石紅才 謝輝 蒲曉強


[摘要]構造地質學是地學三大核心課程之一,涉及地學領域的院校均有開設。在海洋科學專業背景下的海洋地質方向,構造地質學應體現出地學與海洋學的交叉,與傳統的構造地質學在課程教學內容等方面具有不同的傾向。結合廣東海洋大學海洋與氣象學院海洋地質方向的實際情況,對構造地質學課程的教學內容、教學方式等在傳統構造地質學基礎上進行合理地調整與改革嘗試,使其與海洋科學海洋地質研究方向更加吻合。
[關鍵詞]構造地質學;海洋科學;課程體系;實驗教學
[中圖分類號]G642.0 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-3437(2020)07-0051-03
海洋科學是一門研究海洋自然現象、性質及其變化規律的學科,主要內容包括對海洋中的物理、化學、生物和地質過程的基礎研究和面向海洋資源開發利用以及海上軍事活動等的應用研究。海洋科學專業是在物理學、化學、生物及地質學的背景下,融合形成了物理海洋學、海洋化學、海洋生物學和海洋地質學等專業方向。海洋科學是一個多系統、多學科交叉的綜合性學科體系,需要我們培養參與海洋科學發展研究的各類復合型人才。“大類招生、分流培養”是近年來各高校實施“通才教育”的人才培養模式。基于這種模式,廣東海洋大學(以下簡稱“我校”)海洋與氣象學院在海洋科學專業大類招生本科生三個班,二年級開始分別按物理海洋、海洋化學、海洋地質三個方向培養。
構造地質學是地球科學系統中一門理論性和實踐性都很強的專業核心課程。早有學者從教學內容、教學方法等方面討論了課程設計、課堂教學、實驗實踐教學、野外實習等環節,并提出了各具特色的教學模式。然而,不同專業對構造地質學教學內容的要求和側重點有所不同,在教學體系中應當考慮專業特色的要求。在海洋科學專業海洋地質方向上,構造地質學在研究對象、研究方法與手段上與傳統的地學專業有明顯差異,傳統的構造地質學教學模式在海洋科學海洋地質方向上需要進行一定的調整和改革,這樣才能更好地與海洋科學研究領域相吻合,培養出具有海洋科學研究思路的專業人才,同時,這也可以凸顯出我校海洋特色的辦學思路。
一、構造地質學課程特征
構造地質學是以地球上部圈層,即巖石圈為研究對象,研究巖石圈內地質體的形成、形態和變形等構造作用的成因機制及其相互作用、時空分布和演化規律的地球科學分支學科,具有空間尺度變化大、時間跨越長等特征。海洋科學專業中的構造地質學應該是傳統構造地質學在海洋中的應用,不同的是研究對象是限于海水覆蓋下的海底部分。海水的存在,使得海洋領域的構造地質的研究內容、方法具有自身的特征。兩者之間的主要區別,一方面,從尺度上說,海洋地質構造主要研究區域尺度的大型構造和全球規模的巨型構造,傳統的構造地質學主要研究手標本尺度、小尺度構造;另一方面,傳統的構造地質學在海洋地球物理方面涉及很少,而海洋地質構造研究手段主要有海洋地球物理等方法,研究海洋巖石圈結構、構造特征及演化過程,大多數都是利用OBS、多道等二維/三維地震剖面為基礎。
二、構造地質學課程教學的改革設想
(一)優化教學內容和教學環節
1.重視緒論
緒論是每一門課程的第一課,直接關系到學生對本課程的理解、興趣程度,以及地質思維能力的培養。構造地質學緒論要向學生介紹研究對象、研究內容、研究方法與手段、發展歷史與最新的前沿進展,讓學生了解課程結構,培養學生的地質思維能力和思維模式。為了提高學生學習和對課程重要性的認識,需要涉及構造地質學的實用性,比如在油氣、工程等方面的實際應用。此外,作為海洋科學的理科生,據筆者的認識經驗,大多數學生對考研科目比較關注。因此,可以適當分享歷年學生在考研過程中構造地質學的重要程度。緒論課除了講述構造地質學的基本知識結構與框架外,關鍵還要從主觀和客觀兩個方面激勵學生對課程產生興趣,讓學生能夠積極主動地學習。應重視第一課,在提出課程重要性的同時,逐漸激發學生的學習積極性和學習興趣,做到從一開始就能抓住學生對課程的注意力。
2.理論教學環節
傳統的構造地質學課程主要內容包括由地球內動力地質作用形成的褶皺、斷層、節理等各種地質構造的形態、產狀、形成條件、組合方式、成因機制、分布規律和演化歷史等,其主要偏向于露頭等陸地構造地質現象,與海洋科學海洋地質方向鍥合度較低(見表1)。在保證構造地質學課程體系的系統性和完整性的前提條件下,海洋科學專業下的構造地質學需要進一步優化和完善教學內容與結構,盡量補充海洋地質構造分析與研究的知識與內容。例如:除繼續將褶皺、斷層等內容作為教學重點之外,還應該偏向轉換斷層、底劈構造、花狀構造、同沉積斷層等海洋地殼結構地震剖面中常見的構造現象;增加圈閉、反轉構造等與海洋油氣資源勘探等相關的內容;補充單剪與純剪作用在大陸邊緣演化過程不同階段中的作用,同時對某些與巖石露頭構造相關的例如劈理、線理(節理)等在海洋地質研究與分析中不常見的內容進行弱化。PPT相關知識點盡量都以海洋地震剖面為例,構造地質學研究內容逐漸從地殼一巖石圈一軟流圈、從大陸一大洋擴展,向海洋地質構造融合過渡。
在課程內容上,運用多媒體、視頻、圖片、動畫等形式,學生能更直觀地理解一些復雜的構造演化過程。同時,課程內容中應嘗試半英文教學,多媒體課件使用英文標注專業名稱和定義,以幫助學生隨時了解專業術語的英文表述方式,培養學生的專業化發展和國際化視野,同時這也能促進教師的專業化成長。
作為理論科學,構造地質學應該注重對學生科研能力的培養,培養科研能力主要是培養一種發現問題的路徑、思維和習慣;同時通過科研文獻的課外閱讀培養學生的自學能力。
3.實驗教學環節
實驗教學是加深對理論知識的理解與鞏固的有效方法,是提高學生綜合素質的重要教學組成部分。構造地質學實踐性較強,又比較抽象,實驗實踐操作具有重要作用。