時毓 劉希軍 王葆華 付偉 賈志強
摘要:野外地質(zhì)教學(xué)是地質(zhì)學(xué)學(xué)科的重要組成部分。本文以廣西灌陽實習(xí)基地為例,論述了野外地質(zhì)填圖實習(xí)的過程、實習(xí)報告的編寫及成果提交等。野外地質(zhì)教學(xué)有利于提高和發(fā)展學(xué)生的技能,有利于團隊協(xié)作及建立良好的師生關(guān)系。
關(guān)鍵詞:野外地質(zhì);灌陽實習(xí)基地;教學(xué)
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)44-0072-03
野外地質(zhì)教學(xué)是地質(zhì)學(xué)學(xué)科的重要組成部分,是地質(zhì)教學(xué)中把實踐與理論相結(jié)合的重要環(huán)節(jié),是提高教學(xué)水平和培養(yǎng)人才的關(guān)鍵途徑。地質(zhì)學(xué)專業(yè)本科生野外實習(xí)能力的培養(yǎng)是重中之重,野外地質(zhì)教學(xué)愈來愈受到重視[1-7]。近年來,地質(zhì)部門也對本科畢業(yè)生的野外技能提出了更高的要求,野外實習(xí)經(jīng)驗豐富的畢業(yè)生更受青睞。
一、野外地質(zhì)的定義及重要性
Lonergan & Andresen(1988)把地質(zhì)教學(xué)的“野外”定義為“課堂之外獲得第一手經(jīng)驗的地方”[8],而“第一手經(jīng)驗”的獲得則需要實地考察。野外地質(zhì)教學(xué)的形式和室內(nèi)教學(xué)顯著不同,野外是更廣闊的大自然,興趣是最好的導(dǎo)師,善于發(fā)現(xiàn)的眼睛和善于思索的頭腦以及較強的動手能力是靈魂所在。盡管計算機模擬、先進的實驗室分析測試和遙感技術(shù)等現(xiàn)代方法飛速發(fā)展,但原始數(shù)據(jù)的收集和重要信息的獲得仍依賴于野外地質(zhì)工作。野外地質(zhì)考察不僅是學(xué)習(xí)的第一課堂,也是科學(xué)研究的重要組成部分。野外地質(zhì)工作是許多地質(zhì)科學(xué)家職業(yè)生涯的重要組成部分,還可為學(xué)生提供一個更好的舞臺和空間,有利于提高和發(fā)展個人的技能,有利于團隊協(xié)作及建立良好的師生關(guān)系。
二、野外地質(zhì)教學(xué)的目標和學(xué)習(xí)成果
本科生野外地質(zhì)教學(xué)主要培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、測量數(shù)據(jù)和采集樣品的能力、對所學(xué)知識的運用能力、理論聯(lián)系實際的能力,培養(yǎng)學(xué)生對地質(zhì)現(xiàn)象的興趣,激發(fā)其思維能力和時空觀。以桂林理工大學(xué)灌陽實習(xí)基地為例,灌陽教學(xué)實習(xí)基地始建于1986年,是桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院最早建立的實習(xí)基地之一。該實習(xí)基地建設(shè)先后榮獲中國有色金屬工業(yè)總公司教學(xué)改革成果一等獎(1987年)、廣西壯族自治區(qū)高等學(xué)校優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(1989年)、國家教育委員會普通高等學(xué)校優(yōu)秀教學(xué)成果國家級優(yōu)秀獎(1989年)、廣西壯族自治區(qū)教育教學(xué)研究成果一等獎(2005年)。灌陽實習(xí)基地的巖石、地層、構(gòu)造等地質(zhì)現(xiàn)象典型、豐富,是地質(zhì)填圖實習(xí)的理想場所,每年接收大量資源勘查工程、地質(zhì)學(xué)、勘查技術(shù)與工程、水文與水資源工程和巖土工程等專業(yè)的學(xué)生實習(xí)。這次實習(xí)主要針對大二學(xué)生,要求學(xué)生掌握實習(xí)區(qū)的區(qū)域地層、構(gòu)造、巖漿巖和礦產(chǎn),包括主要的組成地層以及地層接觸關(guān)系、巖性特征、地層內(nèi)所含礦脈與礦層的特征;褶皺(復(fù)式向斜)、斷層、劈理等構(gòu)造特征;巖漿巖的巖石特征及與地層的關(guān)系;實習(xí)區(qū)地質(zhì)發(fā)展過程、野外填圖方法和數(shù)字填圖方法。通過野外實習(xí)和填圖中各個環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,使學(xué)生運用、鞏固并豐富課堂理論知識,學(xué)會并掌握地層剖面的測量、地層劃分、巖石的野外觀察、分析研究各種地質(zhì)構(gòu)造、填制地質(zhì)圖和編寫地質(zhì)報告等基本工作方法,掌握觀察和熟悉野外地質(zhì)現(xiàn)象的方法,并提高專業(yè)素養(yǎng)和綜合分析能力。
三、野外地質(zhì)教學(xué)的程序方法及成果
(一)實習(xí)動員
實習(xí)動員是野外地質(zhì)實習(xí)前的重要環(huán)節(jié),在此環(huán)節(jié)與學(xué)生的交流互動中,“實習(xí)隊長”教師會詳細介紹野外實習(xí)的目的、內(nèi)容、安排、注意事項、規(guī)章制度等,并結(jié)合以往的實習(xí)經(jīng)歷和經(jīng)驗,介紹實習(xí)過程中會遇到的一些“趣事”。班長在整個實習(xí)過程中發(fā)揮著重要作用,是教師的得力助手,主要負責(zé)實習(xí)工具和實習(xí)資料的借用,以及與圖書館等相關(guān)部門做好協(xié)調(diào),負責(zé)實習(xí)小組的分配、小組組長的挑選、野外住宿的分配、實習(xí)過程中對學(xué)生的組織等工作,安排好班級及小組內(nèi)部的工作是保證實習(xí)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。實習(xí)動員之后學(xué)生都會對實習(xí)充滿著向往,并且做好了迎接困難和挑戰(zhàn)的準備。
(二)室內(nèi)課堂與野外課堂相結(jié)合
野外實習(xí)過程相對學(xué)校的學(xué)習(xí)生活是比較辛苦的。白天要在野外踏勘填圖,晚上教師則對學(xué)生進行室內(nèi)授課。以桂林理工大學(xué)灌陽綜合地質(zhì)填圖實習(xí)為例,室內(nèi)授課的主要內(nèi)容包括灌陽地區(qū)的地質(zhì)概況、沉積——構(gòu)造發(fā)展史、GPS使用與數(shù)據(jù)處理方法、地質(zhì)填圖方法、地質(zhì)圖和構(gòu)造綱要圖的制作、實測剖面方法介紹、數(shù)據(jù)處理和地質(zhì)報告編寫等內(nèi)容。歷年來的實踐證明,這種晚上室內(nèi)授課的方法達到了很好的教學(xué)效果,雖然相比學(xué)校的教學(xué)條件差很多,但學(xué)生們聽課都非常認真,并能很好地和授課教師互動,整個授課過程都是輕松愉悅的,也保證了白天野外工作的高效開展。
(三)野外踏勘
野外實習(xí)的第一項工作是野外踏勘,掌握整個實習(xí)區(qū)的區(qū)域地質(zhì)概況(包括地層、構(gòu)造、巖體、礦產(chǎn)等)和地質(zhì)發(fā)展史,是該階段的主要任務(wù)。以灌陽地區(qū)為例,野外踏勘的主要任務(wù)包括:掌握海洋山花崗巖巖石學(xué)特征及其與下泥盆統(tǒng)地層的接觸關(guān)系;下泥盆統(tǒng)與中泥盆統(tǒng)跳馬澗組的分層標志;下泥盆統(tǒng)地層內(nèi)礦化石英脈的特征;跳馬澗組頂部赤鐵礦層的特征;中泥盆統(tǒng)棋子橋組、上泥盆統(tǒng)佘田橋組、上泥盆統(tǒng)錫礦山組、上下泥盆統(tǒng)邵東組地層巖石學(xué)特征以及它們的地質(zhì)分層界線;灌陽復(fù)式向斜東翼地層格架及其巖石學(xué)特征;上奧陶與下泥盆統(tǒng)地層之間的接觸關(guān)系;都龐嶺花崗巖的巖性特征;都龐嶺花崗巖與寒武系地層之間的接觸關(guān)系等。野外踏勘的路線安排是桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院老一輩地質(zhì)學(xué)家精心設(shè)計的,能夠觀察到最豐富的地質(zhì)現(xiàn)象和特征。野外踏勘期間,每到一個工作控制點,帶隊教師都會把該點的地質(zhì)信息詳細講解給同學(xué)們,并提出疑問啟發(fā)同學(xué)們思考。
(四)資料整理
晚上回到駐地,則要求同學(xué)根據(jù)野外記錄復(fù)習(xí)當(dāng)天的路線并相互討論,帶隊教師們則到宿舍檢查同學(xué)們對當(dāng)天野外知識的掌握情況、對資料的歸納和整理情況、作圖情況,并與同學(xué)進行討論。同學(xué)們經(jīng)常能夠提出一些有趣的問題,在解答和討論過程中在師生之間營造出了一種和諧的氛圍,以致讓同學(xué)們畢業(yè)多年仍對野外實習(xí)記憶猶新,對帶隊教師也有一種難忘的情愫。在輕松愉快的氛圍下,同學(xué)們對知識的掌握也更加鮮活,而不僅僅停留在課本的枯燥章節(jié)中。對地質(zhì)專業(yè)的學(xué)習(xí)和掌握,需要到野外的大課堂中錘煉,才能真正掌握它的精髓所在。
(五)報告編寫及成果提交
野外實習(xí)最終以報告的形式提交,實習(xí)報告的要求類似于畢業(yè)論文,包括“緒論、區(qū)域地質(zhì)概況、測區(qū)地質(zhì)特征、基于3S地質(zhì)填圖方法、地質(zhì)發(fā)展史和結(jié)語、參考文獻+附表+附圖”等內(nèi)容,并有特定的撰寫格式。其中,緒論部分應(yīng)包括“實習(xí)任務(wù)、實習(xí)目的、實習(xí)區(qū)地理概況、完成工作量及提交成果和前人研究簡史”等,區(qū)域地質(zhì)概況應(yīng)包含“區(qū)域地層、區(qū)域構(gòu)造、區(qū)域巖漿巖和區(qū)域礦產(chǎn)”等內(nèi)容,測區(qū)地質(zhì)特征包含“地層和構(gòu)造”等,基于3S地質(zhì)填圖方法應(yīng)包含“基礎(chǔ)地圖的數(shù)字化、GPS在地質(zhì)填圖中的應(yīng)用、GIS在地質(zhì)填圖中的應(yīng)用和RS在地質(zhì)填圖中的應(yīng)用”等,地質(zhì)發(fā)展史包含“沉積發(fā)展史和構(gòu)造發(fā)展史(加里東運動;印支運動;燕山運動)”等,結(jié)語應(yīng)包括“實習(xí)經(jīng)歷、心得體會、感悟、收獲、不足和建議”等內(nèi)容。其中“參考文獻+附表+附圖”部分,對實習(xí)報告中的參考文獻,要求學(xué)生把所讀文獻標注出來,可鍛煉本科生查閱和引用文獻的基本功。灌陽野外地質(zhì)填圖實習(xí)的附表包括“實測地層剖面記錄表、節(jié)理產(chǎn)狀統(tǒng)計表和GPS點數(shù)據(jù)屬性表”,附圖包括“廣西灌陽上泥盆統(tǒng)實測地層剖面圖、節(jié)理走向玫瑰花圖、區(qū)域地質(zhì)綱要圖、區(qū)域地層柱狀剖面圖和數(shù)字化地形地質(zhì)圖”。有了這些內(nèi)容,才能使論文內(nèi)容翔實、層次分明,最終提交的報告才能圖文并茂。在實習(xí)報告的結(jié)語部分,有學(xué)生寫道“經(jīng)過了半個月艱苦的野外地質(zhì)實習(xí),使我學(xué)到了很多東西。在這期間,不僅加強了對課本基礎(chǔ)知識的認識和理解,更提高了對于野外的適應(yīng)能力、實際操作能力以及對于野外地質(zhì)現(xiàn)象及特征的辨別能力,同時還培養(yǎng)了我吃苦耐勞的精神。這次野外地質(zhì)學(xué)習(xí)使我學(xué)到的不僅僅是課本知識,同時也學(xué)到了很多人生的道理。通過這次實習(xí),使我對地質(zhì)學(xué)課程的內(nèi)容有了全新深刻的認識,也為我以后的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)”。足以看出野外地質(zhì)實習(xí)對學(xué)生有著深刻的影響。
四、總結(jié)及展望
A.M.Celal Sengor(1991)在《板塊構(gòu)造與造山運動》序言中寫道,“與幾乎所有其他的人類活動相比,科學(xué)的榮耀不一定在于證實某些觀念是對的,而在于證明某些觀念(包括為個人所珍惜的觀念)是錯誤的。要證明某一觀念是錯誤的,人們必須要有某種新穎的東西,或是一個新的信息,或是一種新的觀念,推動科學(xué)前進的正是這種苛求的態(tài)度”。野外地質(zhì)學(xué)的豐富信息將為我們現(xiàn)在的理論根基提供取之不盡用之不竭的批判性信息,這些信息將是推動我們現(xiàn)有的理論向前發(fā)展的強勁動力。溫家寶同志在中南海與中小學(xué)教師座談時說:“教育學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會動手、學(xué)會動腦、學(xué)會生存、學(xué)會和別人共同生活,這是整個教育改革的內(nèi)容”。南京大學(xué)周新民老師在給南京大學(xué)研究生所做的講座中提到,“地質(zhì)學(xué)學(xué)科室內(nèi)和野外實踐類教育相結(jié)合是體現(xiàn)‘五個學(xué)會的重要場所,并要從難從嚴設(shè)計,在野外要有意安排‘多曬太陽多吃苦的訓(xùn)練”。地質(zhì)出版社副總編何蔓參與了溫家寶同志作為地質(zhì)工作者期間的45個地質(zhì)工作記錄本,深受震撼,感嘆說“和許多曾經(jīng)看過這些筆記的人一樣,當(dāng)我們看著一本本書寫工整、內(nèi)容豐富、圖文并茂的地質(zhì)筆記時,我們編輯組成員的心靈受到了極大的震撼。這些筆記真實地反映了溫家寶專注執(zhí)著和一絲不茍的工作態(tài)度和科學(xué)精神。我們有責(zé)任、有義務(wù)把我們的這一閱讀感受傳遞給廣大的讀者,力爭在有限的篇幅中還原溫家寶同志在地質(zhì)系統(tǒng)工作、成長的經(jīng)歷,反映我國地質(zhì)行業(yè)發(fā)展和改革的進程”??梢姡巴獾刭|(zhì)工作是地質(zhì)學(xué)的靈魂所在,野外地質(zhì)教學(xué)是地質(zhì)學(xué)教學(xué)中的重要組成部分,我們應(yīng)在前輩們的指引下使之發(fā)揚光大。
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