地质学课程范文

时间:2023-10-30 17:58:27

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地质学课程

篇1

加强交流引导

学生入校后先进行3周的军训,然后就接触到“地质学基础”这门课程。学生在学习过程中会出现如下情况:对课程学习的目的和作用不明白;课程的内容多,学生缺乏合理有效的学习方法,许多知识掌握不了;由于以上因素影响,学生会有些迷茫,学习积极性不高。如果不能很好地解决这些问题,会导致学生产生负面情绪,影响课程教学和学习效果,甚至造成退学。笔者认为,解决问题的关键是加强交流引导。俗话说:“师傅领进门,修行在个人”。大一新生对大学生活充满期待和好奇,对未来充满憧憬和迷茫。不少学生被动地选择了现在的专业,缺乏对专业的了解和兴趣,甚至还带有一丝失落和专业情绪。这时他们需要的是真诚的交流和正确的引导,需要被“领进门”。在交流过程中,他们可以逐渐认识到地理科学专业的内涵和作用,了解自己将来可以做什么,然后确立个人的奋斗目标,并规划和安排自己的大学生活。师生见面交流会是较为有效且可行的引导方式。课程学习之初召开以专业为单位的师生见面交流会,首先向学生总体介绍本专业的培养计划、课程安排、往届学生的学习和就业等情况,然后详细介绍专业课程及授课教师,最后学生与教师交流互动。通过见面会,可以让学生认识地理科学专业,确立奋斗目标,明白课程设置的目的和意义,了解各课程之间的联系和区别,从而更好地学习。另外,“地质学基础”课程讲授时通过举例说明,让学生理解学习该课程的重要性,了解地质学与地貌学、水文学、中国地理、土壤学、生物地理学、地球化学等后继学习内容之间的紧密联系也是有效方法。

精选授课内容

国家对大学本科教育要求之一是“厚基础”。在进行“地质学基础”课程教学时,应根据地理科学专业特点和学习目的,从地质学课程丰富的内容中精选出主要内容,并着重加强基本概念、基本原理和基本方法的教学,把握主次,突出重点,让学生学习起来有明确的方向和目的。由于地质学研究的主要内容是地球的物质组成、结构构造、发展历史和演化规律,因此笔者认为在地理科学专业“地质学基础”课程教学中,应以矿物、岩石、构造运动、地史为主要授课内容,拓展开来即矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩、板块构造、地质构造、地震、地质年代、地壳历史研究方法、地壳演化简史(表1)。在教学过程中,笔者结合了青海省省情以及青海师范大学地理科学专业的实际情况实践了这一授课内容,表现为授课条理清晰,学生容易掌握这门课程的框架和主要内容,效果较好。目前青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程课堂教学选用了宋春青等编写的《地质学基础》作为教材[3]。该书特点是内容较为翔实,阅读材料较多,但学生学习时也抱怨阅读量大,抓不住重点,定价太高。考虑到授课内容顺序安排、编者的个人偏好、地质学的发展、学生的个体差异等因素,笔者向学生介绍了教材的作用及其局限性,并推荐了夏邦栋主编的《普通地质学》,以及陶晓风和超主编的《普通地质学》作为参考教材,推荐了英国地质学家莱伊尔的《地质学原理》中译本以及许靖华编著的图书等作为补充,推荐了国内著名的地学期刊编辑部的网站,如《中国科学-地球科学》、《岩石学报》、《地质论评》、《第四纪研究》等作为学习的延伸。

改革教学方法

教学进度表是安排课程教学内容和进度的一种表格,它的填写对于教学有一定意义。笔者主张将教学进度表电子化,即制成Excel表格形式,教师填写好后,通过网络发送给相关人员审核、打印并集中签字盖章。这样填写方便,更改容易,省时省力。虽然已经确定了授课的主要内容,也安排了教学进度,但在课程讲授过程中还会出现重点不突出,过于注重细枝末节的问题。作为年轻教师,精力充沛,责任感强,有实践“传道、授业、解惑”的强烈冲动,试图将自己所学对学生倾囊相授,知识面扩展得太大。另外由于经验缺乏,往往把握不好该讲多少讲多深,出现本该多花时间讲的没有讲透讲明白,而应该少讲的却讲多了。这可能造成学生对重难点的把握和知识点理解的困难,并导致自己面对的是一双双迷茫的眼睛。为了改变这种状况,提高教学效果,笔者向经验丰富的老教师请教,旁听了多位教师的课程讲授,并在教学过程中不断揣摩、体会、总结和积累,获得一套较为有效的方法,教学效果大为改观。笔者讲课中按照预先的方案开展,根据学生的反应情况适时调整,根据具体情况适当发挥。在讲授过程中,尤其要注意信息传达的技巧性和有效性[4]。多媒体是一项图、文、声、像结合的信息传递技术,是提高教学效率,保证教学质量的重要手段[5]。多媒体对于地质学课程教学的优势在于[6]:图片、动画和录像等使枯燥的地质现象更加生动、形象,能吸引学生的注意力;可加深学生对复杂地质现象的理解,提高教学效果;减少教师在课堂上板书和画图的时间,提高课堂时间利用率;改善了教室的空气状况,减少了粉尘对人体的危害。鉴于此,青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程的教学也采用了多媒体手段,将之前靠板书无法展示的大量图片、影像内容生动呈现在学生眼前。

目前许多课程的教学采用了多媒体手段,但部分教师或过于迷信多媒体,或产生了惰性,或缺乏对多媒体教学的理解和技巧。笔者认为:多媒体在形象展示图片动画的同时,主要起到提纲或展示主要授课内容的作用,幻灯片上不适宜出现大篇幅的文字;授课不是读幻灯片的过程,而是教师将幻灯片上展示的主要内容通过通俗形象的语言传授给学生的过程,使其被学生接受、理解和掌握;多媒体教学不是授课的唯一手段,授课时除了用幻灯片展示图片和其他内容外,可灵活利用黑板边讲边画来讲授一些基本原理,还可利用实物,如典型的标本教学;课堂授课与作学术报告面对的对象不同,讲授方式也应有区别[4],不宜快速翻动幻灯片,要对许多重要内容强调和重复,慢下速度来让学生记笔记;可以让学生拷贝多媒体课件,便于学生学习。在教学中发现,部分学生对教材依赖性强,一旦教师授课内容安排与教材不符,就觉得不正常,很不适应。这时要和学生沟通,改变他们对教材的看法,让学生不迷信书本,教材只是一本参考书,并告诉学生将怎样安排课程内容的学习。在教学中,教会学生学习的方法也是基本目标之一,即所谓的“授之以渔”,毕竟大学四年不是其学习阶段的全部和终结,而仅仅是学习的开始。笔者要求学生在学习过程中首先认真做到预习、听讲和笔记、复习、作业这四个步骤,然后根据个人情况阅读相关书籍和文章,观看相关影视资料来开阔视野;要求学生学习过程中掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础;鼓励学生尽量用理解而不是死记硬背的方法;通过一些综合性较强的地质实例,让学生领会各部分知识间的联系,让学生朝着能力培养和学以致用方向努力。鉴于青海师范大学地理科学专业将来有学生从事中小学教育,笔者通过简单的例子说明很多问题没有所谓的“标准答案”,中小学教师应引导孩子们思想火花的迸发,以此让学生领会更为合适的教育理念。#p#分页标题#e#

重视实践教学

地质学是一门实践性很强的学科,是来源于实践又服务于实践的科学[7]。地质学课程的许多内容必须进行实践才能很好地理解,而且也只有在实践中才能掌握地质学的各种技能。因此,地质学课程不仅要讲授地质学的基本理论,使学生掌握地质学的基本概念、基本原理和基本方法,而且也应加强实践教学,让学生掌握地质学的基本技能,比如矿物、岩石、化石、构造等的鉴定和识别,地质图的阅读和编绘,偏光显微镜的使用,地质罗盘和放大镜的使用,地质剖面实测等。近年来,青海师范大学地理科学专业积极协调增加了实验场地,利用国家支持地方高校建设资金购置了部分实验标本、器具和仪器,目前“地质学基础”课程实践教学安排了室内实验和野外实习。室内实验内容包括矿物、岩石、化石以及构造的鉴定和识别(表1)。野外实习安排在四川峨眉山-都江堰地区,通过野外路线考察,实测地质剖面,让学生充分认识实习地区的岩石、地层、化石、构造和地质发展史,巩固课堂上所学的理论知识,并掌握基本方法和技能。地质图的阅读和偏光显微镜使用是地质学专业的学生必须要完成的课程训练和必须具备的能力,而对于地理科学专业的学生来说,一则没有安排专门的课程教学,在地质学课程中也没有相关知识内容,二则教学时间有限,三则可能缺乏开设这些实验的相关条件,导致许多高校地理科学专业学生没能进行地质图的阅读和偏光显微镜使用训练。在本科阶段对学生进行相关训练,让他们掌握阅读地质图和使用偏光显微镜的技能非常有意义。为此,青海师范大学地理科学专业购置了地质图、偏光显微镜和矿物岩石薄片,也在新的培养方案中增加了地质学课程实践教学的课时,拟将地质图的阅读和偏光显微镜使用纳入到室内实验中。革新实践教学方法,提高实践教学的水平和效果也是青海师范大学地理科学特色专业建设突破点之一。根据实际情况,可以通过以下措施来实施:督促学生做好课前准备工作,明确实验(实习)目的,熟悉实验(实习)内容,了解实验(实习)过程;分组实验实习,既可以减轻部分实验器材缺乏的矛盾,也可以更好地指导学生,提高教学效果;突出每次实践课的重点,强化基本功训练;在实践教学、作业批改等过程中及时发现学生学习中存在的问题,帮助其查漏补缺或纠正错误;对于对地质学较为感兴趣的学生,可以提供更多的机会进入实验室学习,也可以视情况引导其参与相关科学研究工作。另外,在课堂和实践教学中可以借鉴王家生等[8]的建议,挖掘校园内部和校园周围存在的丰富多彩的地质素材和现象。

篇2

论文关键词:构造地质学,专业基础课,学习方法

一、掌握课程的基本结构,认识教学要求

《构造地质学》的课程内容按照教学性质分为3种类型:(1)认知型:即对基本理论和基本概念的认识和了解。包括沉积岩层的原生构造、岩层的产状、地层接触关系、地质构造分析的力学基础、褶皱、断层、节理等;(2)技能型:即对基本地质能力的训练和培养,包括读地质图、绘制剖面图、利用赤平投影处理各种地质数据、绘制等值线图等。(3)推理和分析型:即利用基本理论和技能对某一具体地区的构造演化与发展做出合理判断,如利用节理资料恢复区域古构造应力场、根据构造样式推断变形环境、根据地质图件和有关资料反演区域构造发展史等。可以看出这3种类型的课程内容,认知是对专业基础知识的理解和把握,技能是实际操作水平的训练和提高,而推理和分析则是衡量一名地质工作者专业修养和水平的标准。针对3种不同类型的课程内容,应该采用不同的学习方法。

对于认知型知识,一般要求理解和掌握基本的概念及原理,能够把握每个概念和术语的核心内涵,而不是死记硬背这些概念,不加理解的记忆很容易遗忘。例如在讲解了线状构造产状要素时,会涉及到倾伏和侧伏两个概念,学习过程中,同学们感觉很容易混淆。实际上倾伏和侧伏是从不同角度描述线状构造的两个术语,前者是描述某一线状构造在空间的产出状态,类似于面状构造的倾向;而后者是描述某一线状构造在其所在平面内的产出状态,其产状要素只有在确定了所处平面才能测量。理解了这些特征,概念就不易混淆或忘记。

对于技能型知识,一般要求学生具备地质图件的判读能力,掌握基本的作图方法。主要通过实验课及课后作业达到训练的目的。对于作图方法,学生应注意各种地质图件的规范和要求,在编制图件时,严格按照规范操作,把地质图件的各个要素都仔细的完成,不可随心所欲,自创标准。《构造地质学》课程的配套教材实习指导书上有大量的地质图,实验课作业不可能全部涉及,因此,学生在完成实验课程作业的基础上,把有关课程内容的地质图作为练习,仔细思考,达到对地质图的判读能力的训练。

对于推理和分析型知识,是在前两种知识掌握比较牢固的前提下,对具体构造问题的分析和判断,这是一种综合能力的培养,需要反复的训练,实验课程中的一些课后作业,就是对这种分析和判断能力的训练。

二、善于总结规律,简化问题

《构造地质学》课程中有很多内容都有一定的规律性,在学习过程中应该及时总结。例如褶皱一章中,讲到里卡德对褶皱的分类,他把褶皱分分了七大类,每一类型都有不同名称和对应的产状要素,不容易记忆。可是,仔细分析发现,这种分类命名有一个共同的规律,即名称是按轴面产状+枢纽产状+褶皱定名的,而轴面、枢纽产状分3种,直立、倾斜和水平,同时注意轴面和枢纽都倾斜时有两种类型及当轴面水平时枢纽不可能直立或倾斜和当轴面倾斜时枢纽不可能直立,则七种褶皱类型通过两两组合很容易推到出来。掌握了这种规律,里卡德褶皱分类根本不需要去死记硬背。再例如,讲到兰姆赛的等倾斜线法的褶皱分类,内容也很多,且容易混淆,同学们可以把分类中3个关键问题总结起来,编成如下的表格(表1),则记忆起来比较方便,同时也容易对不同类型的褶皱进行对比。

表1 褶皱的等倾斜线分类简表

类型

等倾斜线形态

等倾斜线长度

代表性褶皱

ⅠA类

向内弧强烈收敛

翼部大,顶部短

顶薄褶皱

ⅠB类

向内弧收敛

垂直层面等长

平行褶皱

ⅠC类

向内弧轻微收敛

翼部短顶部长

过渡褶皱

Ⅱ类

平行褶皱轴面

平行轴面等长

相似褶皱

Ⅲ类

向外弧收敛

翼部短,顶部长

顶厚褶皱

三、培养良好的空间想象力

任何一种构造类型,都是在自然界三维空间中产出的。因此,对构造问题的思考需要有良好的空间思维。也就是可以将平面立体化,将数据立体化。例如,我们在课程中碰到的地质图,都是将三维空间的地质体投影到二维平面上;或者地质体产状数据,是将空间地质体转化为数字表示,为了能更好的理解和分析地质体、构造之间的关系,我们就需要在头脑中建立起立体模型,这样才使我们能更好的了解构造与地质体、构造与构造之间的关系,利于我们分析构造问题。当然,这种空间想象能力,不是通过几道简单的习题就能建立起来的,在学习过程中要有意识的训练和培养空间想象力。经长期的练习,会达到好的效果。

四、善于综合应用知识,抓住主要矛盾

尽管我们学习过程,是将各种地质构造分开描述与讲解的,但实际上自然界系统中,各种构造现象,往往是共存在同样一个地区或地质体,当我们解决实际问题是,就要善于综合应用知识,对问题给出合理的解释。例如,同学们学完褶皱构造和断裂构造后,知道褶皱是岩石塑性变形的表征,而断裂是岩石脆性变形的标志,而我们经常看到褶皱构造和断裂构造同时在一个地区出现,这是为什么呢?实际上要回答这个问题需要综合考虑如岩石的力学性质、构造变形的速率、岩石变形的性状、变形发生时体系的温度和压力及变形时流体的作用等方面,单纯从环境因素来分析这一现象是不能得出正确的结论的。

篇3

关键词:石油与天然气地质学;课程建设;教学改革;综合专业素养;实践能力

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2018)11-0091-02

一、前言

石油与天然气地质学是湖南科技大学地质专业本科高年级教学具有“找矿特色”的专业课程,同时是与非常规油气——页岩气勘探密切相关的重要专业课。课程涉及知识面广、综合性强、新理论新技术较多[1-5]。学生需要将理论知识直接定位到油气勘探的工作岗位,其内在要求的知识体系更加专业化,实践技能和方法技术紧跟行业发展的需求。我校自2011年以来,重点针对资源勘查工程、勘查技术工程的学生开设。作为本校地质系特色专业,如何开展课程体系建设,使该专业方向适应新能源勘探新形势发展的要求,成为当下值得探索的重要课题。本文采取多项教学改革措施,在强化理论教学的基础上,突出“找矿”相关实践教学改革。使学生系统掌握知识体系,为就业打下厚实的基础。

二、建设方案

1.设定建设目标:(1)建设“找矿特色”课程,建立合理的知识体系。石油天然气地质学课程的教学目的是培养学生具有扎实的油气地质理论基础,掌握油气藏形成原理、分布规律、控制因素,为今后油气勘探开发工作奠定基础。(2)整合优化教学内容,满足本科教学体制改革要求。根据我校2013版本科专业人才培养方案指导性意见,增强课程内涵建设,将新知识、新理论和新技术等及时充实到教学内容中。以地层、构造、沉积演化为主线,以油气形成演化、油气藏勘探为目标,突出重点教学内容,特别关注课程之间的内在联系。

2.完善授课思路,改革教学方法:首先,准备石油地质学相关的科研实例,精心设计多媒体教案,形成基于科研实践的教学模式,较好地衔接课堂教学与科研实践。其次,根据课程内容专门设计了讨论课、专题汇报课等。

3.突出实践教学作用,强化野外地质技能。石油地质学是一门实践性、综合性非常强的课程。在教学过程中,注意培养“实践—认识—再实践”的教学思路。在实施过程中注重野外实习,除了掌握常规读图、识图、填图野外方法和技能以外,还需着重抓好学生的动手能力培养。按照行业标准,补充与石油地质相关的内容,使学生更直观地复习和巩固课堂和实验课的教学效果。

三、具体措施

1.强化理论教学与考核,夯实学生专业理论基础。理论教学以传授理论知识为主,是教师讲解与传授知识、学生消化吸收知识的过程[6]。鉴于石油与天然气地质学在油气专业课程体系中的重要地位以及对油气勘探实践的理论指导作用,笔者在教学过程中首要注重的是对石油与天然地质专业理论知识的教学与考核,重点培养学生扎实的专业知识理论基础。

油气地质学研究的基本问题是生、储、盖、运、圈、保六大成藏要素。在完成理论教学后,为了检验学生运用所学理论知识分析、解决实际问题的能力,每个学期还安排了大量的课后石油地质学专业文献阅读训练、习题计算作业以及部分课时的课堂宣讲讨论和解题课,要求学生能将油气在地下的实际赋存条件通过图件的形式表达出来,从而在实践锻炼中提高学生编图、作图、阅读文献的实际能力。

在课程考核阶段,考核方式则采用百分制,考核内容分为专业理论知识闭卷考试、平时作业与阅读讨论两大部分,两者分别占总成绩的70%、30%。对于未能通过考试的学生,按要求一律进行补考,补考未通过的则安排重修。

2.紧扣学科前沿,培养学生创新思维能力。“石油天然气地质学”是一个快速发展的学科,随着油气勘探的不断深入,不断有新的思想充实或拓展现代石油地质理论,而这些新理论在油气勘探中也起到了非常重要的作用[1]。

高等院校的科研能够促进教学。肖兴安认为教师进行的研究与自身教学密切相关,教師的科研工作实际上是在为教学做准备。对于一些具有突破常规的油气专业理论,则要求学生能联系之前所学到的传统专业理论知识,进行对比与思考,提出个人的见解和观点。

3.多学科结合,拓展学生的综合专业素养。“石油天然气地质学”是在大量勘探实践中总结出来的一门地质学科,其形成和发展与油气勘探息息相关。随着全球油气勘探的不断深入,油气勘探理论也在不断发展,形成了从单学科向多学科综合发展的勘探指导理论,如石油渗流力学、成藏动力学、高分辨油藏4D勘探等,以拓宽学生知识面,拓展学生的专业综合素养。

教学过程中,在油气地质理论的基础上吸收最新勘探与科研成果,将其中关于多学科综合应用油气勘探的思想融入到日常教学中。除了在课堂介绍相关内容外,笔者更多的是要求学生多阅读有关刊物,关注油气地质微信公众号等,了解勘探行业的最新进展。

4.加强野外实践技能训练,提高学生动手能力。从中美大学近年地学教材编著地学专业本科课程体系对比来看,专业课程体系的建设是高校人才培养体系中的核心,实践教学改革是其中的重要环节。因此,实践教学改革也越来越受到重视[7]。石油与天然气地质学是一门理论性与实践性都非常强的学科,为了提高学生的动手实践能力,同时通过实践加深学生对理论知识的理解,每年都安排了为期近5周的野外地质填图实习。野外实习的主要任务是通过地质填图等加强对学生野外实践技能的训练,为学生今后从事地质勘探工作打下坚实基础。

野外实践和技能训练结束后,适时组织学生进行经验交流会,根据学生学习过程中存在的问题与不足,不断改善教学方法。对学生野外训练中存在的问题进行详细讲解,使每一位学生都能客观地认识到自己在学习过程中所存在的问题,切实提高学生的动手实践能力。

四、结束语

综上所述,理论教学与实践教学相结合,二者互相促进,能够达到良好的教学效果。石油与天然气地质学作为油气勘探与开发的基础课程,在本专业课程理论体系中具有重要地位。笔者按照以上课程建设目标与教学改革思路开展教学起到了良好的效果,为学生今后从事油气勘探及科研工作打下坚实的基础。

参考文献: 

[1]邹华耀.石油与天然气地质学课教学内容与教学方法探讨[J].石油教育,1999,86(7):45-46. 

[2]庞雄奇.新世纪油气工业的发展与中国石油高等教育的使命[J].中国地质教育,2006,15(4):14-18. 

[3]王凤琴.“石油与天然气地质学”课程建设与教学实践[J].中国地质教育,2006,15(4):109-111. 

[4]林小云.《石油与天然气地质学》课程教改研究[J].长江大学学报(自科版),2007,4(2):318-320. 

[5]柳广第,高先志,李潍莲,陈冬霞.“石油地质学”精品课程建设的经验与启示[J].中国地质教育,2008,17(4):109-112. 

[6]龙雪津.职业教育实践教学与理论教学关系再辨析—基于技术哲学的思考[J].职教论坛,2015,(18):79-85. 

篇4

刘显凤 龚文平 王振奇 林小云 长江大学地球科学学院

基金项目:资源勘查工程专业国家特色专业建设点(TS10391);资源勘查工程专业卓越工程师培养模式探索(2011236);石油

基地班人才培养模式的研究与实践(2010205);教育部卓越工程师培养计划联合资助。

摘要:除地质学、资源勘察工程等传统石油工业上游学科外,石油工业学科群亦涵盖了大量的包括石油工程、油气储运以及化工

炼制等众多的下游学科。针对这些学生《石油地质学》课程的培养方案及教学模式与传统地质学科存在的差异性,笔者深入探讨了其

专业背景及学习目的,并基于此提出了针对石油工业下游学科《石油地质学》课程的教学改革方案,认为合理有效的课时分配(包括

理论教学与实验),同时有针对性的重新设计实验课程将更好的促进本课程教学工作的开展。

关键词:石油地质学;石油工程学科;本科教学

目前,国内石油类高等院校的数量已近 20 所,为了突出石

油专业特色,常常为一些非石油地质专业的本科生也开设了《石

油地质学》课程,如石油工程、油气储运等石油工业中下游学科。

这些学生专业背景跨度广泛,求学目的迥异。笔者在多年的教学

实践中发现,针对此类人群,必然要采用差异性的授课方案,以

便于更好的开展教学工作。

一、《石油地质学》课程的教学现状

传统石油工业包括石油勘探、油气开发(工程)、油气储运

及化工等四个版块,这四个专业的本科毕业生多进入油田从事一

线生产工作。除石油勘探专业外,其他三个学科的学生今后在油

田的工作中必然会接触到大量与石油地质相关的工作内容。由于

在本科阶段《地球科学概论》、《岩石学》等课程属于必修课程,

因此,石工、储运以及化工等专业的学生已经掌握了一定地质学

基础与地学思维方式。此时,通过《石油地质学》的课程学习能

更加充分的了解石油地质工作的框架以及油田勘探工作的整体

流程,将有助于其在油田更好的开展工作。目前,此类学生《石

油地质学》的教学安排为 40 个学时,含 6 学时的实验课程。

二、优化课程结构安排

据不完全统计, 全国各石油院校地质专业学生 《石油地质学》

课程的授课模式普遍分布在 60-70 学时左右,对于非地质专业学

生的授课时间为 30-40 学时。授课学时数由被授课人群的学习目

的以及相关专业知识背景所决定。对于非地质专业的学生,应合

理安排其授课学时,过多或过少均不适宜。学时过少将导致学生

无法充分把握课程的主线,且过少的学时意味着授课内容的压缩

或删减,这将使学生很难对于课程建立一个完整的认知体系。然

而,过多的学时同样也无法达到最佳的教学效果,非地质专业学

生的专业基础有限, 无法参照对于本专业学生的教学模式。 此时,

过多的授课学时意味着相关知识点的深入,但在专业知识背景相

对薄弱的基础下,这必将加重学生的认知负担,并沉重的打击其

学习的积极性。因此,在实践教学中,教师应提前把握学生的需

求并合理的安排教学内容及课程时间,针对不同授课人群应采用

不同的教学模式,因势利导、因材施教,探索更适用于每类学生

的教学方法。

针对石油工程、油气储运、石油化工等石油学科,笔者认为

现有的 40 学时教学量是远远不足的,特别是对于石油工程专业。

传统石油工业分为“勘探”(石油地质)和“开发”(石油工程),

但随着油气工业的深入发展,勘探和开发逐渐归为一体,两者之

间的界限愈发模糊。新世纪的油气工业已经进入了“勘探-开发

一体化”时代,因此,石油工程专业需要更多的石油地质理论作

为支撑。此时《石油地质学》40 学时的教学设置显然已经无法满

足当前油气工业的发展需要。《石油地质学》课程涵盖了“生、

储、盖、圈、运、保”等多种地质要素,课堂讲授的学科知识包

括:储层地质学、油气地球化学、石油构造分析、油气田勘探等。

因此,笔者认为,对于第一类学生,其《石油地质学》课程的安

排不仅不能少于地质专业,反而应该在地质专业的基础上多增加

16-20 学时,即达到 86 学时左右。由于培养方向的不同,石油工

程专业真正涉及到石油地质领域的课程较少,而《石油地质学》

的各章节内容可以说基本涵盖了地质学领域的所有方向。此时,

对于每个章节适当增加 2 个学时是非常必要,它不仅可以用来细

化授课内容,还可以用于普及本章所涉及到的相关课程的教学纲

领。

三、以实践为基础,加大实验改革

地质学,特别是石油地质学科更应该被视为一种实践类的学

科。以中国石油大学(北京)为例,其《石油地质学》课程共 64

学时,其中理论学时仅 48 学时,而实验和习题学时为 18 学时,

另外还配合有 3 周的石油地质综合大作业。与之相比,目前长江

大学《石油地质学》课程的标准实验设置为 10 学时,包括油气

物性观察、干酪根地球化学分析、镜质体反射率观测、圈闭与油

气藏的识别、TTI 的应用等 5 项,且综合大作业(课程设计)仅

为 1 周。事实上,早在 1988 年,中国石油大学(华东)已经对

石油地质专业石油地质及石油地化课的实验教学,从课程设置、

教材内容、教学方式、实验内容等方面进行了全面改革,建立了

集石油地质及石油地化实验于一体的《石油地质实验技术》课程

[1]。因此,在针对非地质专业学生《石油地质学》的教学中,必

须要进行实验改革,特别是要对于实验学时与实验内容进行合理

有效的分配。

可以将现有的 10 学时增加至 16 学时,用于补充 3 个实验或

习题。考虑到石油工程等专业今后在油田工作的需要,新增加三

部分内容:第一,加入储层观测内容,这一点在某些石油院校已

经开展;第二,加入井位设计习题作业;第三,加入野外生储盖

组合观测。

结语

“因材施教” 是现代教育的理论内核。 而能否科学合理的 “因

材施教”取决于授课老师对于授课目标求学目的以及未来应用等

多方面的准确把握。为了突出石油院校的特色,针对石油工业的

下游学科,应采取更加优化的课程内容安排,并有针对性的加大

实验内容与形式的改革, 这些将有助于更好地开展 《石油地质学》

课程的讲授。

参考文献:

[1]宋丽, 胡书毅.改革石油地质实验教学注重学生能力培养[J].

石油教育,1996.9,52(9):60-61.

作者简介:

篇5

关键词:工程地质 工作过程 教学方法 实践能力

随着国家经济的迅猛发展,使得公路、铁路、城市地铁交通事业发展迅速,带动地下工程与隧道工程技术专业、道路桥梁工程技术专业快速发展,该专业学生的需求不断扩大。地下工程、隧道工程和道路桥梁在勘察阶段、施工阶段以及后期运营过程中,遇到的复杂的工程地质条件,以及由此带来的复杂工程地质问题,为高职《工程地质》课程的发展与改革注入新的动力。结合学院特色,在分析本课程先存教学问题的基础上,探讨课程改革的思路与方法。

《工程地质》是地下工程与隧道工程技术专业、道路桥梁工程技术专业的专业基本技能课,为必修专业课。本门课程具有概念多,实践性强等特点。学生们自学也容易看懂大部分的内容,但难以记住,不易真正掌握。

现阶段所采用的教学方法和手段一般是遵循理论—实践的路线,以课堂多媒体、理论讲授为主,缺少对工程实践问题的引入,授课抽象,不易理解。这与高等职业教育培养一线岗位应用型人才的目标也不一致,加上选用的教材,理论性偏强,与专业工程实践的联系不够紧密,造成学生学完该门课程后,仍不知道本课程与所学专业的联系。

基于上述问题,在《工程地质》的教学过程中,笔者始终贯彻以下两个思路:一是对于教学内容,尽量秉承高职教育“理论知识实用为主,够用为度”的原则,多讲述与专业有关的工程地质问题,把工程地质密切地与专业联系起来,以引起学生对该课程的重视,提高其学习的积极性;二是采用多种形式的教学方法,充分利用多媒体教学的优势,来吸引学生,发挥他们的主观能动性,使他们学习从“被动的听”变为“主动的学”,从“抽象的概念”变为“具体的实物”。为此,笔者在教学过程中进行了以下“改革”,达到了预期的效果,也得到学生们的好评。

一、教学内容适当整合,做到理论与专业实践相结合

对于教材的内容编排,根据专业特色的不同,有的放矢的进行适当整合,尤其是理论性太强的部分,适当作取舍。由于学生对今后所从事的专业工作、其与工程地质现象引起的典型工程事故,以及分析各种事故产生原因的关系缺乏了解,所以在上绪论部分内容时,笔者用了较多的时间结合工程实际,向学生们介绍本课程与所学专业的关系,在以后的教学中结合书本上的内容穿插介绍工程实例,如隧道地质环境调查、超前地质预报、隧道施工监控、高等级公路地质勘察、软土地基处理、公路边坡滑坡治理、桥基选址等内容。这些工程实例增长了学生的见识,丰富了教学内容。使学生们真正认识到工程地质与他们所学的专业有着密切的联系,体会到该课程的重要性。

二、改变传统教学方式,调动学习积极性,变“被动听”为“主动学”

(一)打破传统的“教师讲,学生听”的传统模式,强调教学过程以学生“学”为主。以提高综合能力为目的,围绕某个主题安排学生通过查找相关资料、结合实例,进行讨论交流。例如与工程实践结合紧密的章节(如地质构造、地质灾害防治措施等部分内容),在讲授完知识点之后,采用学习小组的形式,让学生们分组探讨不同的主题,然后以PPT讲解的形式,上台进行答辩汇报。对于文字较多的一般掌握层次的章节,也可以采取类似的方式,教师先给出学习提纲,预先安排同学,要求其自学查阅资料备课,然后上台讲解。讲解之后,台下同学对其进行评价,最后老师总结,分析其优缺点,补充其遗漏之处。这种方式,打破课堂上老师“一人言”的局面,活跃了课堂气氛,在一定程度上也调动了学生的学习积极性,也增强了学生的团队合作意识。

(二)是多采用直观教学。将某些抽象的概念通过录像、图片、标本、模型向学生解释清楚。电化教学的形式有着不可比拟的优势,它可以演示复杂的地质过程,重演人类无法重演的地质灾害等。因此,在讲授地质构造、常见地质灾害时,可多结合图片、模型,以及视频等教学形式。

(三)是重视地质实习。地质实习是过程地质教学的最后一个环节,也是“画龙点睛”的重要环节,它对学生加深所学知识的理解极有帮助。一方面是安排4课时的读图实训,加强学生对基本地形图、工程地质图的读图能力。另一方面是选择合适的实习地点,让学生多接触工程实际。例如在安排不良地质现象这部分内容时,注意选择与隧道、路桥建设有关的地质问题。充分利用学院岩石与土壤专修室、工程图纸库,强化实训环节。

最后,应加强教师与学生之间的交流。课下多于学生沟通,以询问、网络交流或是匿名书信等形式收集学生意见,找到教学方法中存在的不足,加以改善。另外,在网络发达的今天,应为学生多提供课程相关的专业网站,为学生自主学习,扩展视野,添砖加瓦。

我国高职院校的交通工程技术类毕业生正将成为未来高职发展的中流砥柱,因此进行工程地质课程建设与改革,通过培养学生职业能力为目标组织教学内容、加强实践教学环节等方式,充分发挥教师在教学中的主导作用,提高学生的自主学习能力,结合社会实际需要,认真组织落实教学工作,培养出更多更好的交通工程建设需要的应用型、技能型人才。

参考文献:

[1]胡庆国.路桥专业工程地质学课程教学改革探索[J].交通高教研究,1997.2.

[2]熊文林.高职《工程地质》课程教学改革的实践与思考[J].职业教育研究,2012.9.

篇6

文献标志码:A

文章编号:1009―4156(2014)08―114-02

工程地质条件和工程地质问题是土木工程专业工程地质学教学的核心内容。由于工程地质学的研究对象是变化多样的土体和岩体,其研究方法是将地质分析法、力学分析法、工程类比法与实验方法的紧密结合,即综合定量分析和定性分析相结合的方法。查明工程建设区域的工程地质条件的形成和发展,在工程建筑作用下的发展演化,分析由此可能导致的工程地质问题,并提出防治这些工程地质问题的工程治理方案和措施。由此,通过对工程地质学的学习,学生能准确地把握工程地质学的研究对象和基本任务,具备在各种工程建设的勘察、设计、施工等阶段对工程地质条件进行评价和预测可能发生的工程地质问题的能力,并能提出合理的工程防护和治理措施。另外,在工程地质教学过程中,加强和改进工程地质条件和工程地质问题的教学过程、措施和方法也具有重要的意义。

一、工程地质条件的教学探讨

准确地把握和了解土木工程建设场地的工程地质条件,是工程建设的基础。工程地质条件贯穿于整体工程地质教学的过程之中,包括建设场地及其周边区域的地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件、地表地质作用。

(一)地形地貌教学

地形地貌是人类对地球地表形态的直接感受和评价,也是制约工程建设的基本工程地质条件,我国幅员辽阔,地形地貌类型复杂多样。由于学生来自于全国的不同地区,对工程建设可能遇见的地形地貌条件并没有一个整体的认识。因此在教学过程中,通过地形地貌的两种分类方法,即地表形态分类法和地貌成因分类法,并结合各种地貌类型的图片、动画和影像资料直观地展示。加强课堂教学互动,让学生列举出自己曾经到达的地区,并说明该地区的地形地貌条件及类型。结合学校周边的地形地貌类型与工程建设的布局、分布和结构形式,学生直观地理解地形地貌条件对工程建设的作用和影响。

(二)地质构造教学

地质构造是地壳构造运动的产物,不同的地质构造具有各自典型的地质现象和特殊的工程地质条件。地质构造的许多概念与地质特征需要通过比较分析向学生解释概念、现象、特征。然而概念的讲述不能依靠单纯的灌输,更应该注重启发、思考和引导,让学生主动思考、积极参与和分析总结,应用和拓展学生丰富的想象力,将枯燥的基本概念、基本要素和特征构成一个有机联系的整体。比如在讲述褶皱、节理和断层等三个基本地质构造的概念时,着重采用启发、引导的教学方法,由教师提出它们之间的区别与联系。

(三)地层岩性教学

在工程地质中,地层岩性的教学内容,分布于岩石、地质年代与第四纪地质和岩层产状的章节之中。因此,如何将这些章节中关于地层岩性的内容联系起来,让学生能够完整、系统地掌握地层岩性在工程地质条件中的作用和意义至关重要。在教学过程中,采用典型的工程实例教学,列举不同的岩石类型的工程,对比分析不同岩石的结构和构造、岩石的地质年代和岩层产状和接触关系来讲述不同的地层岩性对工程建设可能造成的影响,以及不同地层岩性的有利和不利的工程地质条件。

(四)水文地质条件教学

水文地质条件包括地表水和地下水的地质条件和类型。地表水包括河流和坡面水流的地质作用,而在坡面水流的地质作用中,结合第四纪沉积物分布、形成和堆积特征,比较分析残积物、坡积物、洪积物和河流冲积物的形成条件、堆积位置、颗粒形态特征。让学生形成对坡面水流地质作用沉积物的直观印象,并结合周围环境中的沉积物分布特征以及典型的图片资料使学生能深切理解各种地表水地质作用对工程建设的影响和作用。在此部分内容的教学中,通过在课堂展示典型旅游景区的溶洞、水井的照片,提出这类地下水的来源、分布和变化特征,使学生能够从身边常见的现象来归纳和演绎地下水的基本特征、分布位置和变化规律。

(五)不良地质作用教学

不良地质作用包括风化作用、岩溶作用、斜坡与边坡地质作用、地面塌陷和地面沉降。采用实例讲述法(风化和岩溶)、比较分析法进行讲述。岩石风化程度愈深的地区,工程建筑物的地基承载力愈低,岩石的边坡愈不稳定。岩溶作用的岩体中有许多裂隙、管道和溶洞,在进行水库、大坝、隧道、基坑等工程活动时,如存在承压水并有富水优势断裂作为通道,则可能会遇到地下突水而导致基坑、隧道等工程的排水困难甚至淹没,也可能因岩溶渗漏而造成水库无法蓄水。在斜坡和边坡作用是则需要明确斜坡和边坡的概念、形成机制的差异以及工程防护措施。比较分析地面塌陷和地面沉降产生的机制、类型以及动力条件、治理措施。

二、工程地质问题的教学分析

(一)地基稳定性问题

在工业建筑和民用建筑中地基的强度和变形问题的讲述中,结合近年来在工程建设中出现的住宅楼“楼歪歪”事件以及其他典型的工程事故,分析产生这类事故的原因和工程地质条件。在不良地质作用的地基稳定问题中,结合分析由于地下水的作用导致2009年的上海楼盘倒塌事件。近年来,我国的高铁建设取得高速发展,而高铁建设中对路基稳定性提出更高的要求,通过举例分析在我国不同的地质条件下,对高铁路基稳定的分析和建设措施,增强学生对此部分内容的深刻印象,激发学生的学习积极性。

(二)斜坡稳定性问题

斜坡稳定性是山区工程建设需要面临的工程地质问题,通过我国的地形地貌分布图,展示给学生我国的山区面积占国土面积的2/3,让学生了解斜坡稳定性问题在我国工程建设中的突出地位。通过典型的汶川地震诱发的斜坡灾害,如北川王家岩滑坡、青川东河口滑坡、汶川的牛圈沟滑坡碎屑流等灾害的资料,学生能直观地感受斜坡稳定性问题对山区工业和民用建筑的重要性。通过斜坡地质灾害对公路、铁路毁坏的资料和图件,以及工程建设中的边坡防护等措施,学生可以理解和体会斜坡稳定性对山区交通基础设施建设的重要作用。

(三)洞室稳定性问题

地下工程建设是人类获取更大的生存和活动空间的重要方法,随着大量地下工程的建设和特殊工程地质条件的出现,洞室的稳定问题成为许多重大工程建设中的难点和控制性工程。以目前我国城市地铁建设和长大隧道建设中围岩塌方、地下涌水、地面塌陷等工程事故,让学生了解在工程建设规划和选址时,对不良的工程地质条件进行分析、评价的重要性。并结合典型洞室建设过程中的防护措施和方法,通过讨论和课堂交流,使学生明确这些措施和方法对洞室稳定性的作用。

(四)区域稳定性问题

区域稳定性的概念是学生在开始接触时不容易理解和掌握的工程地质问题。在课堂的教学中,结合2011年日本东海岸的大地震,导致距离地震震中一百多千米远的福岛核电站发生事故,导致核泄漏;地震、震陷、液化和活断层对大型水电工程、地下工程以及建筑密集的城市地区可能导致的灾害,使学生了解和认识区域稳定性对工程建设的主要作用和采取的工程措施。

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Discussion on the educational reformations of the crystal optics course for the major of geological engineering

TU Wei

(School of Enviroment and Resource, Southwest University of Science and Technology,Mianyang Sichuan 621010,China)

【Abstract】Crystal optics is a very important basic course for the major of geological engineering. The educational quality of this course will influence that of many following courses which are of great importance. This course is strongly theoretical and also strongly practical. Based on the characteristics of the course and some problems the author encountered in the educational process, the directions of the educational reformations of the course have been discussed in this paper, including the aspects of educational contents, educational methods and the contents and modes of the tests. I hope this paper can provide reference for colleagues to improve their educational quality of the course.

【Key words】Geological engineering; Crystal optics; Educational reformations

0 引言

对于地质工程专业的学生来说,正确地识别矿物是非常重要的技能,是他们以后能够胜任多种工作的基础。在识别矿物时,可以用肉眼或借助放大镜观察手标本,也可以用偏光显微镜观察薄片,还可以借助电子探针等高端仪器设备进行分析测试。然而,肉眼和放大镜的分辨能力毕竟有限,高端仪器设备的使用成本很高;而偏光显微镜具有很高的分辨能力,同时还具有非常低廉的使用成本,因此,对于地质工作者来说,它是非常重要的基本工具之一。《晶体光学》这门课程的主要目的就是教会学生使用偏光显微镜识别矿物。

1 课程主要内容及特点

1.1 主要内容

《晶体光学》课程的主要内容可以分为晶体光学基础、偏光显微镜、单偏光镜下的晶体光学性质、正交偏光镜下的晶体光学性质、锥光镜下的晶体光学性质、透明矿物的系统鉴定六个部分[1]。在西南科技大学,《晶体光学》课程共32个学时,其中讲课16学时,实验16学时;讲课的16学时中,晶体光学基础占4个学时,透明矿物系统鉴定占4个学时,其余的四个部分每个占2个学时。

1.2 课程特点

1.2.1 理论性

《晶体光学》课程涉及到光学和晶体学中的很多概念或原理,例如光的波动性、光的偏振、光的双折射、晶体的对称性等,理论性很强[1]。学习这门课程,要求学生有较好的物理和数学基础。该课程空间性、抽象性强,例如,光率体本身是不存在的,它是为了研究方便而抽象出来的立体几何图形;因此,学习这门课程,要求学生充分发挥抽象思维能力和空间想象能力[2]。

1.2.2 实践性

《晶体光学》课程涉及到偏光显微镜的使用以及透明矿物的系统鉴定等内容,实践性很强[1]。学习这门课程,要求学生有较强的动手能力、学以致用的能力和理论联系实践的能力。

1.2.3 基础性

在西南科技大学,《晶体光学》作为地质工程专业的必修课程和专业核心课程,在大一下学期就为学生开设,原因是《晶体光学》课程是《岩石学》、《矿床学》、《构造地质学》等多门重要课程的基础。如果学生没学好《晶体光学》,那么学习后续课程时可能会遇到很大的困难。所以,《晶体光学》这门课程应该受到高度重视,要确保很高的教?W质量。

2 课程教学目前存在的问题

2.1 现有教材的内容安排不够合理

现有的一些《晶体光学》教材晶体光学基础部分内容过少,很多内容没有详细阐述或者没有阐述,例如,光波法线和光线之间的关系、电振动矢量与电位移振动矢量之间的关系等[1,3-6]。这给一些学生的学习带来了困扰。另外,现有的一些《晶体光学》教材对于薄片的制作过程没有介绍或者介绍得不够详细[1,3-5]。这样的安排也是不合理的,因为虽然一些单位有专门的磨片人员,但是很多情况下需要地质工作者自己动手磨片,所以笔者认为应该让地质工程专业的学生都掌握磨片技术,而不是仅仅简单地了解。

2.2 大多数学生对基础知识不能很好地理解和掌握

由于晶体光学基础部分的课时数较少,很多内容无法深入讲解,而且有些内容在所选用的教材上也没有阐述或者没有详细阐述[1]。这使得大多数学生仅仅学到了晶体光学基础知识的一部分,不能完全地理解和掌握,达不到融会贯通的效果。对基础知识的一知半解会影响他们对后续内容的学习,使得一部分学生对后续章节涉及到的基本原理理解和掌握得也不好,甚至使一些学生对该课程失去兴趣。

2.3 学生的实践能力有待提高

由于大多数学生对基础知识理解和掌握得不好,一部分学生对后续章节的基本原理理解和掌握得也不好,而在实验课上又过于强调操作规程,很多学生只是暂时记住了操作程序,并没有真正理解这样操作的原因。过一段时间之后或者换用另一种型号的偏光显微镜,可能会有相当数量的学生不知道该如何操作了。

另外,关于仪器的操作,一些学生有自己的想法,他们的想法和实验操作规程可能有差别。然而,由于担心他们损坏仪器,在以前的教学过程中一般不鼓励学生随意操作仪器。这不利于学生动手能力和独立思考能力的培养。

2.4 课程考核内容和方式不够合理

在西南科技大学,地质工程专业《晶体光学》课程的考核主要分为平时测验、期末考试和实验报告三个部分,比重分别为20%、50%和30%,采用结构评分的形式给出课程的最终成绩。这种评分形式还是比较合理的。

但是还存在以下一些问题。首先,平时测验和期末考试试题中基础知识所占比重太低,不能够引起学生对基础知识的重视,同样不利于学生对基础知识的理解和掌握。其次,平时测验和期末考试中名词解释题、简答题和问答题所占比重太高,学生通过考前的死记硬背也能得很高的分数,然而学生并不一定真正理解和掌握这些内容。再者,实验报告并不能真实地反映学生的实践能力,因为实验课不像考试那样有严格的监考,因此很可能会存在抄袭现象,甚至有些学生没有进行操作也能够把实验报告写得很好。

3 课程教学改革

3.1 教学内容改革

笔者认为,对于《晶体光学》这门理论性强的基础课来说,需要加强基础知识的教学。首先,教材中基础知识部分的内容需要增加,一些重要的概念或原理需要详细阐述。另外,基础知识部分的教学课时数需要增加,笔者认为6-8个学时是比较合适的,在课堂上同样也要把重要的概念和原理讲解清楚。

3.2 教学方法改革

理论课方面,对于极其重要的晶体光学基础知识,在课堂上除了讲授理论之外,还应该讲解一些实例或者习题,这有助于学生对这些基础知识的理解和掌握。另外,鉴于《晶体光学》课程空间性、抽象性强,在教学过程中要注意使用相关的教学模具和计算机软件,以便学生更容易地理解和掌握一些内容[2]。例如,在讲解光率体时,可以把光率?w模型带到课堂上,或者使用3D软件绘制出光率体,在课堂上向学生展示。

实验课方面,笔者认为不要太过强调操作规程,而应该鼓励学生按照他们自己的想法操作仪器,调动他们的积极性和主动性,激发他们的学习兴趣,培养他们的动手能力和独立分析问题、解决问题的能力。另外,还要尽可能地使用一些现代化的教学手段,例如,使用显微数码互动实验系统可以提高实验教学质量[7]。

答疑是非常重要的教学环节,除了课堂上的答疑之外,还应该设法拓宽课下的答疑渠道。笔者认为,在“互联网+”的时代背景下,教师应该充分利用手机上的通信软件,和学生保持密切的沟通,在学生遇到困难时及时给予帮助。

3.3 考核内容及方式改革

在平时测验和期末考试中,应加强基础知识方面的考核,增加这方面试题的分值比重;另外,减少名词解释题、简答题和问答题所占的比重,而多出一些能够真实反映学生理解和掌握情况的题型。另外,实验报告所占的分值比重应该减少,而应该增加实验考试,而且实验考试的分值比重应该较大,并且在实验考试中应该重点关注学生是否能够独立地使用偏光显微镜识别矿物。

篇8

参考文献:

[1]原方,吴洁.研究生弹性力学教学方法及问题探讨[J].力学与实践,2005,27(2):82-84.

[2]黄新武,吕建国.提高“弹性力学”课程教学质量的探索与思考[J].中国地质教育,2008,(2):92-95.

[3]吕建国,王贵和.地质工程专业研究生力学课程的改革与实践[J].高等理论教育,2003,(专辑):129-131.

[4]郝刚立,王维早,张书建.弹性力学教学改革研究[J].山西建筑,2010,36(25):204-205.

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        无

        (1)装配式防屈曲支撑设计理论的研究进展 郭彦林 张博浩 王小安 姜子钦

        (13)随机地震动的概率密度演化 李杰 宋萌

        (19)聚烯烃粗合成纤维混凝土抗弯韧性试验 邓宗才 师亚军 曹炜

        (25)预应力cfrp布加固低强度混凝土方柱的力学性能 程东辉 于雁南 叶旭

        (32)引气及搅拌作用对混凝土性能的影响 赵利军 翁军良 冯忠绪

        (38)基于等效拉杆模型的薄钢板剪力墙结构滞回性能分析 孙国华 顾强 何若全 方有珍

        (49)重复荷载下高速铁路32m箱梁模型受力全过程试验 葛继平 王志强 张旭 彭大文

        (55)火灾受损混凝土再碱化修复过程中的导电原理分析 熊焱 屈文俊 张翔

        (60)澧水河大桥施工猫道的非线性静风响应分析 李宇 刘博 李加武 白桦

        (66)支撑钢框架中关键柱破坏后结构抗倒塌性能分析 高山 魏民 徐嫚

        (74)基于岩体等级和隧道跨度耦合影响的卸荷拱研究 李大鹏 崔传安 甄树新 董鑫 姜万春

        (83)现代木结构桥梁及其结构形式 刘永健 傅梅珍 刘士林 葛胜锦 刘玉娟 李娜

        (92)鄂尔多斯东胜体育场活动屋盖驱动与控制系统设计 范重 胡纯炀 程书华 顾昉 王义华 杨苏 栾海强

        (104)施威德勒型单层球面网壳的固有振动特性及非线性屈曲研究 王永亮 王国诚 马丽 郝耐

        (109)长安大学教育部科技查新工作站(g01)简介 无

        (110)基于截面优化的张弦桁架形状参数分析 刘树堂 侯贯泽

        (116)世茂深坑酒店钢结构设计 哈敏强 陆道渊 陆益鸣 任涛 季俊 黄良

        (122)地下工程静电除氡原理与试验 耿世彬 亓伟 欧阳特辉 刘秋林 肖畅

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关键词:地质工程;地球物理勘探;教学;改革

从20世纪50年代我国地球物理教育起步至今,几十年来,我国的地球物理勘探教育取得了巨大的进展。然而,在目前的地质工程专业中,应用地球物理仅被作为一类技术方法而不是作为一个有着系统理论体系的学科来看待,这就极大地限制了应用地球物理学科专业的建设和发展,也使得地球物理勘探课(以下简称“物探课”)教学产生一定的问题。首先,地质工程专业下的物探课程包含重、磁、电、震、放射性等众多内容,涉及面广,但课时设置相对较少,使得课程没有重点和针对性,缺乏深度。其次,地质工程专业物探课程的实验课课时仅为4个学时,实践环节的缺失造成学生实际应用能力不强。最后,物探课的教学方法和教学手段单一,难以激发学生的兴趣。以上这些问题严重影响了物探课教学的效果,必须对其进行改革。

一、重新定位,突出特色教育

1.重新定位教学目标,确立培养“一专多能”的人才培养模式

地质工程专业学生就业面比较广,涵盖了铁路、公路、港口、水利、水电等系统。因此,在教学指导思想上,要确立以工科为主、理工结合的施教思想。地球物理学涉及大量的数学物理方程,比较抽象,逻辑性也强。但是,地质工程专业的学生很多并不具备地球物理专业的数理基础,因此,在教学内容上应重视培养学生的应用能力,而避免把重点放在烦琐的公式推导上。在课程内容的选取上,应当体现地质工程专业物探学的“一专多能”,做到“突出重点,兼顾全面”。“一专”和“重点”是指物探课教学应突出地质工程专业的特点,“多能”和“全面”是指兼顾其他领域的工程物探,并了解资源和矿产方面的物探知识。

2.优化教学内容,突出工程物探特色

尽管工程物探与常规物探的基本理论相近,但二者的工作方法和要求却有所不同。一般情况下,工程物探要求的精度和分辨率更高,由于工程地质任务和工作条件的特殊性,工程物探的方法选择又有特殊的要求,通常是几种物探手段综合应用。因此,在物探课教学中要将工程物探和常规物探的教学区分开来,教学中应充分利用学生掌握的物探知识,突出工程物探特色。

3.兼顾行业,突出特色教育

由于开设地质工程专业物探课的高校主要服务的行业不同,因此,高校应根据自身的实际情况,考虑行业的实际需要,突出物探课的特色教育。以笔者所在的华北水利水电学院为例,学校具有水利水电行业特色,同时考虑到工程物探课只是华北水利水电学院地质工程专业的一门专业选修课,总学时少,课程涉及内容较多,因此应突出重点,主要讲授水利水电工程常用的物探方法,包括浅层反射地震勘探技术、高密度电法勘探技术、瞬态面波勘探技术、声波勘探技术、层析成像技术、水声勘探技术、地质雷达技术和桩基无损检测技术等,而对放射性、重力、地温、磁法勘探等基本原理及工程应用只作简要介绍。在物探技术的应用上,华北水利水电学院在教学中增加了水文地质参数测试、质点振动参数测试、岩体质量检测、洞室松动圈探测、防渗墙质量检测、滑坡体探测等内容。由于目前工程物探的教材大部分只涉及一些普适性的理论与方法,针对性不强,不太适合华北水利水电学院地质工程专业学生的学习,因此在课程讲授中,笔者大量吸收物探方面的新理论、新成果、新信息,加强对工程物探新方法与装备技术的介绍和讲解,并结合工程实例加以说明。此外,为拓宽学生的知识面,笔者还简单介绍了物探在资源矿产勘查、交通、海洋、国防安全等方面的应用以及当代物探的新技术、新方法。在课堂教学中引入国内外水利水电物探专家的最新科研成果充实教学内容,既拓宽了学生的知识面,又增强了知识的适用性,效果非常好。

二、优化教学手段,增加课程的直观性和可理解性

1.借助多媒体,实施案例教学

教学方法和手段改革是教学改革的重要方面,是培养学生创新精神、实践能力和学习能力的有效举措,是提高教学质量、提升办学水平的“催化剂”。工程物探教学中有很多感性认识的内容,应多借助多媒体进行教学。例如:讲述地震勘探的野外观测系统时,涉及炮间距、道间距、排列长度、偏移距、覆盖次数等概念,讲起来很空洞,学生不容易理解,这时候就可以借助录像或动画进行讲解,学生非常喜爱。再如,在讲授基桩高应变检测的时候,播放一段高应变实测过程的录像,学生印象很深,很容易就记住了教学内容。

2.举办专题讲座,深化专业学习

工程物探课教学应增进学术交流,努力做到“走出去”与“请进来”相结合。以华北水利水电学院为例,借助成为河南省政府与水利部共建地方高校的契机,华北水利水电学院把任课教师送到工程单位学习,在生产一线经受锻炼。学院还邀请国内外知名学者、专家来校讲学、作学术报告,教师和学生从中受益匪浅。此外,学院还经常举办物探仪器展销活动,开阔学生的视野;工程物探专业研究生的论文选题报告和毕业论文答辩也对本科生开放,鼓励本科生参加并讨论,增强专业吸引力,深化专业学习。

三、加强实践教学,增强学生动手能力

提高学生解决实际问题的能力,加强实践环节教学,要立足于实验室建设和实践基地建设两个方面。

1.加强实验室建设

为了解决学生多、野外实习机会少的矛盾,保证教学效果,实现教学目标,就要把加强教学试验环节作为课程改革的工作重点,在现有的学时中增加实验教学的学时。例如:华北水利水电学院投入巨资建设了217平方米的工程物探实验室,购置了一批工程物探和工程检测仪器,配备有低频组合、100Mhz和900Mhz天线类型的美国SIR3000地质雷达1套,60道高密度电法仪、48道浅层地震仪各1套,DDC-6电子自动补偿仪10台,α射线快速测量仪1套,中国科学院武汉岩土所生产的RSM-24FD桩基动测仪、静力载荷仪、智能声波探测仪各1套,具备了进行声波检测、地震勘探、电法勘探和雷达探测等新技术实验的能力。学院的物探实验课内容包括声波波速测试、声波跨孔测试、场地高分辨率地震勘探实验、场地地质雷达探测实验和高密度电法勘探实验等内容。先进实验室的建成,极大地丰富了教学内容,开阔了学生的眼界,使学生有机会操作各种工程检测仪器,增强了实践能力,避免了“眼高手低”现象的产生。

2.建设校外教学实践基地

通过实验室中各种实验的锻炼,学生提高了动手能力。但是,纯粹的实验室教学是无法培养出杰出的地质工程人才的。因为实际的工程环境是千差万别的,没到过工地去体验,学生还只是仪器操作员而已。野外实习能够提升学生处理工程实际问题的能力,然而野外实习需要很大的成本,而且学生的安全也是学校最为担心的一个问题。建设固定的校外教学实践基地能够较好地解决野外实习学生的安全问题,而且成本也较低。如为加深学生对管网探测技术的了解,在实践基地埋设不同材质、不同管径、不同深度的管道,采用管网探测仪探测研究。另外,利用学院新校区建设桩基工程,组织学生进行现场观摩、实际操作,然后进行交流讨论,大大提高了学生的实践能力。校外教学实践基地建设要坚持“产、学、研”相结合的原则,以学校与社会结合为前提,以充分利用社会资源为基础,以提高教学质量为首要目的,以有效措施为保障,努力做到既有利于加强实践教学,培养学生的创新精神和实践能力,又有利于教学科研活动和实践教学体系的建设和完善。

参考文献:

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[2]王大顺.教育心理学[M].兰州:兰州大学出版社,2006.

[3]王君恒,范振林.地球物理学课程学习动机激发策略实践[J].中国地质教育,2009,(3).