胡楊 譚凱旋 馮志剛 謝焱石 陳亮 王正慶
摘 要:當前,我國地質學專業的人才培養與核工業發展緊密相連,該文針對南華大學資源勘查工程專業《礦物巖石學》課程教學改革進行了探索。提出立足本校核特色,加強實踐環節,創建核特色《礦物巖石學》野外教學實習基地,完善考試制度等措施,從而達到構建《礦物巖石學》的“核特色”課程教學新體系設想。
關鍵詞:礦物巖石學 資源勘查工程 核特色 課程教學體系
中圖分類號:P57 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)02(c)-0165-02
Abstract:The teaching reform of“Mineral petrology”served resource exploration engineering major of University of South China were discussed for adapting the development of geological education and nuclear industry in new century in China.The idea of creating a new courses teaching system for“Mineral petrology”with characteristics in uranium geology is proposed,including regarding characteristics in uranium geology and practice,establishing experimental practicing base,reforming present course examination mode,etc.
Key words:Mineral petrology Resource Exploration Engineering Characteristics in Uranium Geology Teaching System
《礦物巖石學》課程是資源勘查工程專業的一門重要的專業基礎課程,該課程不僅具有很強的抽象性與系統性,而且具有很強的實踐性。很多教育學者對這門課程的教學方法做了研究,并取得了較好的研究成果,對這門課程的教學有很好的促進作用。但是近年來,根據筆者在教學與科研實踐中對本課程的特點體會,認為在《礦物巖石學》的教學過程中不但要進一步落實常規的教學手段,還應針對南華大學的核特色,結合科研與生產實際,加強實踐教學環節中鈾相關礦物的教學,從而達到提高教學效果,深化課程教學改革的目的。
1 資勘專業發展的“核特色”
隨著全球經濟的不斷增長與發展,對能源的需求與日俱增。世界核協會(WNA)所給出的最新報告指出:在2020年之后,全世界需在整個核燃料循環領域內大力提升燃料基礎設施的產能[1]。而在我國核電中長期(2005-2020年)發展規劃與核工業“十二五”發展規劃中也提出,到2020年,我國核電運行裝機容量要占到全國總裝機容量的4%,核能在整個能源供應總量中的比例逐步提升,鈾資源的保障體制也將提高[2-3]。
但據經濟合作與發展組織核能機構(OECD/NEA)與國際原子能機構(IAEA)2012年7月26日聯合公布的《2011年鈾:資源、生產和需求》指出:低開采成本的鈾資源量已經出現了明顯下降[4]。且我國現有鈾資源也僅能滿足不到1/2的需求,按我國核電中長期規劃來看,鈾資源的供需狀況嚴重失衡,這就對鈾資源地質勘查工作帶來了巨大挑戰,同時也帶來了大好的發展形勢。
由于前些年核工業經歷了各項深化改革,鈾資源勘查工作一度出現蕭條局面,有相當一部分專業人才流失,且很多曾經以培養鈾資源勘查專業人才為主的地質院校轉向或停止本科招生,因而目前急需大量的鈾資源勘查工程專業人才充實到相關科研院所與企業中去,南華大學“資源勘查工程專業”正是在這種背景下成立的。這在建立之初就要求本專業在培養資源勘查工程專業本科生時,既要保持傳統固體礦產勘查方向課程體系的完整性和延續性,又要在課程設置方面突出“核特色”,有作為地承擔起培養和為國家輸送“核特色”資源勘查工程專業人才的重任[5-6]。
2 《礦物巖石學》的“核特色”教學內容設計
2.1 《礦物巖石學》課程的特點與內容
《礦物巖石學》是一門理論性與實踐性很強的地質工程專業的基礎課,它與各門地質專業課程都有著廣泛的聯系。本課程的任務就是使學生通過本課程的學習和實驗,可基本掌握《結晶學》、《礦物學》和《巖石學》的基本理論和基本知識,掌握肉眼觀察、描述和鑒定礦物和巖石的基本技能,為后續課程的學習和野外時間奠定基礎,并為學生將來獨立研究解決地質工作中的問題和學習新知識創造條件。
《礦物巖石學》是一門較難學習的課程,學習過程也比較枯燥,往往要求學生要有很強的空間想象力與抽象理解力,特別是在結晶學部分,晶體結構、形態和對稱的章節都需要學生具有較強的空間想象力與邏輯推導能力。但是同時該課程又有很強的實踐性,晶體對稱的空間概念需通過具體的晶體模型建立;礦物的諸種物理與化學現象也要通過具體礦物標本的觀察來認識。
2.2 加強鈾相關礦物的教學
南華大學資源勘查工程專業作為核特色專業之一,首先應從教學內容上體現核特色,常規的教學內容顯然難以滿足核特色的資源勘查工程專業人才培養的需要,因此很有必要擴充鈾相關礦物的教學內容。
要求學生掌握這些鈾礦物的結構、構造、成因及產狀,具備在室內及野外分析與鑒定它們的能力。這樣可為四大類型鈾礦床(火山巖型、巖漿巖型、砂巖型及碳硅泥巖型)的找礦與勘探打下堅實的基礎。
3 加強實踐教學,創建核特色《礦物巖石學》教學實習基地
3.1 加強實踐教學環節的必要性endprint
《礦物巖石學》是一門實踐性非常強的課程,而傳統教學方法一般只注重課堂講授,對實踐教學部分的重視程度不夠,所以很多學生在學習的過程中感到許多內容難以理解,枯燥乏味,使得該課程的教學效果大打折扣。因而,加強《礦物巖石學》實踐教學環節就顯得尤為必要。
3.2 豐富實踐教學手段
現代多媒體教學與傳統教學相比更具有形象生動、信息量大的巨大優勢,使得其在目前的教學中被廣泛采用,明顯提高了課程教學的質量與效率。因此,在《礦物巖石學》教學中,可以采用多媒體課件等手段去豐富《礦物巖石學》的實踐教學。通過多媒體課件,可方便地將《礦物巖石學》中一些晶體結構進行動畫演示,將抽象概念模型具體化,以利學生理解掌握。另外,還可組織學生參觀掃描電子顯微鏡、電子探針及X射線衍射儀等大型實驗儀器設備的使用,讓學生零距離接觸巖礦分析測試工作過程,激發他們的學習熱情與興趣。
3.3 拓展實驗課堂教學
要加強《礦物巖石學》的實踐教學環節,要對實驗課堂教學進行拓展。具體工作包括以下幾個方面:
(1)將實驗室中所有的晶體模型與礦物標本進行數字化處理,同時發動學生從其他高校以及科研院所收集資料,讓學生將收集到的資料與標本室資料進行相互補充,一方面可以彌補標本室資料的不足;另一方面也鍛煉了學生收集資料的能力,激發學習興趣。
(2)要鼓勵學生積極參與教師的科研項目和各類技能競賽,讓學生直接參與礦物與巖石標本的野外采集、分析及鑒定等工作,鍛煉其動手能力,同時培養學生的科研興趣。
(3)經常帶領學生進行室內和野外現場教學,如學校自有的鈾礦地質博物館,學校附近的河流與山脈、礦物標本與寶玉石市場等,都對指導學生觀察與分析身邊的巖石與礦物很有好處。
3.4 創建《礦物巖石學》的核特色教學實習基地
經過多年的發展,我校與各大鈾礦企業與礦山都建立了良好的合作關系,這為創建核特色《礦物巖石學》教學實習基地提供了堅實的基礎,同時用人單位也非常愿意與我校合作建立相關的教學實習基地。目前,我校資源勘察工程專業可建立野外教學實習基地至少有3個,即粵北和贛南的熱液型鈾礦野外教學實習基地和新疆伊犁的砂巖型鈾礦野外教學實習基地。通過在野外教學實習基地的系統性實踐活動,提高學生發現問題、分析問題及解決問題的能力,讓學生真正體會到學有所用,從而達到使學生理論聯系實際,提高其綜合素質的目的。同時,這些實習基地豐富資源也可以為師生的科學研究提供了條件。“核特色”野外教學實習基地的建立,對南華大學資源勘查工程專業《礦物巖石學》教學與科研的發展起到了促進的作用。
4 完善考試制度
考試是教學的最后一個環節,既是對學生的學習情況的考察,也是督促學生學習的一個重要手段。因此,建立合適的考試制度就顯得尤為重要。考慮到《礦物巖石學》課程具有很強的實踐性。在成績評定時,平時教學過程考核占20%,實踐環節占40%的比例,期末考試只占40%。這樣可以適當的突出實驗成績的比重,更好體現學生對巖礦標本實際鑒定能力。
參考文獻
[1] 謝焱石,涂彩蓉,譚凱旋.立足核特色資源勘查工程專業_構建“構造地質學”課程教學新體系[J].中國地質教育,2011(1):30-33.
[2] 陳元初,趙聲貴,梁毅.我國核電工業及鈾資源供應對策[J].中國礦業,2011,20(1):19-22.
[3] 張金帶,簡曉飛,李友良,等.“十一五”鈾礦勘查和地質科技進展及“十二五”總體思路[J].鈾礦地質,2011,27(1):1-7.
[4] 伍浩松,郭志峰.新版鈾紅皮書表示:全球已探明鈾資源增加12.5%[J].國外核新聞,2012(8):17-18.
[5] 汪瑞林,賀才瓊.有特色才有出路—— 透視南華大學核特色現象[J].國防科技工業,2008(12):56-57.
[6] 謝焱石,李向陽,周星火,等.立足核安全建設好南華大學安全工程專業[C]//第十九屆全國高校安全工程學術年會論文匯編,哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2007:215-220.endprint