地質學基本概念

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地質學基本概念范文第1篇

【關鍵詞】職業院校 地質學基礎 課程建設 教學方法改革

《地質學基礎》是職業院校礦產地質與勘查技術專業、石油地質與勘探技術專業，礦山開采技術專業、礦山地質專業的專業基礎課。地質學是關于地球的物質組成、內部構造、外部特征、各層圈之間的相互作用，并研究如何運用這些知識興利除害，為人類服務。通過該課程的學習，可以掌握地質學的基本概念、理論和方法，為以上4個專業的專業課程學習奠定良好的基礎，為學生在實際工作中參與實踐提供理論依據，因此，搞好這門課的教學顯得尤為重要。

一、《地質學基礎》課程教學存在的問題

對《地質學基礎》課程的性質和地位認識不足。在制定人才培養方案時，《地質學基礎》應作為礦產地質與勘查技術專業的專業基礎課還是專業主干課，曾在相關教師中有所爭論，最終根據《高職高專專業概覽》才確定。

使用的教材多為高等學校教材，與職業教育的要求不相匹配。高職教育主要培養具有一定理論知識和較強實踐能力，面向生產、建設、管理、服務第一線的高素質技能型專門人才。要求學生具有夠用的理論知識，較強的動手能力和工作適應性。職業教育與高等教育培養人才的目標是不同的。培養目標的不同決定了教學內容的不同，而大多高等院校的教材，學科理論介紹多，實際應用介紹少。

適合課堂教學的電子課件少，教師多沿用傳統教學模式，教學方式單一?！兜刭|學基礎》課程專業性強，盡管多媒體電子課件在網絡上隨處可見，但要做好一件實用的電子課件，需要大量的資料和圖片，但由于專業性較強，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資料，再加上地質工作目前主要是相關專業的工程技術人員在實施，高職教師參與很少，導致現在的課件質量不高，適用性和吸引力不強。

教師大多沿用傳統教學模式，教學方式單一在實際教學中。《地質學基礎》的任課教師大多教學仍然是以課堂為中心、以課本為中心、以教師為中心，整個教學過程都在教室里完成。學生沒有機會到實地考察，將理論與實際對應，因此，學習的積極性、主動性較差。學生的注意力主要集中在接受教師傳授的現成知識上，學習圍繞課本和考試，導致本門課程枯燥無味，再加上有些學生本身對所學專業認識不清，更是降低了課程學習的積極性。

二、《地質學基礎》課程的教學體會

根據專業特點，確定教學目標。高職院校礦產地質與勘查技術專業、石油地質與勘探技術專業，礦山開采技術專業、礦山地質專業的學生學習《地質學基礎》課程的目的，并不是要把他們培養成為地質專家或專門從事地質科學研究的專業人員，而是讓他們成為既熟悉本專業業務，又掌握地質基本概念和基本理論的技能型人才。對這些專業的學生進行地質教育，應該面向礦產地質與勘查、地質與勘查、石油開采、礦山地質等工程領域的應用，以掌握基本理論、突出實踐應用為目的。因此，本門課程的教學目標是講清《地質學基礎》的基本概念、理論，重點抓好它們的實踐性和實用性教學。

依據教學目標，增加課程的實踐性和實用性教學，首先是改變單一的教學方式。在《地質學基礎》課程講授中，嘗試性地引入討論式教學和現場教學。在巖石課上，先講清基本概念，然后通過布置課外作業的方式，讓學生通過互聯網或相關資料查閱，可以輔導同學通過觀察巖石的顏色、礦物成分、結構、構造來辨別其異同，最后讓學生結合《巖石學》等課程展開討論，加深對理論知識的理解。在對學生進行生產實習動員時，結合實訓基地的情況，向學生介紹即將實習的工作區的情況，并要求學生在實習過程中收集實習地點的地質資料。其次是積極與實訓基地的工程技術人員溝通，建議實訓基地的工程技術人員在學生進行認識實習、課程實習、生產實習及畢業實習的過程中注意介紹地質的內容。教學方式的改變和調整，大大增強了課程的吸引力。

制作PPT演示文稿，增加課程講授的直觀性和吸引力，將教學講義的部分章節做成PPT演示文稿，利用多媒體將枯燥的教學內容通過圖片和動畫展示出來，大大提高了課程講授的直觀性和吸引力。

三、《地質學基礎》課程教學方法改革

職業教育肩負著培養面向生產、建設、管理和服務第一線需要的高技能人才的使命，人才培養模式必須強調實用性和技能性，這就要求在課程建設中充分考慮課程的實踐性環節。

應進一步明確職業院?！兜刭|學基礎》課程的實踐性教學目標，開設《地質學基礎》課程的目的是學習地質的基本概念、基本理論及其應用。課程建設與改革是提高教學質量的核心，也是教學改革的重點和難點。要積極與行業企業合作開發課程，根據技術領域和職業崗位（群）的任職要求，參照相關的職業資格標準，改革課程體系和教學內容，要根據現在和將來的實際應用及需要確定教學目標和教學內容。

應充分利用現代化教學手段的優勢，增加課程的直觀性和吸引力。如果沿用傳統的教學方法，與學生學習的心理相違背，教學效果肯定不理想。在教學中使用現代化等教學手段，通過觀看地質錄像片提高學習興趣，讓學生就日常所見所聞的地質現象進行圖文描述和原理剖析，學以致用，增加課程的直觀性和吸引力，提高教學效率和教學質量。

應增加《地質學基礎》課程的實踐性、開放性教學。針對《地質學基礎》課程應用性、實踐性較強的特點，增加實踐性、開放性教學環節。要實現這一目標，僅靠職業院校是不夠的，職業院校要緊密聯系行業企業，實施校企合作，與企業實現資源共享，聘請行業企業的工程技術人員與能工巧匠到學校擔任兼職教師，將生產一線積累的經驗帶進課堂，將地質學基礎理論和方法應用于實際工作的事例帶進課堂，增加教學的針對性和實踐性。

地質學基本概念范文第2篇

基金項目：教育部新世紀優秀人才支持計劃項目（ncet-11- 0406）

作者簡介：榮冠（ 1971- ），男，武漢大學水利水電學院副教授，博士，主要從事巖體穩定性研究及工程地質教學工作，（e-mail）rg_mail@163.com。

摘要：工程地質是水利類本科生的一門重要專業基礎課，課程教學內容和環節豐富，難點較多，實踐性強。如何在課堂教學和野外實踐教學中有效提高教學質量是一個值得探討的問題。文章詳細分析了水利工程課程中的難點及教學中存在的問題，從課堂教學、實踐教學、英文教學及課程考核等方面全面介紹了課程教學經驗及改革探索。提出課堂教學應注重理論緊密聯系工程實際，實踐教學應注重培養學生動手技能和發現、分析、解決工程地質問題的能力，開展英文教學是培養國際人才的必然趨勢，考核機制應全面反映學生的綜合能力等觀點。

關鍵詞：工程地質； 水利專業； 教學研究； 理論教學； 實踐教學

中圖分類號：tv135；g642421文獻標志碼：a文章編號：10052909（2013）05011007工程地質是研究工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地質科學，是以地學學科的理論為基礎，應用數學與力學理論和工程技術及方法解決與工程規劃、設計、施工和運營有關的地質問題[1]。工程地質課程是水利類本科專業的一門重要專業基礎課程。水利水電工程建設是人類在認識自然的基礎上改造自然并為經濟建設服務的活動，進行水利水電工程建設首先必須了解自然環境和工程條件，而環境地質條件是與水利水電工程關系最密切、最重要的自然條件。

當前，中國工科高等教育人才培養主要目標是：培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才[2]。工程地質課程作為水利類專業中一門實踐性強的課程在凸顯人才培養目標方面，更加突出工程地質理論和實踐教學的必要性與重要意義[3-4]。

工程地質課程的教學分為課堂理論教學部分與野外地質實習部分。課堂理論部分主要講授礦物巖石、地質構造、地質作用、地下水、巖體工程特性，邊坡、壩基、洞室圍壓穩定性評價，工程地質勘察等知識。野外地質實習部分主要進行巖石及地質構造認識，風化、卸荷及河流地質作用研究，地下水及其作用研究，水利樞紐工程地質條件與問題分析評價等。

由于工程地質課程涉及的相關課程較多（礦物學、巖石學、構造地質學、地史學、地貌學、水文地質學、材料力學、巖石力學、土力學等），且這些課程多為地質專業課程。同時，工程地質課程實踐性很強，但學生又缺乏實踐經驗和實踐機會。因此，在有限的理論教學和實踐教學時間內，如何合理安排教學環節，使學生扎實掌握工程地質相關概念及基本原理，并使學生初步具備分析工程地質條件及解決工程地質問題的能力，是一個很值得探討的問題。根據筆者多年從事工程地質教學的經驗，針對水利類本科專業工程地質教學，首先介紹學校工程地質課程的設置，然后分析課程教學的重點及難點，再從課堂教學、實踐教學、英文教學、考核方式4個部分探討理論與實踐教學的改革思路，以期在提高教學效果、培養學生分析工程地質條件和解決工程地質問題能力方面有所收獲。

一、水利類工程地質課程介紹

（一）水利工程地質課程設置

武漢大學水利水電學院最早可追溯至1928年創建的國立武漢大學工學院土木系水利組，學院現已成為國內水利水電高級人才培養的搖籃和科學研究的重要基地。一直以來，工程地質課程為水利各專業（農田水利、水電工程、河流泥沙、水文水資源）的重要專業基礎課程。工程地質課一般在第五學期或第六學期開設，包括48 學時課堂教學和1 周的野外實習。課堂教材主要使用天津大學主編的《水利工程地質》（第四版）[1]，實驗及野外實習采用武漢大學編寫出版的實習教材[5]。

（二）水利工程地質課程內容

水利工程地質主要是研究水利水電工程建設中的工程地質問題。主要內容包括巖石及其工程性質，地質構造及區域穩定性，地表水流的地質作用及河谷地貌，地下水、巖溶及庫壩區滲漏地質條件分析，巖體工程特性，壩基、邊坡及洞室圍巖穩定性分析，水利水電工程地質勘察等。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

榮冠，等水利類專業工程地質課程教學研究與改革探索

課程的教學分為課堂教學與實踐教

兩部分。課堂教學主要講授地質學基礎知識和水利三大類巖體（邊坡、壩基及洞室圍巖）穩定性分析基本理論。通過課堂教學力求使學生掌握工程地質學基本概念、工程地質分析基本原理和巖體穩定性評價基本方法。實踐教學通過野外現場典型巖體、地質構造、地質作用等的直接觀察和分析來增強感性認識、理解并深化工程地質理論知識，使學生初步具備分析工程地質條件和解決工程地質問題的能力。水利類工程地質課程教學基本內容可總結為地質學基礎知識和巖體穩定性分析兩方面，核心主線則是工程地質條件及工程地質問題的分析研究。課程室內外教學均是圍繞該主線開展的。

二、水利工程地質課程中的難點及問題

（一）工程地質相關概念不易理解和掌握

對于水利專業的學生來說，工程地質課是他們第一次接觸地質學知識。多數學生，尤其是來自平原地區的學生，缺少對地質現象的感性認識，這使他們更不易理解相關地質現象和地質作用。水利工程地質課程的開始部分主要講述地質學基本概念，包括礦物和巖石的成因、成分及分類，內外力地質作用概念，產狀、節理、斷層、褶皺等地質構造，地層地史，地質圖分析，區域穩定等。這些內容涉及礦物學、巖石學、地層古生物學、構造地質學等知識。這些概念和相關課程知識對于初學者來說完全是陌生的。例如：在分析沉積巖的石英砂巖與變質巖的石英巖區別時，一般學生很難從沉積作用和變質作用的成因角度深刻理解其礦物結晶程度、顆粒大小、礦物純度、孔隙率等方面的差異。在現場分析褶皺構造時，不少學生容易把現代地形與褶皺形態混為一談。實際上起伏的山脊為背斜，剝蝕的山谷為向斜往往是不對的，反過來，背斜核部易形成河谷低地，向斜核部則可能形成山脊。準確定位褶皺應根據現場垂直巖層走向觀察結果，若有巖層按新老次序有規律地對稱出現時，則可肯定有褶皺。然后根據巖層新老組合關系的分析確定褶皺的基本類型（背斜或向斜），進一步依據兩翼巖層產狀、軸面產狀以及地層層序判斷褶皺的剖面類型和平面類型。但現場地層及其年代的劃分，對于水利專業初學者而言是難以掌握的，況且巖層的產狀及地層的劃分往往又具有隱蔽性，因此，地質學基礎概念往往是水利工程地質課程開始階段學習的難點。（二）工程地質條件難以全面和深刻理解

工程地質條件指的是與工程建設有關的地質因素的綜合，是自然歷史發展演變的產物。對大型水利工程而言主要包括地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質條件、物理地質現象（滑坡、崩塌、泥石流、風化、卸荷、侵蝕、巖溶、地震等）及天然建筑材料等6個方面。工程地質條件直接影響工程建筑物的安全、經濟和運營管理。興建大型水利水電工程，首先都要查明樞紐及庫區的工程地質條件。不同地區的地質環境差異及水工建筑物類型的不同，對水利工程的影響也不同。教學中發現，學生對工程地質條件的復雜性認識不足，難以全面理解工程地質條件的內涵，這樣自然導致對工程地質問題的把握不準。例如：西南水電工程主要集中在川、藏、滇、青等省區河流的深切河谷地區。該區域的自然地質環境十分復雜，相應地在此建高壩大庫的工程地質條件也十分復雜。深切河谷往往首選高拱壩方案，此時地形地貌就是關鍵的地質條件，將直接影響工程高邊坡的穩定與安全，同時影響并制約水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且為深覆蓋層壩區，從壩基防滲及擋水建筑物安全的角度考慮多采用當地材料壩型，壩體防滲多為混凝土面板而非粘土心墻方案，這主要就是從天然建筑材料經濟合理的角度考慮。

（三）對工程地質問題缺乏認識和實踐經驗

工程地質問題指的是工程地質條件與工程建筑物之間存在的矛盾或問題。對大型水利工程而言主要包括壩基和壩肩抗滑穩定問題，壩基滲漏和滲透穩定問題，邊坡穩定性問題，地下洞室圍巖穩定性問題，水庫滲漏、水庫淤積、庫周浸沒、庫岸再造，水庫誘發地震等問題。工程地質學簡單說就是分析工程地質條件，解決工程地質問題。因此，工程地質問題是課程的最終落腳點。不同水工建筑物由于對場地條件要求存在差別，其相應的工程地質問題也存在差異。實際工程中，全面揭示工程地質問題是有難度的，尤其是深層隱伏的地質問題，更是從淺表很難觀察確認。目前對水利專業，工程地質課程一般在水工建筑物等專業課之前開設，許多學生對水工建筑物知之甚少，對水工建筑及樞

紐區可能會出現哪些地質問題更是難知一二。

例如：對水利工程三大壩型工程地質問題的分析。土石壩主要由粘土、碎石、塊石等散體堆積而成，壩體允許產生較大的變形，它對壩基工程地質的要求較低，可以在軟基和工程地質條件復雜的壩基上興建。由于壩基河床地質條件多變，易出現過大沉降引起壩體裂縫、壩基滲漏和滲透變形問題，以及粉細沙層震動液化等問題。重力壩主要依靠壩身自重與地基間摩阻力來保持穩定。重力壩對壩基要求高，一般要求修在弱風化下部的巖基上。該類壩型最主要的問題就是過大變形或不均勻變形導致壩體裂開，軟弱結構面組合形成深層滑移塊體。拱壩主要通過拱作用傳遞荷載到壩肩，所以拱壩對兩岸巖體的要求較高，而對河床壩基巖體要求相對要低。兩岸拱座巖體應新鮮完整、無大斷層，狹窄對稱的“v”字形河谷是首選地形條件。此時應特別關注順河向軟弱結構面切割形成的滑移塊體。由于學生在這一階段對水工建筑物不熟悉，同時缺乏對三大壩型的現場感性認識，導致他們較難在合理評價相應工程地質條件的基礎上深入分析潛在的工程地質問題。

（四）工程地質分析方法不易理解和熟練運用

由于工程巖體結構特征及力學特性的復雜性和不確定性，針對巖體變形與穩定性的工程地質分析方法主要是定性與定量結合，總體上是半經驗半理論性的。針對實際工程，在較大程度上是以現場經驗為前提，然后通過工程地質定性分析結合定量計算綜合確定。工程地質的分析方法主要有工程地質類比法、圖表法、室內外實驗方法、力學模型定量計算法等。各方法都有一定條件和適用范圍，即存在各自的優缺點。實際應用中宜將幾種方法結合，互相補充。針對不同的工程地質問題，剛學習課程的學生對怎樣合理選擇分析方法缺乏經驗，熟練掌握困難更大。

現以巖質高邊坡穩定性評價為例，簡要討論工程邊坡穩定性評價的基本思路?？傮w上邊坡穩定性的影響因素包括地形地貌、巖體結構、地質構造、風化卸荷、水的作用、地震及構造運動和人類工程活動等。首先從經驗上判斷其穩定性主要從坡形坡高、巖體強度、坡體結構等直觀判斷，此時工程地質定性方法（如赤平投影）就是較好的方法。對于邊坡淺表的變形及破壞情況，則主要考慮巖體的風化和卸荷程度，及其卸荷裂隙等的組合情況。對于邊坡的整體及長期穩定性，則需通過詳細的地質勘探，確定潛在的破壞模式和滑移邊界，采用如三維極限平衡方法、有限元應力應變方法等計算其變形和穩定性。邊坡變形模式及邊界、結構面和巖體力學參數的確定是關鍵，同時還應合理考慮地下水及地震等因素的影響。所以對巖石邊坡采用工程地質方法合理評價其穩定性是一項較復雜的工作，對于初學者來說是不易全面和熟練掌握的。

（五）工程地質實習和工程實踐時間不足

工程地質教學來源于實踐并回歸于實踐，其最鮮明的特點就是實踐性強。教學實習和工程實踐是鞏固和加深地質理論知識的有效途徑，是理論聯系實際培養學生掌握科學方法和獨立能力的重要渠道。地質實踐教學的任務主要是讓學生親自接觸各種真實的地質現象及工程問題，用已學到的理論知識觀察分析現象，提出解決問題的方法與措施。例如：斷層是工程地質學中的基本概念，但學生要理解斷層的規模與工程特性、現場鑒別方法及其對工程的影響是較困難的。通過現場露頭可以較直觀地了解斷層的三種形態類型及其基本特征，對較大規模的斷層可引導學生從地形地貌不協調、地層的重復或缺失、伴生構造及構造巖、地表地下水的異常分布等方面來認識。在此基礎上分析斷層的級別、特征及其對工程的影響學生就容易理解和熟悉，然而由于教學時間及經費的限制，學生在實習和實踐方面的機會相對較少。在有限的實習和實踐時間內，如何合理安排教學實習路線及教學內容，讓學生能夠較好地掌握基本概念和原理，并初步具備分析和解決問題的能力，是目前水利工程地質實踐教學中的一大難題。

三、水利工程地質課程改革探索

（一）課堂教學改革 1.突出重點分解難點

由于水利工程地質課程涉及較多概念和方法，同時關聯較多課程，是一門綜合性很強的課程。由于教學課時有限，要將所有內容都面面俱到地深入講解，顯然是不可取的。這就要求在講授時有的放矢，合理安排教學內容，做到突出重點、解剖難點，始終把握地質學基本概念和巖體穩定評價兩個主要內容，抓住工程地質條

和工程地質問題兩條主線。這樣可以使學生從較多的概念和方法中理清思路，把握課程主體框架。例如：在地質構造部分，閱讀和分析平面地質圖是重點，同時也是難點。平面地質圖的閱讀要求熟悉地層年代、產狀、褶皺、斷裂、地史等理論知識，同時需要結合具體工程分析不利條件及可能存在的問題。為此需要結合教學圖件，詳細分析褶皺、斷裂等存在的依據，并討論作為壩基或洞室的地質條件可能存在的不良地質問題。這樣學生才能較快掌握地質圖的分析方法及工程應用。

2. 理論聯系實際

工程地質學的理論性較強，各種概念及分析方法較多。這些內容均源于地質作用和工程實踐，在講授課程時如只照本宣科，學生很難對一些抽象的概念及方法感興趣，這樣教與學的效果均較差。在教學過程中注重理論聯系實際將是提高教學效果、提高學生學習興趣的最好手段。例如：在講授巖石和地質構造內容之后，學生對三大類巖石的特性及現場鑒別、具體的斷層和褶皺構造的理解和分析仍是模糊的。筆者則以珞珈山為例，該地質體即為學生大學生活的環境，引導學生探尋珞珈山的巖石類型，以及是否存在斷裂和褶皺。幾乎所有學生都對此感興趣，并樂于了解校園的地質情況。由此對珞珈山地層巖性進行介紹，在此基礎上分析褶皺、逆斷層及平移斷層分布等。學生驚嘆常在身邊出露的巖石就是典型的石英砂巖，而校園內的櫻花大道竟是一條逆斷層。通過這個實例很好地將基本地質概念與周邊的實際環境聯系起來。

3. 傳統與現代教學結合

水利工程地質課程內容較多、實踐性強，而且課時有限，因此要求將傳統教學與現代教學相結合，這樣可以很好地發揮各自的優勢。重要的概念及分析方法以黑板演繹并詳細講解，使學生的注意力集中，有利于學生對重點難點內容的深入理解和掌握。例如：在介紹層狀巖層產狀時，宜采用教學圖件分步講解，使學生切實理解走向、傾向、傾角的真實含義及實際意義。在講解赤平投影原理時，則需按投影方法介紹點、線、面等的投影過程，使學生理解空間點、線、面與赤道平面投影的關系，這樣結構面的空間產狀與赤平投影圖間的關系也就清楚了，后續運用其分析邊坡穩定性也就簡單易懂。水利工程地質課程涉及許多地質作用、地質現象及工程實例。此時多媒體演示則顯示其優勢，多媒體課件可提供大量信息，形象生動地展現自然現象及復雜事物，其效果是口頭表達難以達到的，同時也可提高學生學習興趣，節省講解時間。課余時間鼓勵學生通過國內外各種網絡資源（特別是高校工程地質課教學資源）了解和學習相關工程地質知識，也可以用即時通訊方式解答學生的不同問題，利用現代網絡資源最大限度地開展教學互動，讓學生扎扎實實學好工程地質課程。

（二）實踐教學改革

實踐教學環節是保證和檢驗水利工程地質課程教學效果和質量的關鍵。要真正熟悉和掌握水利工程地質的知識及方法，各種不同類型的實習實踐教學是必不可少的。以下從室內實驗、校內現場教學及水利樞紐地質實習3個環節來介紹實踐教學。

1.強化室內實驗教學

武漢大學水利水電學院較早建成工程地質實驗室。實驗室主要有各種礦物、三大類巖石、古生物化石、構造模型、典型水利樞紐巖石、各種地質圖件及影像資料。同時還配有偏光顯微鏡、gps 、電子羅盤、gis等設備和工具軟件。目前實驗室可以滿足水利類專業本科教學要求。室內實驗教學主要安排造巖礦物、巖漿巖、沉積巖及變質巖的認識。同時還講授地質圖閱讀、羅盤及gps使用等教學內容。

以三大巖石的認識為例，這對于學生來說是難點，僅通過課堂講解學生很難掌握巖石的特征和鑒別方法。在課堂講授造巖礦物及三大巖類后，需要進行三大巖類認識的室內實驗教學：學生按5人一組進行分組，每組學生提供三大類巖石標本各一盒。教師先復習巖石的成因、礦物組成、結構構造及分類等，然后以3種典型巖石為例分析礦物及結構特征，再分析其成因和類別。在此基礎上讓學生仔細觀察各種巖石標本，由各組學生相互討論以尋找鑒定礦物和巖石的規律和技巧。對學生的具體問題教師現場答疑，對相似礦物的鑒別、結構的理解等共性問題由教師總結分析。通過室內實驗課教學環節基本可以使學生掌握常見巖石特征和鑒別方法，對后續現場實習具有重要意義。

2. 重視校內現場教學

武漢大學地處東湖之濱，校園內有珞珈山和獅子山，存在不少良

好的地質露頭、各類地質構造較豐富。為配合基本地質理論知識講授，筆者充分利用武漢大學校園內的珞珈山地區進行現場教學。該地區發育有志留系、泥盆系、石炭系、二疊系及第四系等沉積巖，地層呈有規律的東西向條帶狀分布，呈現節理、斷層、褶皺等地質構造。武漢大學水利水電學院從20世紀50年代開始，在珞珈山地區安排校內地質現場教學，實習路線從北向南橫跨珞珈山，要求學生現場觀察珞珈山地區巖石巖性、產狀、風化、卸荷、隱伏巖溶、地下水露頭、節理、斷層、褶皺等現象。通過現場地質調查，學生可以理解地層劃分及年代概念，熟悉產狀的概念及測量方法，節理、斷層及褶皺的鑒別和分析方法，最后獨立完成簡要的珞珈山地質調查報告。通過該單元的校內現場地質教學，可以進一步深化學生對基礎地質概念和理論理解，培養學生獨立分析和解決問題的能力。

3. 完善野外地質實習

（1） 水利樞紐地質實習目的與安排。工程地質野外教學實習是課程教學實踐的最重要環節，目的在于鞏固課堂所學的理論知識，使理論與實踐緊密結合。通過對水利樞紐區地層、巖性、地質構造、地下水及外動力地質作用等的調查研究，使學生初步掌握野外地質工作的一般方法，了解水利樞紐工程地質條件及主要工程地質問題，熟悉地質報告編寫及地質圖件繪制的方法。實習教學包括路線教學、專題調研、現場討論、內業整理等環節。通過現場調查、專題問題討論、面試考查、實習報告編寫等過程，培養學生野外地質工作能力和分析解決工程地質問題的能力。 （2） 野外實習區域及路線的選擇。良好的實習區域與路線是滿足工程地質野外實踐教學要求的基礎。實習區域應選擇巖石類型及地層較豐富，河流地貌及水文地質現象發育良好，具備地質構造發育和風化、卸荷及邊坡變形等外動力地質作用發育的地帶。同時應具備典型的水利樞紐工程以便進行水利水電專業工程問題的分析討論。在此基礎上根據地層巖性及地質構造、河流地貌與地下水、邊坡變形及穩定性分析、水利樞紐地質條件及工程問題等選擇4～5條典型路線作為教學單元。路線選擇注意地質現象的典型性及易識別性等特點，同時注意地質現象與工程實踐的密切聯系。

以武漢大學為例，從20世紀50年代開始，陸續建立了陸水實習基地、丹江口實習基地、韶山灌區實習基地等。2010年三峽工程建成后，又建立了湖北秭歸三峽庫區實習基地，選擇茅坪至鏈子崖（郭家壩）、高家溪、泗溪、副壩大壩及永船等線路進行教學。三峽庫區具有大量典型意義的地質露頭，同時能夠結合具體的水利工程建筑物（如大壩、副壩、高邊坡等）進行工程地質條件與問題的分析。主要路線地層出露及地質構造較為齊全，風化、卸荷等動力地質作用和河流地質作用，以及地下水、巖溶等地質現象均有出露，能夠滿足水利類專業野外工程地質實習的要求。

（3） 野外實習環節及質量控制。整個實習期間每個教學單元要求有明確的教學內容。總體上要求完成：①典型剖面地層野外觀察和描述，包括巖性、接觸關系、產狀及測量、巖漿巖和沉積巖及變質巖小構造觀察、風化作用、地形圖的使用等。②河流地貌及水文地質調查，包括河流侵蝕、堆積，河床、河漫灘及階地觀察，河谷邊坡卸荷及變形，潛水露頭，巖溶水，巖溶地貌等。③邊坡變形及穩定性分析，包括典型卸荷拉裂體、崩塌體、滑坡體的現場調查，變形及破壞特征，邊界條件，穩定性影響因素及評價，變形破壞成因，工程防護及治理方案等。④水利樞紐教學單元，主要側重水利樞紐主要建筑物的組成及功能，大壩、副壩、高邊坡、水工隧洞等主要工程地質問題分析。⑤資料整理及報告編寫，主要是對現場觀察的內容進行分析整理，按要求編寫實習報告。

野外地質實習以小組為單位進行，實習過程要求分工明確、團結合作，現場特別強調紀律和安全。實習成績評定綜合考慮思想表現、組織紀律、操作技能、野外紀錄、面試討論及實習報告等。

（三） 英文教學探索

1. 工程地質英文教學意義

英語教學或中英文雙語教學是目前本科教學改革的重要內容。基于高等學校培養具有國際視野和國際競爭力、面向未來的新型高素質人才的要求，高校對主要課程實行英文教學十分必要[6]。隨著中國基礎建設及能源等領域大規模工程的開展，在相應學科進行學術和業務交流已是基本要求。水利行業早已走出國門，承接或合作國際科研和工程項目。這就

求學生不僅有較高專業造詣，而且需要具備較好的英文文獻閱讀能力、語言表達和交流能力。

2. 工程地質課程英文教學實施

（1） 選定英文教材。工程地質英語教學，首先應選擇合適的英文原版教材。國外出版的工程地質書籍較多，但適合國內水利專業使用的工程地質英文教材較少。這主要是國外很少有專門針對水利類的工程地質教材，多數教材是針對工程地質專業編寫的?？紤]到初學及課時情況，筆者建議采用tony waltham編著的《foundations of engineering geology》 （third edition）[7]，這本教材包括巖石、地質構造、物理地質作用、地下水、巖土力學特性、邊坡、隧洞及采空區等，內容簡潔，通俗易懂。其次，推薦f. g. bell編著的《engineering geology》（second edition）[8]作為主要參考書。這本教材內容較全面，包括巖石、地質構造、物理地質作用、地下水、巖土工程特性、地質勘查及洞室、邊坡、壩基等內容。在工程地質英文教學過程，建議學生使用網絡資源，國外知名大學有不少工程地質課程資料[9]可供參考，同時從《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等國際學術刊物學習有關論文及知識。由于專業需要，學生還需使用中文版的水利工程地質教材作為對照讀物。

（2） 英文課件及教學。英語課堂教學主要采用多媒體方式，可提高講授速度和效率。在制作英文教學ppt時，應盡量簡潔明了、圖文結合，英文一定要規范。對一些專業性強的知識（如專業術語）可適當加中文注釋。授課語言主要為英語，對不易理解的內容可用中文解釋。為了保證教學效率，要求學生課前進行適當預習。課堂上采取師生互動形式，提高學生英語表達能力。平時作業、小測驗及期末考核均要求采用英文進行。授課教師自身英文必須熟練，首先是專業概念及術語的準確表達，其次是發音的準確。

（四） 課程考核方式

為更好開展工程地質教學工作，其中一個重要環節是課程考核。課程考核目的是考察學生掌握知識的情況及分析問題的能力，科學有效的考核方式可以充分發揮學生的主動性和能動性，從而提高教學效果和質量。目前水利工程地質課程包括室內教學和野外實習兩個部分，一般是獨立考核。其中室內教學部分主要考察地質基本知識及水利工程相關巖體穩定性評價方法的掌握情況，成績主要由平時作業、課堂小測驗、專題討論及期末閉卷考試組成，要求學生以掌握地質知識和工程問題分析方法為主，鼓勵平時交流討論，避免考試突擊的學習方式。野外實習考核主要考察學生基本技能的掌握情況，側重考核問題的分析理解能力，從現場主動性、操作技能、綜合分析、面試討論、實習報告及組織紀律等方面綜合評定。

文章總結筆者多年教學實踐經驗及課程改革探索供高校同行參考，以期在提高水利工程地質教學質量，提高學生學習積極性和培養學生創新能力方面發揮積極作用。

參考文獻：

[1]崔冠英， 朱濟祥. 水利工程地質[m]. 4版. 北京： 中國水利水電出版社， 2008[2]中華人民共和國教育部. 關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見（教高[2011]1號） [eb/ol].（2011-01-08）.

[3]王哲， 陳東瑞， 張勇. 土木工程專業工程地質課程實踐教學方法探討[j]. 高等建筑教育， 2010，19（4）： 125-127.

[4]程建軍， 王海娟. 水利類本科專業工程地質課程教學探索[j]. 高等建筑教育， 2012， 21（3）： 98-100.

[5]楊連生， 王濤， 李宏明. 水利水電工程地質實習指導書[m]. 北京： 中國水利水電出版社， 2008.

[6]黃雨， 卞國強， 葉為民. 土木工程專業工程地質學雙語教學改革探討[j]. 高等建筑教育， 2009， 18（2）： 97-101.

[7]tony waltham. foundations of engineering geology[m]. third edition， spon press， 2009.

[8]f g bell. engineering geology[m]. second edition， butterworth-heinemann press， 2007.

[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.

地質學基本概念范文第3篇

[關鍵詞]水工環 勘察工作 難點 對策

[中圖分類號] P641.69 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-8-184-1

近幾年來我國的經濟進入了高速的發展期，各地水利工程也得到了蓬勃的發展，水工環地質勘察是地學研究的重要組成部分，主要包括水文地質，工程地質，環境地質。在研究內容上也有所不同，工程地質學研究對象是巖土工程地質性質、工程動力地質作用、工程地質勘察理論和技術方法、區域工程地質和環境工程地質；水文地質學的研究對象是水資源，通過對水資源的形成、運動、分布規律的研究，從而對水資源進行充分地開發和利用；環境地質學的研究對象是生態環境、地質災害、環境地質問題等。由于所研究對象都與人類的生存和發展息息相關，這一點表明水工環各部分的研究之間是有關聯的，雖然說研究對象和研究方法是不相同的，但是它們的依據基礎都是以研究水土為基礎。因此，水土環地質勘察工作的可持續發展是保障人類生存和發展的重要因素，它擔負著改造人類生存環境，提高生活質量的艱巨任務。

1水工環地質研究現狀概述

水工環地質研究現狀概述分為以下幾個方面：①水文地質研究現狀：近年來在水文地質學領域不斷研究新的理論、新的技術、新的方法，在實際應用過程中推動了水文地質學的發展。主要表現為基本概念與基本理念得到了很大程度上的轉變，先是從用模型進行模擬研究，再到成果展示的數字化，由原來的定性分析轉變成定量研究，新階段的突破是水文地質學研究的一大進步。另外隨著現代科技的不斷研發，在水文地質勘察工作過程中提高了野外探測和室內測試技術，因此在水文地質學中綜合運用這些新理論，新技術，新方法極大的促進了水文地質學的發展。②工程地質研究現狀：工程地質學誕生在20世紀20年代，經過長時間的摸索發展，不斷的完善，現今已經有了堅實的理論基礎，研究內容充實，同時與工程建設和人類的生活有著密不可分的聯系，且具有各分支學科，是應用性很強的地學學科，并且借鑒國外的先進理論和技術方法，總結出了適合自己運用的新理論，形成了具有中國特色的工程地質學理論體系。③環境地質研究現狀：目前我國生態環境破壞嚴重，自然災害又屢發不止，成為了影響人類生存的重要因素。而現今要想保障水工環地質的可持續發展，解決環境地質問題是必然的。而且生態環境的保護又離不開環境地質工作，因此必須重視環境地質工作，把環境地質勘察工作放在首位，促進水工環的可持續發展。

2水工環地質勘察工作存在的難點

雖然水工環地質工作促進了我國經濟的發展，提高了人們的生活水平，但是還需要不斷的加強國民經濟和社會發展的關系，為國民經濟和社會發展提供更全面的服務。目前水工環地質勘察工作中還存在一些難點需要改進和加強，主要表現在以下幾個方面：①勘察技術人員的短缺：為了實現資源開發與環境保護目標的共同前進，我國地質勘察單位成立了專門的水工環部，提高了水工環地質勘察工作進行的有效管理，并針對這一目標進行規劃。在勘察工作中，主要還是以老一代有經驗、技術的地質工作者為主力開展工作，對于參加工作不久的青年骨干隊伍用的甚少，因為這一部分人員還不具備高戰略分析和綜合分析能力，因此需要加強青年骨干隊伍的培養。②國家層次的地調項目不夠：目前水工環大調查工作普及范圍比較廣，但是投入資金有限，因此，像“400個縣市地質災害調查與區劃”，“鄂爾多斯周緣地下水”等反映國家意志，體現公益性、戰略性和基礎性，對人們影響較大的項目少之又少。這就需要水工環地質工作重新進行規劃，遵照“有所為有所不為”的實際原則，以有限的投資投入產生更大的效益。③成果轉化亟待加強：現今部分水工環地質勘察工作小有成果，應趁熱打鐵借助這股力量把水工環地質調查成果推向社會，并參與到這些地區社會與經濟建設當中去，促進當地經濟發展，如：長江中下游水患區地質環境調查”、“黃河中下游地質環境調查”、“首都圈地區環境地質與水文地質調查”等。

3水工環工作的建議

首先，工作部署原則：水工環地質大調查工作部署原則，總體上必須以副總理提出的“一個根本轉變，兩個更加”作為開展工作的戰略方針，以壽嘉華副部長提出的“四個定位，五個提升，九個部署”為工作重點，它要求：①要以促進我國經濟發展為目的。水工環地質工作的形成是我國社會經濟建設的需要，其不斷的完善和發展與我國經濟建設是分不開的。②要從新規劃勘察項目，提高勘察水平，投入相應的資金加大效益，提高影響力，更有代表性的突出國家意志。③要超前規劃、實施、并服務于全過程。因此，要及早對三峽庫區地質展開調查，要以生態環境地質為主題，重點了解庫區第四紀地質與庫岸變遷、移民遷建區人工開挖與地質災害、25°以上斜坡地與生態環境保護等問題。

4如何提高水工環勘察工作水平

要提高水工環勘察工作水平，應堅持以下基本準則：一要堅持資源環境和社會效益相統一，在保護中開發、在開發中保護，促進人與自然和諧發展；二要統籌規劃、適度超前，面向社會需求，超前部署和開展礦產資源勘查工作；三要完善體制、健全機制，建立政府與企業合理分工、相互促進的礦產資源勘查體系；四要依靠科技、全面推進，突出重點礦種和重點成礦區帶礦產資源勘查；五要化解矛盾、確保穩定，正確處理好政府、企業和群眾的利益關系問題；六要充分發揮基層組織作用，積極做好群眾思想工作，保證礦產資源勘查工作順利開展。

5結語

總之，我國社會經濟的發展與水工環地質工作有著密切的聯系，雖然目前水工環地質勘察工作在不斷的完善，但是其中還存在一些難點，本文提出了這些難點并指出相應的建議，希望能對以后的水工環地質勘察工作帶來幫助，并促進水工環地質勘察工作的可持續發展。

參考文獻

[1]汪俊清.國土資源水工環地質勘查寧夏年鑒2004：215.

地質學基本概念范文第4篇

(一)研究生對課程的學習興趣不濃厚

“一天一門課，一周一學期”，體現了當今中國大學研究生期末的一個典型場景。每學期的最后兩周各門考試密集展開。一部分平時混沌度日的研究生，不得不突擊學習以便應付考試，或者大段摘抄專業書籍和文獻以應付課程論文，巖體水力學課程教學也不例外。因此，研究生畢業后被指缺乏專業技能，缺乏競爭力，就不足為怪了。拋開學習態度不端正、學習目標不明確等主觀因素，造成此現象的一個關鍵原因，是教師沒能充分調動研究生對巖體水力學的學習興趣和熱情。研究生的學習環境自由寬松，這樣安排的初衷，是便于研究生將時間用在自己感興趣的領域，增長自身知識，激發研究潛能。如果研究生教育階段仍無法讓學生感受到學習興趣和樂趣，而是選擇了用強制力逼迫或者聽之任之的極端方式，這樣做的效果是很不理想的。

(二)研究生地質學基礎知識薄弱

受不同院校、不同行業的影響，研究生在本科階段的專業水平參差不齊，綜合運用已有知識學習新知識以及解決實際問題的能力相差很大。水利、采礦、地質、石油類院校的本科教學環節，對水文地質學、工程地質學和巖石力學等地質類課程普遍比較重視，這也成為了這類高校在巖體工程專業研究生培養上的有利條件。然而，目前國內具備巖土工程專業研究生招生資格的高校，是以土木工程類院校為主。土木類院校以建筑工程為行業背景，以工業和民用建筑為主體研究對象，對水文地質、工程地質和巖體力學等課程重視不夠是普遍存在的問題，甚至許多土木類高校本科階段不開設巖體力學課程或作為選修課，巖土工程專業研究生也沒有開設工程地質學課程。這導致大量的巖土工程專業研究生的地質學概念不清，嚴重影響他們對巖體水力學課程的學習質量，教師的教學效果和品質也受到很大的限制。

(三)學校實驗條件有限，課程的實踐教學環節嚴重不足

巖體水力學教學除了對理論講述環節要求高，對實踐性教學環節的要求也很高。室內實驗揭示巖石最基本和最普遍的水力學特性，在巖石水力學實踐性教學中至關重要。諸如軟化系數測定，孔隙率和滲透率測試，三軸應力條件下的滲透率變化測試等都是巖石水力學性質的基礎實驗。然而，大部分高校的現狀是實驗設備和實驗場地嚴重不足。如最基本的帶水滲或氣滲功能的電液伺服巖石三軸試驗機，國產的試驗機在國內高校裝備數量很有限，功能齊全的高精度進口試驗機更是鳳毛麟角?；驹O備都不齊全，大尺寸設備和實驗場地就更為缺乏了。這會使研究生對巖石水力學實驗的認識停留在字面理解上，很難真正掌握實驗原理及數據處理技術。

(四)教師專業素養和學術水平有限

具有較高的專業素養、學術水平、創新意識和能力的實踐教師隊伍是研究生創新人才培養的關鍵。由于巖體水力學課程較新，可選教材比傳統課程少。除了專門從事巖石水力學研究的專業人士之外，大部分承擔巖體水力學課程教學的任課教師都會遇到備課困難，知識點講解不清等問題，在課程內容廣度和深度的把握上也是拙襟見肘，很難達到研究生課程的教學效果和教學品質。

二、教學改革思路與措施

(一)激發研究生的專業興趣

巖體水力學牽涉的知識點眾多且繁雜，在教學過程中，教師因為想把各知識點的概念盡量羅列齊全，不發生遺漏，從而講授得過于理論化，使學生覺得聽課十分乏味。人天生有好奇心，學習新知識、探尋未知世界本是奇妙而富有樂趣的。可以通過國家重點和大型巖石工程實例、國內外著名的工程災害事件的現場照片、統計數據等資料，最大程度地調動研究生對巖體水力學課程的好奇心和探索欲望，從而提高學習興趣。結合巖石遭地下水滲流破壞造成的重大工程失事實例，如意大利Vajont水庫左岸大滑坡、法國Mal-passet雙曲拱壩全壩潰壩、美國Teton土壩巖基段潰決［5］，以及英國Woodhead和Bilbery壩、美國Francis重力拱壩、意大利Gleno連拱壩、阿爾及利亞Gabra壩、西班牙EwgadeTera支墩壩、法國Bouzey壩等失穩破壞事故，借助統計分析資料(如國際大壩委員會)，從實例中強有力地體現巖體水力學性質對巖體強度和變形特性的巨大影響，突出研究的重要性。同時，讓研究生充分了解這些事故，改變了工程界對巖體結構穩定性的傳統認識，開辟了巖體水力學中眾多新興研究領域和方向，激發研究生的研究欲望，甚至可以培養研究生的科研責任感。

(二)完善研究生地質學基礎知識

為了彌補大部分研究生地質學基礎知識薄弱的問題，在充分調動學生的求知欲之后，強調巖體水力學是一門以工程地質學、水文地質學為地質學主線，以流體力學、地下水動力學為水力學主線，以材料力學、結構力學、彈塑性力學、巖體力學為力學主線的綜合學科。讓研究生深刻體會巖體水力學的多學科交叉融合特點。在課程講述過程中，若遇到與地質學有關的知識，要注重基礎，詳細講述，盡可能幫助研究生建立正確的水文地質學、工程地質學和巖體力學概念。如水文地質學中，溶穴、巖溶率、裂隙水和巖溶水、含水層和隔水層、隔水頂底板、貯水系數、滲流、層流和紊流、水流折射定律、溶濾作用;工程地質學中的巖漿巖、沉積巖、變質巖、斷層構造、水化作用、侵蝕作用、膨脹系數;巖體力學中的地下硐室、錨固與注漿、節理、充填與膠結、損傷與斷裂、水力劈裂等基本專業術語，均需要詳細講解。注意強調巖體的各種地質構造、天然缺陷、高度非線性、各向異性、多尺度特點及不確定性特征，以及裂隙巖體中非達西流現象、巖石結構的宏、細觀層次認識等難點問題，并且告知學生巖體水力學理論存在的問題。例如:對巖體中滲流描述，幾乎完全照搬土體滲流學，即孔隙介質滲流學的方法及經驗來解決，而裂隙巖體滲流還處在發展階段，對單裂隙滲流的研究和認識較為成熟，但對裂隙網絡情況以及非穩定滲流還有待深入探索。

(三)教學模式和方法改革，注重實驗和現場調

研等實踐內容和本科卓越工程師培養計劃的要求不同，研究生教學的核心并不僅僅是讓學生去掌握某一專業知識或某一種實驗方法，而是要讓學生學會發現問題和解決問題的思路、方法，培養研究生獲取知識和創新的能力。一方面，圍繞巖體水力學的基本概念、巖體滲流規律的地質分析、基礎力學理論和力學參數、巖體水力學的工程應用展開，結合巖體水力學的地質分析方法、室內外試驗方法、物理和數學模擬方法、系統綜合分析方法，以教師的專題介紹和研究生的學習匯報結合形式，加強和學生的互動，增加學術思想的碰撞，啟發和引導研究生深入理解科學問題。另一方面，除了為學生選擇合適的教材之外，還要給出相關參考書目，如《巖石水力學與工程》(張有天著)，《裂隙巖體水力學基礎》(朱珍德、郭海慶著)，《巖體水力學導論》(仵彥卿、張倬元著)，《高等巖石力學》(周維垣著)等，并且鼓勵學生廣泛閱讀學術期刊文章。開展理論和實踐的同步性教學改革。在巖體水力學課程的實踐環節中，帶領學生走進實驗室，針對具體的實驗儀器，講解設備構成，讓研究生親自動手全程完成實驗。貴重設備可能不宜人人使用，但可以請研究生全程觀摩實驗，并同專職實驗員或博士生深入討論和交流，鼓勵學生撰寫實驗心得。

采取物理實驗與數值實驗結合的教學模式，把基于計算機仿真技術的軟、硬件平臺應用于巖石水力學教學中，拓寬傳統實驗教學中的實驗對象，通過鼓勵、指導學生自發設計模型進行數值仿真分析，開拓學生視野，激發學生的思維能力和創造性，有利于學生理解和掌握教學內容，同時也可以促進教學人員科研能力的提高，還能在一定程度上彌補部分實驗設備缺乏的不足。此外，還可以采用現場實地調研的實踐性教學方式。廈門市地質和地理環境復雜多樣，雨季頻繁，構成了滑坡災害易發的基本條件。根據廈門的工程地質條件，選擇華僑大學附近的集美區后溪鎮(2007年被確定為廈門市14處重要地質災害地點之一)為調研場所，在由暴雨導致該地區邊坡滑坡的災害現場，講解水力耦合作用下巖土體的變形和破壞規律，幫助學生更形象地理解巖體水力學的水力耦合基本理論。當然，每一所高校，每一位教師的特點不同，必須根據本單位實際的軟硬件條件，確立課程教學改革的具體方式，而不是盲目借鑒其他重點院校的教學模式。巖體水力學課程專業性較強，建議在研究生第一學年的下學期開設。

(四)結合教師科研項目，提升教學品質

近幾年，華僑大學積極鼓勵教師進行科學研究。巖土工程專業教師組建巖土力學與地下工程科研創新團隊，承擔了國家自然科學基金“深部裂隙巖體HM耦合作用下的聲學特性及參數研究(批準號51109084)”、“卸荷作用下巖石滲透性與損傷協同演化規律及主被動式聲學表征(批準號51374112)”，以及多項省部級、地廳級科研項目。教師在科學研究過程中，查閱大量文獻資料，緊密跟蹤國際和國內的研究前沿，時刻關注巖石水力學發展和最新的學術成果。通過不斷努力，比較準確地把握到學術研究的發展方向，掌握了巖體水力學研究的一些新的實驗和理論分析技術，對水力耦合作用下巖石的強度、變形、損傷破裂和滲透性演化特性，以及卸荷條件下巖石滲透性與損傷協同演化的宏細觀表征等方面有了一定突破性認識，獲得了巖體水力學的新知識，教師自身的綜合素質也得到了一定提高。將科研體會和成果融入教學中，進一步提高教學的理論起點，深化教學內容，能夠讓課程教學跟上巖體水力學學科最新進展。例如:結合筆者所在科研創新團隊近期開展的滲透壓–應力耦合作用下的巖石滲透率與變形關聯性三軸試驗研究，以物理實驗為基礎，讓研究生借助高性能計算機，利用PFC2D顆粒流分析軟件，建立符合室內砂巖滲透壓–應力作用三軸試驗的數值模型，定義流體域和流固耦合的控制方程，模擬巖石在不同圍壓和滲透壓組合條件下三軸壓縮試驗。圖1為不同時步試樣孔隙壓力分布情況，圖2為微裂紋分布模擬和試驗破壞結構照片，圖3為不同滲透壓下巖石滲透率云圖。結合物理實驗和數值仿真結果，和研究生一起討論荷載和孔隙水壓力共同作用下，巖石的宏觀變形發展、細觀裂紋發育、剪切帶內外應力狀態、孔隙率特征、滲透率演化特性等。

三、結語

地質學基本概念范文第5篇

[關鍵詞]地球化學；教學內容；教學方法；教學手段

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）07-0130-02

地球化學是研究地球及其子系統（含部分宇宙體）的化學組成、化學機制和化學演化的科學，是地質學、地球化學和資源勘查工程等地球科學類專業的一門重要專業基礎課。[1]該課程的教學目的是使學生掌握地球化學的基本概念、基本原理和研究方法，并在此基礎上初步建立地球化學思維，學會用地球化學原理分析和解決地球科學問題。為了提高地球化學課程教學質量，結合新疆大學地質與礦業工程學院資源勘查工程專業地球化學課程教學現狀及存在的問題，筆者在實際教學過程中對地球化學教學內容、教學方法及手段改革方面做了一些積極探索。

一、教學現狀及存在的問題

新疆大學地球化學課程主要針對資源勘查工程專業，為必修課程，共48學時，無實驗課。教學內容包括太陽系、地球及地殼的化學元素豐度、元素的賦存形式、元素的地球化學遷移、微量元素和同位素地球化學等。課程的重點是1.元素在自然體系中的分布、分配、遷移演化的基本概念、基本理論和基本研究方法；2.微量元素、同位素在自然體系中的示蹤和計時作用的基本概念、基本理論和基本研究方法。就教學內容和教學方法而言，其主要存在如下問題。

（一）教學內容滯后

地球化學產生于20世紀二三十年代，真正發展始于20世紀50年代。盡管在地球科學諸多學科中創建最晚，但其發展勢頭強勁，目前已經滲透到地球科學所有領域，起著地球科學中心學科的作用。[2]目前，其教學內容較少反映近年來地球化學學科發展中產生的新理論、新方法，迫切需要進行改革。如果能夠及時引入本學科前沿領域的新理論、新方法，對激發學生的學習興趣、提高學生的創造性思維能力將起到重要作用。

（二）實驗教學環節缺失

地球系統中元素和同位素的組成及元素的賦存狀態是地球化學的基本問題，也是重要的教學內容。這一問題離不開元素含量及賦存形式的分析方法，如X射線光譜法、原子吸收光譜法、原子發射光譜法等。由于缺少地球化學實驗室可供教學，教學大綱中也缺少實驗教學環節，所以只能在課堂上對常用的、重要的分析方法進行講解。這樣教學效果并不明顯，多數學生仍然不了解相關分析方法。

另外，地球化學中出現大量關于元素（同位素）組成的數據，這些數據需要進行處理以獲得一些參數或圖件，如稀土元素數據及微量元素數據的表示。由于缺少實驗環節，只能在課堂上講解處理方法和步驟，學生不能親自動手操作，導致實際教學效果并不理想。

（三）教學方法單一，手段落后

目前，新疆大學地質與礦業工程學院地球化學教學過程中仍采用傳統的教學方法，即以教師、課堂和教材為中心，對學生進行講授。同時，由于種種原因，教學手段落后，依然采用“一支粉筆、一塊黑板”的形式，忽視了計算機輔助教學手段，沒有充分調動學生的學習興趣，影響了學生學習的自主性和積極性。

二、教學內容改革措施

（一）修訂教學大綱

教學大綱是教學的綱領性文件，是實現和完成教學內容和要求的指導性文件，根據課程內容的變化，適時修訂教學大綱，是教學改革的重要途徑。新的教學大綱確定地球化學課程的教學目標和基本要求，要求教學內容反映現代地球化學的發展現狀和重大成就。

（二）優化教學內容

針對當今地球化學課程教學現狀和地球化學學科的發展趨勢，我們對目前的教學內容進行增刪。一方面，在同位素地球化學章節增加了Lu-Hf同位素體系，Re-Os同位素體系，年輕地質體系的同位素和非傳統同位素的地質應用?？紤]到分析測試技術在地球化學學科發展中發揮的作用越來越重要，教學內容增加了分析地球化學的相關知識。另一方面，刪除目前教學內容中涉及的元素的遷移、地球化學熱力學和動力學，這些化學類學科的基本理論是學習地球化學的先導課程，將不在教學中專門介紹。[3]

（三）增加實驗教學環節

地球化學是一門理論性較強的課程，實驗環節的加入可以幫助學生對深對其基本原理、基本方法的理解。例如，在“太陽系的元素豐度”一節中加入實驗課太陽系元素分布豐度特征，以教材提供的數據為基礎，指導學生利用計算機將數據表轉化為豐度分布圖，進而找出其分布規律。類似地，在巖漿形成和演化過程中的微量元素地球化學模型”一節中加入實驗課部分熔融和結晶過程中不同元素的分配；在“稀土元素地球化學”一節中加入實驗稀土元素數據表示。[4]新增加的分析地球化學教學內容需要開展實驗教學，在完成分析技術理論方法教學之后，組織學生對原子發射光譜，電感耦合等離子體質普等大型儀器進行參觀，可以加深學生對相關儀器的了解。以上實驗內容的加入可以提高學生的學習興趣，同時培養學生的動手能力。

三、教學方法改革措施

在教學改革中，教學內容的改革是核心，教學方法的改革應服從和服務于教學內容。[5]在教學過程中理論聯系實際，加大啟發式教學力度，能充分調動學生的主動性，使學生成為主體參與到教學過程中。

（一）理論聯系實際

針對科研及生產實踐中知識的應用實例更易激發學生的學習興趣，并且容易被學生接受的特點，我們在教學實踐中增加了相關理論知識的應用實例。[6]這樣，一方面可以加深學生對理論知識的理解；另一方面，可以使學生通過地球化學課程的學習，了解該課程在解決資源勘查實際問題中的作用，提高其分析問題和解決問題的能力。

（二）實行啟發式教學

教學實踐中，根據教學目標和教學內容設置一系列的問題，引導學生查閱資料，相互討論，獨立思考并得出答案。[7]例如，在“元素類質同像置換法則”一節中，在介紹不同巖石類型，不同主要造巖礦物元素分配組合特征及相關元素物理化學性質的基礎上，啟發學生發現元素組合規律，進而得出類質同像法則。在“太陽系的元素豐度”一節中，引導學生對太陽系元素豐度表及元素分布模式圖進行觀察、比較，啟發學生得出太陽系元素豐度規律。

四、教學手段改革措施

隨著地球化學學科的發展及其在資源勘查實踐中應用的增多，地球化學課程的教學內容不斷增加。隨之產生的問題是怎樣在有限的學時內完成授課任務?！耙恢环酃P、一塊黑板”的教學手段已不能滿足教學需要了。一個有效的方式是引入多媒體教學手段，加大課堂教學的知識容量，提高授課效率。另外，在地球化學課程中一部分基本概念、基本原理較為抽象，多媒體技術的應用可以借助圖表、動畫、視頻等將其形象化、具體化，這樣可以幫助學生更好地理解授課內容，有效提高教學質量。同時，多媒體教學手段的使用還可以提高學生的學習興趣，并充分調動其學習的積極性。

五、結論

針對新疆大學資源勘查工程專業地球化學課程教學現狀中存在教學內容、教學方法及手段落后的問題，對地球化學教學實踐進行了探討。在教學內容改革方面以修訂教學大綱為途徑，優化教學內容，強調增加實驗教學環節；在教學方法方面，強調理論聯系實際，加大啟發式教學的力度；在教學手段方面，提出引入多媒體教學，以上措施將對提高教學質量有重要意義。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 韓吟文，馬振東.地球化學[M].北京：地質出版社，2003.

[2] 張德會，葉榮，龔慶杰.“地球化學”課程教學改革的實踐[J].中國地質教育，2005（3）：60-62.

[3] 張宏飛，高山.地球化學[M].北京：地質出版社，2012.

[4] 郝立波，戚長謀.地球化學原理[M].北京：地質出版社2004.

[5] 袁振國.當代教育學（修訂版）[M].北京：教育科學出版社，2000.