時間:2023-02-04 03:06:39
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地質學基礎論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:普通地質學;野外認識實習;教學改革
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)08-0099-03
《普通地質學》課程是各高校地質類專業大學一年級所面對的一門專業基礎課程,作為與其配套的野外認識實習課程,不僅是一門必修課程,而且因其很強的實踐性和授課對象的普遍性而受到高校和大學生的普遍重視。南京大學《普通地質學》野外教學實習課程更是面向地學類所有專業,包括地質學、礦物巖石礦床學、地球化學、工程地質學、水文地質學以及地理學等,每年有近300名學生參加,學校投入30多人次的師資,在南京湖山地區、六合方山、蘇州、宜興和連云港等地,根據不同專業的要求,進行為期1~3周的野外實習。作為大學一年級的新生,第一次用專業的角度去觀察野外巖石露頭,他們對體驗地質工作的方法和過程充滿了好奇。因此,野外教學質量的高低不僅關系到學生能否在野外復習和鞏固課堂學習的專業知識,更直接影響了學生能否獲得更高的興趣進一步學習地質學專業知識,以及他們將來的就業取向。根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》,南京大學創新性地提出了“三三制”培養方案。為了讓學生打下寬廣的基礎,得到全面發展和拓寬就業渠道,該方案將大學一年級作為“通識教育”階段,要求在一年級的教學中給學生提供更寬廣的平臺、更豐富的專業信息和更自由的選擇空間。這一方案的提出和實施,正在引發一些列相關的教學改革,包括專業、課程設置的調整,培養目標的轉變等。《普通地質學》及野外認識實習課程作為一年級專業基礎課,在課程改革中首當其沖。如何結合地質學專業的特點,調整教學思路和教學方法,是適應和配合新的教學改革方案及其成功與否的關鍵。本文將根據作者近年來在《普通地質學》野外認識實習教學中的體會,分析在教改新形勢下該課程教學所面臨的新情況、新挑戰和新機遇,提出如何提高野外教學質量的幾點思考,以供與同行進行交流與探討。
一、新教改帶來的主要變化
1.適應社會需求,適合學生發展的教學模式。在以往的教育模式中,大學和教師的職責和目標是給學生傳授好專業基礎知識。然而,隨著時代的發展,全面型和創新型人才越來越為社會所需要。從高校走向社會的畢業生不僅需要有扎實的專業基礎,更需要有寬廣的知識面,很強的學習和融會貫通能力。這需要在教學中利用啟發式教育,不僅教會學生基礎的專業知識,更要教會他們如何去思考,讓學生知道自己需要什么樣的知識,朝哪個方向發展,培養學生的自學能力和分析問題、解決問題的能力。在新的教學模式中,突出以學生為本,遵循教育與人才成長規律,走適合學生發展的道路。在教學和人才培養中,要充分考慮到學生的感受,不是給他們帶來煩惱和壓力,而是讓學生在快樂中學習知識,在快樂中成長。只有這樣,才能培養學生的專業興趣,調動他們學習的積極性和主動性,挖掘學生創造性學習的潛力。
2.調整課程設置以增加通識教育階段專業基礎知識。南京大學此次“三三制”教學改革的特點之一是將課程選擇、專業選擇和發展路徑選擇的權利交給學生。為此,一些公共課程和專業基礎課程主要集中安排在一年級通識教育階段。以往在大學一年級只有《普通地質學》一門專業課,在新教改方案執行以后,《構造地質學》也放到了一年級進行。這一變化,一方面能夠使學生在一年級結束后對自己的專業進行再次選擇前,對自己所學的專業有更深入的了解,可以進一步培養一年級學生對專業的興趣;另一方面,《構造地質學》課程的基礎理論也是《普通地質學》野外認識實習中必須的專業知識,這有助于學生在野外認識實習中更加深刻地理解有關地質概念,增加野外教學的效果。
二、適應教改形勢,提高野外教學質量
新的教學改革,引發了大學教育在培養目標、教學模式、課程與專業設置等各方面的改變,給專業基礎課程的教學工作帶來了新的挑戰,但同時也提供了新的機遇。作為地質類專業大學一年級通識教育階段的公修、必修課程的《普通地質學》野外認識實習,有效地提高野外教學的質量,既要讓學生復習、鞏固《普通地質學》課程中學習到的基本概念,領會和掌握野外地質工作的基本方法,更要在野外體驗中培養學生的專業興趣,引領他們在娛樂中了解地球,理解地球,并探索地球,為國家培養未來的地質人才。
1.改進教學方式和方法,提高學生的好奇心。要提高學生的求知欲,讓他們對教學內容感到好奇,就必須改變灌輸式、傳輸式的教學方式,讓學生在教學中從新獲得主動權。這包括兩層含義:一方面,學生在野外從被動接受轉變到主動獲取訊息。這需要一個過程,學生往往一開始對野外現象沒有專業的認知能力,需要教師帶到地質露頭,在聽教師的講解中獲得信息。隨著對野外工作方法的熟悉和掌握,學生應在教與學的過程中占據主動地位,思考接下來教師將要講解的內容,帶著好奇的心態去接受教師傳授的信息。這需要教師充分利用學生已經掌握的專業知識,先介紹當前露頭所觀察到的現象,然后根據地層新老過度關系、構造接觸關系等,推測路線前方可能出現的地質現象,然后鼓勵學生到下一個觀察點去驗證。當觀察與推測一致時,如何將不同觀察點看到的地質現象聯系起來,講述實習地的地質概況以及地質構造演化。如果所觀察到的現象與推測的不同,則要利用所學的知識解釋原因。應該注意的是,在教學中,需要給學生留有足夠的想象空間,強調從觀察到的地質現象到地質解釋之間的推理過程,解釋可能有多解性,教會學生如何用所觀察到的現象得到各種不同的解釋,以及每種可能的解釋所需要的支持證據。這樣的方式方法,相對于單一的說教式講解,或者將觀察與解釋混雜的講解,可以讓學生更能體會科學的嚴謹性,以及教師實事求是的作風,也有助于學生對地質過程產生更濃厚的興趣。另一方面,鼓勵學生提出各種各樣的問題,并客觀地、實事求是地回答,必要的時候對學生的問題進行科學的分析。相比以前的學生,現在的大學生在高中及其之前的學習中,越來越多地接觸到課外的一些知識,其中包括有關地球地質方面的知識。他們有時提出的問題可能有一定的挑戰性,也有的可能是比較初級的“外行問題”。無論是哪一種問題,都應該從鼓勵學生提問的精神出發,耐心解答學生的疑問,對于不能解答的問題,可以與其進行平等的討論,或者留下來作進一步的資料調查,以待后續解答。在講解和回答問題時,盡量避免命題式的方法,而是用客觀推理的方法,特別是對一些不能確定的問題。這樣才能使學生的學習積極性得到最大程度地調動,也能激發他們對專業知識的好奇心。
2.教學與科研相結合,加強教學實習基地建設。選擇好實習基地,是野外地質實習成功與否的重要因素。實習基地的建設,是不斷提高野外實習教學質量的保障。南京大學《普通地質學》野外認識實習主要基地位于寧鎮山脈西段湖山地區和蘇州、連云港地區,也是國內眾多兄弟院校的實習地點,具有近半個世紀的教學實踐的悠久歷史。盡管如此,該實習基地的建設仍然不能放松,原因有兩個:(1)雖然該基地發育的地層、巖石、構造和古生物等地質現象比較典型、簡單,但仍有很多學術問題需要進一步探討,不斷更新并提高以往的認識,從而幫助學生清楚、完整、合理地理解實習區的構造、古地理演化簡史;(2)由于開山采石等人類經濟活動,使得以往典型的地質剖面遭到破壞,同時又開辟出新的剖面。這需要實習隊不斷去尋找、選擇合適的教學剖面,并首先對剖面進行研究,制定教學方案。
3.穩定野外教學隊伍與吸收新鮮血液相結合。野外教學不同于課堂教學,它具有很強的實踐性,需要教會學生如何觀察野外地質現象,做到“腿勤、眼勤、手勤、嘴勤”,不僅需要說教式的教學,更需要教師身先士卒,做好示范作用。這就需要有一些喜歡、愿意和善于進行野外工作和教學的教師,投身于《普通地質學》野外認識實習的教學工作中來,用他們在野外的工作熱情,帶動學生學習的積極性;以他們的工作方法和工作態度,教會學生如何在野外進行觀察,并如何將觀察到的地質現象提升到認識和理解地質過程中。只有在這樣的教學中,野外地質工作才不會被片面地認為艱辛和枯燥無味,而是在娛樂中探索自然的奧秘,實現人生工作與興趣的統一。保持野外教學隊伍的穩定性,讓熟悉教學基地地質情況的有經驗的教師承擔《普通地質學》野外認識實習的教學,是不斷提高教學質量的重要保障。同時,在教學過程中,也應該不斷有來自不同專業的教師加入或者輪替,這樣有助于野外教學在教學內容和教學方法等方面進行不斷改進,也有助于適應學生和后繼教學工作的需要。
4.堅持小論文寫作,起航從學習到學術的轉型。實習小論文的寫作,是南京大學《普通地質學》野外認識實習教學近年來的一項創新舉措。通過鼓勵學生進行學術小論文的寫作,讓學生對實習中學到的知識,通過學術論文寫作進一步深化和加強,并有一次從選題、文獻搜集、實驗和論文寫作的全程學術性過程,能夠幫助他們體會基礎知識學習與學術研究的差別,并開始對如何開展學術研究有了一定了解。南京大學本科教育改革的“三三制”方案力求引導大學生在通識教育階段以后實現從學習型到學術型或職業型的轉變。對那些有志于在專業方面進一步深造并投身于科學研究的學生來說,《普通地質學》野外認識實習小論文的寫作,一般是在實習結束以后,從大學二年級開始的一年內完成,這完全符合“三三制”教改方案的目標。在近幾年的實習中,大學生參加小論文寫作的積極性越來越高,形式從獨立完成和小組合作完成不斷革新,小論文質量也不斷提高,收效甚好。參加過小論文寫作的同學,參加“大學生創新項目”論文研究的熱情更高,也明顯更加專業。這說明,小論文的寫作實習是成功的,在今后的野外教學中仍應該堅持。與此同時,還應該在小論文選題、組織形式、輔導方式等方面進一步改進,在經費支持和實驗資源等方面得到更多的重視和支持。
《普通地質學》野外認識實習作為地質類專業大學一年級的必修課程,是檢驗課堂知識學習效果的考場,更是提高和深化理論基礎知識,學習野外地質工作方法,培養專業興趣的重要一環。在新的教學改革環境下,該課程的教學遇到了新的挑戰,同時也得到了難得的機遇。野外教學中應本著適應學生和社會的需求,轉變教學理念,改進教學方法,加強實習基地建設,完善和穩定教學隊伍,堅持教學創新,努力提高野外教學質量,為國家選拔未來的地質人才。
參考文獻:
老師二十多年來一直從事基礎地質學、煤田地質學、環境地質學和古生物地層學等的教學和科研。堅持終生學習的理念,不斷提高自身修養和專業水平,教學科研均取得了優秀成績。
一、思想素質良好,政治信念堅定
長期以來思想政治素質好,理想信念堅定,忠誠黨的教育事業,進取向上,嚴于律己。作為無黨派人士,關心時事,積極學習黨和國家的有關政策,深刻領會黨的xxxx和總書記關于構建和諧社會和科學發展觀的有關精神,堅持實事求是的原則。正確地貫徹執行黨的教育方針和各項方針政策。
二、教學水平精湛,教書育人精心
老師長期擔任地質工程等專業的本科生和研究生的教學工作,承擔了專業基礎課和專業課的大量教學任務,年教學工作量大大超過額定工作量。先后主講了《地質學基礎》、《普通地質學》、《地球動力學》、《古生物地史學》、《專業英語》等課程。其中《普通地質學》是地質相關專業學生的十分重要的專業基礎課,多年來她能夠做到把好教學環節中的每一關,備課詳盡、細致,精心設計教案,在教學過程中較好地掌握教學節奏,針對課程的學科特點,在收集了大量的圖片、圖冊、音像、錄影等基礎上編制的《普通地質學》多媒體課件生動精辟,為配合學生課外學習,開發的課程在線測試等都收到了十分良好的教學效果,被評為安徽省精品課程。在課堂教學這一最重要的環節,她以知識的傳授為根本,注意與學生的溝通與交流,并且注重授課方法,充分發揮教師、學生兩個主體的積極性和主動性,培養學生的嚴謹的治學作風,極大地提高了課堂學習效果。她教過的學生都肯定地說,聽了陳老師的課既學到了知識,又學到了許多做人做事的道理。
作為老教師,老師注重對年輕教師在教學上的傳幫帶,從備課教案分析、試卷難宜程度的把握,到實踐教學環節的內容與授課技巧都能給予新進教師精心細致的傳授。除課堂教學外,注重課余時間指導本科學生拓寬學習領域,增強學習興趣,精心指導低年級學生從感興趣的地質問題出發,開展科研活動,其中09級地質工程專業學生完成的《淮南寒武系遺跡化石的發現》獲得學校挑戰杯賽二等獎,這對在校本科二年級的學生來說也是罕見的。老師注意將科研課題的研究與教學相結合,指導本科生畢業實習與設計數十人,培養研究生近二十人。每次從選題、材料的收集、初稿的寫作直到定稿的完成,她都做到仔細過問,悉心指導,讓學生能很快認識到自己的問題所在,使論文寫作得以順利完成,對于學生的實習指導同樣認真負責。
三、科研能力較強,學術成果顯著
對于高校教師來說,教學與科研是事業發展中齊頭并進的兩項指標,老師一貫注重科學研究,主持及參加了國家自然科學基金、國家重點基礎研究發展規劃項目子課題、煤炭基金、煤炭部優秀青年基金、安徽省教育廳自然科學重點基金等多項科研課題的研究工作。主持和參加多項目國家級、省部級科研項目: 深部煤特性和煤變質作用的研究(國家自然科學基金)、煤巖成分對煤孔隙和吸附特征的影響(煤炭科學基金)煤中微量元素的有機親和性研究(國家自然科學基金)、內蒙二連-海拉爾盆地群煤-鍺礦床的成礦模式研究(國家自然科學基金)、煤中微粒礦物的研究(安徽省教育廳自然科學基金重點項目)等;在這些課題的研究工作中,科研素質得到全面鍛煉,養成了勤奮鉆研、不怕困難積極進取的學風和實事求是、嚴謹樸實的科研風格,有強烈的責任心和事業心,也取得了很多成果。在煤田地質學、煤地球化學、煤中有害元素的賦存特征和地質因素分析、古生物演化及海洋沉積生物殼體化學指標古環境意義等研究領域到中發表學術論文近30篇。掌握了相關領域研究前沿的發展動態,科研視野開闊,科研思想活躍,為從事交叉學科科研選題創新奠定了良好的基礎。
積極探索的青年科技工作者
謝桂青研究員出生于1975年,在一個安徽桐城農村家庭長大,1998年自長春地質學院地球科學學院獲得地質學的學士學位,后又繼續深造,在2003年畢業于中國科學院地球化學研究所,獲得地球化學博士學位,始終不會忘記研究生導師—胡瑞忠所長的邏輯思維強和為人謙和,本人所取得的成績均與研究期間所獲得的專業知識密切相關。
一路走來,謝桂青的求學生涯、研究歷程,始終圍繞著地球化學、地質科學展開,他也正是將自己的青春和汗水奉獻給了我國的地質研究事業。在毛景文副所長的幫助下,非常榮幸來到中國地質科學院礦產資源研究所工作。中國地質科學院礦產資源研究所礦產資源研究所作為我國唯一專門從事礦產資源研究的社會公益類非營利科研機構,主要開展區域成礦規律與礦產勘查新理論新方法研究、礦產資源潛力調查評價和成礦遠景區劃,以及重大資源科學問題研究。從2003年10月至今,他一直在該所從事巖石學、礦床學和地球化學等方面的科研工作,因為堅持嚴謹的學風和創新求實的科學研究態度,2005年時被破格晉升為副研究員,2010年晉升為研究員,同年起開始擔任中國地質科學院碩士研究生導師。工作上獲得的榮譽和認可是與謝桂青對自身的嚴格要求分不開的,因為地質科學的特殊性,他長年深入到野外一線展開工作,在保持了勤奮、努力、踏實的工作態度的同時也得益于地質科學院優良學風、嚴謹學術氛圍的培養和熏陶,并且在工作當中還時常得到課題組長毛景文副所長的關心及言傳身教,同時離不開礦產資源所各位領導和同事的支持以及課題組大集體的互相幫助,迅速由科技骨干成長為了項目負責人。
謝桂青研究員長期在長江中下游、南嶺、東秦嶺等成礦帶進行銅、鐵、金、鉬等多種金屬礦床成礦作用、礦床地球化學、巖石學的研究工作和地質調查工作,積累了豐富的實踐經驗和大量第一手資料、研究數據。此外,他作為第一負責人,目前正在主持及參與的課題項目包括科技部的“973”計劃課題“隱伏大礦定位預測理論與方法(2007~2011年)”、國家自然科學基金項目“長江中下游地區晚中生代金牛和懷寧盆地雙峰式火山巖的年代學和地球化學(2010~2012年)”、中國地質調查局地質礦產調查評價工作項目“大型礦集區時空結構與巨量金屬富集機理研究(2011~2013年)”、國土資源部公益性行業科研專項課題“湖北大冶矽卡巖型鐵礦科學基地研究(2009~2013年)”、中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金重點課題“鄂東南銅綠山礦田矽卡巖銅鐵金礦的成礦機制和成礦背景研究(2009~2011年)”等5項重點內容。與此同時,他還以負責人的身份完成了4項不同類型的課題研究,其中包括國家的自然科學青年基金項目。
為了更好提升自己的能力,利用一切機會多次參加國際礦床會議、國際地質大會和國際礦床成因學會等國際學術研討會及國內的一系列綜合性學術會議。2010年11月-2011年2月期間,他作為訪問學者應邀前往澳大利亞JamesCook大學開展了為期近三個月的合作研究,與國外同行完成了多項科研探討和學術交流。如今的他是國際礦床成因協會中國國家委員會會員、中國礦物巖石地球化學學會青年工作委員會委員和中國礦物巖石地球化學學會終身會員。
2011年11月,中國地質學會第十三屆青年地質科技獎在北京頒發,共評出金錘獎10名、銀錘獎40名,謝桂青由中國地質學會礦床地質專業委員會推薦,成為10名金錘獎獲得者之一,也是中國地質科學院唯一一名金錘獎獲得者。
理論和實踐研究的雙方面成績
迄今為止,謝桂青研究員共發表了79篇科技論文,其中以第一作者身份發表的論文達40篇,并且包括Lithos、OreGeologyReviews、MineraliumDeposita等在內的8篇國際SCI論文、7篇國內SCI論文;已提交并通過評審的技術報告12本,其中排名第一作者的為6本;同時,他共獲得省部級一、二等獎3項及其他類型獎勵5項,其中省部級一等獎2項,名列第三和第四位,省部級二等獎1項,名列第一位。
謝桂青取得的學術成績不僅體現在科研著述上。很多前人都曾對長江中下游成礦帶的巖漿巖和礦床做過研究工作,但謝桂青的工作在前人工作基礎上,利用近年所發展高精度測試技術,他通過對鄂東南礦集區的侵入巖、火山巖和典型斑巖—矽卡巖礦床的系統研究,創新性地提出了鄂東南礦集區存在的二期成礦事件、四類礦化組合和四類不同巖漿巖組合,構筑起礦集區尺度的成礦工作模型,分析了不同期次成礦事件的成礦潛力并指出對應的主攻找礦類型,彌補了前人對侵入巖和成礦關系研究程度較低的不足。他的這項成果在鄂東南地質大隊、湖北省第四地質大隊進行了學術交流,為鄂東南礦集區開展深部找礦提供了科學依據。相關研究成果后來獲得了博士后科學基金一等獎、國土資源科學技術一等獎,根據研究獲得的成果謝桂青以第一作者身份發表了5篇國際SCI論文、3篇國內SCI論文和若干篇核心期刊論文。
在對中國東部中生代巖漿巖和成礦背景的研究中,謝桂青通過對南嶺地區基性巖的測年和成因的研究,指出了南嶺地區存在三期幔源巖漿事件,并且結合對東秦嶺中生代火山巖的時空分布和物質來源的研究成果提出了關于中國東部中生代深部處于板內多階段伸展的新認識。這項成果為提出中國東部板內成礦理論提供了重要的科學基礎,相關成果先后獲得國土資源科學技術一等獎、中國有色金屬工業科學技術一等獎、陜西有色金屬控股集團有限責任公司科學技術三等獎和中國科學院院長優秀獎,謝桂青本人也分別以第一和第二作者的身份發表了國際SCI論文4篇、國內SCI論文5篇和若干篇中文核心期刊論文。
除此之外,謝桂青還通過收集全球1886個銅礦床的地質資料總結了全球銅礦的主要類型及特征,提出了在全球14條重要銅礦成礦帶建立起不同類型礦床的描述性礦床模型,為我國實施“走出去”戰略提供了重要信息和技術支撐。相關成果先后獲得中國有色金屬工業科學技術二等獎、陜西有色金屬控股集團有限責任公司科學技術一等獎和陜西省地質學會第三界優秀地質成果二等獎,并且在地勘單位得到了廣泛的推廣和應用。
侯增謙研究員男,1961年6月生,河北藁城人,研究員,博士研究生導師,1982年獲河北地質學院(現河北地質大學)地質學系學士學位,1985年獲武漢地質學院北京研究生部(現中國地質大學(北京))碩士學位,1988年獲中國地質大學(北京)礦物學巖石學礦床學專業博士學位;自1988年12月參加工作以來,先后任原地質礦產部礦床地質研究所助理研究員、副研究員,日本地質調查所ITIT研究員,原地質礦產部礦床地質研究所科技處處長;1998年8月起,任中國地質科學院院長助理,2000年4月起任中國地質科學院礦產資源研究所副所長(主持工作),2005年12月起任中國地質科學院地質研究所所長;還兼任國際礦床地質學會(SGA)副主席、國際經濟地質學會(SEG)會士、中國國際地學計劃(IGCP)全國委員會主任、中國青藏高原研究會副理事長、中國地質學會理事、中國地質學會區域地質與成礦專業委員會主任委員、《礦物巖石學雜志》主編、《中國科學:地球科學》和《地球科學與環境學報》等雜志編委。
侯增謙研究員長期從事礦床學研究。他立足青藏高原,主要圍繞大陸成礦作用,結合特提斯對比,在大陸成礦理論、區域成礦規律和勘查評價方法等方面取得了創新性系統成果。作為首席科學家,他領導國際地學計劃IGCP-600項目1項,在研國家重點研發計劃“深地資源勘查開采”重點專項青藏項目1項,主持完成國家重點基礎研究發展計劃(“九七三”計劃)項目2項,負責完成國家科技攻關計劃、國家自然科學基金重點項目與國家杰出青年科學基金項目等15項。他先后獲國家科技進步特等獎1項、國家科技進步一等獎1項、部級一等獎4項。他主編國際期刊專輯4部,出版中文專著4部,在《Geology》、《Earth and Planetary Science Letters》、《Scientific Reports》、《Economic Geology》等雜志發表SCI收錄論文170篇, 他引5 008次(SCI數據庫),入選2014~2016年Elsevier中國高被引學者榜單。
侯增謙研究員先后兩次組織實施“青藏高原碰撞與成礦”多學科綜合研究,系統揭示了青藏高原大陸碰撞的三段式過程,闡釋了碰撞過程與成礦系統的內在關聯,創新性地提出了大陸碰撞成礦理論,為建立大陸碰撞成礦理論體系奠定了重要框架,為實現青藏高原重大找礦突破發揮了指導作用;系統開展了中國、三江,伊朗,巴基斯坦等地斑巖型銅礦的重點解剖和綜合對比,率先發現大陸碰撞造山帶是產出巨型斑巖型銅礦的重要新環境,創新性地提出了碰撞型斑巖型銅礦成礦模型,U釋了碰撞成銅礦的新機制,發展了斑巖型銅礦成礦理論,推動了岡底斯斑巖型銅礦帶的重大找礦突破;系統研究了中國三江地區和伊朗等大型―超大型沉積容礦鉛鋅礦,發現經典理論存在的缺陷,創新性地提出了逆沖褶皺系鉛鋅成礦新模型,建立了“逆沖推覆構造系統控礦+音頻大地電磁測深定位”的找礦方法,指導青海多才瑪礦區找礦實現新突破,使之實現由中小型礦向超大型礦的歷史性跨越。
此外,侯增謙研究員還在20世紀八九十年代參加國家科技攻關計劃,合作厘定三江構造-巖漿-成礦框架,系統揭示了三江地區成礦規律;率先開辟古今海底熱水成礦對比研究新方向,揭示出硫化物成礦新機制。近年來,他又創新性地提出碳酸巖巖漿起源和稀土礦床成因的新觀點,這種新觀點引起國際地學界的關注。
關鍵詞:地質學專業;教學質量國家標準;基本要求;多樣化
目前,我國高等教育規模位居世界首位,進入了國際公認的大眾化發展階段。“十一五”期間,高等教育教學改革不斷深化,人才培養質量穩步提高,科學研究水平全面提升,社會服務能力顯著增強,國際合作交流日益廣泛,國際地位明顯提高,各項改革取得突破性進展,高等教育迎來了生機勃勃的嶄新局面。然而,當前高校人才培養也面臨不少困難,存在許多薄弱環節,深化改革的任務相當艱巨。
“十二五”是我國社會主義現代化建設承前啟后的重要時期,如何準確把握新時期高等教育發展的歷史任務,進一步提升高等學校的科學研究和社會服務水平,扎實推進高等學校的各項建設,把高等教育工作重心放在更加注重提高質量上來,緊緊抓住高等教育質量這一生命線,乃是當前我國高等教育面臨的最根本任務。
作為教育部“十二五”規劃的重要任務之一――研制專業類教學質量國家標準,對于規范我國本科專業教育,推進高等教育教學改革,實質性提升本科人才培養質量意義重大。
一、專業類教學質量國家標準制定原則和依據
根據教育部高等教育司理工處2013年7月17日的《關于理學本科專業類教學質量國家標準框架說明》通知的精神,本科專業類教學質量國家標準乃是該專業類人才培養、專業建設等應達到的基本要求。主要適用于三個方面:一是作為設置專業的參考。各高等院校增設新專業時,應對照“標準”來評估師資隊伍、教學條件等是否達到專業的基本要求。二是作為人才培養和專業建設的指導性規范。學校要以“標準”為基礎制訂人才培養目標和專業建設規劃。三是作為質量評價的參考。因此,專業類教學質量國家標準的制定應該遵循的原則是:(1)把握好標準的定位。將“標準”作為各類本科專業設置、建設和評價的基本要求和依據。(2)統籌考慮標準內容的集成。將“標準”作為專業準入的門檻,指導高校制訂和實施本校的專業人才培養方案,促進人才培養質量的持續改進。(3)按照參考框架進行研制。“標準”應嚴格符合教育部的統一格式,對于我國各類本科專業具有良好的普適性。(4)科學合理確定標準內容。“標準”內容要盡可能體現專業類的共性要求。(5)注重相關標準的銜接。“標準”要注重與本科教學工作評估標準、學位授予基本要求等的銜接,工科專業類國家標準要與工程教育專業認證標準相銜接。(6)廣泛征求意見。“標準”制定過程中,要廣泛聽取不同類型高校和行業企業的意見,達成基本共識。
需要指出的是,我國高等院校數量眾多,實際存在研究型大學、教學科研型大學、教學型本科院校和高等專科學校或高等職業學校等不同的類型。因此,在專業類教學質量國家標準制定過程中還必須關注以下重要事實:(1)正視高校多樣性現實。不同類型的高校應有不同的分工,具有不同的發展目標、重點與特色,彼此不可替代。不同高校辦學歷史、學科基礎、師資水平、辦學條件、服務面向等存在較大差異。制定統一的專業類教學質量國家標準應該盡可能避免導致人才培養的趨同性、同質化,甚至導致一些高校失去自己特色。應該在大類基礎上充分考慮到分類學科的質量標準,使之更有針對性。(2)要充分注重我國當前社會經濟建設及科學研究和學科發展對不同類型人才培養的多重需求。(3)人才培養目標應該分層次,充分容納不同類型人才培養的實際需求。(4)允許專業類的特色培養目標。即不同高校可以在符合“專業類教學質量國家標準”的基本要求前提下,根據自己的人才培養目標特色定位制定自己的進一步細化、量化的質量標準。從而鼓勵各高等學校決策者根據自身的類型定位,選擇差異化發展策略,辦出特色,有效規避“千校一面、千人一面”的局面。
二、地質學專業特色
地球科學是以地球系統(包括大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈和日地空間)的過程與變化及其相互作用為研究對象的基礎學科,其研究的尺度大到全球甚至整個宇宙,研究的時間長達數十億年,其中有高等生命出現的時間也長達5~6億年,無法用實驗的方法重現。與其他經典自然科學相比,地質學對大部分問題只能用定性的方式表述,用將今論古推理的方法。研究方法包括巖石、礦物、化石的鑒定,邏輯推理,以及將今論古的類比法等。因此在研究手段和思維方式上地質學及地質教育與其他學科間存在著明顯的差異,具體表現如下。
(1)地質學是“推理和歷史的科學”。地質事實往往是對地質作用結果的描述而不是作用過程的描述,地質作用歷史的漫長性和地質客體的巨大性及其演化的不可逆性,決定了主體不能親身歷驗地質作用過程及作用范圍,地質實驗也只能反映一種極為理想的邊界條件下的情形。因此它的教學和研究手段必須建立在倒推性思維(對過去事件的預測和推斷)、宏觀尺度思維和綜合大量不完備數據資料的基礎上進行,并且由于地質學的推論常存在多解性和不確定性,造成了地質學理論的普遍假說化傾向,為基于問題的討論和探究性學習提供了很好的素材。
(2)地質學在整體系統科學思維的發展中起著決定作用。地球自身就是一個由相互作用的地核、地幔、巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈和人類社會等構成的統一巨系統,因此在地質教學中必須注重整體性思維和推理能力的培養。
(3)地質學的很多理論模型必須建立在大尺度、長時間、大空間的框架下。因此,地質學需要較高的空間想象能力和對長尺度時間的理解能力。
(4)地質學具有非常強的地域性,地質學所研究的客體――地球在空間上的巨大性、非均衡性、復雜性,使得地質學事實普遍存在不完整性。
地質學的這些特點,決定了一般的地質研究以及地質學專業人才培養必須通過一定比重的野外實際調查,配合相應的室內研究。野外調查和室內研究,構成一次觀察、記錄(包括制圖)采樣、初步綜合、試驗分析、總結提高以至復查驗證的完整的地質研究過程。因此,地質學類專業人才必須具備從簡單的觀察記錄到高水平的分析綜合能力。
地質學學科的特殊性要求我們在地質學類專業人才培養方案、課程設置和教學過程中要改變傳統的以知識傳授為目的的人才培養模式,在以培養學生的實際技能、培養學生解決問題的能力、培養學生綜合性與創新性思維和團隊協作能力為主要目的的基礎上,對地質學類專業人才培養的教學質量國家標準進行客觀現實的綜合考慮。
三、目前我國地質教育存在的問題分析
與國外地學領域各高等院校相比,我國的地質教育存在著許多不容忽視的問題。長期以來,理科地學的一些專業,除了專業知識面偏窄之外,其專業技能訓練有余,科學思維訓練不足。因此,培養出來的學生,往往有較強的“解應用題”的能力。這類人才的知識結構,無法把握隱藏于各種現象之后的內在聯系,“提出問題”的能力較弱,因而難以在理論探索過程中有大作為。中國地質界曾經創立了多個地質學理論,涌現出李四光、黃汲清、陳國達、張文佑、張伯聲等一大批著名地質學家。但近年來,研究人員的學位層次越來越高,研究手段也越來越先進,但科學理論的研究卻未見有顯著突破。雖然其內在的原因不少,但理科地質學的教育理念和著重點顯然需要思考和界定。
對于高素質創新人才,科研意識、科學素質、科研能力的培養十分重要。一個人的科研意識、科學素質和科研能力,是很難通過某一門專門的課程來培養的,必須在教學過程中有意識地滲透感染,在教學中改革內容、改進方法,以加強學生的科研意識和科研能力,提高科學素質,培養學生創新意識,充分調動學生自我學習的能力。可以增設選修課和一些不計學分的任意選修課。不把教學活動囿于教室課堂,而要擴展到整個校園以至于校園之外。要努力調動學生自我學習的能力,注重教育的個性和適應性。
在教學環節上則主要表現在:在教學方法上,還是以教師為中心,教師講學生聽,滿堂灌,注入式,不能充分調動學生的學習主動性,沒有立足于培養學生的學習能力和發展學生的個性。實踐教學環節滯后,突出認識與方法的訓練,實踐課程具有明顯的單科性和驗證性,啟發學生自主思維不足,訓練方法傳統落后。特別是課程的“自我封閉”和傳統教學思想方法的束縛以及教學條件的限制,實踐性教學環節尚未構建起既科學合理,又有新技術新方法參與、多學科交叉綜合,激發研究性學習和創新思維的完整教學體系,缺少綜合性、研究性教學實踐,缺少創新性思維引導。“一錘定音”的考試方式,主要引導學生死記硬背,以考試分數確定學生的優劣,束縛了學生的創新意識和創造能力。
因此,在制定“地質學專業教學質量國家標準”的過程中,我們必須對傳統的教學體系、實踐體系、教學方法、教學氛圍等進行全面的革新,建立以現代地質學理論為主導、新技術為手段,引導學生接觸學科前沿的課程體系。系統改革實踐教學構架,構建在教學上循序漸進,內容上密切協調,地域上相互關聯,特色鮮明、科學合理的教學模式,賦予課堂教學、課程實踐、野外實踐新的內涵。
四、地質學專業教學質量國家標準的基本要求
1.培養目標
地質學專業(專業類代碼:070901;學制:4年;學生畢業后獲理學學士學位)主要培養面向未來國家發展對地質學的需要,適應未來學科和我國社會經濟發展,德、智、體、美全面發展,知識、能力、人格協調統一,知識面寬,基礎厚重,具有較高專業素養、突出實踐能力和一定的科學研究潛力,具有國際視野的高級專門人才。
按照21世紀國家經濟建設和社會發展的需要,以“可持續發展”為主題的地球科學學科服務領域還在不斷擴大,地質學專業的涵蓋面也在橫向、縱向上不斷拓展延伸,并形成一些新的邊緣、交叉學科。在地質學人才培養上各校可根據自身特點,在基礎研究型、應用研究型、應用型、復合型或職業型等多種辦學類型中選擇一個或幾個培養規格。各校根據人才培養規格、類型的不同制訂相應的專業培養目標和要求,所制訂的培養目標應符合學校的基本定位,應開展人才需求的廣泛深入調研;對目標的描述要具體、明確、可達成;各校應根據人才需求和培養效果對培養目標進行定期自我評估,并根據需要進行修訂。
2.素質結構要求
熱愛科學事業,養成良好學風,理論聯系實際,具有較強的學習能力、觀察能力、實踐能力和綜合分析能力,訓練并掌握基本的科學研究方法,培養科學思維方法和創新精神。擁有扎實的專業基礎、廣博的知識面、良好的知識結構和較高的文化素養,有較深厚的文化底蘊和文化氣質,如對文學、歷史學、地理學、書畫、音樂、藝術、美學、世界經濟、國情等知識都有所了解,而且還應具有現代意識和較好的語言表達與人際交流能力。
3.能力結構要求
在本科教育實施過程中,要重視學生能力的培養。能力是一個人的生存力,也是人在社會中產生直接作用的重要內容。對大學生而言,主要的能力包括:
(1)獲取知識的能力。訓練和培養自學能力,應體現在更新原有專業知識的能力、學習新知識的能力和綜合各門學科知識的能力等方面;良好的人際關系、社交與表達能力,指能協調處理好人與人之間的關系,并在交往中清晰完整地表達出自己的想法;信息處理能力,即具有辨別、判斷各種信息、提取有效信息、綜合分析與歸納決策的能力。
(2)應用知識的能力。學習的目的在于應用,書本知識只是知識的一部分,還應具備理論聯系實際的能力,更需要高素質的創造型應用能力。主要應培養大學生的綜合應用知識、獨立分析、解決問題的能力,實驗操作能力,設計計算能力,撰寫科研論文、參與學術交流的能力,組織管理能力,發明創造能力等多方面的應用能力。
(3)創新能力。只有開拓創新,才會有突破和發展。在教育中要注意培養以抽象邏輯思維為特征、以創新思維為核心的創造性思維能力,逐步提高大學生理論思維水平,提倡創新意識和創造能力的培養,在教學計劃和教學實施過程中加強實踐教學和科研訓練環節,培養創新實驗能力、科學研究能力、科技開發能力等。
4.知識結構要求
(1)堅實的工具性知識。大學生應較好掌握一門外語,能熟練地閱讀本專業的外文文獻資料,具備初步的外語寫作和語言交流能力。掌握計算機及信息技術的應用技能,熟練掌握資料查詢、文獻檢索、利用網絡獲取信息的方法,并培養初步的科技寫作能力。
(2)人文社會科學知識。學生通過政治理論課程、文化素質課程和其他人文社會科學選修課程的學習,了解文化、藝術、歷史、哲學、政治學、思想道德、法律、心理學等方面的知識。有較寬的知識面,培養科學人文素質。
(3)自然科學知識。學生應具備系統扎實的數學、物理學、化學、生命科學、地球科學等方面的知識。
(4)學科專業知識。包括較扎實的本學科專業知識、跨學科專業知識和較為廣博的綜合交叉學科知識。通過專業主干課程和選修課程學習,建立合理的知識架構,了解地質科學發展現狀、前沿和熱點問題,跟蹤地質學研究的最新理論。大學生知識結構應以本學科專業為基礎,并依據社會需求和自身學習狀況,進行多元化選擇,努力做到基礎知識要廣,專業知識要新,理論知識要深,應用知識要多,跨學科知識要寬。
5.師資隊伍
本專業應有一支相對穩定的師資隊伍,有學術造詣較高的學科帶頭人。承擔本專業課程的主講老師應符合教育部要求的崗位資格,主要課程的主講教師應具有講師及講師以上職稱。
根據研究型大學、教學科研型大學、教學型本科院校和高等專科學校或高等職業學校等學校類型不同,建議生/師比例為8:1~16:1之間,最高不超過18:1。
師資隊伍中教授、副教授、講師、助教應有合理的比例。建議比例關系為1:2:4:1,各校可根據實際情況構建高于該比例關系的師資隊伍。
師資隊伍應具有合理的年齡結構。以富有朝氣和發展潛力的中青年教師為師資隊伍的主體。
重視師資隊伍學緣結構優化,采取有效措施促進學緣交叉,改善知識結構和教育背景。
師資隊伍中以具有碩士及以上學位的教師為主體,嚴格控制碩士以下學歷的教師數量和比例。應大力支持教師出國進修,在職攻讀博士、碩士學位,同時積極引進具有博士學位教師,不斷改善教師的學歷結構。
適應地質學專業學科特色,不斷加強實驗教學隊伍建設,新進教師原則上要有至少一年的實驗室工作經歷。形成能夠滿足實驗教學需求、隊伍穩定、專/兼結合的實驗教學隊伍。
本專業所在校/院(系)應擁有愛崗敬業的專職教輔/教學管理人員隊伍,隊伍穩定、結構合理、團結協作、素質高、服務意識和質量意識強。教輔人員應具有學士及學士以上學歷。
6.教師背景和教師發展環境要求
高度重視師德師風建設,完善制度,落實措施,不斷提高教師的思想道德素質和業務素質。建立和明確教師在各個教學環節中的職責要求和教學質量標準,對教師的教育教學水平進行定期和不定期的評價,不斷促進教師教育教學水平的提高。教授、副教授必須為本科生上課,教師應積極開展教學研究,積極參與教學改革與教學建設。
本專業所在院/校原則上應建立教師發展中心。推進教師培訓工作常態化、制度化,形成教師培訓的長效機制。本專業所在院/校必須對新進教師實施崗前培訓,并達到教育部要求的崗位資格。定期或不定期開展教學研究活動,研究教學發展,解決教學中存在的問題。本專業所在院/校應根據實際情況,采取多種途徑和方法,不斷優化教師發展環境。
7.教學條件
本專業所在院/校應具備基本的普通教室、多媒體教室、視聽室等各類功能教室,能夠滿足不同形式的教學需要。各種教室的利用率高,普通教室和部分多媒體教室原則上應向學生開放。
有科學的教材選用和評價制度。教材選用要符合培養方案與課程教學大綱,主干課程選用同行公認的正式出版的優秀教材,盡可能做到使用近10年內出版的新教材,專業課程應有符合教學大綱的講義。
學校和院系公共圖書館應有一定數量的圖書、中外文期刊、各類資料、數字化資源和具有檢索這些信息資源的工具,以滿足教師和學生查閱和借用的需要。
基礎課程實驗室要能滿足教學要求,普通實驗儀器要做到每個學生人手一臺,貴重的或特別的實驗儀器也要有讓學生觀摩甚至操作的機會。專業實驗室儀器設備(指單價高于800元的設備儀器)固定資產總額應達到一定金額以上,達到教育部教發〔2004〕2號文件要求的普通高等學校基本辦學條件指標合格標準。根據課程教學的需要設置若干個實驗,編制實驗教學大綱并有實驗員管理和輔助教學實驗工作。鼓勵教學實驗室和部分科研實驗室向本科生開放。
本專業要有相對穩定的實習基地,實習基地應能滿足地質學教學實習和其他教學活動的要求。各校可通過多種途徑,因地制宜,在校內外建設實習基地。
本專業所在院/校應依托校園網,對教學、管理、科研、技術服務等校園信息進行整合。基本具備從環境(包括教室、設備等)、資源(包括圖書、講義、課件等)到應用(包括教學、管理、服務、辦公等)的數字化體系。
8.教學過程質量監控機制要求
學校應始終把提高教學質量作為生存與發展的生命線,不斷建立和健全教學質量保障體系,制定和完善各教學環節質量標準,實施校、院、系(專業教研室)三級教學督導制,教學管理隊伍穩定、結構合理,教學質量監控體系科學、合理,運行有效。
(1)管理決策體系。本專業所在院/校必須建立由學校本科教育教學委員會和院(系)本科教育教學委員會構成的管理決策體系,負責決策重大教學工作并審議重要教學文件。
關鍵詞:“教”與“學”;教學模式;地質學基礎;多元化實踐教學
教學模式由于其可操作性和可模仿性,近年來成為教學研究的熱點。傳統的教學模式注重的是教師如何利用資源、教具及教學方法等 ,實質上是“教”的模式。隨著高等教育從精英教育到大眾化教育的發展,新媒體及互聯網等數字化時代的到來,教師更注重的是學生如何學,從學習者角度建立的“學”的模式,引導學生建立有效的學習模式,這是目前教學模式改革的方向。為此,筆者在多年的地質學課程教學中,探索出了以實踐性為主線的“教”與“學”的模式,開創了多種實踐教學形式與方法,以期為相似課程教學提供參考。
1課程特征及問題的提出
“地質學基礎”課程是一門專業基礎課程,課程的任務是為非地質專業后續的煤礦地質、工程地質、石油地質等專業課程的學習奠定基礎,地礦類高等院校的采礦工程、測量工程、建井工程、安全工程等專業均開設此課,課程涉及的專業廣、學生數量多。 “地質學基礎”課程內容繁雜,包括了各個分支學科的全部內容:普通地質學、礦物學、巖石學、古生物學、地層學、構造地質學、地質制圖等。“地質學基礎課程”的基本概念、基本理論多,是集理論科學性、生產實踐性、研究應用性于一身的綜合性課程。由于非地質專業學生缺乏地質學基礎知識,而課程涉及基本概念和基本理論又十分繁雜,如何使學生在短時間內掌握好、學習好是教學中的重點問題。根據課程的理論性、直觀性和實踐性特征,筆者以“改變學生的學習模式和教師的教學模式”為指導思想,以調動學生積極學習為宗旨,以培養學生實踐能力為目標,突出理論與實踐教學相結合的教學設計理念,通過多年教學總結出了以實踐性為主線的“教”與“學”模式。
2實踐性為主線的教學模式
2.1理論教學的專題化
以教學大綱為基礎,基本的教學內容、理論不做重大調整,但改變傳統的照搬教科書章節的講授模式,將章節組織成與現場應用相結合的幾個專題,緊緊圍繞專題來講述每一個章節所涉及的基本概念、理論、基本規律和方法,例如礦物、巖石章節的安排就可以圍繞后續“煤礦地質”課程的煤層頂板、底板專題來闡述,這樣把單純的礦物、巖石的特點與煤層頂底板對煤礦開采影響聯系起來,形成與應用鏈接的理論教學。
2.2實踐教學的多元化
2.2.1與課外活動相結合的實踐教學
在堅持傳統實踐教學(野外地質觀察和室內試驗)同時,開發出了與科學研究、大學生創新創業、大學生科研訓練、大學生創新競賽相結合多元化實踐教學形式。吸收學生參加教師科研課題,促進學生實踐與導師的科研項目相結合,在輔助教師完成科研課題的同時,使學生在野外調查、取樣測試、室內分析、資料整理和報告論文撰寫等方面得到很好的鍛煉,提升學生的思考能力和創新能力。同時在教師的指導下,學生自主選擇科研題目,申請校級、省級及國家級大學生創新創業課題,直接完成項目申請、項目開展、中期檢查以及項目結項驗收等環節,使學生掌握科研的基本流程和基本技能,大學生創新創業課題成果還可以參加校級、省級等大學生科研競賽等,形成了課程實踐――創新創業項目――科研競賽的良性循環,這種多元化實踐教學對培養學生的獨立思考能力、獨立動手能力和創新能力非常有益。
2.2.2因地制宜的實踐教學
進行實踐教學時常常遇見的問題是實踐教學場地及實踐教學資源短缺,“巧婦難為無米之炊”,實踐教學資源制約著實踐教學的實施,在解決此問題時我們采取了因地制宜的原則,如考慮我校龍灣校區周邊地質現象豐富,處于海濱和首山附近,海濱現代沉積現象、沉積巖、首山巖石、節理、斷層擦痕等等地質現象異常豐富,是優良的天然地質學教學課堂,我們靈活運用這種得天獨厚的教學資源,進行以野外實踐教學為特色的煤礦地質學教學模式的改革與探索,很好地解決了實踐教學資源短缺問題。
2.2.3學生的自主實踐教學
學習的目的是應用,在應用的同時更促進理論的學習,當在應用中遇到問題時回到書本上尋找理論知識,如此學習與運用相結合,二者相互促進,構成良性循環。我們在教學中發現校園內景觀石、教室的地板磚、窗臺、甚至是馬路都有許多巖石,很多學生家長及親朋好友收藏了巖石、礦物的裝飾品等,在學習中鼓勵學生對這些巖石、礦物進行觀察、鑒定,也鼓勵學生在家鄉、野外將觀察到的地質現象運用課堂所學知識進行描述、拍照,回到課堂上與教師共同進行討論,調動學生學習積極性,培養實踐技能,達到學以致用的目的。
2.3 考核過程的能力化
考核是對學習者的評價,也是對教學效果的檢驗,以能力培養為目標的教學模式,其考核形式也應該相應進行配套改革,本研究在考核方面主要進行了兩個方面的探索:
其一,學生自擬題目,教師不限定題材,進行課程設計,并用PPT多媒體報告形式,作為平時成績的考核。在課堂上匯報自己的成果,其過程是學生進行課題的立項、尋找問題的解決思路、進行材料的收集與整理,報告內容可以是采集相關巖石標本、野外觀察到的地質現象及與本課程相關的所有知識,通過自己查閱相關資料或以小組討論的形式,分析野外觀察到的地|現象,自己描述、鑒別,并提出辨別依據,將有典型意義的地質現象的照片、標本等拿到課堂上,由教師在課堂上講解,加深對巖石及地質現象的認識,以拓寬學生的知識面及理論知識的運用能力。
其二,教學過程中將部分考試題目明確給學生。在課程學習之前或過程中把考核能力的題目發給學生,當然所給的題目不是某個具體概念、具體方法、具體公式等可以在課本上直接找到答案的題目,學生帶著問題去學習、探索,明確目標。
3 教學效果及建議
上述“教”與“學”模式是在2009級~2014級遼寧工程技術大學采礦單招、測量單招、安全單招、土木工程單招等專業的 “地質學基礎”課程多年教學過程中逐漸形成的,由教師“教”的傳統教學模式轉變到以學生“學”的新的教學模式,學生變被動的旁觀者為積極學習者,甚至成了知識的創造者,其體現了參與式學習,在教學內容、教學過程等方面是一種新的形式,產生了好的教學效果。工科院校專業課程中很多專業基礎課程、專業課程與“地質學基礎”課程相似,都具有很強的實踐性,實踐性為主線的“教”與“學”模式可以借鑒和推廣。
3.1教學效果
其一,有效解決“基本概念多、內容繁雜”的課程授課難度大的問題。傳統的教學以課堂講授為主,很多概念的描述及多媒體圖片講解多遍不如親眼見到一次有說服力,“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,以實踐性為核心的“教”與“學”模式正是體現了實踐――理論――再實踐的哲學道理,如有的同學在期末問卷調查中說“看似深奧的地質概念,到了野外就一目了然,甚至不用老師講解我們就懂了”。
其二,培養了學生技能和實踐創新精神。傳統的教學模式中,學生在很多情況下忙于“動手記”課堂筆記,學到的是書本上知識,而在缺少的不是知識而是技能的當代教育背景下,以實踐性為主線的“教”與“學”模式,能夠使學生根據課堂上的理論講解,對校園內景觀石和豐富地質現象進行觀察與描述,去鑒別巖石、礦物,切實鍛煉學生分析問題、解決問題的能力,培養了學生實踐技能,學習到了書本上學不到的能力,同時培養學生“不唯書、只唯實”的創新精神。
其三, 有效提高教學過程中學生的學習積極性。傳統的單向教學模式是教師在課堂中占據主導地位,學生處于被動接受的地位,單向的教師講解往往不容易充分調動學生的學習積極性。以實踐性為主線的“教”與“學”模式,使每個學生建立一個自己喜歡的課題或專題,通過多種實踐方式與形式,主動地去尋找地質現象,觀察、鑒別,教師是在其中扮演了“導演”與學習“引領者”的角色,幫助每個學生建立更完美的多媒體報告,如有的學生側重于巖石鑒別,有的學生對形形的礦物感興趣,有的學生對野外的宏大的地質構造感興趣,有的學生對地震、火山等地質現象感興趣,等等,他們就挑選題目進行查找文獻、野外觀察、同學間相互討論及選擇教師幫助等,最大限度{動學生的學習積極性。如有的學生反饋說:“老師,我學習了這門課程之后,無論走到哪里,見到巖石我就想鑒定這是什么巖石。”
3.2建議
其一,教師自身的實踐技能是實踐性為主線的“教”與“學”模式順利進行的保障。很多學生收集到的野外地質現象、巖石礦物的鑒定等,要求教師能夠正確的鑒別出來,課堂上可能出現新的觀點與認識,需要教師及時地正確的解答與指導,要求教師提高自身實踐能力水平,多參與科研課題,與生產現場對接,增強現場生產知識,才能在課堂上掌控局勢。
其二,課程要因地制宜地為學生創造實踐環境。實驗室條件畢竟有限,這需要教師結合專業課程、周邊環境等開發適合本課程的實踐教學環境,如有的課程可以與當地廠礦結合,建立實習參觀基地,教師自己動手設計實驗器材等等,以擴展學生實踐場合與機會。
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關鍵詞:煤及煤層氣;畢業論文(設計);存在問題;對策
中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)02-0206-02
教育部辦公廳關于加強普通高等學校畢業設計(論文)工作的通知:“畢業設計(論文)是實現培養目標的重要教學環節。畢業設計(論文)在培養大學生探求真理、強化社會意識、進行科學研究基本訓練、提高綜合實踐能力與素質等方面,具有不可替代的作用,是教育與生產勞動和社會實踐相結合的重要體現,是培養大學生的創新能力、實踐能力和創業精神的重要實踐環節。同時,畢業設計(論文)的質量也是衡量教學水平、學生畢業與學位資格認證的重要依據。”本科畢業論文(設計)作為一種學習、實踐、探索和創新相結合的綜合教學環節,是培養學生綜合素質和工程實踐能力、創新能力的重要載體;是對學生知識、能力和素質的全面檢驗;也是一所高校教育教學質量的直接反映。它對學生的思想品德、工作作風、工作態度和獨立工作能力具有深遠的影響。
一、煤及煤層氣工程專業本科畢業論文(設計)特點
“煤及煤層氣工程”專業是我國高等學校近年新設教學研究方向,其設置符合我國煤礦瓦斯災害治理及煤層氣開發利用對專業人才的需求。煤及煤層氣工程專業是一個要求理論基礎寬厚,偏重實踐的專業,其培養要求學生具有腳踏實地、勇于創新的能力。隨著國家能源政策尤其是煤礦整合治理的進行及煤層氣商業化的實現,對煤及煤層氣工程專業的學生需求量很大,煤及煤層氣專業學生剛讀大四已與用人單位簽約,且畢業生數量遠遠不能滿足企、事業單位的需求。煤及煤層氣工程專業本科畢業設計(論文)具有以下特點:
1.選題范圍廣。由于煤及煤層氣工程專業在本科期間開設了鉆井工程、完井工程、煤層氣排采、井下瓦斯抽采、采煤學、礦井通風與安全、煤層氣地質學、礦井地質學、瓦斯地質學等學科課程,畢業后,既可從事地面煤層氣勘探開發,又可以從事煤礦井下瓦斯災害治理,因此,煤及煤層氣學生本科畢業論文(設計)選題廣泛,涵蓋了采礦工程、安全工程、地質工程、物探工程等專業核心課程。
2.緊密聯系實際。煤及煤層氣工程屬于工科專業,絕大部分學生畢業之后將在煤礦生產企業、煤層氣勘探開發公司從事技術工作,怎么樣能夠更快、更好地適應、熟練掌握并在自己的技術崗位上能夠有所創新,本科期間的教師的教學至關重要,好的教學,能夠將理論與實踐相結合,有利于培養學生看待問題的思維方法。本科煤及煤層氣工程本科畢業設計是對其所學知識的融合,同時,也要緊密結合現場實際情況,并尋求解決問題的方法和途徑。因此,要利用畢業實習的機會,使畢業課題的選取與現場生產過程中存在的問題要緊密聯系,對于優秀的學生,要通過實習,能夠發現、解決生產中存在的問題。
3.綜合考察性強。煤及煤層氣工程專業涉及課程門類多、跨越大但又不失專業性。既要懂得井下的安全生產,又要明白地面煤層氣的勘探開發;既要能看懂機械圖紙,又要會土木實施;能測量會勘查……總而言之,為掌握煤層瓦斯的賦存、運移、產出規律,與之相關的巷道部署、設備選型、施工作業、測繪測量等等都需要具有一定的專業知識,才能將所學能所用。環環相扣、相輔相成,對綜合能力考察能力強。
二、煤及煤層氣工程本科畢業論文(設計)存在問題
1.選題存在一定的盲目及隨意性。統計分析河南理工大學2009―2013年煤及煤層氣專業畢業生去向主要有三類:第一類是考取了碩士研究生,占26.4%,第二類是在相關的煤層氣開發公司就業,從事地面煤層氣的勘探開發,占24%,第三類是從事煤礦井下瓦斯抽采及安全管理工作,占41.6%,其余占8%。絕大多數學生在畢業選題之前個人畢業去向已經確定,但在選題過程中,往往選擇難度較小的畢業課題,管理較為寬松的指導教師,甚至有少數同學認為無所謂,做什么課題都可以,并沒有與自己的以后相關工作進行關聯,具有較大的盲目性和隨意性。
2.學生實習落實考核不到位。畢業實習作為畢業論文(設計)必不可少的一環節,為畢業論文(設計)提供素材及支撐,起到了理論聯系實際的作用。但限于近些年煤炭行業整體不景氣,用人單位出于安全考慮并不愿意接收實習學生,尤其是煤礦井下,往往即使同意到礦實習,也難以實現井下學習的目的。單靠指導教師的推薦能獲取實習機會的學生人數有限;同時,少數學生在聯系實習時,害怕被拒絕,害怕和人溝通,甚至是由于惰性不愿意深入現場進行實習;學校對畢業生實習盡管采取抽查等形式,但也不能從根本上對學生的實習情況及實習效果進行考核。
3.重答辯結果輕過程管理。本科畢業答辯不僅僅是對學生論文(設計)的一個展示和體現,更是對其本科四年學習的一個總結合凝練。但答辯過程中,往往側重于對論文(設計)本身的就事論事,而弱化了論文(設計)之外的相關專業理論,對其實習、選題、開題、中期等各環節缺乏有效的考察,并且在最后的答辯過程中也難以體現。而過程往往決定了學生掌握理論知識及技能的水平,防止了少數學生在極短時間內粘貼融合成最終論文(設計)卻能取得不錯的答辯成績的弊端。
三、解決對策
1.端正態度,明確職責。(1)指導教師負責指導畢業論文(設計)的全過程,指導學生獨立完成所承擔的畢業論文或設計課題,對論文的選題方向、思想觀點、結構格式及文字質量負指導責任,并對學生的論文成果及表現做出評價。(2)指導的重點應放在基本概念和理論的正確理解和應用,綜合分析能力,測試、計算及編圖的基本技能,文字表達能力,正確的思維,優良的學風及專業外語閱讀能力等方面。(3)貫徹“因材施教”的精神,應針對每個學生的學習基礎、綜合分析和獨立工作能力等方面的差別,在確定選題、論文的內容要求、指導方案等方面區別對待。根據每個學生的情況,指定閱讀有關的中文資料及與論文有關的外文閱讀材料,供學生編寫論文參考。(4)鼓勵和保護學生的創新精神,在指導中要善于發現學生在分析研究過程中的獨創精神,加以正確引導。(5)培養學生實事求是、理論聯系實際的科學態度,告誡學生在論文中引用別人成果及觀點時應注明來源,尊重他人成果。
2.聯系實際,認真選題。畢業實習是本科生在經過三年半的通識教育課、專業基礎課、專業課、課程設計以及各種教學實習之后,在畢業論文(設計)之前,到科研院(所)、生產企業等單位進行的綜合實習,是學生綜合運用所學知識,學習科學研究或工程設計的基本方法,培養實踐動手能力、科研能力和創新能力的重要教學環節。通過畢業實習,鞏固所學理論知識,了解煤及煤層氣資源勘探、煤層氣開發領域的現狀,在實踐中檢驗學生理解和掌握書本知識的程度。但在進行畢業論文(設計)時,教師要結合學生自身素質、個人興趣、畢業實習情況、已簽約工作性質等有針對性、目的性地進行布置,使學生能夠在眾多課題可選范圍之內,選擇出具有一定挑戰性、對工作具有較強指導意義的課題進行研究并做出相關的設計或畢業論文。
3.考察效果,注重過程。畢業論文(設計)目的是培養學生運用所學的理論知識及基本技能進行綜合分析和解決實際問題的能力。具體要求是在現場(野外)調研、測試分析、收集資料的基礎上,系統整理和分析各種實際資料,編制各種圖件,分析和論證有關煤及煤層氣勘探、煤層氣開發等問題,提出個人的認識和見解。因此,在答辯過程中,問題設置不應僅僅局限于論文(設計)結果本身,更應該側重對于論文(設計)的整個過程的提問。同時,要加強教師在畢業實習、選題、開題、中期報告、論文(設計)終稿、匯報PPT等環節的考察和監督,從而提高最終的論文(設計)質量。
本科畢業論文(設計)是大學本科教育最后一個實踐環節,是大學四年學習成果的集中展現,在分析研究煤及煤層氣工程專業本科畢業論文(設計)特點的基礎上,查找其存在的不足,并提出了相應的對策,以期能夠提高煤及煤層氣本科生的畢業論文(設計)水平,相信只要端正態度、明確職責、扎實落實、細化管理、注重過程、精心指導、全面監控、科學評價,就一定可以把煤及煤層氣工程專業的本科畢業(論文)設計提高到一個新水平。
參考文獻:
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(一)研究生對課程的學習興趣不濃厚
“一天一門課,一周一學期”,體現了當今中國大學研究生期末的一個典型場景。每學期的最后兩周各門考試密集展開。一部分平時混沌度日的研究生,不得不突擊學習以便應付考試,或者大段摘抄專業書籍和文獻以應付課程論文,巖體水力學課程教學也不例外。因此,研究生畢業后被指缺乏專業技能,缺乏競爭力,就不足為怪了。拋開學習態度不端正、學習目標不明確等主觀因素,造成此現象的一個關鍵原因,是教師沒能充分調動研究生對巖體水力學的學習興趣和熱情。研究生的學習環境自由寬松,這樣安排的初衷,是便于研究生將時間用在自己感興趣的領域,增長自身知識,激發研究潛能。如果研究生教育階段仍無法讓學生感受到學習興趣和樂趣,而是選擇了用強制力逼迫或者聽之任之的極端方式,這樣做的效果是很不理想的。
(二)研究生地質學基礎知識薄弱
受不同院校、不同行業的影響,研究生在本科階段的專業水平參差不齊,綜合運用已有知識學習新知識以及解決實際問題的能力相差很大。水利、采礦、地質、石油類院校的本科教學環節,對水文地質學、工程地質學和巖石力學等地質類課程普遍比較重視,這也成為了這類高校在巖體工程專業研究生培養上的有利條件。然而,目前國內具備巖土工程專業研究生招生資格的高校,是以土木工程類院校為主。土木類院校以建筑工程為行業背景,以工業和民用建筑為主體研究對象,對水文地質、工程地質和巖體力學等課程重視不夠是普遍存在的問題,甚至許多土木類高校本科階段不開設巖體力學課程或作為選修課,巖土工程專業研究生也沒有開設工程地質學課程。這導致大量的巖土工程專業研究生的地質學概念不清,嚴重影響他們對巖體水力學課程的學習質量,教師的教學效果和品質也受到很大的限制。
(三)學校實驗條件有限,課程的實踐教學環節嚴重不足
巖體水力學教學除了對理論講述環節要求高,對實踐性教學環節的要求也很高。室內實驗揭示巖石最基本和最普遍的水力學特性,在巖石水力學實踐性教學中至關重要。諸如軟化系數測定,孔隙率和滲透率測試,三軸應力條件下的滲透率變化測試等都是巖石水力學性質的基礎實驗。然而,大部分高校的現狀是實驗設備和實驗場地嚴重不足。如最基本的帶水滲或氣滲功能的電液伺服巖石三軸試驗機,國產的試驗機在國內高校裝備數量很有限,功能齊全的高精度進口試驗機更是鳳毛麟角。基本設備都不齊全,大尺寸設備和實驗場地就更為缺乏了。這會使研究生對巖石水力學實驗的認識停留在字面理解上,很難真正掌握實驗原理及數據處理技術。
(四)教師專業素養和學術水平有限
具有較高的專業素養、學術水平、創新意識和能力的實踐教師隊伍是研究生創新人才培養的關鍵。由于巖體水力學課程較新,可選教材比傳統課程少。除了專門從事巖石水力學研究的專業人士之外,大部分承擔巖體水力學課程教學的任課教師都會遇到備課困難,知識點講解不清等問題,在課程內容廣度和深度的把握上也是拙襟見肘,很難達到研究生課程的教學效果和教學品質。
二、教學改革思路與措施
(一)激發研究生的專業興趣
巖體水力學牽涉的知識點眾多且繁雜,在教學過程中,教師因為想把各知識點的概念盡量羅列齊全,不發生遺漏,從而講授得過于理論化,使學生覺得聽課十分乏味。人天生有好奇心,學習新知識、探尋未知世界本是奇妙而富有樂趣的。可以通過國家重點和大型巖石工程實例、國內外著名的工程災害事件的現場照片、統計數據等資料,最大程度地調動研究生對巖體水力學課程的好奇心和探索欲望,從而提高學習興趣。結合巖石遭地下水滲流破壞造成的重大工程失事實例,如意大利Vajont水庫左岸大滑坡、法國Mal-passet雙曲拱壩全壩潰壩、美國Teton土壩巖基段潰決[5],以及英國Woodhead和Bilbery壩、美國Francis重力拱壩、意大利Gleno連拱壩、阿爾及利亞Gabra壩、西班牙EwgadeTera支墩壩、法國Bouzey壩等失穩破壞事故,借助統計分析資料(如國際大壩委員會),從實例中強有力地體現巖體水力學性質對巖體強度和變形特性的巨大影響,突出研究的重要性。同時,讓研究生充分了解這些事故,改變了工程界對巖體結構穩定性的傳統認識,開辟了巖體水力學中眾多新興研究領域和方向,激發研究生的研究欲望,甚至可以培養研究生的科研責任感。
(二)完善研究生地質學基礎知識
為了彌補大部分研究生地質學基礎知識薄弱的問題,在充分調動學生的求知欲之后,強調巖體水力學是一門以工程地質學、水文地質學為地質學主線,以流體力學、地下水動力學為水力學主線,以材料力學、結構力學、彈塑性力學、巖體力學為力學主線的綜合學科。讓研究生深刻體會巖體水力學的多學科交叉融合特點。在課程講述過程中,若遇到與地質學有關的知識,要注重基礎,詳細講述,盡可能幫助研究生建立正確的水文地質學、工程地質學和巖體力學概念。如水文地質學中,溶穴、巖溶率、裂隙水和巖溶水、含水層和隔水層、隔水頂底板、貯水系數、滲流、層流和紊流、水流折射定律、溶濾作用;工程地質學中的巖漿巖、沉積巖、變質巖、斷層構造、水化作用、侵蝕作用、膨脹系數;巖體力學中的地下硐室、錨固與注漿、節理、充填與膠結、損傷與斷裂、水力劈裂等基本專業術語,均需要詳細講解。注意強調巖體的各種地質構造、天然缺陷、高度非線性、各向異性、多尺度特點及不確定性特征,以及裂隙巖體中非達西流現象、巖石結構的宏、細觀層次認識等難點問題,并且告知學生巖體水力學理論存在的問題。例如:對巖體中滲流描述,幾乎完全照搬土體滲流學,即孔隙介質滲流學的方法及經驗來解決,而裂隙巖體滲流還處在發展階段,對單裂隙滲流的研究和認識較為成熟,但對裂隙網絡情況以及非穩定滲流還有待深入探索。
(三)教學模式和方法改革,注重實驗和現場調
研等實踐內容和本科卓越工程師培養計劃的要求不同,研究生教學的核心并不僅僅是讓學生去掌握某一專業知識或某一種實驗方法,而是要讓學生學會發現問題和解決問題的思路、方法,培養研究生獲取知識和創新的能力。一方面,圍繞巖體水力學的基本概念、巖體滲流規律的地質分析、基礎力學理論和力學參數、巖體水力學的工程應用展開,結合巖體水力學的地質分析方法、室內外試驗方法、物理和數學模擬方法、系統綜合分析方法,以教師的專題介紹和研究生的學習匯報結合形式,加強和學生的互動,增加學術思想的碰撞,啟發和引導研究生深入理解科學問題。另一方面,除了為學生選擇合適的教材之外,還要給出相關參考書目,如《巖石水力學與工程》(張有天著),《裂隙巖體水力學基礎》(朱珍德、郭海慶著),《巖體水力學導論》(仵彥卿、張倬元著),《高等巖石力學》(周維垣著)等,并且鼓勵學生廣泛閱讀學術期刊文章。開展理論和實踐的同步性教學改革。在巖體水力學課程的實踐環節中,帶領學生走進實驗室,針對具體的實驗儀器,講解設備構成,讓研究生親自動手全程完成實驗。貴重設備可能不宜人人使用,但可以請研究生全程觀摩實驗,并同專職實驗員或博士生深入討論和交流,鼓勵學生撰寫實驗心得。
采取物理實驗與數值實驗結合的教學模式,把基于計算機仿真技術的軟、硬件平臺應用于巖石水力學教學中,拓寬傳統實驗教學中的實驗對象,通過鼓勵、指導學生自發設計模型進行數值仿真分析,開拓學生視野,激發學生的思維能力和創造性,有利于學生理解和掌握教學內容,同時也可以促進教學人員科研能力的提高,還能在一定程度上彌補部分實驗設備缺乏的不足。此外,還可以采用現場實地調研的實踐性教學方式。廈門市地質和地理環境復雜多樣,雨季頻繁,構成了滑坡災害易發的基本條件。根據廈門的工程地質條件,選擇華僑大學附近的集美區后溪鎮(2007年被確定為廈門市14處重要地質災害地點之一)為調研場所,在由暴雨導致該地區邊坡滑坡的災害現場,講解水力耦合作用下巖土體的變形和破壞規律,幫助學生更形象地理解巖體水力學的水力耦合基本理論。當然,每一所高校,每一位教師的特點不同,必須根據本單位實際的軟硬件條件,確立課程教學改革的具體方式,而不是盲目借鑒其他重點院校的教學模式。巖體水力學課程專業性較強,建議在研究生第一學年的下學期開設。
(四)結合教師科研項目,提升教學品質
近幾年,華僑大學積極鼓勵教師進行科學研究。巖土工程專業教師組建巖土力學與地下工程科研創新團隊,承擔了國家自然科學基金“深部裂隙巖體HM耦合作用下的聲學特性及參數研究(批準號51109084)”、“卸荷作用下巖石滲透性與損傷協同演化規律及主被動式聲學表征(批準號51374112)”,以及多項省部級、地廳級科研項目。教師在科學研究過程中,查閱大量文獻資料,緊密跟蹤國際和國內的研究前沿,時刻關注巖石水力學發展和最新的學術成果。通過不斷努力,比較準確地把握到學術研究的發展方向,掌握了巖體水力學研究的一些新的實驗和理論分析技術,對水力耦合作用下巖石的強度、變形、損傷破裂和滲透性演化特性,以及卸荷條件下巖石滲透性與損傷協同演化的宏細觀表征等方面有了一定突破性認識,獲得了巖體水力學的新知識,教師自身的綜合素質也得到了一定提高。將科研體會和成果融入教學中,進一步提高教學的理論起點,深化教學內容,能夠讓課程教學跟上巖體水力學學科最新進展。例如:結合筆者所在科研創新團隊近期開展的滲透壓–應力耦合作用下的巖石滲透率與變形關聯性三軸試驗研究,以物理實驗為基礎,讓研究生借助高性能計算機,利用PFC2D顆粒流分析軟件,建立符合室內砂巖滲透壓–應力作用三軸試驗的數值模型,定義流體域和流固耦合的控制方程,模擬巖石在不同圍壓和滲透壓組合條件下三軸壓縮試驗。圖1為不同時步試樣孔隙壓力分布情況,圖2為微裂紋分布模擬和試驗破壞結構照片,圖3為不同滲透壓下巖石滲透率云圖。結合物理實驗和數值仿真結果,和研究生一起討論荷載和孔隙水壓力共同作用下,巖石的宏觀變形發展、細觀裂紋發育、剪切帶內外應力狀態、孔隙率特征、滲透率演化特性等。
三、結語
【關鍵詞】環境地學;教學改革
地質環境作為自然環境的一部分,是人類生存發展的基本地址空間,人類的一切活動均受到地質環境的限制,而人類的活動又會在一定程度上影響地質環境的演變,甚至極大地改變地質環境。近年來,我國的水污染與淡水資源短缺問題、城市化過程的環境地質問題、工程經濟活動誘發的環境災害問題、地質災害造成的環境問題、有害固體廢棄物造成的環境問題等一系列嚴重的環境問題,影響著我國經濟持續發展和生存條件。因此,深入探討環境地質問題的發生、演化過程和機理,探索環境地質問題的控制措施,對保護地質環境,實現人類的可持續發展具有重要的意義。環境地學作為環境科學與地質科學的交叉學科,主要研究人類活動與地質地貌環境間的相互作用和相互影響,是我校環境科學專業重要的專業基礎課。礦業高校的環境地學課程與傳統的水文地質學有著密切的聯系,又有著自己本身獨特的特點。為了更好地提高學生的培養質量,筆者在多年的環境地學教學過程中,從教材建設、教學內容安排、教學方法與手段等方面進行了有益的探索與嘗試,已取得了良好的教學效果。
1精編教材,豐富教學內容
教學內容是課程建設的核心。通過理論教學內容的篩選和優化,突出了學科最新的發展動態,補充了工程案例,確定了課程的知識模塊及順序、課程的重點、難點及解決方法,構建了“基礎理論模塊和專題教學模塊”的理論教學體系,形成了“環境地學基礎理論—環境地學理論應用—環境地學技能”的知識模塊結構,如圖1所示。目前,國內公開發行的環境地學教材書籍較多,大多數教材重點內容為大氣圈、水圈、土壤圈、巖石圈、生物圈、主要環境問題介紹、環境地學研究技術方法等方面,這種內容安排考慮到了教學內容的廣度,而我校環境科學專業本科生在入學時已經進行了環境科學導論的學習,相關的內容在前期教學過程中已經講授,因此,根據我校特色以及當前的環境地學熱點問題,組織中國礦業大學、中國科學技術大學、安徽理工大學以及河南理工大學等高校的專家編寫了《環境地質學》教材。新教材借鑒了國外同類教材的內容和資料,突出前沿性、實用性、系統性以及礦業特色。全書內容共分為三編,第一編為基礎理論模塊,簡要介紹地質學的基本概念和地質災害主要類型,為深入理解環境地質問題提供地質學基礎知識,引導學生迅速進入環境地學課程學習之中;第二編為應用模塊,重點介紹人類工程活動誘發的環境地質問題,主要闡述了礦產資源開發過程中的環境地質問題、固廢處置的環境地質問題、地下水污染與地面沉降、大型工程的環境地質問題以及環境地質與人類健康的關系等;第三編為技能模塊,介紹環境地質的調查與評價、地質環境區劃和環境地質災害的防治等。
2開展探索多模式教學,增強教學效果
開展課程教學方法的改革與實踐。通過課堂講授、專題討論、論文寫作、網絡課程自主學習等方式增強學生對課程內容講授的參與性,提高教學效果,增強學生的積極性。課堂講授過程中,精心制作豐富多彩的電子課件,以圖文并茂的多媒體授課為主,適當結合板書教學,豐富了教學內容,擴充了學生的知識面;通過實踐基地建設、教學資源建設,使得課程內容由枯燥無味變成生動形象,激發了學生的學習興趣,提高了學生環境地學觀察、分析與解決問題的綜合能力;針對敏感的環境地質問題,采用專題研討的方式,安排學生課后檢索相關文獻和資料,制作匯報材料,課堂上組織大家共同討論,發表自己的觀點和見解,豐富了學生的思想;授課時,適當地將授課教師承擔的科研成果融入本課程的教學中,啟發學生的多向思維、培養學生的創新能力;充分利用國內外相關網站的共享資源,構建本課程的網絡教學平臺,并逐步完善網絡課件、網絡資源、試題庫等。
3基礎實驗與野外實踐相結合,提升專業素養
環境地學基礎實驗與野外實踐環節是我校環境科學專業環境地學教學的重要組成部分,是課堂理論教學的有益補充。我校專門建立了以培養學生綜合素質及科研創新能力的環境地學教學實驗室,并編寫《環境地學基礎實驗》講義。通過實驗教學,學生們掌握環境地學采用與制備樣品的方法,在實驗過程中應該注意哪些問題。此外,地學實驗室還結合學校的大學生科研創新訓練項目,指導學生實驗室中完成力所能及科學研究工作,比如煤矸石及粉煤灰的浸出毒性,徐州市霧霾成分分析、二氧化碳的地質封存等,引導學生運用理論知識解決實際問題。環境地學野外實踐是課堂教學內容的深化,也是一個增強課程感性認識的基礎,是培養學生觀察能力、分析問題能力和掌握綜合研究方法的重要教學環節。我校在徐州建立的大北汪地質剖面實習基地,徐州礦務集團關閉煤礦實習基地,南水北調清水通道(徐州段)實習基地,也編寫了《環境地學野外教學實習》講義。這些野外教學實習與研究基地建設,對促進環境地學由定性描述的經驗學科轉向實驗與定量分析起到了巨大的作用。通過野外實際考察大北望地質剖面,了解巖石的類型和成因、分布、地質構造、化石、采石場的環境問題等,強化了學生對環境地學理論的掌握、增強環境地學調查與研究能力,加深對環境地質問題的感性認識,極大的激發了學生的學習興趣和熱情,更好的培養學生的觀察能力、思維能力和創新能力。
4結語
環境地學作為一門新興交叉科學,它是環境科學中一個重要組成部分。作者通過優化教學內容,理順環境地學的知識模塊,探索新型教學方法,建設環境地學網絡課程,為學生的自主學習提供網絡支持,建立和完善野外教學實習基地,完善環境地學的教學體系。在教學過程中多方面培養學生的創新意識和科研工作能力,全面提高了環境地學教學質量和人才培養質量。
參考文獻
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關鍵詞:考古學;地質學;李濟;丁文江;安特生
中圖分類號:K852 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2011)03-0240-02
中國人自己開始科學考古發掘的標志是1926年李濟主持的山西夏縣西陰村史前遺址的發掘。李濟是中國近代考古學{1}的奠基人及早期科學考古的實踐人,開創了中國科學考古學的范例,被譽為“中國現代考古學之父”。{2}李濟走向考古學之路既是個人興趣的偶然,也是時代潮流的選擇。李濟去哈佛攻讀人類學之前在《自撰簡歷》{3}的結束語中已經表明了想通過人類學和考古學來研究中國人及中國人歷史的志向。傳統教育使得他對中國的歷史有著較深的理解,哈佛人類學的培訓使得他對西方科學有著深切的體會,所以深刻領悟到在中國發展科學的必要性。其中考古學課程的學習使得他是中國第一個真正接受過西方科學考古學的學人,這些正是他走上考古學之路的學識背景。隨著回國后的三次田野考古活動他逐漸從一位人類學家轉型到考古學家。
1923年李濟哈佛人類學博士畢業,回國應聘去了南開大學,擔任人類學、社會學教授。當時的人類學在中國是新鮮事,受到京津一帶大學和學術界很多人的關注。學生李純一(李景聃)和陶云逵就是受其影響走向考古和人類學研究之路。{4}南開大學任教的經歷是他學術思想成長的一個重要階段。這其中的原由與地質學是分不開的,地質學及地質學家的影響是李濟今后學術路向轉型的重要因素。李濟在《中國地質學對現代中國社會人類學科的影響》一文中,就談及到地質學對中國學術的巨大影響:改變了中國傳統學人只視書本為學問,“勞心”“勞力”有別的觀念,開始接受田野工作的重要性。并帶來了一套科學的工作及研究方法。這門科學代表了現代的真正的科學精神。{5}
那時人類學與地質學關系密切,田野調查及發掘的方法都來源于地質學的掘地層。在中國,地質學是最早傳入并興盛起來的現代學科之一,西方科學思想隨著地質學的傳入而逐漸為國人所知。由于政府對礦產的需求,大力發展礦業并積極聘用地質人才,因此當時京津一帶地區聚集了眾多國內外的地質學學者。那正是李濟投身學術界的初期,對于地質學來說,他算是個門外漢,但很幸運地認識了若干地質學界的朋友,與當時提倡中國地質學的幾位大師,丁文江、章鴻釗、李四光、翁文灝等都有認識,訂了學問上的交情。也認識了一批外國學者,如安特生、德日進、步達生、魏敦瑞等,他們對促進中國科學事業的發展做出了巨大貢獻,不僅僅是在地質學上有建樹,對中國的史前考古學、人類學等也有影響,而且很多都是開創性的工作。這些人都可以稱得上是李濟的學術前輩,在學術研究、田野工作方法、科學理念上都給予了他影響。
在南開大學的兩年是李濟投身學術的初期,也是他最后一次學術轉型的醞釀期。除了中國近代學術界客觀環境的影響,另有三個人直接影響了他今后的學術路向。中國地質調查所的創始人丁文江是對李濟影響最深的一位學者。無論在思想上,學術上,還是工作態度、精神方面,李濟都十分欽佩這位前輩大哥。初次見面兩人就建立了友好情誼,那時剛好丁文江的興趣也有一部分集中在人類學,兩人很談得來。他恢宏的見解不僅使李濟看到了中國學術的希望,在研究工作上更給予了堅定的鼓勵和支持。相識不久就熱情得把李濟推薦給地質學界、古生物學界的一批國內外專家,且介紹入了科學社。對于一個剛剛入行的新人來說,在學術圈能廣結良師益友對其今后的發展大有裨益。回國第二年,李濟去湖北調查居民體質,就曾得到了科學社的經費資助。丁文江不但在人類學研究工作上給予了幫助,他也是李濟做科學考古工作的引路人,勸導李濟從事專門的科學研究,使其懂得獲得第一手研究資料的重要性。
民國十四年春天前后,發現了兩件決定李濟今后工作方向的事:一是美國弗利爾藝術陳列館約請加入他們在北平的田野考古工作隊。另一是清華學校成立研究院,并邀請李濟任教人類學。這兩件事的發生間隔比較近,對李濟來說都有著決定其今后走向考古之路的影響。與弗利爾的合作得緣于一個在中國從事古物收購的美國人畢士博。1923年8月,河南新鄭發現一雙墓道大墓,美國華盛頓史密森研究院弗利爾藝術館(Freer Gallery)中國考古發掘隊專門委員畢士博(C.W. Bishop)主動請求為當地政府發掘。同時北京的古物學家也云集現場,都希望有所收獲。丁文江聞知此事,湊了二百銀元經費鼓勵李濟趕赴新鄭考察。但他晚去了一步,大墓被隨意的破壞殆盡,只拾得一些人骨。{6}此次經歷雖未在考古學上獲得多少意義,但在收集、研究新鄭人骨的過程中認識了美國弗利爾藝術館的畢士博,他們是在協和醫科學校研究新鄭出土人骨時認識的,并在交往中建立了了解。李濟美國哈佛大學人類學博士的頭銜以及在南開的教學工作引起了畢士博的興趣。身份和職業的特性使他對李濟有了特別的關注并代表美國弗利爾藝術館邀請李濟參加他們在北平的考古工作隊。李濟在猶豫中經過丁文江的分析和鼓勵之后,從此走上了和外國考古機構的合作之路。這是李濟真正走向考古的第一步,在以后的發展中得到了許多幫助尤其是在經濟上比別人占得了先天的優勢。相比之下,北京大學國學門考古學研究室由于合作不當,得不到足夠經費支持而難以有所做作為。雖然是中國成立的最早的考古專門機構,但不得不因此而錯失發展、壯大中國考古學的良機。{7}畢士博雖然不是個地道的考古學家但他直接促使李濟轉向考古事業。在今后的一段很長時間里,李濟正是借著畢士博的幫助完成了在中國的一系列考古活動。這也是李濟能成功轉型考古學的一個重要基礎。
這兩件決定李濟一生的事件,都是在丁文江的幫助和力薦下完成的。與美國弗利爾藝術館的合作,使李濟很是躊躇,請教了丁文江兩個問題:一、是否應該放棄教書的職業去作專門的研究工作。二、如何與外國人合作。{8}分析這兩疑問至少可以推斷出三個問題:第一,李濟盡管早有志向,但還沒有規劃好自己今后的學術路向。第二,對于專業從事考古把握性不是很大,也與他鐘情的人類學研究有所不一,取舍不定。第三,雖在美國生活多年,但與外國人開展國際間的學術合作還是第一次,不知道該如何把握。丁江文的回答解決了他心理上的問題,鼓勵他做研究更為重要。在與外國人的合作方面,丁文江有著豐富的經驗,深知東西文化和人生觀的不同,勸告李濟要“直道而行”,追求真理,這也是他一生都追求奉行的。李濟得到前輩大哥的指點,肯定了自己的選擇,與佛利爾藝術館訂立條約展開合作。至此,李濟在思想和學術方向都找到了適合自己的位置。另一件事,重回清華園,任教于國學院。當時二十九歲的李濟應聘清華,也是丁文江向梁啟超推薦的結果。梁啟超時任中國考古學會會長,熱心考古,他希望清華能開現代考古、人類學的課程。{9}他與清華的淵源甚深,且被邀請入國學院任導師,所以有他的推薦,李濟很順利就入了清華國學院。入清華國學院的第二年,李濟結伴地質調查所的袁復禮赴晉南進行考古調查并寫有《山西南部汾河流域的考古調查》一文,發現了幾處古代遺存,其中在夏縣西陰村發現了彩陶,由此明確了發掘之地。夏縣西陰村的發掘也在中國考古學史上劃下了一記重筆。這次發掘對于中國考古學來說具有里程碑意義,這也使李濟成為首位主持中國考古發掘工作的中國人。同時也創建了現代考古學科學的田野發掘方法。他在西陰村的成功發掘使他真正從人類學轉戰到考古學。
在論及李濟的考古學之路時,還有一個人是必須要提到的,那就是瑞典人安特生。他是地質學博士,被北洋政府聘請為農商部礦政顧問。和其他早期來中國的地質學家一樣,他也具有很廣的知識和興趣。在中國除了發現不少礦藏之外,還調查過華北一帶的古生物,同時還對考古學很感興趣。他是第一個在周口店發現龍骨而引起北京人的發現的學者。對中國北方一帶的史前彩陶文化有一系列的發現,最為著名的是河南澠池仰韶文化的發現,證明中國有著古老的史前文化。這一系列的考古發現,讓國內學者尤其是歷史學者感到振奮人心,同時又為這些考古發現都是由外國學者發現而感到慚愧。李濟的感受也是如此,而且作為學人類學的他來說,后一種的感受更為強烈,由此刺激了他,想要通過考古發掘來證明祖國的文明。李濟在《西陰村史前的遺存》中已經表明了安特生在中國北部發現的新石器時代遺址,使得他想探究中國史前與文明時期的概況,正是在這樣的好奇之下促發了西陰村的發掘。{10}安特生在中國的一系列考古發掘活動,開啟了中國近代考古學的先河。李濟說:“安特生實際上是第一個通過自己的成就在中國古文物調查中示范田野方法的西方科學家。”{11}安特生更多的是在學術上為李濟樹了一個榜樣同時也是一種激勵。安畢竟給中國人展示了一系列當時西方考古學的田野工作方法并培養了一隊田野考古的工作人員。而他取得的成就也是對有著國家主義意識的學人的一種激勵。清華的支持,弗利爾的資金,地質調查所的幫助――袁復禮,使得李濟順利完成西陰村發掘,這次的發掘是中國人首次自己主持發掘的科學考古活動,有著開創性的建設。也使得李濟奠定了中國科學考古學第一人的位置。也正是這些才使得李濟順利入主了以科學研究為目標的史語所,在史語所的領導下安陽殷墟的科學發掘成了中國考古學學科誕生的標志。
中國傳統歷史研究的時代需求及西方科學考古學知識的傳播促使中國人開始越來越多的關注考古學,李濟真是在這樣的背景下回國,初入學術圈。其早年的中國傳統教育與其后的哈佛大學人類學教育的知識背景,使得他自然而然地開始關注考古學。其后,李濟在丁文江和安特生的啟迪下接過了考古學發展的大旗,促使中國的考古學真正走上了科學的正軌的道路。李濟也由此從人類學轉向了考古學之路,奠定了中國科學考古學的基礎。
注釋:
{1}中國近代考古學,李濟在《現代考古學與殷墟發掘》一文中,用的是“現代考古學”并介紹了其科學性、注重田野工作的特點,但兩者其實一致.
{2}岱峻.李濟傳[M].江蘇文藝出版社,2009:52.
{3}{4}李光謨:《從一份自撰簡歷說起》,《李濟治學生涯瑣記――從清華園到史語所》,清華大學出版社,2004年,第14頁。“他的志向是想把中國人的腦袋量清楚…尋出他所屬的人種在天演路上的階級出來……尋繹中國人的原始出來”:27.年,第一章第27頁.
{5}李濟.李濟文集[M].上海人民出版社,2006:106.
{6}岱峻.李濟傳[M].江蘇文藝出版社,2009:31.
{7}陳洪波.史語所的實踐與中國科學考古學的興起[D].復旦大學博士論文.
{8}李濟.李濟文集[M].上海人民出版社,2006:177.
{9}岱峻.李濟傳[M].江蘇文藝出版社,2009:36.
關鍵詞:遙感地址勘查技術;具體應用;研究
中圖分類號: P627 文獻標識碼: A 文章編號: 1673-1069(2016)31-152-2
1 遙感地質及勘查技術概述
遙感技術所取得的地面圖像和數據及相應的數據和信息處理技術在地質學的應用 。又稱地質遙感。遙感地質一般包括4個方面的研究內容:①各種地質體和地質現象的電磁波譜特征。②地質體和地質現象在遙感圖像上的判別特征。③地質遙感圖像的光學及電子光學處理和圖像及有關數據的數字處理和分析。④遙感技術在地質制圖、地質礦產資源勘查及環境、工程、災害地質調查研究中的應用。
1.1 遙感地質勘查技術的概念
利用飛機與衛星等遙感器對檢測地標的地質數據進行電磁、光譜的掃描與識別的技術稱之為遙感地質勘查技術,其在地質勘探工作中的應用有助于對檢測地標的地質特性進行深入分析,進而可通過摸清地質信息與地質特征為地質勘探提供更為科學可靠的理論與數據。較之傳統地質勘查技術,遙感地質勘查技術具有多層次、綜合性與宏觀性的特點,因而地質勘查檢測結果的精準性可得到大大提升。近些年,遙感地質勘查技術憑借技術先進、檢測結果準確等優勢在現代地質勘查工作中發揮了越來越重要的作用。
1.2 遙感地質勘查技術的特點
1.2.1 科學性
遙感技術在地質勘查工作中的應用為其數據采集環節提供了大量更具科學性的理論依據。以遙感地質勘查技術在我國的應用為例,使用衛星、飛機等高端遙感器可科學計算、檢測出待檢測地標的具體地質狀況,有效結合電磁技術、光譜技術同現代化計算機技術以及現代化航拍器械可使地質掃描工作更具科學性,進而可為我國地質勘查與地質研究工作提供更為科學、準確的勘察數據與地質資料。
1.2.2 精確性
不斷增大的礦產需求量使得我國地質勘查工作逐漸細化,這對地質勘查技術也提出了越來越高的精細化要求。遙感地質勘查技術可通過電磁技術與光譜技術的應用掃描并分析地質狀況,現代地質勘查工作的精細化需求可得到滿足。遙感地質勘查技術的應用實例顯示,其可對地質狀況進行全方位的檢測與計算,這對現代地質勘查工作精確性以及礦產開采效率的提高均十分有利。
2 遙感地質勘查技術的應用
2.1 獲取地質構造信息
在應用遙感技術找礦的過程中,我們可通過空間信息觀察到相關地質標志,而提取空間信息的過程中則需應用到遙感技術所呈現出的與檢測區域成礦相關的線性圖像,從推覆體以及斷裂等相似類型中提取出有用信息是這一過程中需注意的部分。遙感地質勘查技術還可應用于獲取酸性巖體、火山盆地等地質的信息。由于影響遙感技術成像的因素較多,因而其在地質勘查工作中極有可能會發生地質圖像模糊的情況,這將直接導致地質線性形跡和地質紋理信息無法清楚顯示出來,地質勘測工作隨之面臨困難。針對這一問題,目前主要采用人機交互、目視解譯等方式來突出顯示地質構造圖像中的關鍵信息。
2.2 通過獲取植被光譜來確定礦產位置
礦區感測區中的金屬或礦物較易因地下水文因素和地下微生物作用的影響而改變底層結構,隨之將會對土壤層中的成分造成礦物元素增加等影響,土壤成分受到的影響將直接體現在地表的職務上。土壤層中成分的變化將會改變地表植物對金屬元素的劇集程度和吸收程度,繼而將會使得植物內含水量及葉綠素也發生改變,后種變化將通過植物的反射光譜特征顯示體現出來,遙感技術正是利用了這一系列的變化將檢測區域地表植物的反射光譜特征顯示出來,并通過分析植物異常光譜信息來確定該區域是否存在礦產。不同種類的植物,甚至是同種植物的不同器官在金屬含量方面將會呈現不同的特點,因而需大量收集檢測礦區的植被樣品,并在分析植被光譜信息的基礎上統計出具有良好金屬吸收能力和聚集能力的植被。植物反射光譜的色調是應用光譜特征增強技術處理遙感圖像的主要依據。分離提取出異常色調后,遙感技術可直觀展現出這些異常色調,分析出植被對金屬的吸收能力和聚集能力后則可為確定礦產位置提供一定的依據。
2.3 利用巖礦光譜技術進行識別
作為遙感地質勘查技術的理論基礎,巖礦光譜技術適用于多光譜技術與高光譜技術,其主要是通過提取多光譜蝕變信息實現巖性識別與高光譜礦物識別的目的。多光譜技術較低的光譜分辨率使得巖礦的光譜特征表現力較弱,因此巖礦光譜技術在分析巖礦反射率差異時主要以圖像線性信息與圖像灰度特征為基礎。較之多光譜技術,高光譜技術則既可獲取到連續光譜信息,也可對地質類型加以直觀地識別。綜合使用多光譜技術與高光譜技術可對巖礦類型、與成礦作用有直接關系的礦物蝕變信息加以有效地識別,并可對蝕變強度進行定量,進而可為地質勘探工作提供強有力的技術支持。
3 加強遙感地質勘查技術應用的措施
前文筆者簡要分析了遙感地質勘查技術的概念與特點,并探討了其在地質勘探工作中的具體應用。由于我國在應用遙感地質勘查技術過程中仍存在不少問題,因而我們在實際應用過程中還需采取合理的措施來保證其應用效果。
3.1 加強對遙感技術理論研究
理論是實踐的基礎,遙感地質勘查技術的實際應用離不開有效的理論研究。因此我們首先需深入研究并分析大量與遙感技術相關的理論文獻,為遙感技術的應用打下堅實的理論基礎。除此以外,我們還需依據勘測區域的特點進行理論創新,不斷豐富地質勘查技術應用的理論成果。
3.2 加強技術支持
技術支持在遙感地質勘查技術應用中處于十分關鍵的地位,因此我們首先需保持所應用的相關遙感設備的技術先進性,保證硬件基礎;其次需加大引進與培養先進遙感技術人才的力度,以為遙感技術應用的準確性、合理性和科學性提供人才保證。
3.3 完善相關制度
遙感地質勘查技術的有效應用離不開相關制度的指導與規范,因此我們需積極完善諸如技術崗位責任制度的一系列制度,及時發現遙感地質勘查技術在應用過程中出現的問題,以促進我國遙感地質勘查技術的可持續發展。
4 結束語
綜上所述,迅猛發展的國民經濟使得國家對礦產資源的需求量越來越大,這對地質勘查技術的效率與精確度提出了越來越高的要求。對此,本文簡單介紹了遙感地質勘查技術及其在地質勘探工作中的應用,并提出了加強其應用的具體措施,以期為相關人士提供理論參考。
參 考 文 獻
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[關鍵詞] 研究型培養體系 研究型課程 研究型實習 從業教育 地質類本科
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)13-0003-03
“培養以創新能力和實踐能力為特征的研究型人才是高水平研究型大學的重要使命”。[1]趙曉聞、林健教授系統研究了國際工程人才的培養模式,總結了工程人才培養的5種模式,對我國工程人才培養中處理好數量、效益和創新的關系、解決實際問題能力和工程實踐的關系、保持自我特色和國際化學習的關系提出了有益的建議。[2]林健教授還系統地論述了面向卓越工程師的研究型學習。[3]崔崇芳分析了美國研究型大學本科教育的特點對我國創新人才培養進行了思考。[4]多所學校就構建研究型大學的本科人才培養體系進行了有意義的探索和實踐。[5][6]研究型學院的特色優勢專業如何進行創新人才培養是一個值得探討的問題。
中國礦業大學地質類相關專業包括地質工程、地球物理學、水文與水資源工程等本科專業,從1996年起,開始以培養具有大地學基礎和開拓精神創新型人才為目標的教育教學改革工作,構建了地質資源與地質工程大類培養方案,獲得了國家級教學成果一等獎。[7]為適應具有大地學基礎的研究型、創新型人才培養,從2001年開始試驗和建立地質類本科研究型培養方案,從2006年開始研究型教學體系、創新教育平臺和教學保障體系的研究和實踐工作。通過10多年的改革和實踐,逐步建立和完善了地質類專業研究型教學體系,在培養學生創新能力方面進行了不斷的探索。
一、以研究型課程為導向的核心課程體系
(一)研究型核心課程體系
課程體系建設是直接關系到學生基本素質、知識結構和能力的重要內容。根據地質類學科建設、專業建設現狀、行業特色,在地質類專業提出并實施了“5+3”分段式教學和三層次培養方案,教學組織形式延伸為“課堂教學―實踐教學―學術科技活動”的“三元結構”教學組織形式。[7]進一步完善了這一課程體系,增加了研究型核心課程和研究型實習模塊。
研究型核心課程的設置和選擇,既要考慮專業特點、緊密結合學科前沿和實際工程問題,又要考慮課程內容的成熟度。為確保教學質量,一般每個專業(方向)先選擇1-2門進行試點,取得經驗后,確定3-5門的研究型骨干課程,開展研究型教學。如地質工程專業(巖土工程勘查方向),首先選擇《土質學與土力學》進行試點,于2000年首次開展課題研究型教學,并進行了教學對比試驗,該課程于2006年、2009年分別被遴選為省級和國家級精品課程。取得經驗后,在《工程地質學基礎》、《巖土工程數值分析》等課程開展課題研究型教學推廣。在《物探新方法新技術》、《災害地球物理場觀測技術》等課程內則以研討式教學的模式開展研究型教學試驗。
(二)研究型課程的實施
研究型課程教學,無論采取課題研究型教學,還是研討式教學,教師的工作量都明顯加大。學生以課題小組的形式完成任務,感受了相互協作的團隊合作精神,學會了“完成任務”,效果遠好于單獨的課堂講授。
以《土質學與土力學》為例,課題研究型教學的具體做法是:將課程內容劃分為基礎知識、了解型內容、研究型內容、延伸性內容等。把研究型內容,即本課程涉及的科學主題(具有教育價值的知識和有利于學生獨立開展實驗研究的內容)劃分為若干小課題。課程開設之初,可以由教師引導學生如何提出課題,接著,要鼓勵學生自主提出課題。學習效果則通過提出問題的難易、資料檢索、研究或實驗方案、學習報告和答辯等綜合考評。研究型課程不僅大大地調動了學生學習的主動性和積極性,啟發了學生的創新思維,更重要的是鍛煉了自學能力、提出問題和解決問題的能力。
經過不斷努力,我校健全了研究型課程教學的課程標準、教學大綱、課程手冊,完善了教學質量管理體系,增加了學習指導書、習題集和試題庫,使教學過程規范化,教學文件和教學資源更為豐富,近10年教學質量調查效果優異。
(三)與研究型課程相適應的實驗教學
為讓學生自己設計實驗過程,從問題的提出、方案的設計到實施,以及結論的得出,完全由學生自己來完成,在試驗項目的選擇上主要考慮:(1)科學研究方法論方面的試驗內容。(2)本學科中的科學主題。(3)要有結合工程實際的有利于學生綜合鍛煉分析和解決問題能力的實驗,并能獨立地分析實驗結果的可靠性。如在《土質學與土力學》課程中,對于黃土地基處理部分內容,由學生根據濕陷性、擊實、含水量、干密度、剪切等常規試驗,設計黃土地基處理提高承載力的實驗過程。學生在巖土工程數值分析課程中,根據實際的斜坡、洞室地質條件,分析計算巖土穩定性。在課外教學中,學生提出以泥漿剪切黏度測試與黏性土塑限相關性為題,開展創新性試驗;結合煤田小口徑鉆探取芯測試需求,申報立項進行巖心定向方法的研究和設計工作。由于積極引導和投入大量精力輔導,使學生在動手設計、思考問題和分析問題的能力方面都有顯著的進步,部分學生公開發表了相關的研究論文和申請了專利。
二、以研究型實習和從業教育為特色的實踐教學體系
(一)研究型實習
研究型實習首先是帶著問題去實習,在實習期間根據地質現象和條件、實際問題或矛盾,收集整理資料,查閱文獻,分析問題和提出解決的方案。在基礎地質綜合實習、生產實習和畢業實習中,實習指導組在實習出發前,首先布置給實習學生的是實習問題,在實習過程中通過收集資料、研究地質現象和條件,進一步提煉地質工程問題,根據基礎地質和應用地質學的觀點,獨立或分組分析問題,并提出地質工程對策。研究型實習具有很強的目的性,一般基于生產或者科研項目進行,以使學生在實習中工作主線更為清晰,更能集中精力分析解決某一類地質工程問題。
(二)從業教育
我校地質類專業開辟了礦大巖土公司、中巖工程檢測公司、青島地礦、徐礦集團、江蘇煤田地質二隊等實習基地,建設了生產實習、畢業實習、課程設計等教學實踐環節的實習基地和實訓基地。例如,試驗教學中的靜載荷試驗、靜力觸探試驗、標準貫入試驗、抽水試驗等,試驗所需的儀器設備多且投入大,在實驗室難以使學生得到系統鍛煉。在建立從業實訓基地后,這些試驗結合生產來進行,試驗時間、試驗效果都得到了保證。
三、以大學生科研訓練計劃為主體的創新教育平臺
通過完善制度保障,建立激勵機制,配備專門的教師指導隊伍指導開展相關活動,為學院學生參與課外學術科技創新活動提供了良好保障和廣闊平臺,并取得了可喜的成果。學院為課外學生科技創新活動的開展提供了有力保障和政策支持,每年為學生課外學術科技活動提供專門的經費,制定了專門的規章制度,配備了專門的工作負責小組和指導教師;為學生參加科技創新活動提供了專門的科研訓練室和各種軟硬件條件;制定了相關的激勵政策,對取得優異成績的班級、個人及指導教師分別給予物質獎勵;積極組織學生參加校科技文化節、申(承)辦學校課外學術科技創新活動,積極組織申報各級大學生創新活動計劃和科研訓練計劃。近年來,我院承擔了多項國家級、省級科研訓練計劃,以學生為主發表了地質類研究論文近百篇,申報實用新型專利12項。
四、以基層學術組織改革為抓手的組織保障體系
以研究型為導向的基層學術組織為學生的創新能力培養提供了制度保障。從學院層面對基層學術組織進行了改革,將學科建設、人才培養、科學研究、團隊建設與基層研究所(系)的工作職責緊密結合,并作為考核的依據。學院在本科教學方面對各基層學術組織提出了明確的分工,尤其是保障學生創新能力培養、教學團隊建設和教學改革方面。
以基層學術組織為單位承擔和完成教學改革、課程建設、教材建設立項,申報教學成果獎和教學質量獎的任務,完成大學生科研訓練計劃指導、全校性公選課開設任務。礦山地質基礎教學實驗中心主要承擔全院實驗教學和科學研究設備保障等,做好實驗室建設規劃并組織實施,為全院本科生創新性試驗、科技活動提供硬件保障。基層學術組織按照需要組織和聘請國內外學者來校進行學術交流和開展教學教改研究工作;在一定范圍內對辦學資源具有支配權。基層學術組織積極關心、參與學校和學院各項事業改革,特別是本科生創新能力的培養與教學工作,通過培育學生的創新能力和實踐能力,促進畢業生就業,提高就業率和就業質量。
基層學術組織改革,不僅改變了教學科研的組織形式,更重要的是突出了培養學生創新能力的要求,也為研究型教學改革提供了組織保障。
五、實施效果
近年來,通過對地質類專業研究型培養模式的改革和實踐,以學生創新能力和實踐能力為核心,構建了本科研究型培養方案;形成了一批標志性的教學改革、專業建設成果,建成了國家特色專業1個、國家級教學團隊1個、國家級特色專業1個、江蘇省品牌專業3個、江蘇省重點專業1個、江蘇省教學示范中心1個;建立了以研究型為導向的核心課程體系,建成國家級精品課程1門、江蘇省精品課程3門、學校精品課程4門,獲得江蘇省精品教材1部。這樣,建立了以研究型實習和從業教育為特色的實踐教學體系,實習基地和實訓基地建設取得成效;建立了以大學生學術科技創新活動的多層次載體,包括科研訓練計劃、教師科研項目、學術論文寫作、專利發明和申報等,學生獲得國際數學建模大賽三等獎1項,國家級一、二、三等和鼓勵獎28項,省級獎勵24項,市校級獎勵68項。
我校在工科地質類課程研究型教學和創新能力培養方面取得的基本經驗和方法,在援疆工作中被推廣到新疆大學地質與勘查工程學院,并在煤炭地質類專業產生較大影響,該成果獲得2011年江蘇省教學成果二等獎。
[ 參 考 文 獻 ]
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