李小剛,王茂成,譚先鋒,瞿雪姣,高紅燦,徐桂文,達雪娟
大巴山綜合地質(zhì)實習基地建設的現(xiàn)狀、問題與對策
李小剛,王茂成,譚先鋒,瞿雪姣,高紅燦,徐桂文,達雪娟
位于重慶城口與四川萬源交界處的大巴山地質(zhì)實習基地,是重慶科技學院繼重慶北碚天府、萬盛關壩之后的第3個教學實習基地。從學校地質(zhì)學科面臨的新形勢出發(fā),分析了實習基地建設的現(xiàn)狀以及存在的問題,提出了加強大巴山地質(zhì)實習基地建設的對策。
大巴山;地質(zhì)實習;基地建設;實踐教學
地質(zhì)學是實踐性、應用性及探索性極強,以自然界為天然實驗室的學科。野外地質(zhì)實習是應用技術型大學能否培養(yǎng)合格的“行業(yè)一線現(xiàn)場卓越地質(zhì)工程師”的重要保障。因此,加強野外實踐教學基地建設,既是國家發(fā)展戰(zhàn)略[1],也是石油、地礦行業(yè)發(fā)展的倒逼,更是行業(yè)高校內(nèi)涵發(fā)展的迫切需要。
重慶科技學院前身為重慶石油高等??茖W校,地質(zhì)類專業(yè)辦學歷史悠久,石油與天然氣勘查等地質(zhì)專業(yè)可追溯至建校之初。60余年來,學校先后在重慶中梁山、彭水鹿角、萬盛關壩等地建立了地質(zhì)實習基地。2008年,學校開辦地質(zhì)學理學專業(yè),開始在四川萬源—重慶城口交界處的大巴山褶皺沖斷帶西段建立地質(zhì)實習基地。近年來,隨著學校本科教育面臨重大改革(學校成為全國應用技術大學聯(lián)盟副理事長單位和重慶市地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展聯(lián)盟理事長單位)[2],石油與天然氣國家級實驗教學中心建設持續(xù)推進,石油與天然氣學科專業(yè)群2015年入選重慶“三特行動計劃”特色學科專業(yè)群建設項目等,建設一個輻射石油特色學科群的綜合地質(zhì)實踐教學基地已迫在眉睫。加之,北碚天府、萬盛關壩2個實習基地由于構造、地層相對簡單,且近幾年隨著當?shù)亟?jīng)濟快速發(fā)展,陸續(xù)有經(jīng)典教學資源遭到不同程度破壞。在這樣的大背景下,經(jīng)反復論證、對比與考察,基于大巴山豐富的地質(zhì)遺跡資源,提出了將大巴山實習基地定位為綜合地質(zhì)實踐教學基地,并將其作為學校今后長期內(nèi)涵建設的核心部分,這既是響應國家號召,即力爭建設一批可實現(xiàn)資源共享的區(qū)域性國家級地質(zhì)實踐教學基地[3],也符合學校開展應用技術人才培養(yǎng)模式改革的實際。
大巴山實習基地位于大巴山褶皺沖斷帶 (或稱之為大巴山弧形構造帶)西側,重慶市城口縣與四川省萬源市交界處,范圍包括城口縣沿河鄉(xiāng)、左嵐鄉(xiāng)、巴山鎮(zhèn)、高楠鄉(xiāng)與萬源市鐘亭鄉(xiāng)、白果鄉(xiāng)一帶。
實習區(qū)地處揚子地臺和秦嶺地槽褶皺系兩大地質(zhì)構造單元的結合處,記錄了古秦嶺洋的發(fā)生、發(fā)展、消亡及秦嶺、大巴山造山帶抬升過程中的盆山動力學特征。長期以來,大巴山弧形構造帶是我國南北大陸沿中央造山帶多期碰撞造山研究的焦點地區(qū)之一[4]。習慣上,以規(guī)模巨大的城口-房縣深斷裂(也有學者稱為巴山—城口斷裂或高觀-鐘寶斷裂)為界,其北屬秦嶺地槽南緣的大巴山冒地槽,出露青白口系到寒武系中統(tǒng)的一套輕度變質(zhì)巖層,并伴隨巖漿活動;其南屬上揚子地臺北緣的川東—鄂西地層分區(qū),屬地臺型沉積,出露南華系/震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系,褶皺強烈,斷裂發(fā)育,并伴有巖漿活動和變質(zhì)作用。因此,三大類巖石均有分布,出露巖石類型齊全。
實習區(qū)橫跨3個地質(zhì)構造帶:(1)北大巴山北西向構造帶。主要構造以一系列緊密線型復式褶曲和斜沖斷層組成,呈北西—南東向延伸。實習區(qū)內(nèi)小河口、巴山鎮(zhèn)一線以北屬此帶,分布有螞蝗埡背斜、老房子向斜、左嵐背斜、廖家塝向斜、齊星逆沖斷層、齊星背斜。(2)城口—房縣巨型弧形沖斷構造帶。該弧形沖斷構造帶向南凸出,呈弧形,分割了秦嶺褶皺系(大巴山冒地槽)和揚子地臺,東西延長近1 000公里。在實習區(qū),該斷裂帶由多條大致平行延伸的逆沖斷層組成,主要有張家灣逆斷層、鐘亭逆斷層及水寨子逆斷層,其地層斷距在數(shù)百米至2千米。(3)南大巴山帚狀構造帶。由一系列弧形沖斷和線形褶曲組成,屬上揚子地臺北緣,整個弧形外緣略向南西凸出。實習區(qū)張家灣以南區(qū)域?qū)俅藥?,沿張家灣向南,分布有張家灣背斜、岔溪口向斜、沿河逆沖斷層、王家院背斜。這些背、向斜均表現(xiàn)為線狀緊閉褶皺,兩冀巖層傾角較陡,部分發(fā)生倒轉(zhuǎn)。
1.學校本科教育正面臨重大改革
當前,我國高等教育結構正在發(fā)生深刻變化,高校分類管理已成為國家戰(zhàn)略[2]。重慶科技學院緊抓國家和重慶市啟動教育領域綜合改革的機遇,轉(zhuǎn)型發(fā)展,堅定走應用型大學發(fā)展道路,創(chuàng)建應用型特色科技大學。目前,學校已成為全國應用技術大學聯(lián)盟副理事長單位和重慶市地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展聯(lián)盟理事長單位,正在積極開展應用技術人才培養(yǎng)模式的改革實踐。教學內(nèi)容由重理論輕實踐向理論與實踐并重轉(zhuǎn)變,立足于培養(yǎng)“企業(yè)一線的現(xiàn)場工程師”,構建特色專業(yè)群共享共用的校內(nèi)實驗平臺和校外實踐教育基地。
2.加強野外地質(zhì)實習基地建設已成為行業(yè)高校共識
國家政策的引導、行業(yè)發(fā)展的倒逼促使石油、地礦類高校正在進行一場實踐教學綜合改革。其中,加強校外地質(zhì)實踐教育基地建設成為各高校提升核心競爭力的重要籌碼。例如,中國地質(zhì)大學將周口店野外實踐教學建成國家精品課程、國家實踐教學示范中心及國家地質(zhì)學理科野外實踐教學基地;中國石油大學、東北石油大學等在北戴河建立“中國北方地質(zhì)實習基地”;南京大學、合肥工業(yè)大學等將安徽巢湖地質(zhì)實習基地建設目標定位為建成國家級“中國南方地質(zhì)實習基地”;西北大學將“鄂爾多斯盆地-秦嶺造山帶野外教學基地”建設成為國家地質(zhì)學理科基地野外實踐教學基地;成都理工大學將峨眉實踐教學基地建設成為國家級大學生野外實踐基地;長江大學在校園內(nèi)建立了三峽地層標本長廊校內(nèi)地質(zhì)實習基地;西南石油大學正在積極建設米倉山旺蒼地質(zhì)實習基地[5-7]。
3.學校石油特色學科群的發(fā)展需要一個高水平的野外基地作為支撐
重慶科技學院地質(zhì)類專業(yè)辦學歷史悠久,但受辦學層次、建設和維護成本等因素的影響,在1986年前一直未能建立固定的野外實習基地,長期在重慶周邊中梁山、北碚等地以“游擊戰(zhàn)”方式開展地質(zhì)實習。之后,在老一輩教師的努力下,于1986年建立重慶彭水鹿角野外地質(zhì)實習基地。2005年,由于烏江修建水電站,該基地被迫廢棄而轉(zhuǎn)移至重慶萬盛關壩,學校開始建設關壩野外地質(zhì)實習基地。2008年,學校開辦地質(zhì)學理學專業(yè),開始建立大巴山實習基地。令人遺憾的是,這些基地普遍存在只滿足于基本教學,沒有開展內(nèi)涵建設的情況。
近年來,隨著學校石油與天然氣實驗教學中心入選國家級實驗教學中心建設名單,石油與天然氣學科專業(yè)群2015年入選重慶“三特行動計劃”特色學科專業(yè)群建設項目等,亟需改變學校野外基地“多而不精”的局面,整合資源,建設一個較高水平、能夠輻射石油特色學科群的綜合地質(zhì)實踐教學基地作為支撐。
1.基地建設初具規(guī)模
學校2008年開辦地質(zhì)學專業(yè),經(jīng)地質(zhì)學專業(yè)人才培養(yǎng)工作組反復論證、實地考察,最終選取位于大巴山城巴斷裂帶西段重慶巴山鎮(zhèn)—四川萬源鐘亭鄉(xiāng)作為實習基地,可同時容納100余名師生開展野外教學。
2.已建成野外教學路線12條
目前已建成鐘亭—龍頭寨、鐘亭—上沙壩、鐘亭—干飯包、張家灣—鐘亭、小河口—碑埡豁、大巖洞—岔溪口、張家灣—岔溪口、王家院子—岔溪口、左嵐—齊星村、青潭口—沿河煤礦、扁桶峽—李家河壩、巴山鎮(zhèn)—高楠12條教學路線,內(nèi)容涵蓋三大巖石、地貌、構造、地層及少量礦床學知識。
3.編有《大巴山野外地質(zhì)實習指導書》
《大巴山野外地質(zhì)實習指導書》是學校地質(zhì)教研室于2009年組織隊伍在踏勘過程中編寫的,為學校師生多年來赴大巴山野外實習的順利開展做出了不小貢獻。
4.積累了豐富的教學資料
學校師生每年赴大巴山開展2~3次野外地質(zhì)考察,在地層、構造、巖石、古生物、頁巖氣、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)、地貌與第四紀等方面不斷有新的發(fā)現(xiàn),積累了大量的教學資料。
5.與基地所在地建立了良好的關系
帶隊教師在實習過程中十分注重與本地政府、學校、居民建立良好關系,并嚴格要求學生展現(xiàn)大學生的良好風貌。近年來,學校師生在當?shù)乜诒己?,校地關系十分融洽。
在建設應用技術大學的總目標下,學校新制定的人才培養(yǎng)方案大幅提升了實踐環(huán)節(jié)的比重,現(xiàn)有的12條教學路線已不能滿足教學需求。此外,隨著油氣勘探開發(fā)面臨的對象日趨復雜,石油企業(yè)對學生知識面、知識體系的要求越來越高[8],野外實習教學內(nèi)容也應做出相應的調(diào)整,增加變質(zhì)巖、巖漿巖、頁巖氣、礦產(chǎn)等基礎地質(zhì)方面的內(nèi)容。
大巴山地區(qū)記錄了古秦嶺洋南段生成、發(fā)展、消亡的全過程,此盆-山耦合過程中形成的獨特地質(zhì)遺跡資源十分豐富。例如,記錄地臺和地槽演化過程的特殊沉積建造(碳酸鹽巖建造、硬砂巖建造、復理石建造、磨拉石建造等);記錄秦嶺造山帶褶皺過程中的動力學變質(zhì)作用(板巖、片巖、混合巖)、火山侵入作用(花崗閃長巖、輝長巖);記錄古秦嶺洋內(nèi)部多彩生物世界(三葉蟲、直角石、筆石、海百合)及古秦嶺洋消亡的遺跡(蛇綠巖套);記錄秦嶺造山過程中獨特的成礦條件及成礦組合(毒重石、鋇解石、錳礦)[9-11]。然而,上述地質(zhì)資源僅有一部分在教學路線中體現(xiàn),且內(nèi)容較為零散,不成體系。特別是巖漿巖部分,目前僅有幾處花崗閃長巖的零星分布,且與圍巖界線特征不明顯,不利于本科生教學。因此,現(xiàn)有的教學路線與大巴山這座天然實驗室蘊藏的豐富地質(zhì)資源極不匹配,現(xiàn)有的建成內(nèi)容僅是“冰山一角”。而這些內(nèi)容的增加,不僅能夠極大地豐富教學內(nèi)容,而且更能夠激發(fā)學生學習地質(zhì)、探索地球演化過程的興趣。
目前,大巴山野外地質(zhì)實踐教學所用的實習指導書是學校地質(zhì)教研室于2009年組織隊伍在踏勘過程中編寫的。內(nèi)容相對簡單,嚴格意義上還不能稱之為教材,亟需組織責任教師按照新的人才培養(yǎng)方案對野外實踐教學大綱進行修訂,編寫新的實習教材。
學校已建成的3個地質(zhì)實習基地均為老一輩石油地質(zhì)專家所建,盡管重慶萬盛關壩和大巴山2個基地為2005年以后所建,但學校地球科學系29名專任教師中,2008年以后新引進的中青年教師就有19名,占67%。這些新引進的中青年教師雖然學歷高,但野外地質(zhì)技能普遍較弱,且沒有參與實習基地的建設,與學校培養(yǎng)學生實踐動手能力強的應用型人才的目標還存在較大差距。
國外特別是歐美發(fā)達國家的高校在學生野外地質(zhì)實習過程中,十分提倡“以學生為中心”的教學理念[12],強調(diào)將學生作為實習的主導者。但是,受傳統(tǒng)地質(zhì)教學觀念及實習條件的限制,國內(nèi)高校野外地質(zhì)實習仍然采用“以教師為中心,由指導教師沿著固定教學路線講解,學生圍在野外露頭處觀察記錄”的傳統(tǒng)方式。
按照最新人才培養(yǎng)方案,結合前期野外實踐教學過程中存在的問題,對已有的12條野外教學路線進行資源整合、優(yōu)化,改革現(xiàn)有的教學內(nèi)容及方法。
1.教學路線改革
改變以往1條野外教學路線包羅萬象的做法,以“1條路線涵蓋1個小專題”的思路重新規(guī)劃教學路線,有利于學生進行專題集訓,從而提高教學效率與教學質(zhì)量。
2.資源整合與優(yōu)化
在“1條路線涵蓋1個小專題”的基礎之上,整合、優(yōu)化現(xiàn)有教學資源。例如,“觀察主要構造現(xiàn)象小專題”則集中展示褶皺、斷裂、節(jié)理、構造角礫巖等與構造作用密切相關的地質(zhì)現(xiàn)象,盡量弱化巖石學、礦床學知識;“觀察與認識三大類巖石小專題”則盡量少涉及構造現(xiàn)象,避免巖石學、構造學及礦床學等所有知識一起抓,有利于初學者分門別類掌握知識。
3.教學資源深化
進一步查明實習區(qū)地槽沉積建造的巖性組合特征,縱、橫向變化規(guī)律,與相鄰地臺區(qū)同時代形成的沉積建造進行對比,研究其形成環(huán)境、演化規(guī)律及實習區(qū)巖相古地理特征。
1.擴大實踐教學覆蓋區(qū)域
根據(jù)近幾年帶隊教師集體備課及指導畢業(yè)設計的情況,新發(fā)現(xiàn)一批典型地質(zhì)現(xiàn)象,如左嵐鄉(xiāng)月亮田出露的緊閉尖棱褶皺、任河沿線出露的大套底礫巖、東安一帶出露的大片侵入巖等,有必要在現(xiàn)有教學覆蓋區(qū)的基礎上,適當擴大實踐教學范圍。
2.建立1條古老地層震旦系標準地層剖面
大巴山地區(qū)有重慶市最古老的8億年前完整的震旦紀地層,建立1條震旦系標準剖面,具有重要的教學、科研價值。
3.增加1~2條泥頁巖專題剖面
大巴山地區(qū)地槽、地臺區(qū)黑色頁巖廣泛發(fā)育,是渝東北頁巖氣勘探開發(fā)的核心地帶,是探索地下頁巖氣奧秘的天然實驗室,應將頁巖、頁巖氣等知識融入野外實踐教學中。
4.增加1~2條礦床學專題教學路線
現(xiàn)有教學資源中,礦床學知識十分薄弱,應查明實習區(qū)出露的主要礦產(chǎn)類型、分布及形成演化規(guī)律,重點突出鋇礦、錳礦成因機制及找礦標志等。
5.增加1~2條巖漿巖專題教學路線
巖漿巖與各種金屬、非金屬礦產(chǎn)資源密切相關,但現(xiàn)有野外教學內(nèi)容僅有幾處花崗閃長巖的零星分布,且與圍巖界線特征不明顯,不利于本科生教學。因此,應進一步遴選露頭良好、特征更加明顯的剖面作為教學路線。
目前所用的實習指導書是學校地質(zhì)教研室于2009年組織隊伍在踏勘過程中編寫的,內(nèi)容單薄,且未能體現(xiàn)近幾年師生積累的豐富教學資源。因此,應按照新人才培養(yǎng)方案,修訂實習教學大綱,增加槽臺學說、大巴山構造演化、礦產(chǎn)地質(zhì)、工程地質(zhì)、災害地質(zhì)等方面的內(nèi)容。
通過組織以老專家?guī)ш牭囊巴馓た?、集中備課及專題研究,培養(yǎng)一支具有豐富野外實踐教學經(jīng)驗、先進教學理念和教學方法的實踐型師資隊伍。
在野外地質(zhì)實習過程中,“以學生為中心”的教學理念在我國地質(zhì)教學領域還處于探索階段。因此,應深刻認識到“以學生為中心”的教學理念和方法在培養(yǎng)學生獨立思考、實踐方面的重要性。
面對新形勢,立足重慶科技學院人才培養(yǎng)目標和新的人才培養(yǎng)方案,通過擴展核心教學區(qū)域,遴選優(yōu)質(zhì)教學路線,增大巖漿巖、變質(zhì)巖、礦產(chǎn)、頁巖氣等內(nèi)容所占比例,探索野外實習“以學生為中心”的教學理念和方法,加快實習基地內(nèi)涵建設。逐步將大巴山實習基地建設成為具有較高水平,能夠適應不同層次和專業(yè),集地質(zhì)教學實習、科學研究、科技創(chuàng)新及地質(zhì)科普為一體的綜合性實習基地,是學校能否培養(yǎng)合格“行業(yè)一線的現(xiàn)場卓越地質(zhì)工程師”的重要保障,也是學校在建設應用技術大學過程中,構建特色專業(yè)群共享共用的校外實踐教育基地改革的核心。
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G642.44
A
1673-1999(2017)12-0121-04
李小剛(1983—),男,博士,重慶科技學院副教授,研究方向為構造地質(zhì)學、石油地質(zhì)學;王茂成(1950—),男,學士,重慶科技學院副教授,研究方向為區(qū)域地質(zhì)調(diào)查;譚先鋒(1982—),男,博士,重慶科技學院副教授,研究方向為沉積過程與古環(huán)境重建;瞿雪姣(1986—),男,博士,重慶科技學院講師,研究方向為大陸科鉆、石油地質(zhì)學;高紅燦(1986—),男,博士,重慶科技學院高級工程師,研究方向為事件沉積、沉積動力學;徐桂文(1982—),女,碩士,重慶科技學院講師,研究方向為巖石學、礦床學;達雪娟(1984—),女,碩士,重慶科技學院實驗師,研究方向為沉積地球化學。
2017-09-06
重慶市高等教育教學改革研究重點項目“大巴山綜合地質(zhì)實踐教學基地建設的研究與實踐”(152045);重慶市教委科學技術研究項目“斷層兩盤裂縫發(fā)育帶寬度定量表征研究”(KJ1501323);重慶科技學院校級重點教改項目“大巴山野外地質(zhì)實踐教學的研究與實踐”(201406)。
(編輯:劉姝)