《地球科學概論》的教學及其對專業認證的支撐

趙志根 嚴家平

摘要：《地球科學概論》屬于工程教育認證專業補充標準中的自然科學課程，教學內容豐富，知識點多，具有知識性、趣味性強的特點；該課程不僅為測繪工程專業的后續學習提供了一定的基礎，而且對專業認證中畢業要求的幾個方面也有一定的支撐。

關鍵詞：地球科學概論；教學內容；專業認證；支撐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）26-0226-02

一、《地球科學概論》的教學內容

根據《工程教育認證標準（2015版）》，該標準由通用標準和專業補充標準組成；通用標準是各工程教育專業應達到的基本要求，專業補充標準是在通用標準基礎之上根據本專業特點提出的具體要求。在測繪工程的專業補充標準中，課程設置分為四類，即：數學與自然科學類課程、工程基礎類課程、專業基礎類課程、專業類課程。《地球科學概論》屬于數學與自然科學類課程中的自然科學課程。

地球是一個巨大的系統，地球的各圈層在不斷地演化與相互作用，人類對地球的認識在不斷地深化。通常，《地球科學概論》的教學內容包括以下四個方面：（1）地球的形成和組成，包括宇宙中的地球、行星地球簡史、地球的物質組成三個部分；（2）地球的外部圈層，包括大氣圈、生物圈、水圈，以及地球表部圈層的相互作用四個部分；（3）地球的內部圈層，包括地球的內部圈層的劃分和性質、巖石圈內部物質的轉化、巖石圈的變形與變位、重力地磁與核幔作用四個部分；（4）人對地球的認識和人與地球關系，包括地球系統科學、人與資源、維護我們的生存環境三個部分。

二、《地球科學概論》知識點的涵蓋

在2013年版測繪工程本科人才培養方案中，設置了《地球科學概論》課程，該課程可以很好地涵蓋教學內容的所有知識點。但在之前版本的測繪工程本科人才培養方案中，沒有設置《地球科學概論》課程，對于2011級、2012級同學來說，該課程的知識點需要由其他課程的教學內容來涵蓋；具體設置的相關課程有：第3學期《環境科學概論》、第4學期《煤礦地質學》、第5學期《采煤概論》以及第7學期的《開采沉陷與變形監測》、《土地復墾與生態重建》。

《環境科學概論》的知識點，通常包括：大氣環境、水體環境、土壤環境、固體廢物與環境、物理環境、生物環境、環境管理、環境科學技術與方法、全球環境變化與可持續發展等。通常，可以涵蓋《地球科學概論》第四方面內容（人對地球的認識和人與地球關系），同時大氣環境、水體環境、土壤環境、固體廢物與環境、物理環境、生物環境，可以部分地涵蓋《地球科學概論》第二方面內容（地球的外部圈層）。《煤礦地質學》的知識點，通常包括：基礎地質理論部分，地球概況、地質作用、礦物巖石、古生物地史、地質構造、煤與煤系等，應用地質工程技術部分，影響煤礦生產的主要地質因素、礦井水文地質與防治水、煤礦環境地質、地質勘探、主要地質圖件、儲量管理、地質編錄、地質報告與說明書、煤礦地質信息技術等；可以涵蓋《地球科學概論》第一方面內容（地球的形成和組成），同時，可以較多地涵蓋《地球科學概論》第三方面內容（地球的內部圈層），以及部分涵蓋《地球科學概論》第二方面內容（地球的外部圈層）。《采煤概論》的內容主要是煤礦生產建設的基礎知識，知識點通常包括：煤礦地質、煤田開發、井田開拓、采煤方法、井巷掘進與支護、礦井通風與安全、礦井生產系統等；可以較多地涵蓋《地球科學概論》第三方面內容（地球的內部圈層），以及部分涵蓋《地球科學概論》第二方面內容（地球的外部圈層）。《開采沉陷與變形監測》主要內容是：地下開采引起的巖層與地表移動、地表及巖層移動的觀測工作、地表沉陷的一般規律、地表移動與變形預計、開采損害及其防護措施、露天礦邊坡的穩定性監測、下沉與變形監測新技術；可以較多地涵蓋《地球科學概論》第三方面內容（地球的內部圈層），以及部分涵蓋《地球科學概論》第二方面內容（地球的外部圈層）。《土地復墾與生態重建》主要內容是：土地復墾與生態重建的概念、內涵與發展歷史，采礦對土地與環境的影響，土地復墾與生態重建的技術，礦區土地復墾與生態重建中的測量工作；可以較多地涵蓋《地球科學概論》第四方面內容（人對地球的認識和人與地球關系），以及可以部分涵蓋《地球科學概論》第三方面內容（地球的內部圈層）。

所以，雖然在之前版本的測繪工程本科人才培養方案中沒有設置《地球科學概論》課程，但《地球科學概論》的知識點，已經得到了很好的涵蓋。

三、《地球科學概論》的教學特點

通常認為，《地球科學概論》不同于《普通地質學》。《普通地質學》是地質類專業學生的一門入門性的課程，解決的是專業入門教育問題，以今后從事地質工作為培養目標，在后續課程中將深入學習《普通地質學》中每一章的內容，是相對較純的地質學的研究內容。而《地球科學概論》是由原來的《普通地質學》拓寬、發展而來的，課程的內容更加廣泛，涉及的學科更多，體系更加龐大，不僅包括自然科學中比較成熟的地學知識，而且要面對當代技術發展和人類面臨的重大問題，它的主要對象是非地質類專業但與地學相關專業的學生，它不以今后從事地質工作為培養目標，沒有相應的后續課程，主要任務是為剛進入大學校門的學生傳授地球科學的基本知識，進行地質思維的教育，使學生建立起正確的地球觀，具有人與環境和諧發展的科學素質，培養學生對自己所學專業的興趣。

通常來說，《地球科學概論》具有內容多、課時少、程度淺的特點。內容多體現在：地球科學是六大自然科學之一，地球科學所研究的對象具有空間跨度大、時間跨度長、地質過程復雜的特征，不僅要介紹地球的形成和組成，而且要介紹地球的外部圈層、內部圈層，闡述地球系統的整體作用和不同圈層之間的相互關系，在這基礎上，還要介紹人類對全球變化、環境保護、資源利用和災害防治等當今熱點問題的認識和態度。課時少體現在：通常該課程僅僅為32學時或40學時，相對于龐大的教學內容而言，課時顯得十分的有限。程度淺體現在：《地球科學概論》是有關地球科學基礎知識的一門通識性課程，不以從事地質工作為培養目標，在講授時應由淺入深、由表及里將復雜的地質現象用淺顯易懂的方式加以解釋。以上的這些特點，也就決定了，要上好這門課，不能照本宣科，必須十分熟悉教學內容，必須對教學內容進行高度的凝練，教學過程中在具有很強的知識性、理論性的同時，還要具有很強的趣味性、思想性。

四、《地球科學概論》教學對專業認證的支撐

自2006年起，由教育部牽頭，我國工程教育專業認證工作在機械、化工等行業開展了試點工作；隨后，工程教育專業認證工作有序推進。我國工程教育專業認證工作的全面展開，對引入先進的教育理念與質量保障文化、引導工程教育專業建設與教學改革、全面提高工程教育人才培養質量，意義重大。測繪地理信息類專業認證從2012年開始，由國家測繪地理信息局和中國測繪學會進行認證工作。根據《工程教育認證標準（2015版）》，在畢業要求方面應覆蓋12方面的內容：1.工程知識；2.問題分析；3.設計/開發解決方案；4.研究；5.使用現代工具；6.工程與社會；7.環境和可持續發展；8.職業規范；9.個人和團隊；10.溝通；11.項目管理；12.終身學習。

《地球科學概論》教學對測繪工程專業認證的貢獻，首先是課程設置的需要，《地球科學概論》屬于數學與自然科學類課程中的自然科學課程。其次是教學內容為測繪工程專業的后續學習提供了一定的基礎，如地球形狀的知識是投影帶劃分的基礎，大氣圈的物質組成和分層的知識是航空攝影測量的基礎，地球重力場和地磁場的知識是地球物理大地測量的基礎等。最后是對專業認證畢業要求的12個方面中的幾個方面有一定的支撐；在“6.工程與社會”方面：例如，滑坡是一種地質災害，具有突發性的特點，通過觀測整體的微小變形量，構造統計分析模型，能夠及時有效地預測變形體的變化趨勢，為防治災害提供基礎。這不僅是一個工程技術問題，而且是涉及到人身財產安全的社會問題。在“7.環境和可持續發展”方面：地球是養育著億萬種生命的搖籃，是唯一適合人類生存的美好家園，為人類提供了空間、環境、資源等一切賴以生存與發展的條件。人類在發展自身的歷程中，對地球的索取遠遠超過對她的關愛與保護，這種人地關系的失衡導致了資源、環境、生態和人口等問題，并對人類生存和發展構成了威脅。正如郝詒純院士在為《地球科學概論》作序中指出的：地質科學已成為保障人類生存的科學，發展和普及地球科學是關系到中華民族乃至全人類生存和繁榮昌盛的意義深遠的戰略。在“8.職業規范”方面：在地球科學發展的過程中，存在著很多的爭論，如水成論與火成論的爭論、災變論與漸變論的爭論、固定論與活動論的爭論等，這些不同學說之間的爭論極大地推動了人們對地球科學的理解，豐富和完善了地球科學的理論。這些內容，對于培養同學們的辯證唯物主義思想、提升人文社會科學素養具有很好的幫助。《地球科學概論》的教學，還可以促進認識地球、了解地球，關注人類與資源、環境、災害、可持續發展等問題，從而珍惜自然資源，愛護生存環境，增強社會責任感和歷史使命感。

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