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地质学与地质工程的区别

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地质学与地质工程的区别

地质学与地质工程的区别范文第1篇

关键词:水利水电工程;地质勘察;建筑岩土工程;勘察;比较;分析

水利水电工程和建筑岩土工程地质勘察存在一定的差别,本文从工程地质与岩土工程研究内容、水利水电与建筑行业的岩土/地质标准、以及地质勘察报告等方面详细的分析了两者地质勘察的不同,切实说明了二者地质勘察工作存在本质上的差别。

1 内容方面的对比

工程地质学指的是专门研究人类工程以及地质环境作用的一种科学,运用地质学,特别是构造地质学相关理论去处理工程地质问题[1]。这一学科主要的研究对象为工程和地质环境、地球和人之间的相互关系,以及因此而形成的地质问题。岩土工程指的是土木工程中有关岩、土处理、使用、改造等的科技,主要针对基础、洞室、边坡等进行研究,这三者的变动、稳定或者渗流就是岩土工程需要解决的基础性问题[2]。工程地质学所要研究的对象范围远远大于岩土工程。前者主要任务是帮助各项工程设计、规划、施工提供足够的地质资料参考,由此给予工程建设一定的地质保障。基于此,需要为工程建设选定地质较好的施工地址,对于地质具有一定问题的工程必须进行深入的分析并采取有力的措施加固地基,保障工程施工的顺利进行。与此同时,需要对工程建设所造成的地质问题,以及地质灾害对工程和附近环境产生的影响进行分析,同时采取相应的措施予以应对。岩土工程需要对岩土性状、力学行为、岩土体给工程造成的各方面影响,岩土体性状、人类生存环境的改造等展开研究。这两种在某种程度上是相似的。由此可知,工程地质包含在地质学内,属于地质学一个分支,从本质上讲它是一种应用类科学,发展相对成熟。岩土工程属于土木工程学的一个分支,从本质而言,属于工程技术的一种。岩土工程尚且处于发展阶段,其相应的含义、内容、范畴、理论、技术、风险都需要进行进一步创新和发展。工程地质工作相关人员为地质师,该项工作偏重于针对地质现象、地质规律、地质和工程二者的作用和联系的研究。利用工程地质勘察活动明确地质条件、寻找地质问题、选择适当的工程施工场地、分析工程建设对地质造成的相关影响。岩土工程工作人员为岩土师,注重怎样利用工程目标及其地质条件,建筑满足相关质量、安全要求的工程,有效处理工程建设面临的岩土问题。所以,在研究对象和内容方面,二者似乎存在着一定的相似之处,但是从本质上二者天壤之别。岩土工程可认定为工程地质学的分支,但是相反的,使用岩土工程表示工程地质就非常牵强。但是这些年来,工程地质学科的发展和创新面临非常重大的考验,工程地质学进行易名,更名为岩土工程学,工程地质勘察开始称作岩土工程勘察。

2 水利水电与建筑行业的岩土/地质标准的对比

2.1 建筑行业工程岩土标准

建筑行业工程岩土标准属于一项较大的地质标准体系,其中含有JGJ、CECS、GBJ等130多册,地方标准和国家标准分别为60和10册,大致占标准体系总册数的40%左右。这一标准体系具有下面几个特点:其一,应用范围较广,适用于市政建筑、工业建筑、民用建筑等。其二,标准规范全面,内容系统而广泛,含有地质勘察、工程设计、工程施工、工程竣工验收、工程质量监测[3]。其三,这一标准体系的编写人员主要有国家建设部下属的勘察院以及科研院等,编写水平先进、非常实用。但是工程岩土标准很多都和混凝土存在密切的联系。

2.2 水利水电工程岩土/地质标准

从数量规模上看,水利水电工程相关岩土标准和建筑工程相差较多,总计41本,但是国际规范共有9本,同时很多和工程岩土部分。相关标准具有下面几方面特征:其一,国内水利水电工程建设目前已经处于世界先进行列,比如三峡水利枢纽都是世界级工程。这些大型的工程建设必然会对地质和岩土提出极高的要求,在坝基坝体稳固性、变形、地下围岩等都提出全新的研究课题,由此水利水电工程需要及时的总结实践经验和科研成果,不断提升岩土标准的水平和先进性。其二,标准、技术应用最早。水利工程中最早使用土工合成材料,为了进一步推广和应用新技术,建立了一套较为完整的国际行业标准;最早在试验中引进标准,当前已经是各项工程勘察工作必须做的基础性的原位测试;最早使用菲迪克条款,这项条款而今已经成为国内进行工程建设一项基本的管理标准;在工程勘察中最早使用ASTM土分类标准,现在该项标准已经得到全面实行。其三,岩土分类、室内试验标准系统、具有很强的权威性[4]。其中含有工程岩土分级标准、试验方法标准等这些都对国内各个行业章程编制工作进行了全面、到位的指导。水利水电工程标准中含有更为细致的土木仪器检验规程、岩石试验规程等多项标准规范。其四,因为水利水电工程建设对于地质具有非特殊的要求,其配套的规程标准也具有一定的特色,比如,地质勘察、地质测绘、物探、坑探、压水抽水试验、施工地质勘察等。其五,现在江河的堤防工程已经成为了水利工程中的重点项目,为确保工程建设质量,我国已经具备了一套较为完整的工程地质勘察、工程施工规范等。建筑岩土标准体系庞大、数量多,但是如果工程建设场地地质条件简单,最后相关也就只有一个点。水利水电工程基本上都是建设在河谷或者峡谷的位置,工程一般都是一个枢纽,这一系统含有大坝、库区、水电站、水闸等多个项目。建筑工程勘察主要集中于地质质量、土的承载力、土的沉降、地下水、基础等,常常采用钻探的勘察方式,很少涉及到物探的方式。利用静探、钻探、等方式提供相应的标准值。水利工程的地质勘察工作非常复杂,通常涉及地质构造、地层岩性、地质条件、水库渗漏、库岸稳定、沉陷渗流、地基承载力、建筑材料等,勘察工作需要根据相应规范使用坑探、钻探、物探三种方法组织勘探活动。通过触探、钻探、岩体应力测试、高压压水、地下水动态观测、注水等工作,对工程地质进行充分全面的分析,进而提出相应的建议值。

3 地质勘察报告的编写方面的对比

从本质上分析,两项工程地质勘察报告存在很大的区别。在实现全面勘察之后,经由建设主管部门审查合格,形成一定的岩土工程勘察蟾妫各个地区就此编制详细的工程勘察报告编写标准,已经较为规范,很多工程都已经存在软件编写报告的情况,已经发展到半自动化程度。水利水电工程报告的编制仅有一项勘察资料内业管理规范,编制格式没有统一的标准,仅有简单的章节顺序。由于各个工程地区地质条件存在较大差别,分析论证时需要按照工程具体的情况进行文字章节,再使用一些简单的图片以及表格辅助说明等。我们从勘察报告中可以看出一个编写人员业务水平、工作态度、工作能力等;同时也充分体现了勘察报告校对人、技术工程师的态度;还可以通过工程地质图纸体现出制图者本身的专业水平。

4 结束语

综上,我们了解水利水电工程和建筑岩土工程地质勘察存在多方面的差别。在岩土/地质标准方面,水利水电工程的要求更加严格。关于地质勘察报告,水利水电工程没有具体标准的格式,而建筑岩土工程则相对规范、标准,且已经形成半机械化状态。

参考文献

[1]刘升泉,孙来旺.水利水电工程地质勘察与建筑岩土勘察之别[J]. 山西建筑,2007,18:76-77.

[2]刘凡熙.浅析水利水电工程中地质勘察问题[J].科技创新与应用,2014,27:199.

地质学与地质工程的区别范文第2篇

[关键词]岩土工程;工程地质;关系;问题

中图分类号:P642 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)13-0176-01

1.岩土工程与工程地质之间的关系

虽然岩土工程与工程地质分别属于土木工程和地质学,但二者具有非常密切的关系。有专家概括岩土工程作为工程地质的基础,是工程地质的进一步延伸。工程地质学是源于土木工程的需要而产生。

岩土工程的基础理论是传统的力学理论,但仅仅依靠力学计算难以解决工程中出现的实际问题,与工程地质在发生之初就具有密切的关系。结构工程研究的是钢材、混凝土等人工生产制造的材料,具有均匀的材质,由于是工程师设计或选定的结构和材料,所以具有很强的可控性,具有十分明确的计算条件,所以说建立在结构力学和材料力学基础上进行计算可信度非常高。但对于岩土材料而言,不管是结构还是性能,都是经过漫长的地质时期在自然中形成,是复杂地质条件相互作用的产物,工程师不能控制结构和材质,必须通过仔细勘察,但是在实际工作中难以做到勘察清楚。因为工程地质条件的不确定性和地下岩土体的区域性和不确定性,岩土工程师对工程的计算就会存在信息不全面和计算条件的模糊,不能仅仅依靠计算的结果,对工程经验要求较高。因此,尽管岩石力学、土力学和计算技术都取得了非常大的进步,也在岩土工程设计施工中起到了很大的作用,但因为存在计算参数、计算假定、计算方法等与工程的实际有一定的误差,就会导致计算结果与工程实际之间存在不同程度的误差,这就需要对岩土工程进行综合判断。

对工程地质的正确认识和研判,对岩土工程设计和施工有着关键的前期引导作用。岩土工程设计和施工过程中,首先遇到的研究对象是岩土体,对其工程特性以及在地质演化过程中产生的一些地质规律进行研究和推测,就当前我国工程建设中的分工而言,必须依靠相关的工程地质工程师。比如隧道工程,由于土木工程师缺乏对工程地质的深入了解,对在工程设计和施工过程中遇到的工程地质问题的预测就会存在一些困难。在进行隧道钻探施工过程中,虽然土木工程师可以分辨岩芯的软硬状态,但是不能全面掌握在何种岩土体情况下使用何种钻进方法,对其中可能出现的工程地质问题采取何种应对措施就存在欠缺。但对于经验丰富的的工程地质工程师而言,通过工程地质勘察手段,运用工程地质经验,就能够对岩土体的工程性质进行初步的判断,预测隧道施工过程中可能遇到的工程地质问题,作出预案建议。岩土工程需要工程地质方面知识来服务,工程地质研判出的地质问题、岩土特性及其它问题需要对岩土工程发挥科学的指导作用,根据工程条件和地质条件,为设计师提供合理的岩土参数和建议,为工程施工选择合适的施工机械、施工方法以及预测施工过程中可能遇到的地质工程问题,提出处理建议。

2.岩土工程与工程地质的共同发展

2.1力学与地质学的互相结合

力学和地质学共同支撑着岩土工程的发展,力学是岩土工程是发展的基础。力学的出发点是力学的基本理论,与具体条件相互结合,构建模型,然后进行求解,注重在条件设定情况下的定量计算,是演绎推理。地质学的研究方法比较独特,主要是通过调查,收集较多的数据信息,然后进行综合对比分析,找出内在的科学规律,注重成因演化,对问题进行宏观把握,最后进行综合的判断,是归纳推理。对于工程地质学家来讲,假如力学理论掌握的不够精通,就难以对工程地质问题进行定量分析,从而做出有深度的评价,就不能科学处理工程中出现的问题;对于岩土工程师来讲,假如地质学知识掌握较少,就不能把握好工程与地质之间的作用,难以提出科学的解决方案。演绎推理和归纳推理具有良好的互补性,综合应用才能很好的解决岩土工程问题,促进学科发展。

2.2岩土工程和工程地质相互依托发展

近几十年来,不管是岩土工程还是工程地质,在我国都得到了长足的发展和不断的创新。我国建筑行业正处于较快的发展阶段,向着高空和地下同时追求最大化空间利用,深基坑越来越深,高层建筑也在追逐或者超越世界水平。城镇化、工业化发展与环境改善共同存在。但我国幅员辽阔,各项工程建设中涉及的工程地质条件有其独特性,给岩土工程和工程地质带来了非常突出的问题,但是也给岩土工程技术和工程地质技术的发展与创新提供了良好的机遇与广阔的发展空间。比如在软土地区,进行深基坑开挖和隧道掘进的同时,如何很好的保护好周边环境条件,特别是在城市中心的工程,周边环境复杂,既要保证工程进度的顺利,也要保证地面建筑、已有道路和纷繁复杂的地下管线及其他构筑物的安全。这就需要工程地质人员对地下土层的分布,岩土工程性质进行科学、合理的研判,充分发挥土质土力学理论知识和工程实践经验相结合的利用能力。同岩土工程设计师进行相互沟通和交流,进行反复假设和论证,选择合适的设计方案和施工方案。岩土工程设计及施工以地质工程为基础前提,而地质工程又以岩土工程为服务对象,在地质工程师掌握项目工程条件时,其目的性就更明确,更加经济合理的开展地质工程工作。

在岩土工程技术不断创新的同时,地质工程的勘探技术和分析技术也在发展。岩土工程技术的发展,对地质资料的准确性要求就会越高。只有地质工程勘探技术和分析技术发展起来了,才能提供更精确、更多的地质条件,多种勘探方法的同时利用,对地质条件的解读也更加准确。比如地质数值模型的建立,将有利于岩土工程技术数值模拟的比较和选型。这需要两个领域的相互穿插和知识的相互融合,依托发展,两者共同构成工程建设的重要组成部分。对工程技术的创新,创造高质量精品工程是工程领域共同追求的目标。这就要求岩土工程师和工程地质工程师克服各种困难,抓住机遇,在工程建设和生产中不断创新,探究更加科学、更加先进的实用技术和方法。只有不断的创新,才能在国际竞争中领先,才能推动我国岩土工程和工程地质的科技进步。

2.3人才培养

当前,很多高等院校都将工程地质学科与岩土工程学科进行合并,培养具有综合素质和综合应用能力的人才。但在这过程中也存在不少问题,高等院校在培养人才时,注重理论知识的培养,缺少理论与工程实践的结合,而此过程中容易造成学员缺乏对所学学科的认识,容易造成学员认为配置的教材与所学专业缺少直接联系,以至于我们的学员在学习期间或者毕业后总觉得所学内容无所用处。我认为在高校期间的人才培养,需要利用工程实例,特别是一些失败的工程案例结合理论知识进行解析,培养学员对学科重要性的认识,培养其分析能力,充分调动学员的学习兴趣和探索能力。在高校外,学员进入各工作单位后,工作单位应根据学员所学专业配置情况,结合工程实际进行经验传授,让学员学会应用规范、规程等工具书。对于人才的培养,是一个长期过程,既需要学校的科学文化知识教育,也需要社会工程实践的锻炼。作为一个合格或优秀的工程师,在实际工程中,如何很好利用理论知识,什么样的工程问题需要寻求什么样的理论分析,什么样的技术在工程实际中可以得到创新,这是一个长期理论知识的积累和丰富工程实践经验的总结结果。

3.结语

岩土工程和地质工程的发展,为工程建设提供了更加科学、可靠、经济的工程技术,两者之间互为依托,岩土工程技术的发展促使地质工程勘探技术和解析方法的发展,地质工程提供的高精度、高准确性的地质解读,为岩土工程技术的发展提供了岩土数据基础,两者共同组成工程建设的重要组成部分。对两者的发展和探索一直是工程建设领域不断追求的目标,同时,对具有综合素质和综合应用能力人才的培养也势在必行。

参考文献

地质学与地质工程的区别范文第3篇

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[2]龚克,孙克勤.地质旅游研究进展[J].中国人口·资源与环境,2011年(3).

[3]杨俊义.地质公园建设在旅游发展中的作用[J].四川地质学报,2006年(2).

[4]谭秋明,施晓莺,施红棉,曹文胜.地质公园景点选择及其解说技巧[J].资源环境与工程.2011(1).

[5]张伟,赵志中,苗琦.加强地质公园可持续发展[J].国土与自然资源研究.2011(1).

地质学与地质工程的区别范文第4篇

1 地球物理学专业开设矿物岩石学的必要性与存在问题

地球物理学专业目标在于培养具备地球物理学和地质学的基础理论、基础知识和基本技能,具有扎实的数学物理基础和很强的计算机能力,能够在科研机构、学校、以及地震、石油、矿产资源、环境和基础工程等方面从事地球物理研究、教学、技术开发和管理工作的高级专门人才。地球物理学专业的主要研究对象仍是地球,矿物岩石是组成地球最重要的物质,学生掌握相关矿物岩石知识,对于地球物理相关专业课的学习和工作具有重要意义。

矿物岩石学课程涵盖内容多、理论性较强,开设该课程以来,一直是任课教师和学生重点关注课程之一。矿物岩石学是资源勘查工程专业的学科基础课程,具有较为完整的课程体系[1,2]。在我校,矿物岩石学课程体系被分为结晶学与晶体光学及实验(理论课24,实验课24)、矿物岩石学及实验(理论课32学时,实验课36学时)。如此多的教学内容在地球物理学专业中仅仅有40个学时。因此,对于地球物理专业的矿物岩石学,课程内容设计十分困难。如果设计的内容较多,教学时间不够,学生学起来比较吃力,如果设计内容少,学生又感觉到没什么价值。怎样抓住这几门课程的内在联系,以某一个主线把各门课程的基本知识整合在一起是这门课程的重中之重。这就需要对原有的教学内容进行合理的取舍,构筑起正确的课程结构和框架。合理安排矿物岩石学中结晶学、矿物学、晶体光学以及岩石学的内容,不仅有利于学生的掌握,而且对于后续课程的安排也具有指导意义。

2 地球物理学专业矿物岩石学课程内容设置

矿物岩石学是一个较为庞大的课程体系,包括结晶学、矿物学、晶体光学、岩浆岩、变质岩多个核心内容。根据地球物理学专业特点,以矿物岩石学基本知识为主线,对课程内容、学时分配等进行相应整合。把总共40个学时的矿物岩石学分为32个学时理论课和8个学时实验课。结晶学部分主要讲授晶体和晶体的基本性质、晶体的对称、晶体的定向、单形和聚形分析、晶体的规则连生等与矿物学密切相关的内容。晶体光学部分只讲授晶体的光性分类、光性均质体和非均质体的光波传播特点、偏光显微镜的原理及应用,不再涉及具体矿物的光学特征。结晶学和晶体光学部分重点讲述基本理论,为矿物和岩石的学习奠定一定基础即可,总共安排6个学时。矿物学部分重点放在总论上,重点介绍矿物的形态、矿物的物理性质、矿物的化学成分和矿物的分类命名,总共安排12个学时。矿物的各论部分放到实验课进行学习。岩浆岩部分重点介绍岩浆及岩浆作用、岩浆岩的化学成分特征、矿物组合规律、岩浆岩的结构、构造、产状,岩浆岩各论部分主要安排在实验课学习,总共8个学时。变质岩部分重点介绍变质岩与变质作用、变质岩的化学成分、矿物成分、变质岩的结构构造,变质岩各论部分也安排在实验课学习,总共6个学时。

矿物岩石学课程的突出特点为实验教学内容较多,实验教学环节是培养和锻炼学生动手能力和显微镜基本操作技能的重要组成部分。学生通过对手标本和显微镜下薄片的观察,将理论教学内容应用到实践中,有效培养了学生综合分析的能力。因此无论是理科还是能源类工科院校都把实验作为这类课程的非常重要的环节,多数课程的实验学时约占整个课程学时的一半,甚至更多。受学时限制,跨专业课程的实验安排存在较大困难,地球物理学矿物岩石学的实验课只有8个学时。在有限的时间里既要保证教学内容,又要保证教学效果。矿物学安排2个学时,主要讲解常见的浅色矿物(玉髓、石英、钾长石、斜长石、条纹长石、方解石、白云母、萤石等)和暗色矿物(橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、石榴子石、电气石等),使学时能通过手标本的颜色、形态、解理、硬度等认识这些矿物。岩浆岩安排2个学时,使学生掌握常见的超基性岩(橄榄岩)、基性岩(辉长岩、辉绿岩、玄武岩)、中性岩(闪长岩、闪长玢岩、安山岩)、酸性岩(花岗岩、花岗斑岩、流纹岩)。变质岩安排2个学时,主要观察糜棱岩、蛇纹石大理岩、云英岩、板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、混合岩。使学生在实验室通过对手标本颜色、结构、构造、矿物组成方面的学习,掌握岩石的基本鉴定技能。剩下的2个学时,凭借中国石油大学(华东)及周边地区的天然露头优势,如,学校内花岗岩、片麻岩、混合岩、大理岩等石材众多,在教师指导下,学生自选观察点,进行详细观察、描述,使学生明白实验室标本和野外标本存在一定差异。

3 地球物理学矿物岩石学课程考核方式

目前的教育管理体制,考试扮演着关键的角色。考试像是指挥棒,很多时候,考试考什么,学生就学什么。要想培养创新型人才,对学生进行科学而有效的评价、激励极其重要。课程考试不应简单的以闭卷考试方式,而应将部分考核放在平时,以课堂讨论、读书报告、实验考核等形式完成,成绩也不能一刀切以期末为主,应多重复合。⒖际苑绞椒治课上、课后、实验、期末四个部分。前三部分总共占30%,期末占70%。① 课上部分包括考勤、回答问题和课堂研讨环节。考勤占5%。回答问题以抢答形式进行,设置5%的成绩,每次课前提问,每人两次机会,都回答对的,给予全部成绩,这样方式极大的督促了学生课下复习的积极性。除了包括必要的考勤外,还将实施课堂研讨环节。将选课学生划分为若干个小组,每个小组自选或者教师指定矿物岩石学课程中重要的知识点,通过查阅资料、讨论、制作ppt等方式准备报告,采用课堂讨论或者报告形式进行汇报,计入课上考核成绩,占5%。② 课后部分,占总成绩5%。针对理论课程中需要学生自学或者相对比较深入的知识点,可以通过课后作业,书写报告的形式考察学生。比如,课程中岩浆的成因及多样性、岩浆岩结构成因、变质相及变质带等问题。这些问题需要学生以教材为基础,通过查阅相关参考教材、文献、专著等,总结相关观点,书写报告,培养学生书写读书报告的能力。③实验课程考试方式将按照课堂内考核、课堂外考核和延伸考核进行,共占10%。课堂内考核主要包括学生平时听课及回答问题的专注情况、实验报告撰写情况以及期末阶段学生鉴定未知矿物岩石的能力。课堂外考核依据学生学校内花岗岩、片麻岩、混合岩、大理岩等石材的考察,撰写报告。延伸考核主要是针对某些学习兴趣较高的学生,结合相关教师的科研项目或者大学生创新创业计划项目进行科学研究工作,针对其研究思想及效果给予成绩,培养具有一定科研潜力的学生。④ 期末考试。期末考试将针对课程中重要的概念、定义、理论等采取灵活多变的题型,考察学生对知识点以及应用知识解决问题的能力。涉及理论知识部分:选用课程知识体系中核心概念、理论进行考核;知识的灵活运用部分:与传统的“死记硬背”题目相比,灵活考查知识题目更能体现学生对知识点的掌握程度,可以采用地质素描图、选择等方式。比如:侵入岩的产状包括整合侵入和不整合侵入,整合侵入又包括岩床、岩盆、岩盖等,不整合侵入包括岩墙、岩脉、岩基、岩株等。以往考试都是以填空题形式进行考核,考生死记硬背,甚至不知道岩床或者岩墙是什么,有什么区别。按照灵活运用知识点要求,可以采用看图填空的形式,利用模式图或者野外地质素描图、照片等,要求学生看图填写各个地质体的名称,这样学生不但掌握了分类,还掌握的各个地质体概念、区别等;综合分析部分:对于期末考试题目中可以设置一些综合题,即两个或者两个以上知识点的综合归纳、分析或者运用,避免了大部分同学只记住了课程的知识点,但缺乏归纳总结的能力。如花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩区别,只考核了岩浆岩中相似岩石的区别。改革后的题目可变为花岗岩、钾长片麻岩、花岗岩闪长岩、斜长片麻岩区别?这样的题目将岩浆岩与变质岩融合在一起,这样就将课程内两个具有联系的重要知识点放在一起,考查了学生归纳总结的能力。

4 地球物理学专业矿物岩石学课程建设效果

本课程体系和考核方式通过对两届地球物理学专业学生实施,取得了良好的教学效果,学生在各个方面的能力都有所提高。具体包括:① 学生上课积极性明显提高。通过课前学生团体汇报、学生点评等方式,使全体学生能参与到教学过程中,充分调动学生听课、提问、回答问题的积极性。② 查阅资料、书写读书报告能力提高。通过学生课后作业、课上报告等环节训练,使学生真正掌握如何快速、准确查阅相关知识点资料并总结归纳的能力,具备针对某一科学问题书写读书报告的本领,为学生毕业设计奠定一定基础。③ 分析解决问题能力提高。通过理论考试中知识点运用、综合分析考题比例的提高,使学生在平时养成总结归纳、分析解决问题的习惯。

5 结束语

高等院校跨专业授课的课程较多,不同专业的培养目标差别较大,同一门课程在不同专业方向所起的作用差别较大,这就要求教师有针对性的对教学内容进行调整以适合不同专业的要求。中国石油大学(华东)地球物理学专业矿物岩石学的课程内容设置和考核方式符合其专业基本要求,建立了新的课程体系,完善了考试制度,使学生对跨专业课程更感兴趣,培养了学生实践动手能力和查阅资料能力,为将来的学习工作奠定了良好基础。

[参考文献]

[1]桑树勋.矿物岩石学课程体系教学改革的理论与实践. 煤炭高等教育.1999,第3期,74-78

[2]郗爱华,唐洪明,刘小洪,何 江,王振宇.石油院校“矿物岩石学”精品课程建设与改革.中国地质教育.2012年第3期,23-25

地质学与地质工程的区别范文第5篇

[关键词]普通地质学;小组合作;实验教学 

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)10-0028-04 

普通地质学是地质类专业的入门基础课,是地质类专业学生学习有关后续课程的基础课程,而实验课是普通地质学必不可少的组成部分,实验课不但教授理论知识,也传授实际技能,同时还是矿物学和岩石学等后续地质课程学习的主要环节,因此,其无论是教学方法还是考核方式都需要与时俱进。实验课是普通地质学课程的重要组成部分,综合了理论和实践技能内容。普通地质学课程包括理论课、实验课及野外实践教学三个环节。由于地质学是一门实践性很强的学科,实验课就显得尤为重要,是地质教学过程中不可缺少的实践性教学环节。在教师的直接指导下,通过实验课的实践训练,学生能获得基本地质现象的感性认识,更好地掌握课堂所学的抽象理论知识,初步学会基本的地质工作方法,还能学会如何去思考,如何去理解、掌握地质现象,最重要的是培养对地质专业的兴趣,学会科学的推理方法。[1][2]因此,重视实验教学不仅可以帮助学生更好地掌握本门课程的知识,还能培养学生的动手能力以及综合分析、解决问题的能力。普通地质学实验课有四部分,分别是常见矿物鉴定、常见岩浆岩鉴定、常见沉积岩鉴定和常见变质岩鉴定,主要以矿物、岩石的肉眼鉴定实习为主。[3] 

中国石油大学(北京)作为油气地质及环境科学领域重要的人才培养基地、科學研究基地和学术交流基地,一直非常重视普通地质学课程的教学及学科建设工作,对学生的培养要求夯实基础、提高动手能力;在教学学时紧张的情况下,要求保证实验课程保障教学质量,为学生后续发展打下坚实的基础。目前,中国石油大学(北京)为地球科学学院、石油工程学院和地球信息科学学院学生开设了普通地质学课程,学时均为48学时,其中实验课程根据不同专业需要设置为10~12学时。 

一、普通地质学实验课教学现状及存在问题 

目前中国石油大学(北京)普通地质学教学存在以下问题: 

(一)实验课目前为大班教学,师生间沟通时间有限 

作为我校的专业基础课,普通地质学主要教授学生地质学基本概念以及野外实际工作技能。现在每学期石油工程专业普通地质学课程学习人数大约为180~200人,由于师生比例较低,现在课程理论教学采取大班教学方式,集中讲授理论知识。实验课是对理论课所讲知识的重要实践环节,要求授课教师与学生“面对面”进行指导,而大班实验课教学只能提供有限的机会让学生和实验课教师单独交流。为了适应实验课师资力量不足、实验室空间有限的情况(容纳30~40人),建议开展实验课小组合作的教学模式,从而增加师生互动以及学生之间交流。 

(二)实验课以教师讲授为主,学生以记忆学习为主 

由于实验课时间、空间有限,实验课课堂教学以教师讲授为主,学生以记忆学生为主。2014年初我们收集了关于普通地质学课程的学生反馈意见。相关调查反馈结果显示,学生希望在实验课能够由教师引导自学,并且能够得到教师的指导与帮助,最不喜欢的是需要在短短的实验时间内完成太多理论学习,缺少实践锻炼。 

(三)实验课成绩考核评价缺乏科学性 

在传统实验课考核方式下,评价学生学习程度的唯一标准是作业成绩,而对学生综合素质、实践应用能力和创新能力的评价十分缺乏。因此,学生在实验课学习过程中普遍存在厌学现象,学生学习没有动力,对课程缺乏学习兴趣,逃课现象比较严重;并且学生作业存在抄袭现象,实验课作业成绩不能全面反映学生掌握知识的程度。这对于教学效果的实现是非常不利的。 

高校基础类课程是学生进行后续专业课程学习的基础,在学生学习过程中起着举足轻重的作用,特别是实验课程,可以起到培养学生动手能力、加深巩固课堂学习效果的作用。[4]但随着教育理念和技术的不断发展,高校教学也在不断变化,实验课程教学在新的环境下受到了很大的冲击,学生不重视、课时量减少等因素都会导致实验教学质量不断下滑。在这种背景下,教师应该根据学科和学生的特点及时调整实验教学内容和方法,借鉴国外课堂教学的先进理念和方法,提高教学效果。笔者根据自己的实际教学经验,对中国石油大学(北京)普通地质学实验课程教学改革做了一些探讨与思考,启动教改项目来研究如何重建该课程,主要目标是改进实验课的教学方法,采用“小组合作学习”的形式,鼓励学生积极学习,提高教学质量。 

二、采用“小组合作学习”方法的实验课教学改革探索 

(一)“小组合作学习”的理论基础 

“小组合作学习”兴起于20世纪70年代初的美国,是目前被许多国家普遍采用的一种富有创意和实效的教学理论与策略体系,它具有区别于传统班级教学的显著特征。“小组合作学习”是以合作学习小组为基本形式,以小组成员合作性活动为主体,以小组目标达成为标准,以小组总体成绩为评价和奖励依据的教学策略体系。[5]“小组合作学习”包括以下几个内容:(1)合作学习是以学习小组为基本形式的一种教学活动。合作学习并不排斥班级教学,但其特色在于小组活动的科学组织与展开。(2)它是以教学动态因素的互动合作为动力资源的一种教学活动,其中教学动态因素主要是指教师与学生。(3)它是一种目标导向的教学活动。所有的合作学习活动都是围绕所要达成的特定的共同目标而展开的。(4)它是以团体成绩为奖励依据的一种教学活动。合作学习通常不是以个人成绩为评价的依据,而是以各个小组在达成目标过程中的总体成绩作为评价与奖励的标准。这种机制可以把学生个人之间的竞争转化为小组之间的竞争,从而促进小组内部的合作,使学生在各自的小组中各尽其能,得到最大限度的发展。[6] (二)“小组合作学习”的基本策略 

1.小组活动学习 

课堂上的小组活动主要包括小组讨论、合作创作和合作演示三种形式,每种活动都有特定的目标。小组合作活动将教学变成了一种教师与学生、学生与学生之间的多向型互动,这种互动能够有效调动所有参与者的积极投入,充分发挥每个人的聪明才智,激发高度的求异思维。[7]学生在这种多变互动与协作的群体活动中,能够积极主动地学习和思考,通过小组讨论集思广益,学习新概念、加深理解,或者是遇到问题并寻找解决方案,提高学习自主性;通过小组成员分工合作,查找课程相关资料,针对授课教师布置的问题进行构思,设计学习思路和进行任务分配;最后通过合作演示的方式将自己的小组的研究成果展示出来,在交流信息、探讨问题、分享成果的过程中,增长知识、提升能力、培养合作精神。 

2.切块拼接法 

美国大学课堂上的切块拼接式学习是通过伙伴教学的形式进行的学习活动,它是在斯拉温的切块拼接式学习的基础上产生并发展而来的。切块拼接式学习改变了传统的“教师讲、学生听”的授课式课文讲解模式,教师将课文切块,由学生分组阅读、合作备课、互教互学。[7]切块拼接式教学强调的是学生自主学习的“主体地位”,授课教师自始至终都参与到学生的自主学习当中,给予必要的指导和帮助,创造一个动态的学习氛围。每个小组不仅是学习小组,更是教研组,组中每个学生轮流担任组长,以培养学生的责任感与集体荣誉感。组长与组员讨论共同制定小组学习方案,小组成员在互教互学中学习知识,并且通过组员间的互助行为培养合作精神和领导力。 

3.团队研究式学习 

研究式学习是模拟科学探究过程完成课题研究的一种情景式教学模式。美国大学课堂普遍采用团队研究方式,一般由教師根据教学内容制订一个研究主题和一系列子课题,每个小组选择一个子课题,分工协作,用一定时间寻找问题答案,完成研究报告,并且向全班报告和演示研究成果。[7]研究性学习能够激发学生学习的主动性。同时,教师主张学生积极运用发散思维去思考问题,而不是用书本知识进行知识灌输。授课教师与学生之间、小组成员之间的互动,能够激发起学生的创造精神、增强主体意识,学习体验科学研究的过程,在这个过程当中学会收集筛选信息,并且提高人际交往能力。每个学生在自己的小组当中承担一部分的研究任务,随着课程学习的深入,学生的自身潜能能够充分发挥,小组成员间的关系也会从刚开始的磨合阶段进入到默契配合阶段,这样学生不仅能够学习到新知识,也提高了多方面的能力。 

4.小组调查法 

小组调查法(GI)是最成功的一种任务专门化的小组合作学习策略,其代表人物是以色列特拉维夫大学的沙伦夫妇。在小组调查法中,学生在设计他们将要学什么和怎样学的问题上具有重要作用。首先,他们按照对某一论题的共同兴趣来组成合作学习小组,小组所有成员都积极参与设计如何研究他们的问题;然后,将任务进行分工,每一个小组成员都承担一部分调查任务;最后,小组综合和总结他们的工作,并向全班展示或汇报他们的研究结果。小组调查法适合于把获得、综合、分析信息融为一体的探究性问题的教学,如历史、文学等学科的教学。[8] 

(三)“小组合作学习”在普通地质学实验课教学中的实施——以沉积构造和颜色实验课为例 

第一,合理异质分组。以石油工程专业普通地质学课程为例,实验课一般安排在学期中旬。在学期期中考试结束后,授课教师根据期中考试成绩并结合调查问卷对全班学生的学习兴趣、特长爱好以及对普通地质学的掌握程度,充分了解学生的基本情况,然后按照异质原则,根据实际情况合理进行分组,以4~5人的规模组建学习小组。为了更好地利用小组成员的特长,使小组合作学习能够顺利进行,在进行分组时应考虑以下几个因素:(1)组员的性别。合作学习小组中不同性别的组员组合可以丰富小组考虑问题、解决问题的思路,而不同思维互相补充促进可以使认识更加充分,也可以充分发挥男女学生各自的性格特点及特长。(2)组员的能力。根据期中考试的成绩可以大概了解班级学生对课程的掌握程度,从而选取掌握程度相对优秀的学生带动掌握程度稍微欠缺的学生,起到很好的帮扶效果。(3)组员的性格。如果同一学习小组内有的学生善于表达,乐于分享自己的观点,有的学生性格相对内敛,前者可以带动后者参与到小组讨论当中来。 

同时,由小组全体成员共同协商轮流担任小组长的顺序,小组长负责组织团队活动,分配每次的学习任务、协调成员间的关系。这样有助于提高每一位组员的责任心和领导力,也敦促小组中每个成员都遵守纪律,积极参与到小组活动当中来。 

第二,教师教学引导。课前授课教师根据该节实验内容设计出能够综合运用普通地质学基本知识的若干问题,问题可以由浅入深,有一定的思考价值和发散意义。实验课程前,教师要利用一定时间简要介绍实验相关内容,向学生说明该节课程的基本要求及相关实验课习题,并且引出该节实验的作业及问题。随后,让学生以小组为单位自行设计学习方案和问题的解答思路。 

在沉积构造和颜色实验课当中,需要观察并掌握层理构造、层面构造、化学成因的构造、生物成因的构造、变形构造、沉积岩的颜色六方面内容,这些内容在理论课学习中都已经讲授过,授课教师需要带着学生进行简单的课程回顾,同时讲述观察描述的重点,随后引出课程相关问题和探讨。 

第三,小组合作自学。每个小组要根据授课教师讲授的重点内容及问题进行讨论,小组长最终制定出学习方案并在课上进行自学;在完成作业时采取自愿优先、组长分配任务的形式使每位小组成员都有明确的分工,如搜集材料、问题分配、PPT制作等。分工完成学习任务并根据需要在图书馆或上网查找相关资料,如果遇到疑问随时请授课教师进行指导,从而达到对知识有深入理解和准确把握的目的。之后,授课教师把学生自学时遇到的问题以及答疑过的问题进行集中整理。上课期间,教师要观察记录每个学生在小组讨论时的表现,并随时了解各小组学习的进展情况和遇到的各种问题,并且有针对性地与学生进行交流。 第四,学习成果展示。小组成员在自学和小组讨论的基础上,共同完成教师布置的问题及作业,以PPT报告和纸质作业的形式提交学习成果。每组小组长走上讲台,借助PPT进行报告,向全班展示其小组学习成果,其余报告人担任评审成员进行打分。学生可针对其他小组做的报告提出相关问题,借鉴学习其他小组的优点。 

第五,教师总结点评。教师在听取每个小组合作学习成果报告之后,结合学生在进行小组讨论时的表现和评审小组的评分情况,用一定的课时对各小组的合作学习情况进行评述,指点迷津,必要时进行补充讲解,对学生存在疑问的内容给予指导,确保问题的解决。在最后的评价阶段,教师一般以表扬和激励为主,同时对于个别学生在学习过程中暴露出来的问题要及时进行批评和纠正。[5] 

三、小组合作学习法的应用效果 

(一)激发学生学习兴趣,培养学生资助探索能力 

“小组合作学习”能够充分激发学生的学习兴趣,并确立了以学生为中心的教学模式。学生通过查找资料自学或小组内讨论获得的知识是经过自己的思考和再创造而主动获取的,他们对所学知识的理解会更加深刻、运用也更加灵活,学习自觉并且富有兴趣,不容易走神分心。学习过程中唱主角的始终是学生,整个课堂气氛生动有趣,极大地激发了学生学习和训练的积极性,使学生最大限度地获取并且记忆相关知识。 

(二)提升学习的合作能力,有助于培养学生领导能力 

对于传统学习方式的“单兵作战”法,在“小组合作学习”中,学习小组是一个整体,组员之间必须同心合力,才能配合默契,达到最好的学习效果。在合作学习过程中出现了问题,掌握程度好的学生要学会照顾掌握程度稍欠缺的学生,先完成的学生要照顾速度慢的学生,否则小组的整体利益将无法保障。要采取轮流当组长的方式,让每个人都有机会成为组长;组长制定学习计划和方案,分配给组内每个学生不同的任务,有助于培养学生学习的逻辑性和领导能力。 

(三)发掘学生自身的潜能,提高学生学习逻辑能力 

“小组合作学习”能够激发学生学习的主动性,让学生学会思考,能够积极主动地提出学习过程中出现的问题。同时,在小组合作学习中,教师不是把书本上的观点强加给学生,而是主张学生积极运用发散思维,引导学生能够按照学习的逻辑先后顺序进行自学,同时鼓励学生能够提出不同的观点和疑问,以自己独特的视角来发现问题并且通过教师引导从而解决问题。在小组共同学习讨论当中,学生只要言之有理、言之有據,教师就可以对其进行鼓励并将问题和学生观点分享给全班同学,这样不仅可以使“小组合作学习”的效果得以实现,同时可以提升整个班级的学习氛围,使学生的自学能力得到充分发掘。 

(四)改变了传统的考核方式,教师可以更全面地了解学生 

在“小组合作学习”中,每个学生都是被评价者,同时也是评价的参与者,学生可以找出自己的优点和不足,对比其他小组完成情况找到自己小组存在的不足;学习其他小组的优点,找到自己小组今后的努力方向,从而达到共同进步的目的。任课教师不仅可以从卷面作业完成情况考核每个小组的成绩,并且能够将时间和精力更多地投入到学生在完成作业过程中的表现上,可以更全面深入地了解每一个学生,从而从不同的角度进行全面评价,目的主要是通过激励性评价,给予不同学生个性化的指导,让每个学生的长处都能在小组中发挥出作用,并且给予一个合理的平时表现分数。 

四、结语 

根据学生的反馈以及实际的教学效果来看,普通地质学实验课“小组合作学习”取得了一定成效,学生的学习热情明显提高了,课堂参与重心也从授课教师向学生转移。在普通地质学实验课中,我们将继续使用这种“小组合作学习”教学形式。“小组合作学习”可以增加学生积极主动学习和思考的能力,挖掘学生的自学潜力,拓展学生思维。授课教师在教学方面需要做更充分的准备工作,才能引导学生更深入地思考,提升教学质量,提高教学效果。如何更好地设置问题并吸引研究生参与到课程助教工作中,是我们下一步努力的方向。 

[ 参 考 文 献 ] 

[1] 王家生,谢树成,龚一鸣.普通地质学野外和室内实践教学改革与体会[J].中国地质教育,2009(2):79-82. 

[2] 周鼎武,赖绍聪,张成立,等.地质学实践教学新体系[J]. 中国地质教育,2006(4):47-53. 

[3] 舒良树,解国爱,王博,等.新形势下普通地质学教学内容和课程体系建设的思考[J].高等理科教育,2012(4):143-147. 

[4] 刘学锋,张伟伟.理工基础类课程教学改革探索——以力学课程为例[J].大学教育,2017(1):6-8.