時間:2022-02-28 13:55:12
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2醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)研究的主要內(nèi)容
人類是在地球發(fā)展過程中,生物進化達到高等階段的產(chǎn)物,人的出現(xiàn)有賴于適宜的自然環(huán)境,他們相互依存和制約,經(jīng)過長期的發(fā)展,自然環(huán)境達到了適宜人類生存的相對穩(wěn)定的生態(tài)平衡,如果其中任何一種因素發(fā)生重大變化,這種平衡將遭到破壞,就有可能使環(huán)境不利于人類。醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)就是以與人類和動物有關(guān)的有益的有害的物質(zhì)為研究對象,地球上的無機物和有機物對人類、動物、植物的作用和影響正是醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)研究的領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)研究內(nèi)容主要包括:地質(zhì)環(huán)境和人類健康的關(guān)系、地質(zhì)環(huán)境與流行病學(xué)的調(diào)查、地質(zhì)環(huán)境與地方病的調(diào)查及防治措施的研究、地質(zhì)環(huán)境與藥物。
2.1地質(zhì)環(huán)境與人類健康的關(guān)系
人類的身體健康與自然環(huán)境密切相關(guān)。2000多年前的《黃帝內(nèi)經(jīng)》出自戰(zhàn)國到東漢數(shù)代醫(yī)家之手集體著作,書內(nèi)對于機體與外界環(huán)境的關(guān)聯(lián)、對于疾病發(fā)生的空間分布做了全面的闡述,倡導(dǎo)“人與天地相應(yīng)”,指出了機體與環(huán)境應(yīng)建立同步關(guān)系,并強調(diào)在辨證論治過程中應(yīng)考慮地理環(huán)境因素,強調(diào)了人體與自然地質(zhì)環(huán)境相互依存又相互制約的關(guān)系。地質(zhì)環(huán)境中的微量元素通過土壤-水-植物-食物-人體這個食物鏈進入人體,如果維持人體正常發(fā)育所需的微量元素供量不足或過剩,人體正常的發(fā)育生長及代謝都會受到影響。如人體嚴重缺硒會導(dǎo)致克山病,硒過剩會引起硒中毒,導(dǎo)致“堿毒病和蹣跚病”等。隨著現(xiàn)代社會工業(yè)化的高度發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人類生存的環(huán)境污染程度日趨嚴重,生態(tài)環(huán)境遭到不同程度的破壞,人類健康面臨的威脅越來越大。
2.2地質(zhì)環(huán)境與流行病學(xué)
流行病學(xué)是研究人群中疾病與健康狀況的分布及其影響因素,并研究防治疾病及促進健康策略和措施的學(xué)科。醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)把地質(zhì)環(huán)境與流行病學(xué)是否有關(guān)聯(lián)作為研究內(nèi)容,就是要研究環(huán)境因素與人體健康之間的相關(guān)關(guān)系和因果關(guān)系,從而揭示環(huán)境的改變對人群健康潛在的和長遠的危害。
2.3地質(zhì)環(huán)境與地方病的調(diào)查及防治措施
地方病是在某一特定地區(qū),與一定的地質(zhì)環(huán)境有密切關(guān)系的疾病,是由于地殼中元素分布不均勻,某些地區(qū)某種元素嚴重不足或過高引起的。長期的復(fù)雜的地質(zhì)作用以及人類生產(chǎn)活動的影響,使得地質(zhì)環(huán)境中含有對人體有害的元素,如鉛、鎘、汞、砷、氟等,通過食物鏈進入人體,致使人們產(chǎn)生疾病。在花崗巖和變質(zhì)巖地區(qū),沿活動斷裂帶的氡氣含量高于其他地區(qū),斷裂帶附近的人群肺癌發(fā)病率明顯高于其他地區(qū)。例如:原生環(huán)境中缺Mo的地區(qū)成為食管癌高發(fā)區(qū)。我國是地方病高發(fā)國家之一,我國古籍對地方病的記載已有數(shù)千年歷史。20世紀60年代中期,中科院地化所等科研單位就開始了全國范圍內(nèi)的克山病與大骨節(jié)病的防治研究工作,30多年來,我國的地質(zhì)工作者與醫(yī)學(xué)工作者密切配合,對我國幾種主要的地方病的環(huán)境病因、病區(qū)環(huán)境地球化學(xué)條件及可能與疾病有關(guān)物質(zhì)環(huán)境、地球化學(xué)行為的研究取得了系列重要成果,在地質(zhì)環(huán)境與保護人類健康方面作出了重要貢獻。
2.4地質(zhì)環(huán)境與中藥
2.4.1礦物藥的發(fā)展成就
我國地域遼闊,礦產(chǎn)資源豐富,是礦物藥資源的天然寶庫,足以保證礦物藥的藥材資源和臨床用藥。中藥學(xué)是我國醫(yī)藥中的國學(xué),我國應(yīng)用礦物(化學(xué)元素)治病已有2000余年的歷史。湖南長沙馬王堆漢墓出土的《五十二病方》可稱為我國最早的藥物學(xué)專著,記載礦物藥21種;春秋戰(zhàn)國時期的《山海經(jīng)》記載礦物藥64種;到了明朝李時珍的《本草綱目》,則開創(chuàng)了礦物藥的先河,載藥1892種、附方11096個,對中國和世界藥物學(xué)的發(fā)展做出了杰出貢獻。20世紀醫(yī)藥地質(zhì)學(xué)代表性著作有李鴻超主編的《中國礦物藥》、郭蘭忠主編的《礦物本草》。
現(xiàn)代科學(xué)證明,能作藥用的礦物巖石有100多種。礦物藥主要是天然礦物,它們在藥品中的用量雖然很少,但治病的功效卻很好,是中成藥中不可缺少的重要組成部分,與動植物藥材同為重要的藥物資源。藥用礦物種類繁多,藥理作用也各不相同,其中能作內(nèi)服藥的有30種以上,能作外用藥的有幾十種,例如雄黃。礦物中含有的一些微量元素也是人體所必須的,如銅、硒、鋅、鉬、碘、鈷等,可以補充人體之不足,增進身體的健康。醫(yī)療礦泉水也可治病。其中,氡泉的氡輻射有刺激肌體和殺菌作用,對心血管、神經(jīng)系統(tǒng)、原發(fā)性高血壓、皮膚、關(guān)節(jié)炎等病有療效;碳酸泉水能中和酸而用于治療腸胃病、結(jié)石癥、糖尿病等;還有硫酸鹽泉、硫酸鈉泉、氯化鈉泉、硅酸泉等也都可以治療許多疾病。
2.4.2藥用植物的發(fā)展成就
中國是中草藥的發(fā)源地,目前我國大約有12000種藥用植物,對中草藥的探索也經(jīng)歷了幾千年的歷史并形成了一門獨立的科學(xué)——本草學(xué)?!渡褶r(nóng)本草經(jīng)》是現(xiàn)存最早、最完整的專門本草著作,為我國早期臨床用藥經(jīng)驗的第一次系統(tǒng)總結(jié),被譽為中藥學(xué)經(jīng)典著作。全書分三卷,載藥365種(植物藥252種,動物藥67種,礦物藥46種),分上、中、下三品,其歷史地位是不可低估的,它將東漢以前零散的藥學(xué)知識進行了系統(tǒng)總結(jié),其中包含了許多具有科學(xué)價值的內(nèi)容,被歷代醫(yī)家所珍視。而且其作為藥物學(xué)著作的編撰體例也被長期沿用,作為我國第一部藥物學(xué)專著,影響是極為深遠的。
與西藥相比較,中藥絕大部分是野生或栽培植物即藥用植物,具有取材天然、來源豐富、毒副作用小等優(yōu)點,然而隨著我國中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展及世界范圍內(nèi)天然藥物的不斷發(fā)展,國內(nèi)外對中藥資源的需求迅速增加,使我國中藥資源的消耗加大,給瀕危的藥用植物資源帶來毀滅性的危險。地質(zhì)環(huán)境的改變對植物的生長起著決定性的作用,現(xiàn)在中國處于瀕臨滅絕的3000種植物中,用于中藥或具有藥用價值的約占60%~70%,因此加大對藥用資源的保護,特別是瀕危藥用資源的保護,顯得極為迫切。
3醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)發(fā)展的歷史
3.1醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)在國外的發(fā)展狀況
國際地質(zhì)科學(xué)與環(huán)境計劃委員會在1996年建立了醫(yī)學(xué)地質(zhì)工作組,現(xiàn)已有57個國家和國際組織參加。在第32屆國際地質(zhì)大會上,醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)這一地學(xué)與醫(yī)學(xué)的交叉學(xué)科得到了廣大地學(xué)專家的重視。2002年瑞士、美國等地質(zhì)調(diào)查局攜手參與名為“454”國際地質(zhì)對比計劃項目——醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)這一課題的國際合作研究,主題是環(huán)境污染、環(huán)境病理學(xué)、地球化學(xué)、地質(zhì)環(huán)境、金屬元素暴露所產(chǎn)生的后果等分析,以及它們在環(huán)境、公共健康等方面的作用。此項目在全球范圍內(nèi)聚集了發(fā)展中國家從事醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)的科學(xué)家及其身處世界其他地方的同事,強調(diào)影響人類和動物健康的地球科學(xué)因素的重要性。
第七屆環(huán)境地球化學(xué)國際大會2006年9月在北京召開,這次會議特別研討了兩個具有中國特色的環(huán)境問題:地方病與人體健康的研究,如砷中毒和氟中毒等;生態(tài)脆弱區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能的恢復(fù)重建,如西南喀斯特脆弱生態(tài)地區(qū)和西北干旱半干旱地區(qū)的環(huán)境問題及生態(tài)重建。會議之前大會還舉辦了一個國際醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)培訓(xùn)班。我國學(xué)者在環(huán)境地球化學(xué)與健康研究方面,特別是在環(huán)境致病方面所取得的研究成果引起各國學(xué)者的關(guān)注。
3.2醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)在我國的發(fā)展和實踐應(yīng)用
地質(zhì)學(xué)專業(yè)設(shè)置的大體思路與其他專業(yè)并無太大差異,大一大二年級為基礎(chǔ)課,大三大四為專業(yè)主干課。理工類課程中的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)――高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計自然是不可少的;專業(yè)課除了地球化學(xué)方向以外,其余領(lǐng)域都有涉及,如古生物與地層、巖石與礦物、構(gòu)造、礦床、地球化學(xué)等方向。
通過專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí),我們能夠建立起系統(tǒng)的地球科學(xué)思維。在基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)之后,我們可以對常見巖石礦物進行鑒定,了解不同巖石礦物性質(zhì),對不同地層的形成環(huán)境進行復(fù)原。了解地球表面滄海桑田的變化歷程與變化機制。這些專業(yè)基礎(chǔ)課不單單是為后面的專業(yè)主干課提供知識儲備,同時可以為我們今后走上工作崗位提供技術(shù)支持。
專業(yè)主干課主要是地球物理探測方法與能源、固體礦產(chǎn)勘查理論課程。地球物理探測方法包括重力、地磁、地震、地電射、放性和測井等方法,是不是看上去很高端?在學(xué)習(xí)了專業(yè)基礎(chǔ)課和地球物理勘探方法之后,我們知道了形成礦產(chǎn)的環(huán)境,就能通過各種辦法尋找豐富的資源。
專業(yè)實習(xí)是我們地球科學(xué)課程的特色?!凹埳系脕斫K覺淺,絕知此事要躬行”。書本上的知識掌握透徹是不夠的,只有大自然這本天然的教科書才能讓我們領(lǐng)略到地球科學(xué)的博大精深。
實習(xí)是地質(zhì)學(xué)子的必經(jīng)之路
北戴河地質(zhì)實習(xí)、周口店地質(zhì)實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)論文實習(xí),一系列的專業(yè)實習(xí)課大大開拓了我們的視野,因而掌握地球科學(xué)在野外實際過程的應(yīng)用是很必要的。地球科學(xué)是一門實踐性的學(xué)科,而且由于專業(yè)性質(zhì),常常有與大自然“親密接觸”的機會。很多同學(xué)因為害怕出野外而對地球科學(xué)敬而遠之。對于這一點我不否認,因為盡管跋山涉水肯定比端坐在電腦前享受著冷氣辛苦很多,但現(xiàn)在很多“驢友”背著包野外遠足不也是回到自然嗎?
主管單位:四川省國土資源廳
主辦單位:四川省地質(zhì)學(xué)會
出版周期:季刊
出版地址:四川省成都市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1006-0995
國內(nèi)刊號:51-1273/P
郵發(fā)代號:
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1980
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期刊榮譽:
學(xué)生入校后先進行3周的軍訓(xùn),然后就接觸到“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”這門課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會出現(xiàn)如下情況:對課程學(xué)習(xí)的目的和作用不明白;課程的內(nèi)容多,學(xué)生缺乏合理有效的學(xué)習(xí)方法,許多知識掌握不了;由于以上因素影響,學(xué)生會有些迷茫,學(xué)習(xí)積極性不高。如果不能很好地解決這些問題,會導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生負面情緒,影響課程教學(xué)和學(xué)習(xí)效果,甚至造成退學(xué)。筆者認為,解決問題的關(guān)鍵是加強交流引導(dǎo)。俗話說:“師傅領(lǐng)進門,修行在個人”。大一新生對大學(xué)生活充滿期待和好奇,對未來充滿憧憬和迷茫。不少學(xué)生被動地選擇了現(xiàn)在的專業(yè),缺乏對專業(yè)的了解和興趣,甚至還帶有一絲失落和專業(yè)情緒。這時他們需要的是真誠的交流和正確的引導(dǎo),需要被“領(lǐng)進門”。在交流過程中,他們可以逐漸認識到地理科學(xué)專業(yè)的內(nèi)涵和作用,了解自己將來可以做什么,然后確立個人的奮斗目標,并規(guī)劃和安排自己的大學(xué)生活。師生見面交流會是較為有效且可行的引導(dǎo)方式。課程學(xué)習(xí)之初召開以專業(yè)為單位的師生見面交流會,首先向?qū)W生總體介紹本專業(yè)的培養(yǎng)計劃、課程安排、往屆學(xué)生的學(xué)習(xí)和就業(yè)等情況,然后詳細介紹專業(yè)課程及授課教師,最后學(xué)生與教師交流互動。通過見面會,可以讓學(xué)生認識地理科學(xué)專業(yè),確立奮斗目標,明白課程設(shè)置的目的和意義,了解各課程之間的聯(lián)系和區(qū)別,從而更好地學(xué)習(xí)。另外,“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程講授時通過舉例說明,讓學(xué)生理解學(xué)習(xí)該課程的重要性,了解地質(zhì)學(xué)與地貌學(xué)、水文學(xué)、中國地理、土壤學(xué)、生物地理學(xué)、地球化學(xué)等后繼學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的緊密聯(lián)系也是有效方法。
精選授課內(nèi)容
國家對大學(xué)本科教育要求之一是“厚基礎(chǔ)”。在進行“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)時,應(yīng)根據(jù)地理科學(xué)專業(yè)特點和學(xué)習(xí)目的,從地質(zhì)學(xué)課程豐富的內(nèi)容中精選出主要內(nèi)容,并著重加強基本概念、基本原理和基本方法的教學(xué),把握主次,突出重點,讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來有明確的方向和目的。由于地質(zhì)學(xué)研究的主要內(nèi)容是地球的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、發(fā)展歷史和演化規(guī)律,因此筆者認為在地理科學(xué)專業(yè)“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)中,應(yīng)以礦物、巖石、構(gòu)造運動、地史為主要授課內(nèi)容,拓展開來即礦物、巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖、板塊構(gòu)造、地質(zhì)構(gòu)造、地震、地質(zhì)年代、地殼歷史研究方法、地殼演化簡史(表1)。在教學(xué)過程中,筆者結(jié)合了青海省省情以及青海師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)的實際情況實踐了這一授課內(nèi)容,表現(xiàn)為授課條理清晰,學(xué)生容易掌握這門課程的框架和主要內(nèi)容,效果較好。目前青海師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程課堂教學(xué)選用了宋春青等編寫的《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》作為教材[3]。該書特點是內(nèi)容較為翔實,閱讀材料較多,但學(xué)生學(xué)習(xí)時也抱怨閱讀量大,抓不住重點,定價太高??紤]到授課內(nèi)容順序安排、編者的個人偏好、地質(zhì)學(xué)的發(fā)展、學(xué)生的個體差異等因素,筆者向?qū)W生介紹了教材的作用及其局限性,并推薦了夏邦棟主編的《普通地質(zhì)學(xué)》,以及陶曉風(fēng)和超主編的《普通地質(zhì)學(xué)》作為參考教材,推薦了英國地質(zhì)學(xué)家萊伊爾的《地質(zhì)學(xué)原理》中譯本以及許靖華編著的圖書等作為補充,推薦了國內(nèi)著名的地學(xué)期刊編輯部的網(wǎng)站,如《中國科學(xué)-地球科學(xué)》、《巖石學(xué)報》、《地質(zhì)論評》、《第四紀研究》等作為學(xué)習(xí)的延伸。
改革教學(xué)方法
教學(xué)進度表是安排課程教學(xué)內(nèi)容和進度的一種表格,它的填寫對于教學(xué)有一定意義。筆者主張將教學(xué)進度表電子化,即制成Excel表格形式,教師填寫好后,通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相關(guān)人員審核、打印并集中簽字蓋章。這樣填寫方便,更改容易,省時省力。雖然已經(jīng)確定了授課的主要內(nèi)容,也安排了教學(xué)進度,但在課程講授過程中還會出現(xiàn)重點不突出,過于注重細枝末節(jié)的問題。作為年輕教師,精力充沛,責(zé)任感強,有實踐“傳道、授業(yè)、解惑”的強烈沖動,試圖將自己所學(xué)對學(xué)生傾囊相授,知識面擴展得太大。另外由于經(jīng)驗缺乏,往往把握不好該講多少講多深,出現(xiàn)本該多花時間講的沒有講透講明白,而應(yīng)該少講的卻講多了。這可能造成學(xué)生對重難點的把握和知識點理解的困難,并導(dǎo)致自己面對的是一雙雙迷茫的眼睛。為了改變這種狀況,提高教學(xué)效果,筆者向經(jīng)驗豐富的老教師請教,旁聽了多位教師的課程講授,并在教學(xué)過程中不斷揣摩、體會、總結(jié)和積累,獲得一套較為有效的方法,教學(xué)效果大為改觀。筆者講課中按照預(yù)先的方案開展,根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)情況適時調(diào)整,根據(jù)具體情況適當(dāng)發(fā)揮。在講授過程中,尤其要注意信息傳達的技巧性和有效性[4]。多媒體是一項圖、文、聲、像結(jié)合的信息傳遞技術(shù),是提高教學(xué)效率,保證教學(xué)質(zhì)量的重要手段[5]。多媒體對于地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)的優(yōu)勢在于[6]:圖片、動畫和錄像等使枯燥的地質(zhì)現(xiàn)象更加生動、形象,能吸引學(xué)生的注意力;可加深學(xué)生對復(fù)雜地質(zhì)現(xiàn)象的理解,提高教學(xué)效果;減少教師在課堂上板書和畫圖的時間,提高課堂時間利用率;改善了教室的空氣狀況,減少了粉塵對人體的危害。鑒于此,青海師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)也采用了多媒體手段,將之前靠板書無法展示的大量圖片、影像內(nèi)容生動呈現(xiàn)在學(xué)生眼前。
目前許多課程的教學(xué)采用了多媒體手段,但部分教師或過于迷信多媒體,或產(chǎn)生了惰性,或缺乏對多媒體教學(xué)的理解和技巧。筆者認為:多媒體在形象展示圖片動畫的同時,主要起到提綱或展示主要授課內(nèi)容的作用,幻燈片上不適宜出現(xiàn)大篇幅的文字;授課不是讀幻燈片的過程,而是教師將幻燈片上展示的主要內(nèi)容通過通俗形象的語言傳授給學(xué)生的過程,使其被學(xué)生接受、理解和掌握;多媒體教學(xué)不是授課的唯一手段,授課時除了用幻燈片展示圖片和其他內(nèi)容外,可靈活利用黑板邊講邊畫來講授一些基本原理,還可利用實物,如典型的標本教學(xué);課堂授課與作學(xué)術(shù)報告面對的對象不同,講授方式也應(yīng)有區(qū)別[4],不宜快速翻動幻燈片,要對許多重要內(nèi)容強調(diào)和重復(fù),慢下速度來讓學(xué)生記筆記;可以讓學(xué)生拷貝多媒體課件,便于學(xué)生學(xué)習(xí)。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),部分學(xué)生對教材依賴性強,一旦教師授課內(nèi)容安排與教材不符,就覺得不正常,很不適應(yīng)。這時要和學(xué)生溝通,改變他們對教材的看法,讓學(xué)生不迷信書本,教材只是一本參考書,并告訴學(xué)生將怎樣安排課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在教學(xué)中,教會學(xué)生學(xué)習(xí)的方法也是基本目標之一,即所謂的“授之以漁”,畢竟大學(xué)四年不是其學(xué)習(xí)階段的全部和終結(jié),而僅僅是學(xué)習(xí)的開始。筆者要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中首先認真做到預(yù)習(xí)、聽講和筆記、復(fù)習(xí)、作業(yè)這四個步驟,然后根據(jù)個人情況閱讀相關(guān)書籍和文章,觀看相關(guān)影視資料來開闊視野;要求學(xué)生學(xué)習(xí)過程中掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基礎(chǔ);鼓勵學(xué)生盡量用理解而不是死記硬背的方法;通過一些綜合性較強的地質(zhì)實例,讓學(xué)生領(lǐng)會各部分知識間的聯(lián)系,讓學(xué)生朝著能力培養(yǎng)和學(xué)以致用方向努力。鑒于青海師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)將來有學(xué)生從事中小學(xué)教育,筆者通過簡單的例子說明很多問題沒有所謂的“標準答案”,中小學(xué)教師應(yīng)引導(dǎo)孩子們思想火花的迸發(fā),以此讓學(xué)生領(lǐng)會更為合適的教育理念。#p#分頁標題#e#
重視實踐教學(xué)
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)11-0146-03
一、引言
“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”是水文與水資源工程、地下水科學(xué)與工程本科專業(yè)的一門重要主干基礎(chǔ)專業(yè)課程,同時也是地質(zhì)工程、勘查技術(shù)與工程等工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程,但國內(nèi)理科地質(zhì)學(xué)專業(yè)開設(shè)該課程的高校較少。
安徽大學(xué)立足安徽,服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展,在環(huán)境科學(xué)與工程、生態(tài)學(xué)、地理信息科學(xué)等相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)上,于2011年開設(shè)地質(zhì)學(xué)專業(yè)。在我校地質(zhì)學(xué)本科人才培養(yǎng)方案中,“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”作為專業(yè)基礎(chǔ)課程開設(shè),以培養(yǎng)學(xué)生具有地下水方面的知識和意識。本文就兩年來我校地質(zhì)學(xué)專業(yè)“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)過程中的探索和實踐進行歸納和總結(jié),以便更好的指導(dǎo)今后的教學(xué)工作。
二、教學(xué)探索與實踐
(一)使用教材優(yōu)中選優(yōu)
在教學(xué)活動和教學(xué)改革中,教材占有重要的地位,是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。一本好的教材不僅要內(nèi)容豐富、知識點全面,更要通俗易懂、深入淺出,使學(xué)生容易接受,而且要反映學(xué)科最近進展。[2]因此,需精心挑選教材。
目前,國內(nèi)水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)方面的教材主要有以下幾本。①張人權(quán)等編著,地質(zhì)出版社出版的《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》(第六版,2011年),該書是在我國水文地質(zhì)學(xué)重要奠基人王大純先生主編的《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》(前5版)基礎(chǔ)上修訂出版,是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。[1]②崔可銳主編,合肥工業(yè)大學(xué)出版社出版的《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》(2010年),該書是安徽省高等教育巖土工程和工程地質(zhì)專業(yè)系列規(guī)劃教材。[3]③陳南祥主編,中國水利水電出版社出版的《水文地質(zhì)學(xué)》(2008年),該書是普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。[4]④肖長來等編著,清華大學(xué)出版社出版的《水文地質(zhì)學(xué)》(2010年)。[5]⑤高宗軍等編著,中國礦業(yè)大學(xué)出版社出版的《水文地質(zhì)學(xué)》(2011年),該書是普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材。[6]③④⑤三本教材針對非水文地質(zhì)專業(yè)方向,不僅包含“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程的相關(guān)內(nèi)容,還包括地下水運動、水文地質(zhì)參數(shù)計算、水文地質(zhì)勘察、地下水資源評價等內(nèi)容。
考慮到:①我校地質(zhì)學(xué)專業(yè)有地下水動力學(xué)、專門水文地質(zhì)學(xué)等后續(xù)選修課程,因此在基礎(chǔ)課程教學(xué)中宜使用《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》教材。②調(diào)研發(fā)現(xiàn),國內(nèi)多數(shù)高校在水文地質(zhì)學(xué)入門課程使用張人權(quán)等編著的《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》教材。該書著重闡明水文地質(zhì)學(xué)的基本概念、基本原理及基本分析方法,廣泛吸收國內(nèi)外最新研究成果,深入探討地下水資源及地下含水系統(tǒng)概念,引入地下水流系統(tǒng)理論,強調(diào)與地下水有關(guān)的生態(tài)環(huán)境問題。[1]因此,我們選用該書作為我校地質(zhì)學(xué)專業(yè)本科教材。實踐表明,選用該教材是合適的,學(xué)生普遍反映該教材通俗易懂,概念清晰,內(nèi)容豐富且新穎。
(二)教學(xué)手段四位一體
心理學(xué)研究表明,人通過不同器官獲取知識的能力不一樣。通過聽覺獲得的知識一般能記住15%,通過視覺獲得的知識能記住25%,同時使用這兩種器官能記住獲得知識的65%,在交流過程中對自己所說的內(nèi)容能記住70%。而且,人通過不同媒介認識事物所需的時間也不同,通過實物、圖形圖像認識事物所需時間最短,通過語言描述認識事物的時間約是上述的2倍。[7]基于這一認識,本門課程采用課堂講授、隨堂討論與練習(xí)、實驗實習(xí)、上機操作等四位一體式教學(xué)手段,以增加知識的保持度,同時縮短學(xué)生對新事物認識所需時間。
1.課堂講授
隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展,多媒體技術(shù)已經(jīng)被廣泛地運用到該課程的教學(xué)中。[8]因此,課堂講授主要采用現(xiàn)代化的多媒體數(shù)字課件,輔以板書。本門課程的多媒體課件圖文并茂,文字簡潔精煉,圖片(照片)經(jīng)典豐富,不但配有水文循環(huán)、潛水承壓水示意圖等經(jīng)典圖片(彩色),而且還有黏性土的微觀掃描電鏡照片、淮南地區(qū)猴家山組灰?guī)r(含裂隙)、巢湖地區(qū)南陵湖組板狀灰?guī)r照片(含裂隙)等任課教師科研中積累的照片及我校學(xué)生實習(xí)照片,全部課件有照片近200張。給文字、圖片配以教師講解,使講授內(nèi)容既豐富多樣,又提高了學(xué)生的興趣,吸引了學(xué)生的注意力。
2.隨堂討論與練習(xí)
隨堂討論與練習(xí)主要是為了給予學(xué)生思考、聯(lián)想、創(chuàng)新的啟迪,以及調(diào)動學(xué)生情緒,活躍課堂氣氛。在詳細了解學(xué)生以往所學(xué)過的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上,教師以實際問題為例,以啟發(fā)式的方法引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識來理解新的概念和專業(yè)術(shù)語。通過教師和學(xué)生互提問題,大家共同討論的方式,使同學(xué)們試圖為解決該問題提供思路以加深對概念的理解,而不只是對書本上的知識死記硬背。
比如在地下水運動的基本規(guī)律這一部分內(nèi)容講授完之后,把學(xué)生分成10個小組,隨堂討論達西公式的應(yīng)用條件、巖土介質(zhì)滲透系數(shù)的測試方法等問題;并進行8個題目的練習(xí),涉及實際流速與滲透流速的關(guān)系、地下水流向的判斷、水力梯度與單寬流量的計算、地下水水位線的繪制等達西定律的理解與應(yīng)用問題。通過討論和練習(xí),增加了學(xué)生對達西定律的認識和理解,并提出一些巖土介質(zhì)滲透系數(shù)測試有意義的想法,更重要的是創(chuàng)造了一個輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍。
3.實驗實習(xí)
由于初學(xué)者缺乏對地下水的感性認識,同時,地下水科學(xué)具有綜合性,只有結(jié)合具體問題進行分析才能掌握理解。因此,實驗和實習(xí)顯得尤為重要,通過該環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,有利于提高學(xué)生分析和解決問題的能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。[9]
我校根據(jù)中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)等知名高校教學(xué)實驗情況,從上海江科實驗設(shè)備有限公司定制水文地質(zhì)實驗儀器28臺,開設(shè)了雷諾實驗、孔隙與水、達西滲流實驗、砂土中水的毛細運動、潛水模擬演示、承壓水模擬演示共6個實驗,進行編制潛水等水位線圖、達西定律的物理實質(zhì)及其應(yīng)用、地下水化學(xué)成分形成作用實例分析、讀水文地質(zhì)圖等4個實習(xí)。
通過開設(shè)的實驗實習(xí)項目,促進了學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng),強化了學(xué)生對基本知識的掌握和基本技能的訓(xùn)練,提高了我校復(fù)合型和應(yīng)用型高素質(zhì)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。
4.上機操作
數(shù)值模擬可視化是新興發(fā)展的計算機技術(shù),以實時動態(tài)模擬可視化教學(xué)手段將抽象的公式和概念表達具體化和形象化,以加強學(xué)生對計算模擬結(jié)果的感官認識,加深對知識的理解,從而提高學(xué)生的動手實踐能力,提高教學(xué)效果。[10] [11]
使用GMS軟件,對學(xué)生進行了4個學(xué)時的上機操作訓(xùn)練,采用直接建模法演練了有降雨入滲、河流排泄、人工取水等條件下的地下水流問題。多數(shù)學(xué)生在練習(xí)之后的報告中直接談到“通過上機模擬,直觀地觀察到地下水的運動狀態(tài),同時,也將該課程的基礎(chǔ)理論與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合,把研究問題可視化的呈現(xiàn)在我們面前”。
(三)任課教師團隊化
在教學(xué)過程中,組建教學(xué)科研團隊,將“一課一人上”變?yōu)椤耙徽n多人上”的教學(xué)模式,每個教師發(fā)揮自己科研領(lǐng)域的獨特優(yōu)勢,將精力集中于自己擅長的一個或幾個部分,相比傳統(tǒng)教學(xué)模式,學(xué)生可領(lǐng)略不同教師的不同教學(xué)風(fēng)格,豐富模塊的知識結(jié)構(gòu)。
同時,任課教師把各自近幾年相關(guān)科研成果實施到教學(xué)工作中來,提前讓學(xué)生接觸科研,打破他們對于科研的“敬畏”,并組建創(chuàng)新團隊,對他們的新想法進行創(chuàng)新實驗。比如,2013級地質(zhì)學(xué)5位學(xué)生在進行砂土中水的毛細運動實驗之后,積極思考,主動查找文獻,設(shè)計并進行了粉煤灰及其改良砂質(zhì)土壤的毛細上升試驗,獲取了粉煤灰中毛細水上升規(guī)律和過程。
(四)考核方式多樣化
在課程教學(xué)中,考核方式具備檢驗和激勵雙重功能。一方面要全面、客觀、公平的檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)情況,另一方面要充分利用它的激勵功能,特別是在課外拓展學(xué)習(xí)中的激勵性。在該課程的考核方式中,細化考核因子,采用三級指標體系(圖1)進行考核。
圖1 考核指標體系及權(quán)重
1.增加平時考核的適用性
平時成績是考核學(xué)生學(xué)習(xí)知識的重要方面,要客觀公平、全面,且要有實際可操作性。具體做法是把平時成績分成三個部分,包括出勤率(30%)、課堂知識回顧與提問以及小組討論情況(30%)、課后作業(yè)練習(xí)及文獻閱讀等(40%)。這種平時成績考核方式,不僅僅是要學(xué)生來到課堂,更重要的是激發(fā)學(xué)生自主思考,使學(xué)生由原來的被動“接受性”學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃拥摹鞍l(fā)現(xiàn)性”學(xué)習(xí)或“探究性”學(xué)習(xí),從而真正成為學(xué)習(xí)的主體。
2.提高試卷考核的開放性
“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”這門課程注重基本概念、基本原理的教學(xué),但試卷考核題型應(yīng)避免讓學(xué)生“死記硬背”,避免出現(xiàn)試卷分數(shù)很高,但只記住概念,不理解概念的現(xiàn)象,要提高試卷考核的開放性,把基本概念的考核融入圖件的繪制、實際問題的分析中。
比如,在考查含水層、隔水層、潛水、承壓水等基本概念時,比較簡單的做法是以名詞解釋或簡答題來考查學(xué)生。筆者考查的題型則是繪圖分析題,具體題目是“繪制一水文地質(zhì)剖面圖,使之反映并表示出含水層、隔水層、潛水、承壓水、上層滯水,潛水含水層厚度、潛水埋深、承壓高度、承壓含水層厚度,以及潛水位、測壓水位?!痹擃}型具有以下幾個特點:①既考查基本概念,又靈活開放,重點是考查學(xué)生對基本概念的理解,而不是簡單的背記概念;②綜合程度較高,該題目把地下水賦存的基本知識點包括在內(nèi),而且構(gòu)成一個有機的整體,增加學(xué)生對地下含水系統(tǒng)概念的理解,而不是基本概念簡單機械的疊加;③該題目外延要求較高,而不但要求學(xué)生掌握地下水賦存的基本概念,而且要求學(xué)生對水文地質(zhì)剖面圖的繪制有一定掌握,從另一個方面加強了學(xué)生的基本能力鍛煉,這在平時練習(xí)中也是重點鍛煉的。
三、結(jié)束語
通過優(yōu)秀教材的比選,課堂講授、隨堂討論與練習(xí)、實驗實習(xí)、上機操作四位一體教學(xué)手段的構(gòu)建,一課多人上的教學(xué)團隊化建設(shè),三級考核指標的細化等措施的探索與實踐,有效提高了地質(zhì)學(xué)專業(yè)“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)質(zhì)量,為今后教學(xué)質(zhì)量的進一步提高打下基礎(chǔ),也為其他課程教學(xué)模式的探索提供了參考借鑒。
[ 注 釋 ]
[1] 張人權(quán),梁杏,靳孟貴,等.水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)(第六版)[M].北京:地質(zhì)出版社,2011.
[2] 楊治東.對高校優(yōu)秀教材研發(fā)要素的思考[J].教育探索,2013(10):19-20.
[3] 崔可銳,趙川,查甫生,等.水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)[M].合肥:合肥工業(yè)大學(xué)出版社,2011.
[4] 陳南祥.水文地質(zhì)學(xué)[M].北京:中國水利水電出版社,2008.
[5] 肖長來,梁秀娟,王彪.水文地質(zhì)學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2010.
[6] 高宗軍,魏久傳,王敏.水文地質(zhì)學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2011.
[7] 徐慧,章國安,嚴燕.現(xiàn)代化教學(xué)手段下教學(xué)模式研究[J].南通大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版),2005(1):77-80.
[8] 郭會榮,梁杏,孫蓉琳,等.《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》課程多媒體教學(xué)改革與實踐[J].湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2007(4):74-77.
⒈皇島:
二、實習(xí)的主要內(nèi)容:
㈠張家口—北戴河沿途:
⒈地形變化:冀西北間山盆地—山前平原—濱海平原。
⒉業(yè)生產(chǎn)特點:一年一熟—一年兩熟。
⒊民建筑:均坐北朝南但張家口房屋北無門窗,而秦皇島的則南北均有門。
㈡鷹角石下海灘上:
⒈岬角、海灣的侵蝕、堆積:山海關(guān)—北戴河間海岸形態(tài)為岬灣相間狀。受波浪折射作用,岬角處波能匯聚受到侵蝕,海灣處波能副散形成堆積。(實習(xí)報告 fanwen.chazidian.com)鷹角石所在處為岬角,其由花崗偉晶巖脈組成,抗侵蝕能力強,形成突出的岬角。
⒉海蝕穴、海蝕崖、海蝕平臺:在海水與海岸巖石相交接的地帶,致使巖石沿節(jié)理及抗蝕性弱的部位發(fā)育成凹槽而形成海蝕穴。由于海蝕穴的發(fā)展,上部巖體懸空、墜落,形成陡峻的海蝕崖。由此可見,海蝕崖的形成過程實際上就是海岸的后退過程。在海蝕崖后退的同時,在其前方留下一個向海微傾的基巖平臺,稱海蝕平臺。
⒊波浪在淺水區(qū)的變形:迎水坡平緩,背水坡陡。
⒋波痕性質(zhì):屬于流水波痕,形態(tài)不均勻,在潛水沉積環(huán)境下形成。
⒌巖石的三維節(jié)理:此處的巖石節(jié)理較發(fā)育,其橫向、縱向、斜向三方面節(jié)理共同發(fā)育,三向節(jié)理相交處的巖石脆弱,加劇了巖石遭受侵蝕的程度,為形成海蝕地貌提供了有利條件。
㈢雞冠山:
⒈雞冠山東南坡中部:早元古代綏中花崗巖的巖性特征為酸性巖漿巖,呈深成的巖基侵入體,屬下元古界前的產(chǎn)物,為肉紅或灰白色,等粒結(jié)構(gòu)。主要礦物有鉀長石(肉紅色)、斜長石(灰白色)、石英(透明狀)、角閃石、黑云母(黑而?。┑?。
⒉雞冠山東南坡近頂處:晚元古代青白口系景兒峪組與下伏綏中花崗巖的接觸面處有很明顯的界線,并且是個較平緩的接觸面,兩者并沒有參差不齊或相互穿插的現(xiàn)象?;◢弾r體中未發(fā)現(xiàn)上覆巖層的俘虜體存在。發(fā)育在下面的巖石中的節(jié)理也沒有延伸到上覆巖層中去;下伏花崗巖其近接觸面處和遠離接觸面處巖石特征有明顯的變化,特別是在巖體的表面產(chǎn)生高嶺土化、綠泥石化等,說明花崗巖體已遭受變質(zhì)作用;上覆沉積巖未見有變質(zhì)或任何烘烤現(xiàn)象。底部還有很薄層的小角礫巖,碎塊的主要成分卻是下伏巖體表面的產(chǎn)物。由此判斷其接觸類型為沉積接觸。
⒊雞冠山頂采石場:⑴晚元古代景兒峪組巖性特征:本組的主要巖性特征是石英砂巖。其新鮮面呈灰白色,風(fēng)化面為黃褐色,并帶鐵銹色,石英含量很高,含有一定量的鉀長石,淺綠色海綠石礦物往往肉眼可見。中細粒結(jié)構(gòu)。其底部含少量礫石及小角礫。下粗上細的巖性變化反映了當(dāng)時的海侵沉積環(huán)境。⑵浪成波痕構(gòu)造:浪成波痕形態(tài)對稱,波峰尖銳,波谷圓滑,形成于靜水條件。
⒋雞冠山北側(cè)懸崖邊:⑴地塹的構(gòu)造特征及地貌表現(xiàn):該地塹由三組傾向相向的正斷層形成。大平臺與雞冠山的巖性組成是一致的,即上部為景兒峪組石英砂巖,下伏綏中花崗巖。前者抗風(fēng)化能力強,后者抗風(fēng)化能力弱,致使斷面的上下坡度出現(xiàn)不一致,石英砂巖形成陡崖,綏中花崗巖形成緩坡。地塹構(gòu)造在地貌上表現(xiàn)為谷地形態(tài),稱地塹谷。⑵斷層崖的形態(tài)特征:我們看到的斷層崖是剝蝕后退的陡崖,而并非原來的斷層面。斷層面一般來說應(yīng)為直線形,但由于后期溝谷的發(fā)展,常使斷層崖在不同部位產(chǎn)生差異性后退。溝谷處后退快,崖面內(nèi)凹,溝間部位后退相對緩慢,斷層崖外凸,這樣就使原來直線形的斷層崖變得彎彎曲曲。⑶方山與單面山:通過觀察大平臺與雞冠山的巖層為水平巖層故其屬于方山。
㈣石門寨:
⒈石門寨西門外200米小采石坑:通過觀察奧陶統(tǒng)冶里組頂部的小斷層,在確定斷層面后我們發(fā)現(xiàn)其上盤巖層相對下降,下盤相對上升,故判斷其為正斷層。
⒉石門寨養(yǎng)雞場北小溝:下覆的下奧陶統(tǒng)亮甲山組為豹皮石灰?guī)r,為中厚層石灰?guī)r,上覆的中石炭統(tǒng)本溪組的一套粉砂巖、頁巖.此處巖層露頭不好,只是分界線不明顯,從區(qū)域上看二者接觸關(guān)系應(yīng)為假整合接觸。
⒊百印臺北100米處探槽西口:⑴接觸關(guān)系:中石炭統(tǒng)本溪組巖性為細砂巖粉砂巖,顆粒細;上石炭太原組巖性為長石石英砂巖,粗砂結(jié)構(gòu),顆粒相對較粗。二者接觸面上下的兩層巖層相互平行,接觸面產(chǎn)狀致密,巖層沉積沒有間斷,故屬于整合接觸。⑵巖性特征:本溪組下部主要以細砂巖、粉砂巖為主,上部則為細砂巖、粉砂巖夾泥質(zhì)灰?guī)r透鏡體,底部含鋁土質(zhì)粘土巖,整套地層中巖石的顏色以深灰色、灰褐色為主。太原組底部巖性為長石石英砂巖,顏色為淺灰,礦物主要成分為石英、長石、巖屑砂粒、泥基質(zhì)。粗砂結(jié)構(gòu),塊狀結(jié)構(gòu)。其沉積環(huán)境變化方向為從南向北侵入。
⒋百印臺西南100米處:太原組長石石英砂巖的巖性特征及球狀風(fēng)化現(xiàn)象:太原組的地層是伴隨海退過程形成的。受地殼抬升的影響,具有層次構(gòu)造的長石石英砂巖突出于地表,因太陽輻射熱量的晝夜和季節(jié)變化,使地表巖石產(chǎn)生膨脹和收縮,并且?guī)r石表層和內(nèi)部冷縮有差異,致使巖石表層和內(nèi)部產(chǎn)生了裂隙,并一層一層地剝落下來,這種作用就是物理風(fēng)化作用。但這種風(fēng)化作用,巖石突出的尖角部分三面遭受風(fēng)化,速度最快;而棱處的兩面風(fēng)化次之;面上風(fēng)化最慢。這樣開始不規(guī)則的巖塊逐漸會趨于近圓狀或橢圓狀。之后風(fēng)化速度各處基本一致,產(chǎn)生均勻的同心圓式的層狀剝落。這種現(xiàn)象稱之為球狀風(fēng)化。
㈤上莊砣與小傍水崖間的石河河流階地上:
⒈彎曲河岸凹岸和凸岸的地貌特征:此處為石河河谷的一個彎曲河段。由于河流橫向環(huán)流的作用,凹岸形成陡崖,凸岸發(fā)育了河漫灘,河谷橫剖面呈不對稱狀。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)37-0202-02
一、引言
災(zāi)害地質(zhì)學(xué)是工程地質(zhì)專業(yè)課程體系不可缺少的一門專業(yè)課,同時該課程也是資源勘探工程、巖土工程及相關(guān)專業(yè)的高年級選修課程。該課程系統(tǒng)地講述災(zāi)害地質(zhì)學(xué)的理論體系與研究方法,介紹了地質(zhì)災(zāi)害的概念、類型及分布、地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情評估與減災(zāi)效益分析、地質(zhì)災(zāi)害減災(zāi)對策等[1]。那么如何講授這門課,如何在教學(xué)中實現(xiàn)由培養(yǎng)文化型、學(xué)科型專門人才向培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的轉(zhuǎn)變,筆者結(jié)合自身的教學(xué)實踐,分別從學(xué)習(xí)興趣、教學(xué)模式、教學(xué)手段和實踐及考核等方面著手,加以簡要闡述。
二、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
“興趣是最好的老師”,可要做到這一點,首先要引發(fā)其好奇心,然后激發(fā)其挑戰(zhàn)欲??煞忠韵氯齻€步驟來實現(xiàn),即學(xué)科溯源、前景展望和方法掌握[2]。學(xué)科溯源主要說明這個學(xué)科是干什么的,前景展望是帶學(xué)生去發(fā)現(xiàn)發(fā)生在我們周圍的各種地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象,二者使學(xué)生在宏觀上有了正確方向的導(dǎo)航和一探究竟的欲望。而如何才能在這條知識的長河中隨意暢游,讓學(xué)生學(xué)會如何“走出去發(fā)現(xiàn)問題”和“走進去解決問題”,則要看方法掌握,這里的方法就是指老師教學(xué)的內(nèi)容、模式和手段等,而掌握則是學(xué)生接受知識的情況。
三、與時俱進的教學(xué)內(nèi)容
目前,國內(nèi)正規(guī)出版的災(zāi)害地質(zhì)學(xué)教材多為統(tǒng)編教材,內(nèi)容豐富但不深刻,著重普及性介紹,缺少專業(yè)系統(tǒng)的地質(zhì)災(zāi)害勘探研究內(nèi)容,尤其對于我們以地質(zhì)學(xué)為基礎(chǔ)的學(xué)院更有必要編寫出版一本既符合教學(xué)大綱要求,又滿足培養(yǎng)學(xué)生動手、研究、創(chuàng)新能力的實用型教材。筆者目前正在從事編著工作。但這還不夠,災(zāi)害地質(zhì)學(xué)的理論體系與研究方法尚處于不斷地研究和完善之中,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警精度很低,減輕地質(zhì)災(zāi)害損失的治理工程和防御措施還有待完善,許多方面的探索和研究還很不夠,知識更新速度快。教材只是教學(xué)的輔助,教師應(yīng)與時俱進,充分開闊眼界,拓寬知識面,不斷地完善自我,提高基本素質(zhì),及時調(diào)整知識結(jié)構(gòu),在實際教學(xué)中將一些實踐性很強的內(nèi)容與具體工程項目相結(jié)合,使學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)理論,將理論與實踐結(jié)合,既加深了對理論的理解,又增加了對實際應(yīng)用的認識。如在講到地震這一章時,可把汶川地震作為引子貫穿于整個章節(jié);從地震的定義、成因類型、特點到震級強度與破壞性,以及預(yù)防和減震,汶川地震都是一個鮮活的例子。此外,向?qū)W生推薦土木工程網(wǎng)、巖土論壇等熱門論壇,鼓勵學(xué)生在論壇中交流、學(xué)習(xí)和下載相關(guān)資料,使其成為學(xué)生走出校園后的強大交流平臺,終身受益。
四、互動對話的教學(xué)模式
創(chuàng)建積極引導(dǎo)的課堂教學(xué)模式,重視教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)(講課、演示、討論、作業(yè)、輔導(dǎo)、考核等),更加深入、廣泛地加強與學(xué)生的溝通與交流,充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的資源優(yōu)勢,拓寬交流渠道,使之做到教師常在學(xué)生身邊,學(xué)生常在教師心中,交流無處不在。同時引入?yún)f(xié)同學(xué)理論,注重教學(xué)過程的交流與對話,實現(xiàn)教學(xué)過程的互動,改變現(xiàn)行的以傳授知識為主的教學(xué)模式,教師課堂教學(xué)重點講思路、講方法、引問題、重討論,不再單一地只講知識,而向重知識、重思想、重方法三者并重的模式轉(zhuǎn)變。使講授不再是單純的灌輸,更多注重啟發(fā)與引導(dǎo),讓學(xué)生積極參與進來,加上學(xué)生豐富的想象力,使得原本枯燥的論述變得鮮活起來。比如在對比講解“滑坡”與“崩塌”這兩個概念時,由學(xué)生分組討論它們之間有何區(qū)別與聯(lián)系,小組選派代表發(fā)言,組員相互補充,并可以把曾經(jīng)觀察到的此類地質(zhì)現(xiàn)象形象地表達出來。同學(xué)們暢所欲言,兩個枯燥的概念頓時像賦予了生命“滑移”、“滾動”起來,經(jīng)過教師最后的總結(jié),這兩個重要的地質(zhì)概念就清晰地植入到學(xué)生的腦海中,印象極其深刻,教學(xué)效果很好。
五、科學(xué)先進的教學(xué)手段
災(zāi)害地質(zhì)學(xué)理論教學(xué)的主要方式應(yīng)該是講授法,課程中有很多概念與地質(zhì)現(xiàn)象需要通過語言表達向?qū)W生解釋概念、描繪情景,但其中一些內(nèi)容比較抽象,不容易講清楚,學(xué)生理解起來也比較困難。這時如果把野外采集的大量地質(zhì)圖片和視頻,制件成計算機多媒體技術(shù)課件,利用其形象直觀的靜態(tài)及動態(tài)演示功能,具體地顯現(xiàn)出災(zāi)害及其發(fā)展的過程,生動地揭示災(zāi)害特點及變化規(guī)律,使抽象的知識轉(zhuǎn)化為一定的物質(zhì)形態(tài),變得形象具體、生動活潑,再加上適時適度的講解,就可以做到把知識化難為易,使學(xué)生對應(yīng)掌握的知識理解得更透徹,教學(xué)效果事半功倍。
六、走近災(zāi)害的實踐環(huán)節(jié)
災(zāi)害地質(zhì)學(xué)的教學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科,很多地質(zhì)名詞和地質(zhì)現(xiàn)象僅通過書本上的概念與理論,不配合一定的實踐,學(xué)生不能掌握徹底。加強實踐教學(xué)不但是課程本身的需要,也是21世紀培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力人才的需要。改革課外輔導(dǎo)方法,將學(xué)生明確劃分給任課教師及助教,由他們負責(zé)所分學(xué)生的課外輔導(dǎo)工作,課外活動的方法有指定閱讀參考資料、參加實際科研和生產(chǎn)項目,使學(xué)生真正地走入到“地質(zhì)災(zāi)害”的環(huán)境中。與此同時,在假期由“老師聯(lián)系學(xué)生自愿”去周邊的各地質(zhì)災(zāi)害科研及生產(chǎn)單位進行調(diào)研學(xué)習(xí),通過實際工程的地質(zhì)災(zāi)害危險性評估及治理的實習(xí)加深學(xué)生對災(zāi)害的直觀認識,提高學(xué)生認識、分析和解決地質(zhì)災(zāi)害問題的能力,真正做到產(chǎn)學(xué)研及理論教學(xué)與實踐檢驗的結(jié)合。
七、全面客觀的考試考核
將考試的目標調(diào)整到對知識和能力尤其是能力的雙重考察上來。改變現(xiàn)在本科教學(xué)70%+30%的成績處理方法,力求考試(核)的形式多樣化,適當(dāng)?shù)卦龆嗫荚嚕ê耍┑拇螖?shù),建立以過程評價為主的綜合考試評價制度。改革卷面題型,在把握住對最基本知識的考查的基礎(chǔ)上,減少單純知識題型的比重,擴大能力題型的比重,尤其是加大與實際相結(jié)合的創(chuàng)新能力的考查,樹立“一點突破的創(chuàng)新成果要比全面掌握的知識更有價值”的新觀念。災(zāi)害地質(zhì)學(xué)的實踐性很強,應(yīng)注重對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。對于那些在課堂教學(xué)、課外實踐等環(huán)節(jié)中表現(xiàn)積極、提出創(chuàng)新性思維的學(xué)生,給予加分鼓勵,以此激發(fā)他們獨立思考和開拓創(chuàng)新的潛能。此外還要注重對學(xué)生的出勤狀況和課堂表現(xiàn)的評定。建立在多樣化考試形式、綜合考試評價之上的全面客觀考核方式,更注重個人能力的考察,體現(xiàn)過程與創(chuàng)新的重要性,有利于學(xué)生對知識的深刻理解及掌握。
八、結(jié)語
教學(xué)方法是不斷變化發(fā)展的,社會的發(fā)展對人才質(zhì)量提出了新的要求。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速進步使教學(xué)手段日益更新,所謂教學(xué)有法,但教無定法,沒有一種教學(xué)方法對所有學(xué)習(xí)類型或?qū)W習(xí)風(fēng)格都完全適合。重要的是要依據(jù)多方面條件,使各種方法進行合理的組合,因此教學(xué)方法的選擇運用是一種創(chuàng)造性活動,是一種教學(xué)藝術(shù)。
參考文獻:
生態(tài)環(huán)境地質(zhì)學(xué)作為一門新興的學(xué)科,將生態(tài)學(xué)、地質(zhì)學(xué)與環(huán)境科學(xué)相互結(jié)合。不僅研究用于研究自然環(huán)境自身的變化,也用于研究人類活動作用與環(huán)境周圍的相關(guān)變化,從地質(zhì)學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)生物的多樣性,將生態(tài)學(xué)擴展到一個更加廣闊的領(lǐng)域。在研究的過程中仍舊存在部分問題,因此需要遵循事物客觀發(fā)展的規(guī)律,讓環(huán)境地質(zhì)學(xué)更好的為社會服務(wù)。
一、生態(tài)環(huán)境地質(zhì)學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀
在國內(nèi)專門研究生態(tài)環(huán)境學(xué)的文章其實并不常見,尤其是對于地質(zhì)生態(tài)學(xué)的研究也僅僅是停留在表面上的特征判定。探索的主要內(nèi)容是環(huán)境,將生物體作為研究主體,卻忽視了其中的地質(zhì)學(xué)部分。生物環(huán)境地質(zhì)學(xué)的主要研究地質(zhì)環(huán)境與人類和生存環(huán)境之間的關(guān)系,將地質(zhì)學(xué)作為一個非獨立的生物系統(tǒng),在自然環(huán)境與社會經(jīng)濟環(huán)境相互影響的作用下,將其中關(guān)系密切聯(lián)系在一起。對自然與人為因素的分析作出總結(jié)性的變化,合理利用地球上的水與土地以及其他的能源資源,避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生而造成的經(jīng)濟損失。與此同時,對水與土地以及其他資源進行保護。
二、生態(tài)環(huán)境地質(zhì)中存在的問題
(一)生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題具有人為性
人力社會與自然環(huán)境彼此之間存在的關(guān)系是相互探索。環(huán)境科學(xué)與生態(tài)環(huán)境地質(zhì)學(xué)等多個領(lǐng)域永遠是人類值得不斷探索與發(fā)現(xiàn)的新知識。生態(tài)環(huán)境地質(zhì)的變化除了由自身環(huán)境演變而成的基礎(chǔ)上,還存在人為破壞的因素,由自然因素演變而成的稱之為自然生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題,而人在其中起到了間接性的作用。為創(chuàng)造經(jīng)濟價值,人不斷地勘探新的環(huán)境資源,對自然環(huán)境造成破壞。缺乏有效的管理的人類改造自然環(huán)境的行為無疑增添自然災(zāi)害發(fā)生的幾率。
(二)生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題的產(chǎn)生具有滯后性與不可逆性
由于生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題具有一定的變動性,內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外在因素始終處于一個不斷變化的過程中。但是當(dāng)人為的作用處于一個不斷變化的狀態(tài)時,自然的自我調(diào)節(jié)功能也會逐漸降低,則難以維持生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的相對穩(wěn)定性。部分區(qū)域性的生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題的產(chǎn)生就是在環(huán)境進行維持穩(wěn)定的過程中,所受到的人類活動愈加頻繁,這使得生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題的產(chǎn)生具有一定的滯后性與不可逆性。
(三)生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題的產(chǎn)生具有地質(zhì)環(huán)境變化的差異性
區(qū)域性生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題的產(chǎn)生有著明顯的地質(zhì)原因,以冰島火山噴發(fā)為例。冰島地表有冰雪覆蓋,火山爆發(fā)導(dǎo)致巖漿影響區(qū)域溫度升高,大面積冰雪快速融化超出河流排水能力,導(dǎo)致洪災(zāi)泛濫。而火山噴發(fā)所帶來的大量二氧化硫和大氣中水分充分作用后形成酸雨進入海洋造成海水酸堿度變化,嚴重影響海洋地質(zhì)生態(tài)環(huán)境。再比如全球氣溫升高會導(dǎo)致青藏高原凍土面積減少或大量冰雪融化。冰雪融化為水,冰川的儲水減少而使得長江、瀾長江等河流上游徑流量和水位在短時間大量增加,引起洪澇或泥石流災(zāi)害;凍土的減少則會使得高原覆蓋的植被發(fā)生變化,植被對水分的調(diào)節(jié)作用降低會造大量成水土流失。
三、開展生態(tài)環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究的建議
(一)注重生態(tài)環(huán)境以及人類的關(guān)系
地質(zhì)環(huán)境與地殼內(nèi)作用的強度和質(zhì)量制約著生態(tài)環(huán)境的演變,而生態(tài)環(huán)境在一定程度上又制約著地質(zhì)環(huán)境。生態(tài)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害具有普遍性的特點,例如地震、泥石流等,為了國家的穩(wěn)定發(fā)展與人們的生命健康,建議決策機構(gòu)在對災(zāi)害研究之前就應(yīng)該做出具體的、前瞻性的戰(zhàn)略調(diào)整。既要使得地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)受到較小的災(zāi)害影響,又要大力整治可能會造成地質(zhì)災(zāi)害的工程。從自然和人類活動兩個方面進行有效調(diào)整。
(二)加強對生態(tài)地質(zhì)環(huán)境管理和調(diào)節(jié)控制
由于生態(tài)環(huán)境是處于一個不斷變化的過程中,要想使其在良性的發(fā)展,就離不開科學(xué)的管理與調(diào)節(jié)。所以生態(tài)環(huán)境地質(zhì)研究應(yīng)該在綜合分析的基礎(chǔ)上采用動態(tài)模式化的理論方法,建立優(yōu)化的模型,為生態(tài)地質(zhì)環(huán)境管理提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。盡可能地預(yù)防地質(zhì)環(huán)境問題的產(chǎn)生,而不是在蒙受巨大損失后再進行整治。
(三)對陸地水以及土地資源退化的重視
陸地水環(huán)境的變化對淡水資源有著直接的影響,同時與國民經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境有著密切的聯(lián)系,如果各種水資源都干涸就會為人們的生活和生物的多樣帶來嚴重的影響,直接結(jié)果就是淡水資源的缺乏。因此,從地質(zhì)學(xué)的角度出發(fā),重視陸地水的變化情況,對保障國民經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定發(fā)展至關(guān)重要。比如監(jiān)控青藏高原冰川的含量的變化就是一項重要的工程。
四、結(jié)束語
現(xiàn)代人類對環(huán)境的思考不再僅僅停留在曾經(jīng)人類對自然的征服欲望。生態(tài)環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究者更應(yīng)該是去了解生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的變化規(guī)律,然后做出合適的預(yù)判,并更好地去適應(yīng),且利用科學(xué)原理管理人類自己的行為,以防損害自然環(huán)境進而危害人類社會。了解生態(tài)環(huán)境地質(zhì)的變化規(guī)律和人類會對自然環(huán)境造成的影響,合理調(diào)整和管理人類自身的行為是這門科學(xué)的意義。
學(xué)校選擇的教材較單一教材建設(shè)是實現(xiàn)教學(xué)目標的基礎(chǔ),選擇一本好的教材是實現(xiàn)教學(xué)大綱、教學(xué)目標與內(nèi)容的根本,也是學(xué)內(nèi)容與保證教學(xué)質(zhì)量的前提。由戴俊生老師主編的《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)及大地構(gòu)造》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材,主要是針對地質(zhì)學(xué)專業(yè)和資源勘查工程專業(yè)的本科教學(xué)而編寫的。該書本著加強基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、追蹤學(xué)科前沿和突出石油特色的原則,系統(tǒng)地介紹了巖層產(chǎn)狀、應(yīng)力、褶皺、節(jié)理、斷層等的基本概念、基本理論和基本研究方法。將基本地質(zhì)理論與實踐作為重點,有輕有重、層次分明、突出重點、強調(diào)特點,較好地保證了地質(zhì)類專業(yè)的教學(xué)效果。我校的資源勘查工程專業(yè)及資源勘查技術(shù)等其他地質(zhì)相關(guān)專業(yè)均采用該教材,但該教材在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)分析與研究方法教學(xué)方面不能滿足教學(xué)需求,因而對于提高學(xué)生實際工作能力有一定的局限。
目前,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的教學(xué)在學(xué)生、老師和學(xué)校各個環(huán)節(jié)都存在很多問題,致使構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量沒有得到顯著提高。針對存在的這些問題,結(jié)合多年來科研和教學(xué)經(jīng)驗,本人提出一些看法和改革建議:
介紹專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域和前景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情為了避免學(xué)生盲目學(xué)習(xí),缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動性,這就要求我們在新生入學(xué)時或?qū)I(yè)課開課前,盡量抽出一部分時間大致介紹一下專業(yè)的概況和本課程的應(yīng)用領(lǐng)域和前景??梢匝堃恍┯吞锕ぷ魅藛T和專業(yè)課老師為學(xué)生舉辦一些介紹相關(guān)的專業(yè)背景知識的講座,也可以從國際和國內(nèi)能源發(fā)展狀況來說明石油工業(yè)的重要性。石油作為一種戰(zhàn)略物資,越來越受到各國的重視,其實質(zhì)就是對石油能源的爭奪。我國現(xiàn)在也高度重視石油工業(yè)的發(fā)展,把石油作為重要戰(zhàn)略物資,放在優(yōu)先發(fā)展地位。介紹我們所從事的地質(zhì)勘探專業(yè)是石油工業(yè)的龍頭專業(yè),事關(guān)石油工業(yè)的突破和發(fā)展,這就更依靠年輕一代的大學(xué)生努力和拼搏。通過講解,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)理想,激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣,增強學(xué)生對所從事專業(yè)的自豪感和榮譽感。同時介紹一些學(xué)習(xí)專業(yè)課的方法,特別是對于構(gòu)造地質(zhì)學(xué)這種專業(yè)基礎(chǔ)課,它不同于公共基礎(chǔ)課,需要學(xué)生改變學(xué)習(xí)思維和方法。
建設(shè)優(yōu)秀的教師隊伍教學(xué)過程,即指教學(xué)活動的展開過程,是教師根據(jù)一定的社會要求和學(xué)生身心發(fā)展的特點,借助一定的教學(xué)條件,指導(dǎo)學(xué)生主要通過認識教學(xué)內(nèi)容從而認識客觀世界,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展自身的過程。對于年輕教師而言,通過組織培訓(xùn)交流來積累經(jīng)驗,還可以通過專家組的聽課評審來不斷提高實際的工作能力。教學(xué)過程作為一種特殊的認識過程,是促進學(xué)生全面發(fā)展的過程。年輕教師在教學(xué)過程中要明確有計劃、有目的地引導(dǎo)學(xué)生進行認識的過程,要明確教什么、怎么教,并避免灌輸式的教學(xué),提倡參與式的教學(xué),引起學(xué)生的求知欲;要避免結(jié)論型的過多而問題型的甚少;要避免教學(xué)設(shè)計過細,教學(xué)“彈性區(qū)間”較少。只有做到這些才能讓學(xué)生過多的參與進來,變學(xué)生的適應(yīng)性發(fā)展為創(chuàng)造性發(fā)展,變學(xué)生的被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),從而免去了填鴨式的教學(xué)模式,能更多的開發(fā)學(xué)生的應(yīng)用能力和智力。總之教師是課程實施的主體,教師的教學(xué)能力也關(guān)系到培養(yǎng)人才的質(zhì)量。因此,提高教師的整體素質(zhì)、強化教師的競爭意識和責(zé)任意識,有助于教學(xué)水平和科研水平的顯著提高。
無
(i0001)歡迎向《地質(zhì)學(xué)報(英文版)》acta geologica sinica(englishedition)投稿 無
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