砂巖系統、防城港怪石灘、白浪灘、北海銀灘、東興萬尾金灘等海洋侵蝕與堆積地貌。通過多點多類型的地質地貌的觀察學習,讓學生進行不同地質現象的了解、學習,以達到室內理論室外實踐與實見相結合的目的,增強了學生的理解,教學效果明顯。
按照經濟社會和高等教育發展的要求,欽州學院以“基礎厚實,特長顯著,一專多能,具有創新精神和實踐能力的地方性應用型高級專門人才”培養為目標,抓住北部灣經濟區大開發和欽州要實現跨越式發展重科教的機遇,與時俱進,加快學科專業建設和科技創新步伐,全面提高教育教學質量,努力將我院地理科學專業建設成為具有顯著地方特色、立足欽州、輻射北部灣、面向全國具有較高水平的特色專業。而這一切的實現需要有相關的課程體系進行支撐,地質學基礎這門地理科學的專業基礎課程正是在這樣一個大背景下,重新調整了授課對象,培養地理科學專業各方向的學生對于地球科學的基本興趣,掌握這一課程與自身專業的一些知識聯系,通過校內野外實踐加強對課程知識點的理解,為后續的專業課學習提供必要的知識儲備,為教學管理部門和授課教師提供參考依據,最終使聽課學生受益。
本文作者:田麗賢 邱亮 朱蔓 單位:中國地質大學(北京)外國語學院 地質過程與礦產資源國家重點實驗室
構造地質學專業英語詞匯構詞法
派生表明的是詞根與詞綴之間的關系,是在原有的詞的基礎上再形成新詞的過程。通過派生可以構成很大的詞匯量,并且詞匯的形式有潛在的開放性。派生這一構詞法在構造地質學英語詞匯中應用廣泛。除了詞根意思的掌握外,對詞綴的了解可以擴充詞匯量并且可以推知生詞的意義,進而有效地提高專業英語的能力。詞綴有前綴和后綴。在構造地質學詞匯中前綴的使用較為廣泛,如表示反義關系的前綴un-,dis-,non-,anti-。它們在詞的意思上與詞根意思截然相反,如reconstruct重建;undeformed無形變的;discordance不協調、不和;disconformity假整合(平行不整合);unconformity角度不整合;non-penetrative非透入性的;syncline向斜;anticline背斜。在構造地質學中,很多詞匯很長,這就需要使用縮略法把單詞縮為較短的詞匯,從而有效的節省空間也方便讀者的記憶和理解,如在談論華南板塊(SouthChinaBlock)時可以縮寫為SCB。縮略詞包括截斷詞、首字母縮略詞、首字母拼音詞和拼綴詞等。截斷法可以截掉詞的后邊部分,如在作圖時空間有限,有時會把斷層的名詞里的fault縮略成F.;刪去開頭的部分,如UHPmetamorphicrock(超高壓變質巖);S-Cfabrics(S-C組構)。再如,在區域構造綱要圖中,表示地層年代時,地質時間的詞匯常被縮寫,即Cretaceous(K),Jurassic(J),Triassic(T),Permian(P),Carboniferous(C),Devonian(D),Silurian(S),Ordovician(O),Cambrian(∈),Proterozoic(Pt)以及Archean(Ar),等等。此外有些詞是由組織機構或期刊名稱的首字母組成的,而這個組織機構和期刊的名稱有多重修飾語。如:USGS(USGeologicalSurvey)美國地質調查局;CAGS(ChineseAcademyofGeologicalSciences)中國地質科學院;IGG,CAS(InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofScience)中國科學院地質與地球物理研究所;JSG(JornalofStructuralGeology)構造地質學期刊;此外還有一些構造地質術語的縮寫,如:EPSL(EarthandPlanetaryScienceLetters)地球與行星科學通訊;NCB(NorthChinaBlock)華北板塊;XuefengshanTB(Xuefengshantectonicbelt)雪峰山構造帶;QDOB(Qinling-Dabieorogenicbelt)秦嶺大別造山帶;MCC(metamorphiccorecomplex)變質核雜巖等。
構造地質學英語詞匯的特點
對于上述構詞法的分析,在對構造地質學的詞匯有所了解的基礎上,可以對其特點做出以下歸納。詞匯是構成句子的基本元素,是語言最基本的意義單位。在構造地質學中,詞匯是專門的術語,很多普通的詞匯應用在構造地質學中就有了特定的意義,因而具有專業性。對于非構造地質學專業的學習者來說,可以稱之為熟詞僻意。如:core原意為果核、優秀,地質學中為巖心或地核,意為從地殼中取出的巖石,或地球的優秀部分(主要有鐵、鎳等元素組成)[2]。此外,suture本意為縫線、縫合[3],但在構造地質學里為碰撞縫合帶。還有fault(斷層),opening(孔縫),cap(蓋層),bedding(層理),fold(褶曲),micafish(云母魚構造)等,這類詞看似簡單,但往往受本義或非專業詞義束縛,不容易理解和記憶[4],因此在學習中要把詞匯放到構造地質學的語境和情境中掌握,與日常的意思相區分[5]。除了不同的詞義以外,不同場合可能還會有不同的詞性,這點也應該加以注意。如base分別有名詞和形容詞的詞性,database數據庫(計算機),baselevel基準面(地質學),basemap底圖(區域地質學),basemetal有色金屬低價金屬(礦產)中含義也有不同[6]。因此,在構造地質學詞匯的學習中,應有意識地區分并掌握詞匯的不同含義。科技詞匯多有抽象性的特點,但是一些形象的構造地質學詞匯利于專業詞匯的掌握并且是理解地質現象的重要輔助工具。在構造地質學中會使用一些非言語表達如圖表,從而使讀者對地質現象有更直觀的印象,對文章的理解起到事半功倍的作用。對于圖表中英語詞匯的使用,由于版面空間的限制,盡量使用簡短的詞匯,這又體現了用詞的簡潔性。很多地質現象的描述除了圖表以外,還可以通過形象的詞匯來描述其具體形態,促進讀者的理解。如chocolate-tablestructure巧克力方盤構造,為石香腸構造的一種,形狀似布滿巧克力的方盤。當應變處于雙向拉伸時,巖層中的強硬層相對軟弱層將向兩個方向張裂發育兩組石香腸,形成“巧克力方盤”式石香腸構造。通過聯想巧克力方塊的模式來理解該構造的具體外觀,便于理解和記憶。tepeestructure帳篷構造,在剖面上形成低幅度的倒“V”字型構造像個帳篷。類似的詞還有boudinage布丁構造(石香腸構造);pinch-and-swell腫縮石香腸構造;centre-to-centremethod心對心法(研究韌性剪切帶動力學的一種方法)。這樣的詞匯表達形象生動,通俗易懂。在掌握詞匯的同時,對相應的地質現象也有更深的認識和理解。前文提到的構造地質學中的縮略詞體現了構造地質學英語詞匯的簡潔性。縮略詞言簡意賅,減少閱讀空間,促進讀者的理解。跨文化交際正變得越來越頻繁,所以在中文寫的文章中出現一些英文縮寫詞也是不足為怪的,如,MDD(multi-diffusiondomainmodeling)多重擴散域模擬,USGS(USGeologicalSurvey)美國地質調查局等詞匯的使用。這些詞的翻譯也可以稱為移譯,屬于零翻譯的一種[7]。移譯是把源語中的詞語原封不動的移到目的語中。這種翻譯手法常見于上述的報刊中。這些英文縮寫詞跟它們相應的中文單詞相比,占了較少的空間。但需要指出的是這種現象不應過分泛濫,從而維護漢語的純潔性。
構造地質詞匯的翻譯
對于構造地質詞匯的翻譯,可以大致將詞匯分為音譯詞、意譯詞、直譯詞、音意兼顧詞。音譯詞是用漢語中讀音相近的詞翻譯外來語而形成的詞。在構造地質學中有很多音譯詞,不僅利于學生記憶單詞的發音,同時可以根據其漢語翻譯加強對其概念的理解。如Indosiniantectonicevent印支運動;buddingage布丁構造;Indo-chinaBlock印支板塊;Jurassicperiod侏羅紀。對于很多構造地質現象,有時會用人名或地名命名,這種情況下一般以音譯為主。如Wilsoncycle威爾遜旋回,該詞于1974年由JF杜威和KCA伯克提出,為紀念加拿大地質學家JT威爾遜而命名[8];Frymethod弗萊法(或Fry法),是以發明該應變測量方法的構造地質學家命名[9]。在學習英語時會通過音譯英語轉換為中文來加強記憶,但是這種記憶方法的不足之處是英文學習受到母語的干擾,同時中英文之間很少有完全意義上的發音對等,因此這種方法不利于正確的英文發音。意譯詞不束縛于詞匯的本義,而按照詞義的轉義進行的翻譯從而利于目標語的表達和理解。例如footwall下盤,hangingwall上盤斷層形成后,一般形成有傾斜角的斷層面,在傾斜面下方的一塊巖石即稱下盤,斷層上面的叫上盤,如果按照直譯的方法則使人產生誤解。此處采用意譯的方法,從而使其構造現象更易理解。再如flat斷坪;ramp斷坡;faultpropagationfold斷展褶皺;faultbendfold斷彎褶皺[10]等。nappe逆掩褶曲,其最初直接音譯成拉鋪。由該詞可以看出詞匯翻譯中從音譯到意譯的轉變過程。意譯詞是在對源語詞的內涵充分理解的基礎上在目的語中選取內涵一致的詞而翻譯出來的,其目的是重在“神”似,從而有效地傳達詞匯表達的信息。直譯詞就是用漢語的構詞材料并按本族語言的構詞方式逐一翻譯外來的詞素而構成的詞。直譯詞既保留了源詞的形式又保存了源詞的內容。例如outliers外露層;butterflytwin顯微構造中的蝶形雙晶。再如sheepbackrock羊背石(一種風剝蝕形成的構造現象),對應各個詞素sheepbackrock翻譯出相應的漢語意思而構成整個詞語的翻譯。mullionstructure窗棱構造也有稱“窗欞構造”,“mullion”一詞原意系歐洲教堂建筑的高大窗戶的直立棱柱。如果知道該詞各個合成部分的詞義,直譯詞的掌握就會相對容易些。音意兼顧詞即選用接近外來詞詞義的漢字進行轉寫。漢語同音字多,為譯名用字的篩選提供了方便。如Molasse[m'lɑ:s](磨拉石)其含義是地槽抬升后,在槽臺周邊及小部分槽臺內部形成的凹陷區堆積的碎屑地層,其特點是下部為海相地層,上部為陸相堆積的碎屑地層。該詞不僅音譯其英文,并且“磨”字體現了研碎巖石成碎屑的狀態,形象直觀地體現了該詞在構造地質學中的含義。類似的詞還有flysch[fli](復理石)以及mylonite['mailunait](糜棱巖)等。音意兼譯兼有音譯和意譯的優點,保留原詞的語音或部分語音的同時,給出簡明的意思,便于理解。#p#分頁標題#e#
結語
構造地質學英語詞匯屬于科技英語的一個分支,因學科差異詞匯的使用和翻譯也不同于其他專業英語。本文從形態學的角度對構造地質學詞匯進行相關分析的基礎上,對構造地質學的詞匯的特點及翻譯進行了分析。譯者和學習者應在學習和運用中體會構造地質學詞匯的特點并不斷強化自己的英語能力,從而利于構造地質學英語的學習和提高論文的質量。
本文作者:關英斌 李海梅 郝彬彬 單位:河北工程大學資源學院
建立CDIO模式下煤礦地質學教學大綱
CDIO是工科教育的一種新的教學模式,新的教學模式就必須要有新的教學大綱。教學大綱是整個教學的靈魂,所有教學環節都要圍繞教學大綱。為滿足現代工業發展對人才的需求,教學大綱的編寫要將基礎知識、個人能力、團隊協作與社會環境融合在一起,注重理論與實踐的結合。《煤礦地質學》是一門服務于礦山設計、建設、開發生產的一門課程,其實踐性很強,依據CDIO模式的大綱對學生加強地質基本知識、基本概念和基本技能的掌握;在實驗、實踐中提高個人能力和素質,同時培養人與人之間的合作溝通能力,最終培養出滿足現代煤礦企業所需要的人才。
建立CDIO模式下煤礦地質學授課體系
建立CDIO模式下《煤礦地質學》的授課體系,關鍵是改變教師的傳統的教學理念,把CDIO的教學模式、教學理念運用于教學的各個環節。在教學中以學生為中心,教師介紹煤礦生產中有關地質的基本知識和工作方法,通過實驗和實習提高學生的動手能力,通過參與科研提高學生的創新能力[2]。把地質工作的新的理論和新方法引入到教學中,同時也要把一些傳統的內容壓縮或刪除,例如刪除課程中科普性的傳統內容,增加礦物巖石、構造地質、地層等相關方面的新理論、新知識;以新的國家固體礦產資源儲量分類及編碼標準替代傳統A級、B級、C級、D級儲量分級標準等;隨著煤炭資源的開發,煤礦環境污染日益加重,保護礦區環境越來越受到重視,增加煤礦環境地質的新內容;隨著近年來地質信息技術的應用,在煤礦地質研究中,豐富了手段,提高了精度和可靠性,增加礦井地質信息技術及應用的教學環節,如運用計算機技術編制和管理各種地質圖件、介紹物探新知識和新儀器的應用原理和方法;更新傳統生產設計規范等[3]。本課程采用課堂講授教學為主,同時結合有關電視錄像片和野外、室內實習、實驗課等形式綜合進行。盡可能應用現代教育技術和手段、改革傳統板書的教學方法。
在講授過程中,將多媒體講授與板書講授有機結合,通過二者的優勢互補,實現有關知識的融合與最佳傳授。如利用地形地質圖編制地質剖面、編制煤層底板等高線圖等方面,均通過多種教學手段的結合進行,取得了良好的效果。采用實例式、啟發式、設疑式等教學方法,盡可能調動學生的學習積極性和參與性,促進學生的積極思維、激發學生潛能,達到師生互動共同參與的目的。這種形式可促進理論與實踐的結合,可提高學生的學習興趣。《煤礦地質學》是一門理論性和實踐性很強的應用型課程,在完成理論學習的基礎上,努力作到理論與實踐相結合,安排與設計各類實驗和實踐教學內容。為滿足精品課程的教學設計和內容,依據《煤礦地質學》課程教學大綱的要求,從四個方面來設計實踐教學環節,一是實驗教學環節,這是一個認知性、驗證性的實驗教學環節,在完成理論課程講解后,對礦物、巖石等各類標本進行反復的觀察和描述,通過這樣的實驗使學生能掌握各類標本的鑒定特征,在實驗教師的指導下,完成實驗報告;二是野外地質認識實習教學環節,在完成課堂教學內容后,進行野外地質現象的認識和觀察,把課堂講解的內容和實際聯系在一起,要求學生依據野外實習的內容編寫實習報告;三是課堂及課下作業實踐教學環節,這是提高學生動手能力和加強學生基本功訓練的一個重要實踐環節,此環節要求學生能夠讀懂各種地質圖件并運用計算機軟件編制各種地質圖件、能夠從圖件中提取各種數據;四是科研實踐環節,這是一個提高創新能力的實踐環節,部分同學可參加教師的科研課題,在教師的指導下,把學到的知識與實際科研工作相結合,達到提高學生的創新能力。網絡教學相比傳統教學模式,更能培養學生信息獲取、加工、分析、創新、利用、交流、的能力,網絡教學能夠培養學生良好的信息素養,把信息技術作為支持終身學習和合作學習的手段,為適應信息社會的學習、工作和生活打下必要的基礎。把一些教學資源放到網上,為學生建立自學平臺。在網上和同學開辟網上留言、教師電子信箱、QQ等方式為學生提供一個互動的學習平臺。建立網絡教學平臺,提供網絡學習課件,供學生課后學習。
CDIO模式下的課程教學質量監控
該課程在包含有系統的地質基本知識、基本概念和基礎知識的同時,重點突出了與煤礦生產緊密結合的地質知識和理論。課程內容龐雜,涉及多個地質分支學科,但圍繞煤礦生產這一中心,將眾多學科知識進行了有機整合,并融入了現代科技新進展,既體現了知識結構的多樣性、系統性、整體性,又突出了煤礦地質這一主題,反映了整個課程構思的科學性、嚴謹性。傳統的課程成績評定方法是以一次考試成績來決定,這種成績評定方法對學生平時的學習情況缺乏檢查和監督,不能反映學生的真實能力。《煤礦地質學》課程的成績評定包括:到課率及課堂紀律情況、完成作業的時間及質量、實驗報告質量、野外實習成績、期末考試成績等。
結論
《煤礦地質學》授課體系能夠在CDIO的模式下運行,其特點為:更新理論知識和規范,使教學和實際相結合。理論課程和實驗、實習相結合。學生成績的評定有平時、實驗、實習、期末考試等多個教學環節來確定。基于CDIO理念的《煤礦地質學》教學改革的目的在于為煤炭工業建設、生產培養高素質的人才,國內國外的很多成功經驗表明,CDIO的教學理念和教學方法是先進可行的,對于工科教育教學完全適用。在《煤礦地質學》教學過程中對部分教學內容、教學手段和教學方法進行了改革,取得了良好的效果。今后還將進一步把CDIO的教學理念和教學方法貫穿于《煤礦地質學》教學改革中。通過不斷的教學改革,才能培養出服務于煤礦建設、生產高素質的人才。
本文作者:吳偉 高迪 宋黨育 鄭德順 邢作昌 單位:河南理工大學資源環境學院
建構主義知識觀、認識論和教學觀
建構主義是目前最為先進的教育方法之一。建構主義理論教學源于瑞士心理學家皮亞杰(JPiaget)的建構論。皮亞杰提出了建構主義的知識觀,他認為主體對客體的活動應與主體的知識結構結合起來,智慧與知識的發展在本質上是主體轉變客體的結構性動作。皮亞杰還認為主體的認知結構是動作的一般協調結構及其內化的產物,是隨著主體活動的發展而不斷建構發展的。建構主義的教育教學觀念中,認為人類對世界的認知不是終極真理,只是對客觀世界的一種解釋,這種解釋會隨著人類社會不斷發展及其認知手段的不斷提高而被超越和取代,而對于個體來說這個過程是建構不斷更新的過程。建構主義認為學生是知識的主動構建者,他們在學習過程中以已有的經驗為基礎,通過在實踐和學習中與外界相互作用來建構對知識新的理解。而傳統的教學方式中,教師往往是向學生傳遞知識的中介,學生處于被傳授、灌輸知識狀態,在學習過程中屬于被動者,這與建構主義理論相悖。建構主義的教學觀認為,學生的認知是主動學習的過程,他們以自身已有的知識和經驗為基礎,在實踐和再學習過程中主動改造和重建原有經驗,構建新的知識建構,而新的知識建構則在新一輪的認知過程中變更為新的學習基礎,知識建構呈動態的階梯狀上升。以建構主義為教育指導思想,應當打破傳統教學中以“教”為主、教師主宰課堂的狀況,使學生從被動的“信息接受者”變為主動的“知識建構者”。
建構主義指導下“石油與天然氣地質學”教改原則
把建構主義作為教學指導思想,應當遵循自主、真實、基礎、全局、靈活等原則。自主學習是構建主義教育觀提倡的方式,即鼓勵學生對整個問題或任務擁有自主支配權。傳統的教學方式通常設置固定的學習目標,而這個學習目標通常很難被學生接受,學生們只關心是否能夠順利通過課程考試,而不關心是否真正掌握知識精要,沒有將其融入自己的知識系統進行重新建構,這樣很難達到教學目標。究其原因,主要在于制訂的教學目標與學生學習環境中的目標不符合。鼓勵學生學習的主動性,增加其對問題和任務的自主權,教師可以同學生通過討論獲取、優選具體問題和任務,讓學生感覺到其在課程學習中的主動性,感覺確定的問題是他們本人的問題,從而對學習任務產生足夠的興趣。真實性是建構主義教育觀中對教育環境的要求,即為教學提供貼切現實生活、生產實際等真實情境和學習任務。真實的活動是建構主義學習環境的重要特征。真實的活動可以使學生不依賴于問題表面特征,將所學的知識更有效的運用到實際中去。課堂教學中使用貼近生產實際、真實的、復雜的任務,有助于學生運用所學知識的積極性,使他們意識到學習知識的意義所在。在“石油與天然氣地質學”教學過程中,應當把貼近油田勘探、開發的實際復雜實例放入課堂討論中,提高學生學習積極性,同時讓他們在學習過程中有的放矢,明白學習、認知過程的現實意義。
建構主義十分注重基礎知識結構對學習的影響,具備必需的得基礎知識后,才能夠針對具體問題實現新知識建構。教學的本質并非純粹的知識傳授,而在于教師和學生互動,共同構建、發展學生的認知結構。然而針對不同的認知對象,應有區別地分析他們已經具備什么樣的基礎,還有哪些基礎知識不具備。同一課程,對于不同專業、不同年級的學生而言,因為其基礎知識的差異而必須區別對待。“石油與天然氣地質學”課程是地質工程本科四年級專業限選課程,學生已經學習了“構造地質學”、“盆地分析”、“沉積巖石學”等相關課程并具備此類基礎,對學生的認知結構研究之后,適當地補充欠缺的基礎知識,如有機地球化學、生油理論等,使其具備完善的基礎知識,達到能夠獨立思考、討論現實問題,并進行認知體系的自我建構,從而改善教學質量。學習任務的制訂應當具有全局觀念。“石油與天然氣地質學”課程的教學和學習中,應當首先將該課程的整體框架介紹給學生,保證學生明確具體學習任務和整體教學目標之間的關系。每個具體教學任務完成之后,應當和學生討論總結,明確該學習活動在復雜任務中的地位和作用,促進學生理解各學科間的基本結構和聯系。沒有哪種教學方法可以放之四海,針對不同內容、不同的教學對象,要懂得靈活施教。在具體的教學環節中,應當尋找教學內容的性質和學生的個體差異,教學方式因人而異,學生中心取向和教師中心取向可以交叉、混合使用,以求達到最佳的教學效果。“石油與天然氣地質學”課程中的認知對象包括概念知識體系、復雜問題實踐和行業規范內容等,三者性質差異較大,需采取完全不同的學習方法和教學模式。
建構主義指導下的教學改革設計
根據煤炭院校特征以及學生的專業知識背景,合理編排教學內容,以求達到最佳教學效果。教學要精簡結合。河南理工大學地質專業的“石油與天然氣地質學”非主干課程,其課時量為32課時,遠遠低于石油類院校,因此必須在遵循教學內容體系結構穩定的條件下將該課程的內容進行刪減和融合。“石油與天然氣地質學”基本內容包括了油氣藏基本特征、油氣藏形成理論、油氣分布規律、油氣田地質勘探4部分內容,其中前3部分內容為原理的討論,第4部分內容實踐性較強。由于課時量有限,將第4部分內容刪減掉,而在具體原理介紹中加入勘探實例分析。另外,根據學生的專業基礎背景,合理設置課程內容的授課方式,這樣有助于學生知識結構的重新組構。比如,在油氣藏形成理論的講授中,應當對比“煤地質學”中煤演化生烴過程進行講授,和學生討論分析煤演化和油氣演化的異同;而在油氣田分布規律的教學活動中,應當加強與“構造地質學”、“沉積巖石學”、“盆地分析”相關內容的類比;在油氣藏基本特征中,有關油田水特征的內容與“水文地質學”內容進行對比授課。強調學科知識系統化。“石油與天然氣地質學”是一門知識銜接比較緊密的一門學科,各章節間聯系緊密,在授課過程中應當重視知識系統化。例如,油氣生成理論授課中,首先介紹傳統生成理論的模式以及不同階段的特征,其間可以對比學生在“煤地質學”等專業課程中掌握的煤演化過程,對比兩者存在的差異和相似處,掌握沉積有機質向煤、石油、天然氣轉化的異同點;再分析不同油氣生成理論在勘探歷程中的應用和地位,找出傳統油氣生成理論如何指導油氣田勘探,而未成熟-低成熟油、煤成油和天然氣生成等理論與傳統油氣生成理論的區別,在油氣田勘探過程中起到什么樣的推動作用;最后介紹現在油氣生成理論的完整模式,使學生能從發展的角度去認識“石油與天然氣地質學”理論內容,從而有利于幫助學生建構系統、完善的知識體系。實驗、實踐并舉,培養綜合分析能力。#p#分頁標題#e#
教師應該給學生提供復雜的真實問題,讓學生利用已掌握的認知結構解決實際問題。在具體的實施過程中,將我國部分油田在勘探開發中遇到的實際問題納入課堂討論內容中,給出問題發生前的所有地質參數供學生分析,討論方案確定后將解決問題后新獲取的地質參數作為驗證數據進行二次討論,討論過程中同學們積極回顧已經學過的相關知識內容,發現問題所在,尋求解決問題的有效途徑。這樣,在解決問題的同時增加學生對該學科的興趣,完成認知結構的更新發展。另外,積極利用我校已經具備的開放實驗室制度。我校與石油相關的實驗室有河南省生物遺跡與成礦過程重點實驗室、中心地質實驗室等,擁有大量常規地質儀器和大型地質儀器,學校鼓勵學生在學有余力的情況下免費申請不同儀器的開放實驗。由于“石油與天然氣地質學”實驗課時較少,應當引導學生在開放實驗課題中選擇石油、天然氣相關實驗進行練習。例如:在烴源巖質量分析過程時,鼓勵參與烴源巖TOC測定、鏡質體反射率Ro測定、干酪根類型識別等實驗;在油源對比課程教學時,鼓勵參與源巖抽提物和原油氣相色譜、質譜分析實驗;在儲層特征識別時,要充分利用大型偏光顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀等進行觀察;在油氣運移授課時,鼓勵利用不同精度顯微鏡觀察不同類型巖石中裂縫組構,鼓勵利用熱臺-熒光顯微鏡觀察油氣包裹體各項參數;在油氣藏類型授課中,鼓勵學生參與大型地震解釋軟件的使用,進而識別大型油氣藏的類型。
在實驗、實踐環節啟發學生解決問題的多解性,激勵學生對問題解決存在多種觀點,促進學生認知結構的構建和綜合能力的培養。制訂合理的學習目標和任務,合理安排教學內容及其順序;針對不同內容,確定具體的教學方式、方法。根據學生的具體情況,制訂合理的學習任務和目標,學習內容的難度設為中等,主要以基本概念、基礎評價方法為主,涉及油田水特征、油氣的物理化學性質、油氣成藏靜態要素組成及評價方法、油氣演化模式和過程、油氣運聚原理、圈閉形成及油氣藏類型、油氣富集控制因素、主要的油氣田勘探方法概況等,其間穿插一些實例分析。教學內容的順序也大致如上述,由簡入繁、循序漸進。課程開始前,應當讓學生了解整體的學習任務和目標,而在各章節開始時應明確該章節所處整個課程體系中的地位和重要性。對于“石油與天然氣地質學”內容的學習,應當提倡區別對待知識差異。對于油氣演化過程、油氣運聚原理、圈閉的形成和有效性等基本理論框架,可以啟發學生找出差異,進行知識結構的自我完善。而在具體的實驗、實踐環節,鼓勵他們主動去尋找問題癥結所在,鼓勵他們在解決問題中的相互協作精神。明確教學目標,調查學生已具備的基礎,找準適當的學習切入點。教學過程應當以學生為中心,聯系他們原有的認識結構,找出與該教學單元相關的切入點。比如,在講解油氣生成理論時,應當用到構造沉降、煤巖熱演化模式等相關知識;而在講解油氣藏特征時,會用到構造地質學中斷裂系統、穹隆、褶皺以及沉積巖石學中的多種沉積相類型等相關知識。這些相關內容都可以作為新內容的引子和切入點,進而引起學生的求知興趣。如果對于新知識的學習,學生們欠缺必要的基礎知識結構時,應當先補充基礎知識,然后進行新知識的學習,杜絕學生因基礎不足而喪失學習積極性的情況發生。設置真實教學情境,引出研究問題。人們通常對于具體的、可聞可見的事物比較感興趣,容易快速進入正題,而對于抽象的事物則相反。“石油與天然氣地質學”是地質工程專業接觸到的唯一含“油味”課程,所見所聞較少,面對初次涉及的抽象課程,學生們往往興趣不大。
這種情況下,應當想方設法吸引他們的目光,除了講授基本理論和原理之外,應結合國內外能源局勢及油氣勘探開發現狀,結合我國油氣勘探開發規劃及其對人才的需求,吸引學生注意力的同時,讓他們認清能源形勢;在不同授課部分,結合油氣田勘探生產中的具體問題,開設討論、習題課堂,提高學生的動手能力和解決實際問題的能力,同時學生自覺回顧先前的知識內容,討論課一般占總課程的1/3。這些方法啟發學生自主發現問題所在,提高學生們學習油氣地質的興趣和熱情。為學生提供真實的教學意境。通過學習,消除矛盾,實現新、舊知識系統的改進和更替。學習的過程包括對新信息的吸收和對舊知識系統的改進重組兩個方面。學生們對地下水、構造地質、沉積學、盆地結構等基礎知識方面均有零碎的舊知識系統,而在“石油與天然氣地質學”的學習和反復揣摩中這些舊知識得到不斷的應用,通過對油氣藏生、儲、蓋理論的學習,可以將這些知識碎片完全吸收、消化并對其系統化,進而完成認知系統的意義建構。組織實踐教學,培養基本技能和能力。“石油與天然氣地質學”是一門具有很強應用性和實踐性的課程,多種實踐活動是幫助消化知識、構建認知系統的有效手段,這項活動不能被課堂授課所代替。例如,儲層類型的識別、蓋層封蓋能力的鑒定、生油巖演化程度的判斷、生儲蓋組合的判斷等等,都必須在實踐教學環節中進行,進而鍛煉學生的動手能力,促進認知系統的更新和重構。然而,這項工作在煤炭類院校常常被忽略,建議加大實驗、實踐課時;而同學們也可通過選修相關的開放實驗課題來完成部分實踐課程。完善建構主義教學測評體系。教學測評應分教師和學生分別進行。
對于教師的測評主要在于以下幾個方面:①是否從權威授課者轉變為學生認知的合作者或輔導者;②是否鼓勵學生解決問題的多解性;③有沒有給學生創設良好的學習環境,使他們可以通過實驗、實踐活動進行獨立探索或者協作完成學習內容;④是否給學生提供了真實、復雜的實踐問題供學生分析、研究;⑤是否從學生已有知識結構出發,進行引導。另外,對于學生的測評方法也應當有所改變,不應以學生記住知識的多寡來衡量,而應當以學習中主動參與程度、協作中的貢獻大小、意義建構水平等因素進行綜合評價。對學生的測評內容應當包括:①學生是否積極地進行認知結構的重建和理解;②學生是否積極地參與教師、同學的協作,解決真實問題;③學生是否主動承擔了更多的管理學習任務。通過同學和教師反饋的信息,學生們能夠真實地認識自我、完善自我,更加積極地參與到協作、認知結構自我構建中來,進而達到增強學生們自我教育能力和水平的目的。將建構主義思想運用到“石油與天然氣地質學”教學中去,遵守自主學習、真實性、基礎性、全局性和靈活性等原則,因地制宜地將授課、討論、實驗與實踐相結合,預期在教學上取得以下成果:教師的基礎知識授課,可使同學們了解“石油與天然氣地質學”的基本理論、概念和評價方法。復雜問題的課堂討論,增加大量的自主學習機會,將大大提高學生的學習興趣,促使其積極回顧已有的基礎知識,自學相關未知領域知識,由被動學習變為主動學習,同時課堂討論使學生們能夠自主分析油氣田勘探開發中遇到的真實、復雜的實際問題,而不僅僅是“紙上談兵”。開放實驗和實驗課的訓練,將大大提高學生的動手能力,學會如何利用實驗去解決實際問題。整體性的教學方式使學生明白整個學習內容為一有機結合體,各部分內容皆有銜接和相互作用,同時和自己已有的知識結構存在大量聯系,在不斷碰撞、思考、實踐、更新認知中完成新知識系統的自我建構。在學習過程中,學生將體會到建構主義教學方式的科學性,在未來的學習生活中學會如何自我學習。#p#分頁標題#e#
結論
建構主義學習理論強調學習的主動性、社會性和情感性,認為學習是學生建構自己知識的過程,是新舊經驗之間的雙向的相互作用過程。建構主義教學應當遵循自主、真實、基礎、全局、靈活等原則,合理編排教學內容。在教學實踐過程中應當明確教學目標,調查學生已具備的基礎,找準適當的學習切入點;設置真實教學情境,引出教學、研究問題;根據教學內容,確定具體的教學方式、方法;組織實踐教學,培養基本技能和能力;完善建構主義教學測評體系。建議在“石油天然氣地質學”教學中大膽嘗試建構主義的理論和思想,相信會取得良好的教改效果。
一、課程課堂教學改革的實踐
高職院校課堂教學的改革,需圍繞職業導向的專業建設來實施,企業行業職業崗位所需的相關知識、技能、職業素養等構筑了專業建設的方向、目標;在組成專業建設的課程體系下,具體課程課堂教學的改革,還需要根據課程本身的特點進行,一門課程及至一個專業要具有頑強的生命力,必須提高課堂教學質量,形成自己的特色。
(一)課程教學內容的改革
地貌與第四紀地質學課程內容廣泛,是一門綜合性課程,實踐性、應用性極強,課程的教學需從高職院校的學生實際出發,本著“理論夠用突出實踐”的原則精選教學內容,靈活運用多種多樣的教學手段及教學方法,突出實踐的環節,結合與企業行業職業崗位相關的工作內容及案例進行教學.
(二)教學方法的改革
學習過程中需要增加實習實踐課的比重。其次,從學生個人角度出發,應重點突出個性化教學。進行個性的培養是我國教育急待進行的改革。第三,各種教學手段教學方法的靈活運用。教學實踐證明,現場教學、案例教學、情景教學、合作教學等是本課程最實用的教學形式。課堂教學之外,充分利郵箱、QQ等網絡聯系方式,以及班級相關活動等及時反饋信息,鞏固課堂教學效果,做到與學生充分交流,了解學生現狀,對授課內容及方法進行調整,在后續教學中做到有的放矢,不斷豐富完善課堂教學。
(三)注重實踐課及技術技能的訓練
應用類課程要貫徹“能力為中心”的教學指導思想,這就需要在實習實訓中注重做到知識的活學活用,針對不同區域、不同專業的要求,在掌握基本概念、基本理論的前提下,增強實用性。如在云南區域,在工程地質及水文地質工作中,根據專家多年的實際工作經驗,第四紀沉積物應注重沉積“相”的學習,即不同類型第四紀沉積物的識別,而沉積時代對其工程地質意義的影響往往不大。反之,有的沉積物如黃土,幾大類型黃土的工程性質相差明顯,往往與形成時代、地層序列密切相關,這就需要緊密聯系形成時代學習相關沉積物的性質。在技能培養方面,做到基本技能的反復訓練,如沉積物巖性、沉積類型的判別,地層產狀的測定、沉積環境的初步分析等,注重學生實際操作能力的培養。
(四)重視職業素養教育,培養終身學習的理念
高職院校的課堂教學同時承擔著高素質及高技能人才培養的任務,而素質教育的主渠道仍在課堂教學。在教學中要有效滲透思想教育內容,培養健康的職業理念,做到循序漸進、不斷積累,加強職業素養的養成。培養終身學習的理念也是現代高職教育的重要組成部分。在知識、理論的學習方面,高職院校多強調理論夠用,不追求知識內容的系統、完整,但在本課程的教學中,發現知識、理論的系統、完整畢竟是學生今后較高層次的發展目標,針對職業導向的高職教育而言,可以圍繞具體的職業需求構建課程體系,進行相應的課堂教學,但著眼于學生的未來發展,應該在個別教學、拓展課程等提高的環節,適當兼顧學科知識的框架、體系,因材施教,開放式教學,并培養學生面向未來的學習、發展理念。教學不僅是為了教會學生新的知識,更重要的是培養他們獨立獲取知識的方法,培養分析處理信息的能力,從“學會”轉向“會學”。學生只有具備了終生學習能力,學到應用性的知識和技能,才會在實際工作中不斷更新知識,與時俱進,適應社會發展的需要。高職院校學生往往活潑好動,具有創業的內在優勢與動力,創業教育也是高等教育的重要任務之一,針對學生的未來發展,也應注重培養學生自主創業、積極生存的能力。
二、第四紀地質課堂教學改革的方向
高職院校的課堂教學改革,要求切實抓好社會需求導向。著眼于高職院校課堂教學改革的趨勢,本課程在實踐教學中力求做到:
(一)立足現實,充分利用各種資源,突出實踐
現實條件是進行課程教學的客觀基礎。限于多方面的因素,如職業院校的總投入不足而帶來的硬件、軟件條件的落差,但最突出的是地學進行工作的場所是廣闊的大自然,其中的諸多工程地質現場條件多難于室內或學校內部進行模擬,但職業導向的教學改革又對相應的實踐教學提出了更高的要求。因此,充分利用有限的教學資源,周密科學安排相對集中統一的教學實習,并利用現代科技設備創造條件加深實踐性課程的相關內容,是進行地貌與第四紀地質學課程課堂教學的現實途徑。
(二)加強專業課程間的聯系與溝通
課堂教學主要圍繞專業建設進行,如何發揮專業相關課程的作用,并且做到協同進行,也是進行高職教學改革的關鍵。現在適合高職專業教學的教材還相對較少,各專業課程選用的教材協調性差,往往具有理論內容過多、重復,職業技術技能表現不強,與實際施教條件差異較大等現實情況,并且各專業教師構成也較復雜,有工科、理科教師,有企業行業來源,也有校外兼職、退休返聘來源,建立相關教學制度,充分進行課程教學內容的討論、協商,并進行相應的教材建設,明確課堂教學的具體目標,方能增強實效,真正有效提高課堂教學質量。第四紀地質在專業課程設置里處于承上啟下的重要位置,內容多而廣泛,與前期、后續課程聯系密切,在專業教學中易于產生專業導向性不強及過多涉及后續課程的相關專業知識等較片面的問題,這都需要著力聯系相關課程的教學,明確具體的教學內容、任務,增強教學的實效性。
(三)進行開放式教學改革
這包括兩個方面。一是充分聯系行業企業,共同進行課程建設。課程教學要保持旺盛的生命力,必須及時、充分了解行業企業的崗位要求及變化,適時調整課堂教學的相關內容,拓展服務領域,并在行業企業充分參與下,加強職業技術技能的實習實訓,并促進知識的領會與掌握。當前雖然存在企業積極性不高,校企合作難度大現實問題,但隨著我國經濟社會結構的轉型與提高,企業行業的提升及與職業教育的協同發展已成為必然。及時了解企業發展中存在的各種問題,特別是對于所需人才的具體要求及期望,進行有效溝通,在課堂教學中方能做到有的放矢,提高課堂教學及人才培養的針對性、前瞻性。高職院校要在校企合作中真正發揮主導作用,還需要在第二個方面著力實施:經常聯系高水平的職業院校,不斷學習國內外先進的教學理念、教學方法,不斷進行課堂教學的創新;在專業上,聯系相關的科研院所,了解學習最新的科技動態及其向實際應用的轉化,從而在區域行業企業的發展中,真正起到引領作用。這些都需要課堂教學前瞻性地進行相關工作。
三、結語
在職業院校人才培養模式改革中,課堂教學是人才培養的主要形式,是組成高等職業教育的“細胞”。進行課堂教學的改革,決定了人才培養質量是否能有效提高,事關高等職業教育課堂教學改革的成敗。本文全面總結分析了地貌學與第四紀地質學課程的課堂教學,提出與課程特點相融合的教學方式、教學方法,并著眼于專業的職業崗位需要,提出進一步的改革目標、實現途徑。只有進行課程課堂教學的不斷創新,提高專業課程的培養培訓效果,形成自己的課程乃至專業培養特色,方能真正做到提高課堂教學質量,提升高職專業人才培養水平,從而服務于區域經濟社會的需要,搭建高職院校通向未來發展的橋梁。
作者:楊超 張艷奇 齊武福 單位:云南國土資源職業學院
摘要:構造地質學的內容或研究方法包括幾何學、運動學和動力學三個部分。這三個部分相互銜接穿插,但以構造幾何學為基礎。對于本科生初學者,構造幾何學是一個切入點,也是本科生能否對構造地質學產生興趣的關鍵,隨堂實習課在其中起著重要作用。因此,在構建實習課內容時,應以構造幾何學部分為主,兼顧運動學和動力學的學習。
關鍵詞:構造地質學;實習課;內容體系;改革
構造地質學是地質學的重要分支科學,以研究地殼及上地幔地質體的形成、形態和變形構造作用的成因機制及其相互影響、時空分布和演化規律為其主要目標。構造地質學堪稱“地質學中的哲學”,可分為大地構造學(在1∶20萬及以下比例尺地質圖上能見其全貌的構造單元)、“狹義”構造地質學(在1∶5萬地質圖至手標本尺度上能見全貌的構造)和顯微構造學(顯微鏡下可以觀察到的構造)。本文的構造地質學主要指的是“狹義”構造地質學,其研究方法是利用野外觀察、地球物理探測、室內試驗和基于連續力學的計算來研究地質構造。構造地質學內容或研究方法包括幾何學、運動學和動力學三個方面[2,3],這三個方面不是獨立存在,而是相互穿插銜接。對本科生初學者來說,構造幾何學概念的建立是最重要的,也是最基本的要求,必須通過大量的實習才能取得好的效果。這就要求在構建實習課內容時,合理分配學時,并精心組織內容。本文將結合教學實際,對本科生構造地質學實習內容及教學環節等提出一些看法,供同行交流。
一、構造幾何學的內涵
構造幾何學是指地質構造的形態、大小、產狀以及各構造要素之間的幾何關系,他們組成完整的具有幾何規律的構造系或型式。構造幾何學應含制圖學[1]。運動學是指巖石作為整體或其內部各部分從形成至變形期間所經歷的過程和發生的運動,是由巖石或巖層中的原生構造、次生構造所揭示。運動學含定年學和GPS技術[1]。動力學是指產生構造的力、應力和力學過程,其目的是查明變形應力的性質、大小和方位,常以應變分析和流變分析為基礎。上述三個方面中,幾何學是構造解析的基礎,也是最具有實際應用價值的部分[2,3]。
二、構造幾何學的意義
構造幾何學的意義主要表現在三個方面,一是幫助學生建立構造的概念模型,二是幫助培養學生的繪圖能力,三是在探礦等方面的實際應用。構造幾何學分析也是構造的描述性分析,是構造研究第一步的也是最基礎的部分,是對構造位態、規模及其相互之間關系的分析描述,幫助定義構造類型、構造樣式,建立構造變形場。構造幾何學分析為運動學分析和動力學分析打下基礎,例如頂厚褶皺或多排線狀褶皺,很可能是縱彎褶皺作用的結果,巖層受到了垂直褶皺長軸方向的水平擠壓;再如,斷層面上的一條水平擦痕,則指示斷層兩盤發生了走向運動,斷層兩盤受到剪切力作用。構造幾何學分析之下的運動學和動力學分析,既可幫助理解構造形成的動力學機制,理解構造動力學背景,又可反過來指導幾何學研究,幫助預測未發現的構造,如構造應力場計算預測裂縫分布。在油氣探測、礦床尋找等實踐活動中,往往需要構造大小規模、排列分布等方面的資料,如某圈閉構造的產狀及閉合幅度、礦體大小及展布方向等,這都是幾何學方面的內容。這些參數有時可在野外直接測量活動,更多的情況則是根據間接資料如地震資料等通過編圖獲得,如剖面圖、構造圖等。在編圖過程中,培養了學生的繪圖能力,幫助建立了構造的空間概念,幫助理解構造。
三、加強構造幾何學概念的措施
1.依據多資料多方法多手段建立產狀概念。產狀乃巖體在地殼上的賦存狀況,包括巖層面的空間方位和傾角以及巖層厚度,是建立空間概念、進行構造分析和讀圖分析的基礎。這里的產狀主要指的是面狀構造(巖層面、斷層面等)的空間方位和傾斜程度,有走向、傾向、傾角。產狀可在野外露頭上直接測量獲得,也可根據諸如鉆井、地震資料,利用間接手段得到。隨堂實習課,學生學習的方法應包括:在地形地質圖上,應用“V”字型法則、“弧弦法”、“三點法”等求產狀。“V”字型法則可以幫助判斷巖層走向和傾向;“弧弦法”是在地形地質圖上,通過制作同一層面上兩條平行走向線的方法獲得的;“三點法”的基本原理是三點決定一個面,資料來源于鉆井或地震。赤平投影是間接獲得巖層產狀的有效方法,它既可方便地表示面、線構造的產狀及其相互關系,又能進行要素統計和幾何關系解析。赤平投影方法的學習和應用,還可幫助學生建立構造的空間概念。
2.通過讀圖和編圖理解構造幾何學。(1)讀圖,讀圖主要指閱讀分析地質圖。先讀水平巖層和單斜巖層地區的地形地質圖,然后讀帶斷層和褶皺的地形地質圖。在此基礎上,讀復雜褶皺區地質圖。(2)編圖,表達一個構造的最基本圖件就是平面圖和剖面圖。通過編圖,使學生對構造三維空間形態有更深的理解,同r培養學生動手能力,這也是將來工作所必需的基本技能。地質圖和構造(等高線)圖是最重要的平面圖。地質圖可以根據巖層露頭點和傾斜資料,利用放線距進行編制,可編制一個層系的簡單露頭線,也可編制帶不整合或其他構造的多層系露頭線。構造圖是表示某一個面(巖層面、斷層面等)的高低起伏變化,可根據鉆井資料、地震資料編圖,并對圖件所反映的構造形態做出簡要分析。從編制一個簡單背斜構造圖入手,再編制有斷層和褶皺地區的構造圖。剖面圖一般指的是橫切構造的鉛直剖面。在本科生學習階段,制作剖面圖,主要是在地質圖上進行。可在1幅地質圖上的多個方向編圖,這樣會使學生對構造有一個全方位的理解,從二維圖上“看出”三維構造。剖面圖的編制可從簡單的入手,如先編制單斜層剖面圖,然后逐漸過渡到編制復雜構造區剖面圖。根據野外節理產狀統計資料,用赤平投影方法編制等密圖,學習節理資料的統計方法,進一步理解產狀概念和構造三維形態。(3)綜合作業,在課程后期,安排綜合分析作業,所分析的圖件應較復雜,包括不整合、斷層、褶皺以及巖漿巖體等構造現象,分析構造特點、演化歷史及動力條件。同時編制1―2幅剖面圖、構造綱要圖,最后寫出總結報告,培養學生綜合分析能力。最后,在教學過程中,應結合講課內容安排1―2次野外實地講課,如好的褶皺構造、斷層構造露頭等,使學生對構造形態有更好的理解。
四、效果分析
在構造地質學的教學過程中,難點之一就是表現在各構造及構造間關系的空間概念建立上,不能根據地質圖、構造圖想象出實體構造形態和方位,從而影響了學習興趣和對構造地質學的理解。而這一問題的解決,只能靠大量的練習和觀察才能解決。通過上述的實習課內容的補充調整和安排,在教學過程中得到了良好的教學效果,也得到了學生們的認可。通過實習課,學生的讀圖能力、做圖能力和綜合分析能力都有明顯的提高。隨堂進行的2次野外實地教學,極大地調動了學生的積極性和學習興趣,有道是百聞不如一見。學生實地觀察、實地測量、實地分析討論,取得了非常好的教學效果。這樣的實地教學不同于認識實習和綜合地質實習,它是緊密結合教學內容,主題明確。實習課內容的整合凝練,幫助學生對構造地質學內容和研究方法的系統理解和掌握,也使學生懂得了實際應用,明確了學習目標,提高了學習興趣,課堂氣氛活躍,課后積極思考和完成作業。總體教學效果優良。
五、結論及建議
在新的形式下,構造地質學實習課的教學面臨著新的挑戰,其內容既要體現傳統經典,又要體現當展要求。在構造地質學實習課內容編排和講授環節上,應以構造幾何學為主,兼顧運動學和動力學。只有這樣,才能讓學生對構造地質學有一個系統的理解,提高學習興趣,取得良好的教學效果。
摘 要 本文從與時俱進更新教學內容、科學構架以防震減災為特色的教學內容、改革實驗教學體系和實驗教學內容來闡述教學內容改革思路;并提出實施啟發式教學、利用計算機網絡技術平臺,開展多元化考核方式等來改進教學手段和方法。
關鍵詞 防震減災 遙感地質學 教學改革
0 引言
防目萍佳г菏侵泄僅有的以防災減災高等教育為主的新升本科院校,學院2008年開設地質學專業,該專業于2012通過教育部本科專業合格評估。地質學專業是我院培養防御地震與地質災害專門技術人才,以防震減災為特色的專業。“遙感地質學”是一門將遙感技術與地球科學結合在一起的應用性很強的課程。①目前國內各地質類院校紛紛開設了此課程,教學內容由遙感原理理解、遙感圖像分析和遙感應用三部分組成,學院自2010年開設“遙感地質學”課程以來,教學內容設置和其它地學院校毫無差異,沒有突出防震減災專業特色。為防震減災類專業設置的遙感地質學課程,它的教學內容和重點都應該和其它院校的該課程有所區別,要求學生不僅要掌握遙感技術的基本知識以及遙感技術在基礎地質中應用,還要求學生深入地了解遙感技術在防震減災方面的應用,包括利用衛星遙感影像對活動構造與地震構造的解譯識別,利用紅外遙感、InSAR在地震監測的應用以及高分辨率遙感數據的地震災害應急和快速評估。遙感地質學作為防震減災類專業的一門專業必修課,在對學生的培養中起著至關重要的作用,其教學內容和教學方法也需要在傳統遙感地質學教學上有所改進,才能適應防震減災類專業人才培養的需要。
本文將從教學內容、教學方法和手段等幾個方面入手,并結合我院實際情況來闡述防震減災類專業遙感地質學教學改革的總體思路。
1 教學內容改革
1.1 與時俱進更新教學內容
教材是知識系統性的總結,也是教師進行教學的基本材料。表1統計了我國20世紀80年代該門課的教材出版情況,從表1可看出專業教材的出版周期較長,而遙感技術發展速度非常快,在地質學中的應用也向立體化、多層次、多角度、全方位和全天候方向發展,從而使教材中的內容具有明顯的滯后性,很多最前沿的新技術方法和新知識應用案例沒有實時寫入教材。學院2010年開設遙感地質學課程以來,根據當時教材出版情況,選用1994年朱亮璞編寫的遙感地質學。隨著20多年遙感的快速發展,特別是進入21世紀后,高分辨率衛星的頻繁發射,出現了多種類型的高精度遙感數據以及相應配套的數據處理軟件和方法,致使教材中的第三章遙感圖像類型和特性和第四章遙感圖像處理都明顯不適用于直接教學,需要教師查閱資料補充教學。2015年底遙感地質學作為校級重點課程來建設,通過課題組老師的商議決定從2016學年開始更換為最新出版的2013年田淑芳主編的遙感地質學。即使是更換了新教材,隨著航空業的發展,每年都新增不少類型的遙感數據、處理方法及新的應用,需要授課老師與時俱進地更新教學內容才能取得更好的教學效果。
1.2 科學構架以防震減災為特色的教學內容
由于防災科技學院地質學發展的歷史較短,沒有專供防震減災專業使用的《遙感地質學》教材,前幾年的課堂教學也基本按照教材的前八章來講授,沒有突出防震減災的特色教學內容。因此今后的教學應從國內外遙感技術在防震減災應用相關的重要的學術期刊、研究項目等參考資料中精選出遙感圖像分析和遙感應用兩部分教學內容,從而構建出服務于防震減災專業的科學合理的遙感地質學課程體系和教學內容。引導學生課下時間主動查閱在防震減災研究領域中遙感技術應用的相關資料和文獻實例,開闊學生的視野,培養學生自我查閱資料的能力和學習的主動性,從而提高學生的綜合素質。并以“寬口徑、厚基礎、重素質”為原則,選取能夠激發學生獨立思考能力、解決實際問題和創新能力的地震遙感發展前沿動態的教學素材,倡導學生以多種形式參與討論與防震減災相關遙感地質學問題。
1.3 改革實驗教學體系和實驗教學內容
實驗教學是遙感地質課程教學的重要組成部分,也是學生實踐技能培養的關鍵環節,②通過實驗教學環節,使學生們真正掌握應用遙感技術解決地學問題的工作原理、方式和流程等。我院地質學專業從2010年開設“遙感地質學”課程,2013年建成地貌第四紀與遙感實驗室,同年秋季學期開設遙感地質學實驗教學內容,實驗項目是參照其他院校同類課程所開設的,現階段教學體系只包括10學時的實踐課,內容包括立體鏡的使用(1學時)、典型航片的地貌解譯(1學時)、ENVI軟件的使用(4學時)、巖性和斷裂的解譯(4學時)。由于沒有結合本校的地質學專業服務于地震行業的特色與學生的實際和社會需求來進行,因此實驗教學的效果不佳。2016學年課題組重新修訂教學大綱,實驗學時由現階段的10學時增加到16學時,在原有的實驗內容上了增加利用衛星遙感影像對活動構造與地震構造的解譯識別(2學時),利用紅外遙感、InSAR在地震監測的應用(2學時),高分辨率遙感數據的震害調查、應急和快速評估(2學時)。
2 教學方法和手段改革
教學內容是選擇教學方法和手段的依據,遙感地質學課程教學內容集傳統理論文字知識和大量現代遙感圖像為一體,針對理論文字進行闡述應選用傳統教學方法,而針對現代遙感數據應用于防震減災專業則需要采用現代教育技術。因此該課程教學過程中需傳統教學方法和現代教育技術兩者互相結合,互相補充。
2.1 創設問題情境,實施啟發式教學
教師應在課堂中采用講授法和師生專題研討法來改變傳統的填鴨式教學,為了實施啟發性教學,教師在課程的不同階段創造性地設計一些學生力所能及的問題,激發學生的學習積極性。例如在講第二章遙感物理基礎時可以提出“遙感圖像上的顏色和地物是一一對應關系嗎?”“為什么?”這種開放性的問題,可以激發學生的想象,讓學生從遙感的基本原理去思考問題。實踐證明學生都能基本抓到問題的要點,最后將不同章節的內容聯系起來,回答了這個問題學生就能把第四節地物波譜特征、第三節遙感常用波段設置和第五節遙感圖像色彩三節內容有機的聯系在一起。理解這三者的關系也就為后面遙感目視解譯打下基礎,在后續的遙感解譯中學生就能輕松掌握遙感影像上地物的顏色不僅和地物自身的性質有關也和所選數據的波段有關,通過這種創造性的設置問題,大大提高了教學效率。
2.2 利用計算機網絡技術平臺,豐富教學手段
隨著現代網絡科技的快速發展,應利用多媒體與現代動畫技術相結合來進行遙感地質學課程教學。針對遙感地質學中的遙感理論部分的重點和難點在教學方案設計時除了利用多媒體技術圖文并茂地進行講解外還可采用現代動畫技術進行展現;針對遙感在地質上應用部分,應設計與理論教學內容相匹配的計算機解譯分析專題,取代當前簡易的紙質衛星影像的手工解譯。應利用一些免費的高分辨率衛星圖片例如Google Earth來獲取教學數據,同時收集與活動斷層研究、地震震害評估、區域調查及地震預報中發揮重要作用相關的遙感地質學教W信息。計算機網絡技術是豐富教學內容的主要手段,也是提高學生對具有防震減災特色遙感地質學的興趣和加深學生對地質現象理解的重要途徑。
2.3 實施多元化考核方式,合理分配考核權重
以轉變觀念為先導,樹立以就業為導向、以能力和素質考核為中心的課程考核觀念,全面考核學生的能力和素質,突出能力本位,真實反映學生應用能力的培養水平。③遙感地質學是一門理論與實驗相并重的課程,理論是基礎,實驗是重點,傳統的卷面考試對理論內容部分考核效果較好,而實驗部分筆試卻很難考核出學生對知識的掌握能力,需要加強學生的動手能力的考核。因此,在課程考核方面,考慮從原來的單一的理論考核轉變到采取“平時成績30%+實驗技能30%+期末考試40%”相結合,在考試內容上注重基礎理論和能力的結合。通過實施多元化考核方式,以考核促教學,形成“教、學、考”的有機互動,從而達到更好的教學效果。
3 結束語
遙感地質學作為防震減災專業的專業必修課程,需要全面深入地進行教學體系改革,其內容應實時更新并突出防震減災特色,同時應加強實驗教學和建立完善的實驗教學體系。此外通過教學方法與手段改革,高清晰度的航片衛片資料的使用,激發學生對遙感技術理論學習的興趣,自主地參與各個教學環節,改變考核方式使學生更加重視培養空間思考能力和實際操作能力,為今后從事地震監測預測和應急救援工作打下堅實的基礎。
防災科技學院2016年度院級教研項目:地質學專業活動構造遙感信息分析實踐模塊建設研究(JY2016B01)和防災科技學院第九批重點建設課程項目共同資助
摘要:本文在分析總結師范院校地理科學專業的“地質學基礎”教學特點的基礎上發現:當前在師資、教材、實驗室和野外實習四方面都存在嚴重問題,進一步結合個人在課程教學中的體會,指出要在師范院校現有教學資源的條件下有效提升教學質量需要做好六方面的工作:加強師資、更新教材、教學改革、改善實驗條件、重視野外、利用好網絡資源。
關鍵詞:師范院校;“地質學基礎”;教學
一、前言
“地質學基礎”又稱“普通地質學”(簡稱“普地”),是當前國內師范院校地理科學專業一門必修的專業基礎課,該課程主要介紹地質學的基本原理和基本技能,為學生后續學習自然地理專業課以及未來從事教學或科研工作打下良好的地質學基礎。近年來隨著師范院校本身發展定位的調整以及招生規模的不斷擴大,“地質學基礎”課程教學在具體實踐中遇到了一系列問題和挑戰,如何最大限度地在師范院校現有教學環境下提升教學質量是所有從事“地質學基礎”教學的一線教所面臨的緊迫難題。本文將結合陜西師范大學旅游與環境學院地理科學專業“地質學基礎”課程教學的實踐和改革經驗,探討在當前新形勢下如何利用好師范院校現有的教學資源有效促進“地質學基礎”課程教學改革的出路和手段。
二、師范院校“地質學基礎”課程現狀
由于師范院校地理科學專業學生在后續課程學習和工作中都離不開地質學的基礎知識,因此一直都將“地質學基礎”作為一門必修的專業基礎課,給予了高度重視[1]。該課程是基于野外考察和實驗觀察的一門實踐性非常強的專業課程,包括了課堂理論教學、實驗室觀察實驗教學和野外地質實習教學三個相互獨立但又緊密聯系的環節和部分。長期以來,在大多數師范院校的地理科學專業中僅開設了這一門地質類課程,不像地質專業還有“巖石學”、“礦物學”、“構造地質學”等相關后續課程繼續深入學習和了解地質學領域。因而,在師范院校中“地質學基礎”課程課時量安排較多。
三、“地質學基礎”課程教學存在的問題與不足
1.師資力量薄弱。“地質學基礎”課程體系龐雜,知識內容豐富,在專業地質院校中通常會由一個各學科出身的教師組成一個分工明確的教學團隊負責“普地”教學。而在師范院校中則往往只有一名或至多兩名地質學科班出身的教師負責全系(學院)的“地質學基礎”教學,教學任務繁重。而當前高校教師在教學之外又承擔著科研任務,一旦該教師需要離校進行野外考察或參加學術會議,整個學院的“地質學基礎”教學活動就只能暫停。
2.教材建設滯后,知識內容陳舊。當前大多數師范院校采用的教材普遍時代較老,教材知識老化,無法涵蓋和體現最近十多年國內外地球科學發展的最新成果。由于教材較為陳舊,必然會使得教學效果大打折扣。加之師范院校本身地質學研究薄弱,難以及時了解地質學前沿科學進展,使得當前師范院校“地質學基礎”課程教學內容和知識體系嚴重脫節滯后于科學研究,亟需得到更新。另一方面,師范院校總體人文學科強而理工科弱,造成的直接后果是學生普遍數理基礎薄弱,在“地質學基礎”中涉及較為復雜的物理變形和化學變化部分內容就會遇到學習困難,從而對礦物巖石和構造地質這些重要組成部分難以深入理解。
3.缺乏實驗室硬件設施,教學形式單一。地質學教學中有很大一部分的實驗內容,比如實驗室內礦物巖石標本的鏡下觀察鑒定和地球化學部分內容的實驗室操作對于觀察地質現象和理解地質過程至關重要,然而大部分師范院校因為缺乏相應實驗設備只能舍棄這些重要的實驗環節而僅僅停留在學生對礦物和巖石標本的肉眼觀察上。這樣一來就將在顯微鏡下栩栩如生的礦物巖石標本變成了死記硬背的知識點,失去了學習的樂趣。
4.野外考察實習難以深入。地質學是一門來自于野外觀察實踐的科學,只有經過長時間的野外實踐才能牢固掌握相關知識[2]。大部分地質專業在四年里要進行累計超過兩個月的地質學各個方面的綜合野外實習,然而師范院校的地質學實習往往只是作為自然地理六大要素實習的一部分,不能進行長時間的系統野外訓練。加之很多學校實習經費緊張,只能人為壓縮實習時間,在短短的1―2天內進行地質學實習,很容易走馬觀花流于形式。學生沒有充足的時間進行足夠的野外訓練,最終也很難學到相關的地質技能,等真正見到了地質現象也是“兩眼一抹黑,一問三不知”。
四、改進措施與途徑
無獨有偶,上述這些問題不僅在師范院校內部廣泛存在,在一些石油院校的地質學教學中也存在。下面結合筆者的具體教學實踐經驗提出了六條相應的改進措施與途徑。
1.加強師資隊伍建設。在教師人員招聘和團隊建設時,有意識的加強地質學背景的人員補充。同時,在當前國家放開科研人員兼職的形勢下,師范院校可以從其他地質院校或研究單位聘用學有專長的教師或研究人員充當兼職教師進行授課。
2.更新教材,及時了解學科前沿。教師應當多采用國內地質學領域的新穎而有價值的優秀教材,不要把自己局限于只使用師范院校自己編纂的教材,而且嘗試借鑒國外優秀地質學教材用于課堂教學。在正式上課之前,教師需要多關注地質學國內外前沿進展,廣泛閱讀地質學研究文獻,及時更新自己的知識體系,在課堂教學中多給學生介紹“地質學基礎”的前沿進展和發展趨勢,從而彌補教材知識陳舊的不足,拓展學生的專業視野。
3.開展課堂教學改革。大學學習本身是一種主動性極高的知識和思維探索,需要主動和高效的自學能力作為基礎。在“地質學基礎”課堂教學時間不斷壓縮的情況下,教師只能也應該鼓勵學生開展課外自學。如果不能讓學生認識到自學的重要性并積極訓練這種能力,沒有學生課前和課后的認真準備,那么教師在課堂上的講授將會事倍功半,因而尋找一條督促學生主動探究式學習的有效途徑顯得迫切而重要。可以讓學生提前獲知自己要講解的知識內容,上課時提前預習相關知識點,同時采用互動式教學,激發學生學習興趣。對于一些地域性比較強的知識點,比如說喀斯特地貌部分,可以鼓勵來自廣西或貴州等省區的學生自己收集材料,走上講臺為大家講授,具體講述方式也可以由主講學生自己把握。通過這種方式不僅鍛煉了學生的自學能力,也更好地引導了學生學會觀察自己身邊的地質現象。
4.創造實驗條件。盡量利用現有資源設計一些簡單易行的實驗,讓學生在實驗操作中體驗地質學科學的探索樂趣。
5.重視野外地質實習。地質學來源于野外考察,地質學的教學也離不開野外考察,因此即使在經費緊張的情況下也要盡可能創造條件帶領學生在學校附近進行一些力所能及的野外實習。走出教室創造條件讓學生走進大自然近距離觀察地質現象,學以致用,激發學生的學習興趣。
6.利用多媒體和影像資料輔助教學。在學校教學硬件設施和師資力量不足的情形下,可以利用網絡教學資源實現跨越式發展,具體說來包括以下三個方面:(1)鼓勵學生在自學網上共享國內地質學精品課程和國外優秀教學網站。(2)BBC、探索發現、美國國家地理等拍攝的大量地質學紀錄片可以直接用作教學素材。(3)通過微信、QQ和微博等方式向學生分享一些精美的地學圖片用于地質學教學的案例分析,很多地學工作者的博客也經常會分享一些科普文章。如果充分利用好這三方面的資源,就可以極大地彌補師范院校師資力量和硬件設施的不足,讓學生在足不出戶的情形下開展有效的地質學學習。
五、結語
“地質學基礎”是師范院校地理科學專業一門必修的專業基礎課,對于學生學業發展至關重要。本文通過對師范院校的“地質學基礎”教學現狀進行分析指出,由于受到自身條件的制約,在當前“地質學基礎教學”中出現了四個主要的問題,嚴重影響了教學質量的提升。在前人研究的基礎上結合個人教學經驗提出了六點改進意見,認為在現有條件下依然可以采用一些途徑改良教學環境,提高教學質量。
摘要:知識本是歷史的、創造的、流動的,雖然現在教材中許多知識成為無需證明的常識,但都是在知識歷史長河中沉淀下來的精華。文中通過對工程地質學的概念、定律以及理論背后的思想、觀念和方法的探討,研究在教學中加強科學知識探究過程的理解和訓練,使學生有意識地了解人類智識的發展軌跡。通過對巖石成因、河流地質作用以及地震等知識的探究過程,了解知識傳承是一個曲折向上的過程,并在其中理解創新的真正意義。
關鍵詞:工程地質學;探究過程;傳承與創新
一、引言
工程地質學是研究與人類工程建筑等活動有關的地質問題的科學,是地質學的一個分支學科。它產生于地質學的發展和人類工程活動經驗的積累中。在土木工程專業培養體系中,工程地質學是一門重要的專業基礎課。該課程是以地質領域的基本知識為背景,既系統介紹了巖石、土及地下水的基本知識,也研究了不良地質作用、巖土工程勘察等實踐性較強的內容,由于課程實踐性太強,培養計劃一般又安排在低年級教學,所以學生普遍認為內容難以理解,教學效果不佳。為此,廣大教育工作者也是各盡所能,力圖改變不利的局面。大多數是從培養學生的學習興趣、優化教學內容、創新教學手段入手,或者從實踐教學出發,試圖通過直觀感性認識來提高學生的學習興趣,提高教學效果,也有通過調整課程體系,增加學生的興趣點,大家的落腳點都是從地質思維到創新思維的培養,或者是在教學過程中就關注了創新思維和創新能力的培養。
地質學知識都是有歷史的,是在流動中不斷創造和發展,在這歷史、創造和流動過程之中,一些東西消失了,也有一些東西遺留了下來,其中很多思想、觀念和方法仍然是我們當下學習的主要內容。本文以工程地質學中巖石成因、河流地質作用以及地震地質作用為例,研究人類對這些知識的探究過程,使學生了解人類知識的發展軌跡,理解其中的思想、觀念和方法,從中傳承精神,體會創新。
二、工程地質學知識的探究過程
工程地質學一般可概括為以下幾個方面:研究巖體、土體的空間分布規律和工程地質性質、分類,巖石和土的成分和結構,以及在自然條件和工程作用下這些性質的變化趨向;分析和預測在自然條件下和工程建筑活動中發生和可能發生的各種地質作用和工程地質問題;研究防治不良地質作用的有效措施;研究工程地質條件的區域分布特征和規律,預測其在自然條件下和工程建設活動中的變化和可能發生的地質作用,評價其對工程建設的適宜性。
工程地質學的研究內容都是經過人們長期的實踐經驗總結出來的,并在工程踐中經過檢驗的人類智慧的結晶。它們的形成是一個長期的、經過很多波折的過程,我們在講述這些知識時,也應該讓學生了解一下這些知識形成的過程,以及這期間的思想、觀念和方法,對于學生理解工程地質學知識、傳承科學精神、培養創新思維作用匪淺。
1.巖石成因的探究過程。人類對地質知識的認識,經過長期而曲折的歷史過程,其中關于巖石成因的水成論和火成論是一場轟動科學界的大論戰。
早在17世紀,英國學者伍德沃德(J.Woodward,1665-1728)就已形成了類似水成論的洪積說。伍德沃德收集了大量地質資料和化石標本,實地考察了不列顛許多地區的地層結構,發現這些結構都與水的沉積作用有關,于是他便得出結論,認為現今地球表層的地質結構是在洪水中形成的。當洪水發生時,整個地球都被破碎而溶解了,地層就從這種混沌溶液里堆積而成,并認為不同地層中所含的生物化石不同,是重者下沉、輕者上浮的結果。
17世紀末期,正當洪積說盛傳之際,意大利神父莫羅(A.L.Moro,1687-1764)考察了埃特納火山,從火山爆發形成熔巖流這一自然現象得到啟發,經過一段時間的總結與醞釀,于18世紀初提出了與水成論完全對立的火成論。在觀察了火山堆和火山噴發后認為:地球最初被一整片水層所覆蓋,未露出起伏不平的地形,后來地下熱力創造了島嶼、大陸和山脈,在經過一段時間地質年代的演變才出現了生物。在山脈中形成了裂縫,大量的土壤、砂、黏土、金屬、硫磺和各種礦物沿裂縫噴出來,沉積成層并形成次生山脈和平原。莫羅所提出的造山作用和火山作用有關的思想,有力地駁斥了水成論(洪積說),并為火山論的誕生與發展奠定了理論基礎。這就是早期的水成論和火成論之爭。在地質學發展的過程中,這種論爭此起彼伏,爭論不休。
進入19世紀時,水成論極為盛行,在自然科學領域中占有統治地位,德國地質學家維爾納(A.G.Werner,1750-1817)是公認的領袖。維爾納水成論思想的形成與他家鄉的特殊地質情況有關。他通過對家鄉礦石中所含礦物的仔細研究發現薩克森地區的巖層都是由沉積作用形成的,從而武斷地認為整個地球表面曾是一片,其深度也像山岳的高度。被溶解在海洋里的各種礦物,最先沉積為結晶巖石;片麻巖、花崗巖等巖石都是通過純化學方式沉積而成的,是深海沉積物,維爾納稱之為“原生巖層類”;雜砂巖、黏板巖等為淺海沉積物,稱之為過渡巖類;第三類是層狀巖層,包括砂巖、層狀黏土、凝灰巖等;最后一種為最新沖積層或淤積沉積物,呈水平層,包括亞黏土砂、礫石、火山渣等。維爾納的學說,具有原始地層學的意義,并對沉積成因的巖石劃分做出重要而正確的結論,但他認為成層的巖石都是在世界洪水期堆積成的,而后便是一切地質作用停止的穩定期,這就導致了后來水成論的理論錯誤。但是,由于水成論同《圣經》上所說的洪水論十分吻合,因而得到神學家們的支持,使維爾納的水成論成為18世紀末到19世紀初風靡一時的學說和學派。于此同時,英格蘭的赫頓(J.Hutton,1726-1797)1785年在愛丁堡皇家學會宣讀了他唯一的一篇論文《地球論》,隨后進行了地質調查,補充資料,于1795年在皇家學會再度發表。赫頓認為:地球上起作用的力有重力、燃燒和冷卻、太陽光、電、磁力,這些力在地球的歷史中一直發揮著作用。他把“地球的地下火”看成是堆積物升出海面的原因和動力。赫頓更明確地指出:花崗巖、玄武巖和其他類似的巖石都是“火成的”,是地球內部的熔融體結晶而成的。赫頓的論點比較確切地提出了巖漿巖、沉積巖和變質巖的成因。赫頓死后,他的摯友普雷菲爾于1802年撰寫了《關于“赫頓地球論”的說明》,比較系統地介紹了赫頓的觀點,有力地宣傳了赫頓的理論,從而使其聞名于世。1828―1829年間,英國的萊伊爾與蘇格蘭的默奇森合作發表一篇《以法國中部火山巖說明河谷的沖蝕現象》,文中的論點是水成作用與火成作用相結合,并明確提出自然變化的漸進作用。
2.河流地質作用的探究過程。導致地球上無機界變化的地質營力可分為外力地質作用和內力地質作用,也即水成作用和火成作用,前者有雨、河流、泉水、洋流和冰雪的作用;后者包括火山和地震。本小節和下一小節我們分別取河流和地震兩種地質作用來介紹人們對其的探究過程。萊伊爾認為河流地質作用的結果可以分為破壞和運輸的結果和再造性質的結果。前者包括巖石的侵蝕作用和物質向下游搬運的作用;后者包括河流沉積物所形成的三角洲和海水的淺落。與我們今天的河流侵蝕作用、搬運作用以及沉積作用基本吻合,但也有認識上的不同。(1)河流的侵蝕作用。萊伊爾觀察了喬治亞州省會米雷居維爾正西3.5英里河谷后認為:流水先在既有的巖土裂隙中流動,“使溝的起點加深,然后逐漸向后掘蝕”,即是我們今天所說的源蝕,沒有意識到源蝕是下蝕的一種形式。從“河槽中物質硬度的不一致,往往局部使侵蝕作用的側面掘蝕力改變方向”可以看出,以前人們對河流側蝕作用的原因單純是以為河槽物質硬度不同造成的,沒有認識到河水環流的作用。(2)河流的搬運作用。萊伊爾研究認為河流的搬運作用是由于流水的浮力、流速等的作用,也即我們認為的機械搬運,沒有考慮化學搬運的作用。
3.地震災害的探究過程。地震在17世紀之前的記錄很匱乏,歷史學家的記載幾乎全部局限于死亡的人數、城鎮的破壞情況、財產的損失或者觀察者昏眩恐怖的某些大氣現象。18、19世紀的地震研究主要集中于以下幾個方面。(1)伴隨地震的現象。這一時期的地震研究主要是對地震的考察,對地震現象的收集、整理及分類,也對地震的成因做了一定的探索,但主要是大量地震現象的收集、整理及分類工作。觀察收集的現象包括:陸地的持續隆起和沉陷、伴隨火山的活動、地殼的開裂與閉合、溫泉的形成與水溫的變化、特殊的氣候變化等。這一時期對地震現象的觀察記錄已經相當成熟完備。(2)地震作用現象背后的本質。通過對1812年地震后密西西比河水的觀察得出:一部分地震運動是水平的,另一部分是垂直的,垂直運動的破壞力量比水平運動小得多。這一時期的研究已經知道地震波是一種彈性波,地震波在不同巖石中傳播速率不同,地震波的縱橫作用在地球表面形成復雜的破壞現象,并研究了地震的起源、傳播方式和測定震源深度的簡易方法。該時期研究仍然認為地震是無法預測的,兩次危險性較大的震動之間的時間間隔是無從確定的。可喜的是,當時人們已經意識到:在經常發生地震的地區,經驗和科學知識可以減輕損失,而且大家形成共識的是火山和地震是同源的。(3)通過地震活動研究的地質學意義。地震的研究是對地球了解的一部分,是地球各種地質現象形成的主要營力之一,這一時期地震的研究就已經和流水的剝蝕作用進行比較,把地震作用形成的新陸地和流水剝蝕的巖土量進行比照,研究地球形貌改變的力量情況。
通過對地震研究證明陸地有交替升降的能力,有力g斥了水成論的觀點,為地球內部物質的研究提供了間接證明材料。通過對地震發生時間的規律性、火山口噴發和氣候的關系等推斷出地面下有巨大的熔融物質,這些熔融物質在地殼中只占次要位置,從而得出地殼柔順性的結論。這一時期的地震研究已經比較完善,人們也已經掌握了研究地震的一般方法,尤其是對地震資料的收集整理達到了相對的高峰。但是受科學技術條件的限制,很多認識和推理與實際情況有一定的差距。
三、工程地質學知識的傳承與創新
通過對巖石成因、河流地質作用以及地震地質作用等知識探究過程的研究,我們意識到人們對世界的認識是一個逐步形成的過程。從上述知識探究過程中體悟到以下幾個方面。
1.不同條件下對事物的認識難易程度差別較大。
在巖石水成論的形成過程中,伍德沃德收集了大量地質資料和化石標本,實地進行了大量考察,由于其收集資料豐富,論述系統,才算得上是水成論的開山鼻祖。而火成論的創始人莫羅,從火山爆發形成熔巖流這一自然現象得到啟發,經過一段時間的總結與醞釀,提出了與水成論相媲美的火成論。
2.正確的觀點在當時不一定得到認同。赫頓從事地質30余年,比較確切地提出了巖漿巖、沉積巖和變質巖的成因,他生前備受攻擊,只有在其死后,才由摯友宣傳而聞名于世,讓人不得不感嘆世事弄人。
3.科學研究受當時科學環境的限制。萊伊爾對流水進行了大量研究,花費10年時間奔波于歐洲大地,受到當時條件的限制,對河流地質作用的河流侵蝕,搬運和沉積都沒有得到完全的解釋。萊伊爾及其合作者收集了大量地震的資料,但是其對于地震的本質,尤其是地震的預測,仍然是無從入手,甚至認為是不可能的事。對地球內部物質的探討也顯示了當時的科學技術水平的不足,整個社會的科學技術水平限制著相關學科的發展與進步。
4.知識歷史中形成的方法對現在的科學研究也有一定的指導意義。雖然當時的技術水平和現在相比要落后很多,但是當時的某些方法對于今天的發展仍有指導意義。馬勒特觀察了1857年地震最劇烈的沙勒諾地區,觀察了高屋頂上的煙囪、罐和塑像的倒落方向,根據這些物體具有慣性的特點,判斷它們倒落的方向與震動的方向相反。把兩條或兩條以上的方向線延長,其相交的位置即可定為震中的位置。雖然這種結果只是粗略的估計,但是不斷重復考察,可以獲得準確的結果。這種簡單方法對今日的研究也具有一定的指導意義。
四、結語
通過以上研究,我們知道在整個知識長河中,一些東西蒸發了,另一些東西沉淀了,其中的思想、觀念和方法仍保持著永恒的活力。我們研究這些知識的創造過程,對于提高學生的科學素養,改變片面灌輸科學知識的狀況有現實意義。
摘 要:當前我國正處于高速穩健發展的新時期,工程地質學是從傳統的工程科學發展起來的一門新興學科,在我國經濟建設過程中發揮了積極作用。工程地質學源于地質學,是地質學科與工程學科的有效結合,能夠對地質構造、地質現象的工程意義進行解釋。工程地質學在我國經過長時間發展,已經形成了相應的體系。本文對工程地質學的優秀價值進行簡述,旨在促進工程地質學的深入發展。
關鍵詞:工程地質學;工程學;地質學;優秀價值
在當前時代背景下,各個學科之間相互滲透,加上新技術的廣泛應用,為新興學科和交叉學科的發展帶來了無限生機,工程地質學就屬于交叉學科,工程地質學的基礎是地質學與工程學,不同學科之間的相互影響、相互滲透,使得工程地質學的適用范圍越來越廣,發展勢頭也越來越強勁。在當前時代,工程地質學更關注其優秀價值,例如工程地質思維、工程地質預測、工程地質風險的防范等,這些都是工程地質學領域研究的重點內容。
1 工程地質學的淵源
地質學的發展已經經過兩百多年的時間,初始階段主要應用與土木工程中,為地質開挖提供相應的理論依據,例如古生物、地質學依據,對地質學的理論發展有十分重要的促進作用。十九世紀土木工程建設規模越來越大,土木工程師發現,由于工程地質資料的缺乏,使得工程項目無法開展,因此地質學受到的重視程度驟然提高,地質學領域開始注重地質調查研究,為工程設計提供專業的地質資料和圖件。這一階段使得地質學在工程建設中的應用越來越廣泛,但是并沒有形成實質性的工程地質學。上世紀五十年代以來,我國的工程地質學經過了快速發展,取得了很大進步,在研究過程中,將地質學與工程學進行融合,地質學專家與工程學專家相互探討,為工程地質工作的發展提供了理論支持。而且我國對工程地質專業的重視程度不斷提高,高校開設的專業也越來越全面,例如采礦、力學、水工、土木等學科相繼在高校開設,成為很多工科院校的主要課程,培養了眾多高素質、綜合型工程地質人才。
同時,由于現代科技的發展,計算機技術、信息技術、通信技術的不斷革新,為工程地質學科的全面發展也提供了相應的支持,使得工程地質勘探更深入、工程地質數據分析更準確、數據信息傳遞更及時,為工程建設提供了很大的幫助。
2 工程地質預測和決策
2.1 工程地質預測
工程地質的本質工作是預測,從地質情況的發展歷史、地質情況現狀對地質情況未來的走勢進行預測,是工程地質研究的主要內容。工程地質預測首先建立在工程地質要素判別的基礎上,要對場地的工程地質條件進行預測,尤其是根據地表以及淺部的地質資料,對深層次的地質結構和地質條件進行預測。其次,要預測工程場地的工程地質,即對工程施工場地的地質進行評價,論證選址是否會影響工程項目施工。在這個過程中,要考慮工程項目施工對周圍地質環境、周邊工程的影響,從而實現可持續發展目標。
工程地質的預測包括定性預測和定量預測兩種,具體的預測過程是定性與定量預測的結合,定性預測是一種基本預測,對一些常規參數進行測試,在工程地質預測過程中,由于地質環境比較復雜,地質勘探工作量較大,因此定量預測的結果也很難達到預期要求,所以一般都將定量預測的結果用作半定量或準定量應用,例如將測量的結果用作問題評級預測。雖然定量預測存在一些不確定性,但是定量預測卻是工程地質預測過程中的一個主要內容。在當前工程地質預測基礎之上,定量預測還應該要注重建立相應的地質力學模型或地質數理模型,從而對地質預測過程中的各個要素之間的關系進行準確反映,描述工程地質的作用。
2.2 工程地質的決策
工程地質的決策作用主要體現在系統決策的可靠性以及安全風險決策評價方面。
第一,系統決策。系統決策是對整個工程進行規劃設計的前提,在工程建設過程的各個階段,都應該要做出相應的決策方案,比如對工程選址進行確定,對工程建筑物的布置方案進行確定,對工程施工線路進行確定等。工程地質決策具有很強的綜合性,一方面要考慮地質條件的制約和限制,另一方面還要考慮到工程結構的功能以及適應性。工程地質決策是一種綜合性決策,其中的經驗、推理和測量過程缺一不可,從三個出發進行決策得到的結果相差不多的時候,決策方案可以參考,但如果從三個方面著手得到的決策結果相差較大,則要對總體的決策方案進行調整,謹慎決策。
第二,安全決策、風險決策、極端風險評價
在工程地質決策過程中,必須要做好地質安全決策、地質風險決策以及地質極端風險的評價,從而為工程施工提供準確的依據。這些決策的目的都是為了確保工程施工過程中的安全性,風險決策以及極端風險評價的目的,是為了對工程的風險情況進行判定,從而采取相應的措施對風險進行規避,提高工程項目施工過程中的安全性。
3 結語
當前我國正處于高速穩健發展的新時期,工程地質學是從傳統的工程科學發展起來的一門新興學科,在我國經濟建設過程中發揮了積極作用。從工程地質研究的安全性和可持續性角度來講,工程地質學還有很廣闊的發展前景,在未來的發展過程中,要注重發揮工程地質學的預測、風險決策功能,為工程施工提供更多準確的數據信息。
1我國工程地質學的發展歷程
20世紀60年代,學科進入獨立發展階段,各建設部門制定自己的勘察規范,以山區工程建設為主,對工程地質提出更高的要求,巖土測試技術提高,定量評價有所發展。到了以經濟建設為中心和改革開放的年代,各方面的建設蓬勃發展,工程地質在已往在基礎上取得了重大發展。勘察質量提高,新的勘察規范制定,向著工程領域拓展,承擔勘測、工程處理的系統工作。新型、巨型工程向工程地質勘察提出了新的要求。科學研究工作取得豐碩成果,創立了自己的新的理論,引入有關科學的新理論、新方法。
2工程地質勘察對工程建設的重要性
工程地質的任務就在于為工程建筑進行工程地質勘察,為建筑的位址選擇和設計、施工提供地質依據。國家規定的基建程序是:任何工程建設不進行勘察工作就不準設計,沒有設計不準施工。這就賦予了工程地質重大而光榮的職責,避免了不顧地質條件是否適宜而盲目興建工程給國家造成的損失。建筑設計分為可行性研究、初步設計、技(術)施(工)設計等階段,工程地質勘察也隨之分階段進行,對工程地質條件的了解愈來愈深入,這是完全符合認識規律的。建筑位址的選擇具有戰略意義,起著充分利用有利的地質條件、避開不利條件的作用。位址選得好,不但能保證工程的安全,而且工程處理也較簡單,經濟上合理。位址的地質選擇只是一個方面,還要看政治、經濟等方面的因素,最后綜合考慮選定。工程地質學為工程建設服務,是通過工程地質勘查來實現的,通過勘察和分析研究,闡明建筑地區的丁程地質條件,指出并解決所存在的工程地質間題,為建筑物的設、施工以至使用提供所需的地質資料。它的主要任務是:(1)闡明建筑地區的工程地質條件,并指出對建筑物有利的和不利的岡京;(2)論證建筑物所存在的工程地質問題,進行定性和定計的評價,作出確切的結論;(3)選擇地質條件優良的建筑場址,并根據場址的地質條件合職配段各個注筑物;(4)根據建筑場址的具體地質條件,提出有關建筑物類型、規模、糾構和施工力法的合理建議,以及保證建筑物正常使用所應注意的地質要求;(5)研究工程建筑物興建后對地質環境的影響,預測義發展演化趨勢,并提山對地質環境合理利用和保護的建議;(6)為擬定改善和防治不良地頂作用的措施方案提供地質依據。工程建筑的類型很多,如工業民用建筑物、鐵路、公路、水運建筑、水利水電建筑、礦山建筑、海港工程和近海石油開采以及國防工程等。每一類型建筑又有一系列建筑物群體組成,如高樓大廈、工業廠房、道路、橋梁、隧道、地鐵、運河、海港、堤壩、電站、礦井、巷道、油庫、飛機場等。這些建筑物有些位于地面上,有的埋于地下,都脫離不開地殼,無不與地質環境息息相關。他們的形式不同、規模各異,對地質環境的適應性以及對地質環境的相互作用也越來越強烈,越來越復雜。我國的各類工程、鐵路公路、水利水電、城鄉建設、工業、國防、礦山、港口等建筑,尤其是大型建筑,都是先做了反復的工程地質勘察工作才進行設計、施工、修建完成的,因而基本上沒有因為地質問題而失敗。
3我國工程地質學理論體系的形成
工程地質問題和環境地質問題是可以預測的,只要查清工程地質條件,又有了規劃設計部門所提供的有關工程建筑的類型和規模,尤其是建筑物作用力的大小和性質,就可以建立二者相互作用的物理模型,進而建立計算模型,做出問題的定性分析和定量分析,對建筑場地給予工程地質評價,指出問題的嚴重,哪些地質因素不利,不能滿足工程建筑的要求。應當采取何種措施予以補救,是減小建筑物的規模以適應地質條件,還是采取工程處理措施,改善條件,以滿足建筑物的要求、消除不良影響。這要從技術條件上和經濟合理性上進行比較才能確定。由上述可知,工程地質學研究的目標在于協調工程建筑與工程地質條件之間的矛盾關系,既保證工程建筑造福人類,又避免它對環境造成不良影響。
4工程地質的科研成就
4.1巖體工程地質力學的建立與巖體力學研究
與土力學相比,巖體力學直到20世紀60年代還是知之甚少。在治淮工程、武漢和南京長江大橋以及三峽工程等一系列工程地質勘察中發現巖體中的裂隙發育情況不同對巖體的力學性質與行為影響很大,而巖體的變形破壞實際上是受其中的軟弱結構面的控制,包括層面、斷層面、裂隙、片理、劈理等,也稱不連續面,使巖體成為非均質、各向異性的不聯系介質。結構面之間的巖石體稱為結構體。總體上來說巖體就是由結構面和結構體組合而成的。結構面按其延續的長短可以分級,但其形成則受巖石成因和后期地質構造變動的控制,因而其分布規律和形狀、寬度等可以通過地質力學加以分析。這樣他們就把地質力學與巖石力學結合起來對巖體結構加以分析,創立了一門新的分支學科:巖體工程地質力學。把巖體結構分為塊狀結構、鑲嵌結構、碎裂結構、層狀結構、層狀碎裂結構、散體結構等類型。不同結構類型的巖體其力學性質和變形破壞規律也不同。我國在軟弱、破碎巖體的研究方面也取得較大進展,例如斷層巖的分類及其物理力學特性和穩定性評價的研究;泥化夾層的物質與結構特征及其力學性質的研究;膨脹巖的膨脹機理和處理措施的研究等。
4.2環境工程地質與地質災害研究
20世紀80年代以來,環境問題日益嚴重。為了合理利用和保護地質環境,我國開展了環境工程地質的研究。幾十年來在一些重點地區和大型工程地區做了不少研究工作,以工程建筑所引起的閃生地質環境研究為主,包括對人類生存和生產造成損失和威脅的各種地質災害,諸如地面沉降、地面塌陷、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流、水庫誘發地震、沙漠化、水土流失等。
5總結
20世紀50年代以來,中國工程地質學從建國初期的一片空白,發展到今天成為一門內容豐富、理論體系嚴謹、具有中國特色的綜合性學科,發展之迅速是驚人的。當前我國改革開放形勢大好,新世紀的到來,經濟建設任務更為艱巨,新型城鎮、新型鐵路、高速公路的建設、黃河的治理、西南水電資源的開發、南水北調工程、海峽通道等等,為工程地質學研究開拓了美好前景。讓我們加倍努力,把我國工程地質學推向世界高峰。
本文作者:王吉祥工作單位:山東黃金集團
一、引言
經濟的全球化、科技的飛速發展,建設投資的大幅度增加以及我國加入WTO后對外開放程度與世界融合度日益提高,如何培養21世紀地質工程學科的綜合型、實用型人才,怎樣建立一種新型的人才培養模式,既與國際接軌,又保持我國特色優勢,是擺在我們面前的一個首要問題。綜觀國內高等學校地質工程專業的培養模式,基本是大同小異,即在國家教育部教學指導委員會的指導下,設置的課程體系基本相似,一些院校根據自己的傳統專業、師資、實驗條件等突出自己的特色。但他們對市場需要、國家經濟轉軌、學生就業前景等分析不夠,往往造成學生分配難以及學生所學知識與市場需求脫節等現象。本文在充分調研國內外高校地質工程專業人才培養模式的基礎上,結合本校地質工程人才培養模式、我國目前地質工程專業的市場需求及借鑒國外高校地質工程培養模式經驗,提出一種地質工程學科人才培養的新模式。
二、國內外高校地質工程專業人才培養模式分析
1.國外高校地質工程專業人才培養模式在美國、加拿大、歐洲等國家的高校中,往往不區分“地質工程”與“巖土工程”,這二者皆是同一個詞“GeotechnicalEngineering(英文)或Geotechnique(法文)”。他們將“巖土工程或地質工程”設置在土木工程大學科下,一些院校也在地球科學下設置“巖土工程或地質工程”專業。他們在加強基礎學科教學(如數、理、地質、環境、人文、工程、計算機、管理等)的同時,更強調培養學生的創新思維能力,給學生更大的彈性空間和創新思維空間。讓學生積極參與到企業、非營利機構和國家實驗室的科研、工程、經營工作中去。這樣學生不僅可學到專業知識,而且也培養了解決復雜問題和帶有挑戰性問題的能力。與此同時,社交能力和人文修養也得到較大提高。這種素質教育形式,使學生能盡快融人社會,適應工作,不使國家高昂的培養費浪費掉。美國1987年就開始實施《科技中心計劃》,這個科技中心是由多個大學共同組成的研究中心,由國家基金會長期穩定資助,其宗旨是能將科技、教育和知識轉移活動集為一體。這個中心并非單獨由大學來組成,而是還有非營利機構、企業界和國家實驗室共同參加研究工作,聯合攻關,其中大學教授攜帶博士、碩士研究生和高年級本科生參與。從效果來看,使學生獲得了極大的收益,不僅將課堂學習或自學所得知識在實踐中加以應用,而且培養了學生的創新思維能力,并在實踐中加以鍛煉提高。這個計劃開創了許多新領域,取得不少創新性成果,其中不乏思維活躍的本科生、研究生的貢獻。另一方面,該計劃在各大學問,各學科間,各研究所間,甚至社會各界架起合作橋梁,實現了“集成創新”。這種形式消除了各學科間、單位間的傳統障礙,創立了科技、教育領域中的新模式。
2.國內高校地質工程專業人才培養模式綜觀我國高校地質工程專業人才培養模式,可分為如下幾類:(1)原地質礦產部所轄院校,如中國地質大學、長春地院(現合并到吉林大學)、成都地院(現改為成都理工大學)、西安地院(現合并到長安大學)的原專業“水文地質工程地質”、“探礦工程”等,在計劃經濟下已經形成了一套完整的人才培養模式,重基礎,輕實踐,學生的分配去向基本上是各水文地質工程地質隊,工作2~3年后才能適應工作環境。20世紀90年代初,在市場經濟的大潮下力求改革,重視寬口徑,使學生在人才市場上能找到自己合適的工作,發揮一定的作用,但受傳統培養模式的影響,仍不能滿足今天經濟發展的人才需求大潮。
(2)原建筑、水利、礦業、鐵道等部門所轄院校(如同濟大學、河海大學、中國礦業大學、西南交通大學等)的原“水文地質工程地質”專業,大多都帶有一個詞冠,“如鐵路工程地質”專業,“水利工程地質”專業等。按這種要求,學生就業皆在自己部門所轄下屬單位就業。這樣就造成重視自己部門的專業知識,培養出的大批“專才”,僅能在很狹窄的部門就業,一工作往往是一輩子,無法做到人才流動。20世紀90年代以后,這種局面已有較大改觀,但仍走不出傳統人才培養模式的圈子。
三、地質工程專業教學改革分析
1.全面提高,協調發展明確“致高、致用、致遠”的辦學理念,使學生養成高尚的道德品格和人文精神,促進學生德、智、體、美全面發展,知識、能力、素質協調發展,獲得適應時代要求的知識技能和科學精神。以掌握整體優化的知識結構為基礎,以培養能力,尤其是學習能力和創新能力為重點,以提高素質為目標,形成經濟可持續發展的條件。
2.強化基礎,拓寬口徑在經濟教育的大視野中,本科教育帶有明顯的基礎性和階段性。要改變大學教育內容偏窄、專、深的傾向,構建自然科學基礎,人文社會基礎、學科基礎以及基本技能和基本素質的基礎教育體系。拓寬專業口徑是社會發展的必然要求和高等教育的共同趨勢,是增強學生適應能力也是增強專業的適應能力的時代要求。其重要標志是拓寬學科基礎,建設面向學科群的平臺課程體系。“厚基礎、寬口徑”是目前人們常用的名詞。有的學者認為“基礎”是指人文科學、自然科學等范疇中最基本的知識,也就是厚基礎是重視素質教育,有的則認為厚基礎是指專業基礎知識。筆者結合地質工程專業培養人才的特點來看,應該屬于后者。對于“寬口徑”的含義很多教改文章看法也不盡一致。社會上的每一個專業技術崗位的工作,實際上都需要多種專業知識融為一體方能勝任。并且這種知識還需在實踐中多次反復才能上升為工作能力。地質工程這種實用性極強的工科專業更是如此。學生除掌握地質知識、數理知識、工程技術知識,還需學機械知識、材料知識、計算機等以及經濟核算、會計學、工程質量、工程設計、社交、人文環保和法律等一系列學科的基本知識,并把這些知識有機地結合起來,才能應付實際工作,而這些知識是無法通過課堂教學融為一體的,只有打下一定的理論基礎后,再在實踐中加以鍛煉,才能將理論知識變為自己的能力。
3.加強實踐,突出創新新的人才培養方案一方面要體現理論教學、實踐教學和科學研究三元結合的教學模式,另一方面在當前要下決心精簡理論教學,增強實踐教學,突出創新能力培養。引導學生在研究開發中學習,在網絡上學習,在課外活動和社會實踐中學習。人才培養、科技創新和社會服務是現代高等教育的三大功能。如高校人才培養還沿用傳統的課堂基礎教育,那只是高中教育的延伸。科技創新是高等教育與職業教育、基礎教育的最大區別。高校創新能力必須加強,在更深層次上促進科技與教育的結合,整合科技與教育資源。要建設一流大學,必須把科技創新放在突出位置,要重視創新性基礎研究,加強應用性科技創新,更重要的是解決關系經濟社會發展的全局性問題。
4.加強教改,培養個性有人做過試驗,通過動手掌握的知識,事后能保留下8o。通過實際觀察掌握的知識事后能保留下的不過5O,而通過聽教師講述,事后能保留下的僅僅1O~2O。地質工程是一門實踐性極強的學科,若僅停留在課堂的講述,學生過后是沒有任何印象的,并且很多現象是無法理解的。如“砂土振動液化”現象,按理論原理,力學機制講解,學生極其費解,更無法想象它的巨大潛在危害。為此我們近年將學生帶出野外去施工現場或去河床親自動手做個簡單的實驗,其結果使學生感到十分驚訝,跺跺腳就能讓砂基液化,變為近似液體,龐大的建筑物若建在這樣的砂基上,其后果將不堪設想。過去對學生的興趣、愛好、個性等方面重視不夠,采用統一的教學手段,收不到很好的效果。例如,有的學生在學校的學習成績平平,然而進入工作崗位后,卻表現出卓越的才能,取得優異成績。這說明學生進入工作崗位后,能充分按自己的個性施展才華,使自己獨特的方面得到極致的發揮。為此,筆者認為,不應劃統一的教學大綱,不搞一成不變的試題庫。教學應結合工程實例,利用照片、實物、多媒體等多種形式的教學方式全面引導學生掌握技能。
四、課程體系、內容的改革
進入21世紀以來,國際巖土工程勘察技術、新方法發展極快,設備要求更新、更高。這主要是以適應高層建筑、大型水利工程、大跨度橋梁、深長隧道、高速公路、海洋平臺及核電站等重大工程的勘察、設計、施工和運營的高標準要求。為此,我國也頒布了各種新的工程規范(國標,皆已修訂出版)。同時也實行了注冊巖土工程師考試制度。這一系列新的舉措給高等學校的地質工程專業的人才培養提出了更高的要求,學校也面臨著教學改革的嚴峻考驗,所以必須下大力氣研究地質工程人才培養的新模式,以適應21世紀高級工程技術人才的市場需求。
1.公共課現階段令教師難辦之處在于,教學內容不斷增加,學時不斷減少,教學質量又要不斷提高,如何解決這一矛盾,是值得研究的問題。以我系勘察技術與工程專業(地質工程方向)為例,基礎課占很大的比例。如高等數學、普通物理、政治、英語、計算機、地質學、力學、測量等所有基礎課,基本上是安排在一、二年級學習。學生的確負擔很重,學習興趣下降,收效甚微。現階段的大學生四年中為了應付英語的四、六級考試,花去相當大的精力。對于這一點,國內學者也爭論較多。有的認為,花大量時間學外語,利于國際交流,利于與國際融合與合作。有的則認為這是人精力的嚴重浪費,大多數人工作以后,基本上不用英語,過上二、三年又基本還給教師。筆者認為:在中、小學階段,人的模仿能力和語言能力極強,那時是學習外語的最佳時期。而到大學后,人的邏輯思維能力逐漸加強,應該把精力放在充分施展這些能力的學習上。我們應當研究在大學里學習外語的方式方法,決不應把大學的外語學習變成一種應試教育。而采用“雙語教學”,高年級和研究生階段可逐漸過渡到“英語教學”。讓一部分學生接觸原版教材(含網上電子教材),這可能是提高學生外語能力的有效途徑。對于地質工程專業本科而言,筆者認為:學生的高數、力學課程不宜再壓縮,地學基礎課可適當減少二門或增強普通地質學的學時,增加其內容,代替其它如古生物、地層、礦床、巖石、礦物等。在二級開設概率論,數理統計和線性代數,這為后續的專業基礎課和專業課學習打下良好基礎。
2.專業基礎課地質工程專業的專業基礎課較多,如土力學、巖體力學、工程地質數值模擬、有限元、物探等。這類課程在網上也能見到一些電子教材,或教師自編電子教材,利用CAI軟件和一些錄像帶進行輔助教學,可大量節約課時,而且可充分調動學生的積極性。計算機和網絡的飛速發展,給教學方式提供了極大的方便,我校地質系已走在全校前列,給每位教師都配備了筆記本電腦和數碼像機,讓每位教師盡可能采用多媒體教學,這樣可大大節約課時,而內容卻不減少,同時也減少了教師板書的繁重重復勞動。
3.專業課地質工程專業是一個實踐性極強的專業,學生掌握好專業知識極其重要,這關系到學生走上工作崗位后適應的速度。為此,我系教師結合自己的科研項目,將工作中所積累的大量照片,設計圖紙等材料穿插在多媒體的教學中,收到良好的效果。另外,還帶學生走出去,到實際現場中去參觀施工、勘察的操作步驟,學到很多的實際知識。如工程地質、水文地質、巖土工程勘察及基礎工程學等都采用這種方式,收到良好的效果。
五、年級實習與畢業實習設計
考慮到地質工程專業極強的實踐性,我們安排了四次實習。一年級普通地質實習,讓學生認識地質現象。由于是初次接觸地質,可以用旅游實習的方式進行,讓學生既學到地質知識,又增加學習的興趣。二年級構造地質、測量及土力學實驗實習。構造地質選擇地層剖面完整,構造發育的實習點完成;測量主要結合具體工程,以先進的全站儀為主要實際操作儀器。土力學實驗在我系土工實驗室來完成。三年級專業實習,主要有水文地質、工程地質及巖土工程勘察,選擇教師的科研工作點或其它勘察設計院的工程場地來進行。為了節約實習經費,尋找合適的工程場地,我們又與“中交通力公路工程勘察公司”,“咸陽市勘察設計院”等單位聯合成立“西北大學地質工程實習基地”,結合公司或設計院的具體工程項目,利用他們的大型工程設備來完成,收到良好的效果。關于畢業實習,我們的做法是:讓學生去自己已簽定的工作單位(在人才市場上通過雙向選擇確定),參加該單位的工程項目,由工程師和學校教師共同指導完成畢業設計或論文。在此過程中,還注意了學生查閱文獻的能力,還使學生在繪圖(CAD制圖)、計算機應用、綜合設計和工程管理方面受到綜合訓練。最后提交出較高水平的畢業設計或論文,完成本科階段的全部學業。
摘要:本文以“地質學基礎”課程教學為例,提出了理論教學專題化、實踐教學多元化和考核過程能力化的“教”與“學”模式,建立了與課外活動相結合的實踐教學、因地制宜的實踐教學和學生的自主實踐教學等實踐教學形式和方法,在多屆學生教學實踐中取得了較好的效果,文章提出教學中教師應該注意提高自身的實踐技能并靈活多樣地創造實踐教學環境。
關鍵詞:“教”與“學”;教學模式;地質學基礎;多元化實踐教學
教學模式由于其可操作性和可模仿性,近年來成為教學研究的熱點。傳統的教學模式注重的是教師如何利用資源、教具及教學方法等 ,實質上是“教”的模式。隨著高等教育從精英教育到大眾化教育的發展,新媒體及互聯網等數字化時代的到來,教師更注重的是學生如何學,從學習者角度建立的“學”的模式,引導學生建立有效的學習模式,這是目前教學模式改革的方向。為此,筆者在多年的地質學課程教學中,探索出了以實踐性為主線的“教”與“學”的模式,開創了多種實踐教學形式與方法,以期為相似課程教學提供參考。
1課程特征及問題的提出
“地質學基礎”課程是一門專業基礎課程,課程的任務是為非地質專業后續的煤礦地質、工程地質、石油地質等專業課程的學習奠定基礎,地礦類高等院校的采礦工程、測量工程、建井工程、安全工程等專業均開設此課,課程涉及的專業廣、學生數量多。 “地質學基礎”課程內容繁雜,包括了各個分支學科的全部內容:普通地質學、礦物學、巖石學、古生物學、地層學、構造地質學、地質制圖等。“地質學基礎課程”的基本概念、基本理論多,是集理論科學性、生產實踐性、研究應用性于一身的綜合性課程。由于非地質專業學生缺乏地質學基礎知識,而課程涉及基本概念和基本理論又十分繁雜,如何使學生在短時間內掌握好、學習好是教學中的重點問題。根據課程的理論性、直觀性和實踐性特征,筆者以“改變學生的學習模式和教師的教學模式”為指導思想,以調動學生積極學習為宗旨,以培養學生實踐能力為目標,突出理論與實踐教學相結合的教學設計理念,通過多年教學總結出了以實踐性為主線的“教”與“學”模式。
2實踐性為主線的教學模式
2.1理論教學的專題化
以教學大綱為基礎,基本的教學內容、理論不做重大調整,但改變傳統的照搬教科書章節的講授模式,將章節組織成與現場應用相結合的幾個專題,緊緊圍繞專題來講述每一個章節所涉及的基本概念、理論、基本規律和方法,例如礦物、巖石章節的安排就可以圍繞后續“煤礦地質”課程的煤層頂板、底板專題來闡述,這樣把單純的礦物、巖石的特點與煤層頂底板對煤礦開采影響聯系起來,形成與應用鏈接的理論教學。
2.2實踐教學的多元化
2.2.1與課外活動相結合的實踐教學
在堅持傳統實踐教學(野外地質觀察和室內試驗)同時,開發出了與科學研究、大學生創新創業、大學生科研訓練、大學生創新競賽相結合多元化實踐教學形式。吸收學生參加教師科研課題,促進學生實踐與導師的科研項目相結合,在輔助教師完成科研課題的同時,使學生在野外調查、取樣測試、室內分析、資料整理和報告論文撰寫等方面得到很好的鍛煉,提升學生的思考能力和創新能力。同時在教師的指導下,學生自主選擇科研題目,申請校級、省級及部級大學生創新創業課題,直接完成項目申請、項目開展、中期檢查以及項目結項驗收等環節,使學生掌握科研的基本流程和基本技能,大學生創新創業課題成果還可以參加校級、省級等大學生科研競賽等,形成了課程實踐――創新創業項目――科研競賽的良性循環,這種多元化實踐教學對培養學生的獨立思考能力、獨立動手能力和創新能力非常有益。
2.2.2因地制宜的實踐教學
進行實踐教學時常常遇見的問題是實踐教學場地及實踐教學資源短缺,“巧婦難為無米之炊”,實踐教學資源制約著實踐教學的實施,在解決此問題時我們采取了因地制宜的原則,如考慮我校龍灣校區周邊地質現象豐富,處于海濱和首山附近,海濱現代沉積現象、沉積巖、首山巖石、節理、斷層擦痕等等地質現象異常豐富,是優良的天然地質學教學課堂,我們靈活運用這種得天獨厚的教學資源,進行以野外實踐教學為特色的煤礦地質學教學模式的改革與探索,很好地解決了實踐教學資源短缺問題。
2.2.3學生的自主實踐教學
學習的目的是應用,在應用的同時更促進理論的學習,當在應用中遇到問題時回到書本上尋找理論知識,如此學習與運用相結合,二者相互促進,構成良性循環。我們在教學中發現校園內景觀石、教室的地板磚、窗臺、甚至是馬路都有許多巖石,很多學生家長及親朋好友收藏了巖石、礦物的裝飾品等,在學習中鼓勵學生對這些巖石、礦物進行觀察、鑒定,也鼓勵學生在家鄉、野外將觀察到的地質現象運用課堂所學知識進行描述、拍照,回到課堂上與教師共同進行討論,調動學生學習積極性,培養實踐技能,達到學以致用的目的。
2.3 考核過程的能力化
考核是對學習者的評價,也是對教學效果的檢驗,以能力培養為目標的教學模式,其考核形式也應該相應進行配套改革,本研究在考核方面主要進行了兩個方面的探索:
其一,學生自擬題目,教師不限定題材,進行課程設計,并用PPT多媒體報告形式,作為平時成績的考核。在課堂上匯報自己的成果,其過程是學生進行課題的立項、尋找問題的解決思路、進行材料的收集與整理,報告內容可以是采集相關巖石標本、野外觀察到的地質現象及與本課程相關的所有知識,通過自己查閱相關資料或以小組討論的形式,分析野外觀察到的地|現象,自己描述、鑒別,并提出辨別依據,將有典型意義的地質現象的照片、標本等拿到課堂上,由教師在課堂上講解,加深對巖石及地質現象的認識,以拓寬學生的知識面及理論知識的運用能力。
其二,教學過程中將部分考試題目明確給學生。在課程學習之前或過程中把考核能力的題目發給學生,當然所給的題目不是某個具體概念、具體方法、具體公式等可以在課本上直接找到答案的題目,學生帶著問題去學習、探索,明確目標。
3 教學效果及建議
上述“教”與“學”模式是在2009級~2014級遼寧工程技術大學采礦單招、測量單招、安全單招、土木工程單招等專業的 “地質學基礎”課程多年教學過程中逐漸形成的,由教師“教”的傳統教學模式轉變到以學生“學”的新的教學模式,學生變被動的旁觀者為積極學習者,甚至成了知識的創造者,其體現了參與式學習,在教學內容、教學過程等方面是一種新的形式,產生了好的教學效果。工科院校專業課程中很多專業基礎課程、專業課程與“地質學基礎”課程相似,都具有很強的實踐性,實踐性為主線的“教”與“學”模式可以借鑒和推廣。
3.1教學效果
其一,有效解決“基本概念多、內容繁雜”的課程授課難度大的問題。傳統的教學以課堂講授為主,很多概念的描述及多媒體圖片講解多遍不如親眼見到一次有說服力,“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,以實踐性為優秀的“教”與“學”模式正是體現了實踐――理論――再實踐的哲學道理,如有的同學在期末問卷調查中說“看似深奧的地質概念,到了野外就一目了然,甚至不用老師講解我們就懂了”。
其二,培養了學生技能和實踐創新精神。傳統的教學模式中,學生在很多情況下忙于“動手記”課堂筆記,學到的是書本上知識,而在缺少的不是知識而是技能的當代教育背景下,以實踐性為主線的“教”與“學”模式,能夠使學生根據課堂上的理論講解,對校園內景觀石和豐富地質現象進行觀察與描述,去鑒別巖石、礦物,切實鍛煉學生分析問題、解決問題的能力,培養了學生實踐技能,學習到了書本上學不到的能力,同時培養學生“不唯書、只唯實”的創新精神。
其三, 有效提高教學過程中學生的學習積極性。傳統的單向教學模式是教師在課堂中占據主導地位,學生處于被動接受的地位,單向的教師講解往往不容易充分調動學生的學習積極性。以實踐性為主線的“教”與“學”模式,使每個學生建立一個自己喜歡的課題或專題,通過多種實踐方式與形式,主動地去尋找地質現象,觀察、鑒別,教師是在其中扮演了“導演”與學習“引領者”的角色,幫助每個學生建立更完美的多媒體報告,如有的學生側重于巖石鑒別,有的學生對形形色色的礦物感興趣,有的學生對野外的宏大的地質構造感興趣,有的學生對地震、火山等地質現象感興趣,等等,他們就挑選題目進行查找文獻、野外觀察、同學間相互討論及選擇教師幫助等,最大限度{動學生的學習積極性。如有的學生反饋說:“老師,我學習了這門課程之后,無論走到哪里,見到巖石我就想鑒定這是什么巖石。”
3.2建議
其一,教師自身的實踐技能是實踐性為主線的“教”與“學”模式順利進行的保障。很多學生收集到的野外地質現象、巖石礦物的鑒定等,要求教師能夠正確的鑒別出來,課堂上可能出現新的觀點與認識,需要教師及時地正確的解答與指導,要求教師提高自身實踐能力水平,多參與科研課題,與生產現場對接,增強現場生產知識,才能在課堂上掌控局勢。
其二,課程要因地制宜地為學生創造實踐環境。實驗室條件畢竟有限,這需要教師結合專業課程、周邊環境等開發適合本課程的實踐教學環境,如有的課程可以與當地廠礦結合,建立實習參觀基地,教師自己動手設計實驗器材等等,以擴展學生實踐場合與機會。
摘要:在審校工程地質類稿件的過程中經常發現用詞、用字的混淆。歸納出幾組出現概率比較高的易混淆詞語,通過查閱相關的工具書以及權威的專業書,并結合全國科學技術名詞審定委員會的審定結果,從它們在工程地質學中的應用出發對這些詞語進行辨析。發現混用的原因主要涉及以下幾類:(1)正異誤認,例如“黏”和“粘”;(2)不諳慣例,例如“砂土”和“沙土”;(3)音同形似,例如“巖芯”和“巖心”;(4)漢化不當,例如“摩爾-庫侖”和“莫爾-庫侖”。對這些易混淆詞語總結出其合理的使用方式,從而為相關專業的作者和編輯提供借鑒。
關鍵詞:工程地質,科技術語,黏土,砂土,黏聚力,巖芯,莫爾
作者簡介:郭靜蕓(1987―),女,碩士,工程師,《工程地質學報》編輯部主任,主要從事工程地質方面的研究以及期刊出版工作。通信方式:。
引言
國家“一帶一路”戰略的實施,涉及交通、能源、海洋、城市等方面的大規模建設與開發,工程地質學將大有作為。這就迫切需要對工程地質學的一些常用的術語用字進行規范統一,從而使研究成果更好地呈現出來。
《工程地質學報》是中國工程地質領域唯一的綜合性學術期刊,在國內業界影響力很大。筆者在審稿過程中經常會發現一些常見術語用字的錯誤,很有必要對混用概率比較高的術語用字進行辨析,指出其正確的用字,從而為相關學者提供參考。
一正異誤認
《新華字典》第11版對“黏”和“粘”的釋義為[1]:
“黏(nián)”:形容詞,像膠水或糨糊所具有的能使物體粘和的性質。
“粘”:讀作nián時,一是表示姓氏,二是同“黏”;還有一個讀音為zhān,動詞,指通過黏性物把兩種物體結合到一起的行為。
“黏”和“粘”兩字長期糾纏不清,這和異體字的變化有關。1955年12月公布的《第一批異體字整理表》中,“黏”曾作為異體字被淘汰;凡是原來用“黏”的地方一律改為“粘”。但1965年文改會、文化部頒布的《印刷通用漢字字形表》恢復了“黏”字的規范地位。2013年由國務院頒布的《通用規范漢字表》中“黏”字亦確定為規范漢字。“粘”和“黏”的分工是:“粘”除了表示姓氏讀作nián外,其他地方一律讀作zhān;而“黏”則表示能把一種東西附著在另一種東西上的性質[2]。至此,“黏”和“粘”的分工基本確定[3]。
1. “黏土”和“粘土”
“黏土”和“粘土”是工程地質類稿件中出現頻率很高的詞語。有的作者用“黏土”,而有的作者用“粘土”,甚至在同一篇文章中混用。相關的書籍用法也不一致,例如:《專門工程地質學》 [4]《工程地質學概論》[5]、東南大學等四校合編的《土力學》[6]用的是“粘土”,《工程地質手冊》[7]、李廣信等編著的《土力學》[8]、《巖土工程基本術語標準》[9]用的是“黏土”。
由此可見,在早些年的書中出現頻率較高的是“粘土”,而近年則普遍使用“黏土”。根據異體字規范和全國科學技術名詞審定委員會《地質學名詞》[10]審定的結果,正確的用法是“黏土”,而非“粘土”。
2. 其他與“黏”和“粘”有關的詞語
編輯部來稿中其他與“黏”和“粘”有關的高頻詞語為:(1)“黏聚力”和“粘聚力”,(2)“粘貼”和“黏貼”,(3)“粘接”和“黏接”。通過分析“黏”和“粘”的釋義可知,(1)組應該讀作“nián聚力”,全國科技名詞委相關學科審定的結果是“黏聚力”,沒有出現“粘聚力”的表達方式,所以正確用法為“黏聚力”;(2)組和(3)組應分別讀作“zhān貼”和“zhān接”,表示動作,正確用法為“粘貼”和“粘接”。
二不諳慣例
有些詞語雖然形式不同,但含義是一樣的。具體到一篇學術論文中,如果兩者同時出現,會顯得很隨意,不符合科學性和嚴謹性。既然含義相同,那么就需要采用在工程地質學科內的常用形式。
1.“砂土”和“沙土”
“砂”和“沙”在表示“非常細碎的石粒”的時候,在《新華字典》第11版[1]和《現代漢語詞典》第6版[12]中都是可以通用的。而《專門工程地質學》[4]《工程地質學概論》[5]、東南大學等四校合編的《土力學》[6]、《工程地質手冊》[7]、李廣信等編著的《土力學》[8]、《巖土工程基本術語標準》[9]用的都是“砂土”,全國科技名詞委《土木工程名詞》[11]審定的結果也是“砂土”,所以推薦采用“砂土”。
2. “黏聚力”和“內聚力”
《專門工程地質學》[4]中“粘聚力”和“內聚力”都用到,《工程地質學概論》[5]中為“內聚力”,東南大學等四校合編的《土力學》[6]中為“粘聚力(內聚力)”(以上“粘聚力”應為“黏聚力”);《工程地質手冊》[7]、李廣信等編著的《土力學》[8]、《巖土工程基本術語標準》[9]中均為“黏聚力”;而全國科技名詞委公布的結果中“黏聚力”和“內聚力”都有。
可見,“黏聚力”出現的頻率高于“內聚力”。當然該術語還有多種別的叫法,例如凝聚力、黏結力等。在含義相同的前提下,遵循工程地質學科沿用的習慣,推薦采用“黏聚力”。
三音同形似
一些讀音相同、形狀也相似的漢字也容易誤用。例如“巖芯”和“巖心”。
《新華字典》[1]中對“芯”和“心”的相關釋義為:
“芯”:某些物體的中心部分。
“心”:中央,在中間的地位或部分。
《現代漢語詞典》[12]中的釋義為:
“芯”:泛指某些物體的中心部分。
“心”:中心,中央的部分。
據此無法辨別出應該用“巖芯”還是“巖心”,但是在詞例中,《新華字典》[1]和《現代漢語詞典》 [12]中出現的都是“巖芯”。《工程地質學概論》 [5]《工程地質手冊》[7]《巖土工程基本術語標準》 [9]中用的也都是“巖芯”。只有在早些年,《專門工程地質學》[4]中出現了“巖心”這一用法。全國科技名詞委的審定結果則在不同的學科中用法不一樣,例如:公路交通科學技術、煤炭科學技術、石油等學科是“巖心”,而海洋科學技術、大氣科學等學科是“巖芯”。
按照相關工具書的詞例和工程地質行業的慣例,推薦的用法是“巖芯”。
四漢化不當
工程地質學科涉及很多包含英文名字的術語,例如在巖石強度理論中就有MohrCoulomb準則、Griffith強度理論、DruckerPrager準則等。在漢化的過程中,這些人名對應的中文沒有明確的規定。但是為了體現科技論文的科學性和規范性,需要將一些常用的漢化后的術語進行統一。下面舉例說明Mohr的漢化。
在工程地質學科內,有很多地方涉及Mohr。例如Mohr應力圓、Mohr包絡線、MohrCoulomb準則等。Mohr進行漢化時,基本上會出現兩種形式:“莫爾”和“摩爾”。下面通過分析相關書籍及相關規范中的實例來說明那種用法更恰當。
東南大學等四校合編的《土力W》[6]、《巖石力學與工程》[13]、李廣信等編著的《土力學》 [7]、《巖石斷裂力學導論》[14]用的都是“莫爾”;《巖土工程基本術語標準》則用的是“摩爾”[9],而《巖石力學與巖石工程學科發展報告2009―2010》[15]用的是英語Mohr。《世界人名翻譯大辭典》[16]中Mohr的翻譯為“莫爾”。地質學名詞審定委員會1994年審定公布的《地質學名詞》中涉及Mohr的規范用詞有“莫爾圖”“莫爾應力圓”和“莫爾包絡線”[10],土木工程名詞審定委員會2004年審定公布的《土木工程名詞》[11]中涉及Mohr的規范用詞有“莫爾包線”“莫爾圓”“莫爾屈服準則”和“莫爾-庫侖定律”。
由上可見,大部分書籍采用“莫爾”,少部分采用“摩爾”。漢化時應當遵照《世界人名翻譯大辭典》和全國科技名詞委審定的名詞采用“莫爾”。
五結語
以上分析了工程地質學幾組常見術語易混淆用字的情況,作者和編輯在工作中需參考權威的工具書,尤其應遵照全國科技名詞委審定公布的名詞,從而促進術語使用的規范化。
摘 要:文章結合時展的需求以及水文地質學的特點,詳細論述了水文地質學的演化和發展過程,分析國內外水文地質學研究現狀及發展趨勢,分析當代水文地質學的特點,從傳統的實用性學科,向兼具應用性與理論性的成熟學科演變,并闡明水文地質學今后的發展趨勢,從可持續發展概念出發,走多學科交叉路線,構建人與自然環境協調發展的生態系統。
關鍵詞:水文地質學;地下水;可持續發展;生態環境
引言
水文地質學是一門研究地下水的數量和質量隨時間和空間的變化規律,以及如何合理利用地下水或防治其危害的學科。它研究在巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相互作用下地下水水量和水質的時空變化規律以及如何運用這些規律興利除弊[1]。水文地質學是一門應用性很強的學科,它在人類生活和生產部門的需求下不斷發展,學科體系逐漸健全,理論水平不斷提高。人類在生活或者生產實踐中所遇到的相關的問題,都需要研究者在方法上和理論上加以解決,隨著越來越多以及越來越深入的問題得到解決,水文地質學這門學科也逐步發展。水文地質學從尋找和利用地下水資源開始,圍繞實際發展需要,逐漸開展了一系列相關研究,現已發展成為一門相對成熟的學科。然而在生產力以及科學技術迅猛發展的今天,其所面臨的問題也越來越復雜,越來越多元化,原有概念、理論及方法已經很難滿足需求,水文地質學的發展面臨著巨大的挑戰與機遇[2]。
1 概述
水文地質學主要研究地下水的埋藏、分布、補給、排泄、徑流和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水水質和水量評價、開發及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開采的不利影響及其防治,地下水污染的防治,地熱能開發等。在不同地質環境或者地質時期,尤其是在近代人類活動的影響下,地下水的埋藏、分布、補給、徑流、排泄和水化學組成均有一定差異,通過上述各方面差異性的研究,掌握地下水的形成及其動態變化規律,可為合理利用以及防治地下水提供一定科W依據。地下水中污染物分布、預測、治理以及如何防治是水文地質學目前研究的一個重點。隨著科學技術的不斷的發展以及生產建設發展的需要,水文地質工作者對水文地質學進行了分支學科的細分以及進行了多學科交叉滲透研究。
2 水文地質學發展簡史
水文地質學的發展經歷了萌芽、奠基、形成和發展四個階段[1]。5700年的浙江余姚河姆渡古文化遺址水井,約3000年前中西亞及北非的干旱地帶出現的坎兒井(Biswas,1970;Todd等,2005),表明人類從遠古時代就開了地下水的利用,代表了水文地質學的萌芽。歐洲工業革命時期,由于工業的快速發展,需水量大大增加,人們對井的出水有了量的需求。1856年,法國水利工程師達西(H.Darcy),通過室內水通過沙的控制性實驗,得出線性滲透定律,即著名的達西定律,奠定了水文地質學的基礎。法國人裘布依(A.Dupuit)、美國人泰斯(C.V.Theis)都先后加入到地下水的定量計算中,并且將其推到了一個新的高度。該階段人們已經通過實踐得到了水文地質相關的基本理論,并且將其應用到了地下水的研究之中,為水文地質學的發展奠定了好的基礎。第一次世界大戰之后,合理開發、科學管理與保護地下水資源,越來越受到人們重視。20世紀40~60年代,雅克布(C.E.Jacob)及漢圖什(M.S.Hantush)等論述了孔隙承壓含水層的越流現象,“含水層思維”受到沖擊[3],逐漸產生含水系統的概念。隨后英國的博爾頓(N.S.Boulton)和美國的紐曼(Neuman)分別導出了潛水完整井非穩定流方程。至此,水文地質學已經完成了從找水型向資源型的轉變,各方面理論研究已經構建了較完備的結構框架,水文地質學的發展已經初步成型。第二次世界大戰以后,隨著生產力與科學技術的迅速發展,世界人口急劇增長,消費需求也急劇升高,因而人類開始大規模改造自然環境,大量消耗了包括地下水在內的各種資源,破壞了環境,打破了生態平衡,進而導致了生態環境的急劇惡化,如土地荒漠化、土壤鹽堿化、地面沉降、水土流失等。保護生態環境刻不容緩,水文地質工作者開始尋求新的發展模式,水文地質學開始進入了以生態環境為研究優秀的階段,期間面臨的問題錯綜復雜,以及在全球信息化大的背景下,原有的思維模式、概念、理論以及方法已經難以滿足發展需求。加拿大的托特提出了地下水流動系統理論,為水文地質學的發展開拓了新的發展前景[4]。新技術、新理論的不斷引入,使得水文地質學越來越系統,概念越來越完善,技術越來越成熟,分支學科的劃分也越來越明確,其發展也越來越迅速,至此,水文地質學進入了新的發展時期。
從水文地質學發展的四個階段我們可以清晰地看出,其是一門與生活實踐密不可分的學科。水文地質學的發展貫穿于人類文明的發展之中。在生活生產實踐中,人們觀察積累各種水文地質現象,研究其規律,以便更好地服務于生活,久而久之水文地質學得到了長足的發展,由此可見實踐對于水文地質學科的發展至關重要[5]。
3 當代水文地質學的特點
地下水流系統理論[6]的出現,意味著水文地質學發展進入了新的階段。地下水流系統理論,從整體角度,綜合考察地下水與環境相互作用的變化,為分析地下水各部分以及地下水與環境的相互作用提供了時空有序的理論框架。
當代水文地質學的研究領域,從以往的地下水資源向生態環境擴展,由地球淺部向地層深部圈層延伸。并且當代水文地質學,由以往的解決局部的現階段的生產實際問題,轉向長期性、全局性以及可持續發展的課題。其以地下水流系統理論為優秀框架,以系統思想為指導,運用多學科方法及其理論,構建人和自然協調、良性循環的地下水流系統、水文系統、地質環境系統、工程地質系統和生態系統,這也成為當代水文地質學的最終目標[2,7]。
隨著人類對生態環境的破壞,相應的生態環境問題隨之出現,人類開始意識到構建人與自然協調的、良性循環系統的重要性,從而進一步探索目標系統的作用或者形成過程與內在機理。當代水文地質學已經從傳統的實用性學科,演變為兼具應用性與理論性的成熟學科。
4 水文地質學發展趨勢
隨著近幾年來我國發展對能源需求的不斷增長,從可持續發展的角度考慮,常規能源已經無法滿足發展的需求,新型能源的開發利用刻不容緩。地熱能[8]作為一種新型的清潔能源,其開發就顯得尤為重要。現階段地熱能主要通過地源熱泵形式被利用。目前地源熱泵在天津、河北、陜西等地被廣泛應用,很多都是通過水源熱泵形式利用地下熱能[9],由于深層地下熱水的高礦化度以及高溫,因而有的被用來發展溫泉旅游、有的被用來居民供暖。地下熱水作為一種寶貴的資源,其量并非是取之不盡用之不竭的,而且過渡開發利用很有可能導致嚴重的環境地質問題,因此回灌必不可少,然而其回灌[10]問題卻一直是世界性難題,溫度利用率也偏低,這就需要水文地質工作者對深層地下水進行深入研究。
多學科的交叉研究以及多技術方法的綜合應用是水文地質學發展的方向。水文地質學原本就是地質學和水文學結合形成的邊緣學科,隨著各學科體系的日益健全以及各分支學科的不斷發展,研究視野不斷拓寬、課題復雜程度越來越高,處理難度越來越大,因而多學科交叉滲透以及多技術方法綜合應用是處理復雜課題的唯一途徑[11]。
預計今后水文地質研究的重點將主要集中在地下水中污染物運移機理、四水轉化問題、地下水水溫度場的分布及其遷移機理、包氣帶水鹽運移機理及其空間分布、地球深層水文地質、水文地質中同位素的進一步應用以及與深層地下水相關的數值模型的建立[12]。
5 Y束語
隨著我國生態文明建設腳步的加快,自然科學發展與生態環境保護的結合就顯得意義非凡。當前,我國水文地質學已經進入了生態環境水文地質學發展階段[13],構建人與自然環境協調、良性的水文地質生態系統[14]已迫在眉睫,學科的發展以及關鍵技術問題的解決,都會對生態環境造成潛在的威脅或一定程度的破壞,因而學科的發展必須以生態環境的保護為根本,科學合理地完成兩者之間的轉化。
作者簡介:李勁彬(1991-),男,漢族,陜西銅川,碩士,助理工程師,主要從事水文地質和土地工程方面的研究工作。