发布时间:2023-03-16 15:57:52
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的地质学基础论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
英文名称:地质学报(英文版)
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国地质学会
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:英语
开
本:16开
国际刊号:1000-9515
国内刊号:11-2001/P
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1922
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
SCI 科学引文索引(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
核心期刊:
期刊荣誉:
中科双百期刊
联系方式
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)
[关键词] 硕士研究生;教学观念改革;教学内容改革;教学方法改革;考核方式改革
[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2012)01-0036-03
硕士研究生的课程教学阶段是从本科时期的知识学习阶段向研究生后期课题研究阶段过渡的重要时期,是研究生培养过程中的一个基础环节。这就决定了研究生课程教学不应仅仅只是本科式的知识传授的延续,而应是知识传授与科研能力培养并重。从根本上说,是一种建立在科学研究基础上的教学。然而当前的研究生课程教育中存在着一些共性的问题及误区[1],严重影响研究生的教育质量。要解决这些问题,必须改变传统的教育思想和教学模式,注重加强研究生创新能力的培养,积极开展教学方法改革,探索研究生教学的新方法[2]。本文依托研究生课程“软土环境工程地质学”的教学实践,分别从教学观念、教学内容、教学方法以及考核方式等方面对以往的研究生课程教学模式进行了反思,并对其改革进行了探索及实践。
1 课程教学中存在的问题
1.1 教学内容滞后
以往的教学过程中,对于部分硕士研究生的教学内容比较陈旧,课程教学内容的更新速度严重滞后于学科前沿知识发展的速度。在数字化、信息化高度发展的今天,过去使用的仅仅由经典理论与十多年前的工程实例相结合的教学内容已明显跟不上时代的发展,不能满足研究生对于知识前沿性和创新性的要求,不能满足研究生的对于培养分析问题与解决问题能力的要求。
1.2 教学方法单一
以往,硕士生的课堂教学很大程度上依然停留在本科阶段那种“教师讲,学生听”的知识传授式的教学模式上。这种模式以教材、课堂和教师为中心,教师大多采用以讲授为主的教学方式,而且讲授中又侧重于单方面的灌输。教师比较习惯于通过灌输把现成的知识和结论直接塞给学生,以教师对教学内容的理解过程代替学生的学习过程,致使学生被动的听讲,参与较少。继续使用这种本科化的教学模式不利于研究生科研能力的培养。
2 基于硕士研究生科研能力培养的课程教 学改革
为了在课程教学的过程中同时兼顾硕士研究生科研能力的培养,笔者依托长期开设的地质工程硕士研究生课程“软土环境工程地质学”,对以往的研究生课程教学模式进行了反思,并对其改革进行了一系列探索。
2.1 教学观念的改革
从研究生教育的目的来看,研究生阶段的课程内容更多的不是人类已有或已确定的知识,而是带有研究性、不确定性的课题和一些尚有争议的问题,需要经过研究性、探索性的教学,师生共同对所涉及的问题进行探讨。所以,教材绝不是教学的终极目的,只是提供给师生选择使用的材料之一。
研究生在读期间,既有课程学习,也要做学位论文。由于学位论文研究周期较长,通过学位论文研究这样一个完整的科研过程之后,研究生的科研能力无论强弱,都已成为既成的事实,不会再有时间培养。因此要真正提高研究生的科研能力,有必要将科研能力的培养渗透到课程学习全过程中[3]。在近几年教学过程中,笔者摒弃以往课程学习重知识传授的传统观念,将研究生课堂学习与科研能力的培养相融合。采用以学生为主体,教师为引导的模式,启发学生的思维,使其在独立思考的基础上进行探索研究,从而逐渐掌握科学的认知方法,建立科学的认知结构。
2.2 教学内容的改革
传统的以教材为核心的教学内容已不能适应研究生教学的要求,这是毋庸置疑的。然而,单纯的以学科前沿研究组织教学内容又容易使知识缺乏系统性。为解决这一矛盾,兼顾基础理论和前沿研究,笔者在教学内容的组织上,采用系统的理论框架和前沿的专题导向相结合的方式[4],兼顾了教学内容的深度与广度。
理论框架仍是以教材为基础。笔者以长期从事环境工程地质科学研究和教学的经验为基础,结合近些年来最新的科研进展与工程教学实例,于2007年出版了全新的《软土环境工程地质学》一书,既保留环境工程地质学科的框架脉络和基础理论,又结合了最新的工程实例。这样,就实现了基础理论部分以求“实”为目标的稳定性原则和以求“深”为目标的专业性原则。
专题导向是以若干专题为主线。在整个课程教学过程中,着重介绍环境工程地质领域内的热点、难点、重点以及尚存争议的问题和研究发展的新动向;在专题的选择上,以软土地区问题为主,但是又不仅仅局限于软土地区,而是立足上海,放眼全国,对涉及环境工程地质的各类热点问题均进行介绍。一方面,重点选择软土地区环境工程地质研究的最新进展,如国家自然科学基金项目“地铁振动对隧道周围软粘土微结构影响及动力特性研究”、国土资源部与上海市政府联合资助课题“软土地区密集建筑群工程环境效应与地面沉降机理研究”等;另一方面,兼顾其他地区环境工程地质问题的热点,如“灾害链机理与城市防灾综合研究”、973项目“喀斯特地区水土流失过程的动力耦合机理研究”等。实现了专题部分以求“新”为目标的前沿性原则和以求“宽”为目标的拓展性原则。
这样,仍然采用环境工程地质的基本理论框架组织教学内容,但是在每一章节的基础理论后面又补充上与之相应的专题部分。这样做的好处是:一方面可以通过梳理系统的理论框架,引导不同基础、不同水平的研究生自主修补基础知识的缺陷;另一方面,通过专题导向突出重点教学内容,向学生介绍专业领域内最新的研究动态和热点难点。
2.3 教学方法的改革
为了改变传统的教师单向知识传授式教学,很多教师采用了把课程教学安排给学生来讲的方式,但是如此一来又常常矫枉过正,引出了另一个问题,即教师本人投入到课程教学上的精力有限,对学生疏于引导、点拨、释疑和把关。显然,无论是教师单向传授还是让学生来讲课,两种模式都难以保证教学质量,也都不利于学生科研能力的培养。
为了能够既充分发挥学生的主观能动性,让学生参与到教学之中,又不失教师的指导监督作用,笔者设计了授课与研讨相结合的教学方式,使研究生在掌握基本理论的基础上,变被动接受知识为主动学习和灵活运用知识,既强调了经典理论的知识继承,又兼顾了知识的获取方法和创新。
1)授课阶段。在授课阶段,结合教材和专题内容,首先向学生明确软土环境工程地质学的课程目标和基本内容,给出课程的基本系统结构。借助教材,向学生深入介绍一些基本概念与理论。在此基础上,结合专题讲座,介绍环境工程地质领域的最新动态和研究方向。
以精讲多思为原则。教师在授课过程中主要起引导作用,强调基本原理和分析过程的介绍,淡化结论的获得,引导学生通过独立的思考与分析得出自己的结论,化教师的教法为学生的学法。鼓励学生提出自己不同的看法与见解,鼓励课堂讨论[5]。
古人云,“授人以鱼不如授人以渔”,在授课过程中,不仅重视知识的传授,更是坚持把研究方法的学习和训练放在首要位置。对于每一个科研专题,均从如何提出问题、查阅文献、收集整理资料、合理借鉴和引用、分析数据、得出结论等一整套研究方法着手,向研究生介绍研究的一般程序、基本原则和基本方法。
2)研讨阶段。随着授课阶段的进行,学生逐渐掌握课程的基本理论之后,教师结合教学内容提出研讨主题,如“基坑施工中流沙和管涌的环境工程地质问题与防治”、“建筑场地中地下水对钢筋及混凝土的侵蚀性评价”、“土的应力历史和应力路径对地下工程环境的影响”、“盾构施工引起的环境工程地质问题”、“井点降水引起的环境工程地质问题”等,每个学生根据自身兴趣以及对知识的理解掌握情况,自主选题进行研究。选题与授课阶段同时进行,以便尽早查阅资料,撰写读书报告。待授课阶段结束后,由学生当堂演讲,陈述自己针对所选主题的研究情况,并组织师生共同讨论。整个研讨阶段分为以下几个步骤:
第一,教师宣布研讨主题,概要介绍主题涉及的基本问题,学生自主选题。教师不做任何学术方面的评价与指导,以免影响学生独立思考与判断。
第二,针对所选主题,学生课下自主查阅资料进行研究,撰写读书报告,并利用多媒体制作自己研究成果的陈述报告。教师要求学生提出问题,带着问题进行研究。
第三,为保证学生的研究质量,在正式陈述之前,教师组织学生进行分批试讲,对于学生的成果予以把关,纠正明显的概念及原理性错误,提出修改建议。学生根据试讲情况对成果进行适当修改。
第四,学生正式当堂陈述研究成果。该部分是对研究生的学术水平以及演讲作风、礼仪、形象、多媒体制作水平、现场驾驭能力等总体水平的检阅。要求研究生衣着整洁、举止得体、语言流利。在陈述过程中,要求研究生向其他同学提出问题,引导其他学生的思考,促进学生之间的交流。
第五,组织师生讨论。针对报告内容,研讨的参与者,包括教师与学生均可向报告人提问,并对报告的命题提出自己不同的观点,指出报告中的错误,要求报告人对某些内容进行解释。
第六,教师总结点评。对于主题中报告人考虑不周或未涉及到的知识点进行补充说明,但是对于课堂中出现的有关学术问题的争论不做是非性的绝对性评价,只是提供自己的看法和建议。
研讨结束后,要求报告人根据报告过程中教师和同学们所提意见,将自己的报告作认真修改,并严格按照学术论文的格式整理上交。
这种教学方式可达到以下目的:第一,以学生自主性、研究型学习为主,充分调动了学生的主观能动性,也促进了学生对于一整套学术研究方法的掌握;第二,教师严格把关,保证了学生自主研究性学习的质量与效果;第三,鼓励学生提问并带着问题进行研究,有利于培养学生独立思考、分析问题解决问题的能力;第四,通过以学生为主的师生共同讨论,加强了教师与学生,学生与学生之间的交流,培养学生的学术交流能力;第五,要求学生做课堂陈述并按学术论文的规范和要求整理研究成果,培养了学生的清楚阐明自己学术观点的口头和书面表达能力。
2.4 考核方式改革
有关课程长期以来采用的都是单一的考核方式,即最终成绩仅由最后的书面考试成绩决定。这种重视结果而忽视过程的评价体系,不利于学生创新能力的培养,反而造成“高分低能”。因此,除了传统的考勤、作业以及书面考试成绩三大部分之外,笔者在硕士研究生成绩考核中还将学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力引入总分。对学生自主研究所得的学术报告和学术论文水平作适当的评价,特别是对于在作学术报告时能够提出有创新性启发性问题的同学和能够针对别人在报告过程中的问题提出自己不同观点的同学予以加分,作为对创新性思维的鼓励。
另外,为了防止学生依靠死记硬背和考前突击来应付考试,从而真正地考查学生对于知识的本质性的掌握情况,期末书面考试也一改以往的教师讲什么,考试就考什么的闭卷考试出题套路,而是采用开卷考试的模式。考试题目不限于某一章某一节,而是需要学生运用所学的全部知识全面的分析回答;个别题目也不设置标准的答案,而是要求学生给出自己的看法和见解,凡是言之有物、言之有理即可。
3 结束语
在近几年的硕士研究生的教学中,通过硕士研究生的软土环境工程地质学课程改革与建设,笔者摒弃以往课程学习重知识传授的传统观念,采用了将硕士研究生课堂学习与科研能力的培养相融合的教学理念。通过几年的教学实践,硕士研究生的科研能力得到进一步的加强,如地质工程专业唐益群教授的硕士研究生近几年共有10余人在核心期刊上各自发表1~2篇EI检索论文,有的发表了国外会议论文,并有10余人获得学校各类奖学金, 4人被评为同济大学优秀学生, 4人被评为上海市优秀毕业生。由此可见,按照这种理念培养的硕士研究生动手能力、分析问题与解决问题的能力得到很大提高,这些学生工作后能很快地适应工作环境。
通过这几年的实践,笔者感到:软土环境工程地质学课程改革与建设是成功的。在研究生教学过程中采用这样一种教学模式与教学方法,尽管教师要花费较多的时间,但实践后的效果明显,值得坚持与推广。
参考文献
[1]王忠伟,陈鹤梅.论研究生培养中的课程创新[J].学位与研究生教育,2006,(9):14 - 17.
[2]刘国福,李慧,张,等.研究生课程研讨式教学初探[J].高等教育研究学报,2009,(3):37-38.
[3]杨春梅,陶红.论研究生课程学习与科研训练的整合[J].学位与研究生教育,2008,(3):9-12.
专业课程的安排和设置
地质学专业设置的大体思路与其他专业并无太大差异,大一大二年级为基础课,大三大四为专业主干课。理工类课程中的数学基础――高等数学、线性代数、概率论与数理统计自然是不可少的;专业课除了地球化学方向以外,其余领域都有涉及,如古生物与地层、岩石与矿物、构造、矿床、地球化学等方向。
通过专业基础课的学习,我们能够建立起系统的地球科学思维。在基础课学习之后,我们可以对常见岩石矿物进行鉴定,了解不同岩石矿物性质,对不同地层的形成环境进行复原。了解地球表面沧海桑田的变化历程与变化机制。这些专业基础课不单单是为后面的专业主干课提供知识储备,同时可以为我们今后走上工作岗位提供技术支持。
专业主干课主要是地球物理探测方法与能源、固体矿产勘查理论课程。地球物理探测方法包括重力、地磁、地震、地电射、放性和测井等方法,是不是看上去很高端?在学习了专业基础课和地球物理勘探方法之后,我们知道了形成矿产的环境,就能通过各种办法寻找丰富的资源。
专业实习是我们地球科学课程的特色。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。书本上的知识掌握透彻是不够的,只有大自然这本天然的教科书才能让我们领略到地球科学的博大精深。
实习是地质学子的必经之路
北戴河地质实习、周口店地质实习、生产实习、毕业论文实习,一系列的专业实习课大大开拓了我们的视野,因而掌握地球科学在野外实际过程的应用是很必要的。地球科学是一门实践性的学科,而且由于专业性质,常常有与大自然“亲密接触”的机会。很多同学因为害怕出野外而对地球科学敬而远之。对于这一点我不否认,因为尽管跋山涉水肯定比端坐在电脑前享受着冷气辛苦很多,但现在很多“驴友”背着包野外远足不也是回到自然吗?
在就业方面,我们专业应用领域较宽。近些年来,我国越来越重视地质灾害的防治与善后。所以,防震减灾单位也需要大量地球科学人才。大型工程建设,如水库、铁路、地铁等的建设,也需要地球科学从业人员进行选址考察等。
关键词: 构造地质学;科研元素;能力培养
0 引言
重庆科技学院是中石油、中石化、中海油及相关的冶金部门与重庆市人民政府共建的普通高等院校,学校学科专业特色与优势鲜明。现有5个与油气勘探开发相关的本科专业和41个非石油主干专业,是我国新建本科院校中专业齐全、本科生培养规模较大、人才培养层次较完整的高校之一。“构造地质学”课程是资源勘查工程和地质学专业的平台核心课程,该课程具有很强的实践性,是一门比较抽象的基础理论课程,很多的教学工作者都对这种课程有着浓厚的兴趣,对该课程的教学理念、教学方法及规律进行了很多的研究,同时也取得了不错的成果,通过使用这些教学方法和手段,有利于提高这门课程的教学水平。
然而,根据笔者近年来对该课程的教学经验和特点,认为该课程的教学过程中除了要进一步落实常规的教学措施之外,还应针对该专业的核特色,并结合科研和生产实际,加强野外实践教学,适当地加入一些与本课程相关的科研元素及科研实例,即加强对该课程的实践教学环节的研究。一方面有助于学生正确地理解构造地质学的有关原理和方法,提高学生学习构造地质学的兴趣;另一方面也有助于学生在以后的学习和工作中充分地运用该课程的教学内容去解决实际工作中遇到的地质构造学问题,从而达到提高教学效果,深化构造地质学课程教学改革的目的。
1 现状
目前重庆科技学院“构造地质学”的课时设置偏低,地质学专业72学时(含实验18学时),资源勘查工程专业64学时(含实验16学时)。总体而言,理论课程学时相当紧张,只能针对一些基本概念、基本原理进行讲述,完成教指委拟定的基本实验实训内容。
实践教学体系由两个部分构成:①室内实验、校内实训;②野外构造填图实习。室内实验及校内实训是构造地质学课程的课程实验,包括认知实验、验证性实验及部分创新实验,能够满足对课本基础知识的验证,加深学生对课本知识的理解。实验中心建有构造模拟实验室、构造制图实验室。学生可利用各构造模型,人机互动,分析各种构造现象的形成机制,特别是对各种岩石受力变形过程及力学性质的分析。野外构造填图区域为构造现象丰富、典型剖面较多的重庆北碚天府地区。重点让学生通过野外踏勘,了解实习区地层接触关系及地层空间展布情况。最后利用野外的踏勘、测量、填图最终形成实习区的综合特征图。
当前的这种构造地质学教学体系,基本符合构造地质学的教学要求,但也存在一些问题,特别是对应用型人才培养目标有一定的局限性。主要有几个比较突出的问题:①学生总觉得该课程枯燥,兴趣不大、授课效果不好;②野外实践过程包括认识现象、地质描述、绘图等过程,缺乏科研元素;③基地建设缓慢,教学改革研究成果不多;④工程应用能力不强,构造地质学理论及实践知识与现场生产联系程度需要进一步提高。
2 改革构想
2.1 介绍专业应用领域和前景,激发学生的学习热情
为了提高学生的学习效率,激发学生的学习热情,应该在新生入学教育时或专业课开课前,给学生大致介绍一下专业的概况和该课程的应用领域及前景。同时,可以邀请一些油田工作人员(或地质矿产部门的专家)和专业课老师为学生举办一些介绍与专业相关的应用背景知识或讲座,也可以从国际和国内能源发展状况来说明构造地质学在国家资源(包括固体资源和石油与天然气)勘探开发中的重要性,特别是油气资源在国家发展中的重要性。介绍该专业及其相关课程在地质勘探中的作用和地位,激发大学生对该专业的热情和激情,从而激发对地质专业、对构造地质学的喜爱,并为地质学事业努力和拼搏。通过讲解不断提高学生的学习积极性和主动性,使学生对所从事专业的自豪感和荣誉感不断增强。同时介绍一些学习专业课的方法,尤其是构造地质学这种专业基础课,需要学生改变固有的学习思维和方法。
2.2 教学阶段融入科研元素
科研元素融入是指获取解决某一个地质问题的科学研究实践[1],其目标是激发学生在教师的指导下从事科技创新活动,或申请学校不同级别业余科研小项目的活动或参与教师的科研项目,开展科研研究,做科研报告或在专业期刊上发表学术论文,而不是地质现象的常规性文字描述或对地质现象书本知识的再理解。在校内理论学习过程中就应该结合野外地质现象,结合生产单位的生产实际,利用地质现象解决生产实际问题。比如,学完地层产状一章,就可以结合地质矿产部门资料预测矿产出露及探矿研究;可以结合油田部门分析油藏性质及构造对油水分布分布的控制因素;学习断层一章,可以结合生产资料研究注水开发对断层封闭性的影响,可以分析断层对固体矿产的空间分布的控制作用。
2.3 注重能力培养的实践教学
构造地质学不仅是理论性很强的课程,也是实践性很强的课程,因此应该把实践教学放入到和理论教学同样重要的位置。在课堂上学生接受老师讲授的理论知识时,很多学生都觉得比较抽象,造成教学效果不佳,面对这种情况,重庆科技学院在安排构造地质学的教学时,应该注重能力培养的实践教学。
为了培养和锻炼学生的动手能力和创新意识,培养学生的地质思维,实验课要以学生为主,教师辅导为辅,放手让学生尽量独立完成实验,独立分析各类地质现象的成因及其对资源分布的控制因素,并结合区域的地质构造作用,预测资源的空间分布。教师仅就基本原理和要点进行讲解和辅导,锻炼学生的地质思维和文字表达能力。在做好实验课的同时还要强化野外实习,虽然通过理论课程和实验课的学习,学生对地质构造现象有一定的概念,但还是处于一知半解的阶段,再加上实际地质构造现象具有很强的复杂性和多样性,导致学生很难真正将在课堂上学习的内容和实际构造现象融会贯通。因此要想真正提高构造地质学的教学质量,野外实习是必不可少的一个教学环节。同时应合理安排理论课、实验课和野外实习的教学日程。只有这样才能使学生做到理论与实际融会贯通,使抽象的概念描述转变成具体的地质现象。
3 结语
构造学是资源勘查工程及地质学相关专业的平台基础课程。课程的性质决定了实践教学内容的重要性。为了突出重庆科技学院应用型本科院校的人才培养宗旨,必须加快对构造地质学教学体系的改革探讨,激发学生对构造地质学的热情及学习兴趣、加大科研元素,加强实践训练、注重现场应用以及建立一支具有高实践水平的师资队伍。另外,为了更好推动构造地质学实践教学改革,还应该不断加强模拟训练,突出动手能力;加强学生与生产单位的结合,突出应用能力;教师和学生不断互动交流,才能真正实现改进构造地质学实学效果的目的。
参考文献:
[1]黄德志.构造地质学实践教学与地质专业学生专业素质培养[J].创新与创业教育,2012,3(4):65-67.
[2]孙永河,刘玉敏,付晓飞,等.关于《构造地质学》课程的教学现状与思考[J].价值工程,2012(5):257-258.
关键词:瓦斯地质;安全工程;课程体系;优化
1瓦斯地质人才培养现状
我国煤炭和煤层气资源丰富,但由于地质条件复杂,煤矿瓦斯灾害严重,煤层气资源开发利用较少。[1]煤层瓦斯是地质成因的,受地质条件的控制,为了解决煤矿瓦斯灾害和煤层气资源开发技术瓶颈,河南理工大学在上世纪60年代在全国率先开展瓦斯地质研究,经过几代人的努力,开创了瓦斯地质学科,首创了瓦斯地质理论,形成了较为完备的瓦斯地质理论体系,为我国煤炭工业安全生产和煤层气开发做出了巨大的贡献。在瓦斯地质学科逐步完善的历程中,通过开设各种培训班,研究生班和博士、硕士研究生学位教育等各种形式培养了大批瓦斯地质专门人才;如1985年经煤炭部教育司批准我校招收瓦斯地质研究生班,培养了一批瓦斯地质专家;1982年原煤炭工业部组织开展全国煤矿瓦斯地质编图工作和2009年国家能源局组织开展新一轮全国煤矿瓦斯地质编图工作,通过各种形式培训班,对工程技术人员普及了瓦斯地质专业知识;研究生学位教育方面,招收少量的瓦斯地质理论与应用方向的硕士、博士研究生,培养了较高层次的瓦斯地质人才;但在本科层次瓦斯地质人才培养方面,基本属于空白。河南理工大学为了满足煤矿安全生产实际需要,使安全工程专业本科毕业生具备瓦斯地质基本知识,在安全工程专业课程的基础上加入了瓦斯地质学课程。尽管如此,很长一段时间瓦斯地质专门人才培养仍主要停留在硕士研究生、博士研究生的层次上。这样的培养层次,一是瓦斯地质方面的人才不能满足我国煤矿安全生产形势的需要,二是由于缺失本科阶段瓦斯地质知识结构、基本理论的系统学习,使得博士、硕士研究生层次瓦斯地质方向人才培养困难和生源不足。因此,进行本科层次瓦斯地质人才的培养意义重大。为了满足我国煤矿急需培养大量的瓦斯地质人才的实际和我校瓦斯地质学科的未来发展,河南理工大学从2011级开始在安全工程专业的基础上开设了瓦斯地质方向本科班,进行本科层次瓦斯地质人才培养,目前已毕业两届。
2瓦斯地质方向专业课程体系建设意义
课程体系是一所院校根据自己的培养目标进行的有计划、有系统的课程安排。安排合理的课程内容既能反映出学科的主要知识,又要符合知识发展的规律、时代的要求与前沿;合理安排各门课程之间的结构,调整课程开设的先后顺序,促使各门课程之间衔接有序,使学生通过课程的学习与训练,获得某一专业所具备的知识与能力,以达到培养人才的目的。因此,课程体系是教育教学的重要依据,受教育者的知识、能力、素质结构与其所学专业的课程体系有着密切的联系,有什么样的课程体系就会有什么样的学生素质。[2]合理的课程体系能培养出素质全面的人才,课程体系是人才培养质量的关键因素,在人才培养的过程中起着重要作用。[3-5]瓦斯地质学科是河南理工大学的旗帜和标杆,进行瓦斯地质人才培养,加强瓦斯地质专业的建设对保持瓦斯地质学科领先地位和发展后劲意义重大。为了瓦斯地质学科人才培养和未来发展,2011年,河南理工大学在本科层次上依托安全工程专业专门新开设了瓦斯地质方向,为瓦斯地质人才培养开辟了新的途径。该方向开设初期,瓦斯地质方向课程体系主要基于国内煤炭行业安全生产和煤层气勘探开发需求以及参考安全、地质、采矿等相关专业的课程体系进行了设置。瓦斯地质方向经过6年的理论教学和实践教学的实施,以及毕业生到用人单位后的反馈信息和相关高校的调研发现,本专业方向课程设置方面存在专业课程特色不鲜明、部分课程开设顺序衔接不合理、部分课程课时分配不合理、部分课程出现内容重复等突出问题,影响人才培养质量。因此,优化专业方向课程设置,建设合理的安全工程专业瓦斯地质方向课程体系对培养瓦斯地质专门人才,继续保持河南理工大学在瓦斯地质方面的优势和特色具有重要意义。
3瓦斯地质方向课程体系优化思路、目标
以“素质是前提、能力是关键、知识是载体”的新型人才观为指导,按照培养“厚基础、宽口径、创新性、复合型”高素质人才和注重学生知识、能力、素质协调发展的要求,以社会需求为导向,坚持瓦斯地质学科特色,采用走访、问卷调查等方法了解用人单位对瓦斯地质方向人才要求,探讨瓦斯地质专门人才应具备的基本知识、素质和能力,从教育学、人才学和瓦斯地质发展的角度系统分析瓦斯地质专门人才的基本特征,建立瓦斯地质专门人才知识、能力、素质相对应的该专业方向知识体系框架;以该专业方向知识体系框架为基础,在原有课程体系的基础上通过与瓦斯地质相关专业(主要包括采矿、地质、安全)有关专家、学者和现场工程技术人员进行会议交流、讨论,确定专业特色课程、专业基础课程和专业选修课程,以及相对应的工程实践内容、教学实验内容等,并与现场积极联系,建立瓦斯地质工程实习基地;以理论课程和实习内容、实验内容为主题,根据课程内容、难易程度、与瓦斯地质的相关度,讨论分析各门课程的衔接关系和课程教授的主要内容,确定各课程的开设时间、开设学时等。最终构建瓦斯地质方向的课程体系,优化瓦斯地质方向培养方案,实现如下培养目标:(1)掌握安全科学、安全工程及技术的基础理论、基本知识,掌握矿井开采、岩石力学、矿物岩石学、构造地质学、煤地质学、瓦斯地质学、矿井瓦斯抽采、煤层气勘探开发、地质勘探工程等方面的基础理论、基础知识和专业技能。(2)培养出“厚基础、宽口径、创新性、复合型”的高素质人才,适应国内外能源矿山、煤层气、页岩气发展需求,具备到能源矿山、煤层气和页岩气等相关单位进行煤层气、页岩气等非常规天然气的地面勘探开发,煤矿瓦斯地质、瓦斯抽采、瓦斯灾害防治等各类设计、施工及安全管理所需的专业知识和专业素养,同时具备从事其他安全领域的科学研究、技术研发、工程设计与施工、管理、监察以及教育培训等工作。(3)实现课程体系、教学内容、人才培养目标的良好匹配,保证人才培养方案中课程设置整体优化的要求,提升新形势下学生的创新意识、工程实践能力和就业竞争力。
4瓦斯地质方向课程体系优化设置
河南理工大学安全工程专业根据社会需求和自身优势,设立了瓦斯地质等4个专业方向。按照课程体系建设优化思路和目标,以河南理工大学安全工程专业整体要求和瓦斯地质方向的优势、特色,构建了以通识教育课程模块、专业公共课程模块、方向专业课程模块(包括方向专业基础课程和专业课程)、实践环节课程模块为框架的瓦斯地质方向合理的课程体系(图1),优化了课程之间内在逻辑性,减少了课程间的重复与脱漏。该方向课程体系总学分194,其中通识教育课程模块总学分98.5,公共专业课程模块总学分26.5,方向专业课程模块总学分38(见表1),实践环节课程模块总学分31(不含课内实验)。通识教育课程模块:是传授自然科学、社会科学领域的基础知识、基本理论和基本技能的,对学生全面发展具有基础性、通用性和长效性作用的课程。[5]河南理工大学安全工程专业下设的4个方向设置相同的通识课程,总学分98.5,包括思想政治类、军训体育类、外语类、计算机类、数学类、理化类等[6],以必修课为主。公共专业课程模块:是河南理工大学安全工程专业所设立4个专业方向都要求开设的专业课程模块,是使学生掌握安全科学、安全技术及工程的基础理论、基本知识和基本技能的必备的课程,同时体现安全工程专业特色。共设置11门课程,课时256,学分26.5,全为必修课程。方向专业课程模块:包括方向专业基础课程和方向专业课程。方向专业基础课程是学生掌握该方向专业知识、学习专业科学技术、发展个人能力的坚实基础,是提高学生最基本的职业素养的一类课程,该类课程对于后续方向专业课程的具有重要的支撑作用,课程的设置的好坏,对学生专业理论和专业技能的掌握影响较大,由必修和选修两类组成,总学分15学分,其中必修课4门,学时144,学分9,选修课6门,学时192,学分12,限选6学分;方向专业课程是与专业基础课有直接联系的,是学生适应未来从事的职业、工作环境所必须学习的课程,由必修和选修两类组成,总学分23,其中必修课程3门,学时128,学分8,选修课11门,学时336,学分21,限选15学分。方向专业课程模块的课程设置来看,方向专业基础课以必修课程为主,目的为后续专业课程的学习打下坚实的基础,方向专业课程增加了较多的选修课程,目的是为了能适应未来需求和多元的工作环境(见表1)。实践环节课程模块:实践教学课程是培养学生实践能力以及综合素质的重要教学环节,是高校课程体系的必要组成部分。[6]通过实践教学,可促进学生巩固和加深理论知识,提高运用知识分析和解决问题的能力,培养学生的系统分析、工程设计、科学研究等专业技能,增强学生的工程实践能力和对未来工作的适应能力。[7]河南理工大学安全工程专业的实践教学课程设置中,除了思想政治理论课实践教学、军训、工程基础实训与实践、画法几何与工程制图课程设计、毕业实习及毕业论文(设计)等实践教学课程外,结合本专业方向特点,特别增设了地质基础实习、煤矿瓦斯地质与瓦斯治理生产实习,并建立了登封地质实习、鹤壁生产实习等实践实习基地;并针对本方向专业特色,开设了瓦斯地质、矿井瓦斯防治技术和矿井通风与除尘等特色课程的课程设计,增强学生对专业方向理论知识和专业技能的学习和理解,培养学生动脑、动手能力和创新意识。另外,结合现场实际和科研项目,对课程实验内容进行了设计优化,减少了演示性、验证性实验,增加了结合现场实际的综合性、设计性和科研型实验,培养学生的科学素养和创新思维。在毕业设计内容的选择上,要求结合煤矿企业的实际情况进行选题,使学生的毕业设计与生产实际有机结合,培养学生解决实际问题的能力。总学分为31个,学时为33周,贯穿于大学四年的每个学期。
5结束语
课程体系是人才培养质量的关键因素,在人才培养的过程中起着重要作用。瓦斯地质方向课程体系的改革、优化应以现代大学理念和新型人才观为指导,以社会需求为导向,同时坚持专业特色,在以后的教学实践中不断进行补充、完善,培养高素质瓦斯地质专门人才,为煤矿减灾抗灾、煤层气规模性开发提供人才智力支撑。
参考文献
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[6]张小东.煤及煤层气工程专业课程体系建设的实践与思考[J].中国地质教育,2012(1):96-99.
2、主要课程:工程力学、流体力学、岩土力学、地基与基础、工程地质学、工程水文学、工程制图、计算机应用、建筑材料、混凝土结构、钢结构、工程结构、给水排水工程、施工技术与管理。
3、主要实践性教学环节:包括工程制图、认识实习、测量实习、工程地质实习、专业实习或生产实习、结构课程设计、毕业设计或毕业论文等,一般安排40周左右。
4、主要专业实验:材料力学实验、建筑材料实验、结构试验、土质试验等。
刘觯西北大学地质学系教授,主要研究领域为岩石地球化学。
为野外地质勘探,他和团队屡次克服高原反应,在严酷的地质和天气条件下顽强坚持;在自治区改则县一次野外采样过程,他们甚至需要“与狼共舞”,突然有三只饿狼将采样车包围!在此危急时刻,多亏藏族司机经验丰富,用藏民独有的方式驱散了饿狼,使得这次勘探最终有惊无险……
劳累、伤病、挑战生理极限甚至直面危险――对地质学者来说,都不是让他们放弃研究和追求的理由,相比之下,坚持和执著才是刘鼋20年最终的抉择。
刘鼋淌谑俏夜较早开展藏北新生代火山岩和埃达克岩、中国东部和华北克拉通中生代以来基性岩和碱性岩研究的中青年学者之一。他首次发现北部羌塘地体新生代一套埃达克质火山岩,并初次证明了该套埃达克岩的成因,此研究为青藏高原的快速隆升提供了可能的岩石学证据;他确定了藏北羌塘地区中新生代火山岩的精细年代学格架,为进一步的研究提供了重要的时间格架制约;他从地质特征入手,对中国东部和华北克拉通中生代以来基性岩墙群开展了精细的年代学及系统地球化学研究,并取得了许多创新性成果和认识。
历年来,刘龉仓鞒植渭庸家及省部级科研项目16项,共发表学术论文140余篇(SCI论45篇),出版专著3部(英文专著2部,中文专著1部),并入选 “陕西省第六批百人计划”,获贵州省科学技术进步奖一等奖、“侯德封矿物岩石地球化学青年科学家奖”和中国青年地质科技奖。
羌塘探密,屹立世界屋脊之巅
羌塘,在藏语中是“北方高地”的意思,特指藏北高原,汉语中加个高原的后缀,而称羌塘高原。它位于昆仑山脉、唐古拉山脉和冈底斯山脉之间,面积达60万平方公里,平均海拔5000米左右,为青藏大高原的主体部分,是我国地势最高的一级台阶,被称为“世界屋脊的屋脊”。在20世纪下半叶前,该地区从未有人类永久定居,它也是我国高原现代冰川分布最广的地区。
羌塘是中国五大牧场之一,在那一望无际的草原上,到处分布牧民赖以生存的牦牛和羊群,处处可见牧民栖息之所――帐篷。牧民们在此创造了梦幻迷离、色彩斑斓的游牧文化,不仅有远古岩画,也有众多古象雄王国的遗址,英雄格萨尔王的足迹及故事遍布藏北,玛尼堆、经幡和古塔随处可见,为苍芒的大草原增添了几分神秘的色彩,著名的唐蕃古道贯穿南北。
在地质学家的眼中,羌塘不仅是野生动植物的天堂,同时也是一个具有丰厚沉积层的文化沃土。
羌塘地区新生代岩浆岩(特别是火山岩)分布异常广泛,包括两类重要的火山岩省[注](西羌塘岩省-喀喇昆仑-西昆仑-北昆仑岩省-鱼鳞山、巴毛穷宗、波涛湖和枕头崖岩省)。火山岩主要划分为钠质碱性玄武岩系列、高钾钙碱性系列、白榴石碧玄岩系列和钾玄岩系列。
目前,青藏高原的地质研究(特别是高原的隆升)已受到全球地质界的广泛关注,但对高原隆升机制和时间仍存在明显的争议。羌塘除广泛发育的岩浆岩外,其典型构造分布也异常广泛,系统的地质研究对青藏高原地质历史追踪具有非常重要的意义。
刘鼋淌诙缘厍蚧学和岩石学研究有着深厚情感。1998年,他毕业于长春科技大学(原长春地质学院)地质勘查专业,并考取本校岩石学专业硕士研究生;2001年考入中国科学院地球化学研究所继续攻读博士学位;2003年到香港大学地质学系访问研究;2004年获得博士学位;2009年到加拿大University of Regina进行学术访问研究;2013年到台湾国立大学开展学术访问研究。
在这片神秘的古老高原上,刘鼋淌谧运妒垦芯可阶段,就开始涉猎羌塘新生代火山岩精细年代学和成因类型的研究和探讨。
“新生代火山岩和华北中生代基性岩墙群的年代学和地球化学研究,不仅对地质学发展有推动作用,而且对矿产资源的勘探有很重要的作用。”刘鼋淌诒硎尽
羌塘大部分为无人区,海拔高度和交通条件致使研究者很难适应,在以往研究中,最大的难点和挑战是如何适应研究区的自然环境。通过坚持不懈的努力,在已有研究基础上,刘鋈〉昧酥疃嘀匾的研究成果。
刘鍪状畏⑾治鞑乇辈壳继恋厍新生代一套埃达克质火山岩:羌塘走构油茶错和多格错仁新生代火山岩为典型的埃达克岩,并初次证明该套埃达克岩的成因:拆沉下地壳部分熔融作用的产物。这一成果为青藏高原的快速隆升提供了可能的岩石学证据;另外,确定了藏北羌塘地区中新生代火山岩的精细年代学格架为:18-33 Ma,为后期研究提供了重要的时间制约。
地质学研究带来的价值追寻
与应用型研究不同,基础研究常常因其与现实联结不够紧密,而时常面临“有什么用”的追问。
在刘鼋淌诳蠢矗地质学研究特别是岩石成因和构造机制的探讨,一方面让人们认识其可能的形成过程和经历的动力学环境,为后期研究奠定科学基础;另一方面,研究成果可为人们对后期利用作出重要指导。研究岩石的成因和演化成果可应用于矿床学、构造地质学和工程地质学等学科;同时,地质学所指导的地质矿产资源勘探是人类社会生存与发展的根本能量源泉。根据岩石的结构、构造、产状、岩性和岩石组合等寻找矿产资源,满足人们对石油、煤炭、金属和非金属等矿产资源的需求,则有着更为紧迫的现实意义。
基于对地质学深沉的情怀,刘鼋淌诘目蒲械缆费辖魈な怠⒊渎热忱。基性岩墙为源于地幔的一系列呈脉状或岩墙状产出的超基性(如钾镁煌斑岩、碳酸岩)-基性(如辉绿岩、煌斑岩和汇率玢岩)岩石组合,通常以群状侵位,为陆块伸展甚至裂解的关键遗迹,对古陆块的伸展减薄乃至裂解破坏具有重要的示踪意义。2011年,刘龃幽甏学和岩石地球化学方面对山东地区燕山期基性岩墙群开展了持续近9年的研究,在已有研究和野外地质观察基础上,从基性岩墙地质特征入手,以多元同位素体系精确测年和地球化学特征为主要手段,对鲁西和胶东集中发育的燕山期基性岩墙群的形成时代进行了系统研究。2012年,刘鼋淌诨氐焦氏缥靼玻任职于西北大学地质学系,在地幔岩浆作用与华北克拉通破坏、同位素地质年代学和地球动力学领域开展了长足的研究。
克拉通是大陆地壳长期稳定的构造单元,即大陆地壳中长期不受造山运动影响相对稳定的部分。华北克拉通是中国境内独具特色的大地构造单元,作为典型的克拉通,华北克拉通破坏已引起高度关注,研究程度和成果日益得到改进和完善。华北克拉通破坏的研究,对认识和揭示克拉通破坏对大陆形成演化和地球圈层相互作用,可为资源战略预测和地震灾害预防提供新的思路和科学依据。
通过系统研究,刘鼋淌诤推渫哦右讶〉昧寺意的研究成果,如,华北克拉通中生代岩石圈伸展可分为六期:140-130 Ma、120-110 Ma、100 Ma、90-85 Ma、75 Ma和50-45 Ma。另外,提出新的岩石成因模式――岩石圈拆沉作用。该成因模式的提出,对同时华北克拉通破坏机制具有很好的指示意义和价值。
目前,刘鼋淌谘芯客哦诱集中对郯庐嗔汛和大兴安岭-太行山重力梯度带中生代基性岩墙群年代学和地球化学研究。中生代以来,上述构造区皆发生了一定程度的伸展活动,但对其伸展的时间和机制仍不清晰。目前,该团队已初步对两构造带伸展时间、期次和机制有了初步认识。