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地質學的研究方法范文1
關鍵詞: 民族地區 高職院校 唐詩宋詞課程 教學方法
民族地區隨著教育理念的轉變,唐詩宋詞課越來越受到學生的廣泛重視,原因在于民族地區的風土人情有著唐詩宋詞的意境和韻味。我們在教學實踐中感到,在民族地區高職院校開設的唐詩宋詞課程,不僅不同于一般的專業課,而且在一定程度上有別于二本院校的相同課程。
唐宋時期是詩詞發展的頂峰階段,它的生動情韻陶冶著學生的心靈,培養了學生獨特的審美能力。唐詩宋詞的內在特質,詩意、境、味,通過象征、隱喻等手法表現,結合民族地區的鄉土人情,學生有一定的直觀感受。我們采取了以下教學方法,希望以此來推進中文課程的教學。
一、巧借唐詩如畫之景色,體會大自然之情趣。
當前民族地區生態環境破壞嚴重,水土流失、山洪暴發、自然災害,環境污染等問題已經嚴重地影響了人們的生活,也影響了學生的身心健康。民族地區高職院校老師應結合總書記提出的“科學發展觀”的理念,引入唐詩宋詞的意境進行教學,如引入白居易的《憶江南》:“日出江花紅勝火,春南江水如藍,能不憶江南?”引起學生想象:在清晨太陽升起來的時候,水邊盛開的野花,在陽光的照耀下,簡直像火一樣紅艷。春天來了,江水清澈見底,各種動物盡情在水里嬉戲、玩耍,雞啼狗叫,打破了清晨的寧靜……風景如畫,江南好風光,多么美的大自然。民族地區的學生可以對照唐詩宋詞意境,結合現實的感受,因身臨其境,心里自然會升起對自然環境進行保護的強烈愿望。
二、發揮多媒體的作用,拓展民族地區學生的形象思維能力。
民族地區的高職院校學生,本土化居多,不如大城市學生那樣富有創造想象力,因而在教學過程中巧妙地結合教材,恰當地運用多媒體,讓學生發揮想象力,對學生深刻領略唐詩宋詞的內涵有著重要的意義。例如:在學習柳永的《望海潮》時,針對學生的實際,在課件中編排優美的圖片,并配上動聽的音樂,使用三維動畫效果,能讓學生產生美的感受,激發濃厚的興趣。而洶涌澎湃的大潮場面,能直觀形象地幫助學生深刻理解文中的語言,培養學生豐富的想象力,體會到詩意的獨特魅力,理解文中所蘊涵的深刻的思想內涵,感受到美的熏陶。這對學生進一步理解中國的唐詩宋詞文化有著重要的作用。
三、激活民族地區學生創造性思維火花。
民族地區高職院校落后,教學設備相對滯后,學生生源素質整體相對偏低,在鑒賞詩歌作品時,我們應激發學生的創造性思維,培養他們濃厚的興趣,養成健康積極向上的美德。一方面,我們要設計課堂互動環節,營造課堂氛圍。生生互動,讓學生知道自己想知道的問題,學習想要學到的東西,這樣,學生自主學習探究的興趣就培養出來了,能達到激勵和培養的效果。另一方面,教師少說多聽,減少知識認識沖突,啟迪學生思維,拓展和延伸學習的思路,以達到事半功倍、一箭雙雕的效果。學生也會在以后的課堂中,發現疑問,帶著問題走進教室,為課堂上知識的構筑,興趣的培養,學生自身個性的發展,以及課堂高效率的實現提供了強力的支撐保障。
四、借助唐詩宋詞中的生命力現象的描述,培養民族地區學生不服輸的美德。
民族地區的經濟競爭不是很明顯,市場競爭意識不強,學生處于這樣的環境,難免會有一些惰性或安于現狀。身為高職院校的教師,我們有培養其敢于爭先的品德的責任。例如:引用白居易的《草》:“離離原上草,一歲一枯榮,野火燒不盡,春風吹又生?!痹娭兴鑼懙囊安菀荒暌欢仁⑺?,無情的火苗是燒不盡的,春天到來之時,它又重現了。通過小草的頑強的生命力告誡民族地區的學生,我們雖處于民族地區,但是,只要堅韌不拔,終究會戰勝困難,“千磨萬擊還堅勁,任爾東西南北風”。要珍惜今天的生活,勇于奮斗拼搏,追求生命之美。我們不會落后,我們只不過不在同一個起跑線上,我們會用行動證實自己的生命能力。
五、結語
唐詩宋詞的巧妙應用,為民族地區的教學提供了廣闊的平臺,它要求我們以更新的思考精神及創新的教學方法,選擇更好的教材內容和時機,靈活運用多種手段,讓教學取得更好的效果。但是,民族地區的教學設備和學生素質的差異,對高職院校的老師也提出了更高的要求,只有在以后的唐詩宋詞的教學活動中不斷地探索,才能使高職中文教學發揮更大的作用。
參考文獻:
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地質學的研究方法范文2
[關鍵詞]物聯網專業 教學模式 支柱產業 適應性
中圖分類號:H195.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)05-0071-02
專業教學模式改革及設置應與區域經濟及社會發展密切相關,更是當前高職教育進一步提高質量的要求。杭州作為全國唯一的集國家電子信息產業基地、服務外包基地、高技術產業基地、電子商務之都等稱號于一體的城市,擁有國家電子信息產業基地、國家軟件產業基地、國家集成電路設計產業化基地、國家高技術產業基地等物聯網基礎產業基地等,物聯網產業已形成為區域經濟中支柱產業。物聯網產業的快速發展需要大量專業技術人員的支撐,更需要學校教育教學工作主動去適應其發展需求,例如辦學理念、專業建設、校企合作等方面,其中通過專業教學模式改革來適應地方支柱產業發展是途徑之一。
一、杭州市物聯網產業發展情況及產業人才需求分析
杭州市是國內物聯網技術研發和產業化應用研究的先行地區之一,處于全國物聯網產業發展的“第一方陣”,在產業基礎、技術研發與應用以及網絡資源等方面已形成一定領先優勢,特點是企業起步早,產業發展基礎好,當前物聯網產業已發展為地方支柱產業。
1.1 物聯網產業發展情況
目前產業規模不斷壯大。據不完全統計,目前我市物聯網企業主營業務收入超億元的企業近40家,擁有物聯網相關業務的上市公司20余家。如大華股份、銀江股份、三維通信、聚光科技、漢鼎股份等上市重點企業也都保持了快較的增長速度。
應用領域不斷擴大。市場應用也從交通、環保、安防、醫療等領域向傳統產業領域不斷擴大。浙江天馬軸承股份有限公司與浙江力太科技公司合作,對車間進行物聯網技術改造,提高設備的利用率和產品數量,降低生產成本。創新能力不斷增強。企業的技術創新力度也在日趨加大,浙大網新、維爾科技、聚光科技等企業的3個項目分別獲國家發改委物聯網技術研發及產業化專項資助。
特別是中小微企業異軍突起。它們在倉儲物流、城市管網監測、智慧校園管理、工程車監管、工廠物聯網、智能停車、芯片研發等多個領域已經形成了自己的技術優勢和應用市場,對杭州市物聯網產業發展起到了不可或缺的作用。
1.2 產業人才需求分析
物聯網技術涉及范圍很大,形成龐大的物聯網產業。人才需求方面主要是兩方面,其一是涉及物聯網技術的各類企業,物聯網產業發展壯大必須儲備物聯網專業方面的專業技術人才。其二是各級地方政府的扶持,當年溫總理提出物聯網概念后,無錫以國內的感知中心形成物聯網產業發展龍頭。目前全國百分之九十以上省份都把物聯網作為自己的產業支柱之一,許多城市都在建設或籌建物聯網產業園,可見政府對物聯網產業發展的支持力度,必然物聯網技術方面的人才的需求產生重大影響。杭州市政府同樣對物聯網技術發展給予極大的扶持和政策支撐,如杭州濱江高新產業區以軟件產業和芯片制造業為核心。
若從技術層面來分析,物聯網產業主要有感知控制、數據傳輸和數據處理三個環節。感知控制環節需要電子設備技術人員以及芯片設計和制造人員;當物的信息被感知到,就要求進行數據的傳輸,需要掌握通訊和計算機網絡知識的技術人員;數據處理環節需要對傳輸過來的數據進行處理,涉及到系統分析,需要系統設計、系統應用和系統管理人員。故物聯網人才需求可以概況為三類:電子設備技術和芯片設計技術人才;計算機網絡和通訊人才;系統集成和應用人才。
二、專業教學模式改革以適應地方支柱產業發展
教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號)提出“積極推行訂單培養,探索工學交替、任務驅動、項目導向、頂崗實習等有利于增強學生能力的教學模式?!庇捎谖锫摼W專業是一個多學科交叉、應用復雜的工程技術領域,因此在物聯網專業人才培養過程中,要積極應用各種教學模式以適應地方支柱產業發展和利于學生職業素養職業能力的培養。
2.1 緊密結合地方支柱產業發展調整培養方案
了解社會發展背景和經濟結構調整的動向,特別是對地方支柱產業的深入調研,把握社會、經濟及學生發展三者與高職教育之間的結合點,是高職教育發展的基礎。堅持專業調研,關注地方支柱產業發展趨勢。隨著產業結構的調整優化,互聯網信息技術是杭州經濟發展重點,物聯網專業也屬緊缺人才。
依托市物聯網行業協會專業團隊積極探索,明確專業設置調整其培養方案,以利于進行課程體系的建立,使其真正實現專業人才培養目標。按照專業特點圍繞學生道德品質、職業素養、職業核心能力的培養,并兼顧知識面拓展、專業延伸和學生后繼發展,構建物聯網專業培養方案。根據現狀確立培養方向,明確核心課程、實踐平臺和專業模塊,三年的培養方案以職業能力發展為導向,實施“雙循環提升式”模式提高學生職業素養和職業技能。
2.2 深度校企合作加強高職物聯網專業建設
經濟的持續發展離不開高職教育培養的人才支撐。專業建設必須有明確的職業定向性,物聯網專業就是培養既懂得物聯網知識又擁有物聯網相應技術的綜合人才,物聯網專業建設應當根據物聯網產業發展的實際情況做出相應專業交叉調整,因為這種方式既可以利用現有的教學、產業資源來實施物聯網專業的建設, 同時也可以邊發展專業, 邊根據行業企業需求調整專業導向,不斷更新專業內涵。
密切校企合作堅持產學研將強化物聯網專業建設。構建特色實訓基地是高職辦學方向之一,學院的基礎實踐教學部分采用了無錫江南大學“無線龍”開發實驗箱。比較突出的是與利爾達科技集團共同研發的智能家居實訓室,它既有實際項目可展示,同時含有多媒體傳感節點、溫度傳感器節點、RFID節點以及多種傳感器節點,有助于學生身臨其境又培養動手能力。另有智能車庫、物聯網通信等實訓室建設。利爾達科技集團等多個企業的工程師,參與專業建設活動,提供企業崗位需求,與學院教師共同開發課程,以滿足企業對人才素質和知識結構的要求。共同開發的教材強調“職業”又突出“能力”,滿足學生職業能力提升。
作為市物聯網行業協會成員與不同行業的相關企業合作建立校外實訓基地,利用企業資源為學生提供實習平臺來彌補學校沒有相應領域實訓條件的不足。
2.3 利用各種教學模式強化專業人才培養
高職物聯網專業培養具有物聯網行業相對應崗位必備的理論知識和專門知識,具有較強的物聯網崗位操作能力,能從事物聯網技術及物聯網系統管理工作的高技能應用型專門人才。但由于物聯網是一個多學科交叉的專業領域,因此在物聯網專業人才培養過程中,需要充分利用各種教學模式進行人才培養。
根據物聯網產業特征,面向的職業崗位主要有:感知設備或芯片設計、IT網絡管理和應用、系統集成與開發、物聯網管理與應用等崗位。高職物聯網專業人才培養可以根據崗位目標定位,選擇方向性培養。學院培養目標主要以感知層為主,涉及感知終端的設計和應用,包括各種傳感器應用,以及芯片的應用技術,如射頻標簽以及嵌入式芯片開發應用等,要求學生掌握相應理論知識和實踐能力,如模數電知識、傳感器、無射頻線及嵌入式開發等內容。
目前專業采用以典型物聯網應用為載體的“任務驅動”和“項目導向”模式為主,如《嵌入式系統應用》、《物聯網應用系統設計》及《無射頻線技術應用》等核心課程,密切杭州物聯網發展趨勢,收集地方企業典型車聯網技術、智能家居、智能物流等實際應用案例,進行分解細化工作,形成與課程相匹配的工作任務或大小項目,以任務驅動和項目導向教學模式實施教學,取得良好效果。
同時深化校企合作,逐步完善“工學交替”和“頂崗實習”教學模式的開展。以校企合作為平臺,采用“多次交替”通過兩次及以上的工學交替,頂崗實習安排在不同的學期,每次實習內容及要求均不同,即“雙循環提升式”,是逐步提高的過程,更有利學生職業能力提高,更適應地方支柱產業快速發展需求。
進一步依托學院物聯網應用技術研究所走產學研道路,積極爭取各類課題,加入各類學會及行業協會并參加活動,承擔研究任務;對教研課題進行專題研討,培育高職研究氛圍;脫產進入企業鍛煉,參加各類培訓,以提升教師教學科研能力,保證各種教學模式的應用。
三、結語
基于物聯網專業固有的龐大知識體系造就了其產業覆蓋面廣,且專業方向多元化的特點。目前全國高職院校相繼開設物聯網專業,但專業建設和教學模式改革必須充分考慮到專業建設的層次和方向,以深化校企合作來實現與產業發展同步, 并不斷加深專業的實用性,延續性。當前物聯網學科的課程未形成完善體系,師資力量缺乏,實驗室建設標準等相關問題也有待進一步規范。高職院校應面對現狀積極利用其優勢和特點,及時跟蹤物聯網可能發展的就業空間,找準物聯網行業企業動向,更多地從物聯網基礎模塊方向著手,改革教學模式以服務地方支柱產業發展,完善人才培養機制, 培養以應用型、維護型, 具備二次輔助開發設計的高素質技能型人才為目標,這更符合高職辦學宗旨。
參考文獻
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地質學的研究方法范文3
關鍵詞:水文地質學;地下水;可持續發展;生態環境
引言
水文地質學是一門研究地下水的數量和質量隨時間和空間的變化規律,以及如何合理利用地下水或防治其危害的學科。它研究在巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相互作用下地下水水量和水質的時空變化規律以及如何運用這些規律興利除弊[1]。水文地質學是一門應用性很強的學科,它在人類生活和生產部門的需求下不斷發展,學科體系逐漸健全,理論水平不斷提高。人類在生活或者生產實踐中所遇到的相關的問題,都需要研究者在方法上和理論上加以解決,隨著越來越多以及越來越深入的問題得到解決,水文地質學這門學科也逐步發展。水文地質學從尋找和利用地下水資源開始,圍繞實際發展需要,逐漸開展了一系列相關研究,現已發展成為一門相對成熟的學科。然而在生產力以及科學技術迅猛發展的今天,其所面臨的問題也越來越復雜,越來越多元化,原有概念、理論及方法已經很難滿足需求,水文地質學的發展面臨著巨大的挑戰與機遇[2]。
1 概述
水文地質學主要研究地下水的埋藏、分布、補給、排泄、徑流和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水水質和水量評價、開發及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開采的不利影響及其防治,地下水污染的防治,地熱能開發等。在不同地質環境或者地質時期,尤其是在近代人類活動的影響下,地下水的埋藏、分布、補給、徑流、排泄和水化學組成均有一定差異,通過上述各方面差異性的研究,掌握地下水的形成及其動態變化規律,可為合理利用以及防治地下水提供一定科W依據。地下水中污染物分布、預測、治理以及如何防治是水文地質學目前研究的一個重點。隨著科學技術的不斷的發展以及生產建設發展的需要,水文地質工作者對水文地質學進行了分支學科的細分以及進行了多學科交叉滲透研究。
2 水文地質學發展簡史
水文地質學的發展經歷了萌芽、奠基、形成和發展四個階段[1]。5700年的浙江余姚河姆渡古文化遺址水井,約3000年前中西亞及北非的干旱地帶出現的坎兒井(Biswas,1970;Todd等,2005),表明人類從遠古時代就開了地下水的利用,代表了水文地質學的萌芽。歐洲工業革命時期,由于工業的快速發展,需水量大大增加,人們對井的出水有了量的需求。1856年,法國水利工程師達西(H.Darcy),通過室內水通過沙的控制性實驗,得出線性滲透定律,即著名的達西定律,奠定了水文地質學的基礎。法國人裘布依(A.Dupuit)、美國人泰斯(C.V.Theis)都先后加入到地下水的定量計算中,并且將其推到了一個新的高度。該階段人們已經通過實踐得到了水文地質相關的基本理論,并且將其應用到了地下水的研究之中,為水文地質學的發展奠定了好的基礎。第一次世界大戰之后,合理開發、科學管理與保護地下水資源,越來越受到人們重視。20世紀40~60年代,雅克布(C.E.Jacob)及漢圖什(M.S.Hantush)等論述了孔隙承壓含水層的越流現象,“含水層思維”受到沖擊[3],逐漸產生含水系統的概念。隨后英國的博爾頓(N.S.Boulton)和美國的紐曼(Neuman)分別導出了潛水完整井非穩定流方程。至此,水文地質學已經完成了從找水型向資源型的轉變,各方面理論研究已經構建了較完備的結構框架,水文地質學的發展已經初步成型。第二次世界大戰以后,隨著生產力與科學技術的迅速發展,世界人口急劇增長,消費需求也急劇升高,因而人類開始大規模改造自然環境,大量消耗了包括地下水在內的各種資源,破壞了環境,打破了生態平衡,進而導致了生態環境的急劇惡化,如土地荒漠化、土壤鹽堿化、地面沉降、水土流失等。保護生態環境刻不容緩,水文地質工作者開始尋求新的發展模式,水文地質學開始進入了以生態環境為研究核心的階段,期間面臨的問題錯綜復雜,以及在全球信息化大的背景下,原有的思維模式、概念、理論以及方法已經難以滿足發展需求。加拿大的托特提出了地下水流動系統理論,為水文地質學的發展開拓了新的發展前景[4]。新技術、新理論的不斷引入,使得水文地質學越來越系統,概念越來越完善,技術越來越成熟,分支學科的劃分也越來越明確,其發展也越來越迅速,至此,水文地質學進入了新的發展時期。
從水文地質學發展的四個階段我們可以清晰地看出,其是一門與生活實踐密不可分的學科。水文地質學的發展貫穿于人類文明的發展之中。在生活生產實踐中,人們觀察積累各種水文地質現象,研究其規律,以便更好地服務于生活,久而久之水文地質學得到了長足的發展,由此可見實踐對于水文地質學科的發展至關重要[5]。
3 當代水文地質學的特點
地下水流系統理論[6]的出現,意味著水文地質學發展進入了新的階段。地下水流系統理論,從整體角度,綜合考察地下水與環境相互作用的變化,為分析地下水各部分以及地下水與環境的相互作用提供了時空有序的理論框架。
當代水文地質學的研究領域,從以往的地下水資源向生態環境擴展,由地球淺部向地層深部圈層延伸。并且當代水文地質學,由以往的解決局部的現階段的生產實際問題,轉向長期性、全局性以及可持續發展的課題。其以地下水流系統理論為核心框架,以系統思想為指導,運用多學科方法及其理論,構建人和自然協調、良性循環的地下水流系統、水文系統、地質環境系統、工程地質系統和生態系統,這也成為當代水文地質學的最終目標[2,7]。
隨著人類對生態環境的破壞,相應的生態環境問題隨之出現,人類開始意識到構建人與自然協調的、良性循環系統的重要性,從而進一步探索目標系統的作用或者形成過程與內在機理。當代水文地質學已經從傳統的實用性學科,演變為兼具應用性與理論性的成熟學科。
4 水文地質學發展趨勢
隨著近幾年來我國發展對能源需求的不斷增長,從可持續發展的角度考慮,常規能源已經無法滿足發展的需求,新型能源的開發利用刻不容緩。地熱能[8]作為一種新型的清潔能源,其開發就顯得尤為重要?,F階段地熱能主要通過地源熱泵形式被利用。目前地源熱泵在天津、河北、陜西等地被廣泛應用,很多都是通過水源熱泵形式利用地下熱能[9],由于深層地下熱水的高礦化度以及高溫,因而有的被用來發展溫泉旅游、有的被用來居民供暖。地下熱水作為一種寶貴的資源,其量并非是取之不盡用之不竭的,而且過渡開發利用很有可能導致嚴重的環境地質問題,因此回灌必不可少,然而其回灌[10]問題卻一直是世界性難題,溫度利用率也偏低,這就需要水文地質工作者對深層地下水進行深入研究。
多學科的交叉研究以及多技術方法的綜合應用是水文地質學發展的方向。水文地質學原本就是地質學和水文學結合形成的邊緣學科,隨著各學科體系的日益健全以及各分支學科的不斷發展,研究視野不斷拓寬、課題復雜程度越來越高,處理難度越來越大,因而多學科交叉滲透以及多技術方法綜合應用是處理復雜課題的唯一途徑[11]。
預計今后水文地質研究的重點將主要集中在地下水中污染物運移機理、四水轉化問題、地下水水溫度場的分布及其遷移機理、包氣帶水鹽運移機理及其空間分布、地球深層水文地質、水文地質中同位素的進一步應用以及與深層地下水相關的數值模型的建立[12]。
5 Y束語
隨著我國生態文明建設腳步的加快,自然科學發展與生態環境保護的結合就顯得意義非凡。當前,我國水文地質學已經進入了生態環境水文地質學發展階段[13],構建人與自然環境協調、良性的水文地質生態系統[14]已迫在眉睫,學科的發展以及關鍵技術問題的解決,都會對生態環境造成潛在的威脅或一定程度的破壞,因而學科的發展必須以生態環境的保護為根本,科學合理地完成兩者之間的轉化。
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地質學的研究方法范文4
論文關鍵詞:環境地質學 專業特色 啟發式教學 案例教學
論文摘 要:隨著環境地質學研究內容、研究方法和技術不斷發展,環境地質學的教學面臨許多新的挑戰。在環境地質學的教學過程中,通過對教學方法和教學理念的不斷探索,逐步形成了具有鮮明特色的教學模式。
環境地質學是研究人類活動和地質環境相互作用的新興學科,是地質學的一個分支,也是環境科學的一個組成部分。環境地質學研究自然和人為引起的地質環境問題,以及人類工程建設和資源開發引起的地質環境問題[1]。環境地質學已經成為地質學、地理學、環境科學等專業的必修課或者選修課。環境地質學是一門綜合性的科學,內容涉及災害地質學、環境工程學、地球化學、地質工程學、城市環境地質學、礦山環境地質學、農業環境地質學、海洋地質學等多個學科。如何為不同專業、不同年級的學生更好地講授環境地質學課程,成為一個新的挑戰。筆者在環境地質學的教學過程中,結合環境地質學的課程特點、學生的知識結構和專業特色,積極探索教學方法改革,不斷總結經驗和心得,逐步形成了具有鮮明特色的教學方法,取得了良好的教學效果。
1 強調人地和諧理念和可持續發展觀
環境地質學課程最重要的目標之一,就是讓學生樹立人地和諧的理念和可持續發展觀。首先要認識到,地球是人類目前可以生存的唯一場所,地質環境容量是有限的,人類活動和地質環境是相互制約的,過度地索取必然會引起地質環境的惡化,甚至出現災難。要達到人地關系的和諧,必須以科學的人地觀為指導,培養全球性、長遠性和差異性的環境意識,珍視和充分利用環境質量與自凈能力,減少環境損失,防止環境污染和生態破壞;培養廣義性、有限性和稀缺性的資源意識,堅持節約利用、綜合利用和持續利用原則,充分發揮資源的多重功能,提高資源利用效率和水平;科學的人口意識、合理的生產意識、適宜的消費意識和正確的文化意識同樣非常重要[2]。另外,危害人類的自然災害始終存在,人類一定要充分認識這些自然災害(如洪水、滑坡、崩塌、泥石流、地震和火山活動),盡量避開或降低它們對人類生命財產造成的威脅。
2 體現專業特色
環境地質學涉及的內容非常廣泛,每個章節都可以單獨作為一門課程來講授。但由于課時的限制,不可能對每個章節都進行非常詳細、深入地講解,必須根據學生的專業特色和學校的特色,有選擇、有側重地講授環境地質學的各個章節。對于礦業類院校的地質工程專業學生,側重講解自然災害、礦產資源開發、能源開發和利用、表生地球化學異常與人體健康、環境地質調查等章節,用地質構造和地質演化的理論講解地震和火山的發生規律和分布特征,用礦床學理論講解礦產資源的成礦規律和礦石特征,用地球化學的理論講解地方病的發病機理和分布規律,將地質學的理論和方法融入到各章節的講解中。自然地理學專業要側重自然資源開發、土地利用、房地產開發等內容;人文地理專業側重城市規劃、旅游管理等章節。
3 結合學生的知識體系
環境地質學是一門拓展學生知識面、培養學生興趣點的課程,適宜安排在第一學年。但是,由于各種條件所限,環境地質學有可能被安排在許多專業課之后的第二學年或者第三學年。由于某些專業課的內容與環境地質學的部分章節或知識點相同,勢必會增加環境地質學的講授難度。因此,教師在講授環境地質學課程之前,必須考慮不同年級學生在知識結構上的差異,有針對性地調整各章節的內容和深度。遇到與前期專業課相同的知識點,教師既可以有針對性地溫習之前學過的重要知識點,補充新的教學內容,也可以在相同知識點上增加深度,激發學生的求知欲望。在為地質工程大三本科生上環境地質學時,環境地質學中的自然災害章節與學生前期學過地球科學概論中的知識點重復,此時,教師需要增加新的知識點,并增加難度。比如講到火山灰,不僅要講火山灰對人類和動植物的危害,對全球氣候的影響等基本知識點,還可以拓展到火山灰在層序地層學中的應用,火山灰具有延展性、瞬時性和等時性的特點,可以構成發育良好的區域等時面,許多含煤地層普遍發育火山灰,可以作為煤層對比的重要依據,能夠有效彌補生物帶法、常規標志層和沉積旋回法在煤層對比中的不足[3]。在講到河流類型的時候,可以與能源地質學中的煤炭沉積環境知識點結合起來,讓學生思考,哪種河流類型能夠形成巨厚型的煤田,還有哪些典型的河流地貌非常適宜煤炭的沉積等。只有緊密結合學生的知識體系,才能將環境地質學課程講得更生動,并且將課程內容的廣度和深度有機結合起來。
4 啟發式教學
環境地質學不僅普及知識、讓學生記住一些基本概念和知識點,更重要的是要培養學生獨立思考、全面思考以及應用所學知識解決問題的能力。隨著世界人口劇增、城市化不斷推進,各種環境地質問題不斷出現,這些環境地質問題的解決方法往往沒有標準答案,需要學生主動思考,積極查找相關資料,對問題不斷探索。比如許多化學合成殺蟲劑(如DDT)在害蟲殺滅、糧食增產和瘧疾預防等方面功不可沒,但同樣導致了嚴重的生態危機,危害人類健康,并毒死了大量鳥類、魚類和益蟲?,F代農業到底能否離開化學合成殺蟲劑?化學合成殺蟲劑到底是毒藥還是仙丹?這些問題的答案都需要學生發揮獨立思考的精神去探索。
河流具有強大的侵蝕和搬運作用,能夠導致河流上游不同程度的水土流失,但我們不能就此否定河流的侵蝕和搬運作用。因為河流攜帶的泥沙會在下游形成三角洲和沖積平原,造福人類,入海口堆積的泥沙還能有效抵御海水入侵。因此,要通過教師的講解啟發和培養學生全面思考的能力。 轉貼于
5 案例分析
20世紀初,美國哈佛大學法學院創造了經典的案例教學法,之后在法學、企業管理、醫學等學科的教學中得到廣泛應用。環境地質學中也有很多經典的人地危機和人地和諧的案例,也可以借鑒這種成功的教學方式。從實際案例出發,提出問題、分析問題、解決問題,通過師生的共同努力使學生做到融會貫通,能舉一反三,理論聯系實際,從而增強知識,提高能力和水平。在選擇案例的時候,要盡量選擇一些影響范圍廣、貼近學生生活、絕大多數學生都了解的近期發生的經典案例,這樣更容易激發學生的興趣,提高案例分析的教學效果。例如,通過學生對美國墨西哥灣漏油事件和我國大連漏油事件的分析,更深刻地理解能源開發和運輸中可能導致的生態和環境危機,并且深入思考如何正確面對和處理這種生態危機。在講海洋公約中“海域”的定義時,可以對中日領海糾紛案例進行分析,通過該案例的分析,不僅能夠讓學生更深刻地了解領?;€、專屬經濟區和大陸架等概念的真正含義,還可以讓學生認識到聯合國海洋公約在解決領海糾紛方面的不足,同時提高學生的海洋意識。
6 結合科研動態和學科發展
環境地質學也是一門應用科學,它應用掌握的地質信息來解決實際的問題,減少環境的惡化,增加人類利用和改造自然的有利條件[4]。但是,由于撰寫時間有限,大多數環境地質學教材中的某些知識點存在明顯的滯后和不足,特別是關于各種環境地質問題防治方法的相關內容,而該部分內容又是學生需要重點掌握的內容。因此,非常有必要將與環境地質學相關的最新科研動態、熱點研究問題和學科發展動態引入到課堂教學中。在此過程中,也可以將自己和學院其他教師與教學內容相關的科研工作和科研成果介紹給學生。比如在講到土壤污染內容時,大多數教材都沒有涉及如何治理和修復被污染土壤的內容,這就需要教師在備課的時候查閱相關的書籍和文獻,查找傳統和最新的土壤修復技術,以及各個修復技術的優缺點和這些土壤修復技術的應用情況。這樣,才能讓學生全面了解土壤污染和修復技術,同時激發學生的科研興趣。
7 多媒體教學
環境地質學中的許多內容需要借助圖片、視頻等多媒體才能達到更好的教學目的和教學效果。圖片具有直觀明了的特性,可以根據教學目的進行實時添加,比如在講解露天開采對地表的破壞的時候,很多學生對露天礦了解很少,僅僅用文字講述露天礦的占地面積等破壞程度,不能讓學生體會露天礦的巨大破壞性,如果將世界十大露天礦的圖片展示給學生,學生就能真正理解什么是“地球表面的巨大傷疤”了。
視頻也是環境地質學非常重要的教學手段,視頻能更直觀、全面地展示環境地質學內容,但是比較占用課時,所以課前要對平時收集的教學視頻進行精挑細選。教學視頻要畫質清晰、客觀全面、貼近生活、震撼心靈、引人思考。教學視頻的畫質清晰程度直接影響觀看者的情緒和興趣,高清晰的教學視頻能夠引起學生的觀看欲望,達到更好的教學效果;教學視頻的內容必須客觀全面,否則容易誤導學生,因此必須對視頻內容仔細篩選。介紹環境地質問題的教學視頻,最好有思想碰撞,學生看后能夠震撼心靈,并且引發學生深層次的思考。比如中央電視臺制作的“垃圾圍城困局”視頻就可以作為關于城市垃圾的教學視頻,該視頻介紹北京在城市垃圾處理過程中遇到的現實問題,通過視頻可以了解不同立場人(包括主張和反對垃圾焚燒的學者、垃圾焚燒廠附近的居民和城市管理者)的觀點和思想,該視頻能夠讓學生深切體會到,城市垃圾處理既是一個刻不容緩的問題,又是一個很難解決的技術問題和管理問題,引發學生對城市垃圾問題的深入思考。
參考文獻
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地質學的研究方法范文5
關鍵詞:煤地質學;課程融合;知識體系;復合型人才
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)16-0171-03
一、引言
我國經濟社會的發展和資源環境壓力的增大促進了地質工作的快速發展,但是目前一線地質人才嚴重不足,極大地制約了地質工作的進展,高等院校肩負著為國家培養高級專人才,發展科學技術文化和促進現代化建設的重任,因此地質工作的發展急需培養教學―科研―生產一體化型綜合地質人才,以適應社會發展的需要[1,2]。當代社會學科交叉是推動大學知識創新的內在驅動力,是培養復合型創新人才的重要途徑,也是我國大學生順應國家戰略發展的必然選擇[3],眾多教育工作者從不同學科角度分析了多學科一體化的教學思想,選用多樣化的教學方法,應用到人才培養過程中,在提高學生科學素養的過程中取得了顯著成效[4-9]?!懊旱刭|學”課程作為我校地質專業的一門重要的專業基礎課,現代社會發展需求對本課程體系結構及教學內容組織等各環節提出了更高的要求,因此本文以“煤地質學”課程為例,探討多門課程相融合的教學方法,培養學生綜合分析問題的能力和解決問題的能力,對提升學生就業的競爭力具有重要的現實意義。
二、《煤地質學》課程教學中的主要內容
煤是由古代植物死亡、堆積、埋藏、后期成巖及變質作用后演化而來,這一過程有古植物、古氣候、古構造與古地理等因素共同參與而成。因此《煤地質學》課程教學內容主要包括五大方面(見圖1):(1)成煤作用過程,主要研究由植物轉變成煤的這一復雜的作用過程,以及不同成煤階段的特征、條件、影響因素及演化過程,理解煤的形成演變原因,這是煤地質學的重要理論組成部分。(2)煤的物理性質及煤巖學特征,采用巖石學和化學研究方法及手段研究煤的宏微觀屬性,為煤炭資源的工業利用提供基礎。(3)成煤沉積體系的劃分,分析成煤盆地水動力機制及不同成煤沉積體系演化對煤的物質組成、煤層、煤系形成、分布的控制作用,是煤炭資源預測的理論依據。(4)聚煤盆地的形成與演化,其中起主導作用大地構造因素是重點探討的內容,包括聚煤盆地的特征及類型與大地構造之間的關系,通過盆地構造演化的分析預測煤層的賦存變化。(5)煤的聚積與分布規律,此部分內容需要在區域地質研究的基礎上,借助煤盆地分析方法和原理,研究煤在特定地殼中的聚積和分布規律,為煤田地質勘探提供理論指導[10]。
從《煤地質學》五大塊教學內容中可以看出,這門課程的講解與其他多門地質課程緊密相關,講解過程中需要有先修《古生物地史學》、《沉積巖石學》、《構造地質學》及《巖相古地理學》等課程的基礎理論與內容。
三、先修基礎課程與后繼擴展課程之間的關系
1.《煤地質學》先修基礎課程?!睹旱刭|學》課程在講授之前,要求學生要有一定的地學基礎知識,因此在課程開設之前,學生要先修《巖石學》課程,《構造地質學》、《巖相古地理》等基礎課程之后,《煤地質學》課程才能順利開展?!睹旱刭|學》課程是地質專業高年級開設的一門專業基礎課,每一門先修的課程的學習都是《煤地質學》課程內容講解的基礎。
例如先修的《巖石學》課程要求掌握巖石學研究的基本方法和手段,在本課程的煤巖特征分析一章就借用了巖石學的研究方法,通過顯微鏡分析技術,識別煤的微觀顯微組分特征,進而可以判斷成煤的原始物質來源。此時先修的《古生物地史學》已經學習過各地史時期,古生物的種屬分類及繁盛程度,特別是古植物的種類及分布演化等知識為本課程的深入理解與分析提供幫助。在巖石學中沉積巖石學的內容對《煤地質學》課程中的成煤過程的講解具有很重要的作用。煤層頂底板均為沉積巖層,煤層就是在一定的沉積環境中演化發展的。因此煤層和頂底板巖層同樣經受過各種各樣的沉積作用。但煤層作為有機物質來源又與頂底板的無機物質在沉積過程中表現出不同的屬性特征,煤的變質作用就是鮮明的例子。含煤巖系在經受相同的地質作用過程中,煤經受變質作用轉變成變質程度不同的煤級,而其他無機巖組并沒有經過變質作用過程而轉變成變質巖,這也表現出煤的特殊性。
先修的《構造地質學》課程要求掌握基本的構造類型及在地質體中的表現形式,在本課程的聚煤盆地一章就需要利用構造地質理論知識講解盆地在形成之前、演化過程中發生的構造活動對聚煤過程的控制作用,這類構造稱為同沉積構造[10],對煤層形態及厚度會產生重要的影響,特別是在斷層兩側煤巖層難以對接,因此斷層屬性的正確判斷對分析煤層的賦存環境及后期的正確開采具有重要意;而聚煤作用之后的構造形跡會嚴重改造煤層的賦存狀態,對煤層的后期開采產生一定的影響,因此后期構造帶的查明有助于解釋煤層現今分布規律,可指導礦井實際生產問題。因此構造地質學理論知識在《煤地質學》的學習過程中顯得尤為重要。
先修的《巖相古地理學》是研究古地理面貌的學科,通過沉積物及沉積結構等特征,分析沉積體在形成與演化過程中的沉積環境變遷。而成煤作用過程中從泥炭沼澤的發育到聚煤盆地的演化,每一階段都離不開沉積環境的控制,因此《巖相古地理學》教學內容可以幫助理解泥炭沼澤的演化與發展、泥炭的堆積理論以及含煤沉積環境類型及沉積體系等內容,是解釋煤層富集規律的理論基礎。
2.《煤地質學》后繼擴展課程?!睹旱刭|學》課程在講授之后,有興趣和有需要的學生可以進一步深入學習與本課程相關的后繼專業課程,如《石油地質學》、《煤成氣地質學》、《煤化學》、《煤田地質勘探方法》等。
后繼開設的《石油地質學》是學習石油資源的成因、成藏與分布等相關理論知識,其中成因問題分析石油的原始質料以低等生物為主,而煤以高等植物為主,但二者的演化過程具有相似性,通過《煤地質學》課程中學到的煤的成因演化階段,可以幫助理解石油資源的成因問題。
后繼開設的《煤成氣地質學》、《煤化學》的學習均需要有一定的《煤地質學》基礎知識,其中學習的煤化作用講述了煤化躍變各階段均有大量氣體釋放出來,這正解釋了煤成氣的來源,其中有一部分氣體保存在煤層里面,也是就煤層氣,有一部分運移出煤層就構成了天然氣的組成部分。而《煤地質學》課程介紹的煤中元素及煤的工藝性質內容也構成了《煤化學》課程的基礎知識,因此《煤地質學》課程的學習為《煤成氣地質學》、《煤化學》的課程開設鋪墊了良好的基礎知識。另外《煤田地質勘探方法》是運用各種技術手段分析、探測煤礦床,正確評價煤炭資源賦存條件,要想準確地得出評價結果需要了解勘探區煤層的富集規律,因此《煤地質學》課程中聚煤盆地演化特征及煤層富集規律等知識點在煤田地質勘探內容中得到了應用。
四、多門課程相融合的教學手段
現代社會需要全面發展的人才,要具有扎實的基礎,寬闊的知識面、較強的知識運用能力,以及全面的綜合素質和科學創新精神,因此在高校學科發展過程中需要轉變思想觀念,樹立多學科交叉融合的教學理念是今后發展的必然趨勢,而《煤地質學》作為地質專業高年級的基礎課,采取以《煤地質學》為核心的多門課程相融合的教學手段,是培養高素質、強能力的復合型地質人才的前提條件。該體系具有以下方面的特點(見圖2)。
1.多門課程基礎知識的相互滲透與融合,以《煤地質學》為核心,先修的基礎課程要求學生要具有良好的基礎知識,同時將先修課程的部分內容融入到《煤地質學》課的講解過程中,真正體會到理論知識的活學活用。
2.多門學科研究方法的有機結合,煤作為一種特殊的沉積礦產,與普通沉積巖有共性特征;煤作為有機能源之一,與其他有機能源具有相似成因方式,因此《煤地質學》課程中涉及到的研究方法與《沉積巖石學》、《煤層氣地質學》、《石油地質學》等交叉課程可以很好地進行結合。
3.復合型人才的培養目標?!懊旱刭|學”課程是我校地質相關專業高年級開設的一門重要的專業基礎課,是為各煤礦企業單位、煤田地質局等與之相關的生產或科研單位培養復合型地質人才的基礎課,因此本課程是以復合型人才的培養為目標,緊緊圍繞“煤地質學”課程內容貫穿多門地質學課程的理論方法與實踐應用,要求學生不僅要掌握課本上的知識點,還要有敏銳的觀察能力和扎實的動手操作能力,在工程實踐中能夠靈活運用所學完成任務。
五、結語
“煤地質學”課程是我校資源勘查工程專業高年級開設的一門重要的專業基礎課,是為各煤礦企業單位、煤田地質局等與之相關的生產或科研單位培養復合型地質人才的基礎課,本課程開設之前需要學生掌握一定的地質基礎知識,本課程講述的煤田地質理論和方法在煤炭資源勘探和開采過程中可以得出實踐的檢驗,因此本文圍繞“煤地質學”課程主要內容闡述了與先修基礎課程,如沉積巖石學、構造地質學、巖相古地理學等內容的有機融合,同時關聯與“煤地質學”相關的擴展課程,如煤化學、煤成氣地質學、油氣地質學、煤田勘探方法等,拓展了學生的學習思路和興趣,實踐了本課程的理論應用。
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地質學的研究方法范文6
關鍵詞:工程地質 學科價值 科學發展 分析
工程地質的研究內容主要包括確定巖土成分、組織結構、性質等,同時研究分析特殊地質隊建筑工程穩定性的影響。對工程地質進行研究主要是為了對建筑工程所在地區的地質進行勘察,對可能存在的問題進行分析。這樣就可以為選擇合適的場地,解決建筑過程中可能面臨的問題做好準備。
一、工程地質學科的發展及其科學性
每一門學科都有存在的價值和意義,工程地質學科也不例外。人類要生存和發展就要進行建設。近些年來,建筑工程的規模不斷擴大,對工程地質的運用也越來越頻繁。在前期,工程地質的主要任務是對工程進行選址,對地質進行評價,以保證工程的安全。這個時候對工程地質的要求主要在于發現地質的規律及其對工程的作用以及適應性。
從工程地質學科的發展來看,主要分為以下三個階段:
傳統工程地質學階段。這一階段存在于50年代到70年代,在這一階段,工程地質的主要作用在于提供全面的資料和數據以便進行工程選址和設計。這一時期在理論、方法和實際操作中和世界地質工程學還是有較大差距的。人們也沒有認識到工程地質在社會發展中的作用。
傳統地質工程學到現代地質工程學的過渡階段。這一階段從70年代到80年代。在這一階段工程地質已經慢慢走上正軌,發展很順利。主要進行工程地質災害的評價和監測。這個時候逐漸引進了西方發達國家的先進理論和技術。
現代工程地質學階段。這一階段是80年代中后期,世界科學技術飛速發展,各國形勢也發生了很大變化。人口、資源以及環境等問題成為世界性的問題。隨著人口的逐漸增多,對資源的需求量越來越大、環境污染越來越嚴重。而地質問題與這三者息息相關。這個時候需要對工程地質的理論和技術進行研究,逐步實現科學現代化。
因為工程地質學的特殊性,很多人覺得這是一個技術性問題,忽視了它的科學性和理論性。事實上,工程地質學包括工程學、力學、地質學等多個方面。不僅幫助人們認識自然還可以改造自然。
二、工程地質學科的理論及發展
工程地質學科的基本理論形態包括“成因演化論”、“ 結構控制論”和“ 相互作用論”。
成因演化論。這一理論體系是從歐美引入的。強調的是地質體的成因決定工程地質的性質,而演化能改變性質。工程地質條件的形成是內外動力作用綜合的結果。主要任務是查清工程地質的條件以及形成的原因,以此為路徑解決工程地質問題。
結構控制論。結構控制論是由中國工程地質學家建立的,強調地質結構控制地質體力學行為。所有的活動包括人類活動都會改變地質體的結構,從而改變地質力學行為。所以我們要查行處地質結構,然后進行分析,以解決工程建設過程中可能出現的地質問題。
相互作用論。就像力的作用是相互的一樣,人類活動和地質之間也是相互作用的。一方面來說,地質環境的好壞與適合與否決定了人們對地質區域的選擇。人們會經過研究分析后對地質進行評價然后對工程環境進行選擇。而另一方面,人們的建設活動也在改造者地質環境。前后兩者之間是相互影響的,工程地質的作用就在于協調這兩者之間的關系,達到一定的平衡。
三、新時代工程地質存在問題的特點
近年來,我國經濟獲得高速發展,經濟發展時期一個重要的部分就是建設。隨著建設規模的不斷擴大,埋藏越來越深,地下的設施也越來越多。工程地質面臨著新的嚴峻的挑戰。
在大型水利工程建設過程中,存在著庫岸崩塌滑坡的現象、水庫誘發地震和動力學問題以及深巖體精密探測和隧道的提前預報等問題。
在能源開發工程中, 峽谷區岸坡(應力場)演化與山體卸荷變形成因, 大規模開挖中高儲能巖體變形破壞機理與過程, 地表水入滲非線性模型與各向異性巖體水力學規律, 大型土石混雜堆積體的結構、力學與水力學特性, 萬年尺度核廢料地質處置中水巖熱化耦合作用, 深層地熱開發利用等。
在鐵路、公路等交通網絡工程中, 含雜質碳酸鹽巖溶規律與隧洞巖溶塌陷和涌水, 峽谷區深厚松散層橋基及邊坡動力變形破壞機理, 高速鐵路軟基零沉降控制計算理論, 地下采空區地球物理特性與判別標準, 跨海通道高壓突水等工程地質問題。
也就是說,隨著工程規模的擴大,埋藏深度的增加,地震等作用的風險越來越高。人類工程活動頻繁的參與使得地質體成因等理論已經不能夠完全適應現在的狀況。巖體結構對工程地質過程的控制作用在常溫下和在高溫等特殊環境下也是不相同的。原來的經典理論在現在復雜的地質狀況下,面臨著挑戰。
四、工程地質科學發展分析
在現在復雜的情況下,對工程地質學的研究顯得尤為重要。在未來,我們主要對一下幾個方面進行研究:
首先是地質環境。主要是指動力學地質環境和災害地質環境。災害地質環境主要包括水文地質環境、風化、崩滑流破壞等物理地質作用環境。
其次是地質體工程性質研究。這個主要包括結構性質和力學性質。所謂結構性質研究就是對地質的非連續性、隨機性等進行研究。而物理學性質則是指對高溫、高壓等物理特性下的地質環境進行研究。大體上從80年代中期開始,中國工程地質學進入了現代工程地質學階段。這個階段的背景是:世界科學技術飛速發展,地球科學向著國際化和統一化方向迅速發展;全世界面臨人口、資源、環境三大課題;由于人類工程經濟活動的廣度和深度不斷擴大,環境的污染和破壞日益嚴重,使合理開發利用和保護、治理環境成為迫切需要解決的世界性重大課題,從而促進了環境科學學科體系的迅速形成和發展。工程地質學與人口、資源、環境這三大課題的研究都有著密切的關系。這就為工程地質學開辟了廣闊的發展前景。在這個階段,中國工程地質學的基本任務是通過引進和創新,加強基礎理論、方法和技術的研究,用先進的理論、方法和技術武裝自己,逐步實現學科現代化。這個階段最主要的標志是中國環境工程地質學的形成和發展。因此,可以把這個階段說成是“環境工程地質學”階段。
工程地質學是復雜的,交叉性強的一門學科。涉及到地質、工程、物理學等各個方面。所以在未來的研究中我們要積極的將這些技術相結合,利用各自的優勢作為分析和參考的依據。同時,研究學家們要將自己納入世界范圍之內,地質研究要與時俱進,與國外的先進團隊和機構進行交流探討,引進先進的理論和技術以為己用。
總而言之,隨著經濟的發展和建設現代化城市的需要,城市建設成為國家關注的重點。工程地質經過多年的發展,無論從技術上還是理論上,較之原來都有很大的提升。但是,隨著城市建設規模的擴大以及地下建設的深入,我們面臨的地質環境問題也越來越多。在新的時期,國家的建設依賴于工程地質科學的迅速發展。我們應該更多的關注工程地質科學,從而為國家的建設和發展做出應有的貢獻。
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