地质学基本概念

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地质学基本概念范文第1篇

【关键词】职业院校 地质学基础 课程建设 教学方法改革

《地质学基础》是职业院校矿产地质与勘查技术专业、石油地质与勘探技术专业，矿山开采技术专业、矿山地质专业的专业基础课。地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用，并研究如何运用这些知识兴利除害，为人类服务。通过该课程的学习，可以掌握地质学的基本概念、理论和方法，为以上4个专业的专业课程学习奠定良好的基础，为学生在实际工作中参与实践提供理论依据，因此，搞好这门课的教学显得尤为重要。

一、《地质学基础》课程教学存在的问题

对《地质学基础》课程的性质和地位认识不足。在制定人才培养方案时，《地质学基础》应作为矿产地质与勘查技术专业的专业基础课还是专业主干课，曾在相关教师中有所争论，最终根据《高职高专专业概览》才确定。

使用的教材多为高等学校教材，与职业教育的要求不相匹配。高职教育主要培养具有一定理论知识和较强实践能力，面向生产、建设、管理、服务第一线的高素质技能型专门人才。要求学生具有够用的理论知识，较强的动手能力和工作适应性。职业教育与高等教育培养人才的目标是不同的。培养目标的不同决定了教学内容的不同，而大多高等院校的教材，学科理论介绍多，实际应用介绍少。

适合课堂教学的电子课件少，教师多沿用传统教学模式，教学方式单一。《地质学基础》课程专业性强，尽管多媒体电子课件在网络上随处可见，但要做好一件实用的电子课件，需要大量的资料和图片，但由于专业性较强，这方面的资料往往有一定的保密要求，一般人很难找到相关资料，再加上地质工作目前主要是相关专业的工程技术人员在实施，高职教师参与很少，导致现在的课件质量不高，适用性和吸引力不强。

教师大多沿用传统教学模式，教学方式单一在实际教学中。《地质学基础》的任课教师大多教学仍然是以课堂为中心、以课本为中心、以教师为中心，整个教学过程都在教室里完成。学生没有机会到实地考察，将理论与实际对应，因此，学习的积极性、主动性较差。学生的注意力主要集中在接受教师传授的现成知识上，学习围绕课本和考试，导致本门课程枯燥无味，再加上有些学生本身对所学专业认识不清，更是降低了课程学习的积极性。

二、《地质学基础》课程的教学体会

根据专业特点，确定教学目标。高职院校矿产地质与勘查技术专业、石油地质与勘探技术专业，矿山开采技术专业、矿山地质专业的学生学习《地质学基础》课程的目的，并不是要把他们培养成为地质专家或专门从事地质科学研究的专业人员，而是让他们成为既熟悉本专业业务，又掌握地质基本概念和基本理论的技能型人才。对这些专业的学生进行地质教育，应该面向矿产地质与勘查、地质与勘查、石油开采、矿山地质等工程领域的应用，以掌握基本理论、突出实践应用为目的。因此，本门课程的教学目标是讲清《地质学基础》的基本概念、理论，重点抓好它们的实践性和实用性教学。

依据教学目标，增加课程的实践性和实用性教学，首先是改变单一的教学方式。在《地质学基础》课程讲授中，尝试性地引入讨论式教学和现场教学。在岩石课上，先讲清基本概念，然后通过布置课外作业的方式，让学生通过互联网或相关资料查阅，可以辅导同学通过观察岩石的颜色、矿物成分、结构、构造来辨别其异同，最后让学生结合《岩石学》等课程展开讨论，加深对理论知识的理解。在对学生进行生产实习动员时，结合实训基地的情况，向学生介绍即将实习的工作区的情况，并要求学生在实习过程中收集实习地点的地质资料。其次是积极与实训基地的工程技术人员沟通，建议实训基地的工程技术人员在学生进行认识实习、课程实习、生产实习及毕业实习的过程中注意介绍地质的内容。教学方式的改变和调整，大大增强了课程的吸引力。

制作PPT演示文稿，增加课程讲授的直观性和吸引力，将教学讲义的部分章节做成PPT演示文稿，利用多媒体将枯燥的教学内容通过图片和动画展示出来，大大提高了课程讲授的直观性和吸引力。

三、《地质学基础》课程教学方法改革

职业教育肩负着培养面向生产、建设、管理和服务第一线需要的高技能人才的使命，人才培养模式必须强调实用性和技能性，这就要求在课程建设中充分考虑课程的实践性环节。

应进一步明确职业院校《地质学基础》课程的实践性教学目标，开设《地质学基础》课程的目的是学习地质的基本概念、基本理论及其应用。课程建设与改革是提高教学质量的核心，也是教学改革的重点和难点。要积极与行业企业合作开发课程，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，参照相关的职业资格标准，改革课程体系和教学内容，要根据现在和将来的实际应用及需要确定教学目标和教学内容。

应充分利用现代化教学手段的优势，增加课程的直观性和吸引力。如果沿用传统的教学方法，与学生学习的心理相违背，教学效果肯定不理想。在教学中使用现代化等教学手段，通过观看地质录像片提高学习兴趣，让学生就日常所见所闻的地质现象进行图文描述和原理剖析，学以致用，增加课程的直观性和吸引力，提高教学效率和教学质量。

应增加《地质学基础》课程的实践性、开放性教学。针对《地质学基础》课程应用性、实践性较强的特点，增加实践性、开放性教学环节。要实现这一目标，仅靠职业院校是不够的，职业院校要紧密联系行业企业，实施校企合作，与企业实现资源共享，聘请行业企业的工程技术人员与能工巧匠到学校担任兼职教师，将生产一线积累的经验带进课堂，将地质学基础理论和方法应用于实际工作的事例带进课堂，增加教学的针对性和实践性。

地质学基本概念范文第2篇

基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划项目（ncet-11- 0406）

作者简介：荣冠（ 1971- ），男，武汉大学水利水电学院副教授，博士，主要从事岩体稳定性研究及工程地质教学工作，（e-mail）rg_mail@163.com。

摘要：工程地质是水利类本科生的一门重要专业基础课，课程教学内容和环节丰富，难点较多，实践性强。如何在课堂教学和野外实践教学中有效提高教学质量是一个值得探讨的问题。文章详细分析了水利工程课程中的难点及教学中存在的问题，从课堂教学、实践教学、英文教学及课程考核等方面全面介绍了课程教学经验及改革探索。提出课堂教学应注重理论紧密联系工程实际，实践教学应注重培养学生动手技能和发现、分析、解决工程地质问题的能力，开展英文教学是培养国际人才的必然趋势，考核机制应全面反映学生的综合能力等观点。

关键词：工程地质； 水利专业； 教学研究； 理论教学； 实践教学

中图分类号：tv135；g642421文献标志码：a文章编号：10052909（2013）05011007工程地质是研究工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学，是以地学学科的理论为基础，应用数学与力学理论和工程技术及方法解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[1]。工程地质课程是水利类本科专业的一门重要专业基础课程。水利水电工程建设是人类在认识自然的基础上改造自然并为经济建设服务的活动，进行水利水电工程建设首先必须了解自然环境和工程条件，而环境地质条件是与水利水电工程关系最密切、最重要的自然条件。

当前，中国工科高等教育人才培养主要目标是：培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[2]。工程地质课程作为水利类专业中一门实践性强的课程在凸显人才培养目标方面，更加突出工程地质理论和实践教学的必要性与重要意义[3-4]。

工程地质课程的教学分为课堂理论教学部分与野外地质实习部分。课堂理论部分主要讲授矿物岩石、地质构造、地质作用、地下水、岩体工程特性，边坡、坝基、洞室围压稳定性评价，工程地质勘察等知识。野外地质实习部分主要进行岩石及地质构造认识，风化、卸荷及河流地质作用研究，地下水及其作用研究，水利枢纽工程地质条件与问题分析评价等。

由于工程地质课程涉及的相关课程较多（矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、水文地质学、材料力学、岩石力学、土力学等），且这些课程多为地质专业课程。同时，工程地质课程实践性很强，但学生又缺乏实践经验和实践机会。因此，在有限的理论教学和实践教学时间内，如何合理安排教学环节，使学生扎实掌握工程地质相关概念及基本原理，并使学生初步具备分析工程地质条件及解决工程地质问题的能力，是一个很值得探讨的问题。根据笔者多年从事工程地质教学的经验，针对水利类本科专业工程地质教学，首先介绍学校工程地质课程的设置，然后分析课程教学的重点及难点，再从课堂教学、实践教学、英文教学、考核方式4个部分探讨理论与实践教学的改革思路，以期在提高教学效果、培养学生分析工程地质条件和解决工程地质问题能力方面有所收获。

一、水利类工程地质课程介绍

（一）水利工程地质课程设置

武汉大学水利水电学院最早可追溯至1928年创建的国立武汉大学工学院土木系水利组，学院现已成为国内水利水电高级人才培养的摇篮和科学研究的重要基地。一直以来，工程地质课程为水利各专业（农田水利、水电工程、河流泥沙、水文水资源）的重要专业基础课程。工程地质课一般在第五学期或第六学期开设，包括48 学时课堂教学和1 周的野外实习。课堂教材主要使用天津大学主编的《水利工程地质》（第四版）[1]，实验及野外实习采用武汉大学编写出版的实习教材[5]。

（二）水利工程地质课程内容

水利工程地质主要是研究水利水电工程建设中的工程地质问题。主要内容包括岩石及其工程性质，地质构造及区域稳定性，地表水流的地质作用及河谷地貌，地下水、岩溶及库坝区渗漏地质条件分析，岩体工程特性，坝基、边坡及洞室围岩稳定性分析，水利水电工程地质勘察等。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

荣冠，等水利类专业工程地质课程教学研究与改革探索

课程的教学分为课堂教学与实践教

两部分。课堂教学主要讲授地质学基础知识和水利三大类岩体（边坡、坝基及洞室围岩）稳定性分析基本理论。通过课堂教学力求使学生掌握工程地质学基本概念、工程地质分析基本原理和岩体稳定性评价基本方法。实践教学通过野外现场典型岩体、地质构造、地质作用等的直接观察和分析来增强感性认识、理解并深化工程地质理论知识，使学生初步具备分析工程地质条件和解决工程地质问题的能力。水利类工程地质课程教学基本内容可总结为地质学基础知识和岩体稳定性分析两方面，核心主线则是工程地质条件及工程地质问题的分析研究。课程室内外教学均是围绕该主线开展的。

二、水利工程地质课程中的难点及问题

（一）工程地质相关概念不易理解和掌握

对于水利专业的学生来说，工程地质课是他们第一次接触地质学知识。多数学生，尤其是来自平原地区的学生，缺少对地质现象的感性认识，这使他们更不易理解相关地质现象和地质作用。水利工程地质课程的开始部分主要讲述地质学基本概念，包括矿物和岩石的成因、成分及分类，内外力地质作用概念，产状、节理、断层、褶皱等地质构造，地层地史，地质图分析，区域稳定等。这些内容涉及矿物学、岩石学、地层古生物学、构造地质学等知识。这些概念和相关课程知识对于初学者来说完全是陌生的。例如：在分析沉积岩的石英砂岩与变质岩的石英岩区别时，一般学生很难从沉积作用和变质作用的成因角度深刻理解其矿物结晶程度、颗粒大小、矿物纯度、孔隙率等方面的差异。在现场分析褶皱构造时，不少学生容易把现代地形与褶皱形态混为一谈。实际上起伏的山脊为背斜，剥蚀的山谷为向斜往往是不对的，反过来，背斜核部易形成河谷低地，向斜核部则可能形成山脊。准确定位褶皱应根据现场垂直岩层走向观察结果，若有岩层按新老次序有规律地对称出现时，则可肯定有褶皱。然后根据岩层新老组合关系的分析确定褶皱的基本类型（背斜或向斜），进一步依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序判断褶皱的剖面类型和平面类型。但现场地层及其年代的划分，对于水利专业初学者而言是难以掌握的，况且岩层的产状及地层的划分往往又具有隐蔽性，因此，地质学基础概念往往是水利工程地质课程开始阶段学习的难点。（二）工程地质条件难以全面和深刻理解

工程地质条件指的是与工程建设有关的地质因素的综合，是自然历史发展演变的产物。对大型水利工程而言主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象（滑坡、崩塌、泥石流、风化、卸荷、侵蚀、岩溶、地震等）及天然建筑材料等6个方面。工程地质条件直接影响工程建筑物的安全、经济和运营管理。兴建大型水利水电工程，首先都要查明枢纽及库区的工程地质条件。不同地区的地质环境差异及水工建筑物类型的不同，对水利工程的影响也不同。教学中发现，学生对工程地质条件的复杂性认识不足，难以全面理解工程地质条件的内涵，这样自然导致对工程地质问题的把握不准。例如：西南水电工程主要集中在川、藏、滇、青等省区河流的深切河谷地区。该区域的自然地质环境十分复杂，相应地在此建高坝大库的工程地质条件也十分复杂。深切河谷往往首选高拱坝方案，此时地形地貌就是关键的地质条件，将直接影响工程高边坡的稳定与安全，同时影响并制约水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且为深覆盖层坝区，从坝基防渗及挡水建筑物安全的角度考虑多采用当地材料坝型，坝体防渗多为混凝土面板而非粘土心墙方案，这主要就是从天然建筑材料经济合理的角度考虑。

（三）对工程地质问题缺乏认识和实践经验

工程地质问题指的是工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。对大型水利工程而言主要包括坝基和坝肩抗滑稳定问题，坝基渗漏和渗透稳定问题，边坡稳定性问题，地下洞室围岩稳定性问题，水库渗漏、水库淤积、库周浸没、库岸再造，水库诱发地震等问题。工程地质学简单说就是分析工程地质条件，解决工程地质问题。因此，工程地质问题是课程的最终落脚点。不同水工建筑物由于对场地条件要求存在差别，其相应的工程地质问题也存在差异。实际工程中，全面揭示工程地质问题是有难度的，尤其是深层隐伏的地质问题，更是从浅表很难观察确认。目前对水利专业，工程地质课程一般在水工建筑物等专业课之前开设，许多学生对水工建筑物知之甚少，对水工建筑及枢

纽区可能会出现哪些地质问题更是难知一二。

例如：对水利工程三大坝型工程地质问题的分析。土石坝主要由粘土、碎石、块石等散体堆积而成，坝体允许产生较大的变形，它对坝基工程地质的要求较低，可以在软基和工程地质条件复杂的坝基上兴建。由于坝基河床地质条件多变，易出现过大沉降引起坝体裂缝、坝基渗漏和渗透变形问题，以及粉细沙层震动液化等问题。重力坝主要依靠坝身自重与地基间摩阻力来保持稳定。重力坝对坝基要求高，一般要求修在弱风化下部的岩基上。该类坝型最主要的问题就是过大变形或不均匀变形导致坝体裂开，软弱结构面组合形成深层滑移块体。拱坝主要通过拱作用传递荷载到坝肩，所以拱坝对两岸岩体的要求较高，而对河床坝基岩体要求相对要低。两岸拱座岩体应新鲜完整、无大断层，狭窄对称的“v”字形河谷是首选地形条件。此时应特别关注顺河向软弱结构面切割形成的滑移块体。由于学生在这一阶段对水工建筑物不熟悉，同时缺乏对三大坝型的现场感性认识，导致他们较难在合理评价相应工程地质条件的基础上深入分析潜在的工程地质问题。

（四）工程地质分析方法不易理解和熟练运用

由于工程岩体结构特征及力学特性的复杂性和不确定性，针对岩体变形与稳定性的工程地质分析方法主要是定性与定量结合，总体上是半经验半理论性的。针对实际工程，在较大程度上是以现场经验为前提，然后通过工程地质定性分析结合定量计算综合确定。工程地质的分析方法主要有工程地质类比法、图表法、室内外实验方法、力学模型定量计算法等。各方法都有一定条件和适用范围，即存在各自的优缺点。实际应用中宜将几种方法结合，互相补充。针对不同的工程地质问题，刚学习课程的学生对怎样合理选择分析方法缺乏经验，熟练掌握困难更大。

现以岩质高边坡稳定性评价为例，简要讨论工程边坡稳定性评价的基本思路。总体上边坡稳定性的影响因素包括地形地貌、岩体结构、地质构造、风化卸荷、水的作用、地震及构造运动和人类工程活动等。首先从经验上判断其稳定性主要从坡形坡高、岩体强度、坡体结构等直观判断，此时工程地质定性方法（如赤平投影）就是较好的方法。对于边坡浅表的变形及破坏情况，则主要考虑岩体的风化和卸荷程度，及其卸荷裂隙等的组合情况。对于边坡的整体及长期稳定性，则需通过详细的地质勘探，确定潜在的破坏模式和滑移边界，采用如三维极限平衡方法、有限元应力应变方法等计算其变形和稳定性。边坡变形模式及边界、结构面和岩体力学参数的确定是关键，同时还应合理考虑地下水及地震等因素的影响。所以对岩石边坡采用工程地质方法合理评价其稳定性是一项较复杂的工作，对于初学者来说是不易全面和熟练掌握的。

（五）工程地质实习和工程实践时间不足

工程地质教学来源于实践并回归于实践，其最鲜明的特点就是实践性强。教学实习和工程实践是巩固和加深地质理论知识的有效途径，是理论联系实际培养学生掌握科学方法和独立能力的重要渠道。地质实践教学的任务主要是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程问题，用已学到的理论知识观察分析现象，提出解决问题的方法与措施。例如：断层是工程地质学中的基本概念，但学生要理解断层的规模与工程特性、现场鉴别方法及其对工程的影响是较困难的。通过现场露头可以较直观地了解断层的三种形态类型及其基本特征，对较大规模的断层可引导学生从地形地貌不协调、地层的重复或缺失、伴生构造及构造岩、地表地下水的异常分布等方面来认识。在此基础上分析断层的级别、特征及其对工程的影响学生就容易理解和熟悉，然而由于教学时间及经费的限制，学生在实习和实践方面的机会相对较少。在有限的实习和实践时间内，如何合理安排教学实习路线及教学内容，让学生能够较好地掌握基本概念和原理，并初步具备分析和解决问题的能力，是目前水利工程地质实践教学中的一大难题。

三、水利工程地质课程改革探索

（一）课堂教学改革 1.突出重点分解难点

由于水利工程地质课程涉及较多概念和方法，同时关联较多课程，是一门综合性很强的课程。由于教学课时有限，要将所有内容都面面俱到地深入讲解，显然是不可取的。这就要求在讲授时有的放矢，合理安排教学内容，做到突出重点、解剖难点，始终把握地质学基本概念和岩体稳定评价两个主要内容，抓住工程地质条

和工程地质问题两条主线。这样可以使学生从较多的概念和方法中理清思路，把握课程主体框架。例如：在地质构造部分，阅读和分析平面地质图是重点，同时也是难点。平面地质图的阅读要求熟悉地层年代、产状、褶皱、断裂、地史等理论知识，同时需要结合具体工程分析不利条件及可能存在的问题。为此需要结合教学图件，详细分析褶皱、断裂等存在的依据，并讨论作为坝基或洞室的地质条件可能存在的不良地质问题。这样学生才能较快掌握地质图的分析方法及工程应用。

2. 理论联系实际

工程地质学的理论性较强，各种概念及分析方法较多。这些内容均源于地质作用和工程实践，在讲授课程时如只照本宣科，学生很难对一些抽象的概念及方法感兴趣，这样教与学的效果均较差。在教学过程中注重理论联系实际将是提高教学效果、提高学生学习兴趣的最好手段。例如：在讲授岩石和地质构造内容之后，学生对三大类岩石的特性及现场鉴别、具体的断层和褶皱构造的理解和分析仍是模糊的。笔者则以珞珈山为例，该地质体即为学生大学生活的环境，引导学生探寻珞珈山的岩石类型，以及是否存在断裂和褶皱。几乎所有学生都对此感兴趣，并乐于了解校园的地质情况。由此对珞珈山地层岩性进行介绍，在此基础上分析褶皱、逆断层及平移断层分布等。学生惊叹常在身边出露的岩石就是典型的石英砂岩，而校园内的樱花大道竟是一条逆断层。通过这个实例很好地将基本地质概念与周边的实际环境联系起来。

3. 传统与现代教学结合

水利工程地质课程内容较多、实践性强，而且课时有限，因此要求将传统教学与现代教学相结合，这样可以很好地发挥各自的优势。重要的概念及分析方法以黑板演绎并详细讲解，使学生的注意力集中，有利于学生对重点难点内容的深入理解和掌握。例如：在介绍层状岩层产状时，宜采用教学图件分步讲解，使学生切实理解走向、倾向、倾角的真实含义及实际意义。在讲解赤平投影原理时，则需按投影方法介绍点、线、面等的投影过程，使学生理解空间点、线、面与赤道平面投影的关系，这样结构面的空间产状与赤平投影图间的关系也就清楚了，后续运用其分析边坡稳定性也就简单易懂。水利工程地质课程涉及许多地质作用、地质现象及工程实例。此时多媒体演示则显示其优势，多媒体课件可提供大量信息，形象生动地展现自然现象及复杂事物，其效果是口头表达难以达到的，同时也可提高学生学习兴趣，节省讲解时间。课余时间鼓励学生通过国内外各种网络资源（特别是高校工程地质课教学资源）了解和学习相关工程地质知识，也可以用即时通讯方式解答学生的不同问题，利用现代网络资源最大限度地开展教学互动，让学生扎扎实实学好工程地质课程。

（二）实践教学改革

实践教学环节是保证和检验水利工程地质课程教学效果和质量的关键。要真正熟悉和掌握水利工程地质的知识及方法，各种不同类型的实习实践教学是必不可少的。以下从室内实验、校内现场教学及水利枢纽地质实习3个环节来介绍实践教学。

1.强化室内实验教学

武汉大学水利水电学院较早建成工程地质实验室。实验室主要有各种矿物、三大类岩石、古生物化石、构造模型、典型水利枢纽岩石、各种地质图件及影像资料。同时还配有偏光显微镜、gps 、电子罗盘、gis等设备和工具软件。目前实验室可以满足水利类专业本科教学要求。室内实验教学主要安排造岩矿物、岩浆岩、沉积岩及变质岩的认识。同时还讲授地质图阅读、罗盘及gps使用等教学内容。

以三大岩石的认识为例，这对于学生来说是难点，仅通过课堂讲解学生很难掌握岩石的特征和鉴别方法。在课堂讲授造岩矿物及三大岩类后，需要进行三大岩类认识的室内实验教学：学生按5人一组进行分组，每组学生提供三大类岩石标本各一盒。教师先复习岩石的成因、矿物组成、结构构造及分类等，然后以3种典型岩石为例分析矿物及结构特征，再分析其成因和类别。在此基础上让学生仔细观察各种岩石标本，由各组学生相互讨论以寻找鉴定矿物和岩石的规律和技巧。对学生的具体问题教师现场答疑，对相似矿物的鉴别、结构的理解等共性问题由教师总结分析。通过室内实验课教学环节基本可以使学生掌握常见岩石特征和鉴别方法，对后续现场实习具有重要意义。

2. 重视校内现场教学

武汉大学地处东湖之滨，校园内有珞珈山和狮子山，存在不少良

好的地质露头、各类地质构造较丰富。为配合基本地质理论知识讲授，笔者充分利用武汉大学校园内的珞珈山地区进行现场教学。该地区发育有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系等沉积岩，地层呈有规律的东西向条带状分布，呈现节理、断层、褶皱等地质构造。武汉大学水利水电学院从20世纪50年代开始，在珞珈山地区安排校内地质现场教学，实习路线从北向南横跨珞珈山，要求学生现场观察珞珈山地区岩石岩性、产状、风化、卸荷、隐伏岩溶、地下水露头、节理、断层、褶皱等现象。通过现场地质调查，学生可以理解地层划分及年代概念，熟悉产状的概念及测量方法，节理、断层及褶皱的鉴别和分析方法，最后独立完成简要的珞珈山地质调查报告。通过该单元的校内现场地质教学，可以进一步深化学生对基础地质概念和理论理解，培养学生独立分析和解决问题的能力。

3. 完善野外地质实习

（1） 水利枢纽地质实习目的与安排。工程地质野外教学实习是课程教学实践的最重要环节，目的在于巩固课堂所学的理论知识，使理论与实践紧密结合。通过对水利枢纽区地层、岩性、地质构造、地下水及外动力地质作用等的调查研究，使学生初步掌握野外地质工作的一般方法，了解水利枢纽工程地质条件及主要工程地质问题，熟悉地质报告编写及地质图件绘制的方法。实习教学包括路线教学、专题调研、现场讨论、内业整理等环节。通过现场调查、专题问题讨论、面试考查、实习报告编写等过程，培养学生野外地质工作能力和分析解决工程地质问题的能力。 （2） 野外实习区域及路线的选择。良好的实习区域与路线是满足工程地质野外实践教学要求的基础。实习区域应选择岩石类型及地层较丰富，河流地貌及水文地质现象发育良好，具备地质构造发育和风化、卸荷及边坡变形等外动力地质作用发育的地带。同时应具备典型的水利枢纽工程以便进行水利水电专业工程问题的分析讨论。在此基础上根据地层岩性及地质构造、河流地貌与地下水、边坡变形及稳定性分析、水利枢纽地质条件及工程问题等选择4～5条典型路线作为教学单元。路线选择注意地质现象的典型性及易识别性等特点，同时注意地质现象与工程实践的密切联系。

以武汉大学为例，从20世纪50年代开始，陆续建立了陆水实习基地、丹江口实习基地、韶山灌区实习基地等。2010年三峡工程建成后，又建立了湖北秭归三峡库区实习基地，选择茅坪至链子崖（郭家坝）、高家溪、泗溪、副坝大坝及永船等线路进行教学。三峡库区具有大量典型意义的地质露头，同时能够结合具体的水利工程建筑物（如大坝、副坝、高边坡等）进行工程地质条件与问题的分析。主要路线地层出露及地质构造较为齐全，风化、卸荷等动力地质作用和河流地质作用，以及地下水、岩溶等地质现象均有出露，能够满足水利类专业野外工程地质实习的要求。

（3） 野外实习环节及质量控制。整个实习期间每个教学单元要求有明确的教学内容。总体上要求完成：①典型剖面地层野外观察和描述，包括岩性、接触关系、产状及测量、岩浆岩和沉积岩及变质岩小构造观察、风化作用、地形图的使用等。②河流地貌及水文地质调查，包括河流侵蚀、堆积，河床、河漫滩及阶地观察，河谷边坡卸荷及变形，潜水露头，岩溶水，岩溶地貌等。③边坡变形及稳定性分析，包括典型卸荷拉裂体、崩塌体、滑坡体的现场调查，变形及破坏特征，边界条件，稳定性影响因素及评价，变形破坏成因，工程防护及治理方案等。④水利枢纽教学单元，主要侧重水利枢纽主要建筑物的组成及功能，大坝、副坝、高边坡、水工隧洞等主要工程地质问题分析。⑤资料整理及报告编写，主要是对现场观察的内容进行分析整理，按要求编写实习报告。

野外地质实习以小组为单位进行，实习过程要求分工明确、团结合作，现场特别强调纪律和安全。实习成绩评定综合考虑思想表现、组织纪律、操作技能、野外纪录、面试讨论及实习报告等。

（三） 英文教学探索

1. 工程地质英文教学意义

英语教学或中英文双语教学是目前本科教学改革的重要内容。基于高等学校培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型高素质人才的要求，高校对主要课程实行英文教学十分必要[6]。随着中国基础建设及能源等领域大规模工程的开展，在相应学科进行学术和业务交流已是基本要求。水利行业早已走出国门，承接或合作国际科研和工程项目。这就

求学生不仅有较高专业造诣，而且需要具备较好的英文文献阅读能力、语言表达和交流能力。

2. 工程地质课程英文教学实施

（1） 选定英文教材。工程地质英语教学，首先应选择合适的英文原版教材。国外出版的工程地质书籍较多，但适合国内水利专业使用的工程地质英文教材较少。这主要是国外很少有专门针对水利类的工程地质教材，多数教材是针对工程地质专业编写的。考虑到初学及课时情况，笔者建议采用tony waltham编著的《foundations of engineering geology》 （third edition）[7]，这本教材包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土力学特性、边坡、隧洞及采空区等，内容简洁，通俗易懂。其次，推荐f. g. bell编著的《engineering geology》（second edition）[8]作为主要参考书。这本教材内容较全面，包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土工程特性、地质勘查及洞室、边坡、坝基等内容。在工程地质英文教学过程，建议学生使用网络资源，国外知名大学有不少工程地质课程资料[9]可供参考，同时从《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等国际学术刊物学习有关论文及知识。由于专业需要，学生还需使用中文版的水利工程地质教材作为对照读物。

（2） 英文课件及教学。英语课堂教学主要采用多媒体方式，可提高讲授速度和效率。在制作英文教学ppt时，应尽量简洁明了、图文结合，英文一定要规范。对一些专业性强的知识（如专业术语）可适当加中文注释。授课语言主要为英语，对不易理解的内容可用中文解释。为了保证教学效率，要求学生课前进行适当预习。课堂上采取师生互动形式，提高学生英语表达能力。平时作业、小测验及期末考核均要求采用英文进行。授课教师自身英文必须熟练，首先是专业概念及术语的准确表达，其次是发音的准确。

（四） 课程考核方式

为更好开展工程地质教学工作，其中一个重要环节是课程考核。课程考核目的是考察学生掌握知识的情况及分析问题的能力，科学有效的考核方式可以充分发挥学生的主动性和能动性，从而提高教学效果和质量。目前水利工程地质课程包括室内教学和野外实习两个部分，一般是独立考核。其中室内教学部分主要考察地质基本知识及水利工程相关岩体稳定性评价方法的掌握情况，成绩主要由平时作业、课堂小测验、专题讨论及期末闭卷考试组成，要求学生以掌握地质知识和工程问题分析方法为主，鼓励平时交流讨论，避免考试突击的学习方式。野外实习考核主要考察学生基本技能的掌握情况，侧重考核问题的分析理解能力，从现场主动性、操作技能、综合分析、面试讨论、实习报告及组织纪律等方面综合评定。

文章总结笔者多年教学实践经验及课程改革探索供高校同行参考，以期在提高水利工程地质教学质量，提高学生学习积极性和培养学生创新能力方面发挥积极作用。

参考文献：

[1]崔冠英， 朱济祥. 水利工程地质[m]. 4版. 北京： 中国水利水电出版社， 2008[2]中华人民共和国教育部. 关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见（教高[2011]1号） [eb/ol].（2011-01-08）.

[3]王哲， 陈东瑞， 张勇. 土木工程专业工程地质课程实践教学方法探讨[j]. 高等建筑教育， 2010，19（4）： 125-127.

[4]程建军， 王海娟. 水利类本科专业工程地质课程教学探索[j]. 高等建筑教育， 2012， 21（3）： 98-100.

[5]杨连生， 王涛， 李宏明. 水利水电工程地质实习指导书[m]. 北京： 中国水利水电出版社， 2008.

[6]黄雨， 卞国强， 叶为民. 土木工程专业工程地质学双语教学改革探讨[j]. 高等建筑教育， 2009， 18（2）： 97-101.

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[9]missouri university of science and technology courses[eb/ol]. http：//web.mst.edu/～rogersda/

research and reform exploration on teaching methods of engineering

geology for water conservancy specialty

rong guan， zhou chuangbing， chen yifeng

（school of water resources and hydropower， wuhan uni

iversity， wuhan 430072， p. r. china）

abstract： engineering geology， with rich teaching content and strong practicality， is one of the fundamental courses for students majoring in water conservancy. it is worthy to be deeply discussed on how to effectively improve the quality of teaching in the classroom and the field geological practice. difficulties of the course and practical problems in teaching were analyzed in detail. meanwhile， teaching experience and reform exploration were comprehensively introduced from the point view of classroom teaching， practical teaching， bilingual teaching and course assessment， respectively. it is proposed that in classroom teaching， theory should be closely tied to the engineering practice. in practical teaching， the ability of students on how to discover， analyze and solve engineering geological problems should be emphasized. carrying out bilingual teaching is an inevitable trend to train international talent and students’ comprehensive ability should be fully disclosed in assessment system.

地质学基本概念范文第3篇

[关键词]水工环 勘察工作 难点 对策

[中图分类号] P641.69 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-184-1

近几年来我国的经济进入了高速的发展期，各地水利工程也得到了蓬勃的发展，水工环地质勘察是地学研究的重要组成部分，主要包括水文地质，工程地质，环境地质。在研究内容上也有所不同，工程地质学研究对象是岩土工程地质性质、工程动力地质作用、工程地质勘察理论和技术方法、区域工程地质和环境工程地质；水文地质学的研究对象是水资源，通过对水资源的形成、运动、分布规律的研究，从而对水资源进行充分地开发和利用；环境地质学的研究对象是生态环境、地质灾害、环境地质问题等。由于所研究对象都与人类的生存和发展息息相关，这一点表明水工环各部分的研究之间是有关联的，虽然说研究对象和研究方法是不相同的，但是它们的依据基础都是以研究水土为基础。因此，水土环地质勘察工作的可持续发展是保障人类生存和发展的重要因素，它担负着改造人类生存环境，提高生活质量的艰巨任务。

1水工环地质研究现状概述

水工环地质研究现状概述分为以下几个方面：①水文地质研究现状：近年来在水文地质学领域不断研究新的理论、新的技术、新的方法，在实际应用过程中推动了水文地质学的发展。主要表现为基本概念与基本理念得到了很大程度上的转变，先是从用模型进行模拟研究，再到成果展示的数字化，由原来的定性分析转变成定量研究，新阶段的突破是水文地质学研究的一大进步。另外随着现代科技的不断研发，在水文地质勘察工作过程中提高了野外探测和室内测试技术，因此在水文地质学中综合运用这些新理论，新技术，新方法极大的促进了水文地质学的发展。②工程地质研究现状：工程地质学诞生在20世纪20年代，经过长时间的摸索发展，不断的完善，现今已经有了坚实的理论基础，研究内容充实，同时与工程建设和人类的生活有着密不可分的联系，且具有各分支学科，是应用性很强的地学学科，并且借鉴国外的先进理论和技术方法，总结出了适合自己运用的新理论，形成了具有中国特色的工程地质学理论体系。③环境地质研究现状：目前我国生态环境破坏严重，自然灾害又屡发不止，成为了影响人类生存的重要因素。而现今要想保障水工环地质的可持续发展，解决环境地质问题是必然的。而且生态环境的保护又离不开环境地质工作，因此必须重视环境地质工作，把环境地质勘察工作放在首位，促进水工环的可持续发展。

2水工环地质勘察工作存在的难点

虽然水工环地质工作促进了我国经济的发展，提高了人们的生活水平，但是还需要不断的加强国民经济和社会发展的关系，为国民经济和社会发展提供更全面的服务。目前水工环地质勘察工作中还存在一些难点需要改进和加强，主要表现在以下几个方面：①勘察技术人员的短缺：为了实现资源开发与环境保护目标的共同前进，我国地质勘察单位成立了专门的水工环部，提高了水工环地质勘察工作进行的有效管理，并针对这一目标进行规划。在勘察工作中，主要还是以老一代有经验、技术的地质工作者为主力开展工作，对于参加工作不久的青年骨干队伍用的甚少，因为这一部分人员还不具备高战略分析和综合分析能力，因此需要加强青年骨干队伍的培养。②国家层次的地调项目不够：目前水工环大调查工作普及范围比较广，但是投入资金有限，因此，像“400个县市地质灾害调查与区划”，“鄂尔多斯周缘地下水”等反映国家意志，体现公益性、战略性和基础性，对人们影响较大的项目少之又少。这就需要水工环地质工作重新进行规划，遵照“有所为有所不为”的实际原则，以有限的投资投入产生更大的效益。③成果转化亟待加强：现今部分水工环地质勘察工作小有成果，应趁热打铁借助这股力量把水工环地质调查成果推向社会，并参与到这些地区社会与经济建设当中去，促进当地经济发展，如：长江中下游水患区地质环境调查”、“黄河中下游地质环境调查”、“首都圈地区环境地质与水文地质调查”等。

3水工环工作的建议

首先，工作部署原则：水工环地质大调查工作部署原则，总体上必须以副总理提出的“一个根本转变，两个更加”作为开展工作的战略方针，以寿嘉华副部长提出的“四个定位，五个提升，九个部署”为工作重点，它要求：①要以促进我国经济发展为目的。水工环地质工作的形成是我国社会经济建设的需要，其不断的完善和发展与我国经济建设是分不开的。②要从新规划勘察项目，提高勘察水平，投入相应的资金加大效益，提高影响力，更有代表性的突出国家意志。③要超前规划、实施、并服务于全过程。因此，要及早对三峡库区地质展开调查，要以生态环境地质为主题，重点了解库区第四纪地质与库岸变迁、移民迁建区人工开挖与地质灾害、25°以上斜坡地与生态环境保护等问题。

4如何提高水工环勘察工作水平

要提高水工环勘察工作水平，应坚持以下基本准则：一要坚持资源环境和社会效益相统一，在保护中开发、在开发中保护，促进人与自然和谐发展；二要统筹规划、适度超前，面向社会需求，超前部署和开展矿产资源勘查工作；三要完善体制、健全机制，建立政府与企业合理分工、相互促进的矿产资源勘查体系；四要依靠科技、全面推进，突出重点矿种和重点成矿区带矿产资源勘查；五要化解矛盾、确保稳定，正确处理好政府、企业和群众的利益关系问题；六要充分发挥基层组织作用，积极做好群众思想工作，保证矿产资源勘查工作顺利开展。

5结语

总之，我国社会经济的发展与水工环地质工作有着密切的联系，虽然目前水工环地质勘察工作在不断的完善，但是其中还存在一些难点，本文提出了这些难点并指出相应的建议，希望能对以后的水工环地质勘察工作带来帮助，并促进水工环地质勘察工作的可持续发展。

参考文献

[1]汪俊清.国土资源水工环地质勘查宁夏年鉴2004：215.

地质学基本概念范文第4篇

(一)研究生对课程的学习兴趣不浓厚

“一天一门课，一周一学期”，体现了当今中国大学研究生期末的一个典型场景。每学期的最后两周各门考试密集展开。一部分平时混沌度日的研究生，不得不突击学习以便应付考试，或者大段摘抄专业书籍和文献以应付课程论文，岩体水力学课程教学也不例外。因此，研究生毕业后被指缺乏专业技能，缺乏竞争力，就不足为怪了。抛开学习态度不端正、学习目标不明确等主观因素，造成此现象的一个关键原因，是教师没能充分调动研究生对岩体水力学的学习兴趣和热情。研究生的学习环境自由宽松，这样安排的初衷，是便于研究生将时间用在自己感兴趣的领域，增长自身知识，激发研究潜能。如果研究生教育阶段仍无法让学生感受到学习兴趣和乐趣，而是选择了用强制力逼迫或者听之任之的极端方式，这样做的效果是很不理想的。

(二)研究生地质学基础知识薄弱

受不同院校、不同行业的影响，研究生在本科阶段的专业水平参差不齐，综合运用已有知识学习新知识以及解决实际问题的能力相差很大。水利、采矿、地质、石油类院校的本科教学环节，对水文地质学、工程地质学和岩石力学等地质类课程普遍比较重视，这也成为了这类高校在岩体工程专业研究生培养上的有利条件。然而，目前国内具备岩土工程专业研究生招生资格的高校，是以土木工程类院校为主。土木类院校以建筑工程为行业背景，以工业和民用建筑为主体研究对象，对水文地质、工程地质和岩体力学等课程重视不够是普遍存在的问题，甚至许多土木类高校本科阶段不开设岩体力学课程或作为选修课，岩土工程专业研究生也没有开设工程地质学课程。这导致大量的岩土工程专业研究生的地质学概念不清，严重影响他们对岩体水力学课程的学习质量，教师的教学效果和品质也受到很大的限制。

(三)学校实验条件有限，课程的实践教学环节严重不足

岩体水力学教学除了对理论讲述环节要求高，对实践性教学环节的要求也很高。室内实验揭示岩石最基本和最普遍的水力学特性，在岩石水力学实践性教学中至关重要。诸如软化系数测定，孔隙率和渗透率测试，三轴应力条件下的渗透率变化测试等都是岩石水力学性质的基础实验。然而，大部分高校的现状是实验设备和实验场地严重不足。如最基本的带水渗或气渗功能的电液伺服岩石三轴试验机，国产的试验机在国内高校装备数量很有限，功能齐全的高精度进口试验机更是凤毛麟角。基本设备都不齐全，大尺寸设备和实验场地就更为缺乏了。这会使研究生对岩石水力学实验的认识停留在字面理解上，很难真正掌握实验原理及数据处理技术。

(四)教师专业素养和学术水平有限

具有较高的专业素养、学术水平、创新意识和能力的实践教师队伍是研究生创新人才培养的关键。由于岩体水力学课程较新，可选教材比传统课程少。除了专门从事岩石水力学研究的专业人士之外，大部分承担岩体水力学课程教学的任课教师都会遇到备课困难，知识点讲解不清等问题，在课程内容广度和深度的把握上也是拙襟见肘，很难达到研究生课程的教学效果和教学品质。

二、教学改革思路与措施

(一)激发研究生的专业兴趣

岩体水力学牵涉的知识点众多且繁杂，在教学过程中，教师因为想把各知识点的概念尽量罗列齐全，不发生遗漏，从而讲授得过于理论化，使学生觉得听课十分乏味。人天生有好奇心，学习新知识、探寻未知世界本是奇妙而富有乐趣的。可以通过国家重点和大型岩石工程实例、国内外著名的工程灾害事件的现场照片、统计数据等资料，最大程度地调动研究生对岩体水力学课程的好奇心和探索欲望，从而提高学习兴趣。结合岩石遭地下水渗流破坏造成的重大工程失事实例，如意大利Vajont水库左岸大滑坡、法国Mal-passet双曲拱坝全坝溃坝、美国Teton土坝岩基段溃决［5］，以及英国Woodhead和Bilbery坝、美国Francis重力拱坝、意大利Gleno连拱坝、阿尔及利亚Gabra坝、西班牙EwgadeTera支墩坝、法国Bouzey坝等失稳破坏事故，借助统计分析资料(如国际大坝委员会)，从实例中强有力地体现岩体水力学性质对岩体强度和变形特性的巨大影响，突出研究的重要性。同时，让研究生充分了解这些事故，改变了工程界对岩体结构稳定性的传统认识，开辟了岩体水力学中众多新兴研究领域和方向，激发研究生的研究欲望，甚至可以培养研究生的科研责任感。

(二)完善研究生地质学基础知识

为了弥补大部分研究生地质学基础知识薄弱的问题，在充分调动学生的求知欲之后，强调岩体水力学是一门以工程地质学、水文地质学为地质学主线，以流体力学、地下水动力学为水力学主线，以材料力学、结构力学、弹塑性力学、岩体力学为力学主线的综合学科。让研究生深刻体会岩体水力学的多学科交叉融合特点。在课程讲述过程中，若遇到与地质学有关的知识，要注重基础，详细讲述，尽可能帮助研究生建立正确的水文地质学、工程地质学和岩体力学概念。如水文地质学中，溶穴、岩溶率、裂隙水和岩溶水、含水层和隔水层、隔水顶底板、贮水系数、渗流、层流和紊流、水流折射定律、溶滤作用;工程地质学中的岩浆岩、沉积岩、变质岩、断层构造、水化作用、侵蚀作用、膨胀系数;岩体力学中的地下硐室、锚固与注浆、节理、充填与胶结、损伤与断裂、水力劈裂等基本专业术语，均需要详细讲解。注意强调岩体的各种地质构造、天然缺陷、高度非线性、各向异性、多尺度特点及不确定性特征，以及裂隙岩体中非达西流现象、岩石结构的宏、细观层次认识等难点问题，并且告知学生岩体水力学理论存在的问题。例如:对岩体中渗流描述，几乎完全照搬土体渗流学，即孔隙介质渗流学的方法及经验来解决，而裂隙岩体渗流还处在发展阶段，对单裂隙渗流的研究和认识较为成熟，但对裂隙网络情况以及非稳定渗流还有待深入探索。

(三)教学模式和方法改革，注重实验和现场调

研等实践内容和本科卓越工程师培养计划的要求不同，研究生教学的核心并不仅仅是让学生去掌握某一专业知识或某一种实验方法，而是要让学生学会发现问题和解决问题的思路、方法，培养研究生获取知识和创新的能力。一方面，围绕岩体水力学的基本概念、岩体渗流规律的地质分析、基础力学理论和力学参数、岩体水力学的工程应用展开，结合岩体水力学的地质分析方法、室内外试验方法、物理和数学模拟方法、系统综合分析方法，以教师的专题介绍和研究生的学习汇报结合形式，加强和学生的互动，增加学术思想的碰撞，启发和引导研究生深入理解科学问题。另一方面，除了为学生选择合适的教材之外，还要给出相关参考书目，如《岩石水力学与工程》(张有天著)，《裂隙岩体水力学基础》(朱珍德、郭海庆著)，《岩体水力学导论》(仵彦卿、张倬元著)，《高等岩石力学》(周维垣著)等，并且鼓励学生广泛阅读学术期刊文章。开展理论和实践的同步性教学改革。在岩体水力学课程的实践环节中，带领学生走进实验室，针对具体的实验仪器，讲解设备构成，让研究生亲自动手全程完成实验。贵重设备可能不宜人人使用，但可以请研究生全程观摩实验，并同专职实验员或博士生深入讨论和交流，鼓励学生撰写实验心得。

采取物理实验与数值实验结合的教学模式，把基于计算机仿真技术的软、硬件平台应用于岩石水力学教学中，拓宽传统实验教学中的实验对象，通过鼓励、指导学生自发设计模型进行数值仿真分析，开拓学生视野，激发学生的思维能力和创造性，有利于学生理解和掌握教学内容，同时也可以促进教学人员科研能力的提高，还能在一定程度上弥补部分实验设备缺乏的不足。此外，还可以采用现场实地调研的实践性教学方式。厦门市地质和地理环境复杂多样，雨季频繁，构成了滑坡灾害易发的基本条件。根据厦门的工程地质条件，选择华侨大学附近的集美区后溪镇(2007年被确定为厦门市14处重要地质灾害地点之一)为调研场所，在由暴雨导致该地区边坡滑坡的灾害现场，讲解水力耦合作用下岩土体的变形和破坏规律，帮助学生更形象地理解岩体水力学的水力耦合基本理论。当然，每一所高校，每一位教师的特点不同，必须根据本单位实际的软硬件条件，确立课程教学改革的具体方式，而不是盲目借鉴其他重点院校的教学模式。岩体水力学课程专业性较强，建议在研究生第一学年的下学期开设。

(四)结合教师科研项目，提升教学品质

近几年，华侨大学积极鼓励教师进行科学研究。岩土工程专业教师组建岩土力学与地下工程科研创新团队，承担了国家自然科学基金“深部裂隙岩体HM耦合作用下的声学特性及参数研究(批准号51109084)”、“卸荷作用下岩石渗透性与损伤协同演化规律及主被动式声学表征(批准号51374112)”，以及多项省部级、地厅级科研项目。教师在科学研究过程中，查阅大量文献资料，紧密跟踪国际和国内的研究前沿，时刻关注岩石水力学发展和最新的学术成果。通过不断努力，比较准确地把握到学术研究的发展方向，掌握了岩体水力学研究的一些新的实验和理论分析技术，对水力耦合作用下岩石的强度、变形、损伤破裂和渗透性演化特性，以及卸荷条件下岩石渗透性与损伤协同演化的宏细观表征等方面有了一定突破性认识，获得了岩体水力学的新知识，教师自身的综合素质也得到了一定提高。将科研体会和成果融入教学中，进一步提高教学的理论起点，深化教学内容，能够让课程教学跟上岩体水力学学科最新进展。例如:结合笔者所在科研创新团队近期开展的渗透压–应力耦合作用下的岩石渗透率与变形关联性三轴试验研究，以物理实验为基础，让研究生借助高性能计算机，利用PFC2D颗粒流分析软件，建立符合室内砂岩渗透压–应力作用三轴试验的数值模型，定义流体域和流固耦合的控制方程，模拟岩石在不同围压和渗透压组合条件下三轴压缩试验。图1为不同时步试样孔隙压力分布情况，图2为微裂纹分布模拟和试验破坏结构照片，图3为不同渗透压下岩石渗透率云图。结合物理实验和数值仿真结果，和研究生一起讨论荷载和孔隙水压力共同作用下，岩石的宏观变形发展、细观裂纹发育、剪切带内外应力状态、孔隙率特征、渗透率演化特性等。

三、结语

地质学基本概念范文第5篇

[关键词]地球化学；教学内容；教学方法；教学手段

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）07-0130-02

地球化学是研究地球及其子系统（含部分宇宙体）的化学组成、化学机制和化学演化的科学，是地质学、地球化学和资源勘查工程等地球科学类专业的一门重要专业基础课。[1]该课程的教学目的是使学生掌握地球化学的基本概念、基本原理和研究方法，并在此基础上初步建立地球化学思维，学会用地球化学原理分析和解决地球科学问题。为了提高地球化学课程教学质量，结合新疆大学地质与矿业工程学院资源勘查工程专业地球化学课程教学现状及存在的问题，笔者在实际教学过程中对地球化学教学内容、教学方法及手段改革方面做了一些积极探索。

一、教学现状及存在的问题

新疆大学地球化学课程主要针对资源勘查工程专业，为必修课程，共48学时，无实验课。教学内容包括太阳系、地球及地壳的化学元素丰度、元素的赋存形式、元素的地球化学迁移、微量元素和同位素地球化学等。课程的重点是1.元素在自然体系中的分布、分配、迁移演化的基本概念、基本理论和基本研究方法；2.微量元素、同位素在自然体系中的示踪和计时作用的基本概念、基本理论和基本研究方法。就教学内容和教学方法而言，其主要存在如下问题。

（一）教学内容滞后

地球化学产生于20世纪二三十年代，真正发展始于20世纪50年代。尽管在地球科学诸多学科中创建最晚，但其发展势头强劲，目前已经渗透到地球科学所有领域，起着地球科学中心学科的作用。[2]目前，其教学内容较少反映近年来地球化学学科发展中产生的新理论、新方法，迫切需要进行改革。如果能够及时引入本学科前沿领域的新理论、新方法，对激发学生的学习兴趣、提高学生的创造性思维能力将起到重要作用。

（二）实验教学环节缺失

地球系统中元素和同位素的组成及元素的赋存状态是地球化学的基本问题，也是重要的教学内容。这一问题离不开元素含量及赋存形式的分析方法，如X射线光谱法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法等。由于缺少地球化学实验室可供教学，教学大纲中也缺少实验教学环节，所以只能在课堂上对常用的、重要的分析方法进行讲解。这样教学效果并不明显，多数学生仍然不了解相关分析方法。

另外，地球化学中出现大量关于元素（同位素）组成的数据，这些数据需要进行处理以获得一些参数或图件，如稀土元素数据及微量元素数据的表示。由于缺少实验环节，只能在课堂上讲解处理方法和步骤，学生不能亲自动手操作，导致实际教学效果并不理想。

（三）教学方法单一，手段落后

目前，新疆大学地质与矿业工程学院地球化学教学过程中仍采用传统的教学方法，即以教师、课堂和教材为中心，对学生进行讲授。同时，由于种种原因，教学手段落后，依然采用“一支粉笔、一块黑板”的形式，忽视了计算机辅助教学手段，没有充分调动学生的学习兴趣，影响了学生学习的自主性和积极性。

二、教学内容改革措施

（一）修订教学大纲

教学大纲是教学的纲领性文件，是实现和完成教学内容和要求的指导性文件，根据课程内容的变化，适时修订教学大纲，是教学改革的重要途径。新的教学大纲确定地球化学课程的教学目标和基本要求，要求教学内容反映现代地球化学的发展现状和重大成就。

（二）优化教学内容

针对当今地球化学课程教学现状和地球化学学科的发展趋势，我们对目前的教学内容进行增删。一方面，在同位素地球化学章节增加了Lu-Hf同位素体系，Re-Os同位素体系，年轻地质体系的同位素和非传统同位素的地质应用。考虑到分析测试技术在地球化学学科发展中发挥的作用越来越重要，教学内容增加了分析地球化学的相关知识。另一方面，删除目前教学内容中涉及的元素的迁移、地球化学热力学和动力学，这些化学类学科的基本理论是学习地球化学的先导课程，将不在教学中专门介绍。[3]

（三）增加实验教学环节

地球化学是一门理论性较强的课程，实验环节的加入可以帮助学生对深对其基本原理、基本方法的理解。例如，在“太阳系的元素丰度”一节中加入实验课太阳系元素分布丰度特征，以教材提供的数据为基础，指导学生利用计算机将数据表转化为丰度分布图，进而找出其分布规律。类似地，在岩浆形成和演化过程中的微量元素地球化学模型”一节中加入实验课部分熔融和结晶过程中不同元素的分配；在“稀土元素地球化学”一节中加入实验稀土元素数据表示。[4]新增加的分析地球化学教学内容需要开展实验教学，在完成分析技术理论方法教学之后，组织学生对原子发射光谱，电感耦合等离子体质普等大型仪器进行参观，可以加深学生对相关仪器的了解。以上实验内容的加入可以提高学生的学习兴趣，同时培养学生的动手能力。

三、教学方法改革措施

在教学改革中，教学内容的改革是核心，教学方法的改革应服从和服务于教学内容。[5]在教学过程中理论联系实际，加大启发式教学力度，能充分调动学生的主动性，使学生成为主体参与到教学过程中。

（一）理论联系实际

针对科研及生产实践中知识的应用实例更易激发学生的学习兴趣，并且容易被学生接受的特点，我们在教学实践中增加了相关理论知识的应用实例。[6]这样，一方面可以加深学生对理论知识的理解；另一方面，可以使学生通过地球化学课程的学习，了解该课程在解决资源勘查实际问题中的作用，提高其分析问题和解决问题的能力。

（二）实行启发式教学

教学实践中，根据教学目标和教学内容设置一系列的问题，引导学生查阅资料，相互讨论，独立思考并得出答案。[7]例如，在“元素类质同像置换法则”一节中，在介绍不同岩石类型，不同主要造岩矿物元素分配组合特征及相关元素物理化学性质的基础上，启发学生发现元素组合规律，进而得出类质同像法则。在“太阳系的元素丰度”一节中，引导学生对太阳系元素丰度表及元素分布模式图进行观察、比较，启发学生得出太阳系元素丰度规律。

四、教学手段改革措施

随着地球化学学科的发展及其在资源勘查实践中应用的增多，地球化学课程的教学内容不断增加。随之产生的问题是怎样在有限的学时内完成授课任务。“一只粉笔、一块黑板”的教学手段已不能满足教学需要了。一个有效的方式是引入多媒体教学手段，加大课堂教学的知识容量，提高授课效率。另外，在地球化学课程中一部分基本概念、基本原理较为抽象，多媒体技术的应用可以借助图表、动画、视频等将其形象化、具体化，这样可以帮助学生更好地理解授课内容，有效提高教学质量。同时，多媒体教学手段的使用还可以提高学生的学习兴趣，并充分调动其学习的积极性。

五、结论

针对新疆大学资源勘查工程专业地球化学课程教学现状中存在教学内容、教学方法及手段落后的问题，对地球化学教学实践进行了探讨。在教学内容改革方面以修订教学大纲为途径，优化教学内容，强调增加实验教学环节；在教学方法方面，强调理论联系实际，加大启发式教学的力度；在教学手段方面，提出引入多媒体教学，以上措施将对提高教学质量有重要意义。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 韩吟文，马振东.地球化学[M].北京：地质出版社，2003.

[2] 张德会，叶荣，龚庆杰.“地球化学”课程教学改革的实践[J].中国地质教育，2005（3）：60-62.

[3] 张宏飞，高山.地球化学[M].北京：地质出版社，2012.

[4] 郝立波，戚长谋.地球化学原理[M].北京：地质出版社2004.

[5] 袁振国.当代教育学（修订版）[M].北京：教育科学出版社，2000.