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构造地质学8篇

时间:2022-11-09 04:15:43

构造地质学

构造地质学篇1

论文关键词:构造地质学,专业基础课,学习方法

一、掌握课程的基本结构,认识教学要求

《构造地质学》的课程内容按照教学性质分为3种类型:(1)认知型:即对基本理论和基本概念的认识和了解。包括沉积岩层的原生构造、岩层的产状、地层接触关系、地质构造分析的力学基础、褶皱、断层、节理等;(2)技能型:即对基本地质能力的训练和培养,包括读地质图、绘制剖面图、利用赤平投影处理各种地质数据、绘制等值线图等。(3)推理和分析型:即利用基本理论和技能对某一具体地区的构造演化与发展做出合理判断,如利用节理资料恢复区域古构造应力场、根据构造样式推断变形环境、根据地质图件和有关资料反演区域构造发展史等。可以看出这3种类型的课程内容,认知是对专业基础知识的理解和把握,技能是实际操作水平的训练和提高,而推理和分析则是衡量一名地质工作者专业修养和水平的标准。针对3种不同类型的课程内容,应该采用不同的学习方法。

对于认知型知识,一般要求理解和掌握基本的概念及原理,能够把握每个概念和术语的核心内涵,而不是死记硬背这些概念,不加理解的记忆很容易遗忘。例如在讲解了线状构造产状要素时,会涉及到倾伏和侧伏两个概念,学习过程中,同学们感觉很容易混淆。实际上倾伏和侧伏是从不同角度描述线状构造的两个术语,前者是描述某一线状构造在空间的产出状态,类似于面状构造的倾向;而后者是描述某一线状构造在其所在平面内的产出状态,其产状要素只有在确定了所处平面才能测量。理解了这些特征,概念就不易混淆或忘记。

对于技能型知识,一般要求学生具备地质图件的判读能力,掌握基本的作图方法。主要通过实验课及课后作业达到训练的目的。对于作图方法,学生应注意各种地质图件的规范和要求,在编制图件时,严格按照规范操作,把地质图件的各个要素都仔细的完成,不可随心所欲,自创标准。《构造地质学》课程的配套教材实习指导书上有大量的地质图,实验课作业不可能全部涉及,因此,学生在完成实验课程作业的基础上,把有关课程内容的地质图作为练习,仔细思考,达到对地质图的判读能力的训练。

对于推理和分析型知识,是在前两种知识掌握比较牢固的前提下,对具体构造问题的分析和判断,这是一种综合能力的培养,需要反复的训练,实验课程中的一些课后作业,就是对这种分析和判断能力的训练。

二、善于总结规律,简化问题

《构造地质学》课程中有很多内容都有一定的规律性,在学习过程中应该及时总结。例如褶皱一章中,讲到里卡德对褶皱的分类,他把褶皱分分了七大类,每一类型都有不同名称和对应的产状要素,不容易记忆。可是,仔细分析发现,这种分类命名有一个共同的规律,即名称是按轴面产状+枢纽产状+褶皱定名的,而轴面、枢纽产状分3种,直立、倾斜和水平,同时注意轴面和枢纽都倾斜时有两种类型及当轴面水平时枢纽不可能直立或倾斜和当轴面倾斜时枢纽不可能直立,则七种褶皱类型通过两两组合很容易推到出来。掌握了这种规律,里卡德褶皱分类根本不需要去死记硬背。再例如,讲到兰姆赛的等倾斜线法的褶皱分类,内容也很多,且容易混淆,同学们可以把分类中3个关键问题总结起来,编成如下的表格(表1),则记忆起来比较方便,同时也容易对不同类型的褶皱进行对比。

表1 褶皱的等倾斜线分类简表

类型

等倾斜线形态

等倾斜线长度

代表性褶皱

ⅠA类

向内弧强烈收敛

翼部大,顶部短

顶薄褶皱

ⅠB类

向内弧收敛

垂直层面等长

平行褶皱

ⅠC类

向内弧轻微收敛

翼部短顶部长

过渡褶皱

Ⅱ类

平行褶皱轴面

平行轴面等长

相似褶皱

Ⅲ类

向外弧收敛

翼部短,顶部长

顶厚褶皱

三、培养良好的空间想象力

任何一种构造类型,都是在自然界三维空间中产出的。因此,对构造问题的思考需要有良好的空间思维。也就是可以将平面立体化,将数据立体化。例如,我们在课程中碰到的地质图,都是将三维空间的地质体投影到二维平面上;或者地质体产状数据,是将空间地质体转化为数字表示,为了能更好的理解和分析地质体、构造之间的关系,我们就需要在头脑中建立起立体模型,这样才使我们能更好的了解构造与地质体、构造与构造之间的关系,利于我们分析构造问题。当然,这种空间想象能力,不是通过几道简单的习题就能建立起来的,在学习过程中要有意识的训练和培养空间想象力。经长期的练习,会达到好的效果。

四、善于综合应用知识,抓住主要矛盾

尽管我们学习过程,是将各种地质构造分开描述与讲解的,但实际上自然界系统中,各种构造现象,往往是共存在同样一个地区或地质体,当我们解决实际问题是,就要善于综合应用知识,对问题给出合理的解释。例如,同学们学完褶皱构造和断裂构造后,知道褶皱是岩石塑性变形的表征,而断裂是岩石脆性变形的标志,而我们经常看到褶皱构造和断裂构造同时在一个地区出现,这是为什么呢?实际上要回答这个问题需要综合考虑如岩石的力学性质、构造变形的速率、岩石变形的性状、变形发生时体系的温度和压力及变形时流体的作用等方面,单纯从环境因素来分析这一现象是不能得出正确的结论的。

构造地质学篇2

论文关键词:构造地质学,专业基础课,学习方法

一、掌握课程的基本结构,认识教学要求

《构造地质学》的课程内容按照教学性质分为3种类型:(1)认知型:即对基本理论和基本概念的认识和了解。包括沉积岩层的原生构造、岩层的产状、地层接触关系、地质构造分析的力学基础、褶皱、断层、节理等;(2)技能型:即对基本地质能力的训练和培养,包括读地质图、绘制剖面图、利用赤平投影处理各种地质数据、绘制等值线图等。(3)推理和分析型:即利用基本理论和技能对某一具体地区的构造演化与发展做出合理判断,如利用节理资料恢复区域古构造应力场、根据构造样式推断变形环境、根据地质图件和有关资料反演区域构造发展史等。可以看出这3种类型的课程内容,认知是对专业基础知识的理解和把握,技能是实际操作水平的训练和提高,而推理和分析则是衡量一名地质工作者专业修养和水平的标准。针对3种不同类型的课程内容,应该采用不同的学习方法。

对于认知型知识,一般要求理解和掌握基本的概念及原理,能够把握每个概念和术语的核心内涵,而不是死记硬背这些概念,不加理解的记忆很容易遗忘。例如在讲解了线状构造产状要素时,会涉及到倾伏和侧伏两个概念,学习过程中,同学们感觉很容易混淆。实际上倾伏和侧伏是从不同角度描述线状构造的两个术语,前者是描述某一线状构造在空间的产出状态,类似于面状构造的倾向;而后者是描述某一线状构造在其所在平面内的产出状态,其产状要素只有在确定了所处平面才能测量。理解了这些特征,概念就不易混淆或忘记。

对于技能型知识,一般要求学生具备地质图件的判读能力,掌握基本的作图方法。主要通过实验课及课后作业达到训练的目的。对于作图方法,学生应注意各种地质图件的规范和要求,在编制图件时,严格按照规范操作,把地质图件的各个要素都仔细的完成,不可随心所欲,自创标准。《构造地质学》课程的配套教材实习指导书上有大量的地质图,实验课作业不可能全部涉及,因此,学生在完成实验课程作业的基础上,把有关课程内容的地质图作为练习,仔细思考,达到对地质图的判读能力的训练。

对于推理和分析型知识,是在前两种知识掌握比较牢固的前提下,对具体构造问题的分析和判断,这是一种综合能力的培养,需要反复的训练,实验课程中的一些课后作业,就是对这种分析和判断能力的训练。

二、善于总结规律,简化问题

《构造地质学》课程中有很多内容都有一定的规律性,在学习过程中应该及时总结。例如褶皱一章中,讲到里卡德对褶皱的分类,他把褶皱分分了七大类,每一类型都有不同名称和对应的产状要素,不容易记忆。可是,仔细分析发现,这种分类命名有一个共同的规律,即名称是按轴面产状+枢纽产状+褶皱定名的,而轴面、枢纽产状分3种,直立、倾斜和水平,同时注意轴面和枢纽都倾斜时有两种类型及当轴面水平时枢纽不可能直立或倾斜和当轴面倾斜时枢纽不可能直立,则七种褶皱类型通过两两组合很容易推到出来。掌握了这种规律,里卡德褶皱分类根本不需要去死记硬背。再例如,讲到兰姆赛的等倾斜线法的褶皱分类,内容也很多,且容易混淆,同学们可以把分类中3个关键问题总结起来,编成如下的表格(表1),则记忆起来比较方便,同时也容易对不同类型的褶皱进行对比。

表1 褶皱的等倾斜线分类简表

类型

等倾斜线形态

等倾斜线长度

代表性褶皱

ⅠA类

向内弧强烈收敛

翼部大,顶部短

顶薄褶皱

ⅠB类

向内弧收敛

垂直层面等长

平行褶皱

ⅠC类

向内弧轻微收敛

翼部短顶部长

过渡褶皱

Ⅱ类

平行褶皱轴面

平行轴面等长

相似褶皱

Ⅲ类

向外弧收敛

翼部短,顶部长

顶厚褶皱

三、培养良好的空间想象力

任何一种构造类型,都是在自然界三维空间中产出的。因此,对构造问题的思考需要有良好的空间思维。也就是可以将平面立体化,将数据立体化。例如,我们在课程中碰到的地质图,都是将三维空间的地质体投影到二维平面上;或者地质体产状数据,是将空间地质体转化为数字表示,为了能更好的理解和分析地质体、构造之间的关系,我们就需要在头脑中建立起立体模型,这样才使我们能更好的了解构造与地质体、构造与构造之间的关系,利于我们分析构造问题。当然,这种空间想象能力,不是通过几道简单的习题就能建立起来的,在学习过程中要有意识的训练和培养空间想象力。经长期的练习,会达到好的效果。

四、善于综合应用知识,抓住主要矛盾

尽管我们学习过程,是将各种地质构造分开描述与讲解的,但实际上自然界系统中,各种构造现象,往往是共存在同样一个地区或地质体,当我们解决实际问题是,就要善于综合应用知识,对问题给出合理的解释。例如,同学们学完褶皱构造和断裂构造后,知道褶皱是岩石塑性变形的表征,而断裂是岩石脆性变形的标志,而我们经常看到褶皱构造和断裂构造同时在一个地区出现,这是为什么呢?实际上要回答这个问题需要综合考虑如岩石的力学性质、构造变形的速率、岩石变形的性状、变形发生时体系的温度和压力及变形时流体的作用等方面,单纯从环境因素来分析这一现象是不能得出正确的结论的。

构造地质学篇3

关键词:构造地质学;教学计划;教学活动

《构造地质学》是地质学相关专业的专业基础课,它由理论课、实验课和野外实习三个环节组成,是理论性和实践性均很强的一门课程。教学计划的安排和教学工作的开展均应体现这一课程的特点。

随着高校教学计划的调整,尤其是学时数的变化,高校的教学安排应相应改变,而我校在此门课程的教学计划中没有合理安排理论课、实验课和野外实习三个环节的教学时间。首先没有明确实验环节教学时间。《构造地质学》的实践性很强,没有实验环节支撑,同学们很难真正理解与掌握其中的理论知识,并将基础理论应用到实践中。理论课教学时间总共48学时,从中分配多少时间用于实验课完全由任课老师自己安排,这造成不同的老师授课内容量上存在差异。若任课老师自己安排其它时间用于实验课,那教室和机房资源利用以及学生时间安排也是个问题。其次,野外实习环节一般安排在学期末6月底或7月初,这个季节一般天气较热,野外地质填图相对辛苦,影响了实习效果。此外学期末一般是考试周,不少同学因准备期末考试而对野外实习重视不够。而且学期末与理论课时间间隔较长,学生不能及时将学习到的理论知识有效地应用到实践中,从而很好地理解学到的书本知识,这影响了的学习效果和教学质量。

为体现《构造地质学》这门课程特点,教学计划中实验课与理论课时间安排大概比例1:3。如此,理论课时间则相对减少。为适应这一教学计划的变化,教学内容上应作相应调整。本科生教育侧重于基础知识基础理论在实践中的应用,基础理论的研究相对弱化,因此要求本科生通过此课程的学习,掌握基本地质构造的形态、分类和整理分析有关地质构造的资料和方法,及各种地质图件的阅读分析知识和编制方法,能初步应用力学基本原理和岩石变形理论分析地质构造的形成机制和组合关系。为提高教学效果,此门课程的理论课结束时即可安排野外实习,最好安排在6月前。若如此,可安排理论课(含实验课)一周两次,每次2学时,12周理论课即可结束,大概5月底即可安排野外实习,可有效减少上面分析过的高温天气与期末考试对实习效果的影响。

构造地质学篇4

“构造地质学”是地质学的重要分支学科,主要研究组成地壳的岩石、岩层和岩体在岩石圈中力的作用下变形形成的各种构造(朱志澄和宋鸿林,1990)。通过该课程的教与学,培养学生形成构造地质思维,并学会综合运用“构造地质学”的知识解决相关地质问题的能力(鞠玮和姜波,2015)。

节理是“构造地质学”研究的重要内容,是岩石中没有明显位移的破裂(曾佐勋和樊光明,2008)。节理以各种样式广泛发育于不同的岩层中。其中,雁列节理是其重要的表现形式之一(如图1)。前人多采用“阶”和“列”描述雁列节理的分布特征,并且Srivastava(2000)对其几何学也进行了分类。但在具体理解和运用上,不同的教材和文?I中存在偏差,影响了构造地质人员的继续研究分析。本次研究在重新梳理两种描述定义依据的基础上,理清其差异,以期提高教学质量。

一、雁列节理的特征及描述参数

雁列节理被充填后形成雁列脉,在理论研究和矿产勘探等方面均具有重要的意义(郭颖和李智陵,1995;赵得思,2010),因此需要对其特征进行细致描述。一般而言,雁列节理描述的参数主要包括雁列带、雁列带宽度、雁列面、雁列轴和雁列角(图2)。雁列带是雁列脉呈带状分布的范围,其宽度称为雁列带宽度。穿过各个单脉中心而平分雁列带的中心面,称为雁列面。雁列轴,即雁列面在雁列带横截面上的迹线。雁列角是单脉与雁列面的锐夹角。

二、“列”和“阶”概念及判断方法梳理

前人多采用“阶”和“列”描述雁列节理的分布特征,但在不同的教材和文献中有不同的定义(见表1),甚至在网络的授课多媒体中将二者视为同一概念。

三、“列”和“阶”概念及判断方法厘定

说文解字中阐述到:“阶,陛也。字亦作?辍A校?分解也。”这些释义均是古代对这两个字的解释,亦可以说是这两个字的本义。而现在,“列”字可以解释为按顺序摆放,在表格中与“行(hang)”描述的方向垂直。“阶”字可以解释为为了便于上下砌成或凿成的梯形台,也就是说,“阶”是沿着梯形的前行方向进行描述的(如图3)。

综合参考前人定义(表1)和文字解释(图3),我们将雁列节理视为按照顺序摆放的n行节理,因此“列”的定义及判断方法为:“垂直节理走向观察,远侧的节理向右错列或者在右端重叠时,为右列,反之为左列。”“阶”的定义及判断方法为:“顺着节理走向观察,远侧节理向右侧错列或者在近端重叠时,为右阶,反之为左阶。”

构造地质学篇5

关键词:构造地质学 地质填图 教学质量 工程教育认证 观音峡背斜

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)09(a)-0144-03

《构造地质综合实习》是资源勘查工程相关专业学生不可或缺的实践环节。重庆北碚后峰岩地质实习基地自建立以来,一直作为资源勘查工程专业《构造地质综合实习》的实习基地。学校及学院领导非常重视野外实践教学成果,强调在整个实习过程中一定要突出实习的特色,深化教学改革,探索出在新形势下适合资源勘查工程专业学生《构造地质综合实习》的方法,以此提高其教学质量,以便为学生今后的工作打下夯实的地质技能基础。该文将根据作者近十几年指导《构造地质综合实习》的教学经验,对在新形势下该课程如何提高野外地质教学质量进行探讨。

1 《构造地质综合实习》的重要性

《构造地质综合实习》是构造地质学课堂教学知识的补充及深化,教学过程中的重要实践环节,实践环节的成败将直接影响该课程的教学质量。《构造地质综合实习》一般是作为学生学习完《普通地质学》《古生物学与地层学》和《构造地质学》这些专业基础课之后所进行的一次野外地质实习。学生应在系统学习《构造地质学》基础理论课程之后,再利用一定时间,到野外专门训练其实际操作、资料收集、构造现象观察及描述、图表的编制、报告编写等综合分析能力,使理论与实践相结合,掌握分析方法和对各种构造分布规律及形成机制的认识,并可巩固用变形理论及力学知识分析地质构造的基础知识,同时训练学生对野外构造现象的认识和分析能力,特别是对一些野外地质现象能够进行描述,以达到对野外工作全过程的掌握和了解。

2 《构造地质综合实习》实习基地的选择

构造野外地质实习地点的选择很重要,首先应该选择适合该专业的野外实习地点。西南石油大学资源勘查工程专业的野外地质实习基地主要有:重庆北碚后峰岩实习基地、峨眉山地质实习基地和旺苍地质实习基地。而对于构造地质综合实习来讲,选择重庆北碚后峰岩作为实习地点是非常不错的选择,《构造地质综合实习》野外实习时间为3周。

重庆北碚实习地区在行政区划上属重庆市北碚区以及紧邻的合川市、华蓥市所辖。地理坐标约在东经l06°28′~l06°31′,北纬29°50′~29°55′之间。实习地区处于扬子准地台,四川台向斜川东南台褶带上的川东高褶带西缘观音峡背斜。实习剖面多数集中在北碚至代家沟之间的地段,地质填图在代家沟以南约5 km的区段之内。

3 提高《构造地质综合实习》教学质量的方式

《构造地质综合实习》面临时间紧,剖面多且长,线路复杂,学生知识结构差异大以及重庆地区山路滑而陡等复杂原因,有可能会直接或间接影响到野外地质实习的质量与效果,每个实习指导老师甚至教学体系应引起重视并加以解决。通过对《构造地质综合实习》的思考,总结经验,应从以下几方面入手来提高野外地质实习的教学质量。

3.1 实习区教学材料的更新

为了使学生在实习之前就对北碚天府地区地形地貌、地质构造等地质条件有个大致了解,西南石油大学地球科学与技术学院自己摄制了《天府地质大观―野外地质构造》,片长26分钟,另外收集了科教电影制片厂《地壳运动》《板块构造》等许多教学影片作为教学辅助材料。同时专门安排了有经验的教师编写了该区地质实习配套使用的指导书、地质地形图,建立了每条剖面的宏观微观相结合的资料库,制作了精美的多媒体课件和视频,同时配备和培养了高水平的实习教师队伍。因此,每次野外实习之前,让学生通过电教片和野外实习指导书,先了解一下实习区的自然经济及地理概况、地质概况、实习路线及内容、实习目标以及最基本的野外地质工作技能和方法等。让学生以做到心中有数,增加野外的实习效果,从而为后面的野外地质实战打下良好基础。

3.2 实习内容调整

以前构造地质综合实习内容主要集中在地层观察及测量、地质填图、图件绘制,最后写出完整的实习报告。本着拓宽学生知识面等原则,实习指导老师对构造地质综合实习进行了改革与创新。目前实习内容主要做了以下调整:(1)区域构造背景:大地构造背景作一般性的介绍,要求学生了解实习地区的区域大地构造位置,四川盆地基底构造“暗三块”与盖层“明三块”的吻合性;主要构造及成因,如:川东高褶带、威远―龙女寺古隆起等划分概况。了解四川盆地含油气层系和地层出露厚度。了解构造层的划分和盆地的性质。(2)地层观察及测量:掌握从中上寒武统娄山关群(∈2-31s)―上侏罗统蓬莱镇组(J3p)的地层层序,各组的岩性特征,地层厚度,所含主要化石,生储油气层、矿层、接触关系等。对中二叠统茅口组(P2m)―上三叠统须家河组(T3x)要求掌握到各层段的基本特征。并选择一段地层(不得少于400 m)进行地层基本厚度丈量基本步骤与方法、地层岩性的描述内容等。(3)踏勘:了解实习区内地层层序、时代、主要岩性特征和分布状况。掌握实习区构造轮廓、主要构造线方向、分布规律,在此基础上确定制图标准层填图穿越剖面。(4)地质填图:以1∶1万的天府地区地形图为底图,采用剖面穿越法,填绘出各层的地层界线。要求至少穿越5条剖面,对难点部位要进行追索。(5)专题研究:为了培养学生分析问题和解决问题的能力,锻炼其实际工作本领,针对实习区的地质特点,拟定出一些专题研究题目,如:褶皱形成机理、断裂与褶皱的关系、裂缝发育规律及构造应力场等。让学生自由选择,在教师的指导下,独立到野外收集资料,处理和分析资料,最后写出具有自己观点的专题小论文。(6)小构造观察:为了拓宽知识面,增加新内容、新方法,对小型构造研究奠定基础。实习队安排带学生参观实习区内的“层内小褶皱”“次级小断层”“剪切带”“构造缝合线”“S型及反S型张节理”“节理的交切”“羽毛状张裂缝”“雁脉带”“平面和剖面共轭X节理系”等典型小构造现象。(7)图件编绘:主要绘制地层柱状图、平面地质草图、地形地质图、构造横剖面图、构造等值线图及典型构造现象的素描图。(8)文字报告:主要包括野外实习综合报告、地形地质图说明书、构造等值线图说明书及专题小论文。

3.3 师资及野外装备的良好配置

构造地质综合实习的师资配置相当重要,以往师生比大概在1∶30左右。构造地质综合实习不同于课堂教学,野外空间大,有些典型的地质构造只能远观而不能近察。而有些实习点位空间狭小,只能容下几个人。因此,带队指导老师只能一遍一遍给学生讲解,严重影响实习进度。因此,为了解决这种不合理的授课方式,提高野外实习质量,应结合野外地质实习的实际情况,将师生比例加大,按照师生比1∶10~15左右比较合适。如果指导老师数量充足的话,完全可以按照师生比1∶5~1∶10进行。同时学校为每个组配置了一部手执GPS仪及数码相机,在实习的过程中,带队指导老师可以指导学生如何使用GPS仪定位定点以及采集相关地质数据等。后续实习过程中,尽可能为实习队伍提供一些先进的教学设备,如:数字填图软件RGMap、RGSection等教学软件;射程1 000 m以上的绿激光笔、户外教学专用的扩音器以及数字语音录入笔等。这样构造地质综合实习的教学效果就会得到大大提高。

3.4 采取多种教学模式,增强学生的积极性

良好的教学方法是学生学习兴趣提高,专业知识理解加深的重要途径。目前大多数的野外实习是将学生带到实习地点,学生观察完地质现象后老师再进行讲解总结。若这种古板的教学方式不进行改革,将难以提高学生野外实习的积极性,更难以提高野外实习教学质量。经过十几年的野外实践教学活动,发现采取互动式、奖励式和探究式等多种教学模式相结合的教学方法,教学效果会更为显著。

采取学生之间讨论、小组内讨论、小组之间结论比较、老师讲解总结、学生记录及素描的教学模式。西南石油大学资源勘查工程专业学生通过人人参与表达阐述自己的地质观点,通过小组内队员之间的讨论、分析与总结,同学们可以大胆发言,甚至会出现互相反驳的现象,现场气氛一度达到高潮。通过成员之间的讨论,最后得出比较合理的结论。在整个讨论过程中,使学生由以前的被动参与者直接变为了目前的主动参与者。带队老师此时可以根据学生的野外地质专业表现进行现场打分,这更能大大激发学生的讨论兴趣。最后,指导老师针对具体的地质观察点,先启发性地给予提示,引导学生通过观察分析,对关键问题进行师生间的讨论、讲解与总结,真正让学生能够理解并最终掌握实习的内容及最基本的地质实习技能等。全部学生掌握之后,要求大家对实习观察点进行相关的地质内容记录、总结,并将将随手地质剖面图及地质现象的素描图绘制在野外记录本上。

3.5 多种教学场所结合确保实习顺利进行

随着北碚实习区退耕还林、水库蓄水、季节性洪水、修桥铺路、资源(煤炭、石灰等)的大规模开采等众多因素,有的剖面被植被严重覆盖(如:纸厂沟-小屋基构造剖面、石笋沟龙潭组地层、河西洞须一段地层),有的剖面大部分被淹没于水下(大坝沟大安寨段地层,白庙子飞仙关一段下部地层),一定程度上影响了正常的野外教学秩序。因此,野外实习基地的面积及规模也在逐年减小,急需寻找新的实习剖面或者实习基地以满足后续生源的需求。为了解决这种困境,各带队指导老师专门对北碚区天府镇进行了实地踏勘,开辟出了几条新的野外教学剖面,如:文星场-张家坡剖面、司法所―视槽沟剖面、鹰耳岩剖面、老龙洞剖面等6条剖面,以保证后续生源的正常野外教学。

3.6 灵活有效的评分标准

构造地质综合实习的成绩评分既要体现出野外学习能力及动手实践能力,也要突出室内图件绘制、报告编写的能力。因此,资源勘查工程专业的构造地质综合实习为了统一评分标准,全面考查学生学习成绩,评分以图件、文字报告为主,结合野外表现、学习态度及野外记录本进行综合评定。具体评分标准如下:地层柱状图(10分)、平面地质草图(5分)、地形地质图及说明书(10分)、构造横剖面图(10分)、构造等值线图及说明书(15分)、专题研究论文(10分)、野外表现及态度(20分)、文字综合报告(20分)。先采用以上计分方法逐项进行评分,然后累加起来,最后采用优(86分及以上)、良(80分~85分)、中(70分~79分)、及格(60分~69分)、不及格(60分以下)五级记分制给出实习成绩。

4 结语

《构造地质综合实习》野外教学不同于课堂教学,其具有很强的实践性。在实习基地选择合适,野外教学资源及时更新,实习内容相应进行调整,教学模式的大胆改革等条件下,学生可以在乐趣中探索大自然的奥秘而不是片面认为地质工作是枯燥无味的。通过以上的野外实习训练,学生基本能够掌握每个实习观察点的重点内容,学生的自主学习能力得到了锻炼,学习气氛更加活跃,这也极大提高了学生的野外团队协作精神,从而提高了《构造地质综合实习》的教学实习质量。

参考文献

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[2] 李光云,张瀛,陈国民.观音峡背斜构造地质填图教学实践与思考[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2014(5):145-146.

[3] 陆廷清,胡明,王占磊.改革构造地质野外实习教学方法――增强学生实践和创新能力[J].石油教育,2010(6):86-88.

[4] 冯明友,刘小洪,夏青松.化教为学、互动式教学模式探讨――以勘查技术与工程专业重庆北碚野外地质综合实习为例[J].教育教学论坛,2015(40):193-194.

[5] 刘天虎,陈川,赵新生.达坂城白杨河矿区数字填图实习基地建设和教学改革[J].中国地质教育,2014,23(3):86-88.

构造地质学篇6

关键词:德令哈杂岩;同位素年龄;地球化学;构造环境

中图分类号:P588 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)26-0079-04

德令哈杂岩最早由陆松年先生提出,其与达肯大坂岩群共同构成柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微陆块的变质基底,主要由肉红色块状、眼球状花岗片麻岩组成,斜长角闪岩以规模形态不等的包体赋存其中。本次在德令哈一带开展的1∶50000区域地质矿产调查过程中,详细地填绘出德令哈杂岩并对其地质、地球化学和同位素年龄进行了较为深入的研究,对于确定该区前寒武纪地层系统和构造格架有重要的意义。

1 地质特征

在本调查区,德令哈杂岩(图1)分布于乌吞那仁幅及红山煤矿幅南部,根据岩性组合的不同将其划分为两个岩体:花岗闪长片麻岩和黑云母花岗片麻岩。由于遭受了多期变质变形作用,二者接触界限多数为过渡接触,原生接触关系已经完全破坏。但是从空间分布特征及局部可见黑云母花岗片麻岩包含花岗闪长岩变质侵入体的残块推测,黑云母花岗片麻岩为后期侵入到花岗闪长片麻岩中。而且二者岩性相似,多处均为过渡关系,推测二者为涌动接触关系。

图1 德令哈杂岩分布图

主要岩性特征如下:

碎粒重结晶绿帘石化黑云母花岗闪长岩(花岗闪长片麻岩):花岗变晶结构,片麻状构造。其主要成分为碎粒重结晶之后的石英、斜长石、黑云母、钾长石。其中石英含量约21%,全部碎粒化,部分包于斜长石内部;黑云母含量约12%,碎粒化,多被绿泥石交代;斜长石含量约61%,均被绢云母交代;钾长石含量较少,约6%,碎粒化。所有矿物首先经历了以绿帘石化为主的蚀变作用,然后再经历碎粒化为主的动力变质作用,后一次的碎粒化对岩石影响较大,岩石矿物基本均为原地碎粒化集合体,但是基本未改变各种矿物在岩石中的位置及空间分布。

碎粒重结晶二云母花岗岩:花岗变晶结构,块状构造-片麻状构造,矿物多以碎粒化集合体形出现,原地破碎,未改变原结晶特征。其主要矿物为石英、斜长石、白云母、钾长石、黑云母。其中石英含量约24%,全部碎粒化重结晶;斜长石含量约27%,全部重结晶,其中充填部分钾长石;钾长石基本未破碎,可见包裹的碎粒斜长石,可认定为钾长石在碎粒岩化之后结晶;黑云母、白云母含量约5%,多以集合体形式分布于斜长石及钾长石之间,白云母基本由黑云母退变而成,黑云母多绿泥石化。

碎粒重结晶二长花岗岩:花岗变晶结构,块状-片麻状构造。矿物成分基本是碎粒重结晶。主要由钾长石、石英、斜长石、白云母组成。斜长石含量约24%强烈破碎,形成碎粒化并且重结晶;钾长石含量约38%,其破碎后又活化,并对斜长石胶结并溶蚀,石英含量约31%全部被挤压,形成条带状消光及条带状分布,黑云母全部被白云母交代,定向排列。

2 岩石地球化学特征

2.1 主要氧化物特征

由表1可以看出,德令哈杂岩采集的10个样品,1~3号样品SiO2含量较少,在55%~65%之间,属于中性岩,其余7件样品均大于65%,属于酸性岩,整体来说,德令哈杂岩属于中酸入体。

2.2 岩石系列

由表2可以看出,除3号样品外,其余样品里特曼指数σ

表1 岩石化学分析数据表

表2 德令哈杂岩特征参数表

2.3 岩石类型

从QAP图(图2及图3)中可看出,德令哈杂岩较为明显地分为两套岩性,其中1~5号样品主要岩性为花岗闪长岩,6~10号样品主要岩性为二长花岗岩。另外从参数特征表可以看出,该套样品1~5号样品和6~10号样品数据有明显的差异,验证了我们这次工作对德令哈杂岩的

解体。

图2 德令哈杂岩QAP图 图3 德令哈杂岩R1-R2图

在Na2O-K2O判别图(图4)上,德令哈杂岩有三个样品落入到了判别图范围之外,在范围内部的各点也比较分散,但是大致可以看出德令哈杂岩基本以I型和S型为主,投点较为分散可能是该变质侵入体时代较为久远,曾经遭受多期次的区域变质和动力变质作用,局部遭受混合岩化作用,使得该岩体显示不同的成因特征。

在A/MF-C/MF判别图(图5)中,1~5号样品大部分落入了C区域,为基性火山岩部分熔融,6~10落入到了B区域,为变质砂岩部分熔融。该图进一步证实了此次工作中解体出的德令哈杂岩至少含有两种不同成因的变质侵入体。再结合Na2O-K2O判别图,最终确认1~5号样品所代表的花岗岩类型为I型,6~10号样品所代表的花岗岩类型为S型或者A型。鉴于A型花岗岩分类并非以成因类型为组,暂定6~10号花岗岩为S型花岗岩,其为沉积岩部分熔融

而来。

图4 德令哈杂岩 图5 德令哈杂岩

Na2O-K2O图 A/MF-C/MF图

3 微量元素地球化学特征

由图6可看出,德令哈杂岩的亲石元素Sc、Hf、Th含量普遍比较高,Th元素为放射性元素,普遍高于维氏值,说明岩浆形成时候温度较高,1~5号样亲铁元素Sr含量较高,6~10号元素含量较低,但整体低于维氏值,说明德令哈杂岩受到了地壳下部硅镁层和上部硅铝层的热交换作用,导致地幔富集的一些亲铁元素在这个热交换过程中,一部分流失到了地壳中。亦有可能为混合岩化造成的地幔物质的流失。Rb、Ba等低场强元素普遍高于维氏值,说明德令哈杂岩形成过程中可能有流体的加入。

图6 德令哈杂岩微量元素蜘蛛网图解

在微量元素蜘蛛网图上,可看到其曲线基本为平缓式,略微右倾,其显现出较大的Ba异常,Rb、Th、hf和Sm富集程度较高,Ce在曲线中呈微弱的正异常。

4 稀土元素地球化学特征

由图7可以看出,德令哈杂岩的稀土总量在51~262之间,不同样品差别较大,其中1~3号样品属于稀土富集型,4~10号样品属于稀土亏损型。总体来说,德令哈杂岩稀土是亏损型,∑LREE/∑HREE在8.28~15.84之间说明轻稀土比重稀土要富集得多。

(La/Sm)N值:即轻稀土元素分馏度。其值越大表明轻稀土元素之间分馏程度越好,轻稀土元素越富集。在德令哈杂岩中其值介于3.25~7.35之间,指示该序列轻稀土元素之间分馏程度较高,轻稀土元素很富集。

(Gd/Yb)N值:即重稀土元素分馏度。其值越小表明重稀土元素之间分馏程度越好,重稀土元素越富集。在德令哈杂岩中其值介于2.15~4.59之间,指示该序列重稀土元素之间分馏程度差,重稀土元素亏损。

稀土配分曲线(图7)总体为略向右倾的平缓曲线,也表明德令哈杂岩中轻稀土略为富集,同时也说明其形成深度较大,局部熔融程度高。

图7 德令哈杂岩稀土元素曲线图解

岩浆分异度δEu值:岩浆分异程度愈高则δEu值愈小,铕亏损愈强烈。德令哈杂岩中的δEu值变化较大,从0.65到1.54不等,当总体趋势都接近1而小于1,说明库勒萨依序列整体为铕轻度亏损型,岩浆分异程度较高。Eu在稀土配分曲线中呈微弱的负异常,也可以说明铕在该序列中轻度亏损。

5 德令哈杂岩时代讨论

图8 德令哈杂岩TW3样品锆石CL图像

锆石样品(TW3)共分析测试了20个点。其中TW3-16明显偏离谐和线。点TW3-6的206Pb/238U谐和年龄为2138.8±26Ma,点TW3-14的206Pb/238U谐和年龄为2141±24.7±12.5Ma。其余17个点在锆石U-Pb谐和图中构成非常集中的主锆石群,其207Pb/235U的加权平均年龄为2318±15Ma(MSWD=1.2,95%置信度),主锆石群在U-Pb一致曲线图中集中分布于谐和线上,说明这些锆石在构造演化中没有发生Pb明显的丢失,这里我们就将17个没发生铅同位素丢失的测试点的207Pb/235U表面年龄加权平均值2318±15Ma(MSWD=1.2,95%置信度)作为样品的结晶年龄。

图9 德令哈杂岩 图10 德令哈杂岩

TW3样品年龄图(一) TW3样品年龄图(二)

由上可知,德令哈杂岩同位素年龄确定为2318±15Ma,时代归属古元古代。

6 德令哈杂岩地质意义及构造环境探讨

本次确定的德令哈杂岩年龄与以往工作同位素的年龄数据基本保持一致,此年龄小于王勤燕、陈能松等人测定的达肯大坂岩群中碎屑物锆石年龄(2467+28/-26)和(2474+66/-52)Ma,说明德令哈杂岩普遍较达肯大坂岩群形成时代要晚,且在工作中多处发现了达肯大坂岩群中的大理岩呈残块赋存于德令哈杂言的钾长花岗片麻岩中,说明德令哈杂岩侵入到达肯大坂岩群是可信的。

由于德令哈杂岩遭受了多期次热变质、动力变质及混合岩化作用,其岩石的元素也有较多次数的变化,部分已经无法反映其原始的元素组合特征,因此,在氧化物和微量元素为基础的构造环境判别图的准确性亦值得进一步商榷。这里就这次工作所采集的10个样品进行一些构造环境判别的图件制作,受限于工作量及工作手段以及项目工作组对德令哈杂岩的认识所限,对德令哈杂岩构造环境仅做一些探讨。

图11 德令哈杂岩 图12 德令哈杂岩

R1-R2构造环境图 Yb-Ta判别图解

图13 德令哈杂岩 图13 德令哈杂岩

Y-Nb判别图解 Y+Nb-Rb判别图解

由图11至图14可知,德令哈杂岩在R1-R2图解中,大部分落入了造山期后A型花岗岩、晚造山区花岗岩和同碰撞花岗岩的交汇区域,说明了该样品主量元素受到后期影响变化较大,导致R1-R2投影有较大的偏移,判断效果欠佳,后面的微量元素图解则相对规律性较好,基本都落入了火山弧花岗岩中,由此可以推测,德令哈花岗岩应该属于火山弧花岗岩,由于古元古代原始大陆刚刚形成,很多地方仅出现陆核,大陆弧花岗岩出现的可能性较小,因此推测德令哈杂岩为岛弧型花岗岩。

7 结论及探讨

(1)德令哈杂岩与达肯大坂岩群共同构成柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微陆块的变质基底,主要由肉红色块状、眼球状花岗片麻岩组成,属于钙碱性-酸性过渡的岩浆岩系列。

(2)采用锆石U-Pb法同位素测年,获得锆石U-Pb法同位素年龄为2318±15Ma,时代归属古元古代。

(3)德令哈杂岩普遍较达肯大坂岩群形成时代要晚,两者为侵入接触关系。

(4)岩石地球化学特征显示其为岛弧型花岗岩。

参考文献

[1] 松年,等.中国前寒武纪重大地质问题研究――中国西部前寒武纪重大地质事件群及其全球构造意义

[M].北京:地质出版社,2006.

构造地质学篇7

关键词:构造地质 岩石 地球化学 多元素异常评价 找矿

中图分类号:P54 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(b)-0-01

田家-仙人脚矿段位于山东省蓬莱市小杨家――西石硼地区金矿区内,黑岚沟矿区西侧约2.5 km处。矿区属低山区,南北高中间低,最高海拨369.8 m(石皮山),最大相对高差170 m左右。黑岚沟矿段标高为166~308 m。传统的金化探异常主要依据:金元素本身异常的强度和异常规模,综合异常的元素组合或元素间的比值来进行判断,由于受矿产富集度不同、分布不均衡,往往会导致探测区域地球化学特性差异较大,从而影响探矿的准确性。该文应用构造地质研究与岩石地球化学多元素异常评价相结合的综合找矿方法,在黑岚沟矿区西侧北从齐家庄,向南经仙人脚、田家庄到小杨家,这一矿段对Ⅰ、Ⅱ、Ⅶ、Ⅷ号等四条矿脉进行评价,实践证明这种综合找矿方法精度高,具有较高的推广应用

价值。

1 构造地质研究与岩石地球化学多元素异常评价综合找矿基本原理

根据金矿床严格受构造控制,构造活动有脉动性,金矿成矿也有多期多阶段叠加的特点,研究和发现不同成矿阶段形成矿体的轴向分带及其在空间上的叠加结构,确定矿体预测标志。单阶段形成的单个矿体具有明显的地球化学分带结构,即所形成的矿体有自己前缘(晕)异常、近矿(晕)异常和尾(晕)异常及正常的原生(晕)异常垂直分带序列。研究表明:Hg、Sb、B、F、I、Ba、As等元素的强异常总是出现在矿体的上部及前缘,形成典型的特征指示元素。Pb、Zn、Ag、Au、Cu等元素的强异常总是靠近金矿体。而Mo、Bi、Mn、Co、Ni、Sn等元素强异常总是出现在矿体的下部,成为指示矿体尾部的特征指示元素。利用金矿床构造的相似性和靠近金矿体的Pb、Zn等元素的强异常评价方法找矿,能很好的预测深部是否存在矿体、矿体的大小及大约埋藏深度,从而达到定位预测的效果。

应用构造地质研究与岩石地球化学多元素异常评价相结合的综合找矿方法,主要是依据金元素的地球化学和金矿床产出的地质背景条件,通过有效查明金元素在该地质区域内的集中度,来分析其存在形态。进而通过查明金是以何种物质形态存在,进行样品定量分析,然后计算金与其它元素的相关系数,如果相关系数较大,则证明金在异常中可能呈集中状态存在;如果相关系数较低,则说明镏金可能呈分散状态存在。同时,还可以通过对金产出地的地质背景条件,来进一步确定金是否具有富集成矿的物质条件,综合推断该区域是否具备富集成矿的物质基础,确定该矿区可开采潜力。

2 金化探异常的评价方法

地球化学探矿法,简称化探,是以地球化学理论为基础,以现代分析技术和电算技术为主要手段,从各种天然物质(中系统采集样品,分析测试样品中某些地球化学特征数值(如指示元素的含量,元素比值等),对获得的数据进行分析处理,以便发现地球化学异常,并通过对地球化学异常的解释评价而进行的找矿方法。金化探异常是指矿化区段的地区化学特征(如某些元素含量的高低,元素含量的分布的均匀性,元素赋存形式的差异)明显不同于周围无矿背景区的现象。包含三个方面的含义:地球化学特征不同,具有一定的空间范围,元素含量或地球化学指标偏离背景值。

笔者在工作中,学习、总结出以下金化探异常评价方法。取样对Au含量进行测量,分析是否存在异常;综合设计一条通过异常中心的采样剖面,通过采样来实现对全面分析该区域的异常情况;对取样进行加工,并确保样品颗粒直径小于一定的范围;根据Hg、Sb、B、F、I、Ba、As等指示元素的强异常,可以判断出矿体的上部及前缘;根据Pb、Zn、Ag、Au、Cu等元素的强异常,可以判断基本靠近金矿体;根据Mo、Bi、Mn、Co、Ni、Sn等元素强异常,可以判断出矿体的下部,从而通过利用金矿床构造的相似性和靠近金矿体的Pb、Zn等元素的强异常评价方法查明在该异常区金的找矿标志,从而实现找矿

目标。

3 构造地质研究与岩石地球化学多元素异常评价综合找矿评价

实践证明,利用构造地质与岩石地球化学多元素异常评价综合找矿山方法,具有判断精度高、探矿时间短、社会效益好等优点,具有良好的推广应用价值。

经钻探揭露查明:在田家-仙人脚矿段部分区域内,相关构造蚀变带主要由黄铁绢英岩、绢英岩、黄铁绢英岩化碎裂花岗岩等组成。煌斑岩呈绿色,风化后呈土黄色,多有碎裂和蚀变,主构造蚀变带系由两条近于平行的蚀变带组成复脉带,蚀变带内主要充填物为黄铁绢英岩及黄铁矿脉、绢英岩、黄铁绢英岩化碎裂花岗岩等,黄铁绢英岩中穿插黄铁矿脉及石英脉。石英脉脉状、透镜状、细脉状或网脉状,乳白色,多含黄铁矿,规模较小,一般厚5~10 cm,矿化较强,它的出现往往是矿化好或富矿包存在的标志,金品位较高,均不同程度地赋存有金矿体。仙人脚矿段的1号脉和7号脉的北部矿体未封闭,进一步勘探,黄金资源储量有望进一步

提高。

参考文献

[1] Wilford J.Thematic mapping and three-dimensional modeling of the regolith for mineral and environmental assessment[C]//31th International Geologic Congress.2000.

[2] 池顺都,周顺平,吴新林.GIS支持下的地质异常分析及金属矿产经验预测[J].

构造地质学篇8

关键词:翻转课堂;构造地质;课程教学

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)40-0263-02

翻转课堂作为一种新的教学模式正在各类学校推广,即教师创建教学视频及提供相关学习资料,学生课外观看视频及学习相关资料,课堂上学生在教师引导下开展讨论或完成相应作业,课后答疑[1]。

前人对翻转课堂的研究和实践大部分都是在公共基础课上,很少有人将翻转课堂应用于专业课中,更没有人应用于构造地质。专业课和公共课有很多的不同点,公共课主要是提高学生的科学文化素质,为学生学习专业知识打下良好基础;而专业课则是让学生掌握专业知识,突出专业技能的培养[2],两者的教学内容、教学重点及教学方法都不相同。翻转课堂这种新的教学模式是否适用于高职专业课构造地质,是本文的研究方向。构造地质是地质类相关专业学生的一门必修课。教学的主要目标是学生能认识、分析各类地质现象及地质构造,培养其在地质工作中收集地质资料、解决地质构造问题的能力。学好构造地质课程需具有三维时空概念,它不仅需理解其主要地质术语名词,而且需通过地表地质现象建立地下岩土体空间分布概念,有时还需要像三维动画片倒放映那样进行反演,分析其地质形成过程;在思维上时常需要在平面上与空间上进行转换。所以,构造地质课程是学生感觉很难懂的一门专业课。

一、构造地质课程翻转课堂教学设计

与传统课堂相比较,翻转课堂就是把教师讲授传递知识的过程前置,通过课前学生自主学习完成,课堂上主要进行知识内化理解;这样把课堂上的时间运用于重新进行教学设计,是对传统教学模式的创新与翻转。翻转课堂实现的关键是要有符合教学目标的任务单、有通过整合的在学生自主学习过程中需要的教学视频及资源、有可操作性的课堂教学设计,为学生课前的自主学习和课上的协作学习提供帮助。

1.设计学习任务单。学习任务单是完成本次教学活动应实现的目标明细化,是教师对本次教学的总体安排,学习任务单中通常包括:教学内容与目标、学习重点和难点明示,完成本次教学在课前应学习的教学资料(包括视频、文档资料、课外资料);根据所学内容布置适当的思考练习题目,这样有利于学生巩固所学知识、检测自学效果。学习任务单引导学生完成课前自学,提前思考一些问题,有利于课堂协作学习与讨论。

2.设计与开发教学视频及资料。教学视频设计要确保传达的教学内容准确、易懂。在视频中,教师通过适当的讲解方式(包括语速、语气、肢体语言、停顿、重复、自问自答等),配合三维动画、图片、现场录像、PPT及现场演示等,给学生自学提供足够的理解与指导,通过提问、布置任务等引导学生思考。视频设计需简洁,要有利于吸引学生注意力,方便其理解教学内容。教学视频开发有多种方式:一是通过专业摄像设备录制教师在教室或摄制室讲课的全过程;录制教师在实训室讲解地质构造模型;录制野外典型构造地质现象识别。二是使用课件制作软件开发教学课件。室内录制教学视频可使用家用摄像机或像素高的手机拍摄,教师以A4纸代替黑板,利用纸笔通过书写文字、绘制图形,解剖分析地质现象来传授课程教学内容;这种视频录制方法虽说简单,但并不影响专业知识的传授,反倒贴近生活,增加学生学习的亲近感。学习资料的收集与开发是为完成学生个性化学习准备的,对学有余力的学生或者兴趣高的学生,提供一些相关的工程实例资料、专业书籍、专业网站、专业讲座、专业视频等资源供其选择学习。

3.课堂教学活动设计。翻转课堂“翻转”了教与学的时间和空间,教师课上讲授的内容前置到课前完成,课堂教学活动承担知识内化及理解思考的任务。将翻转课堂教学活动设计和以探究为导向的小组学习结合起来,结合学习任务单上的教学目标,课堂教学设计通过目标导向和问题探究的方式在教学中帮助学生深入理解、牢固掌握教学内容。现在年轻学生普遍对游戏感兴趣,如果教学内容适合设计教学游戏时,可以在教学活动中设计教学游戏环节。通过教学游戏来提高学生的学习兴趣、积极性、参与感,在学习中游戏,在游戏中学习。在课堂教学活动中的活动分组也要设计,学生座位的选择大部分时间是随意的,要形成有效的讨论学习小组,小组成员间兴趣特长、学习主动性、学习积极性、包括性格等进行搭配;每个学习小组推选一名学,在小组讨论中起到组织、督促、引导作用,同时归纳小组学习成果,上报学习过程中发现的问题或个别学生的学习问题,确保课堂小组讨论活动或游戏项目能够顺利完成。

4.个别化辅导。在课堂讨论学习过程中或者前置学习后,个别化辅导是不可或缺的。学生自学教学内容(视频、资料)之后或在课堂小组讨论过程中,可能会遇到一些学习难题,也可能出现理解上的偏差,教师可以参与小组讨论发现一些问题,或者教师针对小组讨论汇报提出的一些问题在课堂教学活动中作个别化辅导。教师也可以对学有余力的学生进一步探索性自学进行有针对性的个别化辅导。

二、构造地质翻转课堂的应用

1.课下部分――教学视频与课程管理平台。对于构造地质翻转课堂而言,网络上未发现适用的教学视频。因此,设计开发教学视频是翻转课堂在构造地质课程应用中的首要任务。教学视频通过在教学过程中录制,补充野外地质现象视频、构造地质模型演示视频、三维动画视频开发,把这些作为视频素材制作成教学视频。可以应用翻转课堂的视频制作软件,主要包括录屏类软件与基于PPT的软件。校内已用的课程中心可作为翻转课堂课下学习的课程教学管理平台。把教学视频与课程中心(课程管理平台)相结合,利用课程中心的学习效果测试功能,有助于学生自主检测学习效果;利用教学管理与跟踪统计等功能让教师掌握学生的学习时段、时长及自我检测情况,实现课下学习情况的管理。

2.课上部分――PBL与协作学习。经探索,在构造地质翻转课堂教学中,可以用基于问题的教学(PBL)以及协作学习模式组织教学活动。PBL是在教学活动设计中,教师结合实际工程把学习内容设置到其中,提出一些需要解决的问题,针对特定情境下的问题,引导学生以解决实际工程问题为中心,通过对教学视频的学习和对提供的学习资源的积极应用,通过小组协作讨论共同解决真实性问题。如在学习褶皱的工程意义时,提出水利工程隧洞需要通过时,可能遇到渗漏问题、洞顶洞壁稳定问题,我们如何采取措施;课堂设置物体发生弯曲的场景,提示从褶皱轴部岩土体性质、弯曲特性、构造特征、水工隧洞要求等方面进行讨论,提出一些解决方案。同样,理解断层对工程的影响可以结合汶川、雅安等地震形成的地质现象来讨论分析。

3.考核部分――定量与定性相结合。实行翻转课堂教学法后,构造地质课程的考核以小组课堂教学过程中的综合表现(包括讨论情况、汇报情况、完成任务情况、游戏参与情况等)考核为主,加入个人学习表现(主要是课程中心上统计的教学视频观看时长及自我检测次数和完成情况、自主完成学习情况、课上专题活动参与积极性等),其学习成绩组成比例如下:前置学习的积极性(视频观看时段与时长)与任务完成情况(检测次数与成绩、布置任务完成情况),占40%;在课堂教学活动中表现的活跃程度,占20%;课堂教学活动成果展示过程中的表现,占20%;小组的综合报告,占20%。

三、构造地质翻转课堂模式下的教学成效

1.采取个性化有针对性的探讨式辅导,学生的学习能力明显提高。翻转课堂注重课堂教学过程中学生的思考与讨论,教师在设计教学活动时,考虑了教学任务的工程仿真性及课堂教学的可操作性,而学生在课上、课下获得教师的个性化辅导,能力迅速提升。与传统课堂模式教学相比,学生学习积极性及学习潜力能得到激发。构造地质课程教学通过与传统教学法对比,实行翻转课堂后,地质1431班的同学们的学习主动性得到提高,学习潜力及学习兴趣得到激发,对知识的掌握从原来的老师勾重点,学生死记硬背,单纯文字记忆转化为理解记忆与模拟应用,学习效果明显提高,前半期与后半期成绩对比,成绩优秀学生比例大幅提高;不及格人数下降。

2.翻转课堂使学习时空更灵活。翻转课堂视频学习及资料放在网上,学生可以自主安排自己的时间在网上学习。通过校园网在课程中心观看教学视频、查看提供的教学资料,在网上自行收集相关资料,网上自主检测学习效果;对于个别不易理解的问题或难完成的任务,可以查阅师生在线交流中教师提出的解决思路。翻转课堂的灵活性让学生能自主安排学习时间,学有余力的学生可以进一步深入学习。

四、结论

作为一种新的教学模式,翻转课堂在专业课中的实践处在探索阶段,还将面临教师信息技术手段掌握程度、教师教学改革的动力、学生素养、现代信息技术软硬件普及程度和教学评价体系等方面的挑战。翻转课堂在构造地质教学中的应用可以激发学生的学习积极性,可以提高学习效率,还能够针对各个学生不同的学习水平实现个性化学习,最重要的是可以把构造地质的三维想象通过动画展示出来。因此,翻转课堂教学模式应用构造地质课程教学是可行的、有效的,值得其他专业课程借鉴。

参考文献:

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