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《煤矿地质学》课堂教学与野外地质实习

发表时间:2020-12-07 23:34

《煤矿地质学》是集地质研究、生产实践于一体,并与煤矿生产紧密结合的实践性很强的地质学[1,2],是普通高等学校采矿工程、安全工程、测量工程、建井工程等非地质专业的一门重要的专业基础课程。在课堂教学过程中,由于地质理论比较抽象,在分析推导地质现象时,需运用多种理论知识进行综合分析、逻辑推理。在没有进行野外地质认识之前,学生往往对地质理论很难领会,觉得十分枯燥乏味,提不起学习兴趣。野外地质教学是提升学生地质专业技能、培养学生地学的情感和兴趣的重要途径[3-5],是地学创新人才培养的关键环节[3]。在课堂教学过程中,作者尝试将课堂教学内容中的地质内容[6]与登封野外地质实习所观测的地质现象[7]结合在一起讲解,用以加深学生对课堂教学内容的理解与记忆,用以培养学生的逻辑思维能力和地质思维方法,提高独立思考和判断的能力,同时还能增强学生们的学习兴趣,使枯燥的理论知识变得生动,使之对地质学科有更全面的正确认识。
  一、课堂教学的主要内容和教学过程中存在的主要问题
  《煤矿地质学》课程主要包括三个方面的内容[6]。其中地质基础理论部分主要包括地球概况、地质作用、地壳的物质组成、地质构造、古生物和地史等内容。根据多年的教学经验,在教学中存在的问题有:课堂教学形式单一,教学中采用的PPT内容主要为教材中的主要内容,绝大多数内容为文字叙述,鲜有生动图片,加上地质基本理论的抽象,因此,课堂教学常常变得十分枯燥乏味,学生学习积极性不高,课堂气氛不活跃。另外,从该课程面向的对象上看,煤炭是艰苦行业的专业,因此学生的专业情绪是一个普遍存在的问题,这在一定程度上造成了学生对所学课程产生或多或少的厌学情绪。再有,随着时代的发展,大学生的思想也发生了一定的转变,与以往的大学生相比,他们思想先进、对新事物接受能力强、对新知识十分渴求,同时,又不甘忍受传统的教学方法,对教师上课及PPT内容要求也发生了很大的变化。因此,如果仅仅采用教科书中的文字和有限的图片相结合的教学方法,恐难吸引学生的注意力,也难以达到应有的教学效果。
  二、实习路线的选择
  教师上课PPT内容的设计是解决上述问题的重要方法之一。根据河南理工大学安全科学与工程学院教学培养计划安排,《煤矿地质学》课程除了安排课堂、实验室教学外,还安排了为期1周的登封地质实习环节。因而,为了将野外地质实习与《煤矿地质学》课堂教学内容紧密结合,我们选择了登封地质实习9条路线[7]中的5条。路线1:龙山—太古宇、嵩阳运动界面、泉水、辉绿岩墙观察路线;路线2:稻田沟—上古生界、中生界、地表水观察路线;路线3:石淙河—断层谷、岩溶地貌观察路线;路线4:中岳庙—古元古界、褶皱、节理、飞来峰观察路线;路线5:玉皇庙—新生界、登封大断层、河流阶地观察路线。
  三、实习路线内容支撑课程教学
  在路线1中有4个观察点[7],其主要内容为:基本矿物、岩浆岩和变质岩的鉴定与描述;地质作用、地质现象、底砾岩、夷平面、新构造运动、地层接触、裂隙泉等概念的理解;断层谷及辉绿岩墙的剖面素描;地质罗盘的使用。该路线涵盖的内容对《煤矿地质学》课堂教学中的地质作用、基本造岩矿物、三大岩类、地质构造、地下水等章节的教学内容具有支撑作用。在路线2中有6个观察点[7],其主要内容为:基本矿物、沉积岩的鉴定与描述;晚古生代煤系地层特征;地质作用、地质现象、单面山构造、古风化面等概念的理解;加里东运动界面的观察;地质罗盘的使用;王堂水库工程地质条件观察。该路线涵盖的内容支撑着课堂教学中的地质作用、基本造巖矿物、三大岩类、地质构造、古生物、煤田地质等章节的相关教学内容。在路线3中有2个观察点[7],其主要内容为:岩溶地貌的观察;观察断层存在的证据,确定断层类型,并测量断层产状。该路线涵盖的内容支撑着课堂教学中的地质作用、基本造岩矿物、三大岩类、地质构造等章节的相关教学内容。在路线4中有3个观察点[7],其主要内容为:基本矿物、变质岩的鉴定与描述;褶皱、节理、飞来峰等概念的理解;节理产状测量。该路线涵盖的内容支撑着课堂教学中的地质作用、基本造岩矿物、三大岩类、地质构造等章节的相关教学内容。在路线5中有4个观察点[7],其主要内容为:基本矿物、沉积岩的鉴定与描述;河流阶地、二元结构等概念的理解;断层产状测量。该路线涵盖的内容支撑着课堂教学中的地质作用、基本造岩矿物、三大岩类、地质构造等章节的相关教学内容,
  以上5条野外地质实习路线中所涵盖的丰富的地质内容与《煤矿地质学》中的地质学内容有关,因而有大量生动的现场图片可以在课堂教学中展示给学生,很好地支撑了课堂教学,做到了理论联系实际,增强了学生的学习兴趣,使枯燥的理论知识变得生动,容易理解和记忆,使之对地质学科有更全面的正确认识。
  四、结论
  在《煤矿地质学》课堂教学过程中,紧密结合丰富的地质现象,将《煤矿地质学》的各章节内容与地质实习的地质现象结合起来讲授,可以培养学生的逻辑思维能力和地质思维方法,提高独立思考和判断的能力,同时还能增强学生们的学习兴趣,使枯燥的理论知识变得生动,容易理解和记忆,使之对地质学科有更全面的正确认识。

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