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一、實習目的:
1.鞏固課堂所學的基本理論,聯系現場實際,驗證和拓寬視野,培養和實際工作能力。
2.掌握流水的地質作用對巖石的影響及沖刷形成河谷的過程。
3.了解三大巖石的形成過程,辨別巖漿巖、沉積巖、變質巖,產生時代、結構、產狀、形成原因及現象等。
4.學習運用羅盤儀測巖石的走向,傾向和傾角。
5.用流水地質作用分析秀峰深谷和河谷地貌的形成過程。并了解溶洞的形成原因。
6.培養學生吃苦耐勞、艱苦努力、遵守紀律、團結協作等優良品質和增強集體觀念,掌握野外的操作技能和編寫實習報告的能力,總結此次實習與我們所學專業的相關聯系。
二、實習內容:
這學期我們土木專業進行了為期兩天半的廬山地質實習,第一天上午我們到達了那里并安排好了住宿,下午一點我們出發到秀峰觀察其地質概況。第二天上午到海匯鎮水庫觀察其地質概況和沉積物,并學習羅盤的使用,下午便去三疊泉觀察沉積巖的形成以及廬山的形成,最后一天沿路返回觀察獅子洞的溶巖現象,然后去了采石場。通過這次野外實習,我們進一步加固和加深了課堂里學過的理論知識,而且我們還能用工程地質觀點分析實際問題和觀察能力。在實習中,觀察分析褶皺、斷裂特征,學會了辨認分析河流地質作用的能力,從而進一步明確了工程地質的地位以及與工程建設緊密結合的治學思想。
三、實習路線:
秀峰龍潭-秀峰臥龍橋-海匯鎮水庫-三疊泉-獅子洞-隘口馬頭山莊
四、廬山及其概況:
廬山,雄峙于長江南岸,兀立于鄱陽湖西北。廬山、長江、鄱陽湖三位一體的奇妙結合,特殊的地理位置,造就出具有突出價值的地質地貌景觀。在地貌學上,廬山稱為“地壘式斷塊山”。它在10億年前就開始了它的發展史,它記錄了地球的地殼演變史,它承載過地球曾發生的那一次次驚心動魄的巨變。shixi.exam8/
廬山是由北東——南西向斷裂作用上升而成的斷塊山,平面形態呈腎形,中部寬而向東北和西南逐漸收窄,長20多公里,最寬10多公里,最高峰為漢陽峰,高1474米。山體內的褶皺、斷層和單斜構造地貌都很明顯。此外,還有尚在爭論中的第四紀山岳冰川地貌。六十多年前,地質學家李四光經過反復考察和研究,認定廬山第四紀時發生多次冰川,并命名為:鄱陽冰期、鄱陽—大姑間冰期、大姑冰期、大姑—廬山間冰期、廬山冰期,為中國第四紀冰川地質學奠定了堅實的基礎。
廬山,位于中國江西省北部,東經115度52分——116度零 8分,北緯29度26分——29度41分,面積302平方公里,外圍保護地帶面積500平方公里。北瀕一瀉千里的長江,南襟煙波浩渺的鄱陽湖,大江、大湖、大山渾然一體,險峻與秀麗剛柔相濟,素以“雄、奇、險、秀”聞名于世。
在整個的廬山地區,存在著兩大主要的斷層:泉斷層(鄱陽湖一帶)下降,形成盆地,即為鄱陽湖;蓮花洞斷層(九江一帶)下降,形成了九江盆地。鄱陽湖即為斷陷盆地。
為建立城鄉一體化地籍管理信息系統,實現測區土地調查、登記及發證的一體化管理;建立健全新的土地調查機制,實現城鄉土地數據的及時、快速、準確更新;建立土地利用動態監測制度,實現對各項國土資源嚴管措施的跟蹤監督等打下堅實的基礎
土地地籍調查工作的目的是通過查清每一宗土地的位置、權屬、界線、數量和利用狀況,獲取“權屬合法,界址清楚,面積準確”的土地地籍管理信息,實現全市土地調查、登記及發證的一體化管理,并通過建立健全新的土地調查機制及土地利用動態監測制度,實現城鄉土地數據的及時、快速、準確更新,為實現對國土資源管措施的跟蹤監督打下堅實的基礎。
本論文主要討論了地籍控制測量的原則,應用方法,精度要求等內容。介紹了地籍控制測量的方法,對控制測量前的調查工作做了解釋。對圖根控制網的加密,基本原則和精度要求進行了設計,包括選點,觀測,數據處理等工作做了詳細介紹。
關鍵詞:地籍測量、控制測量、圖根加密
目 錄
摘 要.... 0
第一章 概 述.... 2
1.1 地籍測量含義... 2
1.2 地籍測量特征... 2
1.3地籍測量在我國的發展狀況... 3
1.4 地籍測量的目的和任務... 4
1.5 地籍測量的重要意義... 5
第二章 地籍控制的準備工作.... 6
2.1坐標系統... 6
2.2圖幅規格和編號... 6
2.3調查范圍與比例尺... 7
2.4 作業技術依據... 8
第三章 地籍控制測量方法.... 9
3.1 導線測量... 9
3.2三角測量... 11
3.3 GPS控制測量... 14
3.4 圖根控制測量作業要求... 16
第四章圖根控制網加密.... 19
4.1 光電測距導線加密... 19
4.2 交會法加密控制點方法... 21
4.3 GPS加密控制網... 22
第五章報告總結.... 24
致 謝.... 25
參 考 文 獻.... 26
第一章 概 述
1.1 地籍測量含義地籍測量是為獲取和表達信息所進行的測繪工作。其基本內容是測定土地及去附著物的權屬、位置、數量、質量和利用狀況等。具體內容如下:
(1)地籍控制測量,測量地籍基本控制點和地籍圖根控制點。
基金項目:長沙理工大學教學改革研究項目“《工程地質》雙語教學研究與實踐”
作者簡介:張永杰(1981-),男,長沙理工大學土木與建筑學院講師,博士,主要從事巖土工程教學與研究,(E-mail)。
摘要:工程地質課程實踐教學是培養學生運用工程地質基礎理論知識分析、解決工程實際問題的重要途徑。文章根據長沙理工大學、中南大學和湖南大學非地質類專業工程地質課程實踐教學調研結果,從實踐教學課時不足、校外實踐教學經費不足、校外實踐教學場地偏少與實踐教學師生比例過低等4個方面分析了高校非地質類專業工程地質課程實踐教學存在的問題,并從教學課時安排調整、教學內容注重結合實踐、實際工程討論式教學方法、結合工程實踐開展實驗與校外實踐教學方法等5個方面提出了具體的教學改革思路,以期為相關課程講授提供借鑒。
關鍵詞:工程地質;實踐教學;教學方法;教學改革
中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:10052909(2013)05014104工程地質是土木工程專業的專業基礎課,主要研究與人類工程建設活動有關的地質問題,是一門實踐性很強的自然科學。如何在有限的理論與實踐教學時間內增強學生對眾多地質名詞和工程地質現象的理解與感性認識,培養學生發現問題、解決問題的能力,強化學生實踐動手能力,提高工程地質實踐教學效果,是一個值得深入探討的問題。
工程地質實踐教學通過課堂、室內試驗與校外實習等綜合實踐活動,讓學生接觸各種真實的地質現象與工程地質問題,加深學生對理論知識的理解與掌握,是培養學生實際操作技能的重要環節。傳統的工程地質實踐教學由室內實驗與校外實習兩部分組成,近年有學者提出應從課堂教學、室內實驗和野外實習三方面進行工程地質實踐教學。本文對非地質類專業工程地質課程實踐教學進行探討,并總結了實踐教學工作的相關經驗,旨在促進工程地質課程實踐教學改革,提高學生的學習自主性、參與性以及創新能力與動手能力。
一、工程地質課程實踐教學存在的問題
與國外相比,中國高等教育存在重理論、輕實踐的傾向,實踐教學管理松散,經費投入相對不足,導致學生實際動手能力較差,難以滿足社會發展與市場需求[1]。究其原因,主要有以下幾個方面。(一)實踐教學課時不足
長沙理工大學非地質類專業工程地質課程教學計劃為32個校內講授課時(含4個室內實驗課時)與1周校外實習;中南大學非地質類專業工程地質課程為32個校內教學學時和1周校外實習學時,其中校內32個學時安排了2個學時的礦物巖石標本觀察描述、2個學時的電視錄像教學和2個學時的地質圖閱讀作業講評;湖南大學工程地質課程僅設置32個講授課時,其中包含4個室內實驗課時,但從2013年開始增加16個課時的班級討論,未設置校外實習課時。通過上述比較可知,3所學校工程地質課程的總學分相同,但安排有所側重,湖南大學缺少校外實習課時,而長沙理工大學與中南大學則缺少討論課時,應進行相應調整。
(二)校外實踐教學經費不足
受學校辦學經費限制,實踐教學環節經費相對不足。目前校外實習經費標準最高是每人每周100元,對于兩個教學班60~70名學生而言,上述費用僅夠1周校外實習的包車費和現場講解協調費,且實習場地只能位于長沙附近,便于當天往返;若到距離較遠的場地,即便老師與學生自己解決住宿、飲食,交通費也會遠遠超出預算費用。這種情況下老師只能帶領學生在長沙市附近的幾個固定實習點進行工程地質基本理論實習,與公路、水利、隧道等工程有關的地質問題僅根據具體建設情況臨時安排。實習經費不足嚴重影響了實習的有效開展。
(三)校外實踐教學場地偏少
實習場地是工程地質實踐教學的主要場所。根據場地或工程建設的時效性,實習場地可分為2類:一類是固定的實習場地,其在一定時間內不會出現較大地形、地貌或地質情況變化,一般位于公園、旅游景區或廢棄礦區內,適合工程地質基礎理論實踐教學,如長沙的岳麓山、石燕湖等,但該類場地較分散,實習費力耗時,并且實踐內容有限;另一類是臨時性實習場地,實踐內容隨工程建設進度而發生變化,如湘江綜合樞紐工程、長湘高速公路、南湖路越江隧道等,適合工程性實踐教學,但其時效性較強,并非每個年級的學生都具有這一實習條件。
(四)實踐教學師生比例過低
工程地質課程每個教學班一般包含2~3個行政班,由1名老師授課,校外實踐教學時往往由該老師帶隊,此時師生比達到1∶60~1∶90,在實踐教學過程中既要負責聯系車輛、實習場地和安全等后勤管理工作,又要指導學生實踐并進行相關講解,工作量與責任大,實踐教學難度較大,實踐教學效果十分有限。若按照行政班單獨進行實踐教學則費用太高,且學校現有師資力量難以滿足要求。
二、工程地質課程實踐教學改革
為培養非工程地質專業學生工程地質實踐能力,提供實踐教學質量,針對工程地質課程實踐教學存在的問題,筆者在總結相關教學經驗的基礎上,結合個人教學經歷,從教學課時安排調整、教學內容注重結合實踐、實際工程討論教學、結合工程實踐開展實驗與校外實踐教學方法等5方面進行了實踐教學改革的嘗試。
(一)教學課時安排調整
高等建筑教育2013年第22卷第5期
張永杰,等非地質類專業工程地質課程實踐教學探討
結合長沙理工大學工程地質課程教學經驗,并參考中南大學與湖南大學的課程安排,對校內32個學時的講授內容與時間進行調整。課堂講授安排20個學時,重點講解工程地質基礎理論,如巖石、地質構造、風化與地表流水的地質作用、地下水的地質作用以及巖體結構與穩定性分析;課程內容討論安排10個學時,結合典型工程實例對常見不良地質現象與工程地質問題以及地貌與第四紀松散沉積物和工程地質勘探等相關內容進行課堂討論;礦物巖石標本觀察安排2個學時,通過講解與觀察了解礦物與巖石相關特性。與之前相比,減少了理論講授,增加了針對具體工程問題的課堂討論。這樣調整課時有利于教師將部分工程實踐性較強的知識講授得更清楚,加深學生對知識的理解,實現教學形式的多樣性,增強教學過程的探索性。
(二)教學內容注重結合實踐
在講解工程地質名詞時多配置圖片,特別是實際工程圖片,這樣能夠加深學生的理解和認識,也便于記憶,因為圖片給人的印象遠大于文字。對基本原理或機理的闡述也應多采用動畫與簡短視頻,并結合典型圖片,加深印象,增強理解,激發學生的學習主動性與積極性[2]。上述方法既可將基礎理論知識通過工程實際進行生動講解,又能體現課堂教學的實踐性。
(三)實際工程討論式教學方法
首先,結合教學內容、往屆學生掌握相關知識的難易程度以及工程地質實習計劃安排,選取典型工程進行討論式教學。典型工程的選擇應能體現教學的關鍵知識點,討論內容盡量不與校外實習內容重復;應提早確定各工程實例的討論主題、要求與考核計分方式,對班級學生進行分組,一般10人一組,并提前1周將實物照片、視頻以及相關地質勘察、設計與施工等資料分發給各組學生,在學生充分討論的基礎上,要求各組派代表在課堂上對相關圖紙、方法與原理進行講解。各組之間相互評分,同時注意區別各組內不同學生分數的層次性,一般分為3個等級,以此作為學生平時考核成績。通過上述方法能有效調動學生學習的積極性和主動性,學生通過查閱資料相互討論找出答案,增強學生分析問題與解決問題的能力,同時也培養了學生的創新能力和表達能力[3]。
(四)結合工程實踐開展實驗
非地質類專業工程地質課程的室內試驗主要是進行巖石礦物標本觀察。如何在僅有的2個課時內高質量地完成實驗教學任務,增強觀察印象是實驗課成敗的關鍵。一方面,應合理安排試驗時間,可在理論知識講解后即安排學生實驗,這樣可加深印象,提高實習效果[4];另一方面,應合理劃分實驗的時間段,將90分鐘的實驗時間劃分為20分鐘、30分鐘與40分鐘3個階段。前20分鐘由學生自由觀察各類標本、模型,利用所掌握的知識對各樣本有個總體認識;中間30分鐘由教師結合學生提問,對典型、常見的樣本進行詳細講解;最后40分鐘用PPT播放講解與樣本對應的工程實例照片,并要求學生完成部分樣本特征的描述,以加深對相關內容的理解。
(五)校外實踐教學方法
工程地質課程重在實踐,通過實習可以鍛煉學生的觀察能力、動手能力以及思維能力。如何將課堂所學知識應用于實際工程,關鍵是組織好校外工程地質實習。具體可從實習場地選擇、實習方式以及考核方法等方面對校外實踐教學進行改革。
1選擇實習場地
根據工程地質課程內容和實習要求,將實習場地分為固定基地與工程性臨時基地兩類。固定基地應盡量包含工程地質基礎理論的相關內容,地質特征具有代表性,地層出露齊全,構造形跡豐富,工程地質現象集中,河谷地貌明顯,周邊工程能體現所處位置的工程地質特征。如長沙理工大學近年來將岳麓山、南郊公園湘江岸坡、丁字灣采石場、石燕湖地質公園、跳馬石灰巖采石場、湖南省地質博物館等確定為工程地質實習固定基地,它們基本涵蓋了工程地質基礎理論的相關內容,且與課堂工程討論教學內容也不重復。
工程性臨時基地應根據學生的專業以及周邊工程建設情況進行選擇,以體現相應專業的工程特性與針對性。如長沙理工大學交通工程專業可選擇長沙周邊施工的三環線高速公路、長湘高速公路以及市政道路等;巖土隧道工程專業可選擇長沙市正在施工的地鐵項目與基坑工程等;水利工程專業可選擇正在施工的湘江綜合樞紐工程等。
2調整實習方式
實習中應充分發揮學生的主觀能動性,進行啟發式教學。對于巖層產狀、斷層類型、褶皺類型以及地下水等工程地質內容,可先讓學生自己觀察,并進行相應量測,指導老師僅對學生的疑問進行解答并做總結分析,避免每到一個實習場地都是老師講、學生聽的現象。
對于每一天的實習內容,應在結束前安排0.5~1個小時的討論環節。由部分同學對當天實習內容作簡單實結,指導老師可有針對性地提出相關問題讓學生現場討論解答,加深學生對實習內容的理解。
在工程性實習場地,指導老師還可請現場工程技術人員介紹工程項目的概況、設計、施工情況和地質條件,以及他們對現場地質與工程關系的認知和項目開展中的經驗教訓,然后再組織學生參觀工程現場。
此外,應爭取做到20~30個學生配備1名實習指導老師,確保教學實習的有序性和有效性。
3完善考核方法
校外工程地質實踐教學考核成績應從出勤情況、現場表現、討論問題的積極性與實習報告等方面進行綜合評定。重在考核學生學習的主動性、參與性以及獨立思考和實際動手的能力。對未參加實習或實習報告大部分內容雷同等不同情況的學生要給予準確評定,體現成績的層次性[5]。總之,考核方法應能較客觀地反映學生的實習態度和實踐能力。
三、結語
工程地質實踐教學是培養學生運用工程地質基礎理論知識分析、解決工程實際問題的重要途徑,在教學工作中應給予充分重視。筆者根據相關調研結果,對提高工程地質實踐教學質量進行了探討,并提出了一些改革思路。如理論課和實踐課課時的調整,課堂講解與實際工程的結合,提高實習過程中師生的比例,在實踐教學中精心組織討論,充分發揮學生的主動性,調動學生學習的主觀能動性等等。從反饋的結果來看教學改革效果良好,學生到課率在95%以上,學習積極性較高,特別是討論實踐教學環節,激發了學生的學習興趣,學生普遍反映收獲很大。當然,在推進教學改革的過程也發現了一些問題,遇到了一些困難,需要在今后的工程地質課程教學中有所突破和創新。
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Practical teaching of engineering geology course for nongeological engineering students
ZHANG Yongjie, WANG Guiyao, LIU Longwu, CHEN Jiejin
(School of Civil Engineering and Architecture, Changsha
University of Science & Technology, Changsha 410004, P. R. China)
關鍵詞:勘查技術與工程;專業實習;問題;對策
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)14-0079-02
石家莊經濟學院(原河北地質學院)的勘查技術與工程專業是學校的品牌特色專業,河北省地質礦產創新高地的重要組成部分,主要培養具備普通地質學、水文地質學、工程地質學、環境地質學、應用地球物理學等方面的專業理論知識,能從事水文地質勘察、工程地質勘察、環境地質勘察、工程物探、礦產資源勘查和地質工程技術管理等工作的高級應用型專門人才。由于專業的實踐性和應用性都很強,因此開展野外實踐教學是本專業人才培養不可缺少的組成部分。勘查技術與工程專業野外實踐教學中存在的問題,很多開設相同專業的兄弟院校的一線教師多有總結,有共性的問題,也有個性的問題。本文結合我校勘查技術與工程專業近五年臨城岐山湖實習基地開展二年級專業實習的情況,總結了存在的問題并提出了自己的想法。
一、專業實習內容偏于傳統,不能與時俱進
在我校勘查技術與工程專業二年級專業實習的實踐教學過程中,實習內容有很大一部分還是側重于傳統的基礎地質的實習內容。隨著學科的發展和變化,勘查技術與工程專業的專業服務領域已經有所拓展。近些年,學生通過網絡、新聞等的傳播,對于地質災害有所了解,但是并不清楚地質災害的真實內涵。因此,很有必要對現行的專業實習內容進行及時更新和完善,滿足時代和社會對地質災害防治與設計、礦山地質環境保護和治理恢復等方面的專業技術人才的需求。
二、師資隊伍不合理,缺少新老傳承
專業實習的實踐教學過程中,應保證一定數量的中、老年教師,青年教師以參與協助和學習為主,這是共識。但是由于歷史的原因,地質行業在上世紀90年代陷入過低谷,地質人才出現了嚴重斷層,導致現在地質人才青黃不接,從事野外實踐教學的師資隊伍搭配不合理,缺少新老交替和傳承。這個問題在很多地質類院校中普遍存在,我校的情況更為嚴重。勘查技術與工程專業的老教師很少,主要以青年教師為主,除了教學任務外,縱向和橫向項目占據了中、老年教師很多時間和精力,因而野外實踐教學的任務幾乎由縱向和橫向項目較少的青年教師承擔。青年教師由于生產實踐經驗不足,導致專業實習的教學質量和教學效果參差不齊,而專業實習的不足必然會影響到三年級生產實習和四年級畢業實習。教師的新老交替實質上是對青年教師的培養和老帶新的傳承問題。但現階段來看,實踐性教學中對青年教師的培養力度明顯不夠,老帶新的問題急需解決。為解決這個問題,一方面可以由學校制定政策,聘請已經離退休的老教師、老專家或從生產單位聘請經驗豐富的專家、高工對青年教師進行傳幫帶;另一方面青年教師更應該積極主動、腳踏實地地參與到專業實習中,不要怕吃苦,要甘于奉獻。師資隊伍不合理的另一個表現是師資力量不足。盡管這幾年學校加大了引進人才的力度,但是相對學生的數量而言,勘查技術與工程專業的師資力量還是很不足。師資力量不足直接導致在專業實習的野外踏勘環節,一名指導老師需要指導20~30名學生,只能沿用傳統的由指導教師帶隊講授,學生跟隨記錄為主的教學方法,不利于培養學生獨立分析問題、解決問題以及獨立工作的能力,更不利于教學質量的提高。
三、基礎地質條件的研究不夠,亟待加強
實習區的地質條件比較復雜,由于實習線路的部分區域基巖出露條件差及構造復雜,一些基礎地質問題一直沒有得到圓滿解釋。以往指導教師根據專業實習的實習指導書、備課內容及已有的研究成果對學生進行指導,很少對前人在該區域研究的不足或不合理部分提出質疑或更正,即使有人提出,由于時間和經費的限制,也沒有深究。從2011年開始,在經費十分緊張的情況下,實習隊連續三年拿出部分經費對實習路線的一些區域的地層巖性和地質構造進行了大范圍踏勘,并組織部分教師對實習基地的基礎地質條件進行深入分析和研究,對一些懸而未決的基礎地質問題進行探討,在前人研究的基礎上取得了一定的進展,鍛煉了師資隊伍。盡管如此,還有一些基礎地質問題仍需進一步深入研究。
四、實習經費不足,實習資源建設滯后
整個實習區位于臨城岐山湖風景名勝區和臨城國家地質公園,很多地質現象和典型的工程地質問題,比如天臺山的嶂石巖地貌、崆山白云洞的巖溶現象、岐山湖景區等都受到保護,需要支付一定專業實習教學費用,導致部分教學單元的實施受到一定制約,教學計劃中規定的教學內容難以完成。此外,盡管經過幾年的二年級專業實習,我組織勘查技術與工程專業的部分教師一起編寫了勘查技術與工程專業的實習指導書,但是其他教學資源的建設,比如實習區典型地層巖性、構造圖版的PPT、教學錄像、GPS、筆記本電腦等還欠缺或滯后,影響了專業實習的教學效果。
五、實習成績的評定不科學,需建立合理的考核方法
在專業實習成績的評定過程中,常常會聽到學生抱怨成績評定不公平,實習任務完成得多的同學的成績和不做工作甚至抄襲的同學一樣。要做到實習成績的公平公正,必須建立有效的專業實習考核方法并嚴格執行。多年來,在給學生進行成績考核時,往往從學生的實習記錄情況、學生在實習過程中的表現以及實習報告的質量入手進行綜合評定。這種成績評定方式可能因為教師的主觀性而存在不公平的因素,成績評判結果有時也不能充分反映學生的實際學習情況。因此,為了充分調動學生的積極性,應該加大對學生野外動手操作能力和室內處理數據、圖形繪制等的考核,最后以答辯的形式對實習報告進行考核。
本文就我校勘查技術與工程專業在野外實踐教學過程中的做法、遇到的問題和出現的新情況進行了思考,提出了自己的想法,希望通過上述補充專業實習教學內容、加強師資隊伍建設、加強基礎地質研究、增加專業實習教學經費、完善專業實習考核方法等方面的改革,逐步提高我校勘查技術與工程專業的野外教學質量。
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關鍵詞:地球信息科學與技術;地質實踐教學;秭歸
中圖分類號:G642.45 文獻標志碼:B 文章編號:1674-9324(2012)03-0030-03
一、地球信息科學與技術專業定位與專業設置
實踐教學是保證地學教育質量的關鍵,是培養大學生實踐能力、創新能力的重要途徑[1]。目前,實踐教學在高等學校的人才培養中的地位尤為突出,實踐教學改革已成為高校中的現代教育改革的重要環節[2]。地球信息科學與技術專業是新興學科,以地球科學、計算機科學、空間信息科學(遙感、地理信息、衛星導航定位)的交叉為特色學科,也是一門應用基礎理論解決實際問題的前沿學科。它在國土規劃、城市建設、資源勘察和管理、災害預防與預報、地質環境研究、全球變化模擬、水體監測等方面都得到廣泛的應用。本專業基于計算機技術和遙感技術,應用地球科學和必要的數字化制圖知識,通過對各類圖像的數字處理和解譯,快速、準確、大量地提取各種信息,建立數據庫和數學模型,著重于研究并解決地質環境與自然災害、資源、土地利用、生態系統、城市建設等方面的勘察、規劃、管理和動態監測等問題[3]。2003年,我校開辦該專業并招收第一屆本科生,學科定位主要以計算機科學為主、地學為輔。隨著國際國內人才市場的需求的更新,并為了突出我校學生與其他學校本科生在專業上有特色性的差別,本專業在開辦過程中,專業基礎課程更加突出了地學課程的地位。本專業培養方案的變化不僅在于學分數量的增加,更在于地學課程的具體化和專業化。如,由2007年的地質學基礎課,分劃成《普通地質學》、《巖石學》、《構造地質學》和《地史學》四門課程,從而能充分保證學生能受到專業、更扎實的地學基礎理論知識的訓練;此外,在以往基礎上,增加《礦物學》、《地質災害風險分析》等專業選修課程,能豐富學生的視野、引發學生對專業應用的興趣。在實踐教學環節,三峽秭歸地質實踐教學課程建立在為期一周武漢周邊地質認識實習基礎之上,實習周期增加、實習內容增加,是本專業一門非常重要的專業實習課程。作者通過多年帶課經歷,對本專業野外實踐教學有些基本認識,也有一些問題需要探討。
二、實踐教學資源和教學條件
中國地質大學秭歸實習站坐落在距三峽大壩1Km的新秭歸縣城,是我校繼周口店、北戴河之后的第三個教學實習基地。實習區位于揚子地臺鄂黔臺褶帶與四川臺向斜兩個二級構造單元過渡區段的黃陵背斜內,結晶基底及蓋層出露廣泛,構造比較發育,巖石類型豐富,基礎地質教學內容齊全。實習區(包括江北)距今18億年前的古元古代到距今百萬年前的新生代之間的各個地質時代的地層發育比較完整,出露較齊全,具有不同時代的地層、各種類型齊全的巖石以及路線尺度、露頭尺度等各種類型的構造現象;實習區內崩塌(危巖體)、滑坡、泥石流、溶洞塌陷以及大型典型工程(如舉世聞名的三峽工程、鏈子崖危巖體、新灘滑坡等)具有實例可看;區內具有典型的峽谷、巖溶等地貌類型,為地理學、地貌學、旅游、美術等專業提供了不可多得的活教材;此外,實習站交通便利,生活環境良好,是一個集基礎地質、工程地質、地球化學、旅游等幾位一體的綜合性野外實習基地[4]。
三、實踐教學內容和階段規劃
為期一個月的秭歸地質實習,目的在于使學生能具備以下基本技能:掌握三大巖類的野外觀察方法與描述內容,以及地層系統的建立原則;掌握野外褶皺、斷層等構造現象的識別、觀察與描述;掌握野外相關地質圖件的繪制與要求;具備一定的資料綜合分析和整理能力,獨立完成實習報告的編寫,為以后的學習與工作打下堅實的地質學基礎。實習期間,教學形式多樣,如室內教學、老師領教、學生半獨立教學、學生獨立填圖、階段性考試、報告編寫、學術報告以及學生自由答辯等。整個實習可以分為六個階段:
1.領教階段。該階段安排教學路線12條,學生由老師帶領,采取老師講解、學生記錄觀察的方式,主要使學生掌握野外地質工作的基本技能,掌握野外三大巖類以及褶皺、斷裂構造的野外觀察、識別與描述方法。主要路線安排如下:①實習區踏勘:主要向學生介紹野外地質工作的基本技能與要求,包括:地形圖、羅盤和野外記錄本等的正確使用;標本的采集與編號要求;另外,實地向學生介紹實習地自然地理和地質概況。②地層路線(含褶皺、斷層內容)。翼家灣―九畹溪震旦系和寒武系地層路線:帶學生觀察震旦系與寒武系地層的巖性特征以及巖性組合特征,觀察層間褶皺構造、斷層構造、以及層間劈理構造等;了解信手剖面圖的繪制,并繪制翼家灣―九畹溪震旦系地層信手剖面圖;九畹溪―鏈子崖地層、構造與災害地質路線:帶學生觀察寒武系至二疊系地層的巖性特征以及巖性組合特征,觀察層間褶皺構造(平臥褶皺)、九畹溪斷層,觀察認識新灘滑坡與鏈子崖危巖體;泗溪震旦系路線:帶學生觀察巖體與圍巖的接觸關系;觀察震旦系地層剖面,觀察各組地層的巖性特征以及巖性組合特征;觀察地層間的接觸關系及其特征。③巖石路線。黃陵巖基茅坪復式單元巖漿巖路線:巖體類型為侵入巖,主要為蘭陵溪巖體、中壩巖體、太平溪巖體、堰灣巖體和東岳廟巖體。主要觀察巖體的巖性特征、脈體特征及其穿插關系等;黃陵巖基黃陵廟復式單元巖漿巖路線:巖體類型為侵入巖,主要為三斗坪巖體、青魚背巖體和小灘頭巖體。主要觀察巖體的巖性特征與脈體特征等。④變質巖路線(含褶皺、斷層內容):觀察崆嶺群區域變質巖巖性特點,了解區域變質作用和混合巖化作用的基本特點,觀察變質巖區構造特點。⑤實測地層剖面路線:選擇泗溪日月坪南華系蓮沱組作為實測對象。讓學生掌握實測地層剖面的基本方法,在老師的指導下,學生以小組為單位進行實測地層剖面工作。
2.室內授課。①區域地質介紹(3學時):簡述實習區區域地質特點、區內地質特征,概述構造運動與沉積發展史。②實測地層工作方法(2學時):介紹實測地層剖面的意義與工作方法,分工、注意事項;講解實測地層剖面的后期資料整理、剖面圖的繪制方法與注意事項。③野外地質填圖工作(3學時):介紹地質填圖工作的意義與方法,實習區地質填圖范圍、填圖單位與相關要求等。④實習報告的編寫與附圖的繪制(6學時):向學生介紹編寫野外地質實習報告的意義、報告的格式、章節與相應內容、報告主要附圖的繪制方法與要求等。
3.半獨立階段。選擇高家溪震旦系地層作為填圖單元,在老師的帶領下,讓學生掌握野外地質填圖的基本方法并分組練習。
4.階段性考試。安排一次室內閉卷考試,考查學生對前期路線教學階段對教學內容的掌握程度,促進學生對前期的實習內容有個全面的掌握、鞏固和提高,并為后期的獨立填圖打下堅實的基礎。
5.獨立填圖階段。學生獨立完成測區的填圖工作,老師在填圖區主要地段留守及時指導與解決學生遇到的各種問題。
6.報告編寫階段。學生按報告編寫和圖件繪制要求,在規定時間內完成報告的編寫與裝訂。
7.自由答辯。在獨立填圖階段結束后,讓學生以小組為單位,自由報名,自由選題,以PPT形式,匯報實習成果及其中存在的疑問等。
8.學術報告。在實習期間,老師選擇與實習相關的內容,以PPT形式,開展相關教學內容或者科學研究的學術報告活動,讓學生在課余時間更多地了解地質實習的相關內容,激發學生對地質相關學科的興趣。
四、實踐教學效果
此次實習,學生在對理論的深層次理解、對專業的認識和對自我人格鍛煉等方面,都有著不同程度的收獲。
1.教學內容本身。實踐教學使學生對所學地質相關理論知識有了更深刻的實踐性認識。在開展此次實習工作之前,學生已學過《地質學基礎》、《構造地質學》和《巖石學》等課程,但平時對理論的理解僅停留于書本和課堂,缺乏對地質知識的直觀認識。通過實踐教學的學習,學生認為對課堂知識掌握更加牢固。實習也在學生腦中形成了基本的地質工作步驟、程序和規范。經過前期的野外觀察實習,建立了基本的思維方式和分析研究的方法,對我們以后的工作至關重要。
2.對專業的認識程度加深。由于本專業相對我校其他專業而言較新,學生對專業的認識尚且處于道聽途說階段,缺乏對專業的理解。通過此次實習,學生普遍認為所學的專業是一門綜合性較強的學科,明白了未來就業和繼續深造的具體方向,更加積極地熱愛和投入目前的基礎知識的學習中。
3.人格鍛煉。野外實踐教學中,具備獨立填圖環節,其具體實施過程是要求學生在沒有老師帶領的情況下,學生以小組為單位在規定的時間內完成面積約1.2km2的地質填圖工作。工作過程中,學生需要自己制訂工作計劃,分配工作任務,指定相應工作的負責人;遇到知識分歧時相互辯論,在老師的鼓勵下,勇于創新,大膽提出自己的設想和見解;在野外遇到行動上的困難時,小組成員之間相互幫助,形成一個有凝聚力的團隊;在野外的生活上,學生艱苦樸素,能克服生活條件的困難;在需要當地老百姓幫助時,不再畏縮猶豫,能很好地跟他人進行交流和溝通。從挑戰自我方面,除追求科學、追求真知的態度外,還要有不服輸不氣餒的態度,累了,再堅持一下就會有重大的發現;傷了痛了,忍耐一下,你就能成就一只隊伍……
五、教學過程中的工作體會
1.踏勘階段。踏勘是整個教學實習的最基礎路線。在實習過程中,應教授學生開展地質工作的基本思維方法,即宏觀――微觀――宏觀的工作模式。有的老師在領教過程中,只要遇到教學點,就讓學生近距離觀看,使得學生沒有一個宏觀的概念,沒有一個獨立思考的過程。因此,在學生近距離接觸教學點之前,讓學生手持實習區地形地質圖,使其明白其所處的地形位置、地質區域,知道自己下一步要做什么;在觀察描述結束后,再遠距離觀察,用宏觀思維的方式思考,總結此教學點與其他教學點之間的區別與聯系,引導學生自主思考后再做總結,不能盲目灌輸。踏勘時,要求教會學生熟練使用羅盤。有的學生沒有一定的工作基礎,不能熟練使用羅盤;可現場攜帶一塊小黑板,將書本中闡述的巖層產狀理論用圖示的方式給學生演示并講解;將小黑板作為巖層面,讓學生模擬測量產狀,并教給學生在不同圖件(如平面圖、剖面圖)中正確的產狀表達方式。
2.素描圖的現場描繪。在野外,有的學生為了室內野簿的美觀和整潔,遇到構造觀察點時,不愿使用野簿方格子頁面,而是采用隨手的筆記本。這樣做的后果是,學生的素描比例不協調,室內整理時圖件失真。在這種情況下,應引導學生在現場使用野簿,教授其簡單繪圖方法,教其采用地形突變點作為繪圖控制點、使其學會估算現場的實際距離或高度,以便接近真實地進行素描。
3.變質巖的教學觀察。同巖漿巖的教學形式基本相同,但有所不同的是,某一教學點可見的變質巖巖性多樣。在教學時間有限的情況下,可以以某一種巖性為例,講述描述方法后,讓學生以小組為單位,采集不同的標本,老師現場認可后,讓學生回到室內,對野外標本進行觀察和詳細描述。
4.室內野簿檢查。由于野外教學時間有限,學生在野外對教學內容的消化也是有限的;此外野簿檢查結果可以作為實習平時成績的依據。因此,需要在野外教學后,在當天下午或者晚上進行室內野簿的整理和消化。在這種情況下,老師可以告知學生野簿檢查方式和具體時間。實踐證明,在學生上交野簿前半小時以小組抽查的形式效果十分顯著。
5.讓學生帶著疑問進行第二天的教學。在當天野外教學結束時,現場總述教學內容,簡要介紹第二天的教學內容,并對學生提出疑問。學生回到室內,復習理論知識,帶著疑問參加第二天的實踐教學。實踐表明,學生第二天野外實踐的積極性非常高。
6.結合學生專業進行實踐教學。為了讓學生明確野外地質實習的重要意義,并進一步激發學生對專業的興趣和愛好,在野外教學過程中,老師可以結合專業特征,講述各教學內容在專業中的體現。此外,由于地球信息科學與技術專業是一門較新的專業,相對本校其它地質專業而言,其在人才市場上的認可度還較低,學生對專業的認識還不夠深刻;因此,有必要在此次重要實踐教學過程中,結合專業進行適當引導。在進行礦物含量估計和巖性定名時,是否可以通過影像的解譯快速和準確的實現呢?在地質災害教學過程中,學生是在鏈子崖頂遠距離觀察對面的新灘滑坡,遙看就如一幅影像圖,那么就可以引導學生思考:根據滑坡的野外地貌特征,如何使用遙感影像快速解譯滑坡并圈出邊界呢?
以上僅僅是教學中幾個簡單的例子,但是,實踐表明:通過這樣的例子,學生對自己所學專業的應用方面有了一個更為直觀的認識和了解,學習的積極性和興趣會有很大的提升。
參考文獻:
[1]劉建朝,薛春紀.實踐教學是保證地學教育質量的關鍵[J].中國地質教育,2004,(1):24-25.
[2]梁四海,萬力,王旭升.實踐教學在素質教育和創新能力培養中的貢獻[J].中國地質教育,2006,(2):86-88.
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