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摘要:本文提出了以“煤地质学”教学内容为核心的多课程融合的教学方法,指出课程教学内容由三部分有机融合构成。第一部分为先修基础课程,如沉积岩石学、构造地质学、岩相古地理学等,这些内容可以帮助理解本课程(即第二部分,为核心主体)中讲解的基础理论知识体系,第三部分为后继扩展课程,是与煤地质学相关联的应用课程,如煤化学、煤成气地质学、油气地质学、煤田勘探方法等,这些课程中有机地结合了“煤地质学”的理论和方法,实践了本课程的理论应用。因此,本文指出“煤地质学”在教学过程中,要灵活地运用先修课程知识点讲解本课程的理论,同时要扩展学生思考的空间,指明该课程的发展方向和应用的领域。建立综合知识结构体系,统筹把握不同课程的融合点,取得更好的教学效果,培养出复合型的综合人才。
关键词:煤地质学;课程融合;知识体系;复合型人才
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)16-0171-03
一、引言
我国经济社会的发展和资源环境压力的增大促进了地质工作的快速发展,但是目前一线地质人才严重不足,极大地制约了地质工作的进展,高等院校肩负着为国家培养高级专人才,发展科学技术文化和促进现代化建设的重任,因此地质工作的发展急需培养教学—科研—生产一体化型综合地质人才,以适应社会发展的需要[1,2]。当代社会学科交叉是推动大学知识创新的内在驱动力,是培养复合型创新人才的重要途径,也是我国大学生顺应国家战略发展的必然选择[3],众多教育工作者从不同学科角度分析了多学科一体化的教学思想,选用多样化的教学方法,应用到人才培养过程中,在提高学生科学素养的过程中取得了显著成效[4-9]。“煤地质学”课程作为我校地质专业的一门重要的专业基础课,现代社会发展需求对本课程体系结构及教学内容组织等各环节提出了更高的要求,因此本文以“煤地质学”课程为例,探讨多门课程相融合的教学方法,培养学生综合分析问题的能力和解决问题的能力,对提升学生就业的竞争力具有重要的现实意义。
二、《煤地质学》课程教学中的主要内容
煤是由古代植物死亡、堆積、埋藏、后期成岩及变质作用后演化而来,这一过程有古植物、古气候、古构造与古地理等因素共同参与而成。因此《煤地质学》课程教学内容主要包括五大方面(见图1):(1)成煤作用过程,主要研究由植物转变成煤的这一复杂的作用过程,以及不同成煤阶段的特征、条件、影响因素及演化过程,理解煤的形成演变原因,这是煤地质学的重要理论组成部分。(2)煤的物理性质及煤岩学特征,采用岩石学和化学研究方法及手段研究煤的宏微观属性,为煤炭资源的工业利用提供基础。(3)成煤沉积体系的划分,分析成煤盆地水动力机制及不同成煤沉积体系演化对煤的物质组成、煤层、煤系形成、分布的控制作用,是煤炭资源预测的理论依据。(4)聚煤盆地的形成与演化,其中起主导作用大地构造因素是重点探讨的内容,包括聚煤盆地的特征及类型与大地构造之间的关系,通过盆地构造演化的分析预测煤层的赋存变化。(5)煤的聚积与分布规律,此部分内容需要在区域地质研究的基础上,借助煤盆地分析方法和原理,研究煤在特定地壳中的聚积和分布规律,为煤田地质勘探提供理论指导[10]。
从《煤地质学》五大块教学内容中可以看出,这门课程的讲解与其他多门地质课程紧密相关,讲解过程中需要有先修《古生物地史学》、《沉积岩石学》、《构造地质学》及《岩相古地理学》等课程的基础理论与内容。
三、先修基础课程与后继扩展课程之间的关系
1.《煤地质学》先修基础课程。《煤地质学》课程在讲授之前,要求学生要有一定的地学基础知识,因此在课程开设之前,学生要先修《岩石学》课程,《构造地质学》、《岩相古地理》等基础课程之后,《煤地质学》课程才能顺利开展。《煤地质学》课程是地质专业高年级开设的一门专业基础课,每一门先修的课程的学习都是《煤地质学》课程内容讲解的基础。
例如先修的《岩石学》课程要求掌握岩石学研究的基本方法和手段,在本课程的煤岩特征分析一章就借用了岩石学的研究方法,通过显微镜分析技术,识别煤的微观显微组分特征,进而可以判断成煤的原始物质来源。此时先修的《古生物地史学》已经学习过各地史时期,古生物的种属分类及繁盛程度,特别是古植物的种类及分布演化等知识为本课程的深入理解与分析提供帮助。在岩石学中沉积岩石学的内容对《煤地质学》课程中的成煤过程的讲解具有很重要的作用。煤层顶底板均为沉积岩层,煤层就是在一定的沉积环境中演化发展的。因此煤层和顶底板岩层同样经受过各种各样的沉积作用。但煤层作为有机物质来源又与顶底板的无机物质在沉积过程中表现出不同的属性特征,煤的变质作用就是鲜明的例子。含煤岩系在经受相同的地质作用过程中,煤经受变质作用转变成变质程度不同的煤级,而其他无机岩组并没有经过变质作用过程而转变成变质岩,这也表现出煤的特殊性。
先修的《构造地质学》课程要求掌握基本的构造类型及在地质体中的表现形式,在本课程的聚煤盆地一章就需要利用构造地质理论知识讲解盆地在形成之前、演化过程中发生的构造活动对聚煤过程的控制作用,这类构造称为同沉积构造[10],对煤层形态及厚度会产生重要的影响,特别是在断层两侧煤岩层难以对接,因此断层属性的正确判断对分析煤层的赋存环境及后期的正确开采具有重要意;而聚煤作用之后的构造形迹会严重改造煤层的赋存状态,对煤层的后期开采产生一定的影响,因此后期构造带的查明有助于解释煤层现今分布规律,可指导矿井实际生产问题。因此构造地质学理论知识在《煤地质学》的学习过程中显得尤为重要。
先修的《岩相古地理学》是研究古地理面貌的学科,通过沉积物及沉积结构等特征,分析沉积体在形成与演化过程中的沉积环境变迁。而成煤作用过程中从泥炭沼泽的发育到聚煤盆地的演化,每一阶段都离不开沉积环境的控制,因此《岩相古地理学》教学内容可以帮助理解泥炭沼泽的演化与发展、泥炭的堆积理论以及含煤沉积环境类型及沉积体系等内容,是解释煤层富集规律的理论基础。 2.《煤地质学》后继扩展课程。《煤地质学》课程在讲授之后,有兴趣和有需要的学生可以进一步深入学习与本课程相关的后继专业课程,如《石油地质学》、《煤成气地质学》、《煤化学》、《煤田地质勘探方法》等。
后继开设的《石油地质学》是学习石油资源的成因、成藏与分布等相关理论知识,其中成因问题分析石油的原始质料以低等生物为主,而煤以高等植物为主,但二者的演化过程具有相似性,通过《煤地质学》课程中学到的煤的成因演化阶段,可以帮助理解石油资源的成因问题。
后继开设的《煤成气地质学》、《煤化学》的学习均需要有一定的《煤地质学》基础知识,其中学习的煤化作用讲述了煤化跃变各阶段均有大量气体释放出来,这正解释了煤成气的来源,其中有一部分气体保存在煤层里面,也是就煤层气,有一部分运移出煤层就构成了天然气的组成部分。而《煤地质学》课程介绍的煤中元素及煤的工艺性质内容也构成了《煤化学》课程的基础知识,因此《煤地质学》课程的学习为《煤成气地质学》、《煤化学》的课程开设铺垫了良好的基础知识。另外《煤田地质勘探方法》是运用各种技术手段分析、探测煤矿床,正确评价煤炭资源赋存条件,要想准确地得出评价结果需要了解勘探区煤层的富集规律,因此《煤地质学》课程中聚煤盆地演化特征及煤层富集规律等知识点在煤田地质勘探内容中得到了应用。
四、多门课程相融合的教学手段
现代社会需要全面发展的人才,要具有扎实的基础,宽阔的知识面、较强的知识运用能力,以及全面的综合素质和科学创新精神,因此在高校学科发展过程中需要转变思想观念,树立多学科交叉融合的教学理念是今后发展的必然趋势,而《煤地质学》作为地质专业高年级的基础课,采取以《煤地质学》为核心的多门课程相融合的教学手段,是培养高素质、强能力的复合型地质人才的前提条件。该体系具有以下方面的特点(见图2)。
1.多門课程基础知识的相互渗透与融合,以《煤地质学》为核心,先修的基础课程要求学生要具有良好的基础知识,同时将先修课程的部分内容融入到《煤地质学》课的讲解过程中,真正体会到理论知识的活学活用。
2.多门学科研究方法的有机结合,煤作为一种特殊的沉积矿产,与普通沉积岩有共性特征;煤作为有机能源之一,与其他有机能源具有相似成因方式,因此《煤地质学》课程中涉及到的研究方法与《沉积岩石学》、《煤层气地质学》、《石油地质学》等交叉课程可以很好地进行结合。
3.复合型人才的培养目标。“煤地质学”课程是我校地质相关专业高年级开设的一门重要的专业基础课,是为各煤矿企业单位、煤田地质局等与之相关的生产或科研单位培养复合型地质人才的基础课,因此本课程是以复合型人才的培养为目标,紧紧围绕“煤地质学”课程内容贯穿多门地质学课程的理论方法与实践应用,要求学生不仅要掌握课本上的知识点,还要有敏锐的观察能力和扎实的动手操作能力,在工程实践中能够灵活运用所学完成任务。
五、结语
“煤地质学”课程是我校资源勘查工程专业高年级开设的一门重要的专业基础课,是为各煤矿企业单位、煤田地质局等与之相关的生产或科研单位培养复合型地质人才的基础课,本课程开设之前需要学生掌握一定的地质基础知识,本课程讲述的煤田地质理论和方法在煤炭资源勘探和开采过程中可以得出实践的检验,因此本文围绕“煤地质学”课程主要内容阐述了与先修基础课程,如沉积岩石学、构造地质学、岩相古地理学等内容的有机融合,同时关联与“煤地质学”相关的扩展课程,如煤化学、煤成气地质学、油气地质学、煤田勘探方法等,拓展了学生的学习思路和兴趣,实践了本课程的理论应用。
参考文献:
[1]余际从,段怡春,赵连荣,等.我国地质教育的现状与发展[J].中国地质教育,2011,(1):3-13.
[2]倪师军,邓斌,李明路,等.高等院校教学、科研、生产一体化研究[J].中国地质教育,2000,(4):17-22.
[3]李佳敏.学科交叉视域下的高等教育转型[J].江海学刊,2012,(6):228-233.
[4]吕大炜,王东东,李增学,等.“多学科一体化”地质教学模式及其应用——以“岩相古地理”教学为例[J].高等理科教育,2014,(4):112-117.
[5]李增学,刘海燕,刘莹,等.“煤地质学”课程教学与改革[J].中国地质教育,2009,69(1):114-117.
[6]左琼华,朱婉明,杨加庆,等.实施理实一体化情境教学中的几点体会——以“岩石肉眼鉴定”课程为例[J].中国地质教育,2012,(2):76-78.
[7]徐艳.多学科融合在大学生科技创新中的重要地位[J].南京工程学院学报(社会科学版),2009,9(4):62-64.
[8]刘海燕,李增学,吕大炜.探讨“煤地质学”课程丰富实践教学的方法[J].山东煤炭科技,2011,(1):141-142.
[9]刘海燕,李增学,吕大炜.“煤地质学”课程中提高学生科学素养的探讨[J].山东煤炭科技,2013,(1):159-160.
[10]李增学,魏久传,余继峰,等.煤田地质学[M].北京:地质出版社,2009.
关键词:煤地质学;课程融合;知识体系;复合型人才
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)16-0171-03
一、引言
我国经济社会的发展和资源环境压力的增大促进了地质工作的快速发展,但是目前一线地质人才严重不足,极大地制约了地质工作的进展,高等院校肩负着为国家培养高级专人才,发展科学技术文化和促进现代化建设的重任,因此地质工作的发展急需培养教学—科研—生产一体化型综合地质人才,以适应社会发展的需要[1,2]。当代社会学科交叉是推动大学知识创新的内在驱动力,是培养复合型创新人才的重要途径,也是我国大学生顺应国家战略发展的必然选择[3],众多教育工作者从不同学科角度分析了多学科一体化的教学思想,选用多样化的教学方法,应用到人才培养过程中,在提高学生科学素养的过程中取得了显著成效[4-9]。“煤地质学”课程作为我校地质专业的一门重要的专业基础课,现代社会发展需求对本课程体系结构及教学内容组织等各环节提出了更高的要求,因此本文以“煤地质学”课程为例,探讨多门课程相融合的教学方法,培养学生综合分析问题的能力和解决问题的能力,对提升学生就业的竞争力具有重要的现实意义。
二、《煤地质学》课程教学中的主要内容
煤是由古代植物死亡、堆積、埋藏、后期成岩及变质作用后演化而来,这一过程有古植物、古气候、古构造与古地理等因素共同参与而成。因此《煤地质学》课程教学内容主要包括五大方面(见图1):(1)成煤作用过程,主要研究由植物转变成煤的这一复杂的作用过程,以及不同成煤阶段的特征、条件、影响因素及演化过程,理解煤的形成演变原因,这是煤地质学的重要理论组成部分。(2)煤的物理性质及煤岩学特征,采用岩石学和化学研究方法及手段研究煤的宏微观属性,为煤炭资源的工业利用提供基础。(3)成煤沉积体系的划分,分析成煤盆地水动力机制及不同成煤沉积体系演化对煤的物质组成、煤层、煤系形成、分布的控制作用,是煤炭资源预测的理论依据。(4)聚煤盆地的形成与演化,其中起主导作用大地构造因素是重点探讨的内容,包括聚煤盆地的特征及类型与大地构造之间的关系,通过盆地构造演化的分析预测煤层的赋存变化。(5)煤的聚积与分布规律,此部分内容需要在区域地质研究的基础上,借助煤盆地分析方法和原理,研究煤在特定地壳中的聚积和分布规律,为煤田地质勘探提供理论指导[10]。
从《煤地质学》五大块教学内容中可以看出,这门课程的讲解与其他多门地质课程紧密相关,讲解过程中需要有先修《古生物地史学》、《沉积岩石学》、《构造地质学》及《岩相古地理学》等课程的基础理论与内容。
三、先修基础课程与后继扩展课程之间的关系
1.《煤地质学》先修基础课程。《煤地质学》课程在讲授之前,要求学生要有一定的地学基础知识,因此在课程开设之前,学生要先修《岩石学》课程,《构造地质学》、《岩相古地理》等基础课程之后,《煤地质学》课程才能顺利开展。《煤地质学》课程是地质专业高年级开设的一门专业基础课,每一门先修的课程的学习都是《煤地质学》课程内容讲解的基础。
例如先修的《岩石学》课程要求掌握岩石学研究的基本方法和手段,在本课程的煤岩特征分析一章就借用了岩石学的研究方法,通过显微镜分析技术,识别煤的微观显微组分特征,进而可以判断成煤的原始物质来源。此时先修的《古生物地史学》已经学习过各地史时期,古生物的种属分类及繁盛程度,特别是古植物的种类及分布演化等知识为本课程的深入理解与分析提供帮助。在岩石学中沉积岩石学的内容对《煤地质学》课程中的成煤过程的讲解具有很重要的作用。煤层顶底板均为沉积岩层,煤层就是在一定的沉积环境中演化发展的。因此煤层和顶底板岩层同样经受过各种各样的沉积作用。但煤层作为有机物质来源又与顶底板的无机物质在沉积过程中表现出不同的属性特征,煤的变质作用就是鲜明的例子。含煤岩系在经受相同的地质作用过程中,煤经受变质作用转变成变质程度不同的煤级,而其他无机岩组并没有经过变质作用过程而转变成变质岩,这也表现出煤的特殊性。
先修的《构造地质学》课程要求掌握基本的构造类型及在地质体中的表现形式,在本课程的聚煤盆地一章就需要利用构造地质理论知识讲解盆地在形成之前、演化过程中发生的构造活动对聚煤过程的控制作用,这类构造称为同沉积构造[10],对煤层形态及厚度会产生重要的影响,特别是在断层两侧煤岩层难以对接,因此断层属性的正确判断对分析煤层的赋存环境及后期的正确开采具有重要意;而聚煤作用之后的构造形迹会严重改造煤层的赋存状态,对煤层的后期开采产生一定的影响,因此后期构造带的查明有助于解释煤层现今分布规律,可指导矿井实际生产问题。因此构造地质学理论知识在《煤地质学》的学习过程中显得尤为重要。
先修的《岩相古地理学》是研究古地理面貌的学科,通过沉积物及沉积结构等特征,分析沉积体在形成与演化过程中的沉积环境变迁。而成煤作用过程中从泥炭沼泽的发育到聚煤盆地的演化,每一阶段都离不开沉积环境的控制,因此《岩相古地理学》教学内容可以帮助理解泥炭沼泽的演化与发展、泥炭的堆积理论以及含煤沉积环境类型及沉积体系等内容,是解释煤层富集规律的理论基础。 2.《煤地质学》后继扩展课程。《煤地质学》课程在讲授之后,有兴趣和有需要的学生可以进一步深入学习与本课程相关的后继专业课程,如《石油地质学》、《煤成气地质学》、《煤化学》、《煤田地质勘探方法》等。
后继开设的《石油地质学》是学习石油资源的成因、成藏与分布等相关理论知识,其中成因问题分析石油的原始质料以低等生物为主,而煤以高等植物为主,但二者的演化过程具有相似性,通过《煤地质学》课程中学到的煤的成因演化阶段,可以帮助理解石油资源的成因问题。
后继开设的《煤成气地质学》、《煤化学》的学习均需要有一定的《煤地质学》基础知识,其中学习的煤化作用讲述了煤化跃变各阶段均有大量气体释放出来,这正解释了煤成气的来源,其中有一部分气体保存在煤层里面,也是就煤层气,有一部分运移出煤层就构成了天然气的组成部分。而《煤地质学》课程介绍的煤中元素及煤的工艺性质内容也构成了《煤化学》课程的基础知识,因此《煤地质学》课程的学习为《煤成气地质学》、《煤化学》的课程开设铺垫了良好的基础知识。另外《煤田地质勘探方法》是运用各种技术手段分析、探测煤矿床,正确评价煤炭资源赋存条件,要想准确地得出评价结果需要了解勘探区煤层的富集规律,因此《煤地质学》课程中聚煤盆地演化特征及煤层富集规律等知识点在煤田地质勘探内容中得到了应用。
四、多门课程相融合的教学手段
现代社会需要全面发展的人才,要具有扎实的基础,宽阔的知识面、较强的知识运用能力,以及全面的综合素质和科学创新精神,因此在高校学科发展过程中需要转变思想观念,树立多学科交叉融合的教学理念是今后发展的必然趋势,而《煤地质学》作为地质专业高年级的基础课,采取以《煤地质学》为核心的多门课程相融合的教学手段,是培养高素质、强能力的复合型地质人才的前提条件。该体系具有以下方面的特点(见图2)。
1.多門课程基础知识的相互渗透与融合,以《煤地质学》为核心,先修的基础课程要求学生要具有良好的基础知识,同时将先修课程的部分内容融入到《煤地质学》课的讲解过程中,真正体会到理论知识的活学活用。
2.多门学科研究方法的有机结合,煤作为一种特殊的沉积矿产,与普通沉积岩有共性特征;煤作为有机能源之一,与其他有机能源具有相似成因方式,因此《煤地质学》课程中涉及到的研究方法与《沉积岩石学》、《煤层气地质学》、《石油地质学》等交叉课程可以很好地进行结合。
3.复合型人才的培养目标。“煤地质学”课程是我校地质相关专业高年级开设的一门重要的专业基础课,是为各煤矿企业单位、煤田地质局等与之相关的生产或科研单位培养复合型地质人才的基础课,因此本课程是以复合型人才的培养为目标,紧紧围绕“煤地质学”课程内容贯穿多门地质学课程的理论方法与实践应用,要求学生不仅要掌握课本上的知识点,还要有敏锐的观察能力和扎实的动手操作能力,在工程实践中能够灵活运用所学完成任务。
五、结语
“煤地质学”课程是我校资源勘查工程专业高年级开设的一门重要的专业基础课,是为各煤矿企业单位、煤田地质局等与之相关的生产或科研单位培养复合型地质人才的基础课,本课程开设之前需要学生掌握一定的地质基础知识,本课程讲述的煤田地质理论和方法在煤炭资源勘探和开采过程中可以得出实践的检验,因此本文围绕“煤地质学”课程主要内容阐述了与先修基础课程,如沉积岩石学、构造地质学、岩相古地理学等内容的有机融合,同时关联与“煤地质学”相关的扩展课程,如煤化学、煤成气地质学、油气地质学、煤田勘探方法等,拓展了学生的学习思路和兴趣,实践了本课程的理论应用。
参考文献:
[1]余际从,段怡春,赵连荣,等.我国地质教育的现状与发展[J].中国地质教育,2011,(1):3-13.
[2]倪师军,邓斌,李明路,等.高等院校教学、科研、生产一体化研究[J].中国地质教育,2000,(4):17-22.
[3]李佳敏.学科交叉视域下的高等教育转型[J].江海学刊,2012,(6):228-233.
[4]吕大炜,王东东,李增学,等.“多学科一体化”地质教学模式及其应用——以“岩相古地理”教学为例[J].高等理科教育,2014,(4):112-117.
[5]李增学,刘海燕,刘莹,等.“煤地质学”课程教学与改革[J].中国地质教育,2009,69(1):114-117.
[6]左琼华,朱婉明,杨加庆,等.实施理实一体化情境教学中的几点体会——以“岩石肉眼鉴定”课程为例[J].中国地质教育,2012,(2):76-78.
[7]徐艳.多学科融合在大学生科技创新中的重要地位[J].南京工程学院学报(社会科学版),2009,9(4):62-64.
[8]刘海燕,李增学,吕大炜.探讨“煤地质学”课程丰富实践教学的方法[J].山东煤炭科技,2011,(1):141-142.
[9]刘海燕,李增学,吕大炜.“煤地质学”课程中提高学生科学素养的探讨[J].山东煤炭科技,2013,(1):159-160.
[10]李增学,魏久传,余继峰,等.煤田地质学[M].北京:地质出版社,2009.