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中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)03-0185-02
《地質學》是一門研究地球的物質組成、內部構造、各層圈之間相互作用和演變歷史的自然科學[1]?!兜刭|學》的產生和發展與人類社會對傳統礦產資源(石油、天然氣、煤炭、金屬、非金屬等)的需求密切相關,在現代社會的重要性越來越為大家所了解和重視。由于《地質學》不僅是一門綜合性很強的學科(涉及諸多內容:礦物、巖石、構造、古生物、地層、地貌、地球演化等),而且也是一門實踐性很強的學科(需要在實驗課、實習課中不斷加以實踐運用)。野外地質認識實習是《普通地質學》、《地質學基礎》或《地球科學概論》等課程理論知識進一步實踐運用的一個非常重要的環節,因而絕大多數高校都會安排一次系統的野外地質認識實習,以鞏固學生前面課堂所學知識基礎,拓展學生理論知識的應用能力。峨眉山地區具有得天獨厚的地質認識實習條件,不僅地質現象豐富多樣,而且長期以來不少學者對峨眉山地質地貌研究積累了眾多成果,因而峨眉山非常適合開展地質認識實習野外教學。目前,眾多高校已經將峨眉山地區作為主要的地質地理認識實習區域[2]。成都理工大學(原成都地質學院)早在1981年便已經開始進行峨眉山野外實習,并在1984年建成了峨眉山實習基地,并在近年將其建成為“國家級大學校外實踐教育基地”、“國家級地質學實踐教學示范中心”的重要組成部分。自2010年以來,筆者先后參與了十余次成都理工大學峨眉山地質認識實習,其中部分學生即為非地質類專業(包括地球物理學、土木工程、測繪工程、土地管理、工程管理、環境工程等)。在多年峨眉山地質認識實習教學實踐過程中,筆者有針對性地探索非地質類專業地質認識實習的教學方法,不斷嘗試在優化教學內容、改進教學方法、強化實踐能力等方面做一些積極有益的工作,以期獲得更好的教學效果。
一、改進教學方法
盡管非地質類專業學生已經完成了《地質學基礎》、《地球科學概論》或《地球科學基礎》等課程的學習,但鑒于目前不同專業相關課程存在理論講授學時少、實踐教學課時少、使用教材不統一等問題[3],學生具備的知識水平和實踐能力參差不齊,如何在有限的時間內讓學生更迅速有效地進入野外地質認識實習的角色是帶隊老師不得不面對的重要問題。往年,全面講授(野外講、室內講、“滿堂灌”)的教學方法在峨眉山地質認識實習教學實踐中取得了一定效果,但隨著授課對象變更和現代科技的發展,“滿堂灌”的全面講授法似乎并不適合更加感性的“90后”學生,他們往往更加容易接受直觀鮮活的教學內容,因而為了更好地讓非地質類不同專業學生理解抽象復雜的地質過程,帶隊老師需要采用更加主動的教學方法。在多年的教學實踐中,筆者積極調動學生的主動參與性,采用了“啟發式”、“討論式”教學方法,啟發與引導學生積極參與到教學活動中。例如,在講授川主鄉上白堊統灌口組與古近系古新統――始新統名山組界線(K/T界線)時,引導學生回憶進入到熟悉的《侏羅紀公園》電影的有關場景,進一步激發學生豐富的想象力,讓學生身臨其境地感受經歷“恐龍滅絕”前后的地球表層環境大轉折,并適時拋出一些學生感興趣的問題,如“恐龍是否真的全部滅絕了?”“為什么恐龍會滅絕?”“恐龍滅絕的其他可能原因?”“恐龍會復活嗎?”等問題。
二、優化教學內容
經過30余年的課程建設,成都理工大學峨眉山地質實習隊已經對《峨眉山地質認識實習》教學大綱進行了多次大幅修訂。目前,成都理工大學《峨眉山地質認識實習》教學大綱堅持以野外教學內容為主,室內教學內容為輔,野外教學內容主要涉及了6條野外教學路線、1條野外自主學習路線、1條地質旅游考察路線以及其他若干不同專業備選野外教學路線[4],包含了豐富的巖性、地層界線、構造、水文、地貌等地質現象,完全可以滿足學生對野外地質現象的觀察、測量、記錄、分析等實習內容的要求。然而,筆者在近幾年參與非地質類專業峨眉山地質認識實習過程中發現,如果完全按照《峨眉山地質認識實習》教學大綱簡單地切入野外教學內容,很多非地質類專業學生會因為知識水平低、實踐能力差以及專業偏好明顯而產生較強的抗拒情緒,無法很好地融入到實際野外教學過程中。因而筆者必須要在教學大綱要求的教學內容的基礎上,有針對性地適當加以拓展和滲透部分與學生專業聯系密切的教學內容,以激發學生的學習興趣。例如,筆者在給地球物理學專業學生講授清音電站附近的牛背山背斜與挖斷山斷層時,適時地將這些野外地表構造地質現象與地下構造地震響應聯系起來,引導學生通過學習觀察這些野外地表構造地質現象,更好地理解地下構造的形態特征與形成過程,分析地下構造在人工地震勘探過程中如何產生地震波響應以及不同地下構造地震波響應的特征及其差異等方面問題。而在為土木工程學專業學生講授同一個地質現象(牛背山背斜與挖斷山斷層)時,適時將這些野外地表構造地質現象與工程地質、災害地質聯系起來,突出背斜核部張性應力、斷層兩側破裂應力等工程力學環境下對巖體工程的強烈影響,引導學生更好地將所學習觀察的這些野外地表構造地質現象應用到實際工程選址、防災減災工作中。
三、強化實踐能力
大學實踐課程不僅是為了鞏固學生前面課堂所學知識,更重要的是為了提高學生的實踐能力[5]。在峨眉山地質認識實習野外教學過程中,筆者以培養野外實踐能力作為教學的核心內容,不斷有針對性地強化培養學生多方面的綜合實踐能力,具體包括如下。
1.野外地質裝備熟練使用能力。在實習前期重點講解地質羅盤、地形圖的實驗方法,每一個地質點的野外教學都是首先從地質羅盤、地形圖的使用開始,并抽出部分時間對學生加以考核。
2.野外地質現象的觀察描述能力。從巖性、地層、構造、水文、地貌等地質現象的觀察描述入手,由簡單到復雜,前期老師可先示范如何觀察、描述,然后逐漸引導學生自主觀察、描述。
3.野外地質資料的記錄整理能力。從地形圖標注、記錄本記錄、路線信手剖面圖繪制、地質素描圖繪制、地質素描圖繪制等方面進行教學,培養學生嚴格使用標準記錄格式的主觀意識。
4.野外地質過程的歸納分析能力。有意識地引導學生歸納分析峨眉山豐富地質現象背后的地質過程,尤其是一些典型地質過程的形成、演化以及影響,如新構造運動在峨眉山地區的具體響應。
5.野外地質成果的綜合表達能力。主要是對學生的野外實習路線實際資料、實習小論文(或實習報告)的書面表達能力和語言表達能力進行培養,在啟發性教學中鼓勵學生積極參與回答、分析有關問題。
四、結語
人才培養是大學的根本任務,實踐能力是地質教育的核心任務。地質認識實習在許多非地質類專業課程學習中有著非常重要的作用,如何有效提高非地質類專業地質認識實習的教學質量是很多大學需要面對的一個重要問題。經過多年的非地質類專業峨眉山地質認識實習教學實踐,筆者總結了三個方面的建議:改進教學方法、優化教學內容、強化實踐能力。
參考文獻:
[1]陶曉風,超.普通地質學[M].北京:科學出版社,2007.
[2]張燕,鄧江紅.峨眉山地質實習基地“質量工程”建設的問題與對策[J].中國地質教育,2012,21(2):47-51.
[3]李云,胡作維.“宇宙與地球”課程建設實踐淺析[J].教育教學論壇,2016,8(29):72-73.
[4]鄧江紅,張燕,鄧斌,等.峨眉山地質認識實習教程[M].北京:地質出版社,2013.
[5]胡作維,李云.“沉積巖石學”實驗教學規律探析[J].佳木斯教育學院學報,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
地球科學的各個學科均以自然界為天然實驗室,野外現場教學的理論性和實踐性在教育教學中都占有十分重要的地位。加強地球科學實踐教學環節、加強野外實踐教學基地建設是地球科學學科性質所決定的,是培養具有創新型地學人才的重要措施,直接關系到地學基礎人才的培養質量。通過野外實習,可以培養學生獨立觀察、思考、解決問題的能力,以及野外生存和開展工作的能力。加強本科生野外實踐能力的培養,關鍵在于野外實習基地建設,同時,一個建設良好,具有輻射示范作用的野外實習基地,能夠在最大程度上發揮教學資源優勢,實現資源共享。吉林大學興城野外實習基地經過多年建設,結合遼寧濱海地區得天獨厚的地質條件,在培養學生實踐能力方面形成了自身特色并得到國內外多所大學的首肯,在資源共享方面發揮了較大作用。
1 吉林大學興城野外實習基地概況
吉林大學興城野外實習基地位于遼寧省興城市東部釣魚臺海濱,基地前身為教育部療養院,總占地面積10.97萬平方米,建筑面積2.54萬平方米。基地建筑古樸典雅,全部青磚砌就,屬蘇州園林式建筑風格,基地基礎設施較為齊全。
遼寧省興城地區大地構造位置位于華北地塊北部燕山臺褶帶東段,東南為華北斷坳,41:AI~內蒙地軸。興城地區燕山臺褶帶基底由太古宇建平群和片麻狀綏中花崗巖構成,中、新元古界為厚度巨大的燕山型沉積;古生界為典型華北型沉積;中生育陸相火山一沉積巖系。教學實習區域近2000km,地質條件十分優越,地質教學資源非常豐富,在國內具有較好的區位優勢,為培養地學人才提供了得天獨厚的實習、研究條件。
自2003年興城教學基地建立以來,經過近7年的基地建設,已初步完成基地各項建設任務。目前,興城教學基地已形成教學資源豐富、生活設施齊全,地質實習配套教材、教學內容和教學方法完善的綜合性地學人才培養基地。興城基地適合于二年級地學類各專業學生教學實習和地質學專業生產實習。
2 興城野外實習基地的特點及功能
興城基地的基本地質條件和區域地質特征在國內具有較強的典型性和代表性。在興城周邊的遼西地區,地學教學資源得天獨厚,有中國華北地區25億年前形成的最古老大陸地殼_太古宙綏中花崗巖;18億至8億年前的古大陸裂谷沉積——長城、薊縣、青白口系;華北地臺最穩定的古生代蓋層;產出舉世聞名的中華龍鳥、孔子鳥、享譽“世界第一朵花”的最早期被子植物一中華古果的中生代“熱河生物群”化石產地;以楊家仗子鉬礦為代表的各種礦產資源;奇特的海岸帶地質地貌、典型的河流地質作用現象;還有以“寧遠古城”為代表的歷史人文景觀。
興城野外實習基地具有面向地學類專業進行多層次、多專業、綜合性的教學功能。能夠提供地質類專業二年級的教學實習;三年級的生產實習;土地資源管理業和資源環境與城鄉規劃管理專業二年級專業實習;地理科學專業的旅游資源實習;地學類各專業的測量實習;地學類各專業的部分畢業實習等。經過七年多的建設,已經搭建起我國華北地臺典型地質內容的綜合性野外實踐教學平臺。通過在該基地的野外實習,使學生較好地掌握宏觀地學野外工作方法,受到大信息量、高復合度的野外綜合訓練,綜合素質得到較大提高。
3 興城野外實習基地建設
興城野外實習基地自2002年9月開始立項并進行可行性論證,2003年暑期正式實施野外實習,至今已歷時九年。吉林大學地球科學學院每年都派出一定的具有豐富野外經驗和教學經驗的教師開展基礎地質、地質教學路線的研究工作并對基地學科進行教學實習內容、教學方法建設。至2009年底,設計并完善野外地質教學路線共17條;典型地質剖面14條;野外地質填圖區4個(合計面積約200km),完成了二年級興城教學實習指導書的編寫工作,修編了1:20萬的教學用圖2幅,1:5萬的教學用圖5幅。
經過多年努力,利用世行貸款項目,建立了“虛擬野外實習系統”改變了傳統的地質野外實習教學模式,加快了地質學教育的信息化步伐。實現野外地質信息共享以及野外地質信息的長期積累,建立野外地質知識庫。用戶只需要網絡瀏覽器,即可登錄使用虛擬野外地質實習基地,所有的數據都存放在服務器中,通過B/S模式按需下載到用戶計算機中,節省了大量的計算機資源。虛擬野外地質實習系統提供全天候的服務,滿足用戶任意時間的需求,使地質野外實習教學并不局限于每年的野外教學時間。學生可以對野外實習內容進行實習前預習,實習中復習,不但極大地提高了學生的學習興趣,而且有效地提高了實習質量。
在與環境類專業技術基礎課相配套的實驗課程中充分利用教師的科研資源,就可望以較少的資金投入,研究構建和實施符合環境類專業大學生基本研究技能訓練和創新能力培養的研究型實驗教學課程。
一、研究型實驗課程的特色與優勢
環境類專業的研究型實驗課程由一系列開放型、綜合型和設計型的實驗組成,這類實驗均覆蓋不同的知識點,是由學生在教師的指導下自主設計實驗方案并通過實驗實現設計目的。因此,可以強化培養環境類專業的本科生對知識的綜合應用能力,促進學生創新能力的提高。
研究型實驗課程具有以下特點和優勢。
1、充分利用科研資源和骨干教師資源,來設計研究型實驗的范圍,并在教師指導下,由學生在研究課題范圍內自主提出不同的多因素多變量的實驗研究方案,將實驗課由教師統一安排改變為由學生自主設計。
2、學生的研究型實驗與研究生論文研究相結合,與教師課題研究相結合,與環保工程實踐相結合,將演示型驗證型實驗改變為研究型創新型實驗。
3、將實驗由原來全班統一的1個假想課題改變為每人1個研究課題;將實驗時學生被動按照教師的指導做實驗改變為學生主動請求教師指導研究和實驗;將以往實驗內容和報告嚴重的相互重復現象改變為每人只能獨立設計;將理論課和實驗課分離現象改變為理論課教師大力參與實驗指導。
4、在教師指導下,由學生完成的研究型實驗的優秀實驗報告,達到公開發表的研究論文的水平。部分優秀實驗報告能夠公開發表、參加各類課外研究競賽包括挑戰杯競賽或參加學校其他創新培訓計劃。
與專業基礎課配套的研究型實驗教學課程的構建和實施,可望起到三方面的作用。一是使本科生緊密結合理論教學來加強實踐和創新能力培養;二是確保本科生廣泛參與,并能激發學生的學習熱情;三是充分利用科研設備和資源,使教學與科研緊密結合,節約資金投入,提高辦學效益。
二、研究型環境工程原理實驗課程的構建和探索
1、研究型實驗課程的目標
(1)通過研究型實驗課程的學習,使教師與學生互動得到進一步加強,激發學生的學習激情,掌握專業領域的前沿與最新進展,使學生經歷“三個全面”的創新教學過程:經歷全面的分析研究問題的過程,實驗技能得到全面的鍛煉,綜合能力得到全面的提升。
(2)解決目前實驗課程內容與污染控制需求脫節的問題,使專業基礎課實現理論與實踐相結合,使科研與教學融為一體,實現專業基礎課與專業課的進一步貫通。
2、研究型實驗課程內容的篩選
研究型實驗課程內容的確定是實現課程目標的基礎。不同專業的課程,實驗內容必然不同。下面是環境工程專業的環境工程原理實驗課程的內容,供其他專業篩選課程內容時參考。
環境工程原理系列課程包括環境工程原理(上)、環境工程原理(下)、環境工程原理課程設計和環境工程原理實驗,該系列課程系統、深入闡述環境凈化與污染控制的單元操作的原理、工程設計計算方法以及分析問題和解決問題的方法,是環境工程專業最重要的專業基礎課之一,在環境工程專業的教學中占有非常重要的地位,其中的環境工程原理實驗課程是培養大學生實踐能力和創新能力的重要途徑。
二十余年來,環境工程高等教育在我國得到了迅速的發展。環境工程專業內涵也不斷擴大,原來的環境監測、環境規劃與管理、水文地質與工程地質、和農業環境保護并入了環境工程專業。環境工程專業處理的環境污染具有復雜性和綜合性的特點,相應地導致污染控制技術也具有多樣性和復雜性的特點。所以要求環境專業人才具有寬厚、系統的專業理論基礎,也導致環工原理課程在環境工程專業教學中的地位十分重要。然而,因為美國等發達國家目前環境工程主要設置研究生專業,所以可為環境工程原理實驗課程的構建提供具體借鑒的國外經驗不多。
環境工程原理實驗課程方面,至今國內很多院校仍然是采用化工原理實驗教材或類似的講義。由于涉及的問題與化工專業有一定差距,解決問題的思路、方法與要求也有所不同,與學生在環境保護專業實踐中遇到的問題也有較大區別。目前環境工程原理課程的理論教材方面盡管僅有清華大學胡宏營教授等人編著的教材出版,這也為環境工程原理的理論教學提供了新選擇。本文在吸收國內環境類專業實驗教學成果基礎上,提出了構建環境工程原理研究型實驗課程的核心內容。
(1)在流體流動實驗部分,指導學生自主設計污泥、污水和含塵氣體的流動和輸送問題,包括不同懸浮物含量的污泥、不同性質的污水和不同固體含量的含塵氣體的流動阻力和流體輸送機械的性能研究系列實驗研究。
(2)在非均物系分離的實驗部分,指導學生自主設計不同性質污泥、自來水和含塵廢氣在不同過濾介質中的過濾實驗研究。
(3)在傳熱實驗部分,指導學生自主設計不同性質廢氣廢水與污泥的加熱和污泥脫水的實驗研究。
(4)在傳質實驗部分,指導學生自主設計不同性質的廢氣和污水的吸收與萃取以及污泥干燥等實驗研究。
與原有實驗內容相比,以上研究型實驗課程的內容與環境工程專業問題的關聯性很強,課程內容與專業領域需求聯系緊密,通過實踐環境的教學學生可以了解專業領域的前沿與新進展,也有利于激發學生的學習激情。
3、研究型實驗課程的實施方案及需解決的問題
首先,結合本項目本學科教師的科研課題情況,制定詳細的研究型實驗計劃。然后,根據實驗計劃和學生的自由選擇,確定每一位學生的實驗研究課題。理論課教師指導學生閱讀有關參考文獻,與每組學生分別討論和確定實驗方案。其次,制訂詳細的研究計劃。實驗教師完成實驗設備的準備與調試、實驗操作的指導、化學藥品的準備等工作。學生在指導教師和實驗教師的幫助下,完成實驗設計,配制化學藥品和試劑,進行實驗的操作,完成實驗研究報告并最終匯報。
要順利實施研究型實驗課程,需要解決的問題有:
1.我國地質工程專業辦學現狀
2O世紀9O年代,我國設有地質類專業的學校共有61所,分別屬于15個部委、8個行業公司和省市政府。其中,工科類地質專業15個。1993年,國家教委頒布《普通高等學校本科專業目錄和專業簡介》,工科類地質及相關專業也有1O多個,主要有:礦產地質勘查、水文地質與工程地質、應用地球物理、應用地球化學、勘察工程、石油工程、石油與天然氣地質勘查等專業。1998年國家教委頒發的引導性目錄中,將所有工科地質類專業合并成一個大專業——地質工程專業。目前,國內辦有“地質工程”專業的大學有:中南大學、西南科技大學、西安科技學院、長安大學、安徽理工大學、山東科技大學、焦作工學院、河海大學、華北水利水電學院、中國礦業大學、西南交通大學、石油大學、同濟大學、南京大學、蘭州大學等;辦有“勘查技術與工程”專業的大學有:中國地質大學、成都理工大學、吉林大學、石油大學等2O所;辦有“資源勘查工程”專業的大學有:中國地質大學、貴州大學、昆明理工大學、吉林大學、長安大學等24所。由于這些學校原屬于不同的行業部委,其側重點不同,為了保持原行業的需要和特色,在這個地質工程專業名稱下,各學校根據需要各有不同側重面,有的側重煤炭,有的側重石油,有的側重有色金屬,有的側重工程等方面。因此,同一個專業,各學校設置的課程就有很大差異,培養規格也不一樣,這對于專業評估、管理等方面都造成了困難。
2.國外地質類專業教育現狀
第二次世界大戰后,各國都積極致力于經濟發展,世界經濟出現了空前的繁榮,但隨之產生了諸如人口膨脹、資源枯竭、能源危機、環境惡化、生態失衡和災害頻繁等嚴重的社會問題。特別是資源和環境問題,是國際上共同面臨的重大問題。它涉及政治、經濟、科學技術、文化、社會價值觀念與倫理道德、法律和政府政策等方方面面,十分錯綜復雜,這單靠科技進步和工程創新是無法解決的。必須從可持續發展的需要出發,由自然科學和社會科學聯手方能解決。因此,國外在培養地質工程師時,強調學會綜合運用多學科的知識去研究和解決問題。嚴格說來,國外的高等院校內沒有地質工程專業,地質工科教育一般在工程領域,所設的地質類專業大多沒有細分,只設“地質學”或“地球科學”專業所設課程除了數、理、化等基礎課外,主要是地質學科的基本原理類課程,如構造地質學、巖石學、礦物學、地層學、地球物理學、地球化學、地質學、環境地質學、古氣候學、結晶學等,方法技術類課程較少。從設立的課程可以看出,他們培養的學生主要側重于地質學基本原理的掌握和社會可持續發展的需要。且招生規模較小,一般一個專業每年只招收1O余名學生。但是,要求學生對地質工作方法有全面的掌握,在高年級學習了一定的專業課程后,一般要求學生利用假期參加地質工程實習,因此,培養出來的學生一般仍然具有較強的科研實際工作能力,在走向社會后很快能適應自己的工作。
3.地質工程專業發展戰略的幾個問題
地質工科教育的問題,從根本上講,可以歸結為3個基本問題:一是人才培養目標和規格,即要培養什么樣的人才;二是培養方案與模式,即如何高質量地培養出所需要的人才;三是培養規模,即在一定的時期內,要培養多少地質工科類專業的學生才能滿足國家需要。新世紀的中國到底需要什么樣的地質工程人才呢?我們認為,這應該根據地質科學的發展趨勢、我國基本國情和國民經濟建設的需要以及國際辦學經驗來決定。
(1)我國地質科學發展趨勢。綜觀我國地質學科的發展趨勢和任務,可歸納成以下幾個方面:第一,為可持續發展提供資源保障。主要包括:能源與礦產資源以及地下水資源的發現、勘查、開發和保護;地質災害的預測與防治;人類工程的地質基礎;環境保護等。第二,全面深入認識地球。加強學科綜合研究,全面了解地球系統的作用原理,為人類與自然協調發展提供指導。第三,加強高新技術的開發應用和學科發展。
(2)我國的基本國情與國民經濟發展需要。首先,目前我國經濟體制正由計劃經濟向市場經濟轉軌,并且市場經濟體制正在逐步完善,尤其是我國加入wT0后,地質工科教育原來面向的地礦行業也在經歷了體制上的根本性轉變,國土資源部的政府職能和運行機制已完全不同于原地礦部。資源的勘查、開發工程、基本建設中工程地質市場等將由市場經濟規律支配,而資源的監測管理、保護和分配、地質工程項目的質量監督和評估,則由政府部門通過制定相應的資源政策和法規來調控。今后地質工科教育面向的主體不再是某個部門或某個行業,而是市場。實際上,現代地質工科已波及社會經濟生活的方方面面,包括資源、環境、基礎工程等,普遍存在于許多產業部門和企業的生產中。因此,地質工科教育面對的領域將是十分廣闊的。其次,現代科學技術加速發展引發的“知識爆炸”迫使地質工科教育重新回到重視基本知識、基本技能的學習和綜合能力素質的培養上來。近些年由于知識信息的產生速度日益加快,人類知識老化周期縮短,其總量已達3~5年翻一番的驚人程度。近些年來,生產、管理部門興起的“在職進修學位”在一定程度上就反映了這種變化。地質工科教育與其他工程教育一樣,也面臨著知識快速增長的挑戰。與知識增長的速度相比,四年的本科教育時間顯得太短。因此,本科教育只是地質工科類人才培養的一個短暫的初級階段,其教育的重點應放在基礎知識的學習,綜合能力(包括自己獲取知識的能力,發現問題解決問題的能力,實踐能力等)和綜合素質的培養上來。還有,應該看到,目前我國還處于發展中的初級工業化階段,在大多數工程領域,我們還走在西方發達國家早已完成的路途中,而這是不可能跨越的,只能是加速前進。當前我們的國情實際制約著我國的地質教育還必須兼顧“專才”的一面。特別是我國的基本國情是經濟尚欠發達、人口多,高等教育還不能像發達國家那樣能滿足人民群眾的愿望,培養一位大學生要花費國家大量教育資源,我們不能把國家投入的有限的教育資源單純用來提高學生的基本素質,而應該使培養的大學生進入社會后必須能馬上承擔一定的專業工作,這樣才符合我國的基本國情。
4.我國地質工程專業學生應具備的基本素質要求
綜上所述,我國的地質工程教育應改變“專才或通才”的單一培養目標和模式,應該轉向以培養“具有扎實基礎、一定專長”人才為主,適當兼顧對各行業人才的需要做法目前,地質工科類專業的人才培養目標應該是:為適應21世紀我國社會主義經濟發展的需要,培養德智體全面發展,基礎扎實、知識面寬、素質高、能力強,富有創新精神的專業人才。培養具備基礎地質學、地球化學、地球物理學、水文地質學、工程地質學等方面的基本理論知識,具備從事資源地質勘察的初步能力和解決常見地質工程問題的基本能力,能在資源勘察、工程勘察、設計施工、管理等領域從事資源勘察與評價、管理各類工程建設等方面工作的高級工程技術人才地質工科類專業的業務培養要求應該是:要求學生在學好數、理、化、外語、計算機知識的基礎上,主要學習基礎地質、礦產地質、水文地質、工程地質、地質工程的基礎理論知識,受到工程師的基本訓練,掌握運用現代地質學理論和先進科技手段,具備進行資源地質工作和解決與各類工程建設有關的地質工程問題的基本能力,并具有合理利用與保護自然地質環境的初步能力。畢業生應該獲得如下幾方面的知識和能力:
(1)掌握地質工程學方面的基本理論和基本知識。
(2)掌握區域地質調查、礦產資源普查勘探、工程勘探的基本方法;初步掌握工程勘察的常用技術和測試方法,掌握常見地質工程問題的分析方法。
(3)具有對區域地質、礦床地質、成礦地質條件等進行綜合分析及礦產資源評價、管理的初步能力;具有巖土工程勘察、設計、施工及管理初步能力;具有解決工程建設中各種地質問題的能力;具有對環境地質做出評價與規劃的初步能力;初步具備應用計算機技術處理上述地質問題的能力。
(4)熟悉地質資源、巖土工程與勘察、環境等方面的方針、政策、法規。(5)掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,了解地質資源與地質工程的理論及技術發展動態,并具有強的自學能力和初步的科研能力及一定的實際工作能力。
二、地質工程專業發展建議
1.地質工程專業人才培養規模目前,盡管我國有幾十所大學設有地質工科類專業,各學校的招生規模在幾十至百余名不等,但從目前社會需求來看,其數量根本滿足不了國家需要,每年畢業生的供需比達1:2~1:5。從長遠考慮,特別是如前所述,地球科學的功能已擴大到社會的各個方面,有必要適當擴大招生規模,但也不要像我國上世紀5O~6O年代那樣無限制地招收過多的學生,據目前需求分析,最好達到目前規模的1.5倍左右。
2.應對措施
(1)改變目前地質類學生的招生制度。針對生源少、學生不愿學的狀況,應該適當采取優惠政策。比如,適當降低錄取分數線、面向地礦行業定向招生,以解決目前地質隊和礦山缺乏技術人員的問題。
(2)分層次培養地質類專業人才。高水平的地質類專業人才要依托各校的學位點來培養,可建立數個工科地質專業基地來培養本科生。
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.12.045
Abstract The article elaborate the of teaching content reform through updating instruction content, establishing scientific content system of earthquake prevention and disaster reduction, reforming the experimental teaching system and experimental teaching content. This paper also propose to improve teaching methods by the implementation of heuristic teaching, using computer network technology platform, diversified evaluation methods.
Keywords earthquake prevention and disaster reduction; remote sensing geology; teaching reform
0 引言
防目萍佳г菏侵泄僅有的以防災減災高等教育為主的新升本科院校,學院2008年開設地質學專業,該專業于2012通過教育部本科專業合格評估。地質學專業是我院培養防御地震與地質災害專門技術人才,以防震減災為特色的專業?!斑b感地質學”是一門將遙感技術與地球科學結合在一起的應用性很強的課程。①目前國內各地質類院校紛紛開設了此課程,教學內容由遙感原理理解、遙感圖像分析和遙感應用三部分組成,學院自2010年開設“遙感地質學”課程以來,教學內容設置和其它地學院校毫無差異,沒有突出防震減災專業特色。為防震減災類專業設置的遙感地質學課程,它的教學內容和重點都應該和其它院校的該課程有所區別,要求學生不僅要掌握遙感技術的基本知識以及遙感技術在基礎地質中應用,還要求學生深入地了解遙感技術在防震減災方面的應用,包括利用衛星遙感影像對活動構造與地震構造的解譯識別,利用紅外遙感、InSAR在地震監測的應用以及高分辨率遙感數據的地震災害應急和快速評估。遙感地質學作為防震減災類專業的一門專業必修課,在對學生的培養中起著至關重要的作用,其教學內容和教學方法也需要在傳統遙感地質學教學上有所改進,才能適應防震減災類專業人才培養的需要。
本文將從教學內容、教學方法和手段等幾個方面入手,并結合我院實際情況來闡述防震減災類專業遙感地質學教學改革的總體思路。
1 教學內容改革
1.1 與時俱進更新教學內容
教材是知識系統性的總結,也是教師進行教學的基本材料。表1統計了我國20世紀80年代該門課的教材出版情況,從表1可看出專業教材的出版周期較長,而遙感技術發展速度非???,在地質學中的應用也向立體化、多層次、多角度、全方位和全天候方向發展,從而使教材中的內容具有明顯的滯后性,很多最前沿的新技術方法和新知識應用案例沒有實時寫入教材。學院2010年開設遙感地質學課程以來,根據當時教材出版情況,選用1994年朱亮璞編寫的遙感地質學。隨著20多年遙感的快速發展,特別是進入21世紀后,高分辨率衛星的頻繁發射,出現了多種類型的高精度遙感數據以及相應配套的數據處理軟件和方法,致使教材中的第三章遙感圖像類型和特性和第四章遙感圖像處理都明顯不適用于直接教學,需要教師查閱資料補充教學。2015年底遙感地質學作為校級重點課程來建設,通過課題組老師的商議決定從2016學年開始更換為最新出版的2013年田淑芳主編的遙感地質學。即使是更換了新教材,隨著航空業的發展,每年都新增不少類型的遙感數據、處理方法及新的應用,需要授課老師與時俱進地更新教學內容才能取得更好的教學效果。
1.2 科學構架以防震減災為特色的教學內容
由于防災科技學院地質學發展的歷史較短,沒有專供防震減災專業使用的《遙感地質學》教材,前幾年的課堂教學也基本按照教材的前八章來講授,沒有突出防震減災的特色教學內容。因此今后的教學應從國內外遙感技術在防震減災應用相關的重要的學術期刊、研究項目等參考資料中精選出遙感圖像分析和遙感應用兩部分教學內容,從而構建出服務于防震減災專業的科學合理的遙感地質學課程體系和教學內容。引導學生課下時間主動查閱在防震減災研究領域中遙感技術應用的相關資料和文獻實例,開闊學生的視野,培養學生自我查閱資料的能力和學習的主動性,從而提高學生的綜合素質。并以“寬口徑、厚基礎、重素質”為原則,選取能夠激發學生獨立思考能力、解決實際問題和創新能力的地震遙感發展前沿動態的教學素材,倡導學生以多種形式參與討論與防震減災相關遙感地質學問題。
1.3 改革實驗教學體系和實驗教學內容
實驗教學是遙感地質課程教學的重要組成部分,也是學生實踐技能培養的關鍵環節,②通過實驗教學環節,使學生們真正掌握應用遙感技術解決地學問題的工作原理、方式和流程等。我院地質學專業從2010年開設“遙感地質學”課程,2013年建成地貌第四紀與遙感實驗室,同年秋季學期開設遙感地質學實驗教學內容,實驗項目是參照其他院校同類課程所開設的,現階段教學體系只包括10學時的實踐課,內容包括立體鏡的使用(1學時)、典型航片的地貌解譯(1學時)、ENVI軟件的使用(4學時)、巖性和斷裂的解譯(4學時)。由于沒有結合本校的地質學專業服務于地震行業的特色與學生的實際和社會需求來進行,因此實驗教學的效果不佳。2016學年課題組重新修訂教學大綱,實驗學時由現階段的10學時增加到16學時,在原有的實驗內容上了增加利用衛星遙感影像對活動構造與地震構造的解譯識別(2學時),利用紅外遙感、InSAR在地震監測的應用(2學時),高分辨率遙感數據的震害調查、應急和快速評估(2學時)。
2 教學方法和手段改革
教學內容是選擇教學方法和手段的依據,遙感地質學課程教學內容集傳統理論文字知識和大量現代遙感圖像為一體,針對理論文字進行闡述應選用傳統教學方法,而針對現代遙感數據應用于防震減災專業則需要采用現代教育技術。因此該課程教學過程中需傳統教學方法和現代教育技術兩者互相結合,互相補充。
2.1 創設問題情境,實施啟發式教學
教師應在課堂中采用講授法和師生專題研討法來改變傳統的填鴨式教學,為了實施啟發性教學,教師在課程的不同階段創造性地設計一些學生力所能及的問題,激發學生的學習積極性。例如在講第二章遙感物理基礎時可以提出“遙感圖像上的顏色和地物是一一對應關系嗎?”“為什么?”這種開放性的問題,可以激發學生的想象,讓學生從遙感的基本原理去思考問題。實踐證明學生都能基本抓到問題的要點,最后將不同章節的內容聯系起來,回答了這個問題學生就能把第四節地物波譜特征、第三節遙感常用波段設置和第五節遙感圖像色彩三節內容有機的聯系在一起。理解這三者的關系也就為后面遙感目視解譯打下基礎,在后續的遙感解譯中學生就能輕松掌握遙感影像上地物的顏色不僅和地物自身的性質有關也和所選數據的波段有關,通過這種創造性的設置問題,大大提高了教學效率。
2.2 利用計算機網絡技術平臺,豐富教學手段
隨著現代網絡科技的快速發展,應利用多媒體與現代動畫技術相結合來進行遙感地質學課程教學。針對遙感地質學中的遙感理論部分的重點和難點在教學方案設計時除了利用多媒體技術圖文并茂地進行講解外還可采用現代動畫技術進行展現;針對遙感在地質上應用部分,應設計與理論教學內容相匹配的計算機解譯分析專題,取代當前簡易的紙質衛星影像的手工解譯。應利用一些免費的高分辨率衛星圖片例如Google Earth來獲取教學數據,同時收集與活動斷層研究、地震震害評估、區域調查及地震預報中發揮重要作用相關的遙感地質學教W信息。計算機網絡技術是豐富教學內容的主要手段,也是提高學生對具有防震減災特色遙感地質學的興趣和加深學生對地質現象理解的重要途徑。
2.3 實施多元化考核方式,合理分配考核權重
以轉變觀念為先導,樹立以就業為導向、以能力和素質考核為中心的課程考核觀念,全面考核學生的能力和素質,突出能力本位,真實反映學生應用能力的培養水平。③遙感地質學是一門理論與實驗相并重的課程,理論是基礎,實驗是重點,傳統的卷面考試對理論內容部分考核效果較好,而實驗部分筆試卻很難考核出學生對知識的掌握能力,需要加強學生的動手能力的考核。因此,在課程考核方面,考慮從原來的單一的理論考核轉變到采取“平時成績30%+實驗技能30%+期末考試40%”相結合,在考試內容上注重基礎理論和能力的結合。通過實施多元化考核方式,以考核促教學,形成“教、學、考”的有機互動,從而達到更好的教學效果。
3 結束語
遙感地質學作為防震減災專業的專業必修課程,需要全面深入地進行教學體系改革,其內容應實時更新并突出防震減災特色,同時應加強實驗教學和建立完善的實驗教學體系。此外通過教學方法與手段改革,高清晰度的航片衛片資料的使用,激發學生對遙感技術理論學習的興趣,自主地參與各個教學環節,改變考核方式使學生更加重視培養空間思考能力和實際操作能力,為今后從事地震監測預測和應急救援工作打下堅實的基礎。
防災科技學院2016年度院級教研項目:地質學專業活動構造遙感信息分析實踐模塊建設研究(JY2016B01)和防災科技學院第九批重點建設課程項目共同資助
注釋
(1)實驗技能型課程:對現有實驗課程內容調整與融合,將各實驗室涉及實驗技能方面的項目重新整合,形成基礎實驗和專業實驗課程。從標準操作和技能訓練的角度,對學生進行實驗技能的訓練。除實驗技能課程建設外,還要打破環境工程與地質工程中課程與課程、專業與專業、學科與學科之間的界限,按照認知規律,對現有實驗課程和項目進行論證、調整和整合,繼續加大綜合型、設計型實驗比例(結合教師的科研),目的是為了增強學生運用所學知識分析問題、解決問題的能力,培養學生創新思維和求真求實的探索意識;同時開展技能培訓(為學生的就業打下基礎),使在校學生獲得相關資格認證。
(2)野外教學和生產實習:對課程教學,針對不同的課程,適當減少了課堂授課時在總課時中的比例,增加了實習課時,個別重要的主干課程,增加了野外現場教學實習,使學生建立了充分的感性認識,增加了學習興趣和實際觀察分析能力;如:環境認識與教學重點單元的實習,教學實習改革的重點是明確教學目的和內容,在以下幾方面進行了改革:①環境認識教學內容沒有減少,但時間安排壓縮,仍突出興趣教育;②課程增加了環境地質學基本工作方法和環境地質思維講課兩部分內容,使該實習由認識實習性質向環境地質教學實習性質轉變,教學內容向環境地質與煤田傾斜,以利于與后續的選修課程接軌;③評估指標多元化。原來僅依據實報告考核學生的水平,現增加能力和素質等評估指標,而且將實報告改為小專題報告;④環境地質思維課程教學有利于正確認識地球科學,正確把握地球環境科學的特定思維方法;⑤開展了現代信息技術(3S)網絡課程選修,培養學生掌握先進技術方法和運用新技術解決環境問題的能力。對于技術方法和技能學習的課程則把重點放在讓學生接觸實際環境科學、環境地質工程問題、環境與地質工程、煤田的聯系,使學生學會如何發現工程科學問題和技術問題,確定研究問題的思路,設計研究的技術方法、路線、實驗流程方案和工作計劃及采用的新技術方法,并實施研究計劃或工程設計,對研究結果和工程結果進行檢驗評估等。這種綜合性的實習活動或工程實踐活動,是整個教學計劃的重點內容之一。
(3)畢業實習與設計:為了真正把實踐教學同生產實際或科學研究緊密結合,我們要求所有的畢業實習或工程設計實踐在“產學研”相結合實習基地和校內的實訓基地進行,結合教師地質與煤田的科研項目有針對性地完成畢業實習任務,提高畢業論文的水平。同時建立多元化考核模式,完善學生成績評價制度,激發了實踐學生興趣,提高了學生動手與實踐的能力,培養學生的科學素質。實踐教學改革產生了非常好的效果,學生培養質量明顯提高。
與院級工程技術研究中心、實驗教學示范中心結合,在學術帶頭人的帶領下開展科研,使科研轉化為教學,進一步提升教學質量
借助院級煤礦清潔開發與資源化利用工程技術研究中心的科研平臺、實驗教學示范中心高質量的儀器與設備,教師積極進行行業的科研工作,并將科技成果轉化,極大提高教師的科研能力。同時在學術帶頭人的帶領下,形成了行業特色鮮明的教學團隊,教師的科研成果極大地促進了教學水平的提高。
(1)開展科研是培養學生創新意識的重要手段作為應用技術研究,創新能力和實踐能力只有在親身從事科學研究的過程中才能逐漸形成。因此,選擇部分學生參加老師的科研和工程項目,可以使他們較早地了解社會、參與競爭環節、適應社會、處理人際關系及把握機遇等一系列的實踐過程。大學生在二年級末開始進入教師的研究項目,組成科研小組,邊學習課程,邊進行課題研究,一直延續到畢業論文答辯。讓學生走工程應用型人才的道路,在教師指導下,選修一些與工程、技術和方法有關的專業選修課,畢業時做畢業設計。
(2)“產學研”相結合在特色培養中能起到獨特的作用為了有效地培養地質、煤田與環境的工程應用型人才,我們積極探索地走“產學研”之路,使學生在科學研究中獲取基本能力的訓練,學會合作、學會選題和立項論證等一系列與社會、企業合作,參與競爭的過程。通過建設“產學研”相結合的基地,使學生在實踐中學習、運用新知識、新技術和新方法,培養學生發現問題、分析解決問題的能力。這對于提高學生的科學素養、工程意識和社會適應能力十分有益。
學校和企業聯合在資源與環境類學生培養中顯示了巨大的優勢。一方面發揮高校高水平師資隊伍的優勢;而另一方面對地質部門、工礦煤炭企業而言,發揮其專業人才經驗豐富、資金相對充裕的優勢,采取校企聯合,集中培養的辦學模式。學校和企業聯合,不但共同制定培養方案,更結合企業特點,與企業共同探討教學內容和學生的畢業論文的內容,并要求論文能反映當代環境學科的科學技術發展的水平。此外,與國內10余個地質、煤炭企事業單位合作建立了穩固“產學研”聯系,不僅成為學生實踐動手能力培養最為廣闊的訓練實習基地,而且成為了學生就業的一個重要市場,暢通了就業渠道,使企業和畢業生之間得到了相互了解,使雙向選擇的基礎更牢固,為畢業生的就業奠定了基礎。近年來,環境類專業一次就業率(簽訂合同)95%以上,有較大的一部分是行業就業。正是基于上述的研究與實踐,使科研及時、恰當地轉化教學,使學生理論基礎牢固,具有較強的實踐、動手能力與一定的創新能力,于是我們培養的學生特色鮮明,具有很強的競爭實力。學生的基礎知識扎實,畢業學生的考研率在同類院校名列前茅,且研究生在其他院校學習時,反映較好。
應用學院的先進電子資源,充分利用網上教學資源,提高教學效率
0引言
《普通地質學》課程(該課程還有其他一些名稱,例如《地球科學概論》、《物理地質學》、《動力地質學》)是地質類專業的學生最早接觸到的專業基礎課,是專業啟蒙課程[1]。因此,該課程的教學質量和效果很可能會對后續多門專業課程的教學產生很大影響。鑒于此,教師們應該高度重視這門課程,應該確保其有很高的教學質量和很好的教學效果。
1主要內容和特點
1.1主要內容
《普通地質學》課程的主要內容包括地質學的研究對象、地質學的任務、地質學的研究內容、地質作用及其特點和研究方法、礦物、巖漿作用與火成巖、外力地質作用與沉積巖、變質作用與變質巖、地質年代、地震及地球內部構造、構造運動與地質構造、海底擴張與板塊構造、風化作用、河流及其地質作用、冰川及其地質作用、地下水及其地質作用、海水的地質作用、湖泊及沼澤的地質作用、風的地質作用、塊體運動、行星地質概述、地球的演化、人類社會與地質環境[2]。
1.2特點
《普通地質學》課程介紹了地球的物質組成、內力地質作用、外力地質作用、地球的歷史等,內容很多,幾乎涉及到了地質學所有的領域,因此,該課程是一門綜合性和總括性的課程。通過這門課程,學生可以對地質學的幾乎所有領域都有一定的了解。此外,作為地質類專業的入門課程,《普通地質學》可以看作其他專業課的基礎,因此,基礎性是該課程另一重要特征。再者,地質學是實踐性很強的一門學科,《普通地質學》課程涉及到地質學的幾乎所有領域,是一門實踐性很強的課程。
2教學改革的主要方向
2.1教學內容和學時
《普通地質學》課程幾乎涉及到了地質學的所有領域,內容很多,因此,在教學過程中要突出重點,合理安排學時。
該課程是地質類專業的入門課程,課程的重中之重是地質學的概念、研究內容和研究方法,這些內容可以讓學生對地質學有一個初步的認識,為后續學習打下基礎。因此,雖然這些內容在教材中所占篇幅很少,但應安排足夠多的學時[2]。在這些內容當中,尤其重要的是地質學的研究方法,例如“將今論古”、“以古論今、論未來”等,要向學生詳細講述,還要舉例說明,盡可能讓所有的學生都能很好地理解和掌握,因為這些內容有助于培養學生的地質學思維和基本的地質能力[2-3]。
該課程中的地球的物質組成、內力地質作用、外力地質作用、地球的歷史四個方面的內容在后續的專業課程中幾乎都會有更詳細的介紹,因此,在該課程中只需要對最關鍵的內容進行詳細講述,其他內容概述一下即可,沒必要面面俱到。例如,在講解地球的歷史這方面的內容時,需要詳細講述地質年代的確定方法,即地層層序律、生物層序律、切割律、同位素年齡,而對于地球演化的整個過程,只需要概述一下即可。
對于這門實踐性很強的地質入門課程來說,要重視實踐教學,確保充足的實踐學時數,而且應該是室內和野外實踐教學相結合,這樣一方面可以讓學生對一些概念或原理有直觀的認識,另一方面也能激發他們的專業興趣。
2.2教學目標
《普通地質學》課程的教學目標之一是向學生傳授地質學的入門知識,但更重要的目標是培養學生的地質學思維、基本的地質能力以及對地質學的興趣[2-3]。如上文所述,該課程中的很多內容在后續課程中會有更詳細的介紹,但是學生的地質學思維和基本的地質能力卻主要是在這門課程中培養的[2-3]。另外,“興趣是最好的老師”,如果一個學生對地質學感興趣,那么他專業課的學習效果可能就會非常好,因此,如何培養大學生對地質學的興趣是在學生剛進入專業課學習時就應該被探索的重要問題,該課程是地質類專業大學生第一門專業基礎課,對激發大學生對地質學的興趣起到了很重要的作用[3]。
2.3教學方法
不管是理論教學還是實踐教學,都應該想方設法激發學生的興趣、調動學生的積極性、讓更多的學生參與課堂教學活動,還要采取一些措施讓學生更容易地理解一些概念和原理,以改善教學效果。首先,課堂上教師可以經常提問或者組織學生進行討論。再者,在教學過程中,教師要注意合理使用多媒體,例如,在講到巖漿作用與火成巖時,可以放一些巖漿活動的照片或者視頻,這樣可以使學生更容易理解和掌握相關的概念和原理,也有助于學生專業興趣的激發。此外,教師還要注意合理使用教學模具和計算機軟件。例如,在講到海底擴張和板塊構造這部分內容時,教師可以用計算機軟件制作一些動畫,這樣比單純的講述更直觀,學生也更容易理解和掌握。
在課外,教師可以鼓勵學生多讀一些地質科普類或者啟蒙類的讀物,例如萊伊爾的《地質學原理》,還可以鼓勵學生多讀一些外文的普通地質學方面的著作。這樣可以使他們開闊視野,增強對地質學的興趣。當然,還可以鼓勵學生根據自己的興趣讀一些專業性較強的文獻。此外,可以讓學生根據所讀文獻撰寫讀書報告,還可以讓部分學生就所讀內容進行課堂匯報。另外,教師可以鼓勵學生根據《普通地質學》課程中所學知識就他們感興趣的內容在課外開展地質方面的小型科研活動,并撰寫研究報告或者論文,這樣的活動有助于培養學生的地質學思維和基本的地質能力[2-3]。
2.4考核
這門課程的考核應該基于學生的平時表現和期末考試成績,應該適當減少期末考試成績所占比重,以鼓勵學生平時積極參與教學活動。平時成績的來源可以有多個方面,實踐課成績是很重要的一個方面,另外還可以包括讀書報告、課堂匯報、課堂討論、課外研究等。期末考試試題應能夠很好地反映學生對重要概念和原理理解和掌握的情況。
3總結
《普通地質學》課程內容狠多,教學過程中要重點突出,合理安排學時。地質學的概念、研究內容和研究方法是非常重要的內容,應安排足夠多的學時。此外,還要確保充足的實踐學時數。該課程的教學目標之一是向學生傳授地質學的入門知識,但更重要的目標是培養學生的地質學思維、基本的地質能力以及對地質學的興趣[2-3]。不管是理論教學還是實踐教學,都應該想方設法激發學生的興趣、調動學生的積極性、讓更多的學生參與課堂教學活動,還要采取一些措施讓學生更容易地理解一些概念和原理,以改善教學效果。在課外,教師可以鼓勵學生多讀文獻,還可以鼓勵學生開展地質方面的小型科研活動。該課程的考核應該基于學生的平時表現和期末考試成績,應該適當減少期末考試成績所占比重,以鼓勵學生平時積極參與教學活動,期末考試試題應能夠很好地反映學生對重要概念和原理理解和掌握的情況。
【參考文獻】
[1]舒良樹,解國愛,王博,等. 新形勢下普通地質學教學內容和課程體系建設的思考[J].高等理科教育,2012,(4):143-147.
“照教材講述而沒有新內容、新觀點、新思想,這是‘念書’不是‘教書’。年年一樣的教本,但應是年年不一樣的教案?!鳖伒て剿淌诘摹暗厍蚩茖W概論”,是學校具有60多年歷史的經典課程。多年來,他在傳承前輩經典的同時,堅持及時和準確地將地球科學領域發表的重要論文、即時發生的重大事件滲透進課堂,他的教學內容每年、每課隨時更新。
教學主張因人而宜,針對地質類與非地質類專業學生的不同需求,顏丹平始終堅持靈活的教學方法,對學生進行啟發式教育。在教學中,他采用大量圖件、動畫、小影片等,并進行詳細的分析與討論,既生動形象易于理解,又便于學生記錄,從而使教學內容生動、形象和通俗。
在顏丹平的課堂上,他要求學生通過調查和研究,完成課后作業、小論文、報告等,經過教師修改后進行3分鐘~ 5分鐘簡短的演講,然后在學生間進行提問與討論,教師進行點評,并將這種討論計入學期考核,課堂演講獲得同學積極響應者可以獲得加分,從而促使學生參與到教學與學習中來。
從1999年起,顏丹平與教學成員一起,開發完成《地球科學概論A》和《地球科學概論B》兩套多媒體課件,教案采用了全新的思路,文、圖、動畫和電影短片相配合。經多年實踐和不斷補充修改,教案得到不斷地完善和更新,每年更新率在10%以上。多媒體教案為東華理工大學、成都理工大學等20余所兄弟院校所采用,也成為學?!暗厍蚩茖W概論”國家精品課程建設的重要內容,產生了廣泛的社會影響。
在學術和教學之外,顏丹平更是一位親人和朋友。他生活簡樸,謙遜隨和,淡泊名利,尊重學生,對學生的學習和生活關懷備至,傾注愛心,給予他們自由成長的空間。他辦公室的門總是開著,隨時歡迎學生去請教和討論問題。已經畢業參加工作的2005級畢業生說:“有一次老師聽到我的工作上遇到了一些挫折,連夜和我通電話詢問情況,并和我一起認真分析,鼓勵我繼續努力……”
“千做萬做學做真人,千教萬教教人求真”,這是顏丹平教授最為推崇的一句話。他教過和指導過的本科生、碩士生和博士生數千人,他們在各自的崗位上都取得了卓越的成就,有的已步入國外著名學府繼續深造,也有的已成為科研機構的研究員、大學教授……
求實創新銳意進取 地學領域勇攀高峰
作為學校構造解析學方向的學科帶頭人,顏丹平始終站在學科前沿,為學科建設服務,以研究成果促進教學工作的順利開展。他積極承擔科研項目,1985年~2013年間,先后在北京西山、雪峰山―武陵山構造帶、龍門山逆沖構造帶、松潘―甘孜造山帶等進行構造變形分析、盆地山脈關系、構造年代學和構造地球化學等科研工作。其中,在2008年汶川地震抗震救災中,作為國家汶川地震專家委員會專家,第一時間奔赴災后一線,出色地完成了工作,被九三學社北京市委評為2008年“抗震救災赴一線工作”先進個人,并獲得時任總理的接見。
他注重對前人研究成果的總結、傳承和創新,同時密切關注學科發展動態,強調野外工作中第一手資料的收集和分析。對于構造地質學研究來說,野外地質調查是關鍵,顏丹平踏勘了幾千處華南和藏東的地質露頭,掌握了多種造山帶和沉積盆地的發育和演化特征。研究過程中,他始終強調實事求是,重視野外地質調查與地球物理資料的綜合分析以及不同資料、不同方法的相互驗證。他經常對學生說:“做學問,要實事求是,敢為人先,不唯書,不唯上,不唯權威。”這是他對學術內涵的深刻領悟和恪守的準則。
目前,顏丹平已負責國家自然科學基金面上項目5項,國家重大科技專項專題3項,部級重大專項項目1項,合作項目6項;作為主要研究成員參加國家自然科學基金重大項目1項、重點項目1項、面上項目2項,部級重點攻關項目1項,國際合作項目4個,油氣田勘探開發研究項目多項;已發表各類研究論文、專著和教材共100余篇/本,其中在國際SCI檢索雜志30余篇,以第一作者名義發表15篇(2篇為摘要),SCI引用近690余次。
盡心當好政協委員 為國為民建言獻策
1998年12月,顏丹平加入九三學社,2012年由校黨委推薦被選為海淀區第九屆政協委員,2013年擔任北京市第十二屆政協委員。
顏丹平在政協工作中,從自身從事的構造地質教學和研究領域出發提交了《關于“科學規劃和統籌協調地質―地理、生態和人文資源,建設北京西山綜合休閑旅游區”的建議》的提案,以及《關于在海淀西山增設地質―地理科學景點和進行自然科學知識普及的建議》提案。為了加深民眾對西山地質―地理景觀的認識,擴大提案的影響,他還應海淀區政協邀請,專門為區政協常委會作了《北京西山地質成因》的專題報告。經過他的努力,提案交上去后,得到了北京市旅游委、海淀區政府和區科協的高度重視。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)18-0024-02
攀枝花冷水箐生產實習基地位于攀枝花市北西方向約20余千米處,隸屬于攀枝花市鹽邊縣漁門鎮。2014―2015年,在四川省地質礦產勘查開發局一六地質隊和成宗礦業有限公司的大力支持下,對冷水箐銅鎳硫化物礦床進行了系統的參觀與調研。
一、實習區地質概況
冷水箐地區位于揚子板塊西緣,以西為松潘-甘孜褶皺帶,西側緊鄰近南北向金河-箐河斷裂,東側緊鄰近南北向攀枝花斷裂和昔格達斷裂,其所處的構造位置歷來被視為重要的構造單元與成礦帶。礦區內斷層發育,有東西向、北西向和北東向三類。區內發育大量新元古代早期侵位的閃長巖、花崗巖及基性-超基性巖體,其中閃長巖和花崗巖體形成相對早些,含銅鎳硫化物礦石的基性-超基性小巖體順層(片理)侵位于中元古代鹽邊群上亞群和早期形成的閃長巖及花崗巖中。這些基性―超基性小巖體的巖性組合大致分兩類:一類是侵入于中酸性巖體的邊部或底部,構成中酸性-超基性復合巖體;另一類是單一的超基性巖體,且多發育礦石或見礦化,礦石多產于橄欖巖相,部分產于(角閃)輝石巖相。區內已探明3個小-中型銅鎳礦床,其中Ⅲ號巖體區交通便利,巖體與圍巖露頭良好,且巖體北東部與圍巖云母石英片巖的斷層接觸關系明顯,故選取該巖體為野外觀察的主要對象。Ⅲ號巖體地表出露為長條形巖墻狀,長軸方向為北東-南西向,面積0.0435km2,巖性為超鎂鐵質(角閃)輝石橄欖巖,造巖礦物粒度為中細粒。
二、實習內容
西南石油大學地質學專業本科培養方案中,實踐環節主要包括一年級末暑期的“廣元市旺蒼縣地質認識實習”、二年級末暑期的“重慶北碚數字地質填圖實習”,四年級秋季學期之前,學生已修完礦床學、礦相學和礦產資源勘查與評價,保障了該學期期末寒假“攀枝花生產實習”的理論與實踐基礎。冷水箐銅鎳硫化物礦床是國內典型的巖漿熔離型礦床,成礦物質來自基性-超基性母巖,形成于攀西裂谷陸內拉張環境中,巖漿成分具有成礦專屬性。
生產實習內容安排由野外地質調查和室內報告編寫兩部分組成。
1.野外地質調查。野外地質調查的主要目的是通過了解含礦巖體的圍巖及蝕變特點、含礦巖體的巖石類型、礦體形態及產狀、礦石類型、礦石品位及品級空間變化等內容,建立巖漿礦床的成礦地質模型,了解巖漿熔離礦床的成礦作用特點及該類型礦產勘查的技術方法,掌握基性―超基性巖體成礦專屬性及成礦作用方式[1-3]。學生以小組為單位,每組約5~6人,每位老師指導2~3組,采用傳統野外調查與數字化野外調查相結合的方法,因此每個組組員之間要做好分工并互幫互助,且每天分工角色輪換。傳統野外調查即在地質觀察過程中按規范將地質現象記錄、描繪于野外記錄本上,在礦區大比例尺地形圖上勾繪Ⅲ號巖體及圍巖的平面形態等地質信息,并完成探槽、圓(方)井、坑道及鉆孔等原始數據記錄及最終的圖件編繪。工作完成后上交資料或后期保存及利用時,大量紙質介質帶來很多不便。數字化野外調查即采用“數字地質調查系統”中的“數字地質填圖系統(RGmap)”、“探礦工程數據編錄系統(PEData)”和“數字地質調查信息綜合平臺(DGSInfo)”,將礦區大比例尺地形圖導入掌上機后,在野外可實現觀測路線上地質點、點間界線、路線、產狀、照片、樣品及槽井坑鉆的數據采集,回室內后導入桌面系統進行綜合整理。
2.室內報告編寫。在觀測完設計路線后,結合各組收集的地質資料,編寫冷水箐銅鎳硫化物礦山生產實習報告,要求客觀實際、符合相關規范并圖文并茂。
三、地質路線設計
根據實習區野外地質調查的主要目的,設計了6條路線,具體見表1。其中前三條路線和后一條路線為基本教學路線,路線④和⑤為專題調研路線,每個小組根據前三條路線內容或自己感興趣的某科學問題,設定課題,設計觀測路線、觀察內容及采集哪些標本,可為四年級畢業論文提供野外原始資料。
四、教學方法
1.啟發討論式。在進行基本教學路線觀測時,路線前進過程中或快到某一觀測點時,引導學生注意觀察腳下及四周的地質特征,從理論到實踐、從日常生活到地質現象一步步啟發。先讓各個小組觀察并發表其觀察結果,再小組之間相互討論,然后指導教師再一一點評每個小組從野外地質現象獲取的信息是否合理,對于觀察結果不準確的小組,先肯定后否定,并給他們教授如何正確觀察地質現象。表揚合作協調能力強、觀測地質現象準確的小組,鼓勵其他組向他們學習,激發學生主動學習的興趣。路線中遇到有趣的地質現象、巖石、自然美景及人文景觀等時,老師與學生一起欣賞、討論,感受地質工作中的樂趣、大自然的美麗與神奇[4]。
2.角色互換式。在進行第④條路線時,老師與學生角色互換,即學生教授老師如何去正確觀測和研究地質現象。這樣可有效提高學生動手能力、觀察能力、思維能力、發現問題能力和表達能力等,培養學生的探索精神和求知意識[5]。
五、考核方式
地質學是一門實踐性和探索性很強的學科,野外教學實習是地質類專業的重要實踐環節。合理評定野外生產實習成績,是提高學生主動性和積極性的重要途徑之一。因此,合理的考核方式對野外實習至關重要[6]。
實習成績主要根據以下3個方面綜合評定:
1.野外實習表現占30%,主要考察野外觀測、理論聯系實際、記錄野外現象及野外考核環節的成績等情況。每條路線均設定考核環節,內容涉及巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床、找礦、勘探、采礦、選礦和冶煉等,現場打分。
2.野外記錄本或掌上機、數字填圖桌面系統的記錄和整理情況占30%。
3.野外實習報告及相應圖件質量占40%。
六、創新點
冷水箐生產實習教學的創新點主要為:
1.在傳統礦山工作方法的基礎上,引進了數字化礦山方法,即“數字地質填圖系統(RGmap)”、“探礦工程數據編錄系統(PEData)”和“數字地質調查信息綜合平臺(DGSInfo)”,是培養模式的創新。
2.采集大量的礦石標本回校后進行定量分析(薄片及光片觀察、巖石地球化學測試等),培養學生科學的地質思維能力與研究技能,是教學手段的創新。
3.這次實習可以作為地質學專業學生畢業論文(設計)的前期基礎資料階段,解決新專業畢業論文的難題,是教學方法的創新。
七、結束語
攀枝花冷水箐地區發育變質巖、巖漿巖、斷層和銅鎳硫化物礦床,既是普通地質學實習的天然場所,也是巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床礦山實習的最佳場所之一,同時也是生產一線。盡管前人進行過詳細研究,但依然有很多科學問題有待解決,例如:冷水箐礦區為小巖體成礦,且這些巖體侵位于鹽邊群上亞群中,為何同期形成的大巖體或侵入中酸性巖體的基性-超基性巖小巖體未見礦化?顯然,該生產實習基地可建設為教學與科研密切結合并互動的基地。實習過程中采用傳統與數字化礦山工作相結合的方法,為地質學發展培養綜合型的建設者。
致謝:感謝四川省地質礦產勘查開發局一六地質隊和成宗礦業有限公司為培養地質學建設者付出的無私奉獻!
參考文獻:
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關鍵詞: 地質職業學院;英語教學;改革對策
Key words: geology vocational college;English teaching;reform measures
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)28-0244-02
0 引言
高等職業教育是我國高等教育的重要組成部分,是培養高等職業人才和管理人才的主要渠道。
目前,全球經濟發展水平已達到一個新的階段,全球經濟化競爭日益加劇,為了適應時代的需求,高職院校的教育工作已經被擺到十分重要的位置上,社會對他們提出了新的要求,目前要將工作重點放在培養既有專業技能又有職業水平的高素質人才方面,高等職業教育的培養目標,主要是應用型專業人才,而不是專門的書本型人才,我們這樣做的目的是讓我們社會經濟的發展能跟上國際的步伐。教育教學的實施以強化應用為重點,知識夠用即可,這種實用的教學模式更適合現在的社會發展。
使其畢業后能成為生產、建設、管理、服務第一線的高等技術應用型人才。因此,本文根據我國目前地質職業學院專業的英語教學性質,任務,教學指導,教學目標,教材,教師的素質進行實踐研究,其目的就是為了進一步強化英語在地質職業學院英語教學中的地位,進一步提高英語教學質量。為社會培養培養合格的地質專業人才。
1 地質學院英語教學
地質職業學院的學生主要分成兩大類:一是經過正規高考的普通高中畢業生,他們具有一定的文化課基礎知識,接受新知識的能力強一些;還有一種,是職專類畢業生,他們大多英語基礎較差,對英語學習不感興趣。他們的英語水平參差不齊,差距明顯。分層次,分階段地進行教學。并不是能很容易做到,會遇到很多問題。因此,我們必須克服一切困難,研究新的教學模式,改革教學方法,改革教材,使學生真真正喜歡上英語這門課程,同時也提高他們的專業技能水平,使學生在專業知識與職業技能方面同時受益。
高職專業中英語教學任務:地質專業英語的教學任務必須有別于基礎階段的教學任務,應根據其專業特點,突出實踐性和實用性。在抓好基礎英語教育的同時,還要了解掌握地質專業英語的語言特點、文獻分類、閱讀能力、翻譯方法等。以社會需要為基點,培養具有一定的英語理論知識和較強的英語應用能力的人才。
1.1 打好英語基礎 高等職業教育院校的英語專業,不僅將學習重點放在專業知識的學習上,還注重培養學生的實踐能力和職業技能,將二者放在同等重要的位置,幫助學生在未來的工作中更好的適應工作需求,成為既有一定英語理論知識,又能實際參與實際工作的實用型人才。
教育部規定高專畢業生英語應達到四級,高職畢業生應通過英語技能測試A,B級才能準許畢業,高職在校生英語的教學年限,教學時數都有明確規定,這些規定為完成專業英語打下了堅實的基礎,為學好專業英語提供了有利條件。
1.2 掌握地質專業英語的語言特點 地質專業英語不同于普通英語,由于專業分布廣,學科跨度大,門類繁多的特點,它在詞匯,語法,修辭方法,表達方法等方面均有自己的語言特點,學生在沒有進入這種實際應用型教學之前,必須了解和掌握這些知識,不然必將影響他們的專業閱讀,檢索,翻譯等實踐工作的進度與效果。
1.3 了解地質專業文獻分類 地質專業文獻分類相當復雜,根據地質專業的特點可分為圖紙類,勘探類,采礦類,鑒別加工類,結構類,情報類等等。不同的文獻類別具有不同的語言特點,文獻的結構和寫作特點不同。地質專業雜志,刊物中論文占大多數。論文學術性強,語言嚴謹,文體廣泛,教材專著與論文類大同小異。報紙,科普類的雜志中都以地質類專業當前現狀與未來發展為主要內容,這些文獻,文體多樣,詞匯廣泛并涉及到中外的研究現狀,部分專業知識語言也有很大難度。
1.4 強化地質專業文獻閱讀能力 專業文獻閱讀與基礎階段的閱讀不同,在基礎階段的閱讀教學中,常教授學生略讀,跳讀,并附以猜測,推斷等方法,以便提高閱讀速度,對文章內容理解達到70%正確就為合格。相反,采用英語地質專業文獻時,理解必須100%的正確。專業文獻閱讀能能力主要集中在兩個方面:第一,閱讀的準確性。只有基于對語言文字的準確理解的基礎上,才能提高閱讀質量,篩選有價值的信息;第二,閱讀的高效性。閱讀時間的長短直接關系到閱讀效率的高低,只有在最短的時間內,獲取最多的信息,才能提高閱讀的實效性。
1.5 提高地質專業文獻翻譯水平 翻譯是信息的傳遞,獲得國外先進的技術,除了譯者個人收益外,還會有更多的人得到有價值的信息,在翻譯中,既要對原文的思想內容做透徹深刻的理解,又要準確的把原文轉換為漢語。專業文獻的翻譯要求譯文的邏輯性強,語言規范且表達確切,決不是兩種語言逐字逐句的翻譯。翻譯過程中,要對原文進行語義和語法分析,找出漢語的對應結構,并按漢語的語言特點重新組織語句。最后整理成語篇。如果不了解翻譯的規律和翻譯的技巧,即使掌握了英語,翻譯時也會遇到不少困難。
2 地質專業英語教學的指導思想
在地質專業英語教學中,必須樹立正確的教學指導思想,教學指導思想,體現著人們對語言及語言教學性質的基本看法也就是語言的教學觀。語言的教學觀必然體現在教學計劃,教學大綱,教材的選用,教學方法等方面。既然是高職教育,教學就必須體現出高職教育的特點和特色,服從于高職教育的培養目標。教學要與職業和專業需求緊密結合,建立具有基礎性和職業特色的課程體系。使其真正滿足職業教育的要求。那么,地質專業到底要學什么內容的英語,只有通過社會和企業信息反饋,進行深入細致的調查研究,認真聽取生產現場工程技術人員和技術工人的意見才能得出確切的答案。隨著生產技術的發展,生產現場使用英語的機會日益增多,如進口設備,儀器的說明書和使用手冊,國際通用技術標準,正在使用的成熟技術和先進技術的原始資料等。另外在現代信息社會中,計算機的使用已十分普遍,人機溝通能力成為必備的職業素養。英語教學對有關計算機的操作指令、提示信息,通用和專業軟件的使用說明,互聯網調用命令等都可納入教學內容。成為高職英語教學十分實用而生動的內容。多年來,人們在語言教學中僅重視語言形式,強調語法結構。隨著人們對語言的性質和語言學習過程的認識逐漸深化和語言的不斷發展,越來越多的人認識到語言是交際的工具,交際的成效取決于能否恰當地運用所學語言的能力。
3 地質專業英語教材的選擇標準
教材是實現教學目標的重要工具,好的教材可以起到鼓勵和促進學生學習的作用。目前我國地質職業學院有十多所,各學院所使用的英語教材均不統一。作為職業性英語專業,在教材的選擇上,高等職業院校應增加更多的實例教程,例如產品簡介、操作說明、維修指南等方面的內容,在豐富其專業內容的同時,突出其具體工作特點,使教材更加符合實際,更加有利于學生的學習,學科內容不宜過于專業化和學術性,應更多的融入實踐學習,這樣做一方面能提高學生對學習的興趣,另一方面,能幫助其工作后更好的適應崗位需求,更好的為社會服務。
目前還沒有一套完整的地質職業專業教材,教材的建設和發展落后于專業的發展是不爭的事實。就我國目前高等職業教育發展而言,選擇或編寫不同專業特點,具備思想性,科學性,先進性,適用性的教材,能夠充分體現先進性和適用性,緊密結合專業特點,對提高高職的教學質量會起到積極的作用。
地質職業院校英語教師需具備的條件:高水平的師資隊伍是高質量教學效果的保證。通過對地質專業學院英語教學任務的分析和論述,不難看出地質專業英語教學既不是單純的語言課或地質專業課,也不是二者簡單的合二為一,而是二者有機結合。地質是一門高科技學科,地質專業的英語教學必須要涉及到地質科技文獻,專著,譯著,發展動向等科學內容,這樣對從事地質專業的英語教師就提出了更高的要求,要求英語教師除掌握基礎英語教學外,還需掌握地質專業的專業用語,要熟練掌握和運用學習現代教育技術,充分開發先進教學設備的功能,盡快轉變教育思想,更新教育觀念,適應現代化教學要求。作為教師必須不斷學習,不斷實踐,不斷總結思考,不斷創造和運用創新學習的教學方法,增強教學、教研技能。
4 結束語
國家的教育要適應社會的發展,高等職業教育要面向社會、面向未來,為企業培養具有專業素質的高水平人才,從而推動全社會政治,經濟,文化的發展,高等職業教育應面向地區經濟建設和社會發展,多注重培養學生的課外實踐能力,防止其出現理論知識和實踐能力相脫軌的情況,多為企業培養一些一線人才。將生產、服務、管理融為一體,根據就業市場的需求,培養多方面人才,辦出職業教育的特色,為社會發展輸送源源不斷的人才。
就地質英語專業而言,應當從培養現代高職人才出發,使學生在學校學到和掌握豐富的地質專業英語知識,以滿足社會發展對高級應用型專門人才的需求,為社會的進步和發展做出更多的貢獻。
參考文獻:
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