地质学专业论文范文

时间:2023-04-06 20:23:17

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地质学专业论文

篇1

随着我国新的地质黄金时代的到来,地质类专业得到了快速发展,同时也使得一些问题变得更加突出。例如,(1)工科教育理科化。具体体现为简单套用理科教育方法、实验,实践教学环节薄弱,毕业论文数量远超毕业设计等问题,主要存在于两类高校,一是地质类传统强校,它们原本走的就是研究型大学的发展道路,且受“重理轻工”思维影响,故出现工科教育理科化的问题也不难理解;二是部分新办院校,其地质类专业因缺少办学基础和办学经费,实验教学条件(尤其是仪器设备、岩石和矿石标本等)较匮乏,从而影响了学生实践动手能力的培养。(2)人才培养模式单一、创新人才培养水平不高。究其根本原因还是高校缺乏办学自、国际化办学进程较缓,加上评价体系混乱且名目繁多,各个高校疲于应付,重申报、轻建设,千校一面,反而丢失了地质类高校/专业多年来形成的传统优势和特色,忽略了人才培养目标、途径和模式的多元化。(3)师资整体水平尚待提高。具体体现在师生人数比小于教育部规定的1∶18、部分专业教师缺乏工程背景、不同地区不同高校之间教师水平差距较大、学术大师及教学名师数量较少等问题,这主要是受前些年全国范围内高校盲目扩招和学术界浮躁之风的影响。

二、几点思考

1.回归工科教育,加强地质基本功和实践动手能力培养地质类专业首先应回归工科教育,即应该从学校、院系和教师多个层面认真思考地质类专业的定位、特色与学生就业出口等问题,是要消除“重理轻工”思维的影响,做到地质理工科均衡发展,而不是要否定地质基础理论的重要作用;应该强化工程素养和工程训练,加强学生地质基本功和实验/实践能力培养,增加综合型和创新型实验项目,建设高水平产学研基地和野外实习基地,重视相关国家标准、行业规范教育,实施地质工程或找矿勘查案例教学,注重学生创新能力和团队协作精神培养,逐年提高工科学生毕业设计的比例。值得一提的是,当前一些高校简单地运用软件,看似可以抑制学术抄袭现象,但实际上软件并不能准确判断不同的文字表达形式是否构成对别人学术观点的抄袭。对于毕业设计而言,存在着更多的尴尬,所引用的规范和标准以及成熟技术无疑多为“重复”,而设计所得出关键成果(如公式、数据等)又不在范围之列。

2.开展专业认证,推进国际化办学进程2013年6月19日,在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上中国正式加入《华盛顿协议》,成为其预备成员。《华盛顿协议》是工程教育本科学历的国际互认协议,始于1989年,在国际上具有很大影响力,目前拥有美国、俄罗斯、日本、英国等15个正式成员和6个预备成员。2013年下半年,中国地质大学(武汉)资源勘查工程专业作为地质类专业认证工作的试点,标志着我国地质工程教育在积极参与国际交流和实现国际互认方面迈出了重要的一步。2014年中国石油大学(北京)资源勘查专业、吉林大学勘查技术与工程专业和成都理工大学地质工程专业又相继进行了认证工作。2015年地质类专业认证将全面展开,届时更多高校的地质工程、勘查技术与工程、资源勘查工程、地下水科学与工程等专业将参加认证。推进地质教育的国际化进程、实行国际评价是发展的必然趋势。中国地质大学(武汉)一项好的做法是发起成立了“地球科学国际大学联盟”,其成员包括美国斯坦福大学、劳伦斯•伯克利国家实验室、法国巴黎第六大学、澳大利亚麦考瑞大学、加拿大滑铁卢大学、俄罗斯莫斯科大学等10余所世界地学一流大学(学院),通过建立联盟高校之间联动协商机制,开展包括地球科学教育发展国际论坛、科技项目合作与共享、本科生交换培养、研究生联合培养、教师和科研人员互派访学交流等方面的深化合作,促进世界地球科学教育和科学研究的协同发展。目前,国家大力推进的“一带一路”(即“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”,简称OBOR)建设也为地质工科的国际化办学带来新的机遇。矿产资源和能源的开发利用、大型基建项目工程地质勘察、地质灾害防治与地质环境保护等在“一带一路”建设中占有重要地位,因此,对具有国际视野、能参与多元文化背景下合作与竞争的地质工科人才的培养提出了新的要求。

3.保持学校和专业特色,培养创新型人才构建多元化教育模式、培养创新型人才,首先应进一步调整高校治理结构,增强高校自主办学权,坚持学校和专业特色及办学多样性原则。其次,应因材施教,建立分类培养机制,通识教育与专业教育并重、拔尖生培养与普通生培养相互补充,多元化人才培养建议在《地质类专业本科教学质量国家标准》中也有明确体现。再者,应深化教学方法改革,采取多元化的教学手段,包括教学方式的多样化(课堂教学与课外学习相结合,提倡个性化培养与学生自主学习)、考试方式的多样化(改变单一的结果考查,提倡过程考查、创新意识和能力考查)、野外实习基地和优质教学资源的整合与共享、网络教学资源的共享与利用(含视频公开课、MOOC、精品课程、实验教学示范中心网站等)。创新型人才的培养还应坚持“一制三化”(即导师制,小班化、个性化、国际化),大力推进大学生创新创业训练计划,鼓励本科生在学好专业基础知识的前提下,尽早介入导师的科研项目,积极参与学术研讨和交流。郑州大学实行的创新学分值得推广,即每位学生毕业时必须获得4个创新学分,这些学分来源于参与科研立项、、申请专利、参加学科竞赛、听学术报告等,并通过一套计算规则折合为学分。

4.促进行业企业深度参与人才培养,构建社会评价体系建立地质卓越工程师培养联盟、地质科教联盟,做实产学研基地和工程实践教育中心等,探索协同创新和育人机制,促进行业企业深度参与人才培养工作。结合本科教学质量国家标准落实、专业认证工作和卓越工程师教育培养计划要求,定期邀请行业企业专家参与人才培养方案的制订和修订,聘请行业企业专家担任校外导师共同承担本科生实践教学和毕业设计(论文)指导任务,联合用人单位业务主管和人力资源部门长期跟踪调查人才需求情况和毕业生成长情况,并建立持续改进机制,不断提高专业人才培养质量。吉林大学关于“卓越工程师教育培养计划”的一条成功经验就是将以往到企业去实习改为到企业去学习,即将一些实践性较强的课程学习和综合设计连同生产实习都放在企业或产学研基地中进行,这样既满足卓越工程师教育培养计划的要求,又保证了教学任务的高质量完成。中央提出的“办人民满意的教育”就是将教育质量的监测和评估权交给社会。随着教育部转化政府职能的工作推进,构建以行业企业为主体、多方参与的高校教育质量社会评价体系势在必行。必须打破管理僵化、评价名目繁多及高校办学自小和疲于应付的现状,以中国地质学会组织的地质类专业认证为龙头,取代原有的本科教学质量评估等活动。

5.建设校园人文环境,提高教师队伍整体水平搞好地质类专业教学同样离不开优良的校园人文环境和高水平的师资队伍。人文环境对于地质工科人才的品格修养树造尤为重要,地质类专业属于艰苦专业,从业者常年与深山荒漠打交道,奉献精神、事业心、乐观豁达的性格和强健的体格是必备的素质。然而,“地、矿、油”等行业性院校的人文氛围相对较弱,亟须加强建设。2013年大学生原创话剧《大地之光》的公演就再次说明了行业性院校需要人文环境、也能建设好人文环境。该剧再现了著名地质学家李四光先生热爱祖国、敢于担当和严谨治学的一生,在武汉、北京等地巡回演出并获得了巨大成功。

篇2

课题名称开题报告(宋体,三号,加粗)

简要描述课题概况,主要描述课题要完成的目标。(宋体,小四,150字以内)

一、课题研究背景(宋体,四号,加粗)

(一)工程概况(宋体,小四号)

主要描述工程的具体名称,位置建设单位,规模,技术经济参数等。(宋体,小四,300字左右)

(二)课题研究的意义(宋体,小四号)

主要描述课题研究对工程有何用途,及对本人的知识和技能的获得有何意义。(宋体,小四,200字左右)

二、课题研究内容(宋体,四号,加粗)

(一)研究的主要内容(宋体,小四号)

主要描述课题研究哪些内容,或进行哪些项目的设计或计算。(宋体,小四,300字左右)

(二)课题的研究目标(宋体,小四号)

本项目的研究目标是:(描述具体目标)(宋体,小四,100字左右)

(三)预期成果形式(宋体,小四号)

施工组织设计文本、计算书、设计说明、或图纸等,结合课题自选。

三、研究步骤及使用的关键技术(宋体,四号,加粗)

(一)研究步骤

研究步骤如下:

200×年×月-200×年×月,具体任务1

200×年×月-200×年×月,具体任务2

200×年×月-200×年×月,具体任务3

(二)关键技术

描述完成课题使用的关键技术。(宋体,小四,100字左右)

四、课题研究价值(宋体,四号,加粗)

(一)创新点

描述课题的创新点。(宋体,小四,60字左右)

(二)应用价值

描述课题的应用价值。(宋体,小四,100字左右)

五、研究条件(宋体,四号,加粗)

描述课题的具体研究条件,如基础资料情况,已经掌握了课题研究需要的知识或技能,指导老师的情况等。(宋体,小四,200字左右)

六、参考文献(宋体,四号,加粗)

1、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版

2、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版

3、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版

4、《××××》,作者名称,××出版社,***年第*版

5、《××××》,作者名称,杂志名称,***年第*期

大学论文开题报告格式范例:

题目:煤矿防治水管理及预防措施

一、本课题的研究目的和意义

1、选题目的:

煤矿水害是威胁煤矿安全生产的五大灾害之一,其危害程度仅次于瓦斯,矿井水害问题历来是制约煤炭资源开发和影响煤炭企业安全的重要因素,一旦发生水害,不但会给生产单位造成巨大的经济损失,也给职工生命安全造成极大的威胁。随着泉上煤矿矿井开采范围的延伸、生产能力的提高及开采深度的增加,其开采地质条件及水文地质条件将变得更为复杂,涌水量进一步增大,水害问题也更为突出,故需要对其地质条件、水文地质条件、防治水措施等重新进行分析研究。同时,通过对理论知识与实际的结合运用提高自己分析问题和解决问题的能力,为以后的学习和工作奠定基础;

2、选题意义:

本论文着眼于矿井持续快速发展与安全生产的现状要求,运用水文地质学、、矿井地质学、构造地质学、岩石学等课程的理论和方法,从充水水源、充水通道,矿井涌水量及其变化、水化学特征等方面对煤层底板灰岩承压水突水危险性进行分析研究。其研究成果,不仅可查明煤层底板水患影响程度,并对矿井制定切实可行的防治水措施,确保安全生产、提升矿井经济与社会效益均具有一定的参考价值。

二、本课题的主要研究内容(提纲)

(1)研究矿井主要地层、地质构造及其构造演化规律,查明影响矿井生产的各种水害地质因素。

(2)只有建立和形成规范的防治水技术管理秩序,才能有效地开展一系列防治水工作。

三、文献综述(国内外研究情况及其发展)

矿井突水严重威胁着矿井生产及工人安全,为此国内外专家对影响矿井突水因素和突水机理作了深入研究。这些研究总的来说,可归纳为两类,

一:以水压为主要因素,主要考虑承压含水层地下水力对隔水层的作用,如斯烈萨列夫理论、突水系数等;

二:以矿压为主要因素,试图通过研究顶底板隔水层和采动作用下的变形、破坏等特征来认识突水规律。

近年来,对于矿井突水通道,专家、学者从损伤力学、断裂力学、矿山压力学、岩体力学及构造地质学等方面做了大量工作,研究结果表明危害最大和难以准确把握的是断裂构造突水通道;对于突水机理,从“下三带”理论、矿压、大中型断层、小断层等方面做了大量工作,得出突水以承压水通过断裂构造进入矿井为主;对于突水预测,专家建立了遗传神经网络模型、GIS模型、尖点突变模型等煤矿突水预测模型但由于不同地区、不同矿区构造、水文地质条件的复杂性和多变性,迄今为止还没有一种放之四海而皆准的研究方法能对矿井突水进行有效的预测和防治。

四、拟解决的关键问题

本课题主要在充分整理研究泉上煤矿区域资料的基础上,采用地质与水文地质调查、水质分析等当今水文地质研究中行之有效的技术手段,对泉上煤矿的水文地质条件及其影响分析进行综合分析和评价,并根据分析的成果和结论提出相应的防治水措施。

五、研究思路和方法

结合历史水文资料,对水文变化、防治水措施存在的不足进行全面总结、根据历史水文资料和实际情况进行对比,进一步优化泉上煤矿防治水措施方案通过专业技术刊物及相关网站查阅相关资料和书籍依据国家现行的有关规范,包括:《煤、泥炭地质规范》、《煤矿安全规程》、《煤矿井地质工作手册》、《矿区水文地质工程地质勘探规范》等,确立相应的标准

六、本课题的进度安排

1、第1~4周现场实习调查阶段(泉上煤矿实习)

2、第5周确定毕业论文题目及提纲

3、第6周进行相关资料查阅与检索

4、第7~8周完成毕业论文开题报告

5、第9~12周完成毕业论文初稿撰写

6、第13~14周交付指导教师审查,修改完善毕业论文

七、参考文献

1、柴登榜等。矿井地质工作手册[M].北京:煤炭工业出版社,1986.

2、郭颖、李智陵等。构造地质学简明教程。中国地质大学出版社,1995.8

3、孙超主编。构造地质学[M].北京:地质出版社,1993.

4、徐星宽。矿井突水机理、水害成因与防治[J],山东科技大学学报,2003.22

5、章至洁等。水文地质学基础[M]:中国矿业大学出版社1995.9

6、国家安全生产监督管理总局。煤矿防治水规定[S].2009.

篇3

中图分类号:F407文献标识码: A 文章编号:

引言:水工环地质学科与岩土工程两个专业学科的理论体系核心是通过原始的分散型、局部性水文地质、工程地质理论成果革新,然后随着生产力与科学技术的发展,形成了普遍性,全局性,集中型科技创新与发展,并得到了高度综合与集成而形成的当代水工环地质与岩土工程学科。

一、水工环地质的概述

水工环地质调查和研究与人类的生存有着密切的关系,特别是在全球环境变化和被社会经济环境可持续发展的推崇的大背景之下,各国都将其引入更广阔的空间。伴随着不断变化和发展的全球经济、资源、环境,各国对地质调查工作的方向和部署都进行了调整,相对的,发生巨大变化的还有水工环地质调查研究的内容。水文地质、工程地质、环境地质的界限在传统意义上被打破,现在发展的趋势就是对水工环一体化的研究,它的服务领域越来越广泛,信息量大、功能多样的态势不断出现,环境地质学日益突显其重要性。

二、水工环问题的防治对策

深入了解,因地制宜提出具有针对性的防治对策。以下分别从水文地质、工程地质、环境地质三个方面阐述具体的防治对策:

(一)水文地质问题的防治对策

随着人口的快速增长以及工业活动的日趋频繁,使用水量不断上升的同时也在不断遭受污染,水质恶化破坏地下水的平衡,从而引发一系列水文地质问题,所以必须做好防治工作。根据《中华人民共和国地质矿产行业标准一地下水动态监测规程》地下水可开采量的计算精度应该达ND级以上的储量要求,并且论证开发利用的条件以及开采后对地质环境的影响预测,在开发利用是还要进行科学合理的规划,在开采的过程中时刻了解地下水含量变化以及空间变化规律,并且坚持可持续发展的原则,防止过度开采底下水,造成水位下降导致含水层变千形成降落漏斗,对于已经形成降落漏斗的区域应该及时采取人工回灌等补救措施。对于水质污染问题必须要对地下水的污染状况进行实时监控,查明主要污染源并且了解地下水的补给、径流、排泄条件与运动规律,掌握地下水动态变化规律,对水质污染进行有效控制。

(二)工程地质问题的防治策略

工程地质问题具有隐蔽性强,危害性大等特点例如泥石流、地震、滑坡、岩溶以及崩塌等,这些都会对工程的安全和使用起到不同程度的影响,所以防治工作的关键就是要事先做好地质勘探工作。调查工作区域地质构造,特别是活动构造,地震活动等,对区域地壳的稳定性作出客观评价。主要的防治对策要围绕预防为主,防治结合,综合整治的原则,然后再根据不同的工程地质问题采取适宜的防治方法。

(三)环境地质问题的防治策略

近年来环境的不断恶化以及自然灾害的频发,使得环境地质研究越来越受人们的关注。在进行防治时首先需要查明自然地质作用与人类工程经济活动所引起的环境地质问题,进行综合分析评价。初步调查天然建筑材料,旅游景观资源的分布,对开发前景作出正确估价。对适宜于生活和工业固体废物处置场地的地质条件进性客观评价。另外对区域环境质量作出综合评价与趋势预测,对重点防护地区要进行环境地质调查以及脆弱性评价。

三、水文地质理论体系应用与发展

我国水文地质理论体系在20世纪70年代初期就基本形成。核心理论以找水打井应用技术为中心,为工农业、国防现代化建设、国家重点建设项目服务做出了巨大贡献。目前,全国拥有近400个大中城市以开采地下水作为城市供水水源,在城市生活和工业供水中,北方利用地下水占80%至90%,其中,农业用水中地下水平均占38%,尤其在20世纪70年代至80年代我国水文地质核心理论与应用技术得到飞跃性发展,基础理论与应用技术指导全国性地下水资源调查、勘查、监测与保护,取得的成就巨大。目前,我国地下水天然资源量大于1984年评价的8716.84亿立方米/a,占我国水资源总量的31%,这个比例与世界地下水储存量的平均值相近似。

随着科学的发展,水文地质学基础理论与应用技术开创了若干新领域,例如:中国地质大学环境学院与工程学院及湖南省地矿局第二水文地质大队等专家、学者在八五期间对国家重点科技项目“洞庭湖区构造沉降一淤积系统分析”进行攻关,对洞庭湖的演变、构造沉降、泥沙淤积与筑堤围垸三方面作用进行综合研究。利用多学科、多种技术进行深入研究,由此得出湖区年总构造沉降量为1.88亿立方米,大于当年1.61亿立方米的年总泥沙淤积量。研究结果表明洞庭湖并没有缩小,而是扩大了,这一攻关项目的成功,得到中国工程院陈梦熊、谢鉴衡、袁道先等9位专家教授的鉴定认可。对张人权等的研究成果高度评价:“其运用多学科联合开展湖泊演娈系统研究达到国际先进水平,开创了生态环境水文研究的新途径和新领域”洞庭湖生态环境水文研究新途径新领域至今还在延续新内容与新课题,例如2009年湖北省水文地质大队教授级高工陈国金研究题为“江汉一洞庭湖平原区洪灾形成与防治的环境地质研究”在对江汉一洞庭湖平原区地质背景分析的基础上,论述了构造沉降作用,泥砂淤积作用,人类工程作用及管涌崩岸作用之间有密切关系,对洪灾形成的影响和控制,提出了在地质作用条件下正确处理人与自然的关系,调整水沙重新分配的防洪减灾思路与对策。水文地质学理论体系应用与发展为多学科交叉渗透成为主流,20世纪90年代中期开始至今水文地质学的理论发展与相关类学科交叉渗透与融合己得到了全面广泛地应用和发展。2005年由地质出版社出版的林学钰、廖资生、赵勇胜、苏小四编著的《现代水文地质学》刚一书问世,标志水文地质学由传统的理论向现代生态水文地质理论发展标准目标转型。现代水文地质学与现代科学紧密结合,如系统论、信息论、控制论及相应产生的系统科学、环境科学等,对水文地质学的发展产生了一系列重大影响。现代应用数学与水文地质学的结合,特别是数值模拟方法得到普遍应用,模型研究成为水资源研究的主要内容,使水文地质学从定性研究发展到定量研究的新阶段。许多新的分支学科的产生与发展,如岩溶水文地质学、遥感水文地质学、环境水文地质学、医学环境地球化学、污染水文地质学以及数学水文地质学、水资源水文地质学。新技术、新方法都得到普遍应用,推动了水文地质学的发展。

结束语:

水工环地质与岩土工程两个专业学科都是地球地质大学科的支学科,两个支学科的共同持点与目标相互一致,为地球的永生及人类与大自然生命的存在,用自身的科学理论与工程实际相结合去了解自然与改造自然。水工环与岩土学科的理论体系一脉相承,互为一体,谁也离不开谁,同属自然科学。用学科过硬知识与技术解决工程建设中的实际问题,学科的理论体系还得依靠多支学科合作,进一步发展,技术创新,理论创新,水工环与岩土工程技术工作的理论与实践水平都将有新的重要突破。

参考文献:

[1]蒋江丹 论水工环地质勘察中GPS RTK的技术应用[期刊论文]-城市建设理论研究(电子版)2011(26)

篇4

【关键词】普通地质学;教学改革;主要方向

0引言

《普通地质学》课程(该课程还有其他一些名称,例如《地球科学概论》、《物理地质学》、《动力地质学》)是地质类专业的学生最早接触到的专业基础课,是专业启蒙课程[1]。因此,该课程的教学质量和效果很可能会对后续多门专业课程的教学产生很大影响。鉴于此,教师们应该高度重视这门课程,应该确保其有很高的教学质量和很好的教学效果。

1主要内容和特点

1.1主要内容

《普通地质学》课程的主要内容包括地质学的研究对象、地质学的任务、地质学的研究内容、地质作用及其特点和研究方法、矿物、岩浆作用与火成岩、外力地质作用与沉积岩、变质作用与变质岩、地质年代、地震及地球内部构造、构造运动与地质构造、海底扩张与板块构造、风化作用、河流及其地质作用、冰川及其地质作用、地下水及其地质作用、海水的地质作用、湖泊及沼泽的地质作用、风的地质作用、块体运动、行星地质概述、地球的演化、人类社会与地质环境[2]。

1.2特點

《普通地质学》课程介绍了地球的物质组成、内力地质作用、外力地质作用、地球的历史等,内容很多,几乎涉及到了地质学所有的领域,因此,该课程是一门综合性和总括性的课程。通过这门课程,学生可以对地质学的几乎所有领域都有一定的了解。此外,作为地质类专业的入门课程,《普通地质学》可以看作其他专业课的基础,因此,基础性是该课程另一重要特征。再者,地质学是实践性很强的一门学科,《普通地质学》课程涉及到地质学的几乎所有领域,是一门实践性很强的课程。

2教学改革的主要方向

2.1教学内容和学时

《普通地质学》课程几乎涉及到了地质学的所有领域,内容很多,因此,在教学过程中要突出重点,合理安排学时。

该课程是地质类专业的入门课程,课程的重中之重是地质学的概念、研究内容和研究方法,这些内容可以让学生对地质学有一个初步的认识,为后续学习打下基础。因此,虽然这些内容在教材中所占篇幅很少,但应安排足够多的学时[2]。在这些内容当中,尤其重要的是地质学的研究方法,例如“将今论古”、“以古论今、论未来”等,要向学生详细讲述,还要举例说明,尽可能让所有的学生都能很好地理解和掌握,因为这些内容有助于培养学生的地质学思维和基本的地质能力[2-3]。

该课程中的地球的物质组成、内力地质作用、外力地质作用、地球的历史四个方面的内容在后续的专业课程中几乎都会有更详细的介绍,因此,在该课程中只需要对最关键的内容进行详细讲述,其他内容概述一下即可,没必要面面俱到。例如,在讲解地球的历史这方面的内容时,需要详细讲述地质年代的确定方法,即地层层序律、生物层序律、切割律、同位素年龄,而对于地球演化的整个过程,只需要概述一下即可。

对于这门实践性很强的地质入门课程来说,要重视实践教学,确保充足的实践学时数,而且应该是室内和野外实践教学相结合,这样一方面可以让学生对一些概念或原理有直观的认识,另一方面也能激发他们的专业兴趣。

2.2教学目标

《普通地质学》课程的教学目标之一是向学生传授地质学的入门知识,但更重要的目标是培养学生的地质学思维、基本的地质能力以及对地质学的兴趣[2-3]。如上文所述,该课程中的很多内容在后续课程中会有更详细的介绍,但是学生的地质学思维和基本的地质能力却主要是在这门课程中培养的[2-3]。另外,“兴趣是最好的老师”,如果一个学生对地质学感兴趣,那么他专业课的学习效果可能就会非常好,因此,如何培养大学生对地质学的兴趣是在学生刚进入专业课学习时就应该被探索的重要问题,该课程是地质类专业大学生第一门专业基础课,对激发大学生对地质学的兴趣起到了很重要的作用[3]。

2.3教学方法

不管是理论教学还是实践教学,都应该想方设法激发学生的兴趣、调动学生的积极性、让更多的学生参与课堂教学活动,还要采取一些措施让学生更容易地理解一些概念和原理,以改善教学效果。首先,课堂上教师可以经常提问或者组织学生进行讨论。再者,在教学过程中,教师要注意合理使用多媒体,例如,在讲到岩浆作用与火成岩时,可以放一些岩浆活动的照片或者视频,这样可以使学生更容易理解和掌握相关的概念和原理,也有助于学生专业兴趣的激发。此外,教师还要注意合理使用教学模具和计算机软件。例如,在讲到海底扩张和板块构造这部分内容时,教师可以用计算机软件制作一些动画,这样比单纯的讲述更直观,学生也更容易理解和掌握。

在课外,教师可以鼓励学生多读一些地质科普类或者启蒙类的读物,例如莱伊尔的《地质学原理》,还可以鼓励学生多读一些外文的普通地质学方面的著作。这样可以使他们开阔视野,增强对地质学的兴趣。当然,还可以鼓励学生根据自己的兴趣读一些专业性较强的文献。此外,可以让学生根据所读文献撰写读书报告,还可以让部分学生就所读内容进行课堂汇报。另外,教师可以鼓励学生根据《普通地质学》课程中所学知识就他们感兴趣的内容在课外开展地质方面的小型科研活动,并撰写研究报告或者论文,这样的活动有助于培养学生的地质学思维和基本的地质能力[2-3]。

2.4考核

这门课程的考核应该基于学生的平时表现和期末考试成绩,应该适当减少期末考试成绩所占比重,以鼓励学生平时积极参与教学活动。平时成绩的来源可以有多个方面,实践课成绩是很重要的一个方面,另外还可以包括读书报告、课堂汇报、课堂讨论、课外研究等。期末考试试题应能够很好地反映学生对重要概念和原理理解和掌握的情况。

3总结

《普通地质学》课程内容狠多,教學过程中要重点突出,合理安排学时。地质学的概念、研究内容和研究方法是非常重要的内容,应安排足够多的学时。此外,还要确保充足的实践学时数。该课程的教学目标之一是向学生传授地质学的入门知识,但更重要的目标是培养学生的地质学思维、基本的地质能力以及对地质学的兴趣[2-3]。不管是理论教学还是实践教学,都应该想方设法激发学生的兴趣、调动学生的积极性、让更多的学生参与课堂教学活动,还要采取一些措施让学生更容易地理解一些概念和原理,以改善教学效果。在课外,教师可以鼓励学生多读文献,还可以鼓励学生开展地质方面的小型科研活动。该课程的考核应该基于学生的平时表现和期末考试成绩,应该适当减少期末考试成绩所占比重,以鼓励学生平时积极参与教学活动,期末考试试题应能够很好地反映学生对重要概念和原理理解和掌握的情况。

【参考文献】 

[1]舒良树,解国爱,王博,等. 新形势下普通地质学教学内容和课程体系建设的思考[J].高等理科教育,2012,(4):143-147. 

[2]夏邦栋.普通地质学[M].北京:地质出版社,1995. 

篇5

关键词:非地质类专业;峨眉山;地质认识实习;野外实践课

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)03-0185-02

《地质学》是一门研究地球的物质组成、内部构造、各层圈之间相互作用和演变历史的自然科学[1]。《地质学》的产生和发展与人类社会对传统矿产资源(石油、天然气、煤炭、金属、非金属等)的需求密切相关,在现代社会的重要性越来越为大家所了解和重视。由于《地质学》不仅是一门综合性很强的学科(涉及诸多内容:矿物、岩石、构造、古生物、地层、地貌、地球演化等),而且也是一门实践性很强的学科(需要在实验课、实习课中不断加以实践运用)。野外地质认识实习是《普通地质学》、《地质学基础》或《地球科学概论》等课程理论知识进一步实践运用的一个非常重要的环节,因而绝大多数高校都会安排一次系统的野外地质认识实习,以巩固学生前面课堂所学知识基础,拓展学生理论知识的应用能力。峨眉山地区具有得天独厚的地质认识实习条件,不仅地质现象丰富多样,而且长期以来不少学者对峨眉山地质地貌研究积累了众多成果,因而峨眉山非常适合开展地质认识实习野外教学。目前,众多高校已经将峨眉山地区作为主要的地质地理认识实习区域[2]。成都理工大学(原成都地质学院)早在1981年便已经开始进行峨眉山野外实习,并在1984年建成了峨眉山实习基地,并在近年将其建成为“国家级大学校外实践教育基地”、“国家级地质学实践教学示范中心”的重要组成部分。自2010年以来,笔者先后参与了十余次成都理工大学峨眉山地质认识实习,其中部分学生即为非地质类专业(包括地球物理学、土木工程、测绘工程、土地管理、工程管理、环境工程等)。在多年峨眉山地质认识实习教学实践过程中,笔者有针对性地探索非地质类专业地质认识实习的教学方法,不断尝试在优化教学内容、改进教学方法、强化实践能力等方面做一些积极有益的工作,以期获得更好的教学效果。

一、改进教学方法

尽管非地质类专业学生已经完成了《地质学基础》、《地球科学概论》或《地球科学基础》等课程的学习,但鉴于目前不同专业相关课程存在理论讲授学时少、实践教学课时少、使用教材不统一等问题[3],学生具备的知识水平和实践能力参差不齐,如何在有限的时间内让学生更迅速有效地进入野外地质认识实习的角色是带队老师不得不面对的重要问题。往年,全面讲授(野外讲、室内讲、“满堂灌”)的教学方法在峨眉山地质认识实习教学实践中取得了一定效果,但随着授课对象变更和现代科技的发展,“满堂灌”的全面讲授法似乎并不适合更加感性的“90后”学生,他们往往更加容易接受直观鲜活的教学内容,因而为了更好地让非地质类不同专业学生理解抽象复杂的地质过程,带队老师需要采用更加主动的教学方法。在多年的教学实践中,笔者积极调动学生的主动参与性,采用了“启发式”、“讨论式”教学方法,启发与引导学生积极参与到教学活动中。例如,在讲授川主乡上白垩统灌口组与古近系古新统――始新统名山组界线(K/T界线)时,引导学生回忆进入到熟悉的《侏罗纪公园》电影的有关场景,进一步激发学生丰富的想象力,让学生身临其境地感受经历“恐龙灭绝”前后的地球表层环境大转折,并适时抛出一些学生感兴趣的问题,如“恐龙是否真的全部灭绝了?”“为什么恐龙会灭绝?”“恐龙灭绝的其他可能原因?”“恐龙会复活吗?”等问题。

二、优化教学内容

经过30余年的课程建设,成都理工大学峨眉山地质实习队已经对《峨眉山地质认识实习》教学大纲进行了多次大幅修订。目前,成都理工大学《峨眉山地质认识实习》教学大纲坚持以野外教学内容为主,室内教学内容为辅,野外教学内容主要涉及了6条野外教学路线、1条野外自主学习路线、1条地质旅游考察路线以及其他若干不同专业备选野外教学路线[4],包含了丰富的岩性、地层界线、构造、水文、地貌等地质现象,完全可以满足学生对野外地质现象的观察、测量、记录、分析等实习内容的要求。然而,笔者在近几年参与非地质类专业峨眉山地质认识实习过程中发现,如果完全按照《峨眉山地质认识实习》教学大纲简单地切入野外教学内容,很多非地质类专业学生会因为知识水平低、实践能力差以及专业偏好明显而产生较强的抗拒情绪,无法很好地融入到实际野外教学过程中。因而笔者必须要在教学大纲要求的教学内容的基础上,有针对性地适当加以拓展和渗透部分与学生专业联系密切的教学内容,以激发学生的学习兴趣。例如,笔者在给地球物理学专业学生讲授清音电站附近的牛背山背斜与挖断山断层时,适时地将这些野外地表构造地质现象与地下构造地震响应联系起来,引导学生通过学习观察这些野外地表构造地质现象,更好地理解地下构造的形态特征与形成过程,分析地下构造在人工地震勘探过程中如何产生地震波响应以及不同地下构造地震波响应的特征及其差异等方面问题。而在为土木工程学专业学生讲授同一个地质现象(牛背山背斜与挖断山断层)时,适时将这些野外地表构造地质现象与工程地质、灾害地质联系起来,突出背斜核部张性应力、断层两侧破裂应力等工程力学环境下对岩体工程的强烈影响,引导学生更好地将所学习观察的这些野外地表构造地质现象应用到实际工程选址、防灾减灾工作中。

三、强化实践能力

大学实践课程不仅是为了巩固学生前面课堂所学知识,更重要的是为了提高学生的实践能力[5]。在峨眉山地质认识实习野外教学过程中,笔者以培养野外实践能力作为教学的核心内容,不断有针对性地强化培养学生多方面的综合实践能力,具体包括如下。

1.野外地质装备熟练使用能力。在实习前期重点讲解地质罗盘、地形图的实验方法,每一个地质点的野外教学都是首先从地质罗盘、地形图的使用开始,并抽出部分时间对学生加以考核。

2.野外地质现象的观察描述能力。从岩性、地层、构造、水文、地貌等地质现象的观察描述入手,由简单到复杂,前期老师可先示范如何观察、描述,然后逐渐引导学生自主观察、描述。

3.野外地质资料的记录整理能力。从地形图标注、记录本记录、路线信手剖面图绘制、地质素描图绘制、地质素描图绘制等方面进行教学,培养学生严格使用标准记录格式的主观意识。

4.野外地质过程的归纳分析能力。有意识地引导学生归纳分析峨眉山丰富地质现象背后的地质过程,尤其是一些典型地质过程的形成、演化以及影响,如新构造运动在峨眉山地区的具体响应。

5.野外地质成果的综合表达能力。主要是对学生的野外实习路线实际资料、实习小论文(或实习报告)的书面表达能力和语言表达能力进行培养,在启发性教学中鼓励学生积极参与回答、分析有关问题。

四、结语

人才培养是大学的根本任务,实践能力是地质教育的核心任务。地质认识实习在许多非地质类专业课程学习中有着非常重要的作用,如何有效提高非地质类专业地质认识实习的教学质量是很多大学需要面对的一个重要问题。经过多年的非地质类专业峨眉山地质认识实习教学实践,笔者总结了三个方面的建议:改进教学方法、优化教学内容、强化实践能力。

参考文献:

[1]陶晓风,超.普通地质学[M].北京:科学出版社,2007.

[2]张燕,邓江红.峨眉山地质实习基地“质量工程”建设的问题与对策[J].中国地质教育,2012,21(2):47-51.

[3]李云,胡作维.“宇宙与地球”课程建设实践浅析[J].教育教学论坛,2016,8(29):72-73.

[4]邓江红,张燕,邓斌,等.峨眉山地质认识实习教程[M].北京:地质出版社,2013.

[5]胡作维,李云.“沉积岩石学”实验教学规律探析[J].佳木斯教育学院学报,2012,28(6):149-150,152.

Teaching Practice of the Field Course in the Emei Mountain for the Non-Geological Specialties

HU Zuo-wei,LI Yun

(Institute of Sedimentary Geology,Chengdu University of Technology,Chengdu,Sichuan 610059,China)

篇6

1.1水文地质学科涵义与研究对象

地下水即是赋存于地面以下岩石空隙中的水。地下水的功能主要包括:资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力与信息载体。地下水及赋存地下水的介质还具有一些另外的功能。水文地质学在国民经济发展中的作用是与地下水及其赋存介质的功能相联系的。

1.2水文地质学的定义

地下水这一名词有广义与狭义之分。广义的地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的水;包气带及饱水带中所有含于岩石空隙中的水均属之。狭义的地下水仅指赋存于饱水带岩土空隙中的水。

水文地质学(hydrogeology)是研究地下水的数量和质量随空间和时间变化的规律,以及合理利用地下水或防治其危害的学科。它研究在与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律以及如何运用这些规律兴利除害。

1.3水文地质学研究的范畴及任务

水文地质学是研究地下水的科学,主要研究地下水的分布、运动和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水资源评价、开发及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。在不同环境中,地下水的埋藏、分布、运动和组成成分均不相同。查明上述各方面状况,可为科学地利用或防治地下水提供根据。水文地质学对地下水的研究,着重自然历史和地质环境的影响,同主要用水文循环和水量平衡原理研究地下水的地下水水文学关系密切,只是研究的侧重点稍有不同。

1.4水文地质学及分支

随着科学的发展和生产建设的需要,水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来,水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透,又形成了若干新领域,如环境水文地质学、地下水资源管理、同位素水文地质学等。随着生产力和科学技术的高速发展,人类对生态环境的影响到了举足轻重的地步,与环境生态有关的水文地质问题迅速增长。

水文地质学是从寻找和利用地下水源开始发展的,围绕实际应用,逐渐开展了理论研究,目前已形成了一系列分支。

1.4.1地下水动力学

地下水动力学是研究地下水的运动规律,探讨地下水量、水质和温度传输的计算方法,进行水文地质定量模拟。这是水文地质学的重要基础。

1.4.2水文地球化学

水文地球化学是水文地质学的另一个重要基础。研究各种元素在地下水中的迁移和富集规律,利用这些规律探讨地下水的形成和起源、地下水污染形成的机制和污染物在地下水中的迁移和变化、地下水与矿产形成和分布的关系,寻找金属矿床、放射性矿床、石油和天然气,研究矿水的形成和分布等。

1.4.3供水水文地质学

供水水文地质学是为了确定供水水源而寻找地下水,通过勘察,查明含水层的分布规律、埋藏条件,进行水质与水量评价。合理开发利用并保护地下水资源,按含水系统进行科学管理。

1.4.4矿床水文地质学

矿床水文地质学是研究采矿时地下水涌入矿坑的条件,预测矿坑涌水量以及其它与采矿有关的水文地质问题。

1.4.5农业水文地质学

农业水文地质学的内容主要包括两方面,一是为农田提供灌溉水源进行水文地质研究;二是为沼泽地和盐碱地的土壤改良,防治次生土壤盐碱化等问题进行水文地质论证。

1.4.6水文地热学

地热是一种新的能源,如何利用由地下热水或热蒸汽携至地表的地热能,用来取暖、温室栽培或地热发电等,以及地下热水的形成、分布规律,以及勘察与开发方法等,是水文地热学的研究内容。

1.4.7区域水文地质学

区域水文地质学是研究地下水区域性分布和形成规律,以指导进一步水文地质勘察研究,为各种目的的经济区划提供水文地质依据。

1.4.8古水文地质学

古水文地质学是研究地质历史时期地下水的形成、埋藏分布、循环和化学成分的变化等。据此,可以分析古代地下水的起源与形成机制,阐明与地下水有关的各种矿产的形成、保存与破坏条件。

地下水的形成和分布与地质环境有密切联系。水文地质学以地质学为基础,同时又与岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、第四纪地质学、地球化学等学科关系密切。工程地质学是与水文地质学是同时相应发展起来的,因此两者有不少内容相互交叉。

地下水积极参与水文循环,一个地区水循环的强度与频率,往往决定着地下水的补给状况。因此,水文地质学与水文学、气象学、气候学有密切关系,水文学的许多方法也可应用于水文地质学。地下水运动的研究,是以水力学、流体力学理论为基础的,并应用各种数学方法和计算技术。

2 水文地质学演化历史与发展现状

2.1水文地质学发展简史

人们早在远古时代就已打井取水。中国已知最古老的水井是距今约5700年的浙江余姚河姆渡古文化遗址水井。古波斯时期在德黑兰附近修建了坎儿井,最长达26公里,最深达150米。约公元前250年,在中国四川,为采地下卤水开凿了深达百米以上的自流井。中国汉代凿龙首渠,是一种井、渠结合的取水建筑物。在利用井泉的过程中,人们也探索了地下水的来源。法国帕利西、中国徐光启和法国马略特,先后指出了井泉水来源于大气降水或河水入渗。马略特还提出了含水层与隔水层的概念。

1855年,法国水力工程师达西,进行了水通过砂的渗透试验,得出线性渗透定律,即著名的达西定律,奠定了水文地质学的基础。1863年,法国裘布依以达西定律为基础,提出计算潜水流的假设和地下水流向井的稳定流公式。1885年。英国的张伯伦确定了自流井出现的地质条件。奥地利福希海默在1885年制出了流网图并开始应用映射法。

19世纪末20世纪初,对地下水起源又提出了一些新的学说。奥地利修斯于1902年提出了初生说。美国莱恩、戈登和俄国安德鲁索夫在1908年分别提出在自然界中存在与沉积岩同时生成的沉积水。1912年,德国凯尔哈克提出地下水和泉的分类,总结了地下水的埋藏特征和排泄条件。美国迈因策尔于1928年提出了承压含水层的压缩性和弹性。他们为水文地质学的形成作出了重要贡献。

泰斯于1935年利用地下水非稳定流与热传导的相似性,得出了地下水流向水井的非稳定流公式即泰斯公式,把地下水定量计算推进到了一个新阶段。20世纪中叶,苏联奥弗琴尼科夫和美国的怀特在水文地球化学方面作出了许多贡献。到第二次世界大战结束时,在地下水的赋存、运动、补给、排泄、起源以至化学成分变化、水量评价等方面,均有了较为系统的理论和研究方法。水文地质学已经发展成为一门成熟的学科。

20世纪中叶以来,合理开发、科学管理与保护地下水资源的迫切性和有关的环境问题,越来越引起人们的重视。同时,人们对某些地下水运动过程有了新的认识。1946年起,雅可布和汉图什等论述了孔隙承压含水层的越流现象。英国博尔顿和美国的纽曼分别导出了潜水完整井非稳定流方程。

由于预测地下水运动过程的需要,促进了水文地质模拟技术的发展,20世纪30年代开展了实验室物理模拟,40年代末发展起来的电网络模拟,到50—60年代在解决水文地质问题中得到应用。

由于电子计算机技术的发展,70~80年代,地下水数学模拟成为处理复杂水文地质问题的主要手段。同时,同位素方法在确定地下水平均贮留时间,追踪地下水流动等研究中得到应用。遥感技术及数学地质方法也被引进,用以解决水文地质问题。对于地下水中污染物的运移和开采地下水引起的环境变化,引起广泛的重视。20世纪60年代以来,加拿大的托特提出了地下水流动系统理论,为水文地质学的发展开拓了新的发展前景。

2.2国外水文地质学发展现状

水文地质学是一门年轻的学科,它是基于地下水在地质单元内运移时所发生的物理和化学变化而发展起来的,水文地质学是研究地下水的数量和质量随空间和时间变化的规律,以及合理利用地下水或防治其危害的学科。水文地质学诞生于19世纪中期,在20世纪初,依据法国水文地质学理论原则(A.Hazen,C.Slichter,F.King,O.Mainzer等),美国水文地质科学家发展了实用水文地质学的应用。与此同时,德国和奥地利的水文地质学家(F.Forchheimer,A.Thiem,O.Smreker,J.Kozeny等)详细解释了水文地质,尤其是关于地下水流域和水力工程方面调查的方法。俄国人对水文地质学发展有着重大的贡献(W.Dokutchaev,A.F.Lebedev等)。水文地质学成为地质科学中一门比较完整、系统的独立学科,是在20世纪30—40年代。水文地质学已被公认为是地球科学的一个分支,是跨越于地质科学和水文学之问的一门独立科学。水文地质学在二战以后有了深入的发展,特别是在地下水动力学、水文地质编图、水文地质采矿、模型和同位素方法、水文地球化学和地下水监控这些领域。人类活动对包括地下水在内的自然环境的改造异常强烈,产生了一系列生态环境问题,当代水文地质学进入了生态环境水文地质学的新阶段。

在过去的几十年中,国际水文地质学发生了翻天覆地的变化,从专业期刊的发展中就可以看出。1963年,《地下水》(Ground Water)和《水文学杂志》(Journal of Hydrology)创刊;1965年,开始出版《水资源研究》。此后,陆续创刊的欧美主流学术期刊有:1976年,《水资源进展》(Advances in Water Resources)和《污染水文学杂志》(Joumalof Contaminant Hydrology);1986年,《水文过程》(Hydrologic Processes);1993年,《水文地质学杂志》;1995年,《水文工程学杂志》(Joumalof Hydrologic Engineering)。期刊的数目大幅增加的同时,每种期刊上论文的数量和内容也显著增加。

国际水文地质大会是公认的比较权威的世界级水文地质会议,至今已经召开了39届(2011年在泰国举行)。其中2006年10月9日在我国北京举行的第34届国际水文地质大会是继1988年在广西桂林举办的第21届国际水文地质大会之后,再次在中国举办。此次大会又恰逢国际水文地质学家协会成立50周年庆典,是国际水文地质发展史上的重要里程碑。此次会议以“地下水的现状与未来”为主题,围绕全球地下水问题与需求、中国地下水的现状与未来等开展交流与研讨,展示全球、亚洲和中国水文地质成果及新一轮国土资源大调查的水文地质工作进展。

在国际上,美国水文地质调查研究经历了100多年的发展,在该领域长期居于国际领先地位,影响和引导了国际水文地质学的发展方向。从20世纪80年代开始,美国地质调查局启动了多个项目,开始对有害物质水文过程和地质隔离技术进行深入研究。其水文地质资料有90%向普通大众公布,实现了水文地质调查成果全国共享;在法国,各种公共管理部门、盆地基金机构和地质调查部门,通过各种媒介向公众宣传有关水资源的重要情况,回答提出的特殊技术问题。目的是让大家了解各种生产活动给自然资源带来的严重影响,提高对地下水和当前共同利益的认识,解释那些按公众意愿制定的政策和收费规定。在总体研究结果基础上对地下水变化情况进行监测和计算,以有利于管理机构的决策。日本的东京湾将地下温度场应用于研究地下水循环,而这是我国学者地下水循环研究中一直忽视的一个主要因素。在欧洲,生态水文学的研究已经形成一个网络,各国之间的联系及对比研究较多。冰岛是世界上地热资源开发利用率较高的国家之一,地热发电站装机容量总计200 MWe,排名世界第8位,87%的家庭使用地热取暖。由于经济发展所处的阶段不同,国外目前研究矿山水文地质工作的比较少。

总之,目前水文地质在各个不同的领域都有发展,例如地下水文学、土壤力学、经济地质、石油采钻工程、构造地质学、地球化学、地球物理学、海洋地质学和生态学。这个领域由于以上所有领域研究人员的杰出贡献而丰富起来。目前,水文地质处于转折时期,由发现并最大程度的开发利用新资源转变为合理地管理它们,这对于人类和其它生物来说是至关重要的。

2.3国内水文地质学发展现状

我国人民早在4000年前的龙山文化时期就已经凿井开发利用地下水了,但直到建国前,从事水文地质工作的人员极少,几乎没有设备,只零星地进行一些地下水调查工作。直到建国后,水文地质事业才得到了较大发展。

我国水文地质事业的发展经历了坎坷曲折的道路。20世纪50年代,是我国水文地质事业创建、发展的重要年代,而后的“”,曾使正处在兴旺发达的水文地质工程地质事业受到挫折。60年代前期,经过重新调整,水文地质工程地质战线再次出现大好形势。可1966年开始的10年动乱再次使水文地质工作受到了损害,到70年代前期,水文地质工程地质工作逐步有了好转,并组建了基建工程兵水文地质部队,加强了水文地质普查工作。直到1978年12月党的以后,水文地质工程地质事业才走向了健康发展的道路,进入了振兴开拓的新时期。

解放前,在水文地质方面,地质人员最先介入的是城市供水水文地质勘查。上海、北京、天津等大城市由于需要开凿深井取用地下水。地质学家谢家荣,曾在《地理杂志》第二卷第一期上发表过《钟山地质与南京井水供给的关系》一文,这是我国早期的重要水文地质文献之一。同时。西安、兰州等城市也相继完成了部分水文地质调查报告。济南、福建等地完成了泉水水文地质调查等工作。

解放后,中华人民共和国的成立,为水文地质工程地质事业开辟了广阔的前景。1956年3月,地质部召开了第一届全国水文地质工程地质协作会议。50年代的中后期,地质部已在各地区建立了23个水文地质工程地质队,职工已达11000人,包括地质、钻探、化验等各个兵种,并开始应用物探手段。在此期间基本完成了我国主要平原地区1:20万水文地质普查近100×104km2;编制了一些全国性水文地质图件;进行了30多个城市和工业基地的供水水文地质勘探;建立了40多个地下长期观测站;在近1000个矿区开展了水文地质工作,并在北京、山东、河北、福建等省市进行了矿泉水勘察。20世纪60年代前期,由于自然灾害和“”所造成的后果,使我国国民经济陷入严重困难境地,整个地质工作的发展,也同样受到严重影响。地质部门专业队伍经过调整,重新组建了个直属大队,分别承担北京市城市建设、上海地面沉降、长江三峡、湖北丹江口、黄河治理、西南铁路及岩溶研究等方面的任务。但1966年编制出版了黄淮海平原和松辽平原的水文地质图系,是我国第一批正式出版的跨省图系,在编图技术和编图方法等方面,都有所创新。20世纪70年代,我国水文地质在地热、农业水文地质等方面都取得了较大进展。70年代后期,在一些重要城市开展了环境水文地质工作。各省广泛开展区域地下水资源的评价,比较普遍地应用了电子计算机,并推广数值法建立数学模型。工程地质向定量评价方向发展,逐步采用先进的测试技术,在岩、土体特性,区域稳定性的岩体力学研究等方面,初步形成了自己的理论体系和技术系统。物探、遥感及同位素技术在水文地质工程地质工作中得到了初步应用,取得了较好的效果。同期举办了若干次全国性的水文地质工作会议,且国际交流日益增多。

1978年,党的胜利召开,从此我国的水文地质事业发展迈入了一个崭新的时期。至1996年,我国以1/20万为主的区域水文地质普查工作全面完成。据不完全统计,从1978年以来,中国地质学会、中国建筑学会、中国水利学会、中国地理学会等部门,先后组织召开了“地下水资源概念和评价方法”、“全国地下水资源评价学术会议”、“西北干旱地区地下水资源学术讨论会”、“全国水文专业会议”等会议。重点讨论了地下水资源的概念、分类、评价方法、开发利用及其它水文地质问题,并出版了相应的学术会议论文集。基岩山区裂隙水与岩溶水的开发利用,也日益受到重视。在全国性的岩溶水和裂隙水学术会议上,着重讨论了岩溶地区岩溶发育规律,岩溶水和裂隙水的运移机制及其评价方法。在环境地质方面,召开了全国性的环境水文地质经验交流会、水文地球化学学术讨论会、地质灾害研究与防治学术讨论会等。探讨了我国不同地区地下水污染现状、评价方法,地质灾害的成因、特征及防治措施,出版了相应的学术会议论文集。此外,还召开了地下水人工补给、地面沉降学术研讨会。所有这些不仅反映了我国水文地质研究的新方向,同时也可看出水文地质研究已进入一个新的发展阶段。

2.4福建省水文地质学发展现状

福建省的水文地质基础调查资料虽然较全面,但局限于当时的技术方法和条件,调查深度及广度有限,而且随着国民经济与社会发展及人类经济工程活动的不断加强,水文地质条件已发生了较大的变化,新的情况未能及时查清。

环境地质调查资料相当欠缺。环境地质调查评价工作,滞后于国民经济建设和社会发展的需要。如在生态环境保护、城市规划、土地综合利用、土壤改良、地质环境的合理开发利用、地质灾害防治等方面,有的已开展工作、但还很不全面,有的则刚刚起步。

水文地质环境地质调查的技术与思路,基本上仍依托传统思路和技术为主,在跨学科聚集、综合和开发研究,在应用高新技术于调查上,同先进省区相比,存在一些差距。如以往水文地质工作重点放在地下水资源较丰富的地区,以找到多少地下水资源储量为荣,而忽视了贫水地区水文地质调查工作的重要性。

水文地质环境地质调查成果的信息化、网络化、社会化程度低,不能满足政府和社会性公益成果的实用性、时效性需求,改变成果表达形式,改革服务方式并提供社会化服务已是一个重要问题。

3 福建省水文地质学为国民经济发展服务的内容及主要成果

3.1背景材料

3.1.1上世纪60年代及以前完成的全省性水文地质方面的工作主要成果

(1)提交1/20万区域性地质—水文地质综合测量中间报告及普查报告和农田供水水文地质勘察中间报告;

(2)各地市城镇供水、水文地质地质勘查报告(上世纪60年代及以前具体项目的工作):1960年1月,福建省地质局水文地质工程地质队童永福、程登科《福建省永安宁洋旧城幅综合水文地质测量普查报告书》等10余份城市水文地质测量普查报告。

3.1.2上世纪70年代

(1)1970年~1979年提交《福建省沿海地区1/20万水文地质工程地质调查报告》等;

(2)提交完成了1/20万福州、福安、三沙、浮鹰岛、福清幅、泉州幅、南日岛、厦门、漳州、东山等区域水文地质普查报告;

(3)各地市城镇供水、水文地质地质勘查报告(上世纪70年代具体项目的工作):1974年1月,福建省地质局水文工程地质队《漳州幅、东山幅1/20万区域地质报告:地貌、第四系地质、水文地质部分》等10余份城市1/20万区域地质报告(包括水文地质调查部分)。

3.1.3上世纪80年代

(1)1980年一1989年,完成1/50万福建省水文地质图、福建省1/50万农业水文地质区划图说明书岛屿水文地质调查项目;

(2)分别完成了福建省多幅1/20万和1/5万区域水文地质工程地质调查报告;

(3)各地市城镇供水、水文地质地质勘查报告:1980年10月,福建省水文工程地质队童永福《福建省水文地质图1/50万》;1980年8月,江西省地质局水文地质大队万益民、邓健如、赵维良等《广昌幅G-50-9 1/20万区域水文地质普查报告》;福建省水文地质工程地质队完成《连城盆地水文地质勘探报告》;福建省第一水文队完成《漳州盆地水文地质勘探报告》;1985年9月,福建省第二水文工程地质队福州综合地质组李文曲、黄宏沣、赵钦铭等完成《福建省福州市福州盆地水文地质勘探报告》等20余份1/20万区域水文地质普查报告,尚有单点供水简报672份。

3.1.4上世纪90年代

(1)1990年一1999年,提交了闽东、闽南沿海缺水地区供水水文地质调查报告;

(2)提交1/2.5万同安县新店埔园—刘五店规划区水文地质工程地质调查报告;

(3)各地市城镇供水、水文地质地质勘查报告:1990年8月,福建省厦门水文地质工程地质公司林恢亮、陈强、郑英才等《福建省同安县新店埔园—刘五店规划区水文地质工程地质调查报告1/2.5万》等近30份水文地质调查报告,尚有单点供水简报495份。

3.1.5 2000年以来地市城镇供水、水文地质地质勘查

三明地区:2000年3月,闽西地质矿产开发公司林昌威、林昭丽、吴开化等《福建省大田县区域水文地质调查报告》;

龙岩地区:2000年8月,福建省水文地质工程地质勘察研究院李文祥、郑艺贞、白振炎《福建省长汀县区域水文地质调查报告》等各地区均有展开;

厦门地质工程勘察院进行厦门地下热水调查。

3.2已进行和正在进行为社会服务方面的专门水文地质工作

福建省主要对地热、矿泉水等资源进行了专项保护和为社会服务工作,并专门发文。如:闽地发[1999]85号《关于委托地(市)、县地矿主管部门对部分地热、矿泉水采矿权进行审批、发证的通知》等。

3.2.1福建省矿泉水水源保护

至2004年统计,福建省经省或原地矿部全国储委评审鉴定和储量审批的饮用天然矿泉水水源地勘探报告235处,批准允许开采资源量(B级或C级)28990m3/d。矿泉水类型主要为偏硅酸型233处,其中偏硅酸锶复合型45处,碳酸偏硅酸型4处,到目前为止尚未发现锂、硒、溴、碘、锌等类型矿泉水。矿泉水点勘探报告211项,其中,单矿泉水点专项的勘探报告209项。

至2008年,我省现同时具有采矿许可证和注册登记证的矿泉水水源有40处,包括福州市6处、莆田市1处、泉州市7处、厦门市7处、漳州市7处、龙岩市3处、三明市4处、南平市2处、宁德市3处;仅有注册登记证的矿泉水水源7处;仅有采矿许可证的矿泉水水源6处。尚有10余处有开采未申报或正在申报等工作。

3.2.2福建省地热水资源保护

地热是一种宝贵的能源矿产,开发利用地热资源首先是从开发温泉起始的,根据志书记载,福建温泉利用已有1000多年历史,进入20世纪70年代以后,福建省开始进入有计划的勘查开发。在此之前仅对温泉点进行零星记载和研究。1971年,福建省水文地质工程地质队开展了南靖汤坑的地热勘探工作。1982年,童永福等编制1:50万福建省地热区划图时,统计各类温泉点190余处(其中包括部分20℃的)。至2000年为止,福建省已查明的地下热水分布共196处。

由于趋利原因,近些年地热工作调查和水源地的勘查有了长足的开展,但进行系统研究的极少。

已在多个领域运用地热资源,如城镇地下热水集中供热、水产养殖与研究、农业利用与研究、温泉医疗保健、地震观测等。

3.3福建省矿区水文地质调查工作

矿区水文地质工作始于上世纪50年代,主要是为矿山开采设计提供水文工程地质依据。如:1960年4月,福建省地质局第一地质大队郭树春完成《福建邵武枫林硫铁矿区水文地质初步普查报告》;1959年3月。1962年3月,福建省地质局第五地质大队五〇七分队提交了《福建省龙岩马坑铁矿地质勘探中间报告》;1971年1月~1976年3月,福建省地质一团三中队提交了《福建省龙岩马坑铁矿详细勘探报告》;1979年12月,冶金工业部冶金地质会战指挥部第五地质勘探桂世芳完成《福建省德化县阳山铁矿西矿段矿床水文地质勘探报告》等,矿山多数已经或正在进行水文地质调查工作。

3.4福建省地下水水源地工作

全省已探明C级地下水可开采资源量1万m3/d以上的水源地有:龙岩盆地岩溶水水源地、连城城郊盆地岩溶水水源地、永安市大湖—虾蛤水源地、长汀盆地岩溶水水源地、东山岛松散岩类孔隙水水源地、平潭岛松散岩类孔隙水水源地。

4 水文地质学发展趋势及预测

对于地下水的区域研究,可以扩展到整个流域或完整水文地质单元来研究。进一步研究典型生态环境区域的地下水动力学特征,如荒漠、岩溶和黄土高原区域地下水运动规律,特别是浅层地下水变化的地表生态效应及深层地下水赋存规律,可为地下水合理利用提供新的途径。并且在已积累大量实际资料基础上,做好对资料的二次开发,编制相应成果,以供生产部门应用。在我国,由于地域面积较大,生态水文学研究也必需实行区际间的配合与协作,同时也必须与国际研究相同步,谋求更大范围内的合作。我国应加强地下水的监测,掌握地下水的动态,在已有监测站网监测的基础上,逐步完善地下水监测技术、方法和新的监测网站的建设,提高全国地下水动态变化监测水平和预测能力。

地下水资源评价方面,在地表水、地下水综合考虑的原则下,按照地下水系统进行评价。

地下水动力学与计算技术方面,要加强基本理论的研究,研究建立在各种复杂条件下的水文地质模型及其相对应的数学模型,研究建立水文地质数据库及相应的储存系统,运用计算机技术进行地下水评价、预测、预报等。

对裂隙介质、岩溶介质中地下水系统数值模拟的关键技术尚未解决,地下水水质模拟的可靠性问题有待深入分析,地下水系统不同模拟方法的结合应用具有更大的价值。

对环境水文地质问题的研究、人工补给的理论和方法的研究、遥感技术、同位素技术的应用、裂隙水和岩溶水的研究以及目前所存在的城市供水不足、地面沉降、海水入浸、水质污染等各种复杂的水文地质问题都是水文地质工作者当前或将来所面临的重要研究课题。

我国矿山研究得较多,油田的水文地质问题仅是泛泛而谈,未深入讨论,还涉及一些关于隧道、高速公路等的工程地质问题;且国内对工程中的水文地质问题和水岩相互作用造成的地质灾害问题研究较少。今后要加强矿山环境问题的研究工作,水文地质专业学者要与采矿人员合作。进行多学科多方法研究;水资源与矿产资源要综合开发利用,例如把水资源作为伴生的矿产资源,建立煤水双资源矿井。在涵养、保护地下水资源方面,需要加强与生态建设相协调的应用基础研究,挖掘潜力,节约用水、探索深层承压地下水如何科学利用,有关地下水形成、运动等基础性问题的科学研究也应成为重要的战略措施。

人类活动对地下水资源的影响亦需要进一步深入探索。土壤水研究理论及检测技术尚需发展,尤其在溶质运移方面的研究欠缺很多。地热的研究基本上都属于区域现状的评价,目前基本无实际创新性成果,如地热弃水回灌技术、沉积盆地地热资源勘探技术、地热资源综合利用技术、热储工程等的研究。其它特殊类型水,如矿泉水、凝结水、微咸水、咸水、卤水等亦需进一步研究。

纵观水文地质学的发展,初期实质上是找水水文地质学,到本世纪70年代,资源成为水文地质学的主要课题,现在与环境生态有关的水文地质问题迅速增多。从某种意义上讲,环境水文地质已成为水文地质学研究的核心课题。

5 福建省水文地质学科发展中存在的问题及研究对策

5.1福建省水文地质学科发展中存在的一些问题

历史的原因,福建省在上世纪90年代后,水文地质学科的发展基本开始处于停滞状态,一方面,供水多依赖于地表水,仅局部地区是地下水为主(如福建龙岩地区),另一方面,国家投入减少,使得水文地质学科的发展研究也没有大的进展。2010年后,国家已经开始重视水文地质学科的发展。

工程引发的地下水问题。如:(1)矿山开采过程因为地下水造成矿山涌水、突水;(2)隧道掘进过程造成问题。龙厦铁路象山隧道;(3)地下水超采引起的地面沉降等。

岩溶塌陷:三明、龙岩等覆盖型岩溶区。

采空塌陷:主要发生于矿山地下开采范围大、持续历史长的区域。

地面沉降:东部沿海港湾河口平原区(福州温泉开采区)。

突发性、季节性特大雨造成地质灾害,地表水和地下水互相沟通、连成一体,水源地成为一项迫切要去解决的问题。

这些问题的出现都会造成人民生命、财产的重大损失,国家也开始进行水文地质学科与相关学科结合的发展。

5.2水文地质学的发展趋势

由主要研究天然状态下的地下水,转向更重视研究人类活动影响下的地下水;由局限于饱水带的含水层,扩展到包气带及“隔水层”;由只研究地壳表层地下水,扩展到地球深层的水。

预计今后的水文地质研究,在下列方面将有突破:裂隙水与岩溶水运动机制和计算方法;地下水中污染物和温度运移机制和计算方法;粘性土的渗透机制;包气带水盐运移机制;水文地球化学和同位素水文地质学,地下水数学模型;地球深层水文地质。

5.3福建省水文地质学科发展趋势

近年来,水文地质学科迎来了发展契机。2011年6月1日,中华人民共和国国家环境保护标准《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ610-2011)在全国范围内实施。导则的实施对地下水工作者是一个新的开端,特别是对于一级项目的地下水评价工作有了更高的要求,也使得社会发展环境中开始重视地下水的工作,地下水成为社会发展中环境的一个不可或缺的重要因素。福建省在这个大环境下也从2011年开始进行了多流域、地区项目的地下水评价工作。

随着人民生活水平的提高,社会开始关注和参与地热开发租研究工作。一方面,民间投资者的热情,使得原有地热资源开发利用不断提升;另一方面,当前我国正在努力实现节能减排的工作目标,发展低碳经济。福建省在地热利用、开发已有逾百年的历史,开发利用地热特别是浅层地热资源不仅对于缓解我省能源紧张的形势,对实现节能减排的工作目标将起到积极的推进作用,依靠科技进步,提高地热资源勘查开发利用水平;加强地热资源特别是浅层地热资源的规划工作,同时也能提供福建独特的旅游资源和民生资源。

5.4福建省水文地质学科发展的对策建设

地下水是水资源的组成部分,是生态与环境的重要要素,是我国经济社会发展的重要水源之一。在我省大部特别是沿海平原和海岛地区,地下水在生活饮水、农田灌溉、工业生产、城市发展和维系良好生态与环境方面发挥了重要作用。近年来,一些地区由于过量开采地下水,导致地下水水位持续下降,地下含水层被疏干,引发了地面沉降、海水入侵、土地沙化;一些地区由于废污水过量排放和面源污染的不断加剧,造成地下水水质恶化,地下水资源开发利用中存在的诸多问题已严重危及水资源的可持续利用,对经济社会可持续发展和生态安全构成威胁,加强对地下水资源的管理和保护刻不容缓。

水资源属国家所有,加强水资源的合理分配、管理和保护事关国家经济安全与公共安全。根据地下水的资源与环境属性,经济社会发展以及生态与环境保护对地下水的要求,统筹考虑水资源的合理配置和公共资源的使用和保护准则,合理划分地下水功能区,协调地下水不同使用功能之间的关系,是政府加强公共管理和社会服务的重要体现,是履行《水法》赋予水行政主管部门依法管理地下水资源职责的客观要求。

地下水赋存于地质介质中,具有运动缓慢、补给周期长、循环更新慢、自我修复能力差、地下水系统遭到破坏后难以治理和修复等特点,必须采取严格的措施加以有效保护。以水文地质单元为基础、结合区域地下水主导功能划分地下水功能区,制订开发利用和保护目标及标准,为地下水合理开发、保护、治理与管理提供科学依据,以保障供水安全、生态与环境安全和地下水资源的可持续利用。

针对福建省的上述特点和福建省现状:最好按区域性(1:50万、1:20万、1:5万)、城镇供水(如龙岩市、永安市……)、农业供水(如连城)、工矿供水(洪宽工业区、永安造纸厂……)、专题性研究(如福建省地下水污染调查……)、地下水治理(如航站楼工程降水、铁矿采空区降水)、地方病、地下热水等。将有地下水可作为供水水源地区,以及沿海半岛、岛屿缺水地区,进行多手段、全方位地下水找水的工作;同时应对地下水水源地进行划分,利于不同层级的保护;将地下水作为福建省水源地的应急水源和储备资源。

1999年,福建省地表水资源总量1215.39×108m3,多年平均值为1201×108m3。全省水资源总量1216.11×108m3,约占全国水资源总量的4.2%;人均水资源3665m3,高于全国平均水平,但其空间分配不均。缺水地区主要为沿海岛屿、半岛岬角区及红土台地区。沿海四地市人口和工业产值占全省总量的70%,而水资源只占全省水资源的36%。特别是近年开发港湾岛屿为开发区、投资区,水资源供需矛盾突出。缺水者主要为农灌用水和重点投资开发区用水。这就需要福建省应对沿海半岛、岛屿缺水地区进行多手段、全方位地下水找水的工作。

福建省地貌最大特点是平原分散,分水岭分割面积小,地下水的汇水面积普遍较小。地貌形态受构造控制,分水岭及主干河谷常以北东、北西及北北东方向为主,海岸线总体方向和主要干河呈交叉状分布。这就要求按流域进行系统性水文地质、环境污染等综合调查与研究。同时城市周边1/5万区域水文地质调查较欠缺,应尽快完善该部分的工作。

加强地热资源勘查评价,同时勘查新的地热水源区、评价不同地区地热资源开发利用的适宜性、科学统一管理全省地下热水资源、研究开发新的地热资源形式等,提供一个成熟的技术流程、坚实的科学基础和可靠的工作示范。

5.5今后工作建议

(1)开展县市范围内的主要地下水供水地域调查,以应对极端气象条件下的工程取水目标。

(2)开展地下水分散供水的水文地质条件研究,解决广大分散居住生活工作人员的地下水水源地。

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关键词:大学英语教学目标;教学手段;毕业论文

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)22-0196-03

长期以来英语教学的目标和方法一直是我国大学英语,尤其是专业英语教学所探讨的一个问题。多年以来的应试教育已经给受教育者留下了难以学以致用的问题。不少人拿到四、六级证书依然不能跟外国人交流,不能用英文写作,成了一个语言的拿证者却无法动笔动嘴的“人才”(林莉兰,2006)!已有一些从事英语教学与教育的工作者专门讨论过这方面的问题(田强等,2006;王晓军,2005;张翼翼,2006;贾国栋,2006;周爽等2006)。本文根据我院这几年来在专业英语和专业课双语教学的教学实践,尤其是让工科本科生用英语进行毕业论文写作和进行论文答辩的实践教学尝试,从英语教学延伸和应用的实效性角度探讨了如何检验大学英语教学的效果,如何确定英语教学目标,以及实现这种目标的方法。我们中国地质大学(北京)能源学院一直在专业英语和双语教学的手段和实效性方面进行着探讨。2004年我院获得了学校在“工科教学基地”项目上的资助。为配合国家在石油领域“走出去”的可持续发展战略、培养具有英语实用水平的工科本科毕业生也成了我院教学工作的一个重要任务和目标。我们利用我院大部分教师都有在国外留学、进修和培训方面的经历这个优势,积极开展了密切结合专业的专业英语和双语教学的教学实践。我们鼓励用先进的教学理念进行大胆实践,积累教学经验。在2006届部分工科毕业生中让部分同学用英语进行论文写作和答辩,通过导师的指导,试图将其作为专业英语和双语教学在专业实践方面的延伸。这样做,一方面是希望通过用英语进行论文的撰写和答辩提高同学们英文应用水平,另一方面也为同学们毕业后进入企业或科研岗位、甚至走出国门打下良好的基础。在这次试点中我们在我院资源勘查工程和石油工程两个专业选取了几名优秀学生,从毕业论文写作到答辩全程采用英语。这对学生提出了比较高的要求,要求学生比较熟练或基本掌握专业英语的语法、专业词汇、写作技巧和写作规范等多方面的知识。当然,表达能力也能在答辩的过程中得到充实和提高,对话能力在提问过程中也能实践、发挥和检验。从论文写作和答辩的结果来看,这次尝试是成功的。这几名同学论文的写作用词和语法正确,论文宣读及回答问题都比较清晰流利。同学们和指导教师都从中受到了鼓舞,说明我院的专业英语和双语教学取得了明显的成效。归纳起来,这几年来我们在专业英语和双语教学实践中做法、尝试以及同学们的反馈包括以下几个方面。

一、专业英语和双语课教材

在我院的专业英语和专业课“双语教学”实践中,学院要求在国际通用性的专业课方面应尽量使用外文原版教材,采取多种方式使用外文教材。如专业英语课在教材选用上的做法是从国外的原版教科书上找到适合同学英文能力的相关文章进行讲授;环境地质学和现代试井分析双语课使用了原版的英文教材。

二、授课方法

专业英语授课过程中不是满堂灌,而是让同学自己阅读翻译和讲解,一方面可以检测同学是否预习,另一方面发现同学们在哪些方面存在理解有误的地方,再有重点、有针对性地进行讲解。这种方法效果较好,既激发了同学们学习专业英语的兴趣,同时也在实践中提升和改进了我们的专业英语教学法。在环境地质学和油藏工程这两门课双语教学中,老师以中文和英文交叉、结合进行综合讲解,让所有同学参与到教学中来。让同学们上台用英语讲解自己的观点和见解,大家对一些有争议的问题共同用英语讨论,共同学习。在实践过程中帮助同学们克服了在众人面前讲英语的恐惧心理。在交流沟通过程中英语听说能力得到了提高。这种教学过程是实践“课堂教学应以学生为中心”的教学理念的有效形式。

三、双语课在提高学生学习英语兴趣和水平中的作用

有的同学说,起初对双语教学就有几分好奇,而在刚接触到双语教学课程时,没想到却有些不适应,在经过一段时间的学习之后,发现双语教学比一般的外语教学更能激发兴趣,至少与普通外语教学相比是这样的。双语教学在我院还正在全面展开,可以说现阶段还是处在尝试阶段,但我们确实能体会到它的可行性、有效性和必要性。有的同学还说,大学四年的学业已结束,总感觉以前的外语课还没能使我们的听说读写能力加强多少,反倒是在接受过双语教学之后,发现自己的外语水平有很大提高,课堂上的师生互动使我们敢于用英语和他人进行交流。

四、用英文进行毕业论文写作的作用

用英文进行毕业论文写作能让学生更多的掌握英语的实用知识,可以提高学生学习英语的积极性。与普通的英语学习不同,毕业设计关乎学生的学士学位,学生对它的重视程度会大大提高,特别是专业英语知识。用英文进行毕业论文写作涉及到英语知识的方方面面,从单词的词义到句法的运用,再到成篇构思甚至语言的概括表达。写作的过程就是英语知识的再现和学习效果的过程,也就是提高英语水平的实践过程。同学们说在毕业论文的外国文献翻译过程中,深刻地感受到了专业英语的重要性。尽管我国的科技水平提高得很快,但是在石油工程领域,我国的科技水平仍与国外的先进水平有一定的差距,所以,客观上要求同学们现在和以后不得不有直接阅读外文专业文献的能力,从国外先进的技术中找到我们需要的知识,为我们的国家服务。

五、用英语进行毕业论文答辩的作用

答辩材料的准备和台上的演讲,这些都需要较高的口语能力,经历了这次答辩,不仅提高了口语的表达能力,最重要的是同学们有了勇气去说出英语,这是最大的收获,也是同学们学习语言的最终目的――交流。用英语进行答辩的目标和过程对于提高学生交际能力和综合应用语言能力有重要意义。

六、专业英语与就业的关系

随着我国改革开放程度的不断加深,以及中国加入了世界贸易组织,大量的国外企业涌入中国投资,设立公司,而英语是国际公认的通用语言,因此需要大量双语人才。同学们已注意到在这一届的毕业生找工作的时间段内,越来越多的外国或外资企业也来到我们学校召开宣讲会,希望可以招聘到合适的有能力的毕业生加入他们的公司。招聘的第一道门槛就是英语能力,这恰恰是我们过去的软肋。还有石油领域的国有企业进军海外的石油开发项目越来越多,同样需要大量懂英语的大学毕业生。同学们说“既然这方面的缺口这么大,我们更应该提高我们的英语能力,这既是对市场需求的响应,同时使我们以后的就业前景更光明更广阔”。我们认为大学英语教学目标,不是过四、六级英语考试,而是“可以用英文进行毕业论文写作和答辩”。这个目标里面自然包含了“听、说”能力,并且体现了学生综合应用英语的能力。专业英语和专业课双语教学是实现这个教学目的的有效手段。实践中可对低年级同学较早提出这个目标来引起他们在思想上的重视,从而通过综合效应实现大学英语教学水平的提高。当然,目前还只是少数同学具备这样培养的条件。

鸣谢:本文在成文过程中得到了我校长宣教授的指点和帮助,深表谢意。

参考文献:

[1]林莉兰.大学英语口语教学刍议[J].中国高等教育,2006,(5).

[2]田强,李洁红,李小红.略论英语教育与几种基本教育概念的关系[J].科教论坛,2006,(1).

[3]田强.关于我国英语教育的“应试教育”模式的反思[J].科教论坛,2006,(1).

[4]王晓军.贯彻“大学英语课程教学要求”提高英语教学质量[J].中国地质教育,2005,(1).

[5]张翼翼.关于目前双语教学和专业英语教学的思考[J].中国地质教育,2006,(1).

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关键词:通识教育;地震;地震灾害;抗震防震

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)35-0058-03

地震是地壳表层因弹性波传播所引起的振动作用或现象。地震也可以简明扼要地表达为是地壳的快速振动。地球上每天都在发生地震,有感地震全球每年约5万次以上。一次强烈地震能导致较大区域内地面变形和位移,不仅直接使房屋建筑、道路、桥梁、水利水电设施遭受严重破坏,还会次生水灾、火灾、滑坡、核泄漏等严重灾害,造成生命财产和环境生态的重大损毁。在具有地学优势的文、理、工、艺、体等的综合性中国地质大学,把《地震与地震灾害》作为全校通选课进行通识教育也是中国地质大学向世界一流大学学习的实践。通识教育的英文为“General Education”。《地震与地震灾害》通识教育课程属于非专业教育,是非功利性的,能使人受益终生。能让不同专业的学生了解地震、认识地震,从而拓宽知识面,使学生从地震地质、地震工程、工程抗震减灾几方面了解和认识地震与地震灾害知识,提高抗震防震减灾意识,达到避免和减轻地震灾害损失的目的。

一、选课要求

考虑各院系专业学生的主业课程设置与基础知识现实以及选课人数限制,为了不浪费选课资源,目前还是主要是针对有地质学基础的学生开设,随着以后本课程的不断实践与总结完善会逐步向全校学生开放选课。2012年春季选课学生院系专业统计见表1,2012年秋季选课学生院系专业统计见表2。

二、教学内容的组织

通识教育在教学内容上,有别于专业课的专业教育,重在“育”而非“教”,在教学内容组织上切近实际,使“博学与精专相统一”,地震与地震灾害的“通识”与“专业”相融合,满足地质类专业和非地质类专业学生的学习兴趣和个性化素质培养需求。所以,教学内容组织以教学目的、教学目标为主线,着重传授学生地震与地震灾害基础知识、抗震防震的法规措施,提高和增强抗震防震减灾的意识。具体教学内容的组织和课时安排见表3。

三、教学方式的选择

充分利用现代化教育手段,使地震与地震灾害理论与现实地震事件结合,理性认识与视觉感性相结合。

1.理论教学与案例结合。对于课程中涉及到的重点、难点内容都力争联系实际地震事件和地震灾害讲解。在联系具体事件或实际案例的过程中,引导学生对知识点的正确理解。

2.地震实例讲解。图片、录像片段、三维动画相结合,从视觉与声音方面让学生感受地震,感受地震灾害,突出防震抗震的现实意义。以日本宫城地震、印度尼西亚苏门答腊岛地震、美国加州地震、印度古吉拉特邦地震为代表介绍世界上板缘地震发生特点以及地震后火灾、海啸等次生地震灾害。以我国唐山地震、汶川地震、台湾集集地震、玉树地震等近现期发生的地震为代表介绍中国内陆的板内地震发生特点及其地震的直接灾害和水灾、泥石流等次生地震灾害。播放有关唐山大地震的视频,如近万名开滦煤矿工人“生死大营救”;日本阪神地震视频……通过大量图片让学生了解我国大陆活动断裂(构造)的分布及其活动性,总结破坏性地震发生的地质条件、震源机制类型,并进行具体数据对比说明抗震设防的重要性、我国最新抗震设防标准及其在抗震设防方面取得的成果。同时,也让学生了解日本、美国抗震措施、建筑抗震结构等抗震防震领域的国际先进水准。

3.课堂讨论。就一些敏感的、有争议的、易于混淆的、各地抗震设防标准等问题展开课堂讨论。讨论涉及问题广泛具体,如建筑抗震设防的意义、地震预测预报、抗震防震对策、各地抗震防震的标准、地震前兆与民间预测、地震谣言、汶川地震中最坚固的教学楼、中小学地震逃生演习等问题。同学们自主提问、回答,教师给予引导,课堂气氛活跃,并对于是非题目给出正确答案,对于正确的分析建议给予肯定。有学生介绍自己家乡的地震发生情况、抗震设防烈度、抗震防震状况,并提出自己忧虑,表示有机会一定给家乡的抗震减灾作宣传。也有同学参加过抗震防震社会实践活动,形象生动地介绍了地震发生后如何正确避险、逃生、自救、互救或等待救援的基本常识。在课堂讨论中,有学生自主介绍,也有学生自问自答和老师提问学生解答,老师掌控课堂秩序,鼓励学生踊跃发言,引导学生科学思维、发散思维、创造性思维,锻炼了沟通能力,强化了抗震防震减灾的意识和社会责任。

四、教学效果的考核

文字报告。由于学生来源于不同的院系专业,基础知识掌握的程度有差异,可以视具体情况选择几个题目范围。主要分为两种:读书报告。把所学的知识点串起来,以读书报告的形式反映出来;科技论文。查阅信息资料、文献,就地震监测、预报、抗震防震等涉及某个专业性比较强的问题进行分析论证,得出结论。可以当作是科技论文的练习;课堂笔试。开卷,可以带笔记参考书,但必须独立完成。平时听课记录。最后课程成绩由文字报告成绩(40%)、课堂考试成绩(40%)、平时听课成绩(20%)综合构成。

通过书面调查,同学们普遍反映良好,掌握了许多有关地震和地震灾害方面的基础知识,了解了许多抗震防震减灾的对策,开拓了思路,提高了抗震防震减灾意识。同时也反馈了一些具体问题,如:有些地质学知识比较薄弱或不具备的学生听课比较吃力;节假日调课使通选课与专业课、实验课、社会活动冲突。有些问题教师可以自行解决,有些问题需要学校教务、学生、教师共同协调解决。《地震与地震灾害》通识教育课,目前还处于探索阶段,既要体现通识教育的特点又区别于概论类课,基础内容与专业性内容有合理比例切分,要具有一定的学术标准,随着课程的继续与总结,一定会更有特点。

参考文献:

[1]杨叔子,余东升.高等学校文化素质教育的今日审视[J].中国高教研究,2008,(03).

[2]周晓辉,等.通识教育的理论与实践探索[J].高教探索,2007,(03).

[3]郑旭辉.通识教育与专业教育的融合[J].高校教育管理,2012,6(3).

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根据中科院成都山地所发展战略规划和学科建设,面向国内外招聘2009年度优秀毕业生。

一、应聘材料接收截止时间:2009年2月15日

二、专业方向及要求

研究领域专业学历要求人数岗位类别备注

山地灾害流体力学博士2科研本科要求力学

地质学/工程地质学/沉积学博士2科研

水利水电工程博士1科研本科要求水利水电工程

仪器仪表本科及以上1支撑有工作经验者优先

气象学硕士及以上2科研本科要求气象学

山地环境植物学/植物分类博士1科研植物分类要求硕士及以上

林学博士1科研

农作物栽培博士2科研本科要求农作物栽培

山区发展战略与规划博士1科研本科要求人文地理学

实验室分析化学/土壤化学本科及以上2支撑

管理科技管理硕士及以上2管理具地学知识背景

注:原则上在所外招聘。

三、应聘基本条件

1.年龄原则上不超过35岁;

2.应聘专业的学历要求按上表对应执行;

3.身体健康;

4.通过大学英语六级考试,且外语口语熟练。

四、招聘程序

1、提交个人材料,内容应包括:个人简介;身份证、学历、学位及有关技能证书复印件;获奖证书复印件;论文、专利、专著目录及代表性论著。

2、研究所组织专家评议,筛选出招聘候选人;

3、电话或email通知面试的时间、地点和要求;

4、面试后一周内告知聘用情况。

五、基本待遇

1、新聘用的博士毕业生实行协议工资(不含项目绩效津贴),同时匹配科研启动经费3万元。

2、新聘用的硕士毕业生按照我所现行有关规定,根据所聘岗位执行基本工资、岗位津贴和绩效津贴等相关待遇;同时匹配科研启动经费2万元。

六、联系方式

通信地址:四川省成都市人民南路四段9号

中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所人事教育处

邮政编码:610041

电话:028-85287055

篇10

基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划项目(ncet-11- 0406)

作者简介:荣冠( 1971- ),男,武汉大学水利水电学院副教授,博士,主要从事岩体稳定性研究及工程地质教学工作,(e-mail)rg_mail@163.com。

摘要:工程地质是水利类本科生的一门重要专业基础课,课程教学内容和环节丰富,难点较多,实践性强。如何在课堂教学和野外实践教学中有效提高教学质量是一个值得探讨的问题。文章详细分析了水利工程课程中的难点及教学中存在的问题,从课堂教学、实践教学、英文教学及课程考核等方面全面介绍了课程教学经验及改革探索。提出课堂教学应注重理论紧密联系工程实际,实践教学应注重培养学生动手技能和发现、分析、解决工程地质问题的能力,开展英文教学是培养国际人才的必然趋势,考核机制应全面反映学生的综合能力等观点。

关键词:工程地质; 水利专业; 教学研究; 理论教学; 实践教学

中图分类号:tv135;g642421文献标志码:a文章编号:10052909(2013)05011007工程地质是研究工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学,是以地学学科的理论为基础,应用数学与力学理论和工程技术及方法解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[1]。工程地质课程是水利类本科专业的一门重要专业基础课程。水利水电工程建设是人类在认识自然的基础上改造自然并为经济建设服务的活动,进行水利水电工程建设首先必须了解自然环境和工程条件,而环境地质条件是与水利水电工程关系最密切、最重要的自然条件。

当前,中国工科高等教育人才培养主要目标是:培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[2]。工程地质课程作为水利类专业中一门实践性强的课程在凸显人才培养目标方面,更加突出工程地质理论和实践教学的必要性与重要意义[3-4]。

工程地质课程的教学分为课堂理论教学部分与野外地质实习部分。课堂理论部分主要讲授矿物岩石、地质构造、地质作用、地下水、岩体工程特性,边坡、坝基、洞室围压稳定性评价,工程地质勘察等知识。野外地质实习部分主要进行岩石及地质构造认识,风化、卸荷及河流地质作用研究,地下水及其作用研究,水利枢纽工程地质条件与问题分析评价等。

由于工程地质课程涉及的相关课程较多(矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、水文地质学、材料力学、岩石力学、土力学等),且这些课程多为地质专业课程。同时,工程地质课程实践性很强,但学生又缺乏实践经验和实践机会。因此,在有限的理论教学和实践教学时间内,如何合理安排教学环节,使学生扎实掌握工程地质相关概念及基本原理,并使学生初步具备分析工程地质条件及解决工程地质问题的能力,是一个很值得探讨的问题。根据笔者多年从事工程地质教学的经验,针对水利类本科专业工程地质教学,首先介绍学校工程地质课程的设置,然后分析课程教学的重点及难点,再从课堂教学、实践教学、英文教学、考核方式4个部分探讨理论与实践教学的改革思路,以期在提高教学效果、培养学生分析工程地质条件和解决工程地质问题能力方面有所收获。

一、水利类工程地质课程介绍

(一)水利工程地质课程设置

武汉大学水利水电学院最早可追溯至1928年创建的国立武汉大学工学院土木系水利组,学院现已成为国内水利水电高级人才培养的摇篮和科学研究的重要基地。一直以来,工程地质课程为水利各专业(农田水利、水电工程、河流泥沙、水文水资源)的重要专业基础课程。工程地质课一般在第五学期或第六学期开设,包括48 学时课堂教学和1 周的野外实习。课堂教材主要使用天津大学主编的《水利工程地质》(第四版)[1],实验及野外实习采用武汉大学编写出版的实习教材[5]。

(二)水利工程地质课程内容

水利工程地质主要是研究水利水电工程建设中的工程地质问题。主要内容包括岩石及其工程性质,地质构造及区域稳定性,地表水流的地质作用及河谷地貌,地下水、岩溶及库坝区渗漏地质条件分析,岩体工程特性,坝基、边坡及洞室围岩稳定性分析,水利水电工程地质勘察等。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

荣冠,等水利类专业工程地质课程教学研究与改革探索

课程的教学分为课堂教学与实践教

两部分。课堂教学主要讲授地质学基础知识和水利三大类岩体(边坡、坝基及洞室围岩)稳定性分析基本理论。通过课堂教学力求使学生掌握工程地质学基本概念、工程地质分析基本原理和岩体稳定性评价基本方法。实践教学通过野外现场典型岩体、地质构造、地质作用等的直接观察和分析来增强感性认识、理解并深化工程地质理论知识,使学生初步具备分析工程地质条件和解决工程地质问题的能力。水利类工程地质课程教学基本内容可总结为地质学基础知识和岩体稳定性分析两方面,核心主线则是工程地质条件及工程地质问题的分析研究。课程室内外教学均是围绕该主线开展的。

二、水利工程地质课程中的难点及问题

(一)工程地质相关概念不易理解和掌握

对于水利专业的学生来说,工程地质课是他们第一次接触地质学知识。多数学生,尤其是来自平原地区的学生,缺少对地质现象的感性认识,这使他们更不易理解相关地质现象和地质作用。水利工程地质课程的开始部分主要讲述地质学基本概念,包括矿物和岩石的成因、成分及分类,内外力地质作用概念,产状、节理、断层、褶皱等地质构造,地层地史,地质图分析,区域稳定等。这些内容涉及矿物学、岩石学、地层古生物学、构造地质学等知识。这些概念和相关课程知识对于初学者来说完全是陌生的。例如:在分析沉积岩的石英砂岩与变质岩的石英岩区别时,一般学生很难从沉积作用和变质作用的成因角度深刻理解其矿物结晶程度、颗粒大小、矿物纯度、孔隙率等方面的差异。在现场分析褶皱构造时,不少学生容易把现代地形与褶皱形态混为一谈。实际上起伏的山脊为背斜,剥蚀的山谷为向斜往往是不对的,反过来,背斜核部易形成河谷低地,向斜核部则可能形成山脊。准确定位褶皱应根据现场垂直岩层走向观察结果,若有岩层按新老次序有规律地对称出现时,则可肯定有褶皱。然后根据岩层新老组合关系的分析确定褶皱的基本类型(背斜或向斜),进一步依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序判断褶皱的剖面类型和平面类型。但现场地层及其年代的划分,对于水利专业初学者而言是难以掌握的,况且岩层的产状及地层的划分往往又具有隐蔽性,因此,地质学基础概念往往是水利工程地质课程开始阶段学习的难点。(二)工程地质条件难以全面和深刻理解

工程地质条件指的是与工程建设有关的地质因素的综合,是自然历史发展演变的产物。对大型水利工程而言主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象(滑坡、崩塌、泥石流、风化、卸荷、侵蚀、岩溶、地震等)及天然建筑材料等6个方面。工程地质条件直接影响工程建筑物的安全、经济和运营管理。兴建大型水利水电工程,首先都要查明枢纽及库区的工程地质条件。不同地区的地质环境差异及水工建筑物类型的不同,对水利工程的影响也不同。教学中发现,学生对工程地质条件的复杂性认识不足,难以全面理解工程地质条件的内涵,这样自然导致对工程地质问题的把握不准。例如:西南水电工程主要集中在川、藏、滇、青等省区河流的深切河谷地区。该区域的自然地质环境十分复杂,相应地在此建高坝大库的工程地质条件也十分复杂。深切河谷往往首选高拱坝方案,此时地形地貌就是关键的地质条件,将直接影响工程高边坡的稳定与安全,同时影响并制约水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且为深覆盖层坝区,从坝基防渗及挡水建筑物安全的角度考虑多采用当地材料坝型,坝体防渗多为混凝土面板而非粘土心墙方案,这主要就是从天然建筑材料经济合理的角度考虑。

(三)对工程地质问题缺乏认识和实践经验

工程地质问题指的是工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。对大型水利工程而言主要包括坝基和坝肩抗滑稳定问题,坝基渗漏和渗透稳定问题,边坡稳定性问题,地下洞室围岩稳定性问题,水库渗漏、水库淤积、库周浸没、库岸再造,水库诱发地震等问题。工程地质学简单说就是分析工程地质条件,解决工程地质问题。因此,工程地质问题是课程的最终落脚点。不同水工建筑物由于对场地条件要求存在差别,其相应的工程地质问题也存在差异。实际工程中,全面揭示工程地质问题是有难度的,尤其是深层隐伏的地质问题,更是从浅表很难观察确认。目前对水利专业,工程地质课程一般在水工建筑物等专业课之前开设,许多学生对水工建筑物知之甚少,对水工建筑及枢

纽区可能会出现哪些地质问题更是难知一二。

例如:对水利工程三大坝型工程地质问题的分析。土石坝主要由粘土、碎石、块石等散体堆积而成,坝体允许产生较大的变形,它对坝基工程地质的要求较低,可以在软基和工程地质条件复杂的坝基上兴建。由于坝基河床地质条件多变,易出现过大沉降引起坝体裂缝、坝基渗漏和渗透变形问题,以及粉细沙层震动液化等问题。重力坝主要依靠坝身自重与地基间摩阻力来保持稳定。重力坝对坝基要求高,一般要求修在弱风化下部的岩基上。该类坝型最主要的问题就是过大变形或不均匀变形导致坝体裂开,软弱结构面组合形成深层滑移块体。拱坝主要通过拱作用传递荷载到坝肩,所以拱坝对两岸岩体的要求较高,而对河床坝基岩体要求相对要低。两岸拱座岩体应新鲜完整、无大断层,狭窄对称的“v”字形河谷是首选地形条件。此时应特别关注顺河向软弱结构面切割形成的滑移块体。由于学生在这一阶段对水工建筑物不熟悉,同时缺乏对三大坝型的现场感性认识,导致他们较难在合理评价相应工程地质条件的基础上深入分析潜在的工程地质问题。

(四)工程地质分析方法不易理解和熟练运用

由于工程岩体结构特征及力学特性的复杂性和不确定性,针对岩体变形与稳定性的工程地质分析方法主要是定性与定量结合,总体上是半经验半理论性的。针对实际工程,在较大程度上是以现场经验为前提,然后通过工程地质定性分析结合定量计算综合确定。工程地质的分析方法主要有工程地质类比法、图表法、室内外实验方法、力学模型定量计算法等。各方法都有一定条件和适用范围,即存在各自的优缺点。实际应用中宜将几种方法结合,互相补充。针对不同的工程地质问题,刚学习课程的学生对怎样合理选择分析方法缺乏经验,熟练掌握困难更大。

现以岩质高边坡稳定性评价为例,简要讨论工程边坡稳定性评价的基本思路。总体上边坡稳定性的影响因素包括地形地貌、岩体结构、地质构造、风化卸荷、水的作用、地震及构造运动和人类工程活动等。首先从经验上判断其稳定性主要从坡形坡高、岩体强度、坡体结构等直观判断,此时工程地质定性方法(如赤平投影)就是较好的方法。对于边坡浅表的变形及破坏情况,则主要考虑岩体的风化和卸荷程度,及其卸荷裂隙等的组合情况。对于边坡的整体及长期稳定性,则需通过详细的地质勘探,确定潜在的破坏模式和滑移边界,采用如三维极限平衡方法、有限元应力应变方法等计算其变形和稳定性。边坡变形模式及边界、结构面和岩体力学参数的确定是关键,同时还应合理考虑地下水及地震等因素的影响。所以对岩石边坡采用工程地质方法合理评价其稳定性是一项较复杂的工作,对于初学者来说是不易全面和熟练掌握的。

(五)工程地质实习和工程实践时间不足

工程地质教学来源于实践并回归于实践,其最鲜明的特点就是实践性强。教学实习和工程实践是巩固和加深地质理论知识的有效途径,是理论联系实际培养学生掌握科学方法和独立能力的重要渠道。地质实践教学的任务主要是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程问题,用已学到的理论知识观察分析现象,提出解决问题的方法与措施。例如:断层是工程地质学中的基本概念,但学生要理解断层的规模与工程特性、现场鉴别方法及其对工程的影响是较困难的。通过现场露头可以较直观地了解断层的三种形态类型及其基本特征,对较大规模的断层可引导学生从地形地貌不协调、地层的重复或缺失、伴生构造及构造岩、地表地下水的异常分布等方面来认识。在此基础上分析断层的级别、特征及其对工程的影响学生就容易理解和熟悉,然而由于教学时间及经费的限制,学生在实习和实践方面的机会相对较少。在有限的实习和实践时间内,如何合理安排教学实习路线及教学内容,让学生能够较好地掌握基本概念和原理,并初步具备分析和解决问题的能力,是目前水利工程地质实践教学中的一大难题。

三、水利工程地质课程改革探索

(一)课堂教学改革 1.突出重点分解难点

由于水利工程地质课程涉及较多概念和方法,同时关联较多课程,是一门综合性很强的课程。由于教学课时有限,要将所有内容都面面俱到地深入讲解,显然是不可取的。这就要求在讲授时有的放矢,合理安排教学内容,做到突出重点、解剖难点,始终把握地质学基本概念和岩体稳定评价两个主要内容,抓住工程地质条

和工程地质问题两条主线。这样可以使学生从较多的概念和方法中理清思路,把握课程主体框架。例如:在地质构造部分,阅读和分析平面地质图是重点,同时也是难点。平面地质图的阅读要求熟悉地层年代、产状、褶皱、断裂、地史等理论知识,同时需要结合具体工程分析不利条件及可能存在的问题。为此需要结合教学图件,详细分析褶皱、断裂等存在的依据,并讨论作为坝基或洞室的地质条件可能存在的不良地质问题。这样学生才能较快掌握地质图的分析方法及工程应用。

2. 理论联系实际

工程地质学的理论性较强,各种概念及分析方法较多。这些内容均源于地质作用和工程实践,在讲授课程时如只照本宣科,学生很难对一些抽象的概念及方法感兴趣,这样教与学的效果均较差。在教学过程中注重理论联系实际将是提高教学效果、提高学生学习兴趣的最好手段。例如:在讲授岩石和地质构造内容之后,学生对三大类岩石的特性及现场鉴别、具体的断层和褶皱构造的理解和分析仍是模糊的。笔者则以珞珈山为例,该地质体即为学生大学生活的环境,引导学生探寻珞珈山的岩石类型,以及是否存在断裂和褶皱。几乎所有学生都对此感兴趣,并乐于了解校园的地质情况。由此对珞珈山地层岩性进行介绍,在此基础上分析褶皱、逆断层及平移断层分布等。学生惊叹常在身边出露的岩石就是典型的石英砂岩,而校园内的樱花大道竟是一条逆断层。通过这个实例很好地将基本地质概念与周边的实际环境联系起来。

3. 传统与现代教学结合

水利工程地质课程内容较多、实践性强,而且课时有限,因此要求将传统教学与现代教学相结合,这样可以很好地发挥各自的优势。重要的概念及分析方法以黑板演绎并详细讲解,使学生的注意力集中,有利于学生对重点难点内容的深入理解和掌握。例如:在介绍层状岩层产状时,宜采用教学图件分步讲解,使学生切实理解走向、倾向、倾角的真实含义及实际意义。在讲解赤平投影原理时,则需按投影方法介绍点、线、面等的投影过程,使学生理解空间点、线、面与赤道平面投影的关系,这样结构面的空间产状与赤平投影图间的关系也就清楚了,后续运用其分析边坡稳定性也就简单易懂。水利工程地质课程涉及许多地质作用、地质现象及工程实例。此时多媒体演示则显示其优势,多媒体课件可提供大量信息,形象生动地展现自然现象及复杂事物,其效果是口头表达难以达到的,同时也可提高学生学习兴趣,节省讲解时间。课余时间鼓励学生通过国内外各种网络资源(特别是高校工程地质课教学资源)了解和学习相关工程地质知识,也可以用即时通讯方式解答学生的不同问题,利用现代网络资源最大限度地开展教学互动,让学生扎扎实实学好工程地质课程。

(二)实践教学改革

实践教学环节是保证和检验水利工程地质课程教学效果和质量的关键。要真正熟悉和掌握水利工程地质的知识及方法,各种不同类型的实习实践教学是必不可少的。以下从室内实验、校内现场教学及水利枢纽地质实习3个环节来介绍实践教学。

1.强化室内实验教学

武汉大学水利水电学院较早建成工程地质实验室。实验室主要有各种矿物、三大类岩石、古生物化石、构造模型、典型水利枢纽岩石、各种地质图件及影像资料。同时还配有偏光显微镜、gps 、电子罗盘、gis等设备和工具软件。目前实验室可以满足水利类专业本科教学要求。室内实验教学主要安排造岩矿物、岩浆岩、沉积岩及变质岩的认识。同时还讲授地质图阅读、罗盘及gps使用等教学内容。

以三大岩石的认识为例,这对于学生来说是难点,仅通过课堂讲解学生很难掌握岩石的特征和鉴别方法。在课堂讲授造岩矿物及三大岩类后,需要进行三大岩类认识的室内实验教学:学生按5人一组进行分组,每组学生提供三大类岩石标本各一盒。教师先复习岩石的成因、矿物组成、结构构造及分类等,然后以3种典型岩石为例分析矿物及结构特征,再分析其成因和类别。在此基础上让学生仔细观察各种岩石标本,由各组学生相互讨论以寻找鉴定矿物和岩石的规律和技巧。对学生的具体问题教师现场答疑,对相似矿物的鉴别、结构的理解等共性问题由教师总结分析。通过室内实验课教学环节基本可以使学生掌握常见岩石特征和鉴别方法,对后续现场实习具有重要意义。

2. 重视校内现场教学

武汉大学地处东湖之滨,校园内有珞珈山和狮子山,存在不少良

好的地质露头、各类地质构造较丰富。为配合基本地质理论知识讲授,笔者充分利用武汉大学校园内的珞珈山地区进行现场教学。该地区发育有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系等沉积岩,地层呈有规律的东西向条带状分布,呈现节理、断层、褶皱等地质构造。武汉大学水利水电学院从20世纪50年代开始,在珞珈山地区安排校内地质现场教学,实习路线从北向南横跨珞珈山,要求学生现场观察珞珈山地区岩石岩性、产状、风化、卸荷、隐伏岩溶、地下水露头、节理、断层、褶皱等现象。通过现场地质调查,学生可以理解地层划分及年代概念,熟悉产状的概念及测量方法,节理、断层及褶皱的鉴别和分析方法,最后独立完成简要的珞珈山地质调查报告。通过该单元的校内现场地质教学,可以进一步深化学生对基础地质概念和理论理解,培养学生独立分析和解决问题的能力。

3. 完善野外地质实习

(1) 水利枢纽地质实习目的与安排。工程地质野外教学实习是课程教学实践的最重要环节,目的在于巩固课堂所学的理论知识,使理论与实践紧密结合。通过对水利枢纽区地层、岩性、地质构造、地下水及外动力地质作用等的调查研究,使学生初步掌握野外地质工作的一般方法,了解水利枢纽工程地质条件及主要工程地质问题,熟悉地质报告编写及地质图件绘制的方法。实习教学包括路线教学、专题调研、现场讨论、内业整理等环节。通过现场调查、专题问题讨论、面试考查、实习报告编写等过程,培养学生野外地质工作能力和分析解决工程地质问题的能力。 (2) 野外实习区域及路线的选择。良好的实习区域与路线是满足工程地质野外实践教学要求的基础。实习区域应选择岩石类型及地层较丰富,河流地貌及水文地质现象发育良好,具备地质构造发育和风化、卸荷及边坡变形等外动力地质作用发育的地带。同时应具备典型的水利枢纽工程以便进行水利水电专业工程问题的分析讨论。在此基础上根据地层岩性及地质构造、河流地貌与地下水、边坡变形及稳定性分析、水利枢纽地质条件及工程问题等选择4~5条典型路线作为教学单元。路线选择注意地质现象的典型性及易识别性等特点,同时注意地质现象与工程实践的密切联系。

以武汉大学为例,从20世纪50年代开始,陆续建立了陆水实习基地、丹江口实习基地、韶山灌区实习基地等。2010年三峡工程建成后,又建立了湖北秭归三峡库区实习基地,选择茅坪至链子崖(郭家坝)、高家溪、泗溪、副坝大坝及永船等线路进行教学。三峡库区具有大量典型意义的地质露头,同时能够结合具体的水利工程建筑物(如大坝、副坝、高边坡等)进行工程地质条件与问题的分析。主要路线地层出露及地质构造较为齐全,风化、卸荷等动力地质作用和河流地质作用,以及地下水、岩溶等地质现象均有出露,能够满足水利类专业野外工程地质实习的要求。

(3) 野外实习环节及质量控制。整个实习期间每个教学单元要求有明确的教学内容。总体上要求完成:①典型剖面地层野外观察和描述,包括岩性、接触关系、产状及测量、岩浆岩和沉积岩及变质岩小构造观察、风化作用、地形图的使用等。②河流地貌及水文地质调查,包括河流侵蚀、堆积,河床、河漫滩及阶地观察,河谷边坡卸荷及变形,潜水露头,岩溶水,岩溶地貌等。③边坡变形及稳定性分析,包括典型卸荷拉裂体、崩塌体、滑坡体的现场调查,变形及破坏特征,边界条件,稳定性影响因素及评价,变形破坏成因,工程防护及治理方案等。④水利枢纽教学单元,主要侧重水利枢纽主要建筑物的组成及功能,大坝、副坝、高边坡、水工隧洞等主要工程地质问题分析。⑤资料整理及报告编写,主要是对现场观察的内容进行分析整理,按要求编写实习报告。

野外地质实习以小组为单位进行,实习过程要求分工明确、团结合作,现场特别强调纪律和安全。实习成绩评定综合考虑思想表现、组织纪律、操作技能、野外纪录、面试讨论及实习报告等。

(三) 英文教学探索

1. 工程地质英文教学意义

英语教学或中英文双语教学是目前本科教学改革的重要内容。基于高等学校培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型高素质人才的要求,高校对主要课程实行英文教学十分必要[6]。随着中国基础建设及能源等领域大规模工程的开展,在相应学科进行学术和业务交流已是基本要求。水利行业早已走出国门,承接或合作国际科研和工程项目。这就

求学生不仅有较高专业造诣,而且需要具备较好的英文文献阅读能力、语言表达和交流能力。

2. 工程地质课程英文教学实施

(1) 选定英文教材。工程地质英语教学,首先应选择合适的英文原版教材。国外出版的工程地质书籍较多,但适合国内水利专业使用的工程地质英文教材较少。这主要是国外很少有专门针对水利类的工程地质教材,多数教材是针对工程地质专业编写的。考虑到初学及课时情况,笔者建议采用tony waltham编著的《foundations of engineering geology》 (third edition)[7],这本教材包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土力学特性、边坡、隧洞及采空区等,内容简洁,通俗易懂。其次,推荐f. g. bell编著的《engineering geology》(second edition)[8]作为主要参考书。这本教材内容较全面,包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土工程特性、地质勘查及洞室、边坡、坝基等内容。在工程地质英文教学过程,建议学生使用网络资源,国外知名大学有不少工程地质课程资料[9]可供参考,同时从《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等国际学术刊物学习有关论文及知识。由于专业需要,学生还需使用中文版的水利工程地质教材作为对照读物。

(2) 英文课件及教学。英语课堂教学主要采用多媒体方式,可提高讲授速度和效率。在制作英文教学ppt时,应尽量简洁明了、图文结合,英文一定要规范。对一些专业性强的知识(如专业术语)可适当加中文注释。授课语言主要为英语,对不易理解的内容可用中文解释。为了保证教学效率,要求学生课前进行适当预习。课堂上采取师生互动形式,提高学生英语表达能力。平时作业、小测验及期末考核均要求采用英文进行。授课教师自身英文必须熟练,首先是专业概念及术语的准确表达,其次是发音的准确。

(四) 课程考核方式

为更好开展工程地质教学工作,其中一个重要环节是课程考核。课程考核目的是考察学生掌握知识的情况及分析问题的能力,科学有效的考核方式可以充分发挥学生的主动性和能动性,从而提高教学效果和质量。目前水利工程地质课程包括室内教学和野外实习两个部分,一般是独立考核。其中室内教学部分主要考察地质基本知识及水利工程相关岩体稳定性评价方法的掌握情况,成绩主要由平时作业、课堂小测验、专题讨论及期末闭卷考试组成,要求学生以掌握地质知识和工程问题分析方法为主,鼓励平时交流讨论,避免考试突击的学习方式。野外实习考核主要考察学生基本技能的掌握情况,侧重考核问题的分析理解能力,从现场主动性、操作技能、综合分析、面试讨论、实习报告及组织纪律等方面综合评定。

文章总结笔者多年教学实践经验及课程改革探索供高校同行参考,以期在提高水利工程地质教学质量,提高学生学习积极性和培养学生创新能力方面发挥积极作用。

参考文献:

[1]崔冠英, 朱济祥. 水利工程地质[m]. 4版. 北京: 中国水利水电出版社, 2008[2]中华人民共和国教育部. 关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见(教高[2011]1号) [eb/ol].(2011-01-08).

[3]王哲, 陈东瑞, 张勇. 土木工程专业工程地质课程实践教学方法探讨[j]. 高等建筑教育, 2010,19(4): 125-127.

[4]程建军, 王海娟. 水利类本科专业工程地质课程教学探索[j]. 高等建筑教育, 2012, 21(3): 98-100.

[5]杨连生, 王涛, 李宏明. 水利水电工程地质实习指导书[m]. 北京: 中国水利水电出版社, 2008.

[6]黄雨, 卞国强, 叶为民. 土木工程专业工程地质学双语教学改革探讨[j]. 高等建筑教育, 2009, 18(2): 97-101.

[7]tony waltham. foundations of engineering geology[m]. third edition, spon press, 2009.

[8]f g bell. engineering geology[m]. second edition, butterworth-heinemann press, 2007.

[9]missouri university of science and technology courses[eb/ol]. http://web.mst.edu/~rogersda/

research and reform exploration on teaching methods of engineering

geology for water conservancy specialty

rong guan, zhou chuangbing, chen yifeng

(school of water resources and hydropower, wuhan uni

iversity, wuhan 430072, p. r. china)

abstract: engineering geology, with rich teaching content and strong practicality, is one of the fundamental courses for students majoring in water conservancy. it is worthy to be deeply discussed on how to effectively improve the quality of teaching in the classroom and the field geological practice. difficulties of the course and practical problems in teaching were analyzed in detail. meanwhile, teaching experience and reform exploration were comprehensively introduced from the point view of classroom teaching, practical teaching, bilingual teaching and course assessment, respectively. it is proposed that in classroom teaching, theory should be closely tied to the engineering practice. in practical teaching, the ability of students on how to discover, analyze and solve engineering geological problems should be emphasized. carrying out bilingual teaching is an inevitable trend to train international talent and students’ comprehensive ability should be fully disclosed in assessment system.