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關(guān)鍵詞:中職;旅游地理;教學(xué)方法;創(chuàng)新
1.轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,注入新活力
在應(yīng)試教育的體制下,教師往往將課堂內(nèi)容安排得滿滿的,而且全部都是在中規(guī)中矩的過程中完成教師個(gè)人安排的演說。然而在教育理念不斷更新的情勢(shì)下,教師不得不改變以往“滿堂灌”的傳統(tǒng)教學(xué)方法,結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),讓學(xué)生多參與進(jìn)來,即改變學(xué)生與教師的角色,教師進(jìn)行指導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生多說,以求做到與時(shí)俱進(jìn),符合培養(yǎng)學(xué)生長(zhǎng)期發(fā)展的需要。例如,可以給定學(xué)生一個(gè)陌生的旅游地點(diǎn),來讓他們?cè)O(shè)計(jì)合理的旅游路線和行程安排,這里就舉福建為例來進(jìn)行相關(guān)說明,可以選擇紅色旅游路線、歷史古跡旅游路線、山水人情旅游路線等,從中還可以了解客家人的熱情好客和他們淳樸的風(fēng)土人情,加深對(duì)這一地區(qū)的認(rèn)識(shí),通過進(jìn)行分組比賽,最后評(píng)定出最佳的那一組,這樣的方法不僅能使學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂趣,也使學(xué)生產(chǎn)生想要繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣,并且給學(xué)生講課的機(jī)會(huì)使其展示自己的風(fēng)采,在講課中獲得榮譽(yù)感,進(jìn)而會(huì)更有動(dòng)力去努力學(xué)習(xí)。
2.善于運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助傳統(tǒng)教學(xué)方法
在日常教學(xué)當(dāng)中運(yùn)用多媒體教學(xué)可以為學(xué)生提供直觀形象的課程講解,使地理事物在學(xué)生面前展現(xiàn)得具有生命力,增加課堂上的趣味性、生動(dòng)性和多樣性,也可以延伸知識(shí)點(diǎn),達(dá)到優(yōu)化課堂的效果,是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的重要條件。同時(shí)教師在運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)時(shí)要有合理的安排,否則會(huì)造成相反的效果。例如,教師在講解福建地形的時(shí)候,如果配有相關(guān)的圖片,那么就可以使學(xué)生更清楚地了解它的丘陵地形,進(jìn)而很好地理解它的布局,也會(huì)更吸引學(xué)生的眼球,由衷感慨大自然的鬼斧神工、人類智慧的偉大,甚至產(chǎn)生想親自去看看的沖動(dòng),從而增加對(duì)學(xué)習(xí)的興趣。
3.靈活運(yùn)用手工作品來進(jìn)行輔助教學(xué)
運(yùn)用地圖、圖片、模型等直觀教具來教授課程,可以請(qǐng)學(xué)生在課下分組來完成教具,一方面加強(qiáng)他們對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象,另一方面培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力。例如,畫一張中國(guó)地理簡(jiǎn)略圖,來幫助記憶各省市的旅游景點(diǎn)的位置,標(biāo)注出經(jīng)緯度可以大體知道它們所處的地理環(huán)境情況(包括地形、天氣、交通等),進(jìn)而來安排出行的日程,以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
4.提高導(dǎo)入技術(shù)
俗話說,萬事開頭難。有一個(gè)好的開始,才會(huì)有一個(gè)好的結(jié)果。這就要求教師要時(shí)刻注意培養(yǎng)課程導(dǎo)入的技能。中職旅游地理學(xué)科是酒店、旅游服務(wù)與管理專業(yè)的重要基礎(chǔ),加之中職學(xué)生本身的學(xué)習(xí)能力較低,教師在講課時(shí)一定要做好充足的準(zhǔn)備,抓住學(xué)生的心理特點(diǎn)來吸引學(xué)生的注意,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
5.注重板書技巧和課堂提問技巧
板書技巧既要求教師寫一手漂亮的字,這樣可以讓學(xué)生對(duì)老師有一種崇敬感,又要求教師在黑板上寫下主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容,幫助學(xué)生對(duì)本次的學(xué)習(xí)有一個(gè)大體上的了解,抓住內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn),為以后的鞏固奠定基礎(chǔ)。此外,在講授課程的過程中適時(shí)提出問題,可以使學(xué)生在課堂上更加集中注意力,提高學(xué)習(xí)效率。因?yàn)槿说淖⒁饬袝r(shí)間是有限的,教師要把握準(zhǔn)確,講解重點(diǎn),不要讓學(xué)生的思緒過于渙散。
6.輕松學(xué)習(xí),探究式學(xué)習(xí)
隨著社會(huì)的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步,現(xiàn)代教育要求改變以往的教學(xué)觀念,注意培養(yǎng)學(xué)生思維的積極性與發(fā)散性,在傳授知識(shí)的同時(shí)要與學(xué)生進(jìn)行必要的情感交流,采用朋友式的交談方式來舒緩課堂的緊張氛圍,使學(xué)生在輕松活潑的學(xué)習(xí)環(huán)境中獲取知識(shí),開發(fā)智力??梢越M織學(xué)生去當(dāng)?shù)鼐哂写硇缘穆糜尉包c(diǎn)進(jìn)行參觀,輪流讓學(xué)生做導(dǎo)游來為其他學(xué)生進(jìn)行講解介紹,加深他們的印象,在輕松的游玩過程中進(jìn)行探究式學(xué)習(xí),以提高他們的實(shí)踐能力。
教學(xué)既是一門科學(xué),也是一門藝術(shù)。興趣是最好的老師,可見教師在教授過程中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有多么重要。在這一過程中教師要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)方法,注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,堅(jiān)持以學(xué)生為主體的原則,靈活運(yùn)用所掌握的知識(shí)和方法以及自身獨(dú)有的魅力和生動(dòng)有趣的講解來教給學(xué)生知識(shí),進(jìn)行能力培養(yǎng),營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍,才能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,引導(dǎo)他們不斷去探求新知。
參考文獻(xiàn):
[1]黃彩霞.淺析旅游地理學(xué)新教法[J].科技信息,2010(03).
關(guān)鍵詞:經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),高校。實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量
為了全面提高高等教育教學(xué)質(zhì)量,教育部相繼下發(fā)文件,對(duì)高等學(xué)校人才培養(yǎng)模式提出了新的更高要求,強(qiáng)調(diào)要“深化教育教學(xué)改革,全面加強(qiáng)大學(xué)生素質(zhì)和能力培養(yǎng)”。其措施之一就是要高度重視實(shí)踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生實(shí)踐能力。實(shí)踐教學(xué)課時(shí)的調(diào)整,對(duì)于學(xué)生來說,增加了實(shí)際動(dòng)手機(jī)會(huì),有利于激發(fā)創(chuàng)新意識(shí),實(shí)踐能夠與理論相結(jié)合,使學(xué)生自覺用理論知識(shí)解決實(shí)際問題,進(jìn)而達(dá)到在實(shí)踐活動(dòng)中進(jìn)一步升華理論知識(shí)的目標(biāo);對(duì)于高校而言,能夠更好地培養(yǎng)出厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)能力、廣適應(yīng)的創(chuàng)新型和實(shí)踐型相結(jié)合的復(fù)合型人。
然而,在一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的高校,雖然根據(jù)教育部文件要求,調(diào)整了教學(xué)計(jì)劃,加大了實(shí)踐課時(shí)的比例。但由于受經(jīng)濟(jì)、辦學(xué)歷史等條件的限制,調(diào)整后的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的展開遇到一些困難。現(xiàn)以位于魯西北地區(qū)的德州學(xué)院為例進(jìn)行闡述。
一、提高實(shí)踐教學(xué)課時(shí)后面臨的困難
1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足。由于德州學(xué)院屬于地方撥款,每年辦學(xué)經(jīng)費(fèi)有限,其中實(shí)驗(yàn)儀器購置費(fèi)用大約每年幾百萬左右,資金數(shù)額很難滿足實(shí)踐教學(xué)設(shè)備采購的需要。以德州學(xué)院電科系為例,原來的教學(xué)計(jì)劃中,實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)占總學(xué)時(shí)的12.5%,2007年專業(yè)教學(xué)計(jì)劃調(diào)整后,實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)占總學(xué)時(shí)的25%。由此可見,新調(diào)整的教學(xué)計(jì)劃中實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)所占課時(shí)數(shù)比原來增長(zhǎng)一倍多。實(shí)踐課占時(shí)的提高帶來的是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的增加。這樣一來,原來沒有實(shí)驗(yàn)的課程加上了實(shí)驗(yàn),這樣就需要購置實(shí)驗(yàn)設(shè)備;原有實(shí)驗(yàn)的課程增加課時(shí),原有設(shè)備難以保證完成新增實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這樣采購資金的不足導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不足,沒有實(shí)驗(yàn)設(shè)備就直接影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展以及實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。
2 實(shí)驗(yàn)室數(shù)量、面積不足。由于近幾年高校招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大,在校學(xué)生數(shù)急劇增加,同時(shí)許多專業(yè)課新設(shè)實(shí)驗(yàn)或增加實(shí)驗(yàn),相應(yīng)的就要新建許多實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)場(chǎng)所來滿足實(shí)踐教學(xué)的需要。但目前許多經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的高校實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)場(chǎng)所的現(xiàn)狀是:數(shù)量、建筑面積嚴(yán)重不足,受經(jīng)濟(jì)的制約新建、擴(kuò)建實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)場(chǎng)所的難度較大。這種狀況導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)設(shè)備套數(shù)少,進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)循環(huán)次數(shù)多,教師教學(xué)壓力、設(shè)備損壞率增加,同時(shí)在實(shí)踐過程中難以做到人人動(dòng)手,從而影響實(shí)踐教學(xué)的效果。
3 專業(yè)指導(dǎo)教師缺乏。一方面招生規(guī)模擴(kuò)大,學(xué)生人數(shù)急劇增加,另一方面實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)場(chǎng)所匱乏,實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)設(shè)備不足導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)循環(huán)次數(shù)增加,使得專業(yè)指導(dǎo)教師的工作量加大。以德州學(xué)院機(jī)電工程系“控制理論實(shí)驗(yàn)室”為例,該實(shí)驗(yàn)室目前擁有10臺(tái)TKKL-4型控制理論/計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱,針對(duì)《自動(dòng)控制理論》及《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》兩門課程,面向自動(dòng)化專業(yè)兩個(gè)年級(jí)的412名學(xué)生。因兩門課程同一學(xué)期使用,這樣合21人/臺(tái)。為了達(dá)到教育部本科評(píng)估要求(實(shí)驗(yàn)儀器應(yīng)為1~2人/臺(tái)),每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要循環(huán)十次左右,如此大的工作量使得專業(yè)指導(dǎo)教師忙得不可開交,保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)效果的同時(shí),專業(yè)指導(dǎo)教師緊缺的問題就出現(xiàn)了。
二、結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)特點(diǎn),探索提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的方法
1 依托當(dāng)?shù)仄髽I(yè),創(chuàng)建公用實(shí)驗(yàn)室。由于德州市被稱為太陽城、空調(diào)城,擁有全國(guó)聞名的太陽能生產(chǎn)企業(yè)一一德州皇明太陽能集團(tuán),以及中大、亞泰等中央空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)。德州學(xué)院正是依托上述企業(yè),于2006年新上熱能與動(dòng)力工程專業(yè),此專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)遵循的原則是:企業(yè)已有的實(shí)驗(yàn)室我們借用。企業(yè)沒有的實(shí)驗(yàn)室在爭(zhēng)取企業(yè)部分投資的基礎(chǔ)上學(xué)院投資建設(shè),并對(duì)企業(yè)開放。這樣實(shí)現(xiàn)了資源共享,企業(yè)、學(xué)校雙贏的局面。目前,德州學(xué)院在德州皇明太陽能集團(tuán),中大、亞泰等中央空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)均有專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,專業(yè)實(shí)驗(yàn)課全部放到企業(yè)去做,這樣一方面節(jié)約了資金,另一方面依托企業(yè)實(shí)力,做到了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的先進(jìn)性。
2 加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)。2007年德州學(xué)院加大了校外實(shí)習(xí)基地的創(chuàng)建力度,僅一年時(shí)間新建校外實(shí)習(xí)基地65處,年接待學(xué)生實(shí)習(xí)5000余名。校外實(shí)習(xí)基地的合理利用使得德州學(xué)院不同程度上彌補(bǔ)了實(shí)習(xí)條件的不足。同時(shí)德州學(xué)院重視校外實(shí)習(xí)基地的文化建設(shè),使學(xué)生在提高技能操作能力和職業(yè)技能的同時(shí),也把企業(yè)生產(chǎn)管理、工程案例、責(zé)任理念和職業(yè)經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)入學(xué)生的學(xué)校知識(shí)體系。這樣使企業(yè)文化、基地文化和學(xué)校文化相互交融,形成多元文化,有利于學(xué)生順利步入社會(huì)。
3 自覺培育特色,積極申報(bào)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心?!叭藷o我有,人有我新,人新我強(qiáng)”均是特色。成立于2002年的德州學(xué)院服裝系,是德州學(xué)院的年輕系之一,由于建系時(shí)間短,實(shí)驗(yàn)室條件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備在德州學(xué)院工科系中算是較弱的。但根據(jù)調(diào)查全山東省高校服裝專業(yè)很少,不超過三所,且實(shí)力均不是很突出。德州學(xué)院抓住這一特點(diǎn),對(duì)服裝系實(shí)驗(yàn)室增加投入,并在此基礎(chǔ)上積極申報(bào)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,借助國(guó)家對(duì)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的投入,完善實(shí)踐教學(xué)條件,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。
4 校企聯(lián)合,實(shí)現(xiàn)人才資源共享。德州學(xué)院每年的工科實(shí)習(xí)學(xué)生人數(shù)、實(shí)習(xí)名目較多:金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)……由于受實(shí)習(xí)條件的限制,指導(dǎo)專業(yè)實(shí)踐的師資明顯不足,針對(duì)這一情況,德州學(xué)院采取的措施是與企業(yè)聯(lián)合,聘請(qǐng)對(duì)口企業(yè)的技術(shù)人員、高級(jí)工程人員對(duì)學(xué)生的實(shí)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo),這樣一方面緩解了師資不足的困境,另一方面由于受實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員的點(diǎn)撥,學(xué)生實(shí)踐能力提高快,且容易找到研究題目。
5 建立實(shí)驗(yàn)室開放平臺(tái),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享。德州學(xué)院為了高效的使用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)設(shè)備,緩解學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中人均套數(shù)不足,實(shí)驗(yàn)循環(huán)次數(shù)過大的矛盾,對(duì)全院所有實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行統(tǒng)一開放。在管理方式上,實(shí)驗(yàn)室開放的形式主要有:時(shí)間上的開放,即學(xué)生可以自主選擇做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,但在不同的階段實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是固定的;內(nèi)容上的開放,即學(xué)生可以自行選擇實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,也可選擇老師給定的內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)室開放的同時(shí)加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的整合,將校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源整合到統(tǒng)一的平臺(tái)上,集中管理,統(tǒng)一調(diào)度,形成規(guī)模效應(yīng),提高使用效益,這種整合包含兩個(gè)層面:①資源配置上的整合。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的統(tǒng)一配置和集中采購,避免分散建設(shè)、重復(fù)采購、資源浪費(fèi)。⑦資源使用上的整合。鼓勵(lì)幾個(gè)相近專業(yè)共建共享實(shí)驗(yàn)中心,功能相近的實(shí)驗(yàn)中心的儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)教師與實(shí)驗(yàn)人員可以互通互用,加強(qiáng)溝通與融合,努力發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的最大使用效益。通過上述措施使得德州學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)緊張局面得以緩解,同時(shí)也保證了學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)質(zhì)量。
遙感技術(shù)作為一門發(fā)展極其迅速的技術(shù),在當(dāng)今各行各業(yè)中的作用日益突顯。尤其作為“數(shù)字地球”等國(guó)際重大計(jì)劃中不可或缺的重要技術(shù),其技術(shù)的更新日新月異。而作為地質(zhì)學(xué)類學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,遙感地質(zhì)學(xué)課程要求學(xué)生能夠掌握基本的遙感技術(shù)特點(diǎn)、遙感圖像解譯方法、遙感工作的基本流程、遙感地質(zhì)解譯方法等內(nèi)容,更重要的是要求學(xué)生能夠利用相關(guān)的圖像處理軟件完成一定圖像的解譯,達(dá)到能真正使用遙感技術(shù)解決實(shí)際地質(zhì)問題的目的[1-3]。作為大學(xué)三年級(jí)的本科生,雖然已經(jīng)學(xué)習(xí)了地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖等地質(zhì)學(xué)類的相關(guān)基礎(chǔ)課程。但是,因?yàn)閷W(xué)時(shí)、教學(xué)經(jīng)費(fèi)、教學(xué)資源的限制,學(xué)生的地質(zhì)野外實(shí)踐課時(shí)非常有限,除了經(jīng)過兩次教學(xué)實(shí)習(xí)之外(大學(xué)一年級(jí)的地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和大學(xué)二年級(jí)的地質(zhì)填圖實(shí)習(xí)),對(duì)野外的實(shí)際地質(zhì)現(xiàn)象的了解以及野外地質(zhì)問題的認(rèn)識(shí)還非常局限。如果對(duì)某一研究區(qū)域毫無了解和認(rèn)識(shí),或者只是通過書本知識(shí)以及查找相關(guān)資料獲取了一定的內(nèi)容。那么在遙感地質(zhì)學(xué)的教學(xué)中,讓學(xué)生自己利用遙感技術(shù)解決相應(yīng)的地質(zhì)問題則幾乎不可能。因此,地質(zhì)解譯資料的選取,決定了在教學(xué)中能否讓學(xué)生掌握遙感地質(zhì)學(xué)的整體內(nèi)容、地質(zhì)解譯的步驟和具體的方法。為此,本文將論述在遙感地質(zhì)學(xué)課程的教學(xué)中結(jié)合野外地質(zhì)填圖實(shí)習(xí)內(nèi)容的教學(xué)方法,加深學(xué)生對(duì)地質(zhì)解譯流程、解譯方法等內(nèi)容的強(qiáng)化學(xué)習(xí),為遙感地質(zhì)學(xué)的教學(xué)提供新的參考。
一、遙感地質(zhì)學(xué)課程的性質(zhì)和主要內(nèi)容
遙感地質(zhì)學(xué),簡(jiǎn)單來講就是遙感技術(shù)與地質(zhì)學(xué)的結(jié)合,也就是利用遙感的技術(shù)手段來解決地質(zhì)的問題。課程最主要的內(nèi)容可以分成兩大模塊:其一為遙感技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí),如遙感的基本概念、遙感的應(yīng)用、遙感的基本原理,同時(shí)還必須講解遙感的儀器、平臺(tái)以及信息獲取的整個(gè)過程,并讓學(xué)生掌握遙感圖像的處理方法和步驟。這部分內(nèi)容屬于全新的內(nèi)容,對(duì)于地質(zhì)學(xué)類的學(xué)生來說較為陌生。因此,需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間讓學(xué)生理解和掌握,才能為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)和參考。其二為地質(zhì)解譯的主要內(nèi)容,即地貌解譯、構(gòu)造解譯、巖性解譯、遙感找礦等。這部分內(nèi)容屬于重點(diǎn)掌握內(nèi)容,但因?yàn)檎n時(shí)的限制,這部分內(nèi)容的教學(xué)主要是讓學(xué)生盡快回顧已學(xué)課程的內(nèi)容,并緊密結(jié)合前期課程的基礎(chǔ)內(nèi)容才能盡快掌握。而整個(gè)遙感地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容,需要將上述兩部分內(nèi)容緊密地結(jié)合起來,才能進(jìn)行后續(xù)的實(shí)際應(yīng)用。在后半部分實(shí)際問題的解決中,最為常見的遙感地?|問題有地質(zhì)災(zāi)害、水體、冰川等的變化研究及監(jiān)測(cè),進(jìn)而為相關(guān)災(zāi)害預(yù)警、環(huán)境變化提供幫助。這部分內(nèi)容主要在方法技術(shù)手段以及地貌解譯部分講解。雖然內(nèi)容繁多,但整體方法步驟清晰簡(jiǎn)單。而在基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)的研究中,遙感主要用來進(jìn)行構(gòu)造、巖性、地層等的解譯,進(jìn)一步完成地質(zhì)規(guī)律及演化等相關(guān)內(nèi)容的深入研究。雖然學(xué)生在學(xué)習(xí)遙感地質(zhì)學(xué)之前,已經(jīng)具備了地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)體系,可以在野外識(shí)別地質(zhì)現(xiàn)象、巖性、構(gòu)造等。同時(shí),學(xué)生也可以利用簡(jiǎn)單的地質(zhì)現(xiàn)象對(duì)地質(zhì)規(guī)律、地質(zhì)問題進(jìn)行描述和解釋。然而,遙感地質(zhì)學(xué)和其他很多基礎(chǔ)地質(zhì)科學(xué)不同,遙感地質(zhì)學(xué)必須在學(xué)習(xí)概念、理論的基礎(chǔ)上掌握具體的操作,并讓學(xué)生會(huì)針對(duì)性地進(jìn)行地質(zhì)解譯。因此,實(shí)踐教學(xué)是其中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。為了更加有效地學(xué)習(xí)課程后半部分地質(zhì)解譯的內(nèi)容,必須讓學(xué)生熟悉整個(gè)解譯過程(包括室內(nèi)和野外的結(jié)合)。而大多數(shù)的教學(xué)中,都是根據(jù)課程的需要通過教師給學(xué)生練習(xí)的數(shù)據(jù)完成室內(nèi)教學(xué)內(nèi)容。但是通常給出的數(shù)據(jù)區(qū)域,學(xué)生往往比較陌生或者對(duì)研究區(qū)的地質(zhì)狀況所知不深,難以達(dá)到野外和室內(nèi)相結(jié)合的目的。在這種情況下,學(xué)生在遙感技術(shù)的學(xué)習(xí)和地質(zhì)學(xué)的學(xué)習(xí)容易脫節(jié),根本無法很好地將二者聯(lián)系起來。因此,學(xué)生往往反饋遙感在進(jìn)行地質(zhì)解譯時(shí)困難較大,無從下手。
二、地質(zhì)填圖實(shí)習(xí)主要內(nèi)容
地質(zhì)填圖實(shí)習(xí),是大學(xué)二年級(jí)暑假之前進(jìn)行的教學(xué)實(shí)習(xí),通常選取自然條件好,便于觀察和描述巖石露頭以及地層的研究區(qū)進(jìn)行。在地質(zhì)填圖實(shí)習(xí)階段,學(xué)生已經(jīng)通過前期的課程掌握了一定的地質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)理論。地質(zhì)填圖實(shí)習(xí)的目的在于通過教師的指導(dǎo),讓學(xué)生可以在一定程度上獨(dú)立開展地質(zhì)工作。其主要內(nèi)容是從整體上進(jìn)行地質(zhì)特征、構(gòu)造的認(rèn)識(shí)和分析,并通過巖性的識(shí)別、鑒定以及地層的描述,最終完成地質(zhì)填圖[4]。主要步驟有踏勘、剖面測(cè)制、路線調(diào)查以及室內(nèi)制圖和報(bào)告編程。首先由帶隊(duì)教師帶領(lǐng)所有學(xué)生進(jìn)行踏勘,對(duì)整個(gè)區(qū)域的地質(zhì)地貌及構(gòu)造進(jìn)行總體的把握,然后分組進(jìn)行剖面測(cè)制,對(duì)填圖區(qū)域進(jìn)行地層以及巖性的基本了解。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生進(jìn)行路線調(diào)查完成整個(gè)區(qū)域的地質(zhì)情況調(diào)查和描述。在具體的剖面測(cè)制以及路線調(diào)查中,學(xué)生需獨(dú)立進(jìn)行觀察并記錄,對(duì)觀察到的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)描述,并根據(jù)地形圖勾勒地質(zhì)地層分界線、巖性界限、典型的構(gòu)造位置等。這樣才能進(jìn)行最后的室內(nèi)制圖和報(bào)告編寫。以筆者所在單位為例,整個(gè)過程是三周的野外實(shí)踐和一周的室內(nèi)資料整理及報(bào)告編寫。通過四周的實(shí)習(xí)訓(xùn)練,學(xué)生對(duì)整個(gè)研究區(qū)的地質(zhì)概況、地貌、地層劃分、巖性等內(nèi)容有了整體的了解。
三、利用地質(zhì)填圖內(nèi)容完成遙感地質(zhì)學(xué)實(shí)踐課程教學(xué)
以上的內(nèi)容可以看出,野外地質(zhì)填圖所涉及到的內(nèi)容,主要有巖性的識(shí)別、構(gòu)造的識(shí)別、地層的識(shí)別等內(nèi)容,這和遙感地質(zhì)學(xué)所要掌握的重點(diǎn)解譯內(nèi)容幾乎一樣。因此,結(jié)合已有的野外地質(zhì)調(diào)查資料進(jìn)行遙感內(nèi)容的學(xué)習(xí),可以起到事半功倍的效果。學(xué)生已經(jīng)在野外進(jìn)行了三周的地質(zhì)填圖實(shí)習(xí),并進(jìn)行了一周的室內(nèi)資料和報(bào)告編寫,對(duì)研究區(qū)的地層、巖性和構(gòu)造有了較為深入的了解。同時(shí),通過前期的遙感技術(shù)部分的學(xué)習(xí),掌握了遙感圖像處理的基本方法和步驟。在此基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)遙感地質(zhì)學(xué)后面的地質(zhì)解譯內(nèi)容時(shí),只需要下載相關(guān)研究區(qū)的遙感數(shù)據(jù),并在課堂上利用遙感的手段對(duì)遙感圖像進(jìn)行解譯即可。因?qū)W生對(duì)研究區(qū)的地質(zhì)情況比較熟悉,很快就可以和遙感內(nèi)容相結(jié)合。學(xué)生主要進(jìn)行解譯流程的掌握,從遙感圖像的導(dǎo)入到圖像的輻射定標(biāo)和大氣校正,然后進(jìn)行幾何校正。同時(shí),結(jié)合不同的處理方法,進(jìn)行圖像的增強(qiáng)、彩色變換、分類等處理即可。
【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì)學(xué);工程實(shí)踐;教學(xué)改革
【Abstract】Practical teaching will be reinforced in higher school.And cultivating practical talents will be the key direction.“Engineering geology”is just the course which needs reinforcing the practical teaching.According to the engineering case,this paper has analysed the importance of practical teaching of“Engineering geology”in the modern engineering construction field.And the thinking of practical teaching has been summarized.
【Key words】Engineering geology;Engineering practice;Educational reform
根據(jù)我國(guó)2010-2020年中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要,全國(guó)高等學(xué)校結(jié)合專業(yè)和人才培養(yǎng)要求,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),向應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方向轉(zhuǎn)變。應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的目標(biāo)突出表現(xiàn)為培養(yǎng)具備繼續(xù)學(xué)習(xí)能力的高素質(zhì)應(yīng)用型、技術(shù)技能型、復(fù)合型人才。而《工程地質(zhì)學(xué)》正是在這一背景下的需要加強(qiáng)實(shí)踐型教學(xué)的課程。在工程建設(shè)領(lǐng)域,無論是建筑工程、道路工程,還是水利水運(yùn)工程和礦業(yè)工程,大量成功或失敗工程案例都表明只有充分重視建(構(gòu))筑物所處的地質(zhì)環(huán)境,協(xié)調(diào)人、工程與環(huán)境的關(guān)系,才可能得到自然的尊重,創(chuàng)造人類歷史的文明。正是認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),各大院校中相關(guān)專業(yè)開設(shè)有《工程地質(zhì)學(xué)》這門課程,也足以顯示了該課程的專業(yè)基礎(chǔ)性和重要性。
1 工程地質(zhì)學(xué)在應(yīng)用型本科教學(xué)中的定位
《工程地質(zhì)學(xué)》是研究和解決與工程建設(shè)相關(guān)的地質(zhì)問題,為工程建設(shè)服務(wù)的一門學(xué)科,是工程地質(zhì)專業(yè)的一門重要專業(yè)課,也是巖土工程、礦業(yè)工程等其他非地質(zhì)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課[3],與工程建設(shè)活動(dòng)緊密的結(jié)合在一起。各種大型工程活動(dòng)都在一定的地質(zhì)環(huán)境中才能進(jìn)行,研究工程建設(shè)與地質(zhì)環(huán)境之間的相互制約、相互影響就是工程地質(zhì)學(xué)的主要內(nèi)容。因此,《工程地質(zhì)學(xué)》運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理論和方法研究地質(zhì)環(huán)境,查明地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)律和防治對(duì)策,以確保工程建設(shè)安全、經(jīng)濟(jì)和正常運(yùn)行。工程地質(zhì)學(xué)的主要內(nèi)容包括多個(gè)方面,如巖土體的屬性、地殼的動(dòng)力地質(zhì)作用、工程穩(wěn)定性等等。工程地質(zhì)學(xué)的研究方法也是多種多樣的,有地質(zhì)學(xué)方法、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法、計(jì)算和模擬方法等等。按照以“建設(shè)工程中的工程地質(zhì)問題”為目標(biāo),課程所構(gòu)建的框架和內(nèi)容如圖1。
2 工程建設(shè)中的地質(zhì)問題
《工程地質(zhì)學(xué)》這門課程實(shí)踐性較強(qiáng)[4-5],涉及到的工程地質(zhì)問題非常廣泛,如與生產(chǎn)建設(shè)緊密相關(guān)的建筑工程、采礦工程、水利水電工程、交通運(yùn)輸工程等都與工程地質(zhì)問題緊密聯(lián)系(圖2)。
發(fā)生的地質(zhì)問題主要有區(qū)域穩(wěn)定問題,如活斷層、地震、水庫誘發(fā)地震、砂土液化和地面沉降等等。搞清楚這些地質(zhì)問題發(fā)育的規(guī)律性,對(duì)于工程建設(shè)選址具有重要意義。另外還有巖土體穩(wěn)定性問題,如斜坡穩(wěn)定、洞室穩(wěn)定、地基巖土體穩(wěn)定的成因、發(fā)展史和力學(xué)機(jī)制的分析等,這些用于具體場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)具有重要意義。工程地質(zhì)問題還包括與地下滲流有關(guān)的巖溶滲漏分析和滲透變形分析;與侵蝕堆積有關(guān)的河流侵蝕堆積和海湖邊岸磨蝕堆積等等問題。工程建設(shè)過程中工程地質(zhì)問題時(shí)刻都在發(fā)生,影響和改變著我們的生活。下面以實(shí)例說明工程地質(zhì)問題在生活中的體現(xiàn)。
甘肅舟曲縣于2010年8月突發(fā)特大泥石流災(zāi)害,人員損失慘重。據(jù)地質(zhì)專家分析此次災(zāi)害的發(fā)生與該區(qū)的地理環(huán)境以及該區(qū)的氣候特點(diǎn)相關(guān)。該區(qū)地勢(shì)西北高、東南低,垂直高差大,氣候垂直變化顯著,而且災(zāi)害發(fā)生前突降暴雨,正是這些地質(zhì)條件的變化促發(fā)泥石流的發(fā)生。因此工程地質(zhì)問題中斜坡穩(wěn)定性問題的專項(xiàng)研究對(duì)于減少或預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害具有指導(dǎo)意義。
日本于2011年3月發(fā)生9級(jí)地震,地震引發(fā)了大規(guī)模海嘯,造成重大人員傷亡。據(jù)美國(guó)地質(zhì)勘探局分析,此次地震由太平洋板塊和北美板塊的運(yùn)動(dòng)所致。太平洋板塊每年相對(duì)于北美板塊向西運(yùn)動(dòng)數(shù)厘米,太平洋板塊在日本海溝俯沖入日本下方,并向西侵入歐亞板塊,此次大地震正是運(yùn)動(dòng)過程中積累的能量突然釋放導(dǎo)致的結(jié)果。因此工程地質(zhì)問題中區(qū)域穩(wěn)定性的活斷層問題的研究對(duì)于近些年頻發(fā)的地震問題具有一定的工程意義。
另外北京地區(qū)2012年7月份遭受雨之后,多處路面出現(xiàn)規(guī)模較大的天坑,嚴(yán)重影響到市民的出行,天坑的出現(xiàn)同樣屬于工程地質(zhì)災(zāi)害問題是本課程研究的內(nèi)容之一。所以工程地質(zhì)問題存在于人類建設(shè)的方方面面,當(dāng)今學(xué)好《工程地質(zhì)學(xué)》這門課程是解決此類問題的首要前提。
3 工程地質(zhì)的教學(xué)實(shí)踐思路
3.1 工程地質(zhì)教學(xué)中所存在的問題
1)重理論輕實(shí)踐方面。
2)按傳統(tǒng)教學(xué)和思路進(jìn)行,過于強(qiáng)調(diào)單一的地質(zhì)學(xué),未能與工程地質(zhì)相結(jié)合,(換句話就是現(xiàn)在的教學(xué)仍按地質(zhì)學(xué)專業(yè)的要求去教學(xué),未與工程結(jié)合,這會(huì)導(dǎo)致課時(shí)不夠,同時(shí)學(xué)生學(xué)的無趣)。
3)于課程的重視不夠,認(rèn)為工程地質(zhì)與專業(yè)關(guān)聯(lián)不大。
3.2 工程地質(zhì)教學(xué)實(shí)踐思路
1)輕地質(zhì)重工程地質(zhì),突出與工程的相關(guān)性。
2)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施。
針對(duì)周邊環(huán)境遭受破壞的影響,目前大多學(xué)校找到典型的地質(zhì)剖面較難。除了常規(guī)的地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象實(shí)習(xí),還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的特點(diǎn),有針對(duì)性地進(jìn)行地質(zhì)實(shí)習(xí),如與建設(shè)單位相聯(lián)系,在揭開地表的時(shí)候看一些相關(guān)的地質(zhì)現(xiàn)象;另一方面,與勘察單位相聯(lián)系,正確認(rèn)識(shí)地質(zhì)體和巖土體。
3.3 教、學(xué)相長(zhǎng)
要成為合格的工程地質(zhì)工作者,一方面要具備較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí),同時(shí)還要有創(chuàng)新的思想和靈活的頭腦[6],特別是在工程建設(shè)過程中,處理隨機(jī)出現(xiàn)的各種地質(zhì)問題,不僅需要有工程地質(zhì)知識(shí)的靈活運(yùn)用,還要有多學(xué)科理論的融合與提升的能力,因此,在《工程地質(zhì)學(xué)》這門課程的教學(xué)過程中要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生做好這樣幾點(diǎn):首先,做到基礎(chǔ)地質(zhì)知識(shí)要扎實(shí);第二,是積累豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);第三,分析工程地質(zhì)問題要思路周密,遇事沉穩(wěn)且果斷。因此要培養(yǎng)出優(yōu)秀的工程地質(zhì)人員應(yīng)該從教與學(xué)兩個(gè)方面入手:
1)教
(1)課堂
《工程地質(zhì)學(xué)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,所以不能脫離實(shí)際案例而單純講授抽象的理論知識(shí)。如講授巖石的分類、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征時(shí),要結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)講解當(dāng)其作為建筑材料、地基、邊坡與洞室圍巖時(shí)對(duì)工程性質(zhì)的不同要求等。在講授滑坡、崩塌、泥石流等現(xiàn)象對(duì)工程的影響時(shí),更要結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行具體的分析,讓授課不再是抽象而空洞的理論。
(2)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
學(xué)院為方便學(xué)生認(rèn)識(shí)和鑒定常見造巖礦物及三大類巖石,投資購買全套的礦物和巖石標(biāo)本,并全面開放實(shí)驗(yàn)室。讓學(xué)生有較多機(jī)會(huì)接觸、認(rèn)識(shí)、鑒定標(biāo)本,學(xué)生之間相互交流討論實(shí)驗(yàn)體會(huì),對(duì)常見造巖礦物及巖石的主要特征熟記于心。
(3)實(shí)踐環(huán)節(jié)
工程地質(zhì)實(shí)習(xí)地點(diǎn)選擇地層出露比較完全,地質(zhì)現(xiàn)象比較豐富、與課堂內(nèi)容結(jié)合緊密的基礎(chǔ)工程建設(shè)工地。通過實(shí)習(xí)使學(xué)生更加深入的理解課堂上講授的抽象理論,并學(xué)會(huì)結(jié)合實(shí)際分析工程建設(shè)與地質(zhì)條件的關(guān)系,熟悉工程建設(shè)中常見的地質(zhì)條件并給以正確的評(píng)價(jià)和合理的處理方法。
2)學(xué)
學(xué)生既是教學(xué)的載體,更是學(xué)習(xí)的主人,只有調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,才會(huì)培養(yǎng)出優(yōu)秀的工程地質(zhì)工作者。
(1)培養(yǎng)一名優(yōu)秀工程地質(zhì)工作者是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,所以在學(xué)習(xí)過程中要有耐心和信心。每一個(gè)人的成功都是從點(diǎn)點(diǎn)滴滴累積的。
(2)大腦中知識(shí)的增長(zhǎng)是累進(jìn)的過程,工程地質(zhì)學(xué)是一門綜合學(xué)科,因此與地質(zhì)學(xué)科相關(guān)聯(lián)的以及與工程建設(shè)相關(guān)的學(xué)科都應(yīng)該打好基礎(chǔ),作為工程地質(zhì)學(xué)課程的鋪墊。
(3)不能忽略實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),讓學(xué)生們?cè)趯?shí)踐中加深對(duì)理論知識(shí)的理解。要意識(shí)到地質(zhì)工作的復(fù)雜性和靈活多變性。
3)考核
本課程強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合,教師結(jié)合實(shí)際的工程地質(zhì)問題,強(qiáng)調(diào)互動(dòng)性和問題實(shí)質(zhì)的理解。每位同學(xué)的成績(jī)由三部分綜合構(gòu)成,即:
(1)期末考試卷面成績(jī)(50%);
(2)課堂討論及考勤(20%);
(3)案例分析作業(yè)成績(jī)(30%)。
成績(jī)分為五個(gè)等級(jí):優(yōu)秀(90分以上)、良好(80-89分)、中等(70-79分)、及格(60-69分)、不及格(60分以下)。
4 結(jié)語
《工程地質(zhì)學(xué)》是非地質(zhì)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,本課程學(xué)時(shí)不多,但課程內(nèi)容涵蓋廣、教學(xué)內(nèi)容比較抽象,所以教學(xué)過程是一個(gè)不斷完成挑戰(zhàn)的過程。在教學(xué)過程中, 教師首先要培養(yǎng)學(xué)生具備工程地質(zhì)的思維和創(chuàng)新的能力, 使學(xué)生學(xué)會(huì)工程地質(zhì)思維方法, 讓學(xué)生們的創(chuàng)新能力得到充分的發(fā)展。同時(shí)也要保證足夠的工程地質(zhì)實(shí)踐課時(shí),參觀現(xiàn)場(chǎng)并搜集相關(guān)的工程地質(zhì)案例,從而培養(yǎng)出具有綜合素質(zhì)的高級(jí)工程技術(shù)人才。
【參考文獻(xiàn)】
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【關(guān)鍵詞】普通地質(zhì)學(xué) 教學(xué)思想和方法 大地質(zhì) 地質(zhì)思維
【基金項(xiàng)目】桂林理工大學(xué)博士啟動(dòng)基金項(xiàng)目。
【中圖分類號(hào)】P5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2012)12-0005-01
普通地質(zhì)學(xué)是一門具有自己獨(dú)立體系的地質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)課,它承擔(dān)著對(duì)學(xué)生進(jìn)行地質(zhì)專業(yè)啟蒙教育和專業(yè)基礎(chǔ)教育的任務(wù)。通過教學(xué),將逐步引導(dǎo)學(xué)生步入地質(zhì)科學(xué)的殿堂,并將成為國(guó)家急需的專業(yè)人才。隨著地質(zhì)專業(yè)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,地質(zhì)學(xué)已經(jīng)從單一的找礦地質(zhì)發(fā)展到水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等領(lǐng)域,形成了一個(gè)龐大的學(xué)科門類,形成了“大地質(zhì)大服務(wù)”的形勢(shì)。普通地質(zhì)學(xué)幾乎涵蓋“地球科學(xué)”全部?jī)?nèi)容,嘗試以地球的動(dòng)力學(xué)為綱,有機(jī)地將傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)中相互孤立而紛雜的內(nèi)容系統(tǒng)地連結(jié)起來。具體講,在教學(xué)環(huán)節(jié)中,力求在理論部分盡可能實(shí)現(xiàn)“新”和“深”的突破,在實(shí)踐性教學(xué)部分最大程度地加強(qiáng)和提高學(xué)生對(duì)地質(zhì)學(xué)基本技能的掌握,以與后續(xù)課程密切銜接。同時(shí)普通地質(zhì)學(xué)又是一門實(shí)踐性比較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,它不僅僅需要課堂講授、實(shí)驗(yàn)課程,而且需要進(jìn)行地質(zhì)教學(xué)實(shí)習(xí)等多種教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)方法,才能獲得一些真知。
以下從教學(xué)指導(dǎo)思想、教學(xué)方法兩個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)。
一、教學(xué)指導(dǎo)思想
1.強(qiáng)調(diào)基本理論、基本知識(shí)和基本技能的“三基”教學(xué)環(huán)節(jié),并貫穿教學(xué)始終,為后續(xù)各科的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和創(chuàng)造良好條件。
2.強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),地質(zhì)學(xué)是實(shí)踐性強(qiáng)的科學(xué),沒有實(shí)踐就沒有地質(zhì)學(xué)。培養(yǎng)學(xué)生勇于實(shí)踐,頑強(qiáng)拼搏和無私奉獻(xiàn)精神。
3.不失時(shí)機(jī)地注重該學(xué)科的前沿領(lǐng)域和發(fā)展動(dòng)態(tài),隨時(shí)更新課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容。注意新方法、新技術(shù)的廣泛應(yīng)用和相關(guān)科學(xué)的互相滲透。
4.通過不同環(huán)節(jié)的教學(xué),在注重學(xué)生專業(yè)成績(jī)的基礎(chǔ)上,有目的地培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)能力、動(dòng)手能力、綜合思維能力以及創(chuàng)新能力,加強(qiáng)合作精神的培養(yǎng)、為高新尖人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。
5.在教學(xué)環(huán)節(jié)中,自始至終突出“以人為本”的教學(xué)思想和“學(xué)貴恒進(jìn)”的學(xué)習(xí)方法。在重視知識(shí)傳授的同時(shí),強(qiáng)化素質(zhì)教育,使應(yīng)試能力逐步向?qū)嵺`能力轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、獨(dú)立性。
二、教學(xué)方法和手段
普通地質(zhì)學(xué)是地學(xué)類大學(xué)生入校后接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程的成功與否直接影響著他們對(duì)地球科學(xué)的興趣,乃至以后的專業(yè)道路。因此,這門課必須上得生動(dòng)有趣,激發(fā)他們熱愛地球科學(xué),立志研究地球科學(xué)的興趣。因此,符合教育規(guī)律的教學(xué)方法對(duì)教學(xué)效果非常重要。
1.利用多媒體加大教學(xué)信息量
多媒體表現(xiàn)力豐富,具有圖文并茂,可以使用聲音、視頻等特點(diǎn),還可用動(dòng)畫形式演示洋陸轉(zhuǎn)換的過程以及大洋演化的威爾遜旋回;也可截取goole earth遙感圖片或直接用軟件演示實(shí)例并講解。從而使教學(xué)內(nèi)容變得形象、生動(dòng)有趣,并加大了教學(xué)信息量,解決教學(xué)難點(diǎn)并能突出重點(diǎn),讓學(xué)生從感性上驗(yàn)證難以理解的抽象理論。大量精美的礦物照片,讓學(xué)生感嘆自然的神奇,利用錄像播放野外地質(zhì)現(xiàn)象,使學(xué)生足不出戶便能觀察到大量的地質(zhì)現(xiàn)象,加強(qiáng)對(duì)書本知識(shí)的理解與記憶;領(lǐng)略大自然神奇的魅力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。授課教師通過制作多媒體課件,也可突出特色和重點(diǎn),增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,彌補(bǔ)課堂語言和文字理論教學(xué)的不足。
2.室內(nèi)教學(xué)和野外教學(xué)相結(jié)合
在室內(nèi)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)上,帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行野外實(shí)踐教學(xué)。充分利用桂林地區(qū)得天獨(dú)厚的喀斯特地貌的自然優(yōu)勢(shì),可以觀察石灰?guī)r的沉積構(gòu)造和化石,以及臨近地區(qū)出露有大量地質(zhì)現(xiàn)象,尤其是碳酸鹽巖形成的溶芽、溶洞、鐘乳石、石筍等喀斯特地貌特征;通過不同高度的溶洞,揭示地殼抬升的地質(zhì)背景;還可以帶學(xué)生沿漓江觀察河流的搬運(yùn)、沉積等外動(dòng)力作用,如此等等,盡可能地多安排野外教學(xué)實(shí)踐,讓學(xué)生親身觀察、體會(huì),使學(xué)習(xí)過程變得輕松愉快,不但可以讓同學(xué)們領(lǐng)略祖國(guó)的大好河山,還能激發(fā)并增強(qiáng)其愛國(guó)主義情操。
3.在教學(xué)中始終貫穿唯物辨證的地質(zhì)思維方式
地質(zhì)思維是地質(zhì)工作者必備的思維能力,辨證的地質(zhì)思維是地質(zhì)思維的重要方面,其本質(zhì)是對(duì)地質(zhì)過程的理解與認(rèn)識(shí)。地質(zhì)學(xué)是以地球?yàn)檠芯繉?duì)象,是一門自然科學(xué),對(duì)地球的誕生、生物的進(jìn)化、地殼的運(yùn)動(dòng)等等的認(rèn)識(shí)過程,無不體現(xiàn)著唯物主義的世界觀和唯物辯證法的思想。在普通地質(zhì)學(xué)的教學(xué)過程中需要始終強(qiáng)調(diào)“地質(zhì)思維的時(shí)空觀”,才能真正的理解認(rèn)識(shí)地質(zhì)現(xiàn)象形成與演化的過程。比如“將今論古”原理、“類比法”原理均體現(xiàn)著認(rèn)識(shí)世界辨證的地質(zhì)思維時(shí)空觀,還可用碳元素可以形成金剛石和石墨兩種截然不同的礦物,是因?yàn)樘荚拥慕Y(jié)構(gòu)不同,如果我們學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)不同會(huì)形成兩類不同的人生,這樣可以啟迪和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;唯物辯證思想的觀點(diǎn):“滄海桑田”、“海枯石爛”并不只是一個(gè)文學(xué)詞匯也不只是浪漫故事,其中蘊(yùn)含著地質(zhì)演化的復(fù)雜過程。內(nèi)動(dòng)力作用地殼抬升與外動(dòng)力風(fēng)化剝蝕作用形成地貌上的“大地回春與準(zhǔn)平原化”的現(xiàn)象、“背斜為谷,向斜為山”也均體現(xiàn)了唯物辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn),體現(xiàn)了內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用與外動(dòng)力地質(zhì)作用的相互關(guān)系和意義。因此,在普通地質(zhì)學(xué)教學(xué)過程中始終堅(jiān)持地質(zhì)思維時(shí)空觀的培養(yǎng),可以快速培養(yǎng)初學(xué)者的空間思維、時(shí)間與空間相對(duì)應(yīng)的能力,對(duì)于學(xué)生理解和洞察地質(zhì)現(xiàn)象背后的地質(zhì)作用過程非常有益。
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關(guān)鍵詞:工程勘察;水文地質(zhì);勘察工作。
1水文地質(zhì)的產(chǎn)生及發(fā)展
1.1水文地質(zhì)的產(chǎn)生
水文地質(zhì)學(xué)是一門年輕的學(xué)科,它是基于地下水在地質(zhì)單元內(nèi)運(yùn)移時(shí)所發(fā)生的物理和化學(xué)變化而發(fā)展起來的,水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的數(shù)量和質(zhì)量隨空間和時(shí)間變化的規(guī)律,以及合理利用地下水或防治其危害的學(xué)科。水文地質(zhì)學(xué)誕生于19世紀(jì)中期,法國(guó)水力工程師達(dá)西,進(jìn)行了水通過砂的滲透試驗(yàn),得出線性滲透定律,即著名的達(dá)西定律,奠定了水文地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)。
水文地質(zhì)學(xué)正成為地質(zhì)科學(xué)中一門比較完整、系統(tǒng)的獨(dú)立學(xué)科。水文地質(zhì)學(xué)己被公認(rèn)為是地球科學(xué)的一個(gè)分支,是跨越于地質(zhì)科學(xué)和水文學(xué)之間的一門獨(dú)立科學(xué)。水文地質(zhì)學(xué)在二戰(zhàn)以后有了深入的發(fā)展,特別是在地下水動(dòng)力學(xué)、水文地質(zhì)編圖、水文地質(zhì)采礦、模型和同位素方法、水文地球化學(xué)和地下水監(jiān)控這些領(lǐng)域。人類活動(dòng)對(duì)包括地下水在內(nèi)的自然環(huán)境的改造異常強(qiáng)烈,產(chǎn)生了一系列生態(tài)環(huán)境問題,當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)進(jìn)入了生態(tài)環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)的新階段。
1.2水文地質(zhì)的發(fā)展
水文地質(zhì)歷史在各個(gè)不同的領(lǐng)域都有發(fā)展,例如地下水文學(xué)、土壤力學(xué)、經(jīng)濟(jì)地質(zhì)、石油采鉆工程、礦藏開采構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)和生態(tài)學(xué)。
1.2.1新學(xué)科的生長(zhǎng)點(diǎn)
水文地質(zhì)在地質(zhì)學(xué)中的地位和重要性越來越明顯。21世紀(jì)地球科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn)是學(xué)科的交叉、滲透和融合不斷加強(qiáng),學(xué)科之間的界限逐漸被打破,代表新思想和新方向的邊緣學(xué)科和交叉學(xué)科不斷出現(xiàn)。
地質(zhì)環(huán)境指的是受人類活動(dòng)影響的巖石圈的最上部分,包括巖石、土壤、液體、氣體和有機(jī)物。環(huán)境地質(zhì)自20世紀(jì)80年代以來得到了迅速的發(fā)展,已經(jīng)成為地質(zhì)學(xué)中發(fā)展最快的分支之一。美國(guó)、英國(guó)等世界發(fā)達(dá)國(guó)家都不同程度的加強(qiáng)了對(duì)環(huán)境地質(zhì)的研究,把地質(zhì)調(diào)查與生態(tài)環(huán)境保護(hù)有機(jī)結(jié)合在一起,拓寬了地質(zhì)學(xué)的研究領(lǐng)域和發(fā)展方向。環(huán)境地質(zhì)學(xué)也已成為現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)發(fā)展的生長(zhǎng)點(diǎn)。
1.2.2地下水管理的政策和方法
水是地球上最重要的資源之一,但是很多的水資源都存在嚴(yán)重的污染和浪費(fèi)現(xiàn)象。在總體研究結(jié)果基礎(chǔ)上對(duì)地下水變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和計(jì)算,以有利于管理機(jī)構(gòu)的決策。
1.2.3新的技術(shù)方法和儀器設(shè)備的應(yīng)用
水文地質(zhì)調(diào)查研究正在向全程計(jì)算機(jī)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化等方向發(fā)展。近些年來,隨著世界科技水平的迅速發(fā)展,一些新技術(shù)、新方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作中,RS和GIS技術(shù)在自然資源管理方面的應(yīng)用快速增長(zhǎng)。例如,GIS技術(shù),其在地下水管理和研究中的運(yùn)用發(fā)展的十分迅速。它廣泛的應(yīng)用于各種參數(shù)模型,例如數(shù)字地理數(shù)據(jù)庫的建立、資料的使用。
2工程勘察中水文地質(zhì)工作內(nèi)容
根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),對(duì)水文地質(zhì)勘察工作主要有以下幾方面內(nèi)容:
2.1查明地層的分布特征,尤其是砂巖類(含水層)和泥巖類(相對(duì)隔水層)的分布、厚度、裂隙發(fā)育程度以及泉點(diǎn)的分布,以此分析地下水的補(bǔ)給、徑流與排泄特征。對(duì)地下水作水質(zhì)成果分析時(shí),注意同一含水層或不同含水層各種陰陽離子的含量變化與對(duì)比,根據(jù)結(jié)果作出定性分析變化較大產(chǎn)生的原因。查明有關(guān)水文地質(zhì)問題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料,并預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害,提出防治措施。
2.2從工程角度,按地下水對(duì)工程的作用與影響,提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評(píng)價(jià)的地質(zhì)問題,如:
①對(duì)埋藏在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對(duì)砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性。
②對(duì)選用軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的的建筑場(chǎng)地,應(yīng)著重評(píng)價(jià)地下水活動(dòng)對(duì)上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用。
③在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細(xì)砂、粉土?xí)r,應(yīng)預(yù)測(cè)產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。
④當(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層,應(yīng)對(duì)基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)。
⑤在地下水位以下開挖基坑,應(yīng)進(jìn)行滲透性和富水性試驗(yàn),并評(píng)價(jià)由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響周圍建筑物穩(wěn)定性的可能性。
2.3不僅要查明地下水的天然狀態(tài)和天然條件下的影響,還要分析預(yù)測(cè)在人類工程活動(dòng)中地下水的變化情況,及對(duì)巖土體和建筑物的反作用。
3、結(jié)束語
以往的工程勘察報(bào)告中,多數(shù)只是對(duì)天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件作一般性評(píng)價(jià),很少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害。在一些水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū),由于工程勘察中對(duì)水文地質(zhì)問題調(diào)查研究不深人,設(shè)計(jì)中又忽視了水文地質(zhì)問題,有時(shí)導(dǎo)致地下水引起的各種巖土工程危害。因此,工程勘察中要切實(shí)做好有關(guān)水文地質(zhì)測(cè)試工作和地下水監(jiān)測(cè)工作,為水文地質(zhì)勘察和工程建設(shè)提供充分、可靠的依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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一、引言
多年來,不計(jì)后果的發(fā)展模式不斷激化人與地質(zhì)環(huán)境之間的矛盾。為使學(xué)生較為全面系統(tǒng)地了解和掌握地質(zhì)環(huán)境的基本特性、功能和演變規(guī)律及其與人類活動(dòng)相互作用、相互制約的關(guān)系等基本知識(shí),“環(huán)境地質(zhì)學(xué)”成為很多學(xué)校環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。為充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性思維,各高校紛紛壓縮總體教學(xué)時(shí)間,“環(huán)境地質(zhì)學(xué)”課程教學(xué)體系也經(jīng)歷著內(nèi)容精簡(jiǎn)和課時(shí)壓縮的變革。筆者就近年來擔(dān)任湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)“環(huán)境地質(zhì)學(xué)”課程授課教師的體會(huì),對(duì)理論和實(shí)踐教學(xué)中存在的問題進(jìn)行剖析,探索解決措施,希望能為教學(xué)管理部門和同行授課教師提供一些參考和思路。
二、課程開設(shè)的目的和意義
《環(huán)境地質(zhì)學(xué)》是從地質(zhì)科學(xué)中衍生出來,用地學(xué)的理論和方法,研究人地系統(tǒng)發(fā)生與發(fā)展過程中涉及的人類活動(dòng)與地表環(huán)境的相互作用與影響,調(diào)控與改善環(huán)境質(zhì)量及減少環(huán)境災(zāi)害損失的一門新興的邊緣性學(xué)科。作為環(huán)境科學(xué)專業(yè)的一門必修課,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境地學(xué)基本知識(shí)和實(shí)踐能力意義重大,促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)與工作中更多地關(guān)注本領(lǐng)域存在的環(huán)境地質(zhì)問題,理解和掌握地質(zhì)資源的開發(fā)利用與地質(zhì)環(huán)境之間的相互關(guān)系;了解地質(zhì)災(zāi)害的基本原理、形成、分布、預(yù)防和治理措施,掌握地質(zhì)環(huán)境與人體健康的關(guān)系等,自覺、主動(dòng)地把本課程與環(huán)境科學(xué)專業(yè)的其他課程聯(lián)系起來,增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)研究與管理意識(shí)。
三、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)“環(huán)境地質(zhì)學(xué)”課程特點(diǎn)與現(xiàn)狀
目前,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)“環(huán)境地質(zhì)學(xué)”課程的教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩部分。這兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)及其開展形式都存在一些弊端,概括如下。
(一)課程開設(shè)學(xué)期靠前
本校的《環(huán)境地質(zhì)學(xué)》開設(shè)學(xué)期為第三學(xué)期,是環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)生們無環(huán)境科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)背景知識(shí),更無地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)背景知識(shí),對(duì)于環(huán)境、環(huán)境問題、地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)和地質(zhì)環(huán)境等基本概念沒有任何認(rèn)識(shí)。因此,課程初期需用6~8個(gè)學(xué)時(shí)講授環(huán)境、環(huán)境問題及其產(chǎn)生、環(huán)境倫理、環(huán)境危機(jī)、資源有限性、可持續(xù)性、生態(tài)系統(tǒng)及平衡等環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的概念和基本理論,占用總學(xué)時(shí)的近四分之一,這勢(shì)必導(dǎo)致后面的有關(guān)內(nèi)容無法深入闡述。
(二)教材選取未突出專業(yè)特色
根據(jù)筆者的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及查閱該課程的眾多教材發(fā)現(xiàn),教材版本多,內(nèi)容各有側(cè)重。多數(shù)教材偏重于地質(zhì)學(xué)專業(yè)背景。在講解方法上是用地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)演化的理論講解地震和火山的發(fā)生規(guī)律和分布特征,將地質(zhì)學(xué)的理論和方法融入到各章節(jié)的講解中。這些內(nèi)容很適合礦業(yè)院校的地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生,而環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生認(rèn)為以上內(nèi)容跟自己所學(xué)專業(yè)關(guān)系不大,自然而然地就降低了學(xué)習(xí)興趣,影響到了學(xué)習(xí)效果。環(huán)境專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)《環(huán)境地質(zhì)學(xué)》課程則應(yīng)側(cè)重于合理開發(fā)和利用地質(zhì)資源、調(diào)控人類活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的不良影響、預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害及避免地球化學(xué)循環(huán)異常等,然而現(xiàn)有的教材關(guān)于這方面的內(nèi)容較少。
(三)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)模式亟待改進(jìn)
目前,環(huán)境地質(zhì)學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)主要有兩種備選形式:其一是就近組織學(xué)生考察湘江污染治理;其二是寶石考察與鑒別。在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)以下問題。
1.可供選擇的典型實(shí)習(xí)場(chǎng)地十分有限。由于經(jīng)費(fèi)有限,在教學(xué)實(shí)習(xí)過程中只能就近選擇學(xué)校周邊及長(zhǎng)沙市內(nèi)的實(shí)習(xí)場(chǎng)所,如組織學(xué)生參觀湘江帶的污染治理。這樣的實(shí)習(xí)場(chǎng)地不夠典型,且不太切合教學(xué)主題,對(duì)學(xué)生的吸引力也不大。
2.寶石鑒賞實(shí)習(xí)效果欠佳?;谑忻嫔现閷毜赇亴?duì)受訪人群的可接受程度及學(xué)生安全性考慮,實(shí)習(xí)過程采取小組調(diào)查形式,各小組自行選擇商場(chǎng)珠寶專柜或古玩市場(chǎng)進(jìn)行寶石調(diào)查及鑒賞,教師無法同時(shí)對(duì)多隊(duì)進(jìn)行跟進(jìn)、指導(dǎo)和監(jiān)督。因此,部分同學(xué)并未按要求外出調(diào)查完成實(shí)習(xí)過程,從而也就無法在實(shí)習(xí)過程中學(xué)到相關(guān)知識(shí),這就失去了開展實(shí)習(xí)的初衷。
針對(duì)上述問題,我們以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性、加強(qiáng)學(xué)生分析與解決問題能力為出發(fā)點(diǎn),根據(jù)環(huán)境地質(zhì)學(xué)課程自身特點(diǎn)及環(huán)境科學(xué)專業(yè)對(duì)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力的培養(yǎng)要求,我們針對(duì)環(huán)境地質(zhì)學(xué)的課程內(nèi)容體系和教學(xué)方法進(jìn)行改革研究,以期充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和學(xué)生的分析與解決問題能力。
四、“環(huán)境地質(zhì)學(xué)”課程理論教學(xué)的改革
(一)不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
由于環(huán)境地質(zhì)學(xué)的教材大都側(cè)重地質(zhì)學(xué)的基本原理,因此不能過多地依賴教材,需要補(bǔ)充環(huán)境科學(xué)的相關(guān)知識(shí)。這就需要教師查閱大量學(xué)科相關(guān)資料,掌握行業(yè)最新研究成果并融會(huì)整合,在課堂上做到詳略得當(dāng),深入淺出。在講述書本上固有的理論時(shí),可以適當(dāng)結(jié)合身邊或近期熱點(diǎn)案例,如在講述地質(zhì)災(zāi)害時(shí),可結(jié)合舟曲泥石流、汶川大地震、深圳滑坡等進(jìn)行詳細(xì)介紹。對(duì)相關(guān)的環(huán)境問題進(jìn)行深入剖析,以此吸引學(xué)生注意力,打破枯燥沉悶的課堂氣氛。另外作為課堂教學(xué)而言,還要注意課堂藝術(shù),教師要注重教態(tài),語音的抑揚(yáng)頓挫,鏗鏘有力來吸引學(xué)生,更好地為學(xué)生傳授知識(shí)。
(二)明確專業(yè)特色
教學(xué)內(nèi)容的選取要結(jié)合環(huán)境科學(xué)專業(yè)特色,重點(diǎn)介紹合理開發(fā)和利用地質(zhì)資源、預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害及避免地球化學(xué)循環(huán)異常等。強(qiáng)調(diào)人地和諧的理念和可持續(xù)發(fā)展觀,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到地質(zhì)環(huán)境容量是有限的,人類活動(dòng)和地質(zhì)環(huán)境是相互制約的。培養(yǎng)廣義性、有限性和稀缺性的資源意識(shí),堅(jiān)持節(jié)約利用、綜合利用和持續(xù)利用原則,充分發(fā)揮資源的多重功能,提高資源利用效率和水平;科學(xué)的人口意識(shí)、合理的生產(chǎn)意識(shí)、適宜的消費(fèi)意識(shí)和正確的文化意識(shí)同樣非常重要。同時(shí),也要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到危害人類的自然過程始終存在,要充分認(rèn)識(shí)這些自然災(zāi)害,盡量避開或縮小它們對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)的威脅。
(三)采用專題化合作討論教學(xué)模式
鑒于“環(huán)境地質(zhì)學(xué)”的多學(xué)科交叉性,及課堂教學(xué)時(shí)間有限、教學(xué)專題多且相互獨(dú)立等特征,可構(gòu)建“選題—導(dǎo)學(xué)—自學(xué)—小組討論—演講—反饋”專題化合作討論教學(xué)模式(圖1),即對(duì)于專題多且相互獨(dú)立的課程,教師應(yīng)該在導(dǎo)學(xué)前高度重視“選題”過程,適當(dāng)增加案例切入式選題,并將小組討論和自學(xué)過程安排在課堂教學(xué)之外,使學(xué)生的討論形式和內(nèi)容更加靈活多樣,不局限于課堂有限的教學(xué)時(shí)間。該教學(xué)模式下教師要扮演好“學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)造者、學(xué)生合作的協(xié)調(diào)者”的角色。
五、“環(huán)境地質(zhì)學(xué)”課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革
根據(jù)環(huán)境地質(zhì)學(xué)課程開設(shè)的目的和意義,其最佳實(shí)習(xí)方式應(yīng)該是組織學(xué)生去考察、參觀典型的原始地形地貌,或者地質(zhì)災(zāi)害后遺癥及修復(fù)治理工程和防治措施等。據(jù)此,我們提出以下改革建議。
(一)增加實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入,保障基本實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的開展
為保障基本實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的開展,需增加必要的經(jīng)費(fèi)投入。應(yīng)該增加野外實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)以確保野外實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間和整體效果。野外實(shí)習(xí)費(fèi)用為周期性支出,該經(jīng)費(fèi)投入應(yīng)該納入常規(guī)性投入范疇,按照每生每年一定額度劃撥,給野外實(shí)踐教學(xué)以經(jīng)常性投入,才能解決目前問題。
(二)尋求多方式實(shí)踐教學(xué)途徑
為克服實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)短缺帶來的限制,同時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,環(huán)境地質(zhì)學(xué)的實(shí)踐教學(xué)可打破原來的統(tǒng)一組織安排模式,采取多方向、多課題、多時(shí)段、多地點(diǎn)進(jìn)行。首先,由教師根據(jù)教學(xué)大綱框架列出幾個(gè)大的方向,如參觀原始典型地形地貌、水土流失、寶石鑒賞等,由學(xué)生選題。或者學(xué)生自主擬定方向,呈報(bào)教師審查和批準(zhǔn)。如此一來,學(xué)生們可選擇自己感興趣的課題方向。
實(shí)習(xí)場(chǎng)所可以選擇在老家周邊、課余活動(dòng)場(chǎng)所、郊游場(chǎng)所或其他課程實(shí)習(xí)場(chǎng)所等,由學(xué)生自主選擇,如地質(zhì)博物館、自然保護(hù)區(qū)、海洋侵蝕與堆積地貌等。合理安排實(shí)習(xí)時(shí)間,該教學(xué)實(shí)習(xí)周安排在理論課程結(jié)課后,距學(xué)期結(jié)束有兩個(gè)多月時(shí)間,因此,實(shí)習(xí)時(shí)間可以靈活安排,除給定的實(shí)習(xí)周外,學(xué)生還可以結(jié)合所選實(shí)習(xí)點(diǎn)的情況,利用周末、假期等,在完成其他活動(dòng)的同時(shí)關(guān)注周邊的地質(zhì)環(huán)境狀況以完成實(shí)習(xí)。
總之,筆者認(rèn)為環(huán)境科學(xué)專業(yè)“環(huán)境地質(zhì)學(xué)”課程的改革并不是一蹴而就的,教學(xué)過程要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,并加以調(diào)整。理論和實(shí)踐教學(xué)過程中都要做到理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)的相結(jié)合,同時(shí)增加最新研究進(jìn)展等內(nèi)容,突出教學(xué)過程的知識(shí)性、專業(yè)性、互動(dòng)性和趣味性。
論文關(guān)鍵詞:高職院校;水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ);課程建設(shè);教學(xué)方法改革
《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》是高職院校金屬礦產(chǎn)地質(zhì)與勘查技術(shù)專業(yè)、水文地質(zhì)與勘查技術(shù)專業(yè),金屬礦開采技術(shù)專業(yè)、礦山地質(zhì)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的科學(xué),主要研究在巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動(dòng)相互作用下地下水水量和水質(zhì)的時(shí)空變化規(guī)律,并研究如何運(yùn)用這些規(guī)律興利除害,為人類服務(wù)。通過該課程的學(xué)習(xí),可以掌握水文地質(zhì)學(xué)的基本概念、理論和方法,為以上4個(gè)專業(yè)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ),為學(xué)生在實(shí)際工作中參與地下水的觀測(cè)、進(jìn)行地下涌水的處理等提供理論依據(jù),因此,搞好這門課的教學(xué)顯得尤為重要。
《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)存在的問題
據(jù)統(tǒng)計(jì),云南省有5所高職院校開設(shè)了資源開發(fā)與測(cè)繪大類專業(yè)。筆者所在的學(xué)校自2005級(jí)開始在金屬礦產(chǎn)地質(zhì)與勘查技術(shù)專業(yè)、金屬礦開采技術(shù)專業(yè)、礦山地質(zhì)專業(yè)中招收高職全日制脫產(chǎn)和函授大專學(xué)生,到2010年已有三屆畢業(yè)生、三屆在校生。先后有10個(gè)教學(xué)班開設(shè)了《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程,筆者一直承擔(dān)該課程的教學(xué)工作。結(jié)合教學(xué)實(shí)際,筆者認(rèn)為,在高職院?!端牡刭|(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)中普遍存在以下問題。
對(duì)《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的性質(zhì)和地位認(rèn)識(shí)不足在高職教育中,資源與測(cè)繪大類的專業(yè)少,開設(shè)《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的專業(yè)更少,學(xué)習(xí)本門課程的人數(shù)少,課程在專業(yè)以外的認(rèn)知度低。在筆者所在的學(xué)校,制定高職人才培養(yǎng)方案時(shí),《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》應(yīng)作為金屬礦產(chǎn)地質(zhì)與勘查技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課還是專業(yè)主干課,曾在相關(guān)教師中發(fā)生了激烈的爭(zhēng)論,最終根據(jù)教育部教育司2005年版的《高職高專專業(yè)概覽》才塵埃落定。
使用的教材多為高等學(xué)校教材,與高職教育的要求不相匹配高職教育主要培養(yǎng)具有一定理論知識(shí)和較強(qiáng)實(shí)踐能力,面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的高素質(zhì)技能型專門人才。要求學(xué)生具有夠用的理論知識(shí),較強(qiáng)的動(dòng)手能力和工作適應(yīng)性,強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)際工作中要“素質(zhì)高,上手快,技能強(qiáng)”。高職教育與高等教育培養(yǎng)高級(jí)專門人才的目標(biāo)是不同的。培養(yǎng)目標(biāo)的不同決定了教學(xué)內(nèi)容的不同,但是,在高職實(shí)際教學(xué)中,《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》主要選用的大多是高等院校的教材,學(xué)科理論介紹多,實(shí)際應(yīng)用介紹少。
適合課堂教學(xué)的電子課件少,教師多沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式,教學(xué)方式單一《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程專業(yè)性強(qiáng),盡管近年來多媒體電子課件在網(wǎng)絡(luò)上隨處可見,但關(guān)于《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的課件少之又少。要做好一件成熟的實(shí)用的電子課件,需要大量的資料和圖片,但由于專業(yè)性較強(qiáng),這方面的資料往往有一定的保密要求,一般人很難找到相關(guān)資料,再加上水文地質(zhì)工作目前主要是相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員在實(shí)施,高職教師參與很少,導(dǎo)致現(xiàn)在的課件以羅列教材中的內(nèi)容為主,質(zhì)量不高,適用性和吸引力不強(qiáng)。
教師大多沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式,教學(xué)方式單一在實(shí)際教學(xué)中,《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》的任課教師大多采取單一的講授形式,教學(xué)仍然是以課堂為中心、以課本為中心、以教師為中心,整個(gè)教學(xué)過程都在教室里完成。學(xué)生沒有機(jī)會(huì)到實(shí)地考察,將理論與生產(chǎn)實(shí)際對(duì)應(yīng),因此,學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性較差。學(xué)生的注意力主要集中在接受教師傳授的現(xiàn)成知識(shí)上,學(xué)習(xí)圍繞課本和考試,沿襲著“上課記筆記、下課抄筆記、考試背筆記”的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式。講授方式單一,課程缺少吸引力,導(dǎo)致本門課程枯燥無味;學(xué)習(xí)方式單一,學(xué)得快,忘得快,導(dǎo)致課程學(xué)與不學(xué)一個(gè)樣;再加上有些學(xué)生本身對(duì)所學(xué)專業(yè)認(rèn)識(shí)不清,更是降低了課程學(xué)習(xí)的積極性。
《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)體會(huì)
筆者從2006年開始講授《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程,到2010年,已經(jīng)完成了10個(gè)教學(xué)班的教學(xué)工作。經(jīng)過在教學(xué)中不斷總結(jié)和完善教學(xué)方法,歸納起來主要有以下三點(diǎn)體會(huì)。
根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),確定教學(xué)目標(biāo)高職院校金屬礦產(chǎn)地質(zhì)與勘查技術(shù)專業(yè)、水文地質(zhì)與勘查技術(shù)專業(yè)、金屬礦開采技術(shù)專業(yè)、礦山地質(zhì)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的目的,并不是要把他們培養(yǎng)成為水文地質(zhì)專家或?qū)iT從事水文地質(zhì)科學(xué)研究的專業(yè)人員,而是讓他們掌握水文地質(zhì)的基本概念和基本理論,能夠?qū)⑺牡刭|(zhì)理論和技術(shù)應(yīng)用于其今后的工作領(lǐng)域,成為既熟悉本專業(yè)業(yè)務(wù),又掌握水文地質(zhì)基本概念和基本理論的技能型人才。對(duì)這些專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行水文地質(zhì)教育,應(yīng)該面向金屬礦產(chǎn)地質(zhì)與勘查、水文地質(zhì)與勘查、金屬礦開采、礦山地質(zhì)等工程領(lǐng)域的應(yīng)用,以掌握基本理論、突出實(shí)踐應(yīng)用為目的。因此,本門課程的教學(xué)目標(biāo)是講清《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》的基本概念、基本理論,重點(diǎn)抓好基本概念、基本理論的實(shí)踐性和實(shí)用性教學(xué)。
根據(jù)教學(xué)目標(biāo),增加課程的實(shí)踐性和實(shí)用性教學(xué)筆者所在學(xué)校屬于企業(yè)辦學(xué),隸屬國(guó)有大型企業(yè)集團(tuán),在學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)和企業(yè)工程技術(shù)人員到學(xué)院兼職講課等方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)和條件。結(jié)合集團(tuán)與學(xué)校的實(shí)際情況,筆者重新編寫了高職《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)大綱,突出了課程的實(shí)踐性和實(shí)用性。在實(shí)際教學(xué)中逐步嘗試進(jìn)行課程改革。首先是改變單一的教學(xué)方式。在2006、2007級(jí)金屬礦產(chǎn)地質(zhì)與勘查技術(shù)專業(yè)的《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程講授中,嘗試性地引入討論式教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。在講授“巖石中孔隙”時(shí),先講清基本理論,然后通過布置課外作業(yè)的方式,讓學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)或相關(guān)書籍查閱砂巖、泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r中孔隙的異同,最后讓學(xué)生結(jié)合《普通地質(zhì)學(xué)》、《巖石學(xué)》等課程展開討論,加深對(duì)理論知識(shí)的理解。在對(duì)2007級(jí)金屬礦產(chǎn)地質(zhì)與勘查技術(shù)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)動(dòng)員時(shí),筆者結(jié)合實(shí)訓(xùn)基地的情況,向?qū)W生介紹了即將實(shí)習(xí)的工作區(qū)的水文地質(zhì)情況,并要求學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中收集實(shí)習(xí)礦區(qū)的水文地質(zhì)資料。這一嘗試在學(xué)生一年后的畢業(yè)論文中收到了很好的效果,筆者參與評(píng)閱的12份畢業(yè)論文中,有多達(dá)11份介紹了實(shí)習(xí)礦區(qū)的水文地質(zhì)情況,有的還提出了礦山巷道涌水的處理方案。在給2008級(jí)金屬礦產(chǎn)地質(zhì)與勘查技術(shù)專業(yè)的學(xué)生講授“大氣降水入滲機(jī)制”時(shí),恰逢降雨,筆者便直接將學(xué)生帶到一個(gè)建筑施工工地,通過地表的一個(gè)新鮮垂直剖面給學(xué)生介紹此部分內(nèi)容,極大地提高了教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。其次是積極與實(shí)訓(xùn)基地的工程技術(shù)人員溝通,建議實(shí)訓(xùn)基地的工程技術(shù)人員在學(xué)生進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、課程實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)及畢業(yè)實(shí)習(xí)的過程中注意介紹水文地質(zhì)的內(nèi)容,包括地下水量的計(jì)算、地下涌水的處理、礦山巷道水的處理等,增加課程對(duì)實(shí)際工作的參與性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。教學(xué)方式的改變和調(diào)整,大大增強(qiáng)了課程的吸引力,得到了學(xué)生的一致好評(píng)。
制作PPT演示文稿,增加課程講授的直觀性和吸引力從2008年開始,筆者將教學(xué)講義的部分章節(jié)做成PPT演示文稿,利用多媒體將枯燥的教學(xué)內(nèi)容通過圖片和動(dòng)畫展示出來,大大提高了課程講授的直觀性和吸引力。
《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法改革思路
高職教育作為高等教育的一個(gè)類型,肩負(fù)著培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線需要的高技能人才的使命,在我國(guó)加快推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中具有不可替代的作用。隨著我國(guó)走新型工業(yè)化道路、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村和創(chuàng)新型國(guó)家對(duì)高技能人才要求的不斷提高,高職教育必須向培養(yǎng)大量高素質(zhì)技能型專門人才轉(zhuǎn)變和發(fā)展。高職教育的人才培養(yǎng)模式必須強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和技能性,這就要求在高職課程建設(shè)中充分考慮課程的實(shí)踐性環(huán)節(jié)。
應(yīng)進(jìn)一步明確高職院?!端牡刭|(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的實(shí)踐性教學(xué)目標(biāo)高職院校開設(shè)《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的目的是學(xué)習(xí)水文地質(zhì)的基本概念、基本理論及其應(yīng)用。課程建設(shè)與改革是提高教學(xué)質(zhì)量的核心,也是教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。高職院校要積極與行業(yè)企業(yè)合作開發(fā)課程,根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位(群)的任職要求,參照相關(guān)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容,要根據(jù)現(xiàn)在和將來的實(shí)際應(yīng)用及需要確定教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容。近年來,各種地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),不斷地提醒人們必須加強(qiáng)對(duì)自然科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,才能增強(qiáng)人類改造自然的能力。《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》作為一門自然科學(xué)類課程,有責(zé)任在人類改造自然的進(jìn)程中對(duì)其研究領(lǐng)域的知識(shí)進(jìn)行普及和介紹,讓更多的人了解其學(xué)科性質(zhì)和內(nèi)容,因此,在教學(xué)目標(biāo)中突出實(shí)踐性和實(shí)用性至關(guān)重要。
應(yīng)充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì),增加課程的直觀性和吸引力《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的應(yīng)用性和實(shí)踐性較強(qiáng),如果沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,與學(xué)生學(xué)習(xí)的心理相違背,教學(xué)效果肯定不理想。多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展為教學(xué)提供了很大的方便,在《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)中必須使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,將枯燥的理論形象地展示出來,增加課程的直觀性和吸引力,提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過程中,針對(duì)水文地質(zhì)的具體教學(xué)內(nèi)容、(地球上的水及其循環(huán)、巖石中的孔隙與水分、地下水的賦存、地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律、毛細(xì)現(xiàn)象與包氣帶水的運(yùn)動(dòng)、地下水的化學(xué)成分及其形成作用、地下水的補(bǔ)給與排泄、地下水系統(tǒng)、地下水的動(dòng)態(tài)與均衡、孔隙水、裂隙水、巖溶水、地下水資源、地下水與環(huán)境)學(xué)習(xí)目標(biāo)及學(xué)生特點(diǎn)等具體情況,采用不同的多媒體形式進(jìn)行教學(xué)。例如,在講流網(wǎng)時(shí),可引入如何判斷礦區(qū)的潛水含水層和地表水的補(bǔ)給關(guān)系的內(nèi)容,利用動(dòng)畫模擬地下水的流動(dòng)方向,從而判斷它們之間的補(bǔ)給關(guān)系。這些直觀的演示可以加深學(xué)生對(duì)流網(wǎng)的認(rèn)識(shí),并可以充分發(fā)揮學(xué)生的視覺、聽覺、觸覺等器官的功能,使學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中,用有限的時(shí)間獲得更多的信息和知識(shí)。若能結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)以及課程內(nèi)容設(shè)計(jì)一些課件,會(huì)使教學(xué)活動(dòng)更加豐富多彩。
應(yīng)增加《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程的實(shí)踐性、開放性教學(xué)針對(duì)《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程應(yīng)用性、實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn),增加實(shí)踐性、開放性教學(xué)環(huán)節(jié)是該課程改革的重點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),僅靠高職院校自身力量是不夠的,高職院校要緊密聯(lián)系行業(yè)企業(yè),實(shí)施校企合作,與企業(yè)實(shí)現(xiàn)資源共享,聘請(qǐng)行業(yè)企業(yè)的工程技術(shù)人員和能工巧匠到學(xué)校擔(dān)任兼職教師,將工程技術(shù)人員和能工巧匠多年在生產(chǎn)一線積累的水文地質(zhì)理論和經(jīng)驗(yàn)帶進(jìn)課堂,將水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)理論和方法應(yīng)用于實(shí)際工作的事例帶進(jìn)課堂,增加教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)踐性。若能在學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)時(shí),請(qǐng)帶實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的工程技術(shù)人員針對(duì)具體工作面對(duì)水文地質(zhì)學(xué)基本理論和方法進(jìn)行講解,整個(gè)課程的教學(xué)就會(huì)更上一層樓。
【關(guān)鍵詞】巖石力學(xué),金屬礦山,采礦工程
中圖分類號(hào): TD1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
伴隨著人類文明的前進(jìn),越來越多的新型學(xué)術(shù)不斷出現(xiàn)。而巖石力學(xué)是一門就目前來說比較邊緣的學(xué)科之一。而且其實(shí)踐性非常強(qiáng),適用的范圍非常的廣泛。例如建筑類、鐵道通路類、石油、地下工程、海洋等等。巖石力學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)與我們的日常生活愈發(fā)的息息相關(guān)。
二、巖石力學(xué)與地質(zhì)學(xué)的結(jié)合
1.巖石力學(xué)與地質(zhì)學(xué)的學(xué)科關(guān)系
巖石力學(xué)將力學(xué)理論作為學(xué)科發(fā)展的研究目標(biāo),而巖石則是巖石力學(xué)研究的對(duì)象。巖石是一種地質(zhì)產(chǎn)物,也可稱地質(zhì)體。廣義上講,巖石力學(xué)應(yīng)是力學(xué)與地質(zhì)學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科,若更有針對(duì)性地來看,巖石力學(xué)側(cè)重于固體力學(xué)與巖石地質(zhì)學(xué)的結(jié)合。巖石力學(xué)屬于應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科,它的研究任務(wù)是以巖石工程建設(shè)為己任,也包括地質(zhì)資源的開發(fā)工程。更廣更深的力學(xué)、地質(zhì)學(xué),與工程學(xué)科的結(jié)合勢(shì)在必行。因此,地質(zhì)學(xué)必然成為巖石力學(xué)與巖石工程學(xué)科的支柱性基礎(chǔ)學(xué)科之一。
那么,巖石力學(xué)與巖石工程學(xué)科從地質(zhì)學(xué)中究竟能有何得益,地質(zhì)學(xué)在哪些領(lǐng)域?qū)r石力學(xué)與巖石工程學(xué)科的研究和發(fā)展可能做出貢獻(xiàn),這就是本文所試圖回答的主要問題。地質(zhì)學(xué)是地球科學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科。地球科學(xué)包括大氣、海洋、地理和固體地球科學(xué)等固體地球科學(xué)則包含地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)和地球化學(xué)。
從廣義和實(shí)用的角度看,地質(zhì)學(xué)同其他地球科學(xué)的分支有著密切的交叉,因而也含有與它們相關(guān)的研究?jī)?nèi)容。地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象是地球,尤其是地殼,重點(diǎn)在于研究它的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu),以及其形成、演化的地質(zhì)動(dòng)力作用和過程。地質(zhì)學(xué)的核心研究思路是地質(zhì)歷史的時(shí)空重建,在層序和構(gòu)造分析的基礎(chǔ)上,地質(zhì)學(xué)家采用了許多現(xiàn)代數(shù)理化科學(xué)和技術(shù)方法,從而使傳統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)科步入現(xiàn)代科學(xué)行列。
巖石力學(xué)與地質(zhì)學(xué)結(jié)合的知識(shí)通道
巖石力學(xué)家大多認(rèn)識(shí)到地質(zhì)學(xué)是巖石力學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科,在巖石力學(xué)的本構(gòu)建模及巖石工程分析計(jì)算中試圖盡可能地考慮巖石特性及地質(zhì)條件,但是地質(zhì)科學(xué)涵蓋著大量分支學(xué)科,從何入手仍是很大的問題。
地質(zhì)學(xué)家也很熱心于為巖石工程建設(shè)做出自己的貢獻(xiàn),然而難于確定適當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)和深入的方向。顯然,構(gòu)建一條地質(zhì)學(xué)和巖石力學(xué)間相互溝通的知識(shí)通道是必要的。事實(shí)上,巖石力學(xué)及土力學(xué)同地質(zhì)學(xué)的結(jié)合從一開始就被認(rèn)為是學(xué)科發(fā)展的要點(diǎn)之一。
Terzaghi和Muller教授皆為后人做出了楷模。進(jìn)入2l世紀(jì)以來,國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)、土力學(xué)與巖土工程學(xué)會(huì)及工程地質(zhì)與環(huán)境學(xué)會(huì)合作構(gòu)建了國(guó)際地質(zhì)巖土工程學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)(FederationofInternationalGeo—engineeringSocieties,F(xiàn)IGS)。聯(lián)合會(huì)約定的分工如下:工程地質(zhì)做出地質(zhì)建模,巖土力學(xué)進(jìn)行計(jì)算分析,巖土工程開展設(shè)計(jì)和施工。這一方案思路簡(jiǎn)潔可行,但要融合成為整體尚有很大空間,需做大量工作。
國(guó)內(nèi)外深部工程現(xiàn)狀
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)外開采超千米深的金屬礦山有80多座,其中最多為南非。南非絕大多數(shù)金礦的開采深度大都在l000m以下。其中,Anglogold有限公司的西部深井金礦,采礦深度達(dá)3700m,WestDriefovten金礦礦體賦存于地下600m,并一直延伸至6000m以下。印度的Kolar金礦區(qū),己有三座金礦采深超2400m,其中錢皮恩里夫金礦共開拓ll2個(gè)階段,總深3260m。俄羅斯的克里沃羅格鐵礦區(qū),已有捷爾任斯基、基洛夫、共產(chǎn)國(guó)際等8座礦山采準(zhǔn)深度達(dá)910m,開拓深度到1570m,預(yù)計(jì)將來達(dá)到2000-2500m。
另外,加拿大、美國(guó)、澳大利亞的一些有色金屬礦山采深亦超過l000m。國(guó)外一些主要產(chǎn)煤國(guó)家從20世紀(jì)60年代就開始進(jìn)入深井開采。1960年前,西德平均開采深度已經(jīng)達(dá)650m,1987年己將近達(dá)900m;原蘇聯(lián)在20世紀(jì)8O年代末就有一半以上產(chǎn)量來自600m以下深部。根據(jù)目前資源開采狀況,我國(guó)金屬礦山開采深度以每年8~12m的速度增加,東部礦井正以100t250m/(1Oa)的速度發(fā)展。近年己有一批礦山進(jìn)入深部開采。
其中,在金屬開采方面,沈陽采屯礦開采深度為l197m、開灤趙各莊礦開采深度為l159m、徐州張小樓礦開采深度為l100m、北票冠山礦開采深度為l059m、新汶孫村礦開采深度為l055m、北京門頭溝開采深度為l008m、長(zhǎng)廣礦開采深度為l000m。在金屬礦開采方面,紅透山銅礦目前開采己進(jìn)入900到l100m深度,冬瓜山銅礦現(xiàn)已建成2條超l000m豎井來進(jìn)行深部開采,弓長(zhǎng)嶺鐵礦設(shè)計(jì)開拓水平750m,距地表達(dá)l000m,夾皮溝金礦二道溝坑口礦體延深至l050m,湘西金礦開拓38個(gè)中段,垂深超過850m。此外,還有壽王墳銅礦、凡口鉛缽礦、金川鎳礦、乳山金礦等許多礦山都將進(jìn)行深部開采??梢灶A(yù)計(jì)在未來20年我國(guó)很多金屬礦山將進(jìn)入到l000~l500m的深度。
四、金屬礦山開采工程今后的研究重點(diǎn)
雖然目前對(duì)于金屬礦山開采工程研究己取得了一部分成果,總的來看,側(cè)重技術(shù)、注重個(gè)案,深層次的基礎(chǔ)研究重視不夠,因此,根據(jù)我國(guó)金屬礦山資源開采情況,要保證我國(guó)主體后備資源供給,深入開展100一1500m礦山開采基礎(chǔ)理論研究迫在眉睫。
金屬礦山開采工程中的巖石力學(xué)問題由于處于“三高一擾動(dòng)”的復(fù)雜力學(xué)環(huán)境,使得金屬礦山巖石力學(xué)行為以及深部災(zāi)害特征與淺部明顯不同,基于淺部開采建立起來的傳統(tǒng)理論己不再適合于深部開采,主要表現(xiàn)在:
1、強(qiáng)度確定在淺部開采條件下,由于所處的地應(yīng)力水平比較低,其工程巖體強(qiáng)度一般采用巖塊的強(qiáng)度即可,即在實(shí)驗(yàn)室對(duì)巖塊進(jìn)行加載直至破壞所確定的強(qiáng)度。而在金屬礦山開采條件下,由于地應(yīng)力水平比較高,工程開挖后,工程巖體在高圍壓作用下,一個(gè)或兩個(gè)方向上應(yīng)力狀態(tài)的改變所表現(xiàn)出的強(qiáng)度變化,并不是簡(jiǎn)單的表現(xiàn)在受拉或受壓,而是復(fù)雜的拉壓復(fù)合狀態(tài),即徑向產(chǎn)生卸載,而切向產(chǎn)生加載,因此,其工程巖體強(qiáng)度就不能簡(jiǎn)單的用巖塊強(qiáng)度來確定,必須建立符合金屬礦山開采特點(diǎn)的工程巖體拉壓復(fù)合強(qiáng)度確定理論。
2、穩(wěn)定性控制理論在淺部開采條件下,由于所處的地應(yīng)力水平比較低,工程開挖后,圍巖一般不會(huì)產(chǎn)生破壞,因此,采用一次支護(hù)即可實(shí)現(xiàn)工程的穩(wěn)定性。而深部開采條件下,工程開挖后,在高于工程圍巖強(qiáng)度的圍壓作用下,工程圍巖就會(huì)產(chǎn)生破壞,此時(shí)采用簡(jiǎn)單的一次支護(hù)就不能滿足工程穩(wěn)定要求,必須采用二次支護(hù)或多次支護(hù)才能實(shí)現(xiàn)工程的穩(wěn)定性。因此,由淺部建立起來的穩(wěn)定性控制理論己不再適合,必須建立適合金屬礦山開采工程的二次(支護(hù))穩(wěn)定性控制理論。
3、設(shè)計(jì)理論在淺部開采條件下,由于工程圍巖所處的力學(xué)環(huán)境比較簡(jiǎn)單,因此,在進(jìn)行穩(wěn)定性控制設(shè)計(jì)時(shí),采用傳統(tǒng)的線性設(shè)計(jì)理論即可奏效。而金屬礦山開采環(huán)境下,由于工程圍巖所表現(xiàn)出的非線性力學(xué)特性,使得在進(jìn)行穩(wěn)定性控制設(shè)計(jì)時(shí),就不能簡(jiǎn)單的采用一次線性設(shè)計(jì),而必須考慮采用二次以至更復(fù)雜的多次非線性大變形力學(xué)穩(wěn)定性控制設(shè)計(jì)理論。
今后研究重點(diǎn)針對(duì)金屬礦山開采工程中存在的巖石力學(xué)問題,今后主要研究方向集中在深部巖石力學(xué)基本特性、深部開采工程穩(wěn)定性控制、金屬礦山開采地表環(huán)境損傷控制等方面。
深部巖石力學(xué)基本特性研究深部“三高一擾動(dòng)”的復(fù)雜環(huán)境,使深部巖體的組織結(jié)構(gòu)、基本行為特征和工程響應(yīng)均發(fā)生根本性變化,也是導(dǎo)致深部開采中災(zāi)變事故出現(xiàn)多發(fā)性和突發(fā)性的根本原因所在。因此,金屬礦山巖體長(zhǎng)期處于“三高”環(huán)境下,由于采掘擾動(dòng)所表現(xiàn)出的特殊力學(xué)行為是金屬礦山資源開采所面臨的核心科學(xué)問題。其中,金屬礦山高應(yīng)力場(chǎng)成因及多個(gè)應(yīng)力場(chǎng)的藕合作用狀態(tài)研究、深部復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下巖體拉壓復(fù)合強(qiáng)度確定方法及其災(zāi)變機(jī)理將是今后研究的重點(diǎn)。
金屬礦山開采工程穩(wěn)定性研究與一般地表工程不允許進(jìn)入塑性破壞狀態(tài)不同,金屬礦山開采工程穩(wěn)定性問題是研究開采圍巖破壞后與支護(hù)系統(tǒng)相互作用達(dá)到二次穩(wěn)定的復(fù)雜力學(xué)問題,包括金屬礦山礦層采動(dòng)引起頂板破斷后,采場(chǎng)局部頂板結(jié)構(gòu)與支架相互作用,達(dá)到二次穩(wěn)定的作用機(jī)理以及與采場(chǎng)相配套的巷道圍巖產(chǎn)生塑性大變形后與支護(hù)體系相互作用達(dá)到二次穩(wěn)定的作用機(jī)理。同時(shí),由于金屬礦山采動(dòng)條件下工作面回采所形成的采動(dòng)應(yīng)力場(chǎng)與巷道掘進(jìn)形成的開挖應(yīng)力場(chǎng)相互藕合疊加,形成了復(fù)雜的三維應(yīng)力場(chǎng),其采動(dòng)應(yīng)力分布及其與回采空間多維、動(dòng)態(tài)的時(shí)空規(guī)律以及支承壓力區(qū)范圍及峰值應(yīng)力等也將產(chǎn)生很大變化,因此,應(yīng)在深入分析金屬礦山采場(chǎng)及巷道圍巖采動(dòng)應(yīng)力時(shí)空分布規(guī)律的基礎(chǔ)上,結(jié)合金屬礦山巖體非線性力學(xué)特性的研究,探討金屬礦山開采采場(chǎng)及巷道一體化穩(wěn)定性非線性力學(xué)控制對(duì)策。
金屬礦山開采與地表環(huán)境損傷控制對(duì)策研究金屬礦山條件下,由于巖體的結(jié)構(gòu)、力學(xué)特性及破碎斷裂規(guī)律都將發(fā)生較大變化,因此,采動(dòng)過程中巖體的變形、破斷、移動(dòng)規(guī)律也會(huì)產(chǎn)生明顯的不同。如何建立描述金屬礦山采動(dòng)覆巖變形一破斷一移動(dòng)全過程的結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)力學(xué)模型,分析其結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)全過程對(duì)采場(chǎng)礦壓、巷道礦壓、巖層內(nèi)部裂隙分布、巖層移動(dòng)與地表沉陷的動(dòng)態(tài)影響,是控制深部開采對(duì)地表環(huán)境影響最小化的關(guān)鍵。
五、結(jié)束語
如果巖石力學(xué)的研究者能夠更加的考慮巖石的本身獨(dú)特特征,那么必將會(huì)更加有益與未來的采礦發(fā)展。讓巖石力學(xué)在采礦事業(yè)中更多的廣泛利用起來。
參考文獻(xiàn):
[1]王思敬 作為現(xiàn)代學(xué)科的巖石力學(xué)研究與實(shí)踐中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社-2010年
[2]蔡美峰 金屬礦山采礦設(shè)計(jì)優(yōu)化與地壓控制一理論與實(shí)踐科學(xué)出版社-2011年
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