地质学课程范例(3篇)
时间:2025-10-06
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关键词:地质学;创新;课程设置;人才培养
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2018)12-0110-02
一、引言
地质学是与物理、数学、生物和化学并列的自然科学五大基础学科之一,是人类社会生存和发展的源泉。但是地质学作为一门学科,成熟和发展的时间却比较晚。中国现代地质学的发展若从国外地质学者在中国国内考察(1863年)算起,发展至今,也仅仅只有150余年的历史。近几年随着国家创新发展战略的实施,国内地质学科的发展面临新的机遇和挑战,于是地质学学科专业设置也发生了一些改变,本文就将以合肥工业大学地质学学科专业设置为例,分别从地质学学科特点、发展前景与社会需求、人才培养目标以及课程体系建设等四个方面进行阐述。
二、地质学学科特点
地质学的研究对象是地球的固体硬壳——地壳或岩石圈,主要研究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。地质学是研究地球及其演变的一门自然科学。所以,地质学学科需要极为丰富的创造性思维和极强的实践能力。地质学探究地球时,用封闭论的观点,把地球作为一个个体而不受其他天体的影响,这是需要有探索精神的,需要丰富的创造性思维。我们的地球形成于距今45亿年前,而我们想要探究一个45亿年前就形成了并且之后经过了多种复杂的演化和发展的未解之谜是需要何等的创造性思维。我们看到的一个简单的露头,可能隐藏着重大的地质意义等着我们去探究,所以这就需要我们具有创造性的思维方式。地质学学科不仅仅需要各种地球化学数据或者显微镜下的微观鉴别,更需要大量的野外工作,对野外的构造现象、接触关系、岩石组合类型和特征等进行实地的勘查,发现地质问题。因此,我们不仅应该在课堂上教授学生书本上的理论知识,更应该带学生到野外去实践,了解各种地质现象,学会辨识岩石类型,而不应该仅仅用一张张幻灯片进行教学。这就需要培养学生具有极强的实践能力,不仅仅是自己动手去处理各种实验数据,更应該鼓励学生深入野外,多看、多敲、多思考。
三、发展前景与社会需求
地质学历史悠久,作为一门传统科学,其研究主题和理念历经演变,已形成了庞大的科学体系,因其在矿产资源和化石能源勘探等方面对社会发展所作出的贡献而被社会广泛了解[1]。我国在地质学研究上具有得天独厚的优势,我国地质构造复杂并且演化历史悠久,具有丰富和完整的地质记录。并且我国地处环太平洋、特提斯和古亚洲洋这三大构造带的交界处,为我国的大陆动力学研究提供了极佳的例子。随着万众创新时代的到来,我国地质行业也迎来了新的一次发展机遇,需要大量创新型地质人才为传统地质行业注入新的活力。2016年全国就业形势比较复杂、非常艰巨,高校毕业生765万人,比2015年增加16万人。根据合肥工业大学对于本校学生就业率的统计,地质学专业的学生就业率在2016年为96%,这充分说明了我校地质学学科专业发展形势良好,且毕业生深受就业单位的欢迎。
四、人才培养目标
近些年来,国际地质科学发展迅速,不仅与生命和环境科学紧密结合,而且还与人文社科学科进行交叉、融合。我国地质科学虽然有所发展,但仍与国外地质学存在着一定的差距。因此当今的社会、经济和科技的发展对我们的人才培养目标也提出了新的要求,主要表现在以下几个方面。
(一)多层次性
我们不仅仅需要具有创新意识的地质学学科带头人,同时我们也需要基础知识扎实并且掌握先进科学技术、有实干精神的技术工作人员。
(二)多类型性
现代社会对于地质人才的需求大概可以分为:基础研究型、应用型以及工程技术型人才这三种。其中前两类是我们理学地质学科的主要培养对象,而第三种也是我们应该去探索和发展的一个新的方向。
(三)创新性
随着经济的高速发展,我国也逐渐从创新大国向创新强国发展,因此在协同创新发展的大背景下,地质人才的培养更应该注重对创新能力的挖掘和栽培。所培养出的地质人才应该不仅仅有扎实的基础知识,更具有放眼未来的创新发展能力。
合肥工业大学针对目前社会、经济和科学技术的发展,对于地质学学科人才培养目标也做出了一系列的改进和更新。我校地质学专业的培养目标为:本专业学生具有坚实的地球科学基础知识和实验技能,获得科学研究初步训练,接受地质学基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实践训练,掌握地质调查、科学研究、资源开发和管理的基本技能,能在地球科学、地球与环境科学等领域从事科学技术工作的教学、科研及工程型人才。注重培养科学研究能力和发展潜力。而对于我校资源勘查工程专业的学生的培养目标为:适应国家经济发展需要,培养具备坚实的基础理论知识,掌握地质调查与勘探的室内、外工作方法,能够运用现代地质理论和先进科技手段从事固体、液体、气体矿产资源勘查、评价和管理,并获得工程基本训练的德、智、体全面发展并富有创新精神的高级工程技术及其他专门人才。
五、课程体系建设
课程体系的建设是人才培养的关键,这也是合肥工业大学地质学学科创新型人才培养改革的一个重点。在新的本科生培养方案(2015版)强调本科教育的基础性,核心是强调学生的创新能力和自学能力的培养。该方案具有以下的特点。
(一)加强实践环节的教学
具体包括增加课间实习的次数、加强野外实习基地的建设,以及加强室内实验室的建设等。我校地质学学科专业的学生不仅在低年级有认知实习、巢湖地质实习等,针对我校地质学学科在成矿流体系统与成岩成矿作用、断裂构造与大陆动力学、造山过程与造山带动力学、沉积学与盆地分析、成岩成矿地球化学、资源探测与信息、纳米矿物学与矿物材料等方面的主要研究方向,我校建设了铜陵矿集区矿床学实习基地。在铜陵矿集区进行的高年级本科生以矿床学为中心,涵盖岩石学、地层学、矿物学、矿相学、地球化学、资源勘查技术、采选冶技术、资源经济学、矿山环境评价等的矿产资源实践教学。合肥工业大学为目前为数不多具有矿床学实习基地的学校,为学生的未来就业和发展提供了有力的保障。
(二)增加素質教育课程,提高专业选修课比例
注重培养学生全方位发展的能力,要求学生选修两门或者更多的非地学类的课程。提倡学生自主选课,选修自己兴趣爱好和未来发展方向的课程,培养宽口径地质人才。学生不仅仅局限于选修传统地质课程,更可以选修资源规划与管理、环境地质学、全球气候变化等新兴发展方向。
(三)开创“英才计划”本硕连读创新实验班,实行创新性人才培养模式
“地质学”专业创新实验班的本硕一体化教学采取3+3模式:在一、二年级强化基础课程;三年级主要开设专业(技术)基础课程和主干专业课(同时开始配备指导教师);四年级上学期开设硕士研究生学位课,下学期进入论文阶段,该阶段既是学士学位论文阶段(完成学业和通过论文答辩后可获得理学学士学位),也是硕士研究生论文开始阶段(在此期间和其后一个学期,穿插开设硕士研究生选修课);五年级和六年级为硕士研究生论文工作阶段(完成学业和通过论文答辩后可获得理学硕士学位)。致力于培养从事基础科学研究或高端技术应用的高层次人才。
天然气地质学与石油地质学课程类似,是一门既偏重于理论,又具有实践性的课程。在教学内容方面,天然气地质学与石油地质学既有紧密联系,同时还有一定区别。一方面,在石油地质学中讲述的生、储、盖、圈、运、保等成藏要素,是石油和天然气成藏的共性内容,但由于天然气气体分子直径小、活动性强,使得常规天然气藏(田)在成藏方面具有特殊性;另一方面,近年来油气工业越来越重视非常规天然气的勘探与开发。
因此,课程组通过研究和对几年来教学过程的总结,确定以常规天然气藏(田)成藏特殊性和非常规天然气为该课程教学的主要内容。根据本课程的学时数,授课时主要突出以下教学内容:常规天然气部分主要讲述天然气的成因分类、地球化学特征、碳同位素组成、各类天然气的鉴别、气源岩展布特征及各类气源岩的产气率、天然气的运移和聚集规律、中国气藏类型划分、控制气藏形成的地质因素、大中型气田的形成条件等;非常规天然气方面集中讲述煤层气、致密砂岩气(深盆气)、页岩气、水溶气、气水合物等非常规天然气资源的富集规律、控制因素及国内外勘探开发与研究现状。
针对课程性质和教学内容的特点,课程组以注重学生综合分析能力和科研基本技能的培养为主要目标,对教学方法进行了研究和改革。通过跟踪国内外石油工业的发展,介绍国内外天然气勘探与开发的现状、发展趋势以及国内外近期与天然气资源相关的新闻资料,使学生认清国际国内能源发展形势,从中领略天然气资源在21世纪的重要性,以及我国发展天然气工业的紧迫性,培养学生学习课程的兴趣和使命感。改变传统的满堂灌的课堂教学模式。传统的专业课课堂教学以教师为主体,学生被动听课,教学效率较低。
针对这种状况,课程组对教学方法进行了改革。在教学手段上,运用现代教育技术,应用各种形象化的教学手段,使学生感觉课堂教学内容不再抽象,增加了课堂教学的信息量,提高了学生学习的积极性。在教学方式上,增加课堂提问、课程讨论、学生查阅资料撰写读书报告等多种形式,充分发挥学生学习的主动性和自觉性,激发学生的钻研精神。课堂教学与课外教学相结合。鼓励学生参加科研课题,指导学生就其感兴趣的课题深入研究,撰写科技论文。这种将传授知识、培养能力和素质教育融于一体的教学模式,巩固了学生的理论知识,也锻炼了他们解决实际问题的能力,教学效果较为明显。
天然气地质学是研究天然气藏形成及分布基本原理和地质控制因素的科学。石油与天然气素有孪生姊妹之称,所以早期与天然气有关的地质问题,都包含在石油地质学中。但随着勘探和研究的深入,理论和实践均证明天然气地质学和石油地质学有很多不同。1979年前苏联著名的石油地质学家N.B.维索茨基撰写的《天然气地质学》问世,使天然气地质学由从属依附于石油地质学的状态中分离出来,成为一门独立分支学科。我国是勘探、开发和利用天然气历史最为悠久的国家之一。
关键词:环境地质学;网络教学平台;网络建设
一前言
现代信息技术的发展和远程教育信息化进程的迅速推进,给高等教育的教学方式带来了巨大的影响,每个学校都面临着如何利用先进的多媒体技术和网络技术来改进传统单一的教学方法,创建适合学生学习特点的多样化教育方法,建立新型的教学模式这一普遍性问题[1]。网络教学平台又称在线教学平台,最早由美国BLACKBOARD公司研发,是根据实际需求构建的基于互联网的教学管理与沟通平台,包括网上备课、课程制作、教学素材建设、网络授课、网上交流、网上作业、网上学习、网上考试以及质量评估等多种服务的综合教学支撑平台,全面支持教学各个环节。网络教学平台的实质就是一个虚拟的学习环境,教师把课程的相关内容放到网络教学平台上,学生可以将网络平台上的内容下载到自己的电脑中进行学习,它解决了传统教学的课时少、课堂授课信息量小的缺点,使学生的学习从课堂内延伸到课堂外,保证了学生知识体系的完整性[2]。桂林理工大学自2014年开始进行网络教学平台建设,教师可以利用学校教育在线网络平台建设栏目,对自己的教学课程进行网络课程建设。环境地质学课程作为本校网络课程建设的典范,是全校老师借鉴学习的对象。本文结合环境地质学学科的特点,总结了环境地质学课程网络建设的经验,供大家参考。
二环境地质学学科特点
环境地质学是研究、保护与人类工程活动密切相关的地质环境的科学,它是地质学与环境科学之间的边缘学科,运用基础地质学的相关理论与研究方法,研究保护人类赖以生存的地质环境[3]。环境地质学课程目前已经成为大多数地质类高校地质工程、地下水科学与工程、水利工程等专业的必修课或者选修课。1994年,桂林理工大学开始设置该本科课程,至今已有20年历史,并主编出版了2版环境地质学教材。多年来,在学校和上级主管部门的支持下,桂林理工大学《环境地质学》课程建设不断进步,从没有教材、到自编教材、出版教材,再到尝试开展网络教学平台建设,凝聚了很多教师和学生的精力。为了响应桂林理工大学网络教学平台建设的号召,充分利用桂林理工大学教育在线网络平台的工具资源,《环境地质学》网络课程率先建设并起到了一定程度的示范作用。
三环境地质学课程网络建设目标和思路
环境地质学课程网络建设目标是:在不断完善《环境地质学》教学内容和修编教材的基础上,利用学校教育在线网络教学平台,向学生呈现具有友好人机对话界面、能够增强学生自学能力、并实现专业启蒙或拓展知识面的目标。环境地质学课程网络建设主要的研究思路是:首先开展素材收集与整理,包括视频,动画,图片,国外教材购置与典型网站资料等;其次开展教学课件制作,对每一个教学单元,形成风格新颖的ppt,并进行格式(swf)转换;最后进行网络教学平台的构建与应用,利用桂林理工大学网络教学平台,建设各栏目内容,为课程教学服务,如课程信息,教学单元,教学活动,拓展资源和常见问题等。
四环境地质学课程网络建设模块结构设计
不同学校课程网络建设模块结构大同小异,桂林理工大学环境地质学课程网络建设模块主要包括如下几个部分:课程信息、教学资源、教学活动、拓展资源、常见问题(百科)。
(一)课程管理模块
课程信息模块是网络教学平台中内容最多的一个模块,包括课程维护、课程介绍、教学日历、教学大纲、教学日历、课程通知、教师信息、选课学生管理等。此模块中,学生可以了解与环境地质学有关的课程介绍、专业知识、授课教师的相关信息、各章的重难点等;另外,教师还可以在网络平台上及时课程的相关通知,并对选课学生进行管理。
(二)教学资源模块
教学资源模块是网络教学平台中最重要的组成部分,学生可以浏览并下载相关教学资料,包括教学课件、教案、在线视频、在线动画、相关的图片观看以及提供相关网址供学生课外时间上网浏览本课程的相关内容。在没有开通网络教学平台之前,学生只能在上课之前或者利用课间休息的时间来拷贝教师的教学课件,然后回到宿舍进行复习课堂所学内容。进行网络教学平台建设之后,学生可在随时随地选择下载所需的章节内容,极大的提高了学习效果。环境地质学的课件以章为单元,分14个单元,EG01-基本原理与基本概念、EG02-地球物质及其作用、EG03-地震、EG04-火山爆发、EG05-河流和洪水、EG06-斜坡岩土体运动、EG07-海岸灾害、EG07-水资源与环境、EG08-土壤资源与环境、EG09-矿产资源与环境、EG10-水污染与水处理、EG11-废弃物管理与地质、EG12-空气污染、EG13-地方病、EG14-全球气候变暖。每个单元分教学要求、教学课件、视频动画、看图学习、关键术语、测试释疑等栏目,为学生提供了不同形式的课程自学材料。
(三)教学活动模块
教学活动模块内容也很丰富,包括答疑讨论、课程问卷、教学邮箱、教学笔记、课程作业、试题试卷库、在线测试、学习笔记等栏目。在学完每章内容(单元)后,上述栏目会有新的内容补充。答疑讨论栏目是网络教学平台最具特色栏目之一,可分为四个部分:课程讨论区、常见问题、自动答疑、邮件答疑,教师可以提出环境地质学教学过程中出现的最常见的问题,在课程讨论区创建新话题,学生也可以在话题后面提出自己的看法并提出其它的相关问题,教师最后再进行统一答疑;教师可以在课程问卷中对学生进行问卷调查;教师也可以向学生提供自己的邮箱,学生向邮箱中发邮件进行与课程相关问题的咨询;在教师教学和学生学习过程中,教师和学生可以随时在教学笔记栏目中记录相关教学和学习心得;在学完每章内容(单元)后,教师还可以在课程作业栏目里布置一些课程作业供学生完成;在线测试栏目是伴随着网络教育的发展而产生的,主要是指通过互联网进行基于现实考试环境的模拟考试形式,测试完了之后,客观题会自动批改,极大的减少了教师阅卷的工作量。环境地质学课程是桂林理工大学第一门进行网络考试的课程,是学校其它网络课程建设的模范。学习笔记栏目也包括三个部分:我的笔记、教师笔记、学生笔记,教师和学生都可以在教、学的过程中随时记下笔记,做笔记有助于学生对当天学习内容的理解,也可以知道课程的教学重点和难点。教学活动模块可以为教师和学生提供教学互动,避免了呆板的教学方式,极大的提高了教学效果。
(四)拓展资源模块
分专题视频和重要网站,提供了一些与课程相关的反映现实题材的视频,比如中央电视台摄制的《水问》和《红线》,均反映了我国当今水资源、土壤资源、大气质量、碳排放等方面的现状与发展,有重要的课程教育意义。另外,该栏目还提供并介绍了国内外一些重要的网站信息,比如美国EPA和地质调查局(UAGS)有关自然灾害和人为致灾知识,我国地质调查局和环境保护局公布的网站信息。
(五)常见问题(百科)模块
该栏目陈列了教学过程中可以与学生分享的有用题材,比如对某个专业术语的维基百科解释等。利用网络教学平台,便于学校的统一组织管理工作,省时省力;便于课程自身教学管理,有利于开展网上教学活动,有利于课程内容更新与维护;也便于协同工作,能够带动网络辅助教学开展和网络课程资源建设[4]。教师可以为学生提供更多的学习内容,学生可以根据平台上的网址自主进行其它内容的学习,扩展学生的视野,学生对所学知识内容有更深的理解,极大的提高了课堂教学效果。
作者:程亚平陈余道闫雅妮李亮单位:桂林理工大学环境科学与工程学院
参考文献
[1]轩亚光.网络教学平台在高校教学中的研究与应用[J].福建电脑,2010,11:202-203.
[2]肖晓梅.网络教学平台在高校教学中的应用研究[J].中国教育信息化,2008,17:67-69.
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