刘寒鹏 赵建军 赵海涛 刘重庆
摘 要:秦皇岛石门寨地质教学实习基地地质现象发育,分布地层具代表性。采用地质现象再认识、信息再加强方式,利用“探究式”的实践教学模式,经过《普通地质实习》和《工程地质测绘实习》两阶段的学习和锻炼,提高了学生学习兴趣,有效的加深学生对室内所学地质现象及基本专业知识和理论的理解,提高了学生专业素质、动手和创新能力,较好的掌握及提高了野外工作的基本技能、思维方法、分析方法和工作技巧,增强了学生的地质思维能力和时空观念,学生对于不良地质现象的分析能力得到提高。
关键词:地质工程;实习基地;探究式教学
1、地质工程专业概况及地质实习教学的必要性
天津城建大学于2013年设置地质工程专业并招生,定位为培养城市地质工程专门人才,紧紧围绕国家新型城镇化、京津冀一体化协同发展和国家“一带一路”发展战略,特别是国家重大基础设施工程和地下空间开发对地质工程人才需求,培养具有扎实的地质基础和现代工程意识的应用型工程技术人才为目标。
地质工程是一门实践性很强的专业,实习教学占有十分重要地位,在课程体系构建中加强基础地质实践教学环节,可以通过感性认识,加深学生对室内所学地质现象及基本专业知识和理论的理解。同时,实践性教学是学生提高专业素质、培养动手和创新能力的重要机会,通过实习可使学生掌握及提高野外工作的基本技能、思维方法、分析方法和工作技巧,培养学生的地质思维能力和时空观念,提高学生对于不良地质现象的分析能力;培养学生艰苦奋斗、实事求是的工作作风和适应野外工作环境能力。本专业设置了《普通地质实习》和《工程地质测绘实习》两部分地质类实习。
2、秦皇岛石门寨地质教学实习基地地质条件概略
秦皇岛石门寨地质教学实习基地在秦皇岛市以北28km处,属河北省秦皇岛市抚宁县石门寨镇管辖。实习区坐落于柳江盆地,北、东、西三面由新太古界绥中花岗岩和燕山期花岗岩侵入体构成的陡峻高山所围,地貌形态为一南北向延伸、中浅切割的低山丘陵区。
大石河是纵贯盆地的主要水系,向东南在山海关以南流入渤海。低山和丘陵之间,多发育有小盆地和河流,河流短小,河床几乎全是砾石堆积,河床、河漫滩和阶地等河流地貌发育。
从地质构造角度看,柳江盆地是一个西翼陡、东翼缓的较宽缓向斜构造,构造十分发育。由于新近纪以来气候湿热,在石灰岩发育地区形成喀斯特地貌,新构造运动使本区形成了多级河流阶地、多层溶洞等地貌景观。
柳江盆地地层分区属华北-东北南部区、燕山分区的山海关小区,地层特征属华北型。就华北型地层而言,该区地层出露较全,化石丰富,各单位地层划分标志清楚,地层特征具有一定代表性。全区范围内出露的地层主要有新元古界的青白口系,下古生界的寒武系、奥陶系,上古生界中上石炭统、二叠系,中生界侏罗系,以及新生界的第四系。
3、实习内容、教学方法
《工程地质测绘实习》的内容必须围绕着《普通地质实习》所学的基本地质现象、地质问题展开,而《普通地质实习》要为《工程地质测绘实习》的做好铺垫。这就要求在两个阶段实习内容之间满足关联、连续要求。因此,《普通地质实习》和《工程地质测绘实习》选在同一实习基地进行,已有地质现象的信息再加强、再认识可以在短暂的实习期间让学生掌握大量的信息及工作技能。
3.1主要实习内容
《普通地质实习》主要包括对实习区分布三大岩石的结构、构造、典型矿物和主要地质构造现象(节理、断层、褶皱)进行观测,进而锻炼罗盘的使用、地形图判读与定点、地质点的描述、标本采集、信手剖面和地质素描图的绘制、典型岩石的野外鉴定、褶皱和断层的鉴别与测量、岩层接触关系的识别等基本野外工作能力。
加深对外动力地质作用(河流、海洋、风化作用)的理解,例如:通过观察河流的地质作用现象,描述河谷地形特点,确定河流阶地的级别,划分阶地的类型。通过观察凹岸的侧蚀作用和岸边冲沟的下蚀作用,分析河曲的形成和发展趋势。对比河床相冲积物与河漫滩相冲积物的异同点,了解河流堆积物的主要类型及其工程性质。
《工程地质测绘实习》包括对前期实习的主要地质现象的回顾,小范围地质填图、地质剖面的测绘、地质灾害调查(采空区、河流侵蚀作用)及第四纪松散堆积物的描述及成因判断等任务,利用已经学习的工程地质测绘方法对熟悉的地质现象进行测绘和简单评价。
3.2野外教学方式研究
传统的地质实习教学方式多采用现场讲授式,教师带领实习学生来到既定实习地点,对经典的地质现象进行讲解或传授学生工作方法。这种方式对于学生掌握工作方法是行之有效的,但是学生对于地质现象的认识、理解及掌握是被动的。
古希腊著名教育家苏格拉底的教育思想是探究式教学的思想渊源,而明确提出把“探究学习”作为一种重要的教学方式的则是美国著名生物学家施瓦布。
美国国家科学教育标准中对探究的定义是:“探究是多层面的活动,包括观察;提出问题;通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论,制订调查研究计划;根据实验证据对已有的结论作出评价;用工具收集、分析、解释数据;提出解答、解释和预测;以及交流结果。探究要求确定假设,进行批判的和逻辑的思考,并且考虑其他可以替代的解释。”
《工程地质测绘实习》主要采用“探究式”的实践教学模式,根据探究式教学的一般设计模式: 创设情景——提出问题——探索方案——探究实践——分析归纳——阐述交流——评价结果,进行设计的。
学生有了《普通地质学实习》的基础,对于地质现象有了一定的认识和了解,教师给学生分组,发放区域地质资料,在教师的指导下,对资料的分析、讨论可能得到推测结论,然后下达任务书,让学生独立去完成指定区域的填图任务。在这种模式下,学生怀有对理论分析结果验证的期待,同时验证结果过程中充满好奇,学生能够充分主动运用所学知识分析问题。由于地质现象具有隐蔽性和复杂性,学生验证的结果有对、有错;在寻找结论的同时可能会发现“新”的地质现象及问题,最后指导教师组织学生讨论,并讲解、答疑,进一步深化所学知识在学生头脑中的印象,提高学生分析、解决实际问题的能力。
4、总结
自2013年来,地质实习已经6批12次顺利完成,学生野外实习学习、探讨气氛活跃,学习兴趣浓厚、主动性强。学生的实习报告反映了学生专业思路清楚、逻辑性强,具有一定的专业水平。野外的共同工作过程增强了学生的团队合作精神,总之学生强化了课堂上所学专业知识,具备了基本的野外地质工作要求的专业工作能力,达到了实习教学目的。
参考文献
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