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“构造地质学”课程教学主线及其把握

2010-12-28张宏远刘俊来

中国地质教育 2010年2期
关键词:主线课程教学

张宏远,刘俊来

1.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院,北京 100083;

2.地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京 100083

“构造地质学”课程教学主线及其把握

张宏远1,2,刘俊来1,2

1.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院,北京 100083;

2.地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京 100083

本文在综述国内外常见“构造地质学”教材的教学体系和教学主线基础上,站在研究人员的角度,认为应全面坚持研究构造现象的尺度观、方位观、层次观和时间观的教学主线,并提出旨在体现层次观和时间观的教学安排方案,并就如何让大学生抓住主线,提出了4点教学措施,认为教师积累形象教学资料具有重要意义,最后指出了紧密结合野外实践的重要性。

构造地质学;理论体系;教学主线

一、引言

构造地质学是研究地质建造和改造过程的一门实践性很强的地质学科分支,在地球演化研究、资源勘探开发、防震减灾等方面具有重要意义。为了加强这方面的教学和研究,我国多所大学设立有构造地质学国家重点学科。

在我国,“构造地质学”的教学已经有90多年历史,最初的教学内容十分全面。1922年,谢家荣在《地质学教学法》一文中认为,“构造地质学是研究地球外表一部岩石的性质、成分、互相关系及层系变化等的科学,当包括矿物学、岩石学、地层沉积学、地层构造学和变质地质学。一位构造地质学家(教师)应专门学习地层系统学、高等地质构造学、地文学、变质地质学等知识。”[1]但是近百年来,随着科学技术和社会生产力的飞速发展,构造地质学相关知识量飞速增加,讲授范围被迫不断压缩,如今演变为以讲授中小尺度构造变形和区域尺度作图为主要任务。不过,科学研究和社会生产依然要求学生具有宽广的知识基础。于是教学与实践出现了矛盾。

笔者近年承担本科生、硕士生的“显微构造地质学”教学,就是以“构造地质学”为基础讲行教学的,因此对于实际教学效果有着很深的体会[2]。作为“构造地质学”教师,笔者认为欲在教学内容难以扩展情况下解决上述矛盾,必须教会学生把握几条主线,才能对本课程形成较为清晰的脉络,理解构造地质学实际涉及的科学研究范围,从而有利于他们今后的拓展创新。

二、理论体系和教学主线

现有构造地质学教材一般是首先介绍原生构造和岩层产状分析,然后介绍岩石力学分析基础,之后由简到繁地介绍构造现象。这种介绍体例可以说是在借鉴了国外教学经验基础上建立的。一是1967年Ramsay所著《岩石的褶皱作用和断裂作用(Folding and Fracturing of Rocks)》一书[3],该体系的特点是环环相扣,学生极易领会。二是1996年Davis版经典教材《岩石和区域构造地质学(Structural Geology of Rocks and Regions)》[4],则是首先从解析构造角度介绍几何学、运动学、动力学等研究内容,然后剖析构造现象,有利于全面把握构造的层次观和时间观,但对力学基础的介绍不够。

但是,由于Ramsay的教学体系容易与物理学衔接,且容易被学生接受,所以实际教学中实际上往往强调了构造方位和尺度观,而对层次观和时间观的重视程度不够。而后者正是当今深部流变大地构造学前缘问题(见于2010年1月7日“中国区域大地构造” 专题暨“构造地质学学科发展”讨论会主题之一)。

笔者在已完成的我校48学时(其中讲课30学时、实验18学时)“构造地质学”教学中,合理调整了课程内容,突出了层次观和时间性(表1)。此安排主导体系未变,但对一些细节进行了必要调整。

第一,在教学过程中,笔者将原偏重于物理学教学的力学基础章节,从解决地质构造问题角度出发,演变为构造地质学术语“岩石变形构造定量研究基础”。

第二,在介绍了单纯性面、线状构造基础上,连续介绍褶皱、断层、韧性剪切带这样的线面组合构造,培养变形层次观和叠加分析能力。不少教材将韧性剪切带放于最后进行。笔者认为这样不利于学生理解构造层次观。而这里将其放于脆性剪切带(断层)之后紧邻介绍,有利于其利用Sibon断层模型立体地建立断层空间认识[5]。

第三,在课程的最后介绍更为逼近科学研究的区域伸展-走滑-收缩构造。这是一种有规律的、动态的安排,有利于学生今后从时空四维角度探讨区域构造问题,有利于地质创新人才的全面培养。

三、如何使学生抓住主线

大学生虽然有着旺盛的精力和学习欲望,但他们有着繁重的学习任务,何况,知识的先快后慢遗忘规律不容忽视。若不能让学生把知识关系建立起来,仅利用课堂时间搞好“构造地质学”教学将是很难的。课堂教学是重中之重,不能指望学生课下花费更多时间去消化艰涩的术语。为此我们提出如下4点解决方案供参考。

1.列举实例,加强板书

如今多媒体课堂教学实现了图集展示,弥补了缺乏实物模型讲解的缺憾,但这就带来了学生跟不上讲课速度的问题。部分懒惰的学生不记笔记,认为靠拷贝课件就可以了,打不起听课的精神。所以,笔者建议教师积累一些日常生活中的例子以引起学生的共鸣。同时,应该辅以板书和示意图解,适时放慢讲课节奏,引导学生通过记笔记完成思路的衔接。

2.课堂提问和课堂讨论

此法宜贯穿于课程的始终。在教学初期,喊学生名字会增进师生亲和度。这尤其适合于课程教学的第一部分。在教学的中后期,学生已经反感教师的不断提问,可能出现尴尬局面。增加讨论内容,所以必须进行集体讨论。包括两方面,一是对学生的实习作业进行公开的比较和讨论;二是对请几位学生到黑板上提出解决问题方案,其他同学参与讨论。

表1 “构造地质学”48学时教学安排表

3.课堂小测验

课堂小测验内容应具有全面、系统、深入的特点,考试需要给出成绩,但这个成绩一般都很低,足以令师生双方明确教学效果还有多大改进空间。本课程需要进行2~3次小测验,每次占用30分钟时间即可。

4.复习

教学日历中一般不会安排专门复习时间。但在课程接近尾声时,由于平时小测验成绩低,学生心理上非常焦虑,具有迫切的学习欲望。这个时候,最应帮助他们梳理出一个复习框架。

除课堂教学操作技术外,教师应注重个人语言表达能力的提高。除提高自身科研水平,改进教学内容外,还应不断积累并合理运用形象教学资料,对于充分调动学生的积极性、提高教学效率具有重要意义。比如,在讲解V字形法则时,可以用一个装有水的水杯为道具模拟等高面和地形,并以手掌为岩层面,进行通俗讲解,这样学生课下也可以自己回味。又如,在根据不整合地区地质图阅读地质演化问题时,可以将不同构造层按新老分别看成小孩、成人和老人等,以让学生形象感觉到构造改造效应。再如,在讲解褶皱要素问题时,拐点的概念比较模糊,但如果教师在讲台上演示S形行走,告诉学生顺、逆时针转换点即拐点,学生就会恍然大悟。

四、结论与展望

笔者上述教学经验是在近年来经历了中国地质大学(北京)资源勘查工程、地下水工程、工程技术、地理信息系统等专业多年教学实践的检验基础上逐渐形成的。由于充分考虑了学生的心理变化,它有利于学生课堂上迅速把握构造知识的学习主线,从而打下比较坚实而系统的理论基础。

当然,这种安排还有待于进一步改进。例如在学时允许情况下增加课堂野外实践、手标本描述和构造物理模拟环节。由于课程前后我校安排有周口店教学实习,对本课程形成了有力的补充[6-8]。因此,建议相关教师在使用本主线教学时注意实践动手能力的培养。

[1] 谢家荣.地质学教学法[M]//谢家荣.谢家荣文集[第一卷 地质学(一)],北京:地质出版社,2007:28-32.

[2] 张宏远,刘俊来,胡玲.加强实验课教学改革,提升研究生科研能力[J].中国地质教育, 2009,(1):98-100.

[3] Ramsay J G.Folding and fracturing of Rocks[M].New York:McGraw-Hill Book Company,1967:1-560.

[4] Davis G H,Reynolds S J.Structural Geology of Rocks and Regions[M].New York: John Wiley & Sons Inc,1996:1-776.

[5] Sibson R H.Fault rocks and fault mechanisms[J].J Geol Soc Lond,1977,133(3):191-213.

[6] 王根厚.周口店野外地质实习教学中地质思维的培养[J].中国地质教育, 2004,(4):49-51.

[7] 徐德斌,王根厚,颜丹平.周口店野外教学体系的探索[M]//大学地球科学课程报告论坛组委会.大学地球科学课程论坛论文集,北京:高等教育出版社,2008:379-383.

[8] 张宏远,张彬,慎乃齐.工程专业野外教学中教师备课教学环节的注意事项——以中国地质大学(北京)周口店教学实习为例[J].东南大学学报(哲学社会科学版),2008,(3):216-219.

Main Clue of Teaching and Operational Methods on Structural Geology Course

ZHANG Hong-yuan1,2, LIU Jun-lai1,2
1.China University of Geosciences, Beijing 100083, China;
2.State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, Beijing 100083, China

The teaching system and major clue were analyzed and emphasized.Such following views as scale, orientation, level, and time order should be insisted.A practical table of the course arrangement was presented to list emphases of each time.Then, four suggestions were presented in order to check and develop class effect.Here, we hold that it is important to collect some visualized material for a vivid class, and also, tightly to connect the teaching and learning course with field research.

structural geology course; teaching system; main clue of teaching

G649

A

1006-9372 (2010)02-0053-03

2010-01-14;

2010-04-10。

国家科技支撑计划项目(2006BAB01A03-3-2)及国家自然科学重点基金(90814006)资助。

张宏远,男,讲师,主要从事构造地质学的教学和研究工作。

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