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地質學論文

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地質學論文

地質學論文:災害地質學探究式教學論文

一、課程背景

1.理論環節較重,應用性教育不足

及時,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,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,本課程不僅提供了多方位的教學材料,而且對于目前該課程的近期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)分為三個階段進行及時階段(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、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,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

地質學論文:地貌與第四紀地質學課堂教學論文

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,了解學習近期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

地質學論文:關于工程地質學課程的教學質量探究

一、教學內容的優化

在教學內容的選擇上,突出了地質特色。工程動力地質作用研究部分選擇與地質工程專業內容一致,但增加了工程地質勘察的內容。具體內容如下:

1.內動力地質作用研究。包括活斷層工程地質研究和地震工程地質研究。

2.外動力地質作用研究。包括斜坡變形工程地質研究、巖溶工程地質研究、滲透變形工程地質研究、泥石流工程地質研究、河流侵蝕和淤積的工程地質研究、地面沉降工程地質研究。

3.工程地質勘察方法。包括工程地質勘察方法、工業與民用建筑工程地質勘察方法、地下建筑工程地質勘察方法內容。其中精講工業與民用建筑的主要工程地質問題、地基中應力分布、地基強度及承載力確定、樁基工程地質論證、地基處理措施等內容。實踐證明,在課程中增加工程地質勘察內容對土木工程方向的學生是有效的。從事相關行業的畢業生,特別是施工方向的畢業生,工作上手快,能夠結合工程地質條件看、想問題,解決問題實際效果好。

二、教學方法的選擇

由于課程課時短,內容多,采取自學與課堂講解相結合的教學方法。泥石流工程地質研究、河流侵蝕和淤積的工程地質研究、地面沉降工程地質研究、工程地質勘察方法、地下建筑工程地質勘察方法,采用課堂講解基本概念、基本研究方法,其余部分讓學生自學和答疑相結合的教學方法。一方面可以騰出課時講解工程實例,另一方面也能夠鍛煉學生的自學能力。

三、增加對工程實例的討論

在地震工程地質研究、斜坡變形工程地質研究、巖溶工程地質研究每個內容講解結束后,均安排2個學時,專題講解近期發生的地震災害、滑坡災害、巖溶災害問題,結合工程實例,師生一起討論災害的發生機理、預測、預警以及防治措施等問題。學生很喜歡這種上課方式,能夠嘗試用學到的知識去解決實際問題,讓他們很有成就感。同時也鍛煉了其發現問題、分析問題的能力。

四、加強實踐環節,提高學生感性認識

由于學校的地質特色,對實踐環節非常重視,土木工程專業也不例外。在大一暑假,地下建筑工程方向、道路橋梁工程方向學生均到我校北戴河野外教學實習基地,進行為期2周的地質認識實習;在大二暑假,到我校三峽秭歸野外教學實習基地,進行為期3周的專業教學實習。北戴河實習內容包括風化作用、河谷地貌和河流沉積物、三角洲、巖溶作用和巖溶地貌、海水的物理化學性質和波浪作用、基巖海岸和沙質海岸的地質作用、濱岸海洋生物、沉積巖和地層、火山巖和侵入巖、地殼運動和地層不整合接觸關系、褶皺和斷層構造、礦產資源和環境保護等。此外,還學習如何使用和掌握地形圖、地質羅盤、地質定點、巖層產狀測量、野外記錄簿記錄、地質素描圖制作和地質剖面和地質標本采集等[2]。秭歸的實習內容包括地質基礎實習、土木工程專業認識實習、工程地質現象與地質災害治理工程實習等內容。地質基礎實習包括地層巖性、地質構造、水文地質條件方面的內容。土木工程專業認識實習要求對工程建筑的結構、工程建筑與地質條件之間的關系、工程建筑興建后對地質環境的影響作了解。包括:三峽大壩考察,道路、橋梁、隧道工程考察,了解路橋隧工程的類型、結構及選址需要考慮的工程地質問題。工程地質現象與地質災害治理工程實習內容包括滑坡與崩塌變形體的一些外部特征、形成機制、危害、監測手段、防治措施等。通過野外實習,學生對地質問題和工程地質問題有了感性的認識,有利于對課堂教學內容的理解和吸收。

五、布置大作業,深化學習內容

在本門課程教學中,三個大作業貫穿整個課程教學時間。及時個大作業是巖質滑坡剩余推力法的計算,要求利用C語言、EXCEL工具編制程序或者上網下載已編制好的程序,計算給定滑坡的穩定性系數,并進行分析。第二個大作業是巖溶地面塌陷危險性的分析,要求提交危險性分區圖。第三個大作業是在課程結束時,提交一篇綜述報告,要求學生對課程內容感興趣的部分,通過對文獻的查閱,了解本方向的發展進展。通過三個大作業的深化學習,學生學會了應用計算機技術解決專業問題,提高了文獻查閱和綜合分析的能力。在近年來的教學活動中,我們堅持貫徹以上措施,取得了一定的效果。土木工程專業的本科畢業生在隧道、地鐵、路基、橋基施工中能夠結合地質條件,提出合理的支護措施。接著上研究生的學生,一部分改專業為地質工程專業,他們能較快轉變研究方向、適應地質工程專業的培養目標和要求,達到了我們在課程中設計的兩級教學目標。

作者:李雪平 單位:中國地質大學

地質學論文:改善《工程地質學》教學研究

一、教學內容的優化

在教學內容的選擇上,突出了地質特色。工程動力地質作用研究部分選擇與地質工程專業內容一致,但增加了工程地質勘察的內容。具體內容如下:

1.內動力地質作用研究。包括活斷層工程地質研究和地震工程地質研究。

2.外動力地質作用研究。包括斜坡變形工程地質研究、巖溶工程地質研究、滲透變形工程地質研究、泥石流工程地質研究、河流侵蝕和淤積的工程地質研究、地面沉降工程地質研究。

3.工程地質勘察方法。包括工程地質勘察方法、工業與民用建筑工程地質勘察方法、地下建筑工程地質勘察方法內容。其中精講工業與民用建筑的主要工程地質問題、地基中應力分布、地基強度及承載力確定、樁基工程地質論證、地基處理措施等內容。實踐證明,在課程中增加工程地質勘察內容對土木工程方向的學生是有效的。從事相關行業的畢業生,特別是施工方向的畢業生,工作上手快,能夠結合工程地質條件看、想問題,解決問題實際效果好。

二、教學方法的選擇

由于課程課時短,內容多,采取自學與課堂講解相結合的教學方法。泥石流工程地質研究、河流侵蝕和淤積的工程地質研究、地面沉降工程地質研究、工程地質勘察方法、地下建筑工程地質勘察方法,采用課堂講解基本概念、基本研究方法,其余部分讓學生自學和答疑相結合的教學方法。一方面可以騰出課時講解工程實例,另一方面也能夠鍛煉學生的自學能力。

三、增加對工程實例的討論

在地震工程地質研究、斜坡變形工程地質研究、巖溶工程地質研究每個內容講解結束后,均安排2個學時,專題講解近期發生的地震災害、滑坡災害、巖溶災害問題,結合工程實例,師生一起討論災害的發生機理、預測、預警以及防治措施等問題。學生很喜歡這種上課方式,能夠嘗試用學到的知識去解決實際問題,讓他們很有成就感。同時也鍛煉了其發現問題、分析問題的能力。

四、加強實踐環節,提高學生感性認識

由于學校的地質特色,對實踐環節非常重視,土木工程專業也不例外。在大一暑假,地下建筑工程方向、道路橋梁工程方向學生均到我校北戴河野外教學實習基地,進行為期2周的地質認識實習;在大二暑假,到我校三峽秭歸野外教學實習基地,進行為期3周的專業教學實習。北戴河實習內容包括風化作用、河谷地貌和河流沉積物、三角洲、巖溶作用和巖溶地貌、海水的物理化學性質和波浪作用、基巖海岸和沙質海岸的地質作用、濱岸海洋生物、沉積巖和地層、火山巖和侵入巖、地殼運動和地層不整合接觸關系、褶皺和斷層構造、礦產資源和環境保護等。此外,還學習如何使用和掌握地形圖、地質羅盤、地質定點、巖層產狀測量、野外記錄簿記錄、地質素描圖制作和地質剖面和地質標本采集等。秭歸的實習內容包括地質基礎實習、土木工程專業認識實習、工程地質現象與地質災害治理工程實習等內容。地質基礎實習包括地層巖性、地質構造、水文地質條件方面的內容。土木工程專業認識實習要求對工程建筑的結構、工程建筑與地質條件之間的關系、工程建筑興建后對地質環境的影響作了解。包括:三峽大壩考察,道路、橋梁、隧道工程考察,了解路橋隧工程的類型、結構及選址需要考慮的工程地質問題。

五、布置大作業,深化學習內容

在本門課程教學中,三個大作業貫穿整個課程教學時間。及時個大作業是巖質滑坡剩余推力法的計算,要求利用C語言、EXCEL工具編制程序或者上網下載已編制好的程序,計算給定滑坡的穩定性系數,并進行分析。第二個大作業是巖溶地面塌陷危險性的分析,要求提交危險性分區圖。第三個大作業是在課程結束時,提交一篇綜述報告,要求學生對課程內容感興趣的部分,通過對文獻的查閱,了解本方向的發展進展。通過三個大作業的深化學習,學生學會了應用計算機技術解決專業問題,提高了文獻查閱和綜合分析的能力。

在近年來的教學活動中,我們堅持貫徹以上措施,取得了一定的效果。土木工程專業的本科畢業生在隧道、地鐵、路基、橋基施工中能夠結合地質條件,提出合理的支護措施。接著上研究生的學生,一部分改專業為地質工程專業,他們能較快轉變研究方向、適應地質工程專業的培養目標和要求,達到了我們在課程中設計的兩級教學目標。

作者:李雪平 單位:中國地質大學

地質學論文:探究石油地質學及技術進展

通過近幾年的研究實踐,石油地震地質學可以研究和解決非常規油氣勘探中的地質問題:①非常規油氣儲層構造表征。精細地震構造解釋與制圖技術得到了廣泛應用,能較好滿足非常規油氣勘探開發對構造精度的要求。②精細煤層、頁巖層等薄儲層預測。利用疊后反演、疊前反演結合振幅、譜分解等地震屬性,對埋深小于1200m、厚度大于3m的煤層氣、頁巖氣儲層進行預測。圖7為某地區煤層氣三維地質統計學反演剖面,可清楚地揭示具有明顯低阻抗值的2層薄煤層的空間展布特征。③煤層氣、頁巖氣目的層裂縫綜合預測。應用相干體、曲率體、螞蟻追蹤體、基于分方位處理數據各向異性等幾何屬性,對裂縫進行預測,預測的成果實現了定性與定量的有機結合。④煤層氣、頁巖氣甜點分布預測。綜合應用多種屬性、構造圖、厚度圖、裂縫預測成果等資料,對非常規油氣甜點分布區進行研究,為相對高(穩)產井的部署提供了科學依據。⑤復雜井位設計。應用三維地震數據集成果,輔助煤層氣、頁巖氣水平井、水平分支井及叢式井等設計,降低鉆井工程風險,提高鉆探成功率。⑥儲層壓裂改造。由于井中接收的壓裂微地震監測技術已基本成熟并得到了工業化應用,因此通過實時監測非常規油氣大容量水力壓裂效果,計算壓裂裂縫延展空間及儲層改造體積,進而達到提高壓裂效益和優化壓裂參數的效果。⑦巖石組成分析。在結合地震與鉆測井資料的基礎上,通過目的層巖石物理模量反演,預測頁巖有機質含量、膠結物類型及含量、巖石脆性等重要參數。

1幾個相關技術問題的探討

1.1巖石物理

巖石物理是使用地震信息表征儲層的工作基礎。所有的儲層表征工作都是通過建立一些基本的巖石物理關系,如縱橫波速度、密度、各種彈性模量與不同巖性、埋深之間的關系,來探討它們是如何影響地震振幅變化的,而后有根據地利用地震信息去預測巖性及其含油氣性。如果這項工作沒有做扎實,有時地震信息會給出多解,從而導致地震預測的錯誤。目前對巖石物理認識得比較粗淺,需要大力加強。利用地震屬性預測儲層(包括波形聚類、神經網絡等技術)[31-34],特別需要巖石物理研究的指導。簡單利用某種地震屬性預測儲層與含油氣性,有成功也有失敗,關鍵在于沒有搞清楚巖石物性與地震屬性之間的關系,從而造成地震屬性預測儲層的盲目性。目前普遍應用的疊后地震聲阻抗反演技術,本來是一項很好的技術,如果應用得當,會有很好的地質效果,但如不加以分析,僅簡單利用聲阻抗的異常來預測巖性與含油氣性,特別是中、深層儲層地震預測中,就會出現很多錯誤情況,究其原因就是缺乏巖石物理分析,對聲阻抗的應用有誤區。

1.2疊前反演

疊前反演方法和技術起源于國外,目前在國內仍然是一項很時髦的技術[14-15],用于研究儲層和預測油氣。在預測油氣方面,實際上主要是用來檢測天然氣的,而且有較嚴格的應用條件,不是所有的地震資料都可以做疊前反演的,需要認真地做好相對振幅保幅處理,信噪比要高。在疊前反演之前首先需要進行先導性分析(如資料品質、AVO),如果資料品質差,沒有AVO反映,則無法進行疊前反演;其次,需要查看是否有測井的橫波資料,如果沒有,則很難生成一個可信的橫波資料,也就不能進行疊前反演。總之,不要隨便、任意地推廣疊前反演。當然,對蘇里格氣田的疊前反演是有效的[14],因為它檢測的是天然氣,而且地震資料比較符合疊前反演的要求。大量井資料精細的巖石物理分析表明,蘇里格氣田敏感彈性參數為縱橫波速度比;同時,利用多個相關彈性參數交會解釋,可以有效降低單一參數預測的多解性(圖8)。對于疊前反演技術,需對數據處理提出新的更高的要求。鑒于目前對疊前時間偏移或疊前深度偏移如何進行更好地保幅還沒有很好的解決辦法,因而這給疊前反演技術的應用帶來了挑戰。

1.3裂縫預測

非常規油氣儲層以及碳酸鹽巖儲層都需要進行裂縫預測,這項技術是當前世界性的技術難題。儲層裂縫在地震的宏觀尺度上不易發現,因而給解釋人員帶來挑戰。相干體、方差體、各種曲率體、玫瑰圖(預測地應力方向)等都是比較適用的裂縫預測技術[29,,31-35],在許多地區都見到了較好的應用效果,但還需要進一步深化研究,尤其要進行半定量到定量化的地震裂縫預測;另外,關于裂縫帶的油氣開采,也是個難題,目前國內成功的例子較少。利用疊前方位角道集,根據遠偏移距的振幅隨方位角的變化情況,觀察橫波分裂現象和地應力方向,從而預測裂縫的發育方向。這項技術需要進行野外寬方位角采集、室內高質量振幅保護處理,才能達到較好的應用效果。如果不考慮實際資料情況,隨便運用現有的地震數據就開展疊前方位角道集的研究,會產生很大的技術和成果風險。

1.4油氣檢測

目前油氣檢測的方法較多,如振幅變化(如亮點、平點)、時頻分析、高頻衰減與低頻共振、彈性阻抗反演等,成功的例子也不少。但目前還沒有一個通用方法去預測油氣,每個工區都有自己的適用條件。最根本的原因是不同工區具有不同的巖石物理條件。因此,需要針對具體的地質目標,探究巖石物性及其含油氣性是如何影響地震振幅與頻率等屬性的。如果不加具體分析,只是簡單地利用振幅和頻率的變化來預測油氣,其結果往往不。目前,還需進一步加強理論與實踐的結合,其中一個重要的方向就是發展多信息相結合的綜合油氣檢測技術。

1.5地震成藏學

羅群和黃捍東2009年提出了“地震成藏學”[12]。其主要內容是以地震信息為主要依據,結合鉆井、測井、地化和地質等資料,運用現代油氣成藏理論的原理、方法,來研究復雜油氣藏的形成機理,恢復其形成過程,預測其分布空間,為復雜、隱蔽油氣藏的高效勘探提供了一個全新的“地震地質一體化”、“采集—處理—解釋一體化”、“勘探—開發一體化”和“理論—技術一體化”研究思路。地震成藏學是一門新興的邊緣學科,具有獨特的理念、觀點及系統知識體系,是對地震信息及成藏理論的進一步豐富和發展,有較大的實用價值。它實際上不是一門理論學科而是有關技術方法的學科,其基本內容、架構剛剛提出,技術方法的應用及歸納也處于起步階段,還很不成熟,有待在實際工作中進一步豐富和完善。

2石油地震地質學技術方法新進展

中國地震技術的發展大體可分為3個階段:①20世紀70年代初期以前為初始地震時代,主要使用光點地震儀,人工解釋,手工勾繪構造圖;②20世紀70年代初期開始發展多次覆蓋與三維地震,使用的地震儀從模擬進入到數字型,解釋工作為人機交互式計算機解釋;③近年來,由于地震儀器多道化等技術的發展,地震采集技術有了明顯進步,進入了高密度采集和由單方位角采集再到寬方位角采集進而發展到多方位高密度采集的高精準度三維地震時代,從本質上大大改善了地震信息的“歸位”問題。因此,石油地震地質學解釋技術方法也應有相應創新,解決的地質問題也將由以構造沉積研究為主轉為涉及油氣勘探開發的所有環節。

2.1地震解釋技術新流程

以前習慣性的做法是解釋人員在開始工作之前先將處理的資料(成果帶)及其他有關地質、測井等資料加載到工作站上,再開始解釋工作。現在則加載處理的純波帶,然后解釋人員做疊后修飾工作,之后做構造導向濾波,再做相干體等屬性的處理。其優點是有助于復雜構造地區的解釋。這程將提高資料的信噪比,更符合解釋需要,應多加推廣。當然,如果是進行沉積研究或儲層表征,則不必做構造導向濾波。

2.2巖石物理研究

最近解釋人員已普遍重視了巖石物理研究工作,一般在儲層表征等工作之前都做一些巖石物理的分析,但如前所述,仍有許多問題值得我們探討,不容忽視。未來,室內的巖石物理研究應成為地震勘探的一項重要基礎研究工作,不僅是儲層表征的基礎,也是引領地震采集和處理技術發展的基礎。

2.3地質構造建模

庫車鹽卷入逆沖構造的應用效果很好,說明地質建模對解釋工作非常重要。實際上解釋工作從來就是在建模過程中完成的,貫穿于解釋工作的始末。從解釋工作之初到最終完成,就是建模的迭代完善到模型的最終確認過程,即初始模型的建立—模型的不斷修改—模型的最終完善。今后,不僅針對復雜構造的解釋,同時對其他的如碎屑巖、碳酸鹽巖古巖溶、礁灘、煤層氣、頁巖氣等儲層的表征都需要推廣這一研究方式。

2.4深度域解釋

快速、大容量計算機的發展為疊前深度域處理提供了很好的條件。疊前深度偏移資料對認識復雜構造將會有很大幫助,相應的深度域地震資料解釋技術的研發和應用將會促進地震構造解釋精度的繼續提高。

2.5全三維可視化“體”解釋

計算機圖形、圖像技術的發展,使我們擁有了功能齊全、方便可行的全三維可視化“體”解釋軟件,目前已得到推廣,應用效果很好。目前解釋目標大都限制在較小的范圍內,如針對儲集層“體”和復雜斷塊的解釋。今后可以在一些富油凹陷大連片三維地震資料的基礎上,進行大區域或整個富油凹陷“體”的解釋,從而精細刻畫富油凹陷沉積、構造情況,為老探區尋找油氣勘探新領域、新目標提供依據;同時,也可為開發地震建立靜態與動態模型提供技術支持。

2.6三維重磁電

地震技術的產生與發展一直是與重磁電技術相伴和互為依存的。在三維地震技術的啟發與引領下,重磁電技術也走上了三維。最近幾年,在針對一些地震難以解決的地質問題(如極復雜構造的地質建模)時,三維重磁電發揮了很好的作用。其中對火山巖以及其他特殊地質體(如洪積、塌積巨厚大礫巖)的識別與表征等都顯示了三維重磁電技術的優勢和重磁電震聯合解釋的威力[21]。最近對干擾地震資料處理成像并造成錯誤解釋的庫車大北地區第四系和新近系五千多米厚的洪積大礫巖重磁電三維解釋就是一個很好的例證。在三維重磁電資料的基礎上,結合地面露頭、鉆井、地震等資料運用多種方法初步解釋礫石層的分布、巖性變化等,然后將三維重磁電法資料與地震在同一平臺上進行聯合反演,從而得出電法與地震同相軸深度域的融合剖面,最終詳細劃分了第四系與新近系礫巖以及巖性、巖相變化情況,為大北地區的地震資料處理與解釋提供了依據。這種三維重磁電資料與地震在同一平臺工作并給出相同尺度解釋成果是重磁電技術一個劃時代的進步,也是重磁電技術步入新時代的良好開端。

3展望

石油地震地質學是一邊緣學科,近來來發展迅速且已具有相當規模,幾乎深入到油氣勘探的每個領域,在國內外油氣勘探中發揮了重要作用。石油地震地質學也已初步進入到油氣開發和非常規油氣研究領域。雖然在油氣開發上基本停留在提供靜態模擬階段,但這已經是一個良好的開端。隨著地震技術的快速發展和解釋水平的相應提高,石油地震地質學將會繼續發展和豐富其技術內涵,提升成果精度,為拓寬油氣勘探的新領域、促進發現老油田的剩余油挖潛和非常規油氣的勘探以及提高油氣采收率提供有力的地震地質成果保障。

作者:袁秉衡 徐禮貴 康南昌 李玲 鄭良合 王貴重 單位:中國石油集團東方地球物理公司

地質學論文:環境地質學課程網絡建設探討

摘要:依托高校網絡教學平臺,進行課程網絡建設,是目前高校重點推廣的一種教學方式。網絡課程建設是課程教學方式改革的需要,是新時期教育信息化建設的需要,也是新時期創新人才培養的需要。本文結合“環境地質學”課程網絡建設實踐,探討了環境地質學課程網絡建設的結構及主要內容,最終共享了教學資源,實現了教師之間和師生之間的交流與合作,極大地提高了教學效率和質量。

關鍵詞:環境地質學;網絡教學平臺;網絡建設

一前言

現代信息技術的發展和遠程教育信息化進程的迅速推進,給高等教育的教學方式帶來了巨大的影響,每個學校都面臨著如何利用先進的多媒體技術和網絡技術來改進傳統單一的教學方法,創建適合學生學習特點的多樣化教育方法,建立新型的教學模式這一普遍性問題[1]。網絡教學平臺又稱在線教學平臺,最早由美國BLACKBOARD公司研發,是根據實際需求構建的基于互聯網的教學管理與溝通平臺,包括網上備課、課程制作、教學素材建設、網絡授課、網上交流、網上作業、網上學習、網上考試以及質量評估等多種服務的綜合教學支撐平臺,支持教學各個環節。網絡教學平臺的實質就是一個虛擬的學習環境,教師把課程的相關內容放到網絡教學平臺上,學生可以將網絡平臺上的內容下載到自己的電腦中進行學習,它解決了傳統教學的課時少、課堂授課信息量小的缺點,使學生的學習從課堂內延伸到課堂外,保障了學生知識體系的完整性[2]。桂林理工大學自2014年開始進行網絡教學平臺建設,教師可以利用學校教育在線網絡平臺建設欄目,對自己的教學課程進行網絡課程建設。環境地質學課程作為本校網絡課程建設的典范,是全校老師借鑒學習的對象。本文結合環境地質學學科的特點,總結了環境地質學課程網絡建設的經驗,供大家參考。

二環境地質學學科特點

環境地質學是研究、保護與人類工程活動密切相關的地質環境的科學,它是地質學與環境科學之間的邊緣學科,運用基礎地質學的相關理論與研究方法,研究保護人類賴以生存的地質環境[3]。環境地質學課程目前已經成為大多數地質類高校地質工程、地下水科學與工程、水利工程等專業的必修課或者選修課。1994年,桂林理工大學開始設置該本科課程,至今已有20年歷史,并主編出版了2版環境地質學教材。多年來,在學校和上級主管部門的支持下,桂林理工大學《環境地質學》課程建設不斷進步,從沒有教材、到自編教材、出版教材,再到嘗試開展網絡教學平臺建設,凝聚了很多教師和學生的精力。為了響應桂林理工大學網絡教學平臺建設的號召,充分利用桂林理工大學教育在線網絡平臺的工具資源,《環境地質學》網絡課程率先建設并起到了一定程度的示范作用。

三環境地質學課程網絡建設目標和思路

環境地質學課程網絡建設目標是:在不斷完善《環境地質學》教學內容和修編教材的基礎上,利用學校教育在線網絡教學平臺,向學生呈現具有友好人機對話界面、能夠增強學生自學能力、并實現專業啟蒙或拓展知識面的目標。環境地質學課程網絡建設主要的研究思路是:首先開展素材收集與整理,包括視頻,動畫,圖片,國外教材購置與典型網站資料等;其次開展教學課件制作,對每一個教學單元,形成風格新穎的ppt,并進行格式(swf)轉換;進行網絡教學平臺的構建與應用,利用桂林理工大學網絡教學平臺,建設各欄目內容,為課程教學服務,如課程信息,教學單元,教學活動,拓展資源和常見問題等。

四環境地質學課程網絡建設模塊結構設計

不同學校課程網絡建設模塊結構大同小異,桂林理工大學環境地質學課程網絡建設模塊主要包括如下幾個部分:課程信息、教學資源、教學活動、拓展資源、常見問題(百科)。

(一)課程管理模塊

課程信息模塊是網絡教學平臺中內容最多的一個模塊,包括課程維護、課程介紹、教學日歷、教學大綱、教學日歷、課程通知、教師信息、選課學生管理等。此模塊中,學生可以了解與環境地質學有關的課程介紹、專業知識、授課教師的相關信息、各章的重難點等;另外,教師還可以在網絡平臺上及時課程的相關通知,并對選課學生進行管理。

(二)教學資源模塊

教學資源模塊是網絡教學平臺中最重要的組成部分,學生可以瀏覽并下載相關教學資料,包括教學課件、教案、在線視頻、在線動畫、相關的圖片觀看以及提供相關網址供學生課外時間上網瀏覽本課程的相關內容。在沒有開通網絡教學平臺之前,學生只能在上課之前或者利用課間休息的時間來拷貝教師的教學課件,然后回到宿舍進行復習課堂所學內容。進行網絡教學平臺建設之后,學生可在隨時隨地選擇下載所需的章節內容,極大的提高了學習效果。環境地質學的課件以章為單元,分14個單元,EG01-基本原理與基本概念、EG02-地球物質及其作用、EG03-地震、EG04-火山爆發、EG05-河流和洪水、EG06-斜坡巖土體運動、EG07-海岸災害、EG07-水資源與環境、EG08-土壤資源與環境、EG09-礦產資源與環境、EG10-水污染與水處理、EG11-廢棄物管理與地質、EG12-空氣污染、EG13-地方病、EG14-全球氣候變暖。每個單元分教學要求、教學課件、視頻動畫、看圖學習、關鍵術語、測試釋疑等欄目,為學生提供了不同形式的課程自學材料。

(三)教學活動模塊

教學活動模塊內容也很豐富,包括答疑討論、課程問卷、教學郵箱、教學筆記、課程作業、試題試卷庫、在線測試、學習筆記等欄目。在學完每章內容(單元)后,上述欄目會有新的內容補充。答疑討論欄目是網絡教學平臺具特色欄目之一,可分為四個部分:課程討論區、常見問題、自動答疑、郵件答疑,教師可以提出環境地質學教學過程中出現的最常見的問題,在課程討論區創建新話題,學生也可以在話題后面提出自己的看法并提出其它的相關問題,教師再進行統一答疑;教師可以在課程問卷中對學生進行問卷調查;教師也可以向學生提供自己的郵箱,學生向郵箱中發郵件進行與課程相關問題的咨詢;在教師教學和學生學習過程中,教師和學生可以隨時在教學筆記欄目中記錄相關教學和學習心得;在學完每章內容(單元)后,教師還可以在課程作業欄目里布置一些課程作業供學生完成;在線測試欄目是伴隨著網絡教育的發展而產生的,主要是指通過互聯網進行基于現實考試環境的模擬考試形式,測試完了之后,客觀題會自動批改,極大的減少了教師閱卷的工作量。環境地質學課程是桂林理工大學及時門進行網絡考試的課程,是學校其它網絡課程建設的模范。學習筆記欄目也包括三個部分:我的筆記、教師筆記、學生筆記,教師和學生都可以在教、學的過程中隨時記下筆記,做筆記有助于學生對當天學習內容的理解,也可以知道課程的教學重點和難點。教學活動模塊可以為教師和學生提供教學互動,避免了呆板的教學方式,極大的提高了教學效果。

(四)拓展資源模塊

分專題視頻和重要網站,提供了一些與課程相關的反映現實題材的視頻,比如中央電視臺攝制的《水問》和《紅線》,均反映了我國當今水資源、土壤資源、大氣質量、碳排放等方面的現狀與發展,有重要的課程教育意義。另外,該欄目還提供并介紹了國內外一些重要的網站信息,比如美國EPA和地質調查局(UAGS)有關自然災害和人為致災知識,我國地質調查局和環境保護局公布的網站信息。

(五)常見問題(百科)模塊

該欄目陳列了教學過程中可以與學生分享的有用題材,比如對某個專業術語的維基百科解釋等。利用網絡教學平臺,便于學校的統一組織管理工作,省時省力;便于課程自身教學管理,有利于開展網上教學活動,有利于課程內容更新與維護;也便于協同工作,能夠帶動網絡輔助教學開展和網絡課程資源建設[4]。教師可以為學生提供更多的學習內容,學生可以根據平臺上的網址自主進行其它內容的學習,擴展學生的視野,學生對所學知識內容有更深的理解,極大的提高了課堂教學效果。

作者:程亞平 陳余道 閆雅妮 李亮 單位:桂林理工大學環境科學與工程學院

地質學論文:在地質學教育中滲透哲學思維的探討

摘 要 地質學的自身特點決定了地質學具有豐富的哲學性,因而哲學性思維需要在教學實踐中得到足夠的重視并付諸實踐。本文從地質學中蘊含的哲學思維和哲學思維對地質學的科學指導兩個方面,以構造地質學、數學地質學、沉積巖石學、碎屑巖成巖作用以及石油地質學等課程為例,結合上述課程研究對象,深入闡述其所反映的哲學思維,探討了在地質學教學中滲透哲學思維的必要性和教學價值。

關鍵詞 地質學 哲學思維 教育

哲學是人類對客觀世界及其自身精神生活的反思,是系統化、理論化、科學化的世界觀,是人們認識世界和改造世界的工具,“哲學的目的在于用思維和概念去把握真理”。①隨著我國大學教育改革的不斷深化,探索哲學與地質學的教育切合點,通過哲學理論來指導地質學教育,提高地質學教育水平;通過地質學教育來傳達哲學理論,培養大學生哲學思維,已成為地質學教育工作者們的一個改革方向。

地質學是一個實用科學,它是以人類社會賴以生存和發展的地球及其環境為基本研究對象,是支撐社會發展的關鍵學科之一。②與其他學科研究相比,地質學研究的廣博與漫長是其他學科無法比擬的,主要表現在以下五個方面:(1)地質學研究尺度從小到原子、分子以及聚核裂變,大到宇宙天體的運行,都囊括其中;(2)地質學研究時間跨度大到涉及地球形成和演化近46億年,而如此漫長的過程又絕非現今能夠人為再現的;(3)地質學研究內容包羅萬象,涉及地表和地下,涉及有機和無機,涉及有建造的和有改造的,涉及有生命的和無生命的,等等;(4)地質學研究的作用類型遍及物理的,化學的以及生物的;(5)地質學研究方法與手段幾乎涵蓋了目前人類社會已有的全部發明創造,而且也隨著人類科學技術手段的進步而與時俱進。

鑒于此,地質學研究決定了地質工作者的具體研究是盲人摸象、難窺全貌,因此基于系統化、理論化、科學化為一體的哲學思維可以幫助地質工作者更好地透過現象看本質,探索地球科學的一般規律。同時也需要傳承地質學前輩們流傳下來的地學思維,如李四光、陳國達、張伯聲等著名地質學家都是將哲學原理滲入到地質學研究中的典范,在他們的引領下,我國地質學研究得到了極大的推動與發展,逐漸形成了多點開花、多點爭鳴的學術氛圍。因為地質學研究的特點,也決定了地球科學體系中蘊含了豐富的哲學。

(1)構造地質學,一門以地球系統的物質運動為基本研究內容的特殊學科。哲學的發展觀構建了這門地質學一級學科的理論體系并引導了其發展。例如從上個世紀六十年代以來直至今日一直處于主導地位的板塊構造說,就是以地質作用動力來源為研究切入點,運用地質運動觀來動態研究而提出的,打破了以往靜態的大地構造學說。但是,隨著科技的不斷發展,人類觀察自然界的本領越來越強,人類已知的地殼構造活動屬性存在著由客觀事物矛盾的兩個方面,構造應力的作用方式既有擠壓,也有拉伸,其作用產物既有壓性扭曲,也有張性扭曲,地殼的活動既有抬升,也有下降,即始終存在著一種相對穩定與相對活動的對立統一。隨著研究的逐步深入,早期所認知的一成不變的穩定論學說,以及那種極端的活動論學說,都逐漸背離了客觀的實際,必將有更為前沿的構造學說取而代之。正如前文所說的,地質學研究范圍極其龐雜,要想脫離哲學抽象思維而在紛繁復雜的地質現象背后探討其基本規律,只會寸步難行,任何一個有關全球地質構造的基本理論或者學說都要經得起哲學思維的推敲。

(2)數學地質學,三門看起來截然不同的學科(地質學與數學、計算機),偏偏相結合成為一門邊緣學科。通過建立數學模型查明地質運動的數量規律性,以求從量的方面研究和解決地質科學問題。例如,地質學的研究對象,是一個多變量的問題,因此針對地質變量參數的進行分類時,可抽提研究對象相對定量參數,建立基于聚類分析或判別分析的多維數學模型,并在此基礎上進行模型的挑選,使其更適應現今的地質學研究層次。而當面對大量的定性的描述性的地質資料,可將其改寫為類似于計算機語句的變量(如0和1),針對各種0和1的定量數據建立多重變量的多元模型,以解決地質體分布預測和油氣有利區帶預測等各類不確定性難題。數學地質的出現徹底摘到了地質學長久以來被標注為“大概的準科學”頭銜,建立從定性描述階段向著定量表征的新途徑,一方面為地質學的研究帶來新的發展方向,也讓地質學的研究能夠盡早適應現今的大數據時代。

(3)沉積巖石學,一門研究沉積巖(物)的巖石學。常規的研究方法有兩個,一個是在野外從宏觀的角度,鑒定沉積巖(物)的巖性,描述原生巖層產狀和厚度,確定巖層之間的接觸關系及其成因標志,查明沉積巖體在時間和空間上的分布和演化特點;另一個是在室內從微觀的角度,研究沉積巖(物)的結構成份、顯微構造特征、化學特征,分析巖石的形成作用、分布規律及其演化過程。③野外的宏觀性研究是室內的微觀性研究的基礎,室內的微觀性研究室野外的宏觀性研究的繼續,兩者要密切結合起來。例如,對一個地區進行物源分析,不僅要從宏觀角度判斷古陸或侵蝕區的存在,查明古陸地形起伏特征與古河流體系的恢復,還要利用礫巖的成分、重礦物組合及分布、物源綜合分析等微觀角度確定物源區母的巖性質。

(4)碎屑巖成巖作用,一門研究從碎屑沉積物沉積后轉變為沉積巖直至變質作用以前或因構造運動重新抬升到地表遭受風化以前所發生的一切變化過程及其結果的課程。④從哲學的角度來看,就是松散沉積物通過剝蝕、風化、沉積等量變轉為堅硬的巖石,最終發生了本質的變化。反之,當堅硬的沉積巖被不斷地風化、侵蝕也會轉化為無數松散的碎屑,這正是從質變到量變的轉化。

(5)石油地質學,一門研究石油和天然氣在地殼中生成、運移和聚集規律的學科。⑤由于研究的對象都是地質流體,所以在沉積盆地中,當石油和天然氣生成以后,必然會通過在輸導層中進行運移,最終充注進入到有利的圈閉中,聚集儲存下來形成油氣藏。從哲學的角度來分析,就是從局部的運動狀態轉化為整體的靜止狀態的過程。然而地球的地質構造并非是一成不變的,當原本有利的圈閉環境發生了改變,已經聚集的石油和天然氣必然會開始新的運移歷程,這樣原本相對靜止的成藏系統又轉變為局部的運移狀態。所以當我們研究石油地質學的時候,必須時刻用在哲學的運動觀,從溫、壓等動力的角度研究油氣的成烴和成藏過程,將油氣生成―運移―聚集作為一個統一的整體,來分析和解決油氣系統問題。

地質學教育工作者在教學中滲透哲學教育,可以培養學生的哲學思維,幫助他們在眾多雜亂無章的信息中,發現主要矛盾,理清頭緒,歸納問題,化繁為簡,達到大道至簡。同時也提高了教師自身的哲學思維。在教育生涯中,我們也會看到現實生活中的另外一面:我們共同生活的大千世界,的確有點魚龍混雜,雅俗共存,無窮無盡的原則和規律在發生作用,當自己辛辛苦苦地提供的正面教育會被學生的家長所否定,被混濁的社會氛圍所吞沒;當看到一些努力學習、踏踏實實,品學端正的學生考試成績未必,而某些“品學兼優”的學生畢業后也未必能為社會做出有益的貢獻。當看到有的學生在教師、家長百般呵護和精心培養下長大后,個人天資優異,學習很好但并不思報效社會,只是想利用自己的智能,在自我中心的城防中貪得無厭,巧取豪奪時,我們有惑何嘗不會進行深度反思,探求這些紛繁復雜的教育現象之中的哲理呢?為了教書育人,為了從大到小、從內到外、從自然到社會都有一個充滿著正義、真理、善良和友誼的和諧育人環境,為了促使人類社會健康地發展,教學工作者必須自己先要深入學習哲學,通過哲學的滋養和熏陶,樹立辯證的思維方式,提高客觀的觀察現象和思考問題的能力。當哲學思維得到了提高,我們的心靈將留有一塊自留地,多一分自我反思、少一分自以為是,多一分察古知今、少一分重蹈覆轍,讓我們的理想、信仰、理性等非物質的東西與日趨發展的科技與時俱進,達到精神上和物質上協調發展;我們的日常教育、教學或管理工作將保持滿腔的熱情和清醒的頭腦,多一點上下求索、少一點固步自封,多一點融會貫通、少一點生吞活剝,飽嘗“羅天下英才施教之,其樂無窮”的教學相長的喜悅。

哲學思維也許并不會幫助我們解決非常具體的問題,但會幫助我們擴大視野,增加熱情,更深入地認識和睿智地解決現實與理想的矛盾,開創更加美好的明天。

地質學論文:普通地質學教學方法改革與研究

摘 要:普通地質學是地學專業的基礎專業課,具有較強的實踐性。本文主要從教學方法的改革及研究方向深入探討,從教學手段、專業知識體系建設、實踐教學等方面進行分析,提出建議。教學方法改革的目的是探索能培養出具有扎實基礎的地學人才,使接受培養的對象具備更好的專業素養。

關鍵詞:普通地質學 教學實踐 教學方法

普通地質學是地質工程專業、采礦專業等地學專業的必修課,是地理科學專業的一門重要專業基礎課,是對地質學的基本知識、基本理論的概括介紹。“普通”即典型地質作用與過程,著重論述“典型”的地質現象與產物。內容包括地球的形成、物質組成與演化、內外動力地質作用、資源與可持續發展,從行星地球、固體地球、流體地球和社會地球等基本地質問題的視角進行論述,對培養學生的專業技能起著重要的作用。

隨著地學行業的發展、進步,地質勘查、工礦企業、石油及煤炭等礦產資源需求的增長以及用人單位對畢業生技能要求的不斷提高,這門課程的講授必須適應新形勢,并能突出體現地球科學的特點。普通地質學作為地學專業基礎課程,教學方式也需與時俱進,不斷改革和創新。目前,普通地質學課程主要存在以下幾點問題:

大多數高校配備多媒體教學設施,但傳統多媒體教學對于知識點繁復的課程和剛接觸專業課的學生來說傳遞的信息量較大,學生易形成以記憶為主的學習習慣,忽視重在理解的學習本質。長此以往可能會造成學生理解能力、分析能力、解決問題能力的培養缺失,難以提高學生的空間思維能力及對地質知識的理解能力。如板塊的運動模型、巖漿活動、斷層形成、海平面的升降變化等,多媒體版面或黑板只展現靜態的過程,學生理解起來會比較困難。

學生對專業知識的掌握只停留在各個獨立分散的知識點上,影響完整知識結構體系的形成。接受方式以老師講授為主,難以將理論知識與實踐環節有機聯系。普通地質學這門課程的特點是綜合性、理論與實物結合性強,知識面廣,但是各章節內容相對獨立。

教材內容和課堂教學缺乏真實地質訓練的針對性,不易將理論與實際結合。由于地質理論中涉及學生動手作業的內容,如巖石薄片結構的描繪、地質圖的繪制、古生物化石形態的素描等,以往課程教學中學生動手能力訓練匱乏,缺乏師生互動。這樣可能導致學生對理論的掌握較差,欠缺基本地質素養。同時,學生缺少對地質圖、地質現象和地質實體的分析能力,造成“眼高手低”的現象。

學生學習主動性與學習興趣不高。地質學科原有的教學體系突出理論知識與學習方法的講解,但是在課程安排中具有明顯的單科性和驗證性,啟發學生自主思維的訓練較少。特別是課程的“自我封閉”和傳統教學思想方法的束縛以及教學條件的限制,導致實施研究性學習,培養創新思維的完整教學體系還不夠完善。

綜上所述,普通地質學教學中存在很多問題,該課程的教學方法改革迫在眉睫。本次對普通地質學教學方法的改革探索以提高學生素質為核心,以切實培養學生的思維能力和運用知識解決實際問題的能力為目標。

普通地質學的教學改革主要從課堂教學和實踐教學兩個方面著手。課堂教學改革要從拓寬教學手段和促進體系耦合兩方面進行探討;而實踐教學則要從增加實驗教學和注重授課方式展開敘述。兩者相互搭配,共同促進教學改革創新。

一、拓寬教學手段,提升視覺認知

普通地質學課程中部分內容在概念和形成原理上較為抽象。例如,褶皺與斷層的形成機制,外動力地質作用形成機理等較抽象的知識點,僅通過老師講解學生很難理解。如果增加地質掛圖和模型,給學生直觀的視覺感受,動畫展示,將抽象的過程動態地演示給學生,能將復雜地質理論條理化、簡明化。另外,在野外實習基地拍攝實地教學視頻,就地取材,將課本內容錄制成視頻,在課上通過視頻為學生講解,使學生“足不出戶”就有身臨其境的感受。老師在講課過程中結合視頻深入淺出,詳略得當,將傳授知識與培養學生能力結合在一起,學生在接受知識的同時開闊了眼界。

二、促進體系耦合,加強圖解教學

耦合是通信、機械行業的專業詞匯,引申為某兩個事物之間存在一種相互作用、相互影響的關系。在培養人才的過程中,也應形成知識結構“耦合”。反映在課程中,就是課程內容的“模塊化”整合。

傳統的教學按教材章節順序,多為對理論的概括闡述,缺乏與實踐的銜接,不利于學生對知識點的理解和掌握。為此,我們應將所有內容重新進行歸類整合,使得模塊化內容能夠服務專業學習。例如,在宋春青主編的第四版《地質學基礎》中將內容分為緒論、地球的基本特征、礦物與巖石、構造運動和構造變動、地殼演化簡史、地質學在資源與環境中的應用六個章節,每個章節又進行了細分。這樣整合一方面使學生更易于明確各模塊的知識點、技能目標;另一方面,也便于老師選用行之有效的教學方法,提高教學效率和兼容性,而學生則容易根據目錄順序有序地延伸知識內容。

著名教育家布魯納指出:“不論我們選擇什么學科,務必使學生理解學科的基本結構。”只有把握基本結構,才能提綱挈領,更深入地學習。因此,在教學過程中,將部分知識具象化有助于學生對知識的吸收。例如,課堂教學中增加對礦物解理、斷口、斷層的整合類型的臨摹教學,對三葉蟲等古生物化石的描繪學習方式,以及地球演化史的表格總結法等圖解教學方式,都非常利于學生理解學習。

三、增加實驗教學,豐富學習形式

地質學是研究地球及其演變的一門自然科學,自然科學的共性是具有很強的實踐性。因此,普通地質學教學過程中實驗教學和實踐學習是很重要的環節。特別是在學生學習專業知識的初期,教學形式的選擇對學生形成科學嚴謹的學習態度有很大的促進作用。所以在教學方法改革探索過程中,增加實驗教學是重要和必要的。實驗教學中,野外實踐的機會相對較少,需要加大校內實踐的學習機會。而校內實踐的地點主要集中在實驗室,因此,對實驗室的手標本、顯微鏡、地質掛件、各類膜片等實驗教具以及實驗的形式、內容等基礎設施的完善較為重要。

首先,在講述教材內容時,應重視與地質實物或地質模型的結合,剖析所講理論知識與實物的對應聯系,展示所講內容在實物中的體現。在此擬列以下實物內容:超基性巖類、基性巖類(輝長巖、輝綠巖等)、中性巖類(閃長巖、黑云母花崗閃長巖等)、酸性鹽類(花崗巖等)、堿性巖類以及火山碎屑巖;各類沉積巖、變質巖及少量化石標本等。

其次,應加強學生在課堂上的自主動手能力訓練。例如,某種古生物化石理論講解完成后可讓學生進行素描訓練,以加深理解;一張地質掛件可讓學生進行自主分析并闡述主要內容,以提高解決問題和分析問題的能力。礦物巖石、地質構造及地層古生物可著重讓學生掌握對其進行識別和鑒定的基本方法、步驟。

,引導學生通過查閱地質論文和資料獨立分析和解決地質問題,幫助學生建立完整地質思維,培養學生的科學實踐及創新能力。

四、注重授課方式,培養學習興趣

盡管目前高校教學設施比較現代化,許多教室都安裝多媒體設備,帶給師生極大的方便,但在授課過程中起主導作用的還是教師。因此,課程對學生的吸引力與教師有著較為密切的聯系,這需要教師具有較高的知識水平和工作能力。教師在講授時注意啟發、引導。既可采用先設問再解答的方式進行教學,有效地調動學生學習興趣和積極性;也可采用組織課堂討論的方式教學,在討論形式多樣化的課堂氛圍中探討交流后,再由老師就學生討論得出的結果做出分析。改變老師講、學生聽的模式,這樣做鼓勵了學生積極發表自己的觀點,勇于提出問題,獨立開拓知識領域,鍛煉了思考能力。

教師的授課方式對于實際教學工作固然重要,但教學工作中學生學習興趣的培養也起著重要作用。例如,在學習基礎課程的過程中穿插內容豐富、實踐性強的地質實驗。如結合課堂教授的知識對巖石、地質構造、地質發展史等內容綜合學習,達到理論與實踐相結合的教學目標。同時學生在動手實踐的基礎上加深對所學知識的理解,由被動接受轉變成主動學習。在課堂教學模式與動手實踐雙重模式下拓寬所學知識廣度的同時培養學習興趣。

五、結束語

普通地質學作為地學專業學生的入門課程,對后續專業知識的學習起重要作用。其教學方式的改革創新對培養學生學習興趣,理解基本地質概念、原理,掌握基本地質技能具有推動作用。普通地質學教學方法的改革需在實踐中繼續探索,課堂教學與實踐教學并舉,傳統教學模式與多媒體教學合理搭配。以培養學生獨立學習能力、創新思維能力為目的,為相關專業的后續學習提供有力支持。

項目名稱:內蒙古工業大學教改項目普通地質學課程教學中的實踐性研究(2014258)

蘭州大學甘肅省西部礦產資源重點實驗室開放課題(WCRMGS-2014-06)

內蒙古自治區高等學校科學研究項目(NJZY14067)

地質學論文:關于第四紀地質學在地震地質研究中的應用分析

摘 要:第四紀是地球當前正在發展的階段,也是正在進行的地質階段。地質現象主要的表現形式就是地震。地震是地質構造活動的一種表現形式,研究地震時就需要進行地質研究。就第四地質學在地震中的應用進行研究和分析。

關鍵詞:第四紀地質學;地震研究;應用

一、第四紀地質學

地震地質學研究的是地震和地質之間的關聯,根本上說就是分析構造和運動的關聯性。活動構造可以理解為活動進行的產物。可以將第四紀地質學理解為論述構造活動對當今階段的影響和作用以及如何應用第四紀地質學。第四紀地質環境其實是一個系統的整體,在其系統內各個要素之間相互協調、促進,相互制約發展。

二、第四紀地質學應用分析

第四紀年齡長達300多萬年,解決地震預報所需要的時間尺度相對于這樣大的地質年代的時間尺度就顯得微乎其微了,人類物質生活的時間尺度長則幾千年短則幾十年,與這樣長的地質時間相比而言,只不過是一剎那罷了。所以說人類在這樣短的時間尺度里生活,基本上是恒定不變的,尤其是就運動的一些方面而言,基本上就是穩定不變的。通過人類在社會生活中的變化的時間去理解和推斷構造運動根本屬性變化的速率是不科學的。當今時代的構造運動仍然保持著第四紀一定的獨立性的特點、風格,從大的方面談,整體的構造局勢的變化不會很大,甚至基本上沒有變化。由于第四紀繼承了上幾個紀度的特點,總結上算是繼承性的特點,大部分的地震活動都是歷史上長期反復的活動帶,所以說第四紀是繼承下來的新階段,具有新生性。但是在我們按照第四紀地質學研究地震地質的理論時,將第四紀的構造運動局勢分析清楚,就會使得當今時代的構造運動的整體大概清晰地展現在世人面前,將第四紀構造運動的地方劃分出來,就會使得當今時代的構造運動區域清晰地展現出來,這樣人們就能夠將其應用到解決預報地震的強度和空間理論技術上。只有在清楚地知道和了解了第四紀運動構造時,才能夠將預報地震時所尋找的地震范圍縮小,減小區域目標,再根據相應的先進設施,分析當前的地殼活動,了解其相關的動態,就會實現短期內就能預報地震的目標。

第四紀地質學是地震地質研究的理論依據,在地震地質研究中,根據第四紀地質學的理論方法,能夠有效地促進地震地質的研究發展。

參考文獻:

岳樂平,張云翔.瞄準科學前沿、面向國家需求的“第四紀地質學”教學[J].高等理科教育,2004(04).

地質學論文:我國工程地質學的成就和發展

摘要:我國工程地質學是在新中國成立以后才發展起來的一門新的學科。它經歷了從無到有,從知之甚少到內容豐富多彩、獨具特色、躋身于國際先進水平的過程,成為一門有著自己的理論體系和一套技術方法,能夠較好地解決工程建設與環境地質實際問題的應用科學。

關鍵詞:工程地質學;成就;發展

工程地質學是研究與工程建設有關的地質問題的科學。它的研究對象是地質環境與工程建筑二者相互制約、相互作用的關系,以及由此而產生的地質問題,包括對工程建筑有影響的工程地質問題,和對地質環境有影響的環境地質問題。它的任務是為各類工程建筑的規劃、設計、施工提供地質依據,以便從地質上保障工程建筑的安全、經濟合理、使用方便、運行順利。

我國工程地質學是在新中國成立以后才發展起來的一門新的學科。它經歷了從無到有,從知之甚少到內容豐富多彩、獨具特色、躋身于國際先進水平的過程,成為一門有著自己的理論體系和一套技術方法,能夠較好地解決工程建設與環境地質實際問題的應用科學。

一、我國工程地質學的發展歷程

20世紀60年代,工程地質的實踐,積累了大量資料和一定的實際經驗,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、工程處理的系統列工作。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;學術活動頻繁。

二、工程地質勘察質量不斷提高

工程地質的任務就在于為工程建筑進行工程地質勘察,認識擬建工程所在地區的工程地質條件,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,不但能保障工程的安全,而且工程處理也較簡單,經濟上合理。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。

三、60年來的科研成就

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。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。這樣把地質力學與巖石力學結合起來對巖體結構加以分析,就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。

2、土體研究

我國在土的微觀結構方面開展了廣泛研究,取得較大進展。但是土的微觀結構與土的物理學性質的關系研究還不夠充分。海洋土的研究進展顯著,其與陸相土的區別在于其Na+、Mg2+氯化物含量較高,并具有絮凝蜂窩狀結構。南海土中石英含量較少而硅質和鈣質沉淀物較多,因而其工程性質有所不同。膨脹土的研究成績突出,其他特殊土的研究進展也較明顯。

3、區域地殼穩定性研究

在三峽和二灘等巨型水利水電工程和蘇南、大亞灣等核電站的工程地質勘察中,區域地殼穩定性成為重要因素,這方面的研究取得巨大進展。對斷層發育情況、活動性,地殼升性速度、地應力狀況、地球物理特征值、以及區域地震危險性分析等進行研究。基于這些因素的分析和定量指標,做出區域地殼穩定性評價,做出穩定性分區,分為穩定區、基本穩定區,次穩定區和不穩定區幾個等級。并把穩定區視為“安全島”,是適于進行這類工程建筑的區域。這也是具有中國特色的研究項目。

4、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。

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。讓我們加倍努力,把我國工程地質學推向世界高峰。

地質學論文:對“普通地質學”課程野外實踐教學的體會

摘 要:“普通地質學”野外實踐教學又稱為地質認識實習,是地質學類專業學生一門重要的入門實踐課程。作者根據防災科技學院實習現狀,從實習內容、師資、教學管理、教學方法等方面分析本校地質認識實習中存在的一些問題,并給出了相應的改進意見。對于完善我校基礎教學、提升學生對地質學的認識和了解、提高教學質量、培養合格地質人才有較大幫助。

關鍵詞:普通地質學 地質認識實習 專業基礎課

普通地質學是地學類專業重要的專業基礎課,是地學類專業一年級學生的專業啟蒙課。其內容豐富、涵蓋面廣、實踐性強,必須進行野外實踐活動,一般稱為地質認識實習,主要是實際接觸課堂上所學內容,將課上所有礦物、巖石、地層古生物、構造等面的知識與實際地質現象直接聯系起來,鞏固普通地質學的基本概念、基本理論;培養學生直接觀察、認識、描述各種地質現象的能力;培養學生地質學習的興趣,使學生初步樹立正確的地球科學觀;培養他們熱愛地球科學、主動鉆研地球科學的專業思想感情。因此,地質認識實習作為普通地質學教學的重要環節,直接關系到普通地質學教學質量乃至整個專業培養質量的好壞。

防災科技學院2006年2月升格為本科院校,2008年增設地質學和資源勘查工程兩個地質類專業。從建專業以來學校共開展了5次地質認識實習。作者作為帶隊教師參與了學校地質學和資源勘查工程專業地質認識實習教學工作,認為我校在地質認識實習環節存在一些可改進之處。

1 我校“普通地質學”野外實踐教學存在的問題

1.1 實習區的選擇和實習內容有待完善

作為新增本科院校,防災科技學院的辦學基礎和辦學實力與一些老牌本科院校還有一些差距,尤其在一些硬件設施上,我院沒有完善的實習基地,或多或少的影響了實習效果。2009年地質認識實習是在我校地球物理專業地震地質實習基礎上開展的,實習地點在北戴河柳江盆地,實習效果總體很好,學生反響較好。2010及以后的地質認識實習選在北京周邊,選取比較好的地質現象作為實習點,但第四紀地質和地貌現象人為破壞嚴重,每年都要進行重新踏勘選址。而巖溶地質作用的觀察,選在京東大溶洞,除巖溶特征不明顯外,該景區從入口到出口為單向行走,一般由景區講解員講解,講解員在講解的時候主要用封建迷信思想講解巖溶地貌,非常不利于教學的進行。

1.2 師資力量不足

師資力量的不足表現在兩個方面。一是專業教師少,而地質認識實習和地質教學實習在每年的暑假同時開展,地質教學實以上兩個專業外,還有水文地質專業、地球物理專業和勘查技術與工程專業均參加,勢必造成教師嚴重不足。從目前情況看,師生比大致為1:30至1:40之間,遠遠低于國內外其他院校。二是以年輕教師居多。2006年學校升為本科院校以后,學校加大了教師的引進,吸納了很多國內重點本科院校的研究生、博士生,但大多為年輕教師,對普通地質學知識掌握和運用不是很熟練,且野外實踐教學經驗相對不足,影響野外實習效果。

1.3 學生組織渙散、紀律性差

由于師生比較小,老師既要講授知識,又要注意學生安全,最終在監管上力不從心,不能兼顧每個學生。野外講解地質現象的過程中,只有少部分學生能注意聽講,仔細觀察,結合所學知識與野外實際情況相聯系起來,還存在少數學生不聽從老師指揮。晚上回到學校,沒有老師監督,有些學生不會對24小時的實習內容進行整理、消化。編寫報告和繪制圖件的時候,出現直接照抄實習指導書內容、圖件內容錯誤或不全、有錯別字等情況。

1.4 實習時間短

我校地質認識實習時間為一周,一周的時間包括兩天書寫報告的時間,而實際野外路線實習的時間只有五天。防災科技學院的定位為應用型本科院校,其宗旨是為了培養本科層次具有較強實踐能力和適應能力的人才,對于地質學和資源勘查專業學生來說就是要具備較強的野外地質工作能力。而實踐能力的培養,必須加強野外實踐教學,地質認識實習作為地質學的入門課程,一周的實習時間不足以了解、認識地質學的全部內容。

2 改進方法

2.1 選擇有利實習區,完善實習內容

收集實習區地質資料,整理后進行現場踏勘,選擇地層、構造、古生物化石出露好、交通方便、安全系數高、環境優美的地點作為實習點。將區域地質資料、踏勘記錄資料、原實習指導書整理,按地層、構造、地質作用等修訂成冊,著重描述實習觀察點的地質現象及分析結果,供學生實習使用。好能建立實習基地,有固定的系統資料和地質現象支持。上述所有工作都應該在有豐富野外實踐教學經驗的教師指導下完成。

2.2 引進相關人才,培養青年教師

只有不斷引進地質類專業教師,才能從根本上改善師資力量的不足。此外,學院還應聘請有經驗的專家學者帶領青年教師對實習區的地質情況進行詳細的野外調查、實地講解,提高青年教師的實踐教學能力。同時學院應營造健康向上和團結協作的氛圍,創造良好的學習和科研環境,鼓勵教師積極參加各種科研業務培訓,積極承擔教學和科研任務,提高教學效果和教師教學水平。

2.3 加強對學生的監督管理

首先應加強野外的監管,這可以有2種方法。一,增加野外實習教師人數,采用小班實習的方法,一個教師帶20個人左右,這樣老師容易控制紀律且能了解學生理解掌握程度;二,每個班跟一個輔導員,起監督作用,督促學生觀察地質現象、整理野外記錄,對學生安全負責,減輕帶隊教師壓力。同時加強校內監管,我院地質認識實習采用的不是駐地式實習,學生完成24小時的實習后回學校,學校應要求學生在固定時間、固定地點整理24小時實習內容,加強對實習內容的理解與掌握。野外記錄本的檢查可以由帶隊老師抽查來完成,在師資配比合理的情況下,可以每天檢查學生野外記錄情況。

2.4 適當延長實習時間

地質認識實習內容廣、要在較短的時間內完成地層、構造、巖石、古生物、地質作用等方面的實習,勢必會減少學生觀察地質現象時間和機會,適當的延長實習時間,改變原來以教師講授為主的野外實習方法,給學生充分的時間去觀察、理解野外地質現象,有助于培養學生學習地質專業的積極性、提高實習效果。

2.5 改變傳統教學方法,提高學生的主觀能動性

改變原來教師講、學生記、然后再觀察地質現象這一傳統教學方法,提高學生主觀能動性。要求學生提前預習實習路線可觀察到哪些地質現象,到了野外讓學生獨立觀察、記述,提出問題,然后教師系統講解路線實習內容,解答學生提出的問題。

實習結束后可以開展一個關于地質認識實習的知識競賽,以小組的形式進行。將認識實習學到的一些方法、理論、地層、巖石、地質作用等內容作為競賽內容,競賽結果納入到地質認識實習考核范圍。

3 結語

地質認識實習是普通地質學課程的延續和補充,是我校地質學和資源勘查工程專業學生進行的及時次野外實踐,是學生了解千姿百態地質現象的窗口。因此應該完善地質認識實習的內容,擴大學生知識面,增加地質學應用方面的資料,提升學生地質學習的興趣。同時帶隊教師應多參加一些科研項目和培訓,提高自身的教學水平、教學技巧,擴大知識面,使地質認識實習發揮其應有的引領、入門作用。使學生能對地質學有一個的、的認識和了解,為后續學習打下堅實的理論和實踐基礎。

地質學論文:高師地理教育中地質學與地貌學教學中的焦點問題研討

[摘 要]地質學和地貌學是地理科學專業的重要課程,二者都是以地殼為研究對象,前者是側重于研究地球物質組成、地殼變動和地殼發展、演化規律的一門自然學科;而后者是研究地球表面各種地貌類型及其發生發展和分布規律的一門自然地理學科。雖然二者研究的側重點有所不同,但是課程的特點均有綜合性、復雜性、實踐性等幾個特點。此兩門課程所講授的基本知識、基本理論和野外工作的某些基本技能、方法有著密切的因果關系。筆者針對目前地質學與地貌學課程所面臨的地位、實踐環節、任課教師素質等一些焦點問題進行了研究,并提出了相應的解決方法,以提高高師地理教學中地質學和地貌學的教學水平。

[關鍵詞]高師地理教育 地質與地貌學 教學 焦點問題

地質學和地貌學是地理科學專業的重要課程,二者的側重點有所不同,但其課程均有綜合性、復雜性、實踐性等特點,課程的基本知識、基本理論和野外工作的某些基本技能、方法有著密切的因果關系。筆者根據長期從事地質學與地貌學教學的經驗,針對目前該課程所面臨的一些焦點問題進行了研討。

一、地質學與地貌學課程教學中面臨的焦點問題

(一)地質學與地貌學課程在地理專業中的地位不斷弱化

地質學與地貌學在研究和解決自然環境與人類密切相關的現實問題過程中,其獨特視角和研究方法是其他學科無可替代的,作為應用學科其實用價值日益彰顯。[1]

但是,目前地理科學明顯存在重人文地理、輕自然地理的傾向,同時地理科學專業為了開設新興課程和選修課程,將原本非常必要的基礎理論教育和基礎課程大量消減,地質、地貌學課程自然不能幸免,直接表現就是課時量大減,經費投入不足,其地位和重要性不斷弱化。[2]

(二)地質學與地貌學課程的實踐環節亟待加強

地質學與地貌學課程是研究地球的自然科學,研究對象具有鮮明的地域性特點,這就要求課程除了室內理論教學之外,還要有實踐教學。地質學與地貌學課程的實踐教學包括實驗室實習、野外實習和社會實踐等環節。目前,我國地理科學專業的教育和研究中,存在著重室內、輕野外,重建模、輕實踐,重理論、輕應用,重、輕成果轉化等令人擔憂的傾向。因此,高校地理科學的實踐教學亟待加強。

地質學與地貌學課程的難點是在講述地球的物質組成、地殼的構造變動、地理環境變遷、地貌形成與演化時需要學生建立起一定的空間感,這是實驗室實習解決不了的。因此學習地質、地貌知識的學生還需有一定的野外實習經歷。但由于經費問題、課時問題、安全問題、學生問題、師資問題等諸多因素的制約,目前許多師范院校的野外實習環節被大大地打了折扣,原來的短途實習取消,野外實習被壓縮,大多數院校的野外實習壓縮成一周的時間,而實習效果令人不敢恭維。

(三)地質學與地貌學基礎理論的教育和研究不斷削弱

筆者在研究上世紀初葉至30年行的《地學雜志》中發現,這一中國最早的地球科學刊物登載了許多有關地球科學基礎理論的學術文章,辯證地論述了人地關系,地球上內外力地質作用的關系及其對地表形態和人文環境的影響等科學命題。[3]這在科學尚未普及的中國近代極大地開闊人們的科學視野,激發了地球科學工作者深入社會和投身大自然探索地球奧秘的激情。在地球科學的各個領域,許多學者就一些重大的基礎理論問題提出了具有獨到見解的系統學說。

改革開放以來,我國地球科學工作者積極參與了一系列重大的自然資源調查項目、國土開發和旅游資源開發等項目,并產生了巨大的經濟效益和社會效益。但是現階段我國地球科學界存在只重視為實踐服務而忽視基礎理論研究和教學的傾向,地球科學基礎理論研究在上世紀一度出現“百花齊放、百家爭鳴”的繁榮景象,但如今早已風光不再,以至于近些年來我國地球科學領域在重大基礎理論研究方面并沒有突破性的進展。

(四)地質學和地貌學教師的專業素質有待提高

教育的首要問題是教師的問題,作為一名高校的專業課教師擔負著教書育人的雙重使命。作為一名有發展前途的地理專業的地質、地貌學任課教師必須有廣博的知識,從宏觀上密切關注現代地理學的內涵和科學體系及發展趨勢,從中觀上能夠熟知高等師范院校地理學的學科體系與各分支學科的關系,從微觀上能夠駕馭自己教授的地質學與地貌學課程。

目前,各高校引進的地質學與地貌學教師的學歷很高,大多具有博士學位。然而這些教師雖然在某一領域有較高深的造詣,但是知識單一,不夠廣博,對地質學與地貌學總體把握不夠,且野外實踐的基本功底非常薄弱。同時,由于職稱壓力,教師從事科學研究的熱情高漲,但對教學的投入不足,沒有激情。

二、高師地理教育中地質學與地貌學課程教學的改革

(一)正確認識地質學與地貌學課程的重要地位

地理科學本來就是自然地理和人文地理相互統一的科學,只有將自然地理學尤其是地質、地貌學課程放在應有的重要位置上,在基礎教育和在高等師范教育中普及地質、地貌學知識,使學生建構起必備的地質、地貌學知識結構,這才是提高學生科學素質、培養現代化有用人才的明智之舉。

(二)多渠道強化實踐教學環節

1.豐富室內試驗環節。重視常規的實驗室實習環節,同時為提高學生學習的興趣,實習必須與現實生活相結合,應在實驗室及展覽室增添與日常生活有密切關系的各種礦產標本、裝飾石材標本、觀賞石和寶玉石標本,使實習更加貼近生活和生產實際,提高本課程實習的實用性和趣味性。[4]

2.強化野外實踐環節。在實習經費、時間都比較緊張的情況下,地質學與地貌學野外實習要本著綜合利用實習資源的原則,精心設計實習路線和安排實習內容,力求取得事半功倍的效果。此外,野外實習更要密切聯系當前人類關注的資源、環境問題,使實踐教學更具有社會針對性和應用價值。

3.補充社會實踐環節。要鼓勵和引導高校地理專業的學生與附近地區的地質公園、自然保護區、博物館、科技館建立密切聯系,利用課余時間以青年志愿者活動形式擔當講解員和導游員,利用所學的本領向社會大眾普及地球科學知識,這種實踐活動既豐富了學生的業余文化生活,又鞏固了本課程的學習效果。

(三)從根本上提高師資隊伍素質

作為一名合格的地質學和地貌學的教師必須有正確的教育理念和科學的學術思想。在教書方面,教師最重要的職責是教育學生如何運用所學知識和技能有效地解決生活和工作中的實際問題。在育人方面,教師應將自己對地球科學知識的學習和教學感悟,升華成對宇宙觀、世界觀、人生觀的理解,并通過言傳身教滲透給學生。

作為一名受學生歡迎的專業教師在教學工作中要有激情。教師要把個人的興趣愛好與所從事的專業工作有機結合起來。更何況隨著地質、地貌學的發展延伸,賞石文化、寶玉石鑒賞、地質旅游在民間悄然興起,我們作為專業學者不妨也插上文化藝術的翅膀,使原本枯燥的教學內容不再索然無味,讓學生感知冰冷的石頭中蘊藏著科學的真諦和豐富的文化內涵。

(四)加強地質學與地貌學基礎理論的教育和研究

近幾十年來,隨著人類對自然系統的影響在程度和節奏上的不斷加大,地球表層系統處于持續的快速變化之中,人類對自然系統的關注度也日益增強,這為加強地質學與地貌學基礎理論的教育和研究提供了一個重要契機。

針對目前全球環境變化和社會經濟大規模的發展給現代地球科學提出的一系列重大理論問題和實際問題,將地質學與地貌學的研究和教育納入地球科學的整體系統進行深入探討,鼓勵學生們在上述有關基礎理論方面進行深入探究,使地球科學在基礎理論研究方面有重大的突破。

三、結束語

地質學和地貌學作為高等師范院校地理專業中相當重要的專業基礎課程,具有內容豐富、實踐性強、高度綜合的特點。培養一支高素質的專業教師隊伍,建立系統、完善的知識結構,設置生動的實踐教學體系,掌握先進的教學理念和創新性教學手段,是提高地質學和地貌學的教學水平的有力保障,將為培養高素質的復合型地理人才打下堅實的基礎。

[作者簡介]王祖偉(1963-),男,山東招遠人,博士,教授,研究方向:地質與地貌學的教學科研工作。

地質學論文:地質學:打理地球的專業

地球科學是一門涵蓋范圍十分廣泛的學科。從崇山峻嶺到大海深淵,從茫茫戈壁到皚皚雪原,地球科學都能發揮巨大的作用。作為六大傳統理工學科之一,地球科學一直分為定性(地質學)與定量(地球物理學)兩個方向,而我就讀的就是定量的地球物理學方向。

專業課程的安排和設置

地質學專業設置的大體思路與其他專業并無太大差異,大一大二年級為基礎課,大三大四為專業主干課。理工類課程中的數學基礎――高等數學、線性代數、概率論與數理統計自然是不可少的;專業課除了地球化學方向以外,其余領域都有涉及,如古生物與地層、巖石與礦物、構造、礦床、地球化學等方向。

通過專業基礎課的學習,我們能夠建立起系統的地球科學思維。在基礎課學習之后,我們可以對常見巖石礦物進行鑒定,了解不同巖石礦物性質,對不同地層的形成環境進行復原。了解地球表面滄海桑田的變化歷程與變化機制。這些專業基礎課不單單是為后面的專業主干課提供知識儲備,同時可以為我們今后走上工作崗位提供技術支持。

專業主干課主要是地球物理探測方法與能源、固體礦產勘查理論課程。地球物理探測方法包括重力、地磁、地震、地電射、放性和測井等方法,是不是看上去很高端?在學習了專業基礎課和地球物理勘探方法之后,我們知道了形成礦產的環境,就能通過各種辦法尋找豐富的資源。

專業實習是我們地球科學課程的特色。“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”。書本上的知識掌握透徹是不夠的,只有大自然這本天然的教科書才能讓我們領略到地球科學的博大精深。

實習是地質學子的必經之路

北戴河地質實習、周口店地質實習、生產實習、畢業論文實習,一系列的專業實習課大大開拓了我們的視野,因而掌握地球科學在野外實際過程的應用是很必要的。地球科學是一門實踐性的學科,而且由于專業性質,常常有與大自然“親密接觸”的機會。很多同學因為害怕出野外而對地球科學敬而遠之。對于這一點我不否認,因為盡管跋山涉水肯定比端坐在電腦前享受著冷氣辛苦很多,但現在很多“驢友”背著包野外遠足不也是回到自然嗎?

在就業方面,我們專業應用領域較寬。近些年來,我國越來越重視地質災害的防治與善后。所以,防震減災單位也需要大量地球科學人才。大型工程建設,如水庫、鐵路、地鐵等的建設,也需要地球科學從業人員進行選址考察等。

中國地質大學(北京)是我國地球科學領域實力很強的院校之一,地球科學與資源學院更是實力雄厚。每學期除專業獎學金外,每年還有國家獎學金、國家勵志獎學金以及其他企業、院士等設立的獎學金。在課余時間,還可以參與學校組織的科技立項、創新實驗設計、學科競賽等活動。這些對同學們的學習有很大的幫助。如果同學們想繼續深造,既可以努力爭取保研名額,也可以嘗試考取外校研究生資格。

在每年的招聘宣講會以及第三方就業情況調研上。地質專業工作率、薪資待遇不斷提升。作為地質學(地質地球物理復合)專業的一名學生,我熱愛我的專業,并且愿意投身于地球科學事業,為人生目標而奮斗。