王喜華+胡明+李世琴
摘 要:《構造地質綜合實習》是西南石油大學資源勘查工程專業的一門必修專業基礎課程。為了適應目前的工程教育認證標準,應更加重視并加強野外實踐教學環節。對如何提高《構造地質綜合實習》的教學質量就顯得尤為重要。因此,根據近十幾年的構造地質綜合實習教學心得,現以重慶市北碚區后峰巖觀音峽背斜構造地質綜合實習為例,分析探討如何在新形勢下提高該課程的教學質量。
關鍵詞:構造地質學 地質填圖 教學質量 工程教育認證 觀音峽背斜
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)09(a)-0144-03
《構造地質綜合實習》是資源勘查工程相關專業學生不可或缺的實踐環節。重慶北碚后峰巖地質實習基地自建立以來,一直作為資源勘查工程專業《構造地質綜合實習》的實習基地。學校及學院領導非常重視野外實踐教學成果,強調在整個實習過程中一定要突出實習的特色,深化教學改革,探索出在新形勢下適合資源勘查工程專業學生《構造地質綜合實習》的方法,以此提高其教學質量,以便為學生今后的工作打下夯實的地質技能基礎。該文將根據作者近十幾年指導《構造地質綜合實習》的教學經驗,對在新形勢下該課程如何提高野外地質教學質量進行探討。
1 《構造地質綜合實習》的重要性
《構造地質綜合實習》是構造地質學課堂教學知識的補充及深化,教學過程中的重要實踐環節,實踐環節的成敗將直接影響該課程的教學質量。《構造地質綜合實習》一般是作為學生學習完《普通地質學》《古生物學與地層學》和《構造地質學》這些專業基礎課之后所進行的一次野外地質實習。學生應在系統學習《構造地質學》基礎理論課程之后,再利用一定時間,到野外專門訓練其實際操作、資料收集、構造現象觀察及描述、圖表的編制、報告編寫等綜合分析能力,使理論與實踐相結合,掌握分析方法和對各種構造分布規律及形成機制的認識,并可鞏固用變形理論及力學知識分析地質構造的基礎知識,同時訓練學生對野外構造現象的認識和分析能力,特別是對一些野外地質現象能夠進行描述,以達到對野外工作全過程的掌握和了解。
2 《構造地質綜合實習》實習基地的選擇
構造野外地質實習地點的選擇很重要,首先應該選擇適合該專業的野外實習地點。西南石油大學資源勘查工程專業的野外地質實習基地主要有:重慶北碚后峰巖實習基地、峨眉山地質實習基地和旺蒼地質實習基地。而對于構造地質綜合實習來講,選擇重慶北碚后峰巖作為實習地點是非常不錯的選擇,《構造地質綜合實習》野外實習時間為3周。
重慶北碚實習地區在行政區劃上屬重慶市北碚區以及緊鄰的合川市、華鎣市所轄。地理坐標約在東經l06°28′~l06°31′,北緯29°50′~29°55′之間。實習地區處于揚子準地臺,四川臺向斜川東南臺褶帶上的川東高褶帶西緣觀音峽背斜。實習剖面多數集中在北碚至代家溝之間的地段,地質填圖在代家溝以南約5 km的區段之內。
3 提高《構造地質綜合實習》教學質量的方式
《構造地質綜合實習》面臨時間緊,剖面多且長,線路復雜,學生知識結構差異大以及重慶地區山路滑而陡等復雜原因,有可能會直接或間接影響到野外地質實習的質量與效果,每個實習指導老師甚至教學體系應引起重視并加以解決。通過對《構造地質綜合實習》的思考,總結經驗,應從以下幾方面入手來提高野外地質實習的教學質量。
3.1 實習區教學材料的更新
為了使學生在實習之前就對北碚天府地區地形地貌、地質構造等地質條件有個大致了解,西南石油大學地球科學與技術學院自己攝制了《天府地質大觀—野外地質構造》,片長26分鐘,另外收集了科教電影制片廠《地殼運動》《板塊構造》等許多教學影片作為教學輔助材料。同時專門安排了有經驗的教師編寫了該區地質實習配套使用的指導書、地質地形圖,建立了每條剖面的宏觀微觀相結合的資料庫,制作了精美的多媒體課件和視頻,同時配備和培養了高水平的實習教師隊伍。因此,每次野外實習之前,讓學生通過電教片和野外實習指導書,先了解一下實習區的自然經濟及地理概況、地質概況、實習路線及內容、實習目標以及最基本的野外地質工作技能和方法等。讓學生以做到心中有數,增加野外的實習效果,從而為后面的野外地質實戰打下良好基礎。
3.2 實習內容調整
以前構造地質綜合實習內容主要集中在地層觀察及測量、地質填圖、圖件繪制,最后寫出完整的實習報告。本著拓寬學生知識面等原則,實習指導老師對構造地質綜合實習進行了改革與創新。目前實習內容主要做了以下調整:(1)區域構造背景:大地構造背景作一般性的介紹,要求學生了解實習地區的區域大地構造位置,四川盆地基底構造“暗三塊”與蓋層“明三塊”的吻合性;主要構造及成因,如:川東高褶帶、威遠—龍女寺古隆起等劃分概況。了解四川盆地含油氣層系和地層出露厚度。了解構造層的劃分和盆地的性質。(2)地層觀察及測量:掌握從中上寒武統婁山關群(∈2-31s)—上侏羅統蓬萊鎮組(J3p)的地層層序,各組的巖性特征,地層厚度,所含主要化石,生儲油氣層、礦層、接觸關系等。對中二疊統茅口組(P2m)—上三疊統須家河組(T3x)要求掌握到各層段的基本特征。并選擇一段地層(不得少于400 m)進行地層基本厚度丈量基本步驟與方法、地層巖性的描述內容等。(3)踏勘:了解實習區內地層層序、時代、主要巖性特征和分布狀況。掌握實習區構造輪廓、主要構造線方向、分布規律,在此基礎上確定制圖標準層填圖穿越剖面。(4)地質填圖:以1∶1萬的天府地區地形圖為底圖,采用剖面穿越法,填繪出各層的地層界線。要求至少穿越5條剖面,對難點部位要進行追索。(5)專題研究:為了培養學生分析問題和解決問題的能力,鍛煉其實際工作本領,針對實習區的地質特點,擬定出一些專題研究題目,如:褶皺形成機理、斷裂與褶皺的關系、裂縫發育規律及構造應力場等。讓學生自由選擇,在教師的指導下,獨立到野外收集資料,處理和分析資料,最后寫出具有自己觀點的專題小論文。(6)小構造觀察:為了拓寬知識面,增加新內容、新方法,對小型構造研究奠定基礎。實習隊安排帶學生參觀實習區內的“層內小褶皺”“次級小斷層”“剪切帶”“構造縫合線”“S型及反S型張節理”“節理的交切”“羽毛狀張裂縫”“雁脈帶”“平面和剖面共軛X節理系”等典型小構造現象。(7)圖件編繪:主要繪制地層柱狀圖、平面地質草圖、地形地質圖、構造橫剖面圖、構造等值線圖及典型構造現象的素描圖。(8)文字報告:主要包括野外實習綜合報告、地形地質圖說明書、構造等值線圖說明書及專題小論文。
3.3 師資及野外裝備的良好配置
構造地質綜合實習的師資配置相當重要,以往師生比大概在1∶30左右。構造地質綜合實習不同于課堂教學,野外空間大,有些典型的地質構造只能遠觀而不能近察。而有些實習點位空間狹小,只能容下幾個人。因此,帶隊指導老師只能一遍一遍給學生講解,嚴重影響實習進度。因此,為了解決這種不合理的授課方式,提高野外實習質量,應結合野外地質實習的實際情況,將師生比例加大,按照師生比1∶10~15左右比較合適。如果指導老師數量充足的話,完全可以按照師生比1∶5~1∶10進行。同時學校為每個組配置了一部手執GPS儀及數碼相機,在實習的過程中,帶隊指導老師可以指導學生如何使用GPS儀定位定點以及采集相關地質數據等。后續實習過程中,盡可能為實習隊伍提供一些先進的教學設備,如:數字填圖軟件RGMap、RGSection等教學軟件;射程1 000 m以上的綠激光筆、戶外教學專用的擴音器以及數字語音錄入筆等。這樣構造地質綜合實習的教學效果就會得到大大提高。
3.4 采取多種教學模式,增強學生的積極性
良好的教學方法是學生學習興趣提高,專業知識理解加深的重要途徑。目前大多數的野外實習是將學生帶到實習地點,學生觀察完地質現象后老師再進行講解總結。若這種古板的教學方式不進行改革,將難以提高學生野外實習的積極性,更難以提高野外實習教學質量。經過十幾年的野外實踐教學活動,發現采取互動式、獎勵式和探究式等多種教學模式相結合的教學方法,教學效果會更為顯著。
采取學生之間討論、小組內討論、小組之間結論比較、老師講解總結、學生記錄及素描的教學模式。西南石油大學資源勘查工程專業學生通過人人參與表達闡述自己的地質觀點,通過小組內隊員之間的討論、分析與總結,同學們可以大膽發言,甚至會出現互相反駁的現象,現場氣氛一度達到高潮。通過成員之間的討論,最后得出比較合理的結論。在整個討論過程中,使學生由以前的被動參與者直接變為了目前的主動參與者。帶隊老師此時可以根據學生的野外地質專業表現進行現場打分,這更能大大激發學生的討論興趣。最后,指導老師針對具體的地質觀察點,先啟發性地給予提示,引導學生通過觀察分析,對關鍵問題進行師生間的討論、講解與總結,真正讓學生能夠理解并最終掌握實習的內容及最基本的地質實習技能等。全部學生掌握之后,要求大家對實習觀察點進行相關的地質內容記錄、總結,并將將隨手地質剖面圖及地質現象的素描圖繪制在野外記錄本上。
3.5 多種教學場所結合確保實習順利進行
隨著北碚實習區退耕還林、水庫蓄水、季節性洪水、修橋鋪路、資源(煤炭、石灰等)的大規模開采等眾多因素,有的剖面被植被嚴重覆蓋(如:紙廠溝-小屋基構造剖面、石筍溝龍潭組地層、河西洞須一段地層),有的剖面大部分被淹沒于水下(大壩溝大安寨段地層,白廟子飛仙關一段下部地層),一定程度上影響了正常的野外教學秩序。因此,野外實習基地的面積及規模也在逐年減小,急需尋找新的實習剖面或者實習基地以滿足后續生源的需求。為了解決這種困境,各帶隊指導老師專門對北碚區天府鎮進行了實地踏勘,開辟出了幾條新的野外教學剖面,如:文星場-張家坡剖面、司法所—視槽溝剖面、鷹耳巖剖面、老龍洞剖面等6條剖面,以保證后續生源的正常野外教學。
3.6 靈活有效的評分標準
構造地質綜合實習的成績評分既要體現出野外學習能力及動手實踐能力,也要突出室內圖件繪制、報告編寫的能力。因此,資源勘查工程專業的構造地質綜合實習為了統一評分標準,全面考查學生學習成績,評分以圖件、文字報告為主,結合野外表現、學習態度及野外記錄本進行綜合評定。具體評分標準如下:地層柱狀圖(10分)、平面地質草圖(5分)、地形地質圖及說明書(10分)、構造橫剖面圖(10分)、構造等值線圖及說明書(15分)、專題研究論文(10分)、野外表現及態度(20分)、文字綜合報告(20分)。先采用以上計分方法逐項進行評分,然后累加起來,最后采用優(86分及以上)、良(80分~85分)、中(70分~79分)、及格(60分~69分)、不及格(60分以下)五級記分制給出實習成績。
4 結語
《構造地質綜合實習》野外教學不同于課堂教學,其具有很強的實踐性。在實習基地選擇合適,野外教學資源及時更新,實習內容相應進行調整,教學模式的大膽改革等條件下,學生可以在樂趣中探索大自然的奧秘而不是片面認為地質工作是枯燥無味的。通過以上的野外實習訓練,學生基本能夠掌握每個實習觀察點的重點內容,學生的自主學習能力得到了鍛煉,學習氣氛更加活躍,這也極大提高了學生的野外團隊協作精神,從而提高了《構造地質綜合實習》的教學實習質量。
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