發布時間:2023-11-30 10:27:48
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的地質學基本知識樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
地球化學指導實踐源于19世紀
早在1910年,動物地理學的奠基人,與達爾文共同提出自然選擇學說的英國博物學家A.R.華萊士就指出,地殼變動是生物進化的誘因和沖動力,其中化學元素含量的變化是根本的動因。更早于1870年,法國的J.Raulin首次發現了Zn可促進植物的生長,從此以后,人們陸續確認了生命必需的各種微量元素。1916年,В.И.維爾納茨基認識到有機體和地殼的化學元素之間的聯系,認為地球化學異常將導致動植物及人類的某些病癥的發生或變異,并于1927年組建了世界上第一個生物地球化學實驗室。
進入20世紀50年代,世界人口及工業快速增長,大量廢物排放到水體和農田,一些元素通過食物鏈對人產生毒害,如日本因鉛鋅礦開采的鎘污染引起的骨痛病和氮肥廢水排放汞引起的水俁病,以及加拿大、挪威和美國的汞中毒等一系列事件,推動了以研究人為因素引起元素遷移及其環境效應的環境地球化學的發展。1988年實施的國際地球化學填圖IGCP259計劃,以人為重點,預測未來環境的變化,開展跨國界的區域地球化學調查,開始了用地球化學眼光研究全球環境問題。我國環保部門則在“七五”期間開展的全國土壤背景值調查中進行了包鎘、鉛、銅、砷等對水稻、玉米等大宗作物的生物效應專題研究。
80年代中期,我國地學界興起了地質與農學結合的農業地質研究,主要從名特優農產品分布與地層巖石背景的相關性出發討論農業地質背景問題。國家層面還開展了一項跨學科、跨部門的聯合科技攻關――“區域地球化學在農業和生命科學上的應用研究”,項目將巖石圈、水圈、土壤圈、生物圈研究系列中的主要環節連接起來,反映出營養元素通過水載體,從巖石到土壤經農作物到人體的整個遷移、轉化歷程,提供了較完整的環境地球化學素材。
湖南率先命名“生態地球化學調查”
世紀之交,多目標地球化學填圖列入了國家地質大調查計劃,中國地質調查局于2002年啟動了部省合作形式的農業地質調查項目,湖南是我國東、中、西部先期展開的三個試點省份之一,并率先以涵蓋面更廣、表述更精準的“生態地球化學調查”為名。生態地球化學是以元素及其化合物在生物-地質復合系統中的循環為基礎,以元素對人的影響為核心,研究元素在系統中的分布分配、遷移轉化規律,評價其生態效應的新興邊緣學科。為正確認識資源環境本底,全面評價生態環境問題,科學規劃資源利用與保護提供了科學依據。國家因此于2007年啟動了“全國土壤現狀調查及污染防治”專項。
關鍵詞:構造地質學;實習課;內容體系;改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)12-0029-02
構造地質學是地質學的重要分支科學,以研究地殼及上地幔地質體的形成、形態和變形構造作用的成因機制及其相互影響、時空分布和演化規律為其主要目標。構造地質學堪稱“地質學中的哲學”,可分為大地構造學(在1∶20萬及以下比例尺地質圖上能見其全貌的構造單元)、“狹義”構造地質學(在1∶5萬地質圖至手標本尺度上能見全貌的構造)和顯微構造學(顯微鏡下可以觀察到的構造)。本文的構造地質學主要指的是“狹義”構造地質學,其研究方法是利用野外觀察、地球物理探測、室內試驗和基于連續力學的計算來研究地質構造。構造地質學內容或研究方法包括幾何學、運動學和動力學三個方面[2,3],這三個方面不是獨立存在,而是相互穿插銜接。對本科生初學者來說,構造幾何學概念的建立是最重要的,也是最基本的要求,必須通過大量的實習才能取得好的效果。這就要求在構建實習課內容時,合理分配學時,并精心組織內容。本文將結合教學實際,對本科生構造地質學實習內容及教學環節等提出一些看法,供同行交流。
一、構造幾何學的內涵
構造幾何學是指地質構造的形態、大小、產狀以及各構造要素之間的幾何關系,他們組成完整的具有幾何規律的構造系或型式。構造幾何學應含制圖學[1]。運動學是指巖石作為整體或其內部各部分從形成至變形期間所經歷的過程和發生的運動,是由巖石或巖層中的原生構造、次生構造所揭示。運動學含定年學和GPS技術[1]。動力學是指產生構造的力、應力和力學過程,其目的是查明變形應力的性質、大小和方位,常以應變分析和流變分析為基礎。上述三個方面中,幾何學是構造解析的基礎,也是最具有實際應用價值的部分[2,3]。
二、構造幾何學的意義
構造幾何學的意義主要表現在三個方面,一是幫助學生建立構造的概念模型,二是幫助培養學生的繪圖能力,三是在探礦等方面的實際應用。構造幾何學分析也是構造的描述性分析,是構造研究第一步的也是最基礎的部分,是對構造位態、規模及其相互之間關系的分析描述,幫助定義構造類型、構造樣式,建立構造變形場。構造幾何學分析為運動學分析和動力學分析打下基礎,例如頂厚褶皺或多排線狀褶皺,很可能是縱彎褶皺作用的結果,巖層受到了垂直褶皺長軸方向的水平擠壓;再如,斷層面上的一條水平擦痕,則指示斷層兩盤發生了走向運動,斷層兩盤受到剪切力作用。構造幾何學分析之下的運動學和動力學分析,既可幫助理解構造形成的動力學機制,理解構造動力學背景,又可反過來指導幾何學研究,幫助預測未發現的構造,如構造應力場計算預測裂縫分布。在油氣探測、礦床尋找等實踐活動中,往往需要構造大小規模、排列分布等方面的資料,如某圈閉構造的產狀及閉合幅度、礦體大小及展布方向等,這都是幾何學方面的內容。這些參數有時可在野外直接測量活動,更多的情況則是根據間接資料如地震資料等通過編圖獲得,如剖面圖、構造圖等。在編圖過程中,培養了學生的繪圖能力,幫助建立了構造的空間概念,幫助理解構造。
三、加強構造幾何學概念的措施
1.依據多資料多方法多手段建立產狀概念。產狀乃巖體在地殼上的賦存狀況,包括巖層面的空間方位和傾角以及巖層厚度,是建立空間概念、進行構造分析和讀圖分析的基礎。這里的產狀主要指的是面狀構造(巖層面、斷層面等)的空間方位和傾斜程度,有走向、傾向、傾角。產狀可在野外露頭上直接測量獲得,也可根據諸如鉆井、地震資料,利用間接手段得到。隨堂實習課,學生學習的方法應包括:在地形地質圖上,應用“V”字型法則、“弧弦法”、“三點法”等求產狀。“V”字型法則可以幫助判斷巖層走向和傾向;“弧弦法”是在地形地質圖上,通過制作同一層面上兩條平行走向線的方法獲得的;“三點法”的基本原理是三點決定一個面,資料來源于鉆井或地震。赤平投影是間接獲得巖層產狀的有效方法,它既可方便地表示面、線構造的產狀及其相互關系,又能進行要素統計和幾何關系解析。赤平投影方法的學習和應用,還可幫助學生建立構造的空間概念。
2.通過讀圖和編圖理解構造幾何學。(1)讀圖,讀圖主要指閱讀分析地質圖。先讀水平巖層和單斜巖層地區的地形地質圖,然后讀帶斷層和褶皺的地形地質圖。在此基礎上,讀復雜褶皺區地質圖。(2)編圖,表達一個構造的最基本圖件就是平面圖和剖面圖。通過編圖,使學生對構造三維空間形態有更深的理解,同r培養學生動手能力,這也是將來工作所必需的基本技能。地質圖和構造(等高線)圖是最重要的平面圖。地質圖可以根據巖層露頭點和傾斜資料,利用放線距進行編制,可編制一個層系的簡單露頭線,也可編制帶不整合或其他構造的多層系露頭線。構造圖是表示某一個面(巖層面、斷層面等)的高低起伏變化,可根據鉆井資料、地震資料編圖,并對圖件所反映的構造形態做出簡要分析。從編制一個簡單背斜構造圖入手,再編制有斷層和褶皺地區的構造圖。剖面圖一般指的是橫切構造的鉛直剖面。在本科生學習階段,制作剖面圖,主要是在地質圖上進行。可在1幅地質圖上的多個方向編圖,這樣會使學生對構造有一個全方位的理解,從二維圖上“看出”三維構造。剖面圖的編制可從簡單的入手,如先編制單斜層剖面圖,然后逐漸過渡到編制復雜構造區剖面圖。根據野外節理產狀統計資料,用赤平投影方法編制等密圖,學習節理資料的統計方法,進一步理解產狀概念和構造三維形態。(3)綜合作業,在課程后期,安排綜合分析作業,所分析的圖件應較復雜,包括不整合、斷層、褶皺以及巖漿巖體等構造現象,分析構造特點、演化歷史及動力條件。同時編制1―2幅剖面圖、構造綱要圖,最后寫出總結報告,培養學生綜合分析能力。最后,在教學過程中,應結合講課內容安排1―2次野外實地講課,如好的褶皺構造、斷層構造露頭等,使學生對構造形態有更好的理解。
四、效果分析
在構造地質學的教學過程中,難點之一就是表現在各構造及構造間關系的空間概念建立上,不能根據地質圖、構造圖想象出實體構造形態和方位,從而影響了學習興趣和對構造地質學的理解。而這一問題的解決,只能靠大量的練習和觀察才能解決。通過上述的實習課內容的補充調整和安排,在教學過程中得到了良好的教學效果,也得到了學生們的認可。通過實習課,學生的讀圖能力、做圖能力和綜合分析能力都有明顯的提高。隨堂進行的2次野外實地教學,極大地調動了學生的積極性和學習興趣,有道是百聞不如一見。學生實地觀察、實地測量、實地分析討論,取得了非常好的教學效果。這樣的實地教學不同于認識實習和綜合地質實習,它是緊密結合教學內容,主題明確。實習課內容的整合凝練,幫助學生對構造地質學內容和研究方法的系統理解和掌握,也使學生懂得了實際應用,明確了學習目標,提高了學習興趣,課堂氣氛活躍,課后積極思考和完成作業。總體教學效果優良。
五、結論及建議
在新的形式下,構造地質學實習課的教學面臨著新的挑戰,其內容既要體現傳統經典,又要體現當展要求。在構造地質學實習課內容編排和講授環節上,應以構造幾何學為主,兼顧運動學和動力學。只有這樣,才能讓學生對構造地質學有一個系統的理解,提高學習興趣,取得良好的教學效果。
參考文獻:
[1]賈承造,雷永良,陳竹新.構造地質學的進展與學科發展特點[J].地質論評,2014,60(4):709-720.
一、政府重點監管,加大美術教育扶持力度
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020)》中指出:教育大計,教師為本。各級政府應加大對美術教育的扶持力度,能夠切實從政策、財力、人力等源頭,給予重點監管和有力支持。一是各級政府應該加大對美術教育的投入力度。各級政府要著力從管理層面、教師隊伍、師資配備、經費投入、硬件建設等方面給予適當的傾斜照顧。利用援疆支教的重要契機,可讓內地美術教師到喀什地區頂崗,每年每鄉每校一位美術教師,以解決該地區美術教師數量嚴重不足的問題。要加大對喀什地區的財政政策傾斜力度,在政府重點投入美術教育經費的基礎上,還可以采取“從教育附加費中提一點、學校出一點,社會各界捐一點”等渠道來籌措資金,不斷解決喀什地區美術教育經費不足的難題。二是要嚴格執行學校藝術教育工作的檢查評估要求。要堅決克服教育執法中走形式的狀況,進一步完善對喀什地區的教育督導制度。同時,要嚴格落實領導責任制,做到定崗定責,層層進行任務分解,確保教育督導落在實處。政府要加強對責任領導和分管干部的監督,建立行之有效的監督機制,成立監督小組,定期對不同地區的學校情況進行指導和督查。三是政府要跟蹤檢查美術教育的實際成效。喀什地區各級政府要有計劃、有步驟地對美術教師的日常管理、硬件項目的達標程度、美術教材的配備、美術教學質量的具體目標等,逐項進行對照檢查。比如要檢查學校每間教室配備多媒體設備情況,還要檢查美術設備保障情況,每所學校要有一間美術工作室,讓美術教師有自己研究的天地。通過科學檢查,既能了解各校的情況,也能激勵教學改革創新,更好地促進美術教育的發展。
二、構建培訓體系,補充教師持續發展能量
教師只有不斷接受教育,才能提高教學技能,才能滿足教育發展的需要。一是培訓內容要有針對性和實踐性。要統一設計培訓教材,自治區可以成立美術教育職后培訓委員會,指定專家教授編寫培訓教材,切實解決當前繼續教育培訓內容不盡相同,基本上以技能培訓為主的問題。要增強培訓內容的針對性,比如針對喀什地區的實際情況,對少數民族美術教師的雙語培訓要加入美術專業術語的培訓內容,不斷提高少數民族教師的漢語水平、雙語授課能力和美術專業技能。二是培訓方式要靈活。要抓好校本培訓,學校領導要主抓主管、親歷親為,帶頭在學校興起建設學習型校園的良好氛圍。要抓好送學培訓,每年要定期組織美術教師到高校或美術培訓基地學習培訓。要抓好網絡遠程培訓,在具備上網條件的地方,定期參加自治區電化教育館組織的課程輔導,可以更好地減輕教師的培訓負擔,降低培訓成本和避免工學矛盾。三是注重培訓后的考核。培訓結束后,學校領導要把業務匯報、培訓后的體會、美術公開課和教學業績等都納入考核范圍,可以更加全面地反映培訓效果。同時要根據考評結果發現美術教師在思想素質、通識素質和專業素質等方面存在的弱點,具體了解他們在哪些素質方面需要重點加強,并根據結果來制定美術教師素質發展計劃,更好地促進教師能力素質的不斷提高。
三、立足教研實踐,不斷提高教師專業素質
美術教研活動是教師開展業務活動的主要方式,也是提高教研能力的重要途徑。一是要積極開展美術教研活動。要學習借鑒北疆地區美術教研活動的開展情況和經驗做法,積極開展具有喀什地區特色的美術教研活動。比如伊寧市美術教研中心每周利用一天時間開展美術研討活動,讓美術教師輪流上公開課,相互切磋教學經驗。這些都值得學習和借鑒,更好地促進喀什地區的美術教研活動深入有效展開。二是要發揮課堂教學主渠道的作用。要優化教學方法,要教會學生學習,引導學生思考,形成正確的學習態度和方法,教師在具體的教學方法上可以采用啟發式、討論式和探索式合作學習等方法,來調動學生的學習積極性。此外對于少數民族美術教師,應突出雙語教學鍛煉,不斷提高教師運用漢語和本民族語言相互轉換的教學能力,更好地促進少數民族美術教師的專業素質提高。三是要積極參加有利于提高專業素質的實踐活動。喀什地區各中學要積極為美術教師創造條件,搭好展示的舞臺。比如可以開展“如何拓寬美術視野”“如何增強美術研究能力”“如何提高美術素養”等優質課競賽,還可以組織美術作品展覽,既可以展現美術教師的成果與風采,又能及時發現問題并改進,促進美術教師專業素質不斷提高。
參考文獻
[1]吳世寧.新疆美術教育60年[M].烏魯木齊:新疆人民出版社,2010.
【關鍵詞】 輕中度高血壓;硝苯地平緩釋劑;藥理作用
DOI:10.14163/ki.11-5547/r.2016.21.101
高血壓屬于中老年人群高發疾病, 主要疾病特點為血壓升高, 患者需長期用藥控制, 同時實施飲食控制與運動控制, 導致其生存質量下降。苯磺酸氨氯地平片是以往臨床治療高血壓的常用藥物, 但療效并不理想, 所以積極尋求一種有效控制高血壓患者病情的藥物具有重要的臨床意義[1]。本文主要分析在中輕度高血壓治療中硝苯地平緩釋劑的臨床價值及藥理作用, 詳見如下報告。
1 資料與方法
1. 1 一般資料 選取2015年1~6月本院108例輕中度高血壓患者, 隨機分為觀察組和對照組, 每組54例。觀察組男30例, 女24例, 年齡最大75歲, 最小40歲, 平均年齡(55.58±7.25)歲;病程最長13年, 最短2年, 平均病程(4.35±3.01)年。對照組男29例, 女25例, 年齡最大76歲, 最小42歲, 平均年齡(55.63±7.24)歲;病程最長14年, 最短2年, 平均病程(4.41±3.02)年。所研究病程均0.05), 具有可比性。
1. 2 方法 對照組接受苯磺酸氨氯地平片(寧波大紅鷹藥業股份有限公司, 生產批號:140516)治療, 5 mg/次, 1次/d。觀察組給予硝苯地平緩釋劑(安徽永生堂藥業有限責任公司, 生產批號:140315)治療, 10 mg/次, 2次/d。兩組均治療2個月后根據其血壓水平變化情況評價其效果。
1. 3 觀察指標 治療前后對兩組患者血壓變化情況進行觀察, 血壓指標主要有收縮壓、舒張壓, 并對兩組不良反應發生情況進行統計。
1. 4 統計學方法 采用SPSS19.0統計學軟件對數據進行統計分析。計量資料以均數± 標準差( x-±s)表示, 采用t檢驗;計數資料以率(%)表示, 采用χ2 檢驗。P
2 結果
2. 1 治療前后兩組患者血壓變化情況對比 治療前, 兩組患者血壓水平對比, 差異無統計學意義(P>0.05);治療后, 觀察組血壓水平均優于對照組, 差異具有統計學意義(P
2. 2 兩組患者不良反應發生情況對比 觀察組出現嗜睡1例, 惡心1例, 頭暈1例, 不良反應發生率為5.56%(3/54);對照組出現嗜睡3例, 惡心2例, 頭暈2例, 心悸2例, 水腫3例, 不良反應發生率為22.22%(12/54), 對比差異具有統計學意義(χ2=6.27, P=0.012
3 討論
高血壓屬于中老年性慢性疾病, 患者主要癥狀為體循環動脈升高, 可影響患者靶器官, 誘發冠心病、腦卒中、心力衰竭等多種嚴重心腦血管疾病[2]。輕中度高血壓患者因缺乏明顯的臨床癥狀, 易導致其病情延誤, 加大血壓控制難度;再加上高血壓患者缺乏疾病認知, 不了解長期高血壓對機體重要臟器的損害程度, 治療依從性下降, 這也不利于患者血壓控制效果。臨床研究證實[3], 高血壓患者血壓水平每下降2 mm Hg, 其心腦血管疾病發生的可能性就能降低10%, 因此給予患者有效藥物提高其血壓控制水平對改善患者預后有重要意義。
現階段, 我國高血壓患者中輕中度高血壓患者所占比例較高, 遵醫囑服用降壓藥并加強飲食控制及運動控制, 能夠顯著降低患者血壓水平, 改善其生活質量。在本次研究中, 治療后觀察組患者血壓水平明顯優于對照組, 且觀察組用藥安全性高于對照組, 差異具有統計學意義(P
綜上所述, 采用硝苯地平緩釋劑治療輕中度高血壓患者, 可有效降低其血壓水平, 且不良反應發生率低, 臨床推廣價值高。
參考文獻
[1] 崔艷玲, 汪麗靜, 劉爽, 等. 硝苯地平緩釋劑對原發性高血壓患者血漿內皮素和降鈣素基因相關肽含量的影響. 中國醫藥導報, 2011, 8(7):66-67.
[2] 鄭新勤. 探討輕中度高血壓采用硝苯地平緩釋劑治療的療效和藥理特征. 中西醫結合心血管病雜志(電子版), 2015, 3(1):107-108.
[3] 王永柏. 拉西地平和硝苯地平緩釋劑治療輕中度高血壓的療效和安全性比較. 北方藥學, 2011, 8(2):22-23.
[4] 李江. 硝苯地平緩釋劑治療輕中度高血壓的療效和藥理解析. 牡丹江醫學院學報, 2014, 35(4):60-61.
地質學作為采礦工程專業所必須開設的專業基礎課,對后續專業課程的學習起著鋪墊作用。該專業地質學教學特點為:講授學時少但涉及內容廣,包括了地質學各主要分支學科的基本知識,從普通地質學、礦物學、巖石學、構造地質學到礦床學、水文地質學、勘查地質學和礦山地質學等方面的基礎知識都有所涉及。
一、教學現狀
1.國內形勢
如前所述,采礦工程專業的地質學內容涉及廣泛,包括了基礎地質學到具體應用于礦山的地質知識。這樣的知識體系甚至可以相當于地質類的專門人才所具備,不同之處在于對采礦工程專業要求注重理解和整體把握。
在80年代,采礦工程專業的地質類課程一般分為“地質學基礎”(45~90學時)和“礦山地質學”(36~45學時)兩門課,前者主要講授地質作用、礦物、巖石、地質構造、地形地質圖和礦床地質等基本知識;后者則講授礦床學、水文地質、地質勘探和礦山地質工作等采礦工作者必須掌握的地質工作基本方法。筆者統計了國內已開設采礦工程專業的主要高校近年來對地質類課程的教學安排(通過各高校主頁資源),見表1。
表1 國內各高校采礦工程專業(本科)地質類課程開設情況
雖然以上各校對地質課程的安排各異,但其中絕大部分是將地質學糅合為一門綜合課程,學時基本控制在50~60內,其學時基本與采礦工程專業核心課程,如井巷工程、礦井通風安全等課程的課時量相當。這之中尤以東北大學(采礦工程專業為國家重點學科)突出:總量大――地質類課程總課時達到150個;分類細――普通地質學、礦山地質、水文地質這樣的組合既夯實了地質基本功,同時也突顯了采礦工程專業對地質知識的應用。
2.實際教學中的瓶頸
筆者擔任的采礦工程專業地質學教學任務,64學時的綜合地質學。教學中遇到的問題大致歸納如下:
2.1學時緊湊。用一門課程闡述一個學科的工作思路,致使大部分內容都要精縮。結果就是知識的展開有限,對于學生的自學要求更高。
2.2效率不高。作為一門獨立課程,行課必須安排在一個學期內,學時多的課程就意味著周學時量加大。地質學作為專業基礎課通常安排在大一、大二學年,學生同時還要修讀很多公共基礎課,學習壓力較大而無暇擴充地質知識。并且由于知識量大,教學中明顯感覺到學生對本門課程的熱情下降、后期出現畏難情緒。同時期末考試的復習量加大,導致大多數學生疲于應考,知識的消化吸收不到位。
二、對策思考
本文所探討的問題是廣大同行都面臨的困擾,從礦產資源類專業的地質學教材的發展也可以看出。徐九華等人主編的《地質學》教材至今已修編至第四版,針對性及應用性極強,適應采礦工程專業地質學學時少、內容多的趨勢。
建議將采礦工程專業的地質理論教學分為兩門課程:基礎地質學和應用地質學。基礎地質學涉及的是如內外動力地質作用、巖石、礦物、褶皺、斷層、礦床等基礎概念;應用地質學則是指具體應用到礦山工作中的勘察和水文地質研究等。兩者之間有承接關系但交叉甚少,可以獨立實施教學。如此一分為二,可以很好地解決前文提到的教學瓶頸。
基礎地質占40學時,內容涉及:內外動力地質作用、巖石、礦物、常見地質構造、閱讀地質圖和礦床學概論。應用地質則包括:礦產資源勘查簡介以及水文地質基礎等應用性很強的礦山地質工作基本內容,占用24學時。將這兩部分劃分為獨立課程,各自行課與考核。這樣的課程設置避免了一門課程“大鍋炒”容易導致的負面影響,提高學生課余時間自我充電的效率。
三、結論
想認識地球的脾氣,得了解一下與研究地球相關的專業。下面我們簡單介紹三個。
地質學
生活在“地球”上,可以說人類與地球休戚相關。那么,地球內部啥樣?為什么會發生地質災害呢……地質學告訴我們答案。地質學是一門研究關于地球的物質組成、內部構造、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史等知識體系的綜合性學科。作為一級學科地質學,其主要的分支二級學科有:礦物學、巖石學、礦床學、構造地質學、古生物和地層學。
地質學的研究對象是龐大的地球及地球悠遠的歷史,決定了這門學科具有特殊的復雜性。地質學是提高人類認識自然,增進與環境的協調和求得環境改善的科學。它是在不同學派、不同觀點的爭論中形成和發展起來的。地球表層的生物和人類的大量活動,都與地質條件相關。
地質學與人類的關系不僅僅在于資源的取用,還和人類生存、生活環境的諸多方面直接相關。現在,地質學已成為人類社會所普遍需要的科學。
培養目標——培養具備地質學基本理論、基本知識、基本技能和相關學科基礎知識,具有較好科學素養及初步研究、教學和管理能力的高級專門人才。
主要課程——地質學、結晶礦物學、古生物學、地史學、巖石學、構造地質學、礦床學、地球物理及勘探方法、地球化學、遙感技術等。學校一般會安排很多野外地質學習或區域地質測量實習。
由于地質學的發展和社會的發展互相支持、互相依賴,因此對地質學從史學、哲學和社會學的角度進行交叉研究所取得的進展,也將孕育新的學科。
該專業畢業生可以在地質、地震、冶金、煤炭、建材、化工、水電、城建、核能、海洋科學、材料科學等有關研究單位、高等院校和生產部門從事基礎理論及應用研究、教學和生產實際工作。如今,與環境相關的行業內如石油天然氣開采與利用、水污染治理、國土資源評價等也提供了大量的就業機會。
國內現在有十幾所大學設置了這個專業。較知名的綜合性大學主要有:中國地質大學、北京大學、南京大學、浙江大學、同濟大學、中山大學、吉林大學、西北大學、蘭州大學等。此外,還有成都理工大學、長安大學、中國海洋大學等一些專業性院校。
專家提醒,由于人類社會和科學技術的發展,建議有志報考該專業的學生將重點集中在環境方向。
地理信息科學
2012年教育部最新本科專業將地理信息系統改名為地理信息科學。它主要培養的是具備地理信息系統與地圖學基本知識、基本技能的高級專門人才。
地理信息系統是在計算機硬、軟件系統地支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。它的處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系,包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等,用于分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程,解決復雜的規劃、決策和管理問題。其實,說得直白一點,這個專業就是一個地球的“會計”——搜集整理各種地球資料數據。因為要“搜集數據”,所以它與測繪學和地理學專業有密切關系。自然地理學、人文地理學、經濟地理學、地圖學、遙感技術、數據庫技術、地理信息系統原理、地理信息系統設計與應用等就都是必修課程啦。但是,該專業學生要做好常常在室外甚至野外工作的準備。
其主干學科有地理學、地圖學、計算機科學與技術,主要課程包括自然地理學、人文地理學、經濟地理學、地圖學、遙感技術、數據庫技術、地理信息系統原理、地理信息系統設計與應用等。
近年來,此專業畢業生在國際人才市場上屬于熱門人選,美國勞工部更是將地球空間信息科學、納米技術和生物技術并稱為未來最有發展潛力的三大技術。畢業生可在國土管理、城市管理、規劃管理、交通、農業、電力、電信、環保、國防、軍事、公安等部門及有關科研單位從事信息系統的設計、開發建立、維護管理和信息處理分析工作。而擁有良好的計算機技術也使此專業畢業生有更多選擇。
國內開設該專業的高校比較好的有:武漢大學、北京大學、南京師范大學、南京大學、華東師范大學、中國地質大學等。
地球物理學
你是否聽過地球上的六大板塊呢?汶川大地震是怎么造成的?地震怎么會有如此巨大的能量……
如果你對這些感興趣,不妨學習一下地球物理學。它是研究廣泛系列的地質現象,主要研究對象是人類生息的地球及其周圍空間。具體地,是運用物理學的原理和方法,先進的電子和信息技術、地基監測和空間探測技術等手段對各種地球物理場進行觀測,探索地球內部奧秘,發現地球內部的各種物理過程并揭示其規律,研究與其相關的各種自然現象及其變化規律。在此基礎上為優化和改善人類生存環境,為預防及減輕自然災害,為探測和開發國民經濟建設中急需的能源及資源提供新理論、新方法和新技術,也為人類的太空活動提供空間環境保證。
由于其學習內容非常廣泛,地球本體、地球動力、機制、環境與災害預報、地球大氣、地磁與高空物理、近地空間環境、高層大氣……甚至整個太陽系的物理現象都是它的研究對象,所以在實際學習中,還會安排一定時間的野外地質實習,因此,堅韌不拔的耐力和相當的務實精神是對想學者必不可少的要求。
北京大學地球物理學專業創建于1956年,在全國同類專業中歷史最悠久,師資力量雄厚,并與國外著名大學和研究機構有著密切的聯系及良好的合作關系。
[關鍵詞]高師地理教育 地質與地貌學 教學 焦點問題
[中圖分類號] G652 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)06-0073-02
地質學和地貌學是地理科學專業的重要課程,二者的側重點有所不同,但其課程均有綜合性、復雜性、實踐性等特點,課程的基本知識、基本理論和野外工作的某些基本技能、方法有著密切的因果關系。筆者根據長期從事地質學與地貌學教學的經驗,針對目前該課程所面臨的一些焦點問題進行了研討。
一、地質學與地貌學課程教學中面臨的焦點問題
(一)地質學與地貌學課程在地理專業中的地位不斷弱化
地質學與地貌學在研究和解決自然環境與人類密切相關的現實問題過程中,其獨特視角和研究方法是其他學科無可替代的,作為應用學科其實用價值日益彰顯。[1]
但是,目前地理科學明顯存在重人文地理、輕自然地理的傾向,同時地理科學專業為了開設新興課程和選修課程,將原本非常必要的基礎理論教育和基礎課程大量消減,地質、地貌學課程自然不能幸免,直接表現就是課時量大減,經費投入不足,其地位和重要性不斷弱化。[2]
(二)地質學與地貌學課程的實踐環節亟待加強
地質學與地貌學課程是研究地球的自然科學,研究對象具有鮮明的地域性特點,這就要求課程除了室內理論教學之外,還要有實踐教學。地質學與地貌學課程的實踐教學包括實驗室實習、野外實習和社會實踐等環節。目前,我國地理科學專業的教育和研究中,存在著重室內、輕野外,重建模、輕實踐,重理論、輕應用,重、輕成果轉化等令人擔憂的傾向。因此,高校地理科學的實踐教學亟待加強。
地質學與地貌學課程的難點是在講述地球的物質組成、地殼的構造變動、地理環境變遷、地貌形成與演化時需要學生建立起一定的空間感,這是實驗室實習解決不了的。因此學習地質、地貌知識的學生還需有一定的野外實習經歷。但由于經費問題、課時問題、安全問題、學生問題、師資問題等諸多因素的制約,目前許多師范院校的野外實習環節被大大地打了折扣,原來的短途實習取消,野外實習被壓縮,大多數院校的野外實習壓縮成一周的時間,而實習效果令人不敢恭維。
(三)地質學與地貌學基礎理論的教育和研究不斷削弱
筆者在研究上世紀初葉至30年行的《地學雜志》中發現,這一中國最早的地球科學刊物登載了許多有關地球科學基礎理論的學術文章,辯證地論述了人地關系,地球上內外力地質作用的關系及其對地表形態和人文環境的影響等科學命題。[3]這在科學尚未普及的中國近代極大地開闊人們的科學視野,激發了地球科學工作者深入社會和投身大自然探索地球奧秘的激情。在地球科學的各個領域,許多學者就一些重大的基礎理論問題提出了具有獨到見解的系統學說。
改革開放以來,我國地球科學工作者積極參與了一系列重大的自然資源調查項目、國土開發和旅游資源開發等項目,并產生了巨大的經濟效益和社會效益。但是現階段我國地球科學界存在只重視為實踐服務而忽視基礎理論研究和教學的傾向,地球科學基礎理論研究在上世紀一度出現“百花齊放、百家爭鳴”的繁榮景象,但如今早已風光不再,以至于近些年來我國地球科學領域在重大基礎理論研究方面并沒有突破性的進展。
(四)地質學和地貌學教師的專業素質有待提高
教育的首要問題是教師的問題,作為一名高校的專業課教師擔負著教書育人的雙重使命。作為一名有發展前途的地理專業的地質、地貌學任課教師必須有廣博的知識,從宏觀上密切關注現代地理學的內涵和科學體系及發展趨勢,從中觀上能夠熟知高等師范院校地理學的學科體系與各分支學科的關系,從微觀上能夠駕馭自己教授的地質學與地貌學課程。
目前,各高校引進的地質學與地貌學教師的學歷很高,大多具有博士學位。然而這些教師雖然在某一領域有較高深的造詣,但是知識單一,不夠廣博,對地質學與地貌學總體把握不夠,且野外實踐的基本功底非常薄弱。同時,由于職稱壓力,教師從事科學研究的熱情高漲,但對教學的投入不足,沒有激情。
二、高師地理教育中地質學與地貌學課程教學的改革
(一)正確認識地質學與地貌學課程的重要地位
地理科學本來就是自然地理和人文地理相互統一的科學,只有將自然地理學尤其是地質、地貌學課程放在應有的重要位置上,在基礎教育和在高等師范教育中普及地質、地貌學知識,使學生建構起必備的地質、地貌學知識結構,這才是提高學生科學素質、培養現代化有用人才的明智之舉。
(二)多渠道強化實踐教學環節
1.豐富室內試驗環節。重視常規的實驗室實習環節,同時為提高學生學習的興趣,實習必須與現實生活相結合,應在實驗室及展覽室增添與日常生活有密切關系的各種礦產標本、裝飾石材標本、觀賞石和寶玉石標本,使實習更加貼近生活和生產實際,提高本課程實習的實用性和趣味性。[4]
2.強化野外實踐環節。在實習經費、時間都比較緊張的情況下,地質學與地貌學野外實習要本著綜合利用實習資源的原則,精心設計實習路線和安排實習內容,力求取得事半功倍的效果。此外,野外實習更要密切聯系當前人類關注的資源、環境問題,使實踐教學更具有社會針對性和應用價值。
3.補充社會實踐環節。要鼓勵和引導高校地理專業的學生與附近地區的地質公園、自然保護區、博物館、科技館建立密切聯系,利用課余時間以青年志愿者活動形式擔當講解員和導游員,利用所學的本領向社會大眾普及地球科學知識,這種實踐活動既豐富了學生的業余文化生活,又鞏固了本課程的學習效果。
(三)從根本上提高師資隊伍素質
作為一名合格的地質學和地貌學的教師必須有正確的教育理念和科學的學術思想。在教書方面,教師最重要的職責是教育學生如何運用所學知識和技能有效地解決生活和工作中的實際問題。在育人方面,教師應將自己對地球科學知識的學習和教學感悟,升華成對宇宙觀、世界觀、人生觀的理解,并通過言傳身教滲透給學生。
作為一名受學生歡迎的專業教師在教學工作中要有激情。教師要把個人的興趣愛好與所從事的專業工作有機結合起來。更何況隨著地質、地貌學的發展延伸,賞石文化、寶玉石鑒賞、地質旅游在民間悄然興起,我們作為專業學者不妨也插上文化藝術的翅膀,使原本枯燥的教學內容不再索然無味,讓學生感知冰冷的石頭中蘊藏著科學的真諦和豐富的文化內涵。
(四)加強地質學與地貌學基礎理論的教育和研究
近幾十年來,隨著人類對自然系統的影響在程度和節奏上的不斷加大,地球表層系統處于持續的快速變化之中,人類對自然系統的關注度也日益增強,這為加強地質學與地貌學基礎理論的教育和研究提供了一個重要契機。
針對目前全球環境變化和社會經濟大規模的發展給現代地球科學提出的一系列重大理論問題和實際問題,將地質學與地貌學的研究和教育納入地球科學的整體系統進行深入探討,鼓勵學生們在上述有關基礎理論方面進行深入探究,使地球科學在基礎理論研究方面有重大的突破。
三、結束語
地質學和地貌學作為高等師范院校地理專業中相當重要的專業基礎課程,具有內容豐富、實踐性強、高度綜合的特點。培養一支高素質的專業教師隊伍,建立系統、完善的知識結構,設置生動的實踐教學體系,掌握先進的教學理念和創新性教學手段,是提高地質學和地貌學的教學水平的有力保障,將為培養高素質的復合型地理人才打下堅實的基礎。
[ 注 釋 ]
[1] 王穎.關于地球科學教育發展建議[J].中國大學教學,2010(12):3-4.
[2] 王心源,常月明,高超,等.21世紀高等師范院校地理專業地質學教學體系改革研究[J].中國地質教育,2006(1):98-103.
[3] 李兆江,劉焱.試論《地學雜志》與中國近代地球科學[J].科學,2012(2):50-54.
[4] 楊鳳根,駱祖江,候玉賓.從基礎地質學教學入手培養大學新生學地質的興趣[J].中國地質教育,2009(1):132-135.
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)10-0213-02
安全科學與工程作為一級學科始,前人在學科發展[1][2]、課程建設[3][4]、教學方法[5]、人才培養[6-8]等方面進行了卓有成效的研究,工程地質學是安全工程專業一門重要的基礎課程,四川師范大學在構建安全工程卓越工程師教育教學體系過程中,工程地質學課程結構、教學方法及教學模式相對滯后,本文結合工程地質學課程及安全工程專業特點,探討安全工程專業工程地質學課程存在的問題,提出課程改革的思路和措施。
1.工程地質學的特點
工程地質學以地質問題為研究對象,是工程科學、地質科學及環境科學相互滲透、交叉形成的一門邊緣科學[9]。我校安全工程專業開設的工程地質學涉及建筑、礦山兩大學科領域,涉及內容包括基礎地質學、巖土工程性質、地質勘察與評價等,具有鮮明的專業特色。
1.1基礎地質學特點。基礎地質學是研究地球及其演變的一門自然科學[10],涉及內容包括礦物巖石學、構造地質學、資源、環境學等多門學科。當前很難為學生傳授一種統一的思想來解決今后可能遇到的地質問題,因此在講授基礎地質學基本理論的同時,重點啟發學生應用地質學基本原理具體問題具體分析,為培養能分析、解決實際問題,具有創新能力的卓越工程師奠定基礎。
1.2巖土工程性質特點。巖土工程性質是討論巖土的成因類型、巖石礦物學特征、組成成分、結構和構造,他們的物理性質和力學性質,巖土工程分類以及不良性質的改善和處理等。不同礦物形成的巖體或土體其性質不同。巖土的物理、力學性質影響巖、土體的強度、變形及其滲流構成了巖土工程地質性質的理論基礎,是教學的核心內容。
1.3地質勘察與評價特點。工程地質勘察是為查明影響工程建筑物的地質因素而進行的地質調查研究工作[9]。主要是對地質災害、工業與民用建筑物、地下建筑工程、水利水電及礦山地質的勘察。在教學過程中,不僅要講授工程地質勘察的通用方法,還要讓學生了解不同方法的適用性、工程地質勘察與評價的研究進展及發展趨勢。
1.4工程地質學課程特點。工程地質學課程涉及基礎地質學、巖土工程學、地質勘察學、土木工程學及煤礦地質學等相關學科領域內容,其研究對象具有復雜性,研究方法具有多樣性,課程內容廣泛、知識點多、理論性強等特點,內容相對抽象、難以理解,在教學過程中應充分研究內容特點,綜合應用不同的教學方法,引導學生對知識進行理解掌握,以達到教學目的。
2.工程地質教學存在的問題
大規模工程建設、煤炭資源開發帶來眾多新的復雜的工程地質問題(如高邊坡工程、深基坑工程、長隧道工程、深部煤炭開發、高溫高壓礦井等),安全生產存在眾多隱患。如何在有限的學時內,讓學生既能夯實理論基礎,又具備能解決實際問題的能力是擺在本課程教學面前重要的問題。當前教學過程中還存在著教學內容不合理、教學方法單一、教學模式落后等問題影響課程教學質量。
2.1教學內容不合理。安全工程專業目前使用的教材為趙法鎖教授等編寫的“工程地質學”[11] ,主要參考書為李智毅教授編寫的“工程地質學概論”[9]、李雋蓬教授編寫的“土木工程地質”[12] 和胡紹祥教授編寫的“礦山地質學”[13],使用教材重點突出基礎地質、巖土及地質災害內容。但未包含礦山工程中常見的工程地質問題,缺少與本校安全工程相適應的知識結構,很難讓學生全面了解礦山工程地質的特點和問題。而“礦山地質學”則缺少與建筑安全相適應的知識構架。
2.2教學方法單一。目前,工程地質學的教學依然采用課堂講授輔以ppt演示的傳統方式。且ppt未經過合理的開發,造成一些具體講解的基本原理和公式的推導過程被忽略[14],教學效果不理想。
2.3教學模式落后。以往的工程地質學教學以“教師書本講解――學生接受學習”為主。缺少對實際問題的分析及不確定問題的探討;教學以教師為主體,忽略了學生的主體地位;缺少與學生的有效交流和溝通,學生的主觀能動性得不到發揮。
3.工程地質學課程改革
由于“工程地質學”課程對安全工程本科生的培養立足于掌握基礎地質、巖土工程性質及工程勘察的基礎知識,初步具備分析建筑工程、礦山工程實際地質問題的能力。因此,針對目前課程存在的問題,從課程結構、教學手段、教學模式三個方面提出了課程改革思路和措施。
3.1優化教學模塊,調整課程結構。將“工程地質學”課程內容分為基礎理論模塊和專業特色模塊。基礎理論模塊包括基礎地質學、巖土工程性質、工程地質勘察三篇內容,重在強化理論基礎。專業特色模塊兼有建筑、礦山特色,其中建筑特色選取地基工程、邊坡工程及地下工程中與工程地質相關知識內容,重在面向建筑安全;礦山特色選取煤炭資源、煤礦工程與工程地質相關內容,重在面向礦山,培養學生初步分析實際問題的能力,各模塊的具體內容見表1。
表1 “工程地質學”課程模塊分配表
3.2豐富教學手段,夯實基礎知識。基礎知識是進行生產和科研的基礎,考慮到工程地質學課程特點,傳統的單一教學方式講解不便,學生聽講積極性不高,教學效果不理想。圖文并茂的多媒體課件調動課堂情緒;典型案例分析提高學生學習主動性及自主分析實際問題的能力;引導式教學引導學生主動思考,思維發散;討論式教學讓學生進行思想碰撞,總結歸納;實驗教學提高學生的專業素質及科研思維。通過多種教學方法的結合達到夯實基礎知識,提升專業素質,提高科研思維的效果。
3.3 “課上思考學習、線上交流學習”教學模式充分發揮學生的“主體”地位,教師作為“客體”在教學課程中起到引導及監督作用。課堂上主要通過圖片、視頻等引出問題,學生分析基礎知識,引導學生學習思路,由學生自主思路完成基本知識的學習,實現“課上思考學習”。如在講解土的三相介質物質組成時,首先展示建筑傾倒照片,引出地基失穩工程地質問題,使學生帶著問題去思考,然后通過講解抽取地下水引起地面沉降引導學生去發現、理解土是由固相、液相、氣相組成的三相介質。
由于“課上思考學習”時間短、任務重,許多教學問題難以在課堂解決,而網絡即時通訊軟件可以使教師、學生互動交流且不受時間限制,為“線上交流學習”提供了條件。如2014年4月7日19時,云南省曲靖市麒麟區東山鎮下海子煤礦透水事故,媒體關注,通過qq群即時與同學們討論透水事故發生可能的水源、通道及影響因素,引導學生分析透水事故產生及預防措施,并實時跟蹤事故情況,通過即時實例來完成知識的學習。