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關鍵詞：地質學基礎;室內實驗;野外實習;實踐，探索

中圖分類號：G646 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）41-0035-03

《地質學基礎》是高等師范地理科學專業的一門重要的專業基礎必修課[1]。眾所周知，地質學是研究地球的一門自然科學，其側重于研究地球的地下部分，是地球科學的重要組成部分。地質學的主要任務是研究地球的物質組成、構造運動、發展歷史和演化規律[2]，為人類的生活、生產和發展服務。地質學的研究方法包括野外調查、室內實驗和模擬實驗及歷史比較法[2]，客觀上決定了它的實踐性，不參加必要的室內和野外實踐，要想從事地質學的學習和研究是不可能的。所以，《地質學基礎》課程作為一個地質學這個學科的“濃縮版本”，同樣也具有很強的實踐特性。因此有目的地開展《地質學基礎》課程的見習實踐活動，不僅很有必要，而且對掌握《地質學基礎》課程的精髓意義重大?！兜刭|學基礎》課程的見習分室內實驗和野外實習兩大部分。作為長期從事《地質學基礎》課程的見習實踐者，筆者有責任、有義務對以往的實踐活動進行總結，希望這些工作能對該門課程的見習有所幫助。

一、《地質學基礎》課程的室內實驗

《地質學基礎》課程中很重要一部分內容涉及地殼及上地幔的物質組成。元素組成礦物，礦物組成巖石，巖石形成巖石圈。巖石圈的運動實際上就是板塊運動的重要內容。因此，認識并掌握重要的礦物類型和巖石類型對于進一步學習和掌握地質學的相關理論和研究，意義重大。需要指出的是，和傳統的物理、化學實驗不同，礦物和巖石的實驗主要是認識實習。室內實驗的核心就是掌握礦物、巖石肉眼鑒定的方法，具體來講，就是憑借放大鏡、小刀、條痕板、稀鹽酸等簡單工具和化學試劑對礦物的物理性質和化學性質進行判斷[3]，識別出礦物，然后根據礦物組合規律確定巖石名稱。

1.礦物的室內實驗。①實驗教學目的和要求：認識礦物的形態和重要的物理性質，礦物的物理性質的核心是光學性質和力學性質，其中礦物光學性質主要包括顏色、條痕、光澤和透明度;而力學性質主要包括硬度、解理和斷口等，要求實習學生熟記摩氏硬度計，體會解理和斷口之間的互為消長關系;學會肉眼鑒定礦物的方法;掌握常見礦物的重要鑒定特征。②實驗項目具體內容，包括目的、內容、主要實驗儀器、教學方式和實驗預習等。③實驗礦物的分類包括自然元素大類、硫化物大類、氧化物和氫氧化物大類、鹵化物大類和含氧鹽大類等五種類型。④注意區分經常容易混淆的礦物：比如自然金、黃銅礦和黃鐵礦;方鉛礦和輝銻礦;方解石、石英和螢石;等。

2.巖石的室內實驗。①實驗教學目的和要求：認識巖石的顏色、結構、構造和主要礦物成分特征;掌握常見巖石的肉眼鑒定方法和步驟。②實驗項目具體內容，包括目的、內容、主要實驗儀器、教學方式和實驗預習等。③巖石分類包括火成巖、沉積巖和變質巖三大類。需要指出的是，對于三大類巖石的認識，注意必須兼顧認識巖石的結構和構造。譬如，在火成巖室內實驗中，需要了解火成巖的分類原則，按照二氧化硅含量的不同，火成巖可分為超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖等四種類型;由于火成巖形成因巖漿活動的方式不同而分為噴出巖和侵入巖，因此火成巖的種類相對而言就顯得比較復雜，例如中性巖既有噴出巖，又有侵入巖，即使二者化學成分相同，其巖石的面貌也會大相徑庭。所以說認識和肉眼鑒定火成巖一定要從巖石的結構和構造入手，才能弄清其成因，從而正確地區分不同種類的巖石。同樣，沉積巖和變質巖也應結合它們各自的結構和構造來進行肉眼識別，其中，沉積巖具有“成層”特征，即部分具有層理構造，含動、植物化石;而變質巖的礦物“定向性”的片理構造特別明顯。另外，結合三大類巖石的相互轉化關系，也會對肉眼鑒定中也有一定的幫助作用，例如，沉積巖中的頁巖和變質巖中板巖具有親緣關系，具有一定的相似外貌，初學者容易混淆，從巖石的相互轉化關系中比較容易解釋，即頁巖經過變質作用就會形成板巖;同理，砂巖經過變質作用會形成石英巖，在肉眼鑒定的過程中要細心觀察它們的共同點和不同點。④注意區分經常容易混淆的巖石類型;譬如石英巖和大理巖;頁巖、板巖和千枚巖;花崗巖和混合花崗巖;輝長巖和閃長巖;白云巖和石灰巖;花崗巖和花崗片麻巖等。

3.《地質學基礎》室內實驗課程的教學方式和考核方式。（1）教學方式，作為一門實踐性很強的課程，一般采用先由實習教師講解肉眼鑒定方法，然后實習學生在老師指導下觀察礦物或巖石標本。實習教師首先將課堂學習內容簡要復習一下，接著就重要的礦物和巖石種類進行講解，并及時、準確地回答同學在實驗期間提出的各種問題。每一次實驗結束后，要對實驗進行歸納和小結。（2）考核方式。①完成實驗報告：實驗報告內容要盡可能體現實驗內容全面、結果準確、形式靈活的原則。②實驗課的考核方式和成績評定辦法：考核方式分優秀、良好、中等、不及格四個等級，考核成績記入平時成績，約占平時成績的70%，規定沒有實驗課成績的學生，期末不得參加本門課程的考試。③如果有條件，室內實驗結束后應逐一對實習學生進行標本考核。

二、《地質學基礎》課程的野外實習

《地質學基礎》課程的野外實習主要目的是鞏固學習過的書本知識，弄清如何進行野外地質觀察以及怎樣取得野外地質觀察數據。由于時間和經費等各種主、客觀條件的制約，本課程的野外實習，實際上已成為自然地理野外綜合實習的一部分，實習內容涉及地層、褶皺、斷層、節理等地質體或地質構造的野外識別和觀察。經過多年的實踐摸索，近20年來陜西師范大學旅游與環境學院地理科學專業本科生的《地質學基礎》課程野外實習可以說是立足陜西，面向毗鄰省份，先后建立了一系列的實習點或實習基地，比如：陜西省漢中市梁山地質實習點、陜西省涇陽縣口鎮―關山大斷裂實習點、陜西省延安市楊家嶺、寶塔山地質實習點、陜西省秦嶺終南山世界地質公園翠華山地質實習基地、陜西省洛川黑木溝黃土國家地質公園實習基地、陜西省西安市段家坡黃土地質實習點、陜西省西安市南五臺國家森林公園實習點、陜西省戶縣太平峪國家森林公園地質實習點、四川省峨眉山地質實習基地、四川省都江堰市九甸坪―深溪溝地質實習點等。另外，我院還積極加強校際之間的合作，曾多次委托南京師范大學地理科學系為我院地理科學創新班在南京地區和黃山等地進行了以《地質學基礎》課程為主要內容的野外實習，取得了良好的實習效果。為積累經驗，我院還將謀劃和其他兄弟院校進行合作，力爭盡快使本門課程的野外實習更上一層樓。同時，積極創造條件，未來將更多實習基地建在我國的東部和中部地區，讓參加實習同學看到更多更好的地質遺跡，這樣不僅會增長同學們的地質知識，而且會陶冶他們的情操，更加熱愛祖國的大好河山。

1.野外實習內容。由于不同地區地質狀況千差萬別，本課程的野外實習內容會根據具體情況而側重點會有所變化。以陜西涇陽口鎮―關山大斷裂實習點為例，野外實習的主要內容包括：（1）實習地區的地層;（2）觀察口鎮―關山大斷裂以及斷裂的地貌標志和斷裂面特征;（3）觀察斷層角礫巖;（4）觀察鄂爾多斯地臺南緣的褶皺;（5）野外如何區分節理和層理;（6）野外識別灰巖、砂巖、頁巖以及煤線;（7）識別地層之間的不整合;（8）羅盤的野外使用。對于每一次的野外實習，實習教師都要做到實習前的室內講解，不論實習地點多么熟悉，都要實地進行野外踏勘，精選實習線路，對實習內容精益求精、胸有成竹，對在實習期間學生的提問要耐心細致作答。

2.野外實習考核方式。野外實習考查方式是完成實習報告，一份實習報告實際是對實習學生所學知識的綜合考查，報告的內容涉及實習地區的自然地理概況、大地構造位置、地層、地質構造（褶皺和斷層等）、地質發展歷史等。要求報告圖文并茂，語言流暢、推理符合邏輯，實習報告的字數限制在5000字以上。野外實習的考核成績評定辦法：考核方式分優秀、良好、中等、不及格四個等級，考核成績記入學生學籍檔案，凡考核成績不及格者需要參加下一屆的野外實習，直到成績考核合格為止。通過多年來的《地質學基礎》課程的見習實踐，筆者認為不論是室內實驗，還是野外實習，同樣都十分重要，不可偏廢。室內實驗是野外實習的前提條件，野外實習是室內實驗的進一步延伸，二者共同構建起了本課程的見習實踐環節。為保證室內實驗的順利開展，陜西師范大學在原有巖礦標本陳列室的基礎上，2013年再次由新成立的陜西師范大學基礎實驗中心為地質實驗室從浙江某地質教學標本廠購進了價值十幾萬元的礦物、巖石標本，極大地改善了辦學條件，目前基本可以做到兩個參與實驗的同學擁有一套實驗標本。另外地質實驗室專門增加配備實驗管理人員，為相關實驗的順利開展打下了良好基礎。除此而外，基礎實驗中心還對地質實驗課不時進行檢查，學校教學督導委員也定期進行全程聽課;這些措施的實施在筆者看來不僅僅只是反映學校對實驗課的重視，更重要的是保證了地質實驗課的教學目的、教學內容和教學效果的全面實現和提高。多年的教學實踐表明，熟練、準確地用肉眼鑒定礦物和巖石是從事地質學研究的工作基礎和基本技能。筆者認為肉眼鑒定礦物和巖石的重要法寶是多看、多比較、多記憶。而《地質學基礎》課程的野外實習更是不可或缺的野外實踐和地質認識經歷，所謂“讀萬卷書，不如行萬里路”的道理用在此處顯然是再貼切不過了。多年的實習反復證明，要成功地完成一次野外地質實習，除了前期的野外踏勘外，必須要有周密的野外實習計劃、寬裕的經費支持、科學的團隊管理、教學經驗豐富的帶隊教師團隊和吃苦耐勞的品質做支撐;當然，野外地質工作的基礎知識準備是必要的，它包括地質羅盤的使用方法、GPS儀器的使用方法、巖石和地層及地質構造的觀察與描述等。同時要加強野外實習教學內容與要求，其中包括要求實習生完成地質路線的信手地質剖面的繪制，完成必要的野外地質素描等;根據實習地點的具體情況，盡可能開辟出多條地質實習路線，盡量覆蓋課堂教學所講授的學習內容;實習結束后要按時編寫實習報告，及時組織實習學生進行必要的實結，包括總結成功的經驗和失敗的教訓。需要特別指出的是，實習的重中之重就是要保證地質野外實習的絕對安全，其中最重要的是實習參與者的生命安全，作為實習的組織者，要有各種各樣的實習預案，以及處理實習突發事件的能力;對于實習的組織者而言，每一次實習路線的選擇都要慎之又慎，不然就會事倍功半。

參考文獻：

[1]劉護軍.高等師范地理科學專業地質學基礎課程的教學實踐與探索[J].教育教學論壇，2013，（49）：209-210.

[2]宋春青，邱維理，張振春.地質學基礎[M].第四版.北京：高等教育出版社，2005.

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欽州學院地理科學專業地質學基礎的課程現狀

欽州學院于2006年2月開設地理科學本科專業，其中目前地理科學普通本科專業包括四個方向:師范方向、地理信息系統方向、資源環境與城鄉規劃方向、海洋遙感與信息處理方向，均開設《地質學基礎》課程。經過幾十年的蓬勃發展，地理科學專業已經成為欽州學院的重點發展和優勢學科專業之一。《地質學基礎》一直是作為自然地理學課程的一部分內容來進行講授的，且不同方向課時均有限但又有所不同:地理科學師范方向的學生要在一學期上完自然地理學(一)，其中包括了地質學基礎、水文學、植物地理學三門課程，一共80學時，每門課程的課時由任課教師靈活掌握;而其他三個方向只上自然地理學這一門課程，一共54學時，地質學基礎的課時也由任課教師靈活掌握，但學時有限，對于地理科學的專業理論來說是十分欠缺的，基礎也不夠牢固。而其他的同類型的師范類院校，大部分都對地理科學專業的學生進行地質學基礎、地貌學、氣象氣候學等自然地理學的分支學科進行單獨授課，有固定的課時，從而保證地理科學專業的基礎扎實性和學科知識的通識性，并且不是僅僅針對地理師范教育方向。目前，地質學基礎的講授只有一名專任教師，教學方式是傳統的以教師為主導的講授式，學生也會有參與課堂的機會，主要是回答問題的方式較多。教學手段主要是通過多媒體幻燈片、音頻視頻等綜合手段來講課，教學效果受到教師自身講課水平影響較大。

以往對于該課程成績的記分和考核方式主要是:平時成績(作業、考勤10%)+期中成績(試卷30%)+期末成績(試卷60%)，成績往往是以期末論成敗，以背書答題論分數高低，這樣的記分方式本身也容易造就一些“高分低能”的學生，即平時不努力，在期末突擊背書往往獲得高分，而實踐能力不強。地質學基礎是一門實踐性很強的課程，該課程內容的實習涉及到兩個環節:一個是校內實驗室的實踐環節，另一個是野外實踐環節;二者共同構建了地質學基礎課程的完整性實踐教學過程。對于那些剛學習了理論知識而又充滿新鮮感、好奇心的學生來講，校內實驗室的實習無疑是把課堂教學文字圖片知識、影像知識與現實的標本相結合，更加直觀形象，從而提高學生的認知水平，進而更準確地理解理論知識。而就欽州學院的校內實驗室情況來講，教學資源十分缺乏，表現為:實驗用的巖石、礦物、化石標本數量有限，往往是5－8人共用一盒標本，且實驗盒裝標本較小(不超過4cm)且不夠典型，有些礦物雖然是這個礦物名，但標本卻是多種礦物存放在一起，即便多次進行提醒，仍然有學生混淆誤以為是一種礦物;實驗課的小刀、放大鏡、無釉小瓷板、稀鹽酸等常用教學工具缺乏，使得一些基本的礦物巖石的物理性質難以得到確認。上述室內實驗課必備的教學資源的缺乏嚴重制約了室內教學的開展，學生室內實踐學習收獲也十分有限，而最重要的是會挫傷學生學習地質學的興趣和積極性。由于地理科學專業以前只有地理師范方向才會有相應的地質學基礎實習，并且是和其他的地貌學、水文學課程合并在一起稱為自然地理學野外實習。實習的地點和實習出發時間不固定，實習的目的和任務不夠明確，使得學生不像專業實習而是走馬觀花的體驗式旅游見習，其結果是實習過程中實習點的學習印象都有，但收獲較小，野外教學環節相對薄弱。

地質學基礎課堂教學的改革

地質學基礎一般是在大一第二學期開課，在此之前地理科學專業的學生已經學過了地球科學概論，具備了一定的學習基礎。該課程的教學包括了課堂教學和實踐教學兩大部分。因此，針對地質學基礎當前面臨的教學現狀和問題，應從課堂教學的改革和實踐教學的改革兩方面進行。就課堂教學的改革而言，可以通過教學內容的改革和教學方式以及考核方式的改革來進行:地質學基礎這門課程的教學內容可以針對地理科學的四個方向做出如下改革嘗試:將地質學基礎的課程內容分為:通識性課程內容的課堂教學和專業方向性內容的課堂教學，其中通識性內容主要是包括地質學的四大版塊［5］———地球(自身的形狀與大小、物理性質)、地球的物質組成(礦物與巖石)、地球的行為(構造運動與構造變動)、地球的發展歷史(主要是地殼演化簡史)，是該課程的核心內容也是基礎知識點。而專業方向性內容的課堂教學主要是在學生掌握了上述通識性內容后進行的針對學生本專業方向與地質學基礎課程的應用性的學習。通過對教材教學內容的拆分，有助于分清教學的重難點與內容的層次性，將引導性和核心性教學內容作為專業的重點知識和基礎性知識，將專業性教學內容作為教學難點，按照專業方向進行針對性分解，爭取讓學生學到與專業方向有關的“有用的知識”。中國地質大學(武漢)高教所儲祖望教授通過對比分析中美兩國地學類本科生的培養方法［12］，認為美國大學教學與研究融為一體，重視學生在教學中的主動參與，建立以本科生研究探索為基礎的教學模式，使學生從單純的知識接受者變成探索者，本科生可直接參與以前只有研究生才能參加的科研活動。

如MIT制定“擴大大學生研究機會計劃(UROP，Undergradu-ateResearchOpportunitiesProgram)。此外，還開設了大量研討式課程，激發學習積極性，養成科學探索精神。由于受傳統的重知識傳授輕能力培養的教育理念和教育教學條件等的限制，我國大學本科生教育還是以教師單純的講授為主，學生很少有機會參與課堂討論且很少參加科研及其他實踐活動，導致我國大學生的創新和實踐能力嚴重不足。從教學方式上可以嘗試借鑒美國大學的這種教學模式，具體模式有二:一個是可以以學生的探索研究為主，教師作為導師以指導總結為輔，即將每個班按照課程內容分成若干個組，在每次課前分配給學生一個課要講授的內容任務，以組為單位對其他小組進行講授，教師進行點評，在學生講課的過程中要特別鼓勵小組間的互動，允許各種質疑與討論，通過研討的方式強化知識學習;另一個方式是以傳統的教師引導講授為主，但學生課前要做好預習工作，每次課要對教師的講課內容提出問題并通過學習能夠答疑解惑。一般情況第一種方式適合于基礎較好、學習動機較強的學生，由于對學生水平有一定的要求，實施有難度，所以可以作為一種嘗試性選擇性的教學手段。而究竟選擇哪種方式要結合學生的基礎(可以做一個摸底測驗)和實際接受情況進行動態調整，兩種方式可以交叉進行以體驗教學效果的好壞。就目前實踐情況看，以講授為主，一學期會穿插大約兩次小組討論模式。課程的考核是對教學效果最好的檢驗方式，合理的考核方式可以影響學生的學習方式。如何改變大學課程臨時抱佛腳突擊背書的學習方式，可以嘗試在課程成績的記分方式上進行改變，變“期末突擊”的方式為“功夫在平時”，具體的改革方案為:平時成績(作業、考勤30%)+期中成績(書面考試10%)+校內實習成績(實習報告、實習測驗結果20%)+期末成績(40%，可以筆試或ppt展示)。這種新的記分模式需要說明兩點:一是平時成績中的作業，應該設置每堂課以個人為單位進行簡短的地質新聞或地學前沿信息的播報;一是期末成績的考核方式可以不只是試卷而是教師命題或學生自主命題進行的一個地質學知識擴展的報告，以幻燈片的形式，個人闡述。#p#分頁標題#e#

地質學基礎實踐教學的改革

篇(3)

王 元 吳詩勇 王敬威

（安徽理工大學 地球與環境學院，安徽 淮南232001）

【摘 要】近年來，顯微構造研究已經成為構造地質學乃至地質學研究的重要研究內容。本文概述了顯微構造的傳統研究內容，包括常見的顯微構造現象、巖石和礦物的顯微變形特征。對近年國內外關于顯微構造的應用與分析方法進行了總結，多學科交叉以及先進技術手段的應用促進了顯微構造研究的飛速發展，包括圖像拼接技術拓寬顯微構造視圖范圍、DCM預測顯微構造成分特征以及利用顯微構造的研究方法，借助遙感技術對剪切帶進行構造運動學研究。最后指出了顯微構造研究目前尚未完全解決的問題。

【關鍵詞】顯微構造；構造巖；構造地質學；圖像拼接技術

【Abstract】In recent years， studies of microstructure has become an important contents in structural geology and even geology studies.This paper outlines the traditional research contents of microstructure，including the common phenomenon of microstructure，microscopic deformation characteristics of rocks and minerals.And summary the domestic and international analysis and application of microstructure，Multidisciplinary and application of advanced techniques promote the rapid development of microstructure research，Including Image Mosaicing technique to broaden the scope of microstructure view，Predict microstructural ingredients features and use microstructure research methods with DCM，Kinematics study on shear zone with remote sensing technique.Finally point out the unresolved problems of microstructure.

【Key words】Microstructure； Tectonite； Structural geology； Image mosaicing technique

0 概述

顯微構造是指巖石內部小型（顯微―超微）幾何要素或礦物（集合體）的排列[1]。顯微構造學在不同領域有著廣泛的研究內容，在巖石學方面，巖石的顯微構造是三大巖類巖石的鑒別、各類巖石基本類型的劃分的最直接依據。在變形構造分析中，顯微構造分析直接應用于巖石流變學研究、變形階段的劃分及變形過程分析。同時，顯微構造學在斷層運動學、動力學研究、煤層氣地質分析、工程地質分析等方面也有非常廣泛的應用[2]。

顯微構造的研究始于20世紀初期。1930年奧地利學者B.Sander出版《巖石的組構學》一書，對變形巖石的組構及其幾何分析方法和運動學解釋的基本原則作了全面的論述。此后，Knopf、Fairbairn等一批巖石學家開始對天然變形巖石組構進行分析和研究，Koopf于1933年和1938年分別發表了巖石組構學petrotectonics和構造巖石學Structural Petrology，Fairbairn于1942年發表了變形巖石的構造巖石學Structural Petrology of deformed rocks的顯微組構分析方法，為顯微構造地質學成為一門獨立學科奠定了基礎。20世紀60年代以來，顯微構造的研究得到了快速的發展，Turuer和Weiss《變質構造巖的構造分析》（Structural analysis of metamorphic tectonites）一書，對變形巖石的構造或組構的意義、性質及分析程序、概念、方法等進行了系統的總結。Nicolas和Poirier（ 1976，法國）的《變質巖的晶質塑性和固態流變》（Crystalline Plasticity and Solid State Flow in Metamorphic Rocks）一書是研究地殼深部顯微構造的總結。20世紀80年代以來，顯微構造學進入了飛速發展的時期，顯微構造研究取得了顯著進步。《晶體的蠕變》（Creep of crystals，Poirier，1985）以及一系列重要的國際性學術會議對于顯微構造的研究工作進行了系統的總結，國際地科聯構造委員會把顯微構造研究作為的八十年代構造委員會中心任務之一。中國在20世紀80年代初期召開了顯微構造與組構學術討論會，并成立了“顯微構造專業組”。

顯微構造研究不僅成為了解決大地構造問題的主要工具，而且成為當今構造地質學及地質學研究的主要組成部分[3]。隨著科學技術的不斷發展和研究手段不斷創新， 越來越多的顯微構造現象將被熟悉和研究，并為地質學研究做出貢獻。

1 顯微構造傳統研究內容

1.1 常見的顯微構造現象

顯微構造的形成不僅受原巖物質組成和結構影響，同時取決于巖石變形時起主導作用的變形機制。由于原巖的成分、變形環境與機制的不同，產生了不同的構造巖類型和顯微構造現象。

顯微破裂現象主要是指由破裂作用產生的顯微裂隙及其相關顯微構造變形現象。顯微裂隙及與其相關的變形現象有以下六種：①晶內裂隙：纖維破裂起源并消失于晶體顆粒內部；②晶內裂隙：沿著顆粒邊界出現的裂隙，其典型的破裂樣式是圍繞變形顆粒出現的張裂隙（圖1）；③穿晶裂隙：晶內裂隙的進一步發展會形成穿晶裂隙，后者常常穿過顆粒邊界，進入相鄰的晶體顆粒；④沙鐘構造：礦物中由于成分或光性的變化而形成的形如古代西方計時沙鐘樣式的一種顯微構造（圖2）；⑤多米諾碎斑構造；⑥顯微布丁。

晶質塑性變形現象主要指，在巖石變形過程中，由位錯滑移、位錯攀移、動態恢復和動態重結晶作用等晶質塑性變形機制形成的顯微構造變形構造。水解弱化現象對石英的位錯蠕變強度有深刻的影響[4]。

粒間摩擦滑移現象主要指由顆粒邊界滑移機制所形成的顯微構造現象。

1）S―C組構：糜棱巖中發育的一種反映不均勻、非共軸流變的特征構造。巖石中發育有兩組面理：一組為透入性S面理，指礦物長軸的定向排列；另一組稱C面理，是具有一定間隔的強應變帶或位移不連續面，一般平行剪切面，也叫剪切面理。二者構成S―C組構。S面理和C面理均發育的變形巖石稱S―C糜棱巖（圖3）。

2）礦物魚：在剪切帶高應變糜棱巖帶中，遭受剪切變形的礦物顆粒經石香腸化或微破裂作用常常被改造形成“魚”狀體形態的顯微構造。

3）顯微分層現象：變形巖石中，不同的礦物顯示不同的特性。

擴撒物質遷移現象由擴散物質遷移機制形成的顯微構造現象，包括壓溶作用及固態物質擴散遷移作用形成的各種現象。包括：壓力影、應變帽、壓溶縫合線、壓溶面理、顯微脈、出溶構造、變斑晶包跡構造等。

1.2 主要造巖礦物變形行為

通過對天然變形巖石與實驗變形巖石的研究，發現了常見造巖礦物呈現出的共有的顯微變形特征，如結晶學定向以及顆粒的細?；?。但是，各種常見造巖礦物在晶體結構、化學成分上的差異，以及所處的變形條件差異極大，表現出了復雜多樣的顯微變形特征[5]。

方解石容易出現機械雙晶，方解石機械雙晶由窄變寬與溫度有關。方解石的變形過程是由位錯滑動到高溫蠕變。低溫條件下，大理巖中方解石變形行為表現為碎裂及碎裂流動，伴有溶解遷移及雙晶化，粗顆粒中發育機械雙晶及波狀消光，細粒基質中，伴有位錯滑移及膨凸重結晶作用。溫度增高時膨凸重結晶作用增強。白云石在中高溫條件下發育f{02■1}雙晶，在中低溫條件下主要沿底面c滑移，低溫下不出現雙晶。

石英晶體內部各個不同滑移系的啟動受溫度環境直接影響，進而影響著礦物顆粒的流動性。在較低溫條件下（300～400℃），石英以底面（c）上的位錯滑移和攀移占主導地位。在中溫條件下（400～500℃），位錯蠕變為主導變形機制，柱面滑移m成為重要的滑移系。在高溫條件下（500～700℃），顆粒邊界遷移重結晶作用占主導地位。溫度大于700℃時，石英新晶粒單晶邊界常呈樹葉狀，顆粒大小不等，或形成長條狀單晶。

長石族礦物廣泛產出于各種成因的巖石中，約占地殼總體積的60%，總重量的50%。是十分重要的造巖礦物。在中低級變質條件下（400～500℃），長石出現位錯滑移，并可見波狀消光、彎曲雙晶、扭折帶、變形帶。在中級變質條件下（450～600℃），長石出現位錯攀移以及亞晶粒旋轉動態重結晶作用，發育核幔構造。高級變質條件下（>600℃），長石出現位錯攀移及恢復作用，以亞晶粒旋轉重結晶作用為主。超高溫條件下（>850℃），長石開始出現顆粒邊界遷移重結晶。

各類云母的主要顯微構造是扭折，其在大小、數量、方位和形狀方面非常易變，在低溫（300～500℃）時，扭折是大量且狹窄的，與縮短方向成高角度相交；在高溫（600～700℃）時，扭折發育較少且較寬，與縮短方向成低角度相交；壓力低時扭折帶寬，壓力大時扭折帶變窄。在天然變形的云母中，可見兩種特殊的變形現象：擊像和壓像。

角閃石、輝石的變形行為主要表現為細?；⑴ふ邸C械雙晶等變形，其中以細?；顬槌Ｒ?。在低溫條件下角閃石易發生退變質作用，在高溫作用下易脫水進變為輝石。在后期退變質過程中，角閃石和輝石常常退變為黑云母和綠泥石。

橄欖石是上地幔分布最為廣泛的主要礦物，其變形行為及蠕變特征在很大的程度上可以代表上地幔的流變學特征。在700～1000℃時，變形的橄欖石殘晶具有強烈的波狀消光、扭折帶、變形紋和亞晶粒邊界。中高溫條件下（大于1000℃），變形機制以位錯蠕變為主，也即出現了回復作用，光學上不再出現變形紋，以亞晶粒構造和扭折帶為主，在顆粒邊緣開始出現動態重結晶作用，形成核幔構造[6]。

2 顯微構造研究進展

2.1 顯微構造在地質學中的應用

目前應用顯微構造分析來解決實際地質問題已經越來越廣泛。對顯微構造的詳細研究和分析，為進一步探討構造地質學以及地質學中的各種根本問題提供了依據。主要包括應力分析、應變分析及變形溫壓條件分析、變形過程及變形歷史分析[11]。

利用顯微構造進行的應力分析主要包括應力方位、運動方向及應力大小估算。推導主應力方位的主要方法有顯微裂隙、石英變形頁理、壓力影、殘斑系、壓溶縫合線、微裂隙填充物等。估算古應力值大小的主要方法有位錯密度法、亞晶粒法、動態重結晶新晶粒法、方解石機械雙晶法、礦物光軸角法等。

利用顯微構造與應變的關系，可以分析巖石或礦物變形時應變量的大小、應變速率和應變的方式等。

溫度和壓力是影響巖石和礦物變形的重要因素?？梢愿鶕V物特定的變形現象來大致分析其變形時的溫壓條件，主要方法有石英變形紋法、扭折、變形礦物的動力重結晶、礦物的活動滑移系法、組構優選方位等。

對一個地區的變形，無論是脆性或是韌性，深變質或是淺變質，詳細的顯微構造分析對正確認識該地區的變形過程和演化歷史都具有重要的意義。通過對不同顯微構造的分析，可以再現巖石從弱到強的變形過程、巖石面理的形成及變化、纖維礦物的生長順序和發育過程，確定主應變方向的變化過程等。

顯微構造在地質學中的最新應用進展：

顯微構造研究方法與遙感技術相結合的構造研究有了一定的進展。研究證明，區域構造、小型構造以及顯微構造在一種變形機制下形成，存在高度相關的內在成因聯系，因此在運動學和幾何學上具有相似性[12]。因此，區域構造或小型構造的研究可以應用顯微構造的研究方法。

利用顯微構造的研究方法，借助遙感技術可以對剪切帶進行構造運動學研究，包括剪切帶運動指向分析、剪切帶位移量估算、剪切帶的應變分析等[13]。

遙感技術與顯微技術相結合是一種實用的新型構造研究方法，也是遙感地質的發展方向，隨著顯微構造觀測手段與遙感技術研究的不斷深入，以及與巖石學等其他學科的交叉研究，可能在構造作用與成礦作用的關系、提高礦產預測成功率等方面開拓新的研究領域。

2.2 顯微構造分析技術與方法

2.2.1 顯微構造基本分析技術與方法

陰極發光分析技術是表述巖石學特征的一種常規技術。礦物具有陰極發光性主要在于晶體內部存在各種缺陷，在缺陷位置上常常有雜質元素粒子存在。礦物的發光性表現在發光色和發光強度兩個方面，由于礦物的發光性隨著礦物種類及礦物內微量元素的含量變化兒不同，所以陰極發光分析技術可以用以確定不同的礦物類型和成因。此外，陰極發光分析技術在巖石學、石油地質學和油氣勘探研究中也有廣泛的應用。

陰極發光技術在礦物學和巖石學研究中因為其對礦物化學成分變化的高靈敏度而有極大的用處，但是陰極發光技術的圖像解釋比較復雜。利用掃描電子顯微鏡（SEM）陰極發光的光譜成像模式，并結合同時獲得的X-射線組合映射，通過允許光譜特征的分離和元素成分的相關性來擴展相關技術。運用這一技術并結合多元統計分析，可以顯著增加陰極發光技術的有效性。

20世紀70年代后，電子顯微鏡分析技術在地質學以及構造地質學中的應用有了突破性的進展，重新認識了眾多構造帶內變質構造巖，尤其是糜棱巖的成因。

透射電子顯微鏡（TEM）廣泛應用與觀察和確定位錯構造的特點。觀察位錯的基本類型、組合、形態和分布規律；闡述礦物顆粒的主要變形機制、巖石流變學狀態與構造巖的成因；結合變形條件闡述礦物蠕變的基本規律。投射電子顯微鏡的選取電子衍射可以得到準確的晶格參數[14]。

掃描電子顯微鏡（SEM）是顯微構造分析的有效手段。目前的研究方面有：微區成分分析；微細礦物顆粒內部成分結構與變化規律，顆粒的三維形態特點；SEM陰極發光技術分析變形結構的顯微特點，用以探討巖石變形的變形過程與微觀機制。

EBSD即電子背散射衍射。EBSD技術可以更快速的獲取數據，為開展巖石顯微構造、礦物塑性變形機制、礦物相鑒定、晶粒尺寸測量等的研究提供了技術和數據的支撐[15]。并且使顯微構造與晶格結構建立了直接的聯系，為準確快速地測定樣品的晶體形態、晶格方位、晶體顆粒屬性等提供了強有力的手段[16]。

EBSD技術在顯微構造學的廣泛應用，使巖石變形機制與巖石圈流變學研究以及巖石顯微構造分析和研究得到了飛速的發展和突破，顯微構造與組構分析進入一個新的階段。

利用X-射線CT掃描對地質樣品內部結構的研究目前包括：巖石內孔隙的形態特征及貫通性；未固結堆積物及軟巖石結構研究；古生物化石形態結構研究等。此外，可以結合陰極發光光譜成像和波長色散X-射線對礦物進行分析[17]。

2.2.2 顯微構造分析技術與方法最新研究進展

① 圖像拼接技術

圖像拼接技術（Image Mosaic Technology）已經被應用于了顯微構造圖像的分析處理。該技術是將兩幅或多幅來自相同場景、具有重疊區域的小尺寸圖像合并成為一幅大尺寸的高質量圖像[18]。

圖像拼接技術應用于顯微構造圖像的分析處理，不進拓寬了顯微構造圖像的視圖范圍，并且準確解釋了巖石宏觀力學性質[19]。

②數據約束建模（DCM）

對于闡述土壤和巖石等多孔材料的特征，X射線成像是一種非常實用并且應用廣泛的方法，在石油、天然氣的儲集層巖石的孔隙結構和運輸性質具有很高的利用價值，但是其具有分析相對緩慢和昂貴的缺點。

一種數據約束建模（DCM）預測油氣儲層砂巖石英和高嶺石顯微構造的可行性虛擬實驗已經完成，其目的是為了直接解決礦物相和孔隙的特征。Y.S. Yang等使用具有石英和方解石成分的人工標準化巖石樣品，嘗試利用數據約束建模（DCM）預測顯微構造成分的特征[20]，并使用具有基于同步加速器X射線CT的實驗設備來獲取數據。數據約束建模（DCM）方法為常規方法儀器檢測異構孔隙分辨率過低提供了一種有效的代替手段

此外，很多學者在顯微構造分析方法上進行了深入的探索和研究。如建立數字高程模型來探討顯微構造的細觀力學參數對巖石壓縮和拉伸破壞過程的影響；聚焦離子束（FIB）結合掃描電子顯微鏡（SEM）和投射電子顯微鏡（TEM）也被證明是在納米尺度下研究顯微構造的一種有效手段[21-23]。

劉貴等人對在高溫高壓條件下石英閃長巖的顯微構造進行了分析研究，認識到在低溫條件下（650℃），巖石處于脆性塑性轉化域，石英和黑云母以位錯滑移為主，而長石以脆性變形為主。在850～900℃時，巖石以位錯蠕變為主。在高溫條件下（950～1000℃）位錯攀移和動態重結晶作用則占主導地位。同時還發現，隨機分布的斜長石不會對巖石強度造成明顯影響，但是斜長石的長軸方向與最大主應力方向呈大角度相交時（ 近 90°），巖石強度會有顯著的強化，這表明巖石組構與主應力方向呈垂直方向或大角度相交時，巖石變形和拆離斷層的不易形成[24]。

3 結語與展望

與相關學科理論與技術上的結合促使了近年來顯微構造研究的迅猛發展，顯微構造學已經成為構造地質學乃至地質學研究的重要內容，顯微構造分析解決實際地質問題的應用也更加廣泛。隨著顯微構造分析技術和方法的不斷更新與豐富以及與其他學科的交叉和融合，顯微構造研究在地質學研究中的基礎作用與應用將更加深入和廣泛。

在某些方面的研究中，如石英的變形機制及其轉變，以及角閃石的天然變形研究和數據資料還存在很多尚未解決的問題，需要更加完善的手段和技術來解決其中的困難，這也將是顯微構造研究中需要重點解決的問題。

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篇(4)

關鍵詞： 海洋地質學教學改革實踐

海洋地質學屬于海洋科學與地質學的邊緣學科，也是我院海洋科學專業大二本科生的一門專業基礎課程，是該專業知識結構中不可缺少的重要組成部分。課程具有體系龐大、內容繁多、理論性與實踐性并重的特點，其前修的專業課程較少，海洋地質學課程既承擔著專業起步教育，又要為后續的專業學習和科研打下堅實基礎的任務，在整個專業課程體系中發揮著承前啟后的重要作用。因此，為提高課程教學質量，必須調整在新形勢下海洋地質學課程的教學設計方案，對教學內容、教學手段與方法、考核辦法、實踐教學等方面進行改革，努力實現培養學習習慣、增強能力訓練、培養創新意識的課程教學目標。

一、對海洋地質課程內容的改革與實踐

海洋地質是一門古老而又年輕的課程。海洋地質學成為一門成熟的獨立學科至今僅半個世紀，但已衍生出多個日益成熟的分支學科，最早出現的海洋沉積學，以研究現代海洋沉積物的特征、時空分布、形成和演變機制為內容；經典的海洋地貌學，以研究海底形態、空間分布及其成因為內容，以及最海底構造地質學、海洋地球物理學、海洋地層學、海底礦產地質學、海洋災害地質學和海洋工程地質學等［1］。作為深海鉆探計劃和大洋鉆探計劃的產物，古海洋學迅速臻于成熟，以追索海洋發展變化史、海陸變遷、反演海洋成因和古環境的演化為內容，是當今全球變化研究的重要角色［1］。

基于這樣的課程特點，授課老師在講解時既要介紹海洋地質的發展歷程．又要關注海洋科學最新的研究成果。這就要求我們必須具有靈活的教學思想，在明確教學目標的基礎上，加強實用教學，整合課程內容。本課程教學目標主要有三個方面：一是通過本課程的學習加強學生對海洋技術專業的定位認識。海洋技術專業是我院國家級特色專業，但該專業剛設置不久，課程設置與建設還有待完善，課程體系的邏輯關系還有待理順，因此學生往往對自己所學專業認識不夠。海洋地質課程的開設能夠使學生從低年級的迷茫中走出來，對自己的應該掌握什么樣的專業知識、走上社會后自己的發展定位有較清晰的認識。二是為學生建立一個系統的海洋科學的知識體系。本課程的教學內容主要涉及海洋地質的內容、方法和理論，以及野外工作的組織和實施，既介紹地質學基礎理論和概念，又講授海洋科學的內容、理論，以及最新的海洋地質學科的前沿知識。這樣就使學生從不了解海洋地質學到了解較多，再到掌握系統知識。三是培養學生積極進取、追求真理的精神。對于海洋地質，除去教授方法之外，我們還要提倡追求真理的精神。只有對海洋之謎抱有孜孜不倦的探求之心，對海洋開發事業充滿熱愛，才能使海洋科學蓬勃發展、一往直前。

我院是培養海洋科學應用型人才的工科院校，我們講授海洋地質時要做到知識重點突出、內容由淺入深、豐富易懂。以海洋地質的內容和方法為主線，以培養學生的現場操作能力為宗旨，加強實用性教學。一方面使授課內容井然有序，突出教學的實用性、系統性，另一方面適時調整教學內容的深度和廣度，對有些章節進行增刪，將講課、作業、實習有機結合。培養具有較強的現場操作能力和創新能力人才。

二、對海洋地質課程教學方法的改革與實踐

（一）采用多媒體輔助教學方式

多媒體教學是一種現代化的教學手段，進行多媒體教學，可使教學過程感性化、形象化［2］，［3］，不僅可以增大信息量，而且可以產生圖文并茂的效果。這對于海洋地質學的教學尤為適用。教師在制作課件時，把搜集到的關于海洋形態、海洋現象、海洋地質地貌、海洋調查、海洋生物、衛星海洋遙感及自然地理、地質學的圖片，結合課程的相關內容，通過多媒體手段展示給學生，使學生對海洋的認識由模糊轉變為清晰，由常識性了解轉變為從專業角度提出問題、思考問題和解決問題，不僅能使課堂生動活潑，而且能使學生在輕松的氣氛中吸取知識。例如講解大洋鉆探中沉積物柱狀樣的采集，僅靠授課老師口頭描述是講解不清楚的，因為學生沒有接觸過采集儀器，也沒有親身參與過，對于如何使用鉆孔設備采集沉積物柱狀樣更是無從理解。通過Flash課件，學生不僅認識了儀器，而且對使用方法及注意事項也有了深刻的印象，并且認識到沉積物柱狀樣在全球變化研究中的重要作用，達到了很好的教學效果。除此以外，我們在課堂上還進行簡單儀器的演示教學，例如抓斗式采泥器使用的講述。

（二）播放錄像資料，開展相關知識講座。

在課程的教學過程中，我們利用集中時間來播放有關影像，在講授到重要章節時會安排一些有關海洋科學的錄像資料。如在講授完前言后，我們播放了有關大洋鉆探的發展歷史的影像資料，此前的教學內容學生比較容易掌握和記憶，并激發了他們對本課程的探求興趣，而影像的播放更是起到了提高效率的作用。影像的內容應豐富，例如泰坦尼克號探秘、深海探測、大洋鉆探等。通過觀看影像，學生的學習興趣大大提高，感到課程的知識內容和現實應用緊密相關。除了在課堂的教學外，我們還組織學生成立海洋科技活動小組，由專家老師不定期做一些講座，向學生講授海洋調查方面的知識并回答他們的提問，展開討論，等等。南京大學、中國科學院海洋研究所、廈門大學等科研院所的專家們為我們做了物理海洋、海洋地質、海洋古生物專業的調查研究等講座，講座內容豐富，又通俗易懂，以學生喜聞樂見的形式展現，向學生提供了更多的課外學習機會。

（三）合理選用教學方法，實施拓展教學。

海洋地質學課程體系繁多，不同的教學內容，其授課方法有所不同。教學過程中，將此龐大內容體系組織成為三大主題，即海洋地質構造運動及其相關結果，海洋沉積動力及其地貌演變，以及海洋地球化學過程與其相關資源。同一主題知識具有許多共同特征，學習、理解和掌握都較有規律。授課時主要講授知識結構，然后選擇其中一個內容作為典型，結合幻燈、圖片、模型、標本進行詳細分析講解，而其他知識僅進行對比講解，指出其共性和異性。這樣不僅增加了單位課時的知識容量，而且使學生掌握了知識間的內在聯系。具體講授內容量，可視課時數量、學生接受能力等靈活調整，既可精深、引申和拓展，又可提綱挈領地講授，而不影響整體知識結構［4］。

（四）課堂教學與實踐活動相結合。

實踐教學既可鞏固課堂知識，加深對海洋地質學的認識，又可調動學生主觀能動性，培養學生學習興趣與能力，是進行創新能力和綜合素質培養不可替代的環節。基礎教學是海洋地質學課程的主要任務，根據理論教學內容和學習進度分別開展課內實踐教學，其進度與課程理論教學同步進行。例如參觀海洋地質標本、化石標本、海洋生物標本，在海洋科學導論課程的教學過程當中，參觀標本實驗室已成為教學中不可或缺的一環。地質標本和化石標本向學生展示了地層的演化和變遷，生物標本給學生展示了多姿多彩的海洋生物世界。通過實物標本的視覺和觸覺效果，學生對海洋這一知之甚少的領域產生了濃厚的興趣。通過采集和積累大量礦物、巖石、古生物等標本，加強室內認識實習。實習內容主要有通過觀察，認識常見造巖礦物的形態、條紋、光學、力學等特征；學習根據造巖礦物的形態和物理特性，用肉眼鑒定常見造巖礦物的技能和描述礦物的方法；觀察火成巖、沉積巖和變質巖等標本，分析其典型結構、構造特征；了解三大類巖石間的形成環境及其轉化關系；參觀地質模型、圖片陳列展，了解巖石的形成環境及其轉化關系。為增強實驗課教學效果，除采用布置課前預習、課前提問等方式，我們在學生觀察描述過程中加大巡視和輔導力度，從學生報告進展、姿勢、表情等方面發現其存在的問題，及時給予指導和糾正，有效保證了實驗課教學質量。

（五）更新教學內容，注重基礎與前沿結合

隨著科技的發展，新研究成果不斷涌現，海洋地質學的教學內容應與時俱進，將基礎知識與新發展的學科知識及實踐應用成果有機融合。目前的研究重點和趨勢集中于三方面：（1）海洋的起源、發育和演化。主要包括板塊構造理論、古氣候與古海洋學研究和大洋發展史等。（2）海洋資源研究。研究油氣資源、深海底礦產資源和近海礦產資源等海底自然資源的成因、分布特征和開發。（3）全球變化與海洋環境的研究。研究海洋對氣候的影響和制約，通過對海表和深部變化及與陸地相互關系的研究，了解全球氣候變化的歷史和聯系，以及極地地區的海陸變化對整個全球變化的影響，并提出相應的措施［5］。上述內容在教學中應給予一定的重視和體現。教學內容需與學科發展同步，將最新科技成果引入教學中。此種教學內容改革一方面注重課程基礎知識，強調學生基礎訓練和地質功底的培養，另一方面及時將最新科研成果和教改教研成果引入教學，使學生在本科學習階段就了解學科發展動向和學科研究的科學意義和應用前景。

三、結語

海洋地質學是一門系統性專業性很強的課程，各章節相互關聯，其教學內容、體系、方法及手段等方面的調整和改革，需要隨教改的深入不斷地進行更新完善，例如：進一步明確教學目標，在教學內容和教學手段上有所創新；根據學生的知識背景，了解學生掌握知識的程度、廣度和深度，使教學內容符合學生的要求；教學的內容除了基礎知識外，還應該和實踐活動相聯系。通過多種教學手段，把大量的信息深入淺出、簡單明了和直觀生動地傳授給學生，以學生為主體，調動學生的學習積極性，等等，這樣才能始終保持可持續高水平的發展。

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篇(5)

關鍵詞 石油類高校 地質學基礎 教學改革

“地質學基礎”是當前石油類高校地球物理勘探類和油氣田開發類專業的一門專業基礎課，主要介紹地質學的基本原理和基本技能，為學生學習后續專業課及今后從事工作打下良好的地質基礎。近年來隨著學科自身的發展、招生規模的擴大，“地質學基礎”課程教學中遇到了一系列問題。本文將結合中國石油大學（華東）勘查技術與工程和石油工程專業“地質學基礎”課程教學的實踐和經驗，探討在新形勢下促進石油類高?！暗刭|學基礎”課程教學改革的思路和方法。

1 石油類高校“地質學基礎”課程概況

石油類高校勘查技術與工程和石油工程和海洋與船舶工程專業，屬石油物探和開發類專業，都屬地球科學范疇，都需要具備基本的地質學知識，因此都將“地質學基礎”作為一門必修的專業基礎課。

由于僅開設這一門地質類課程，“地質學基礎”課程課時安排相對較多，如勘查技術與工程專業“地質學基礎”學時為72學時（包括22學時實驗課）。本課程為實踐性較強的一門課程，設有實踐教學環節，包括實驗室教學和野外地質實習教學。

2 地質學基礎課程教學存在的一些問題

（1）師資不足。石油類高校中除石油物探和開發類專業“地質學基礎”，還有一門面向地質類專業開設的類似課程“地球科學概論”，兩門課程都是相應專業的基礎課。在中國石油大學（華東），兩門課程主要由中國石油大學（華東）地球科學與技術學院地質系普通地質學教學組9名教師承擔，每年面向全校10個專業，46個班，約1400名學生開課，教學任務繁重，師資配備明顯不足。

（2）教材建設滯后。當前，僅中國石油大學（北京）和西南石油大學采用了5年內的新版教材，其它石油類高校采用的教材普遍較老，如中國石油大學（華東）采用教材是1995年由石玉章主編的《地質學基礎》。教材知識老化，無法體現當今科學技術發展的成果和趨勢，勢必會影響到教學的效果。

（3）課堂教學形式單一，內容老化。由于教材普遍老化，當前石油類高?！暗刭|學基礎”課程的教學內容體系也有待更新。比如，“地槽-地臺學說”已被“板塊構造學說”取代作為經典的大地構造理論，但當前的教學內容還未進行更新。教學內容的設置還存在系統性不強的問題，比如在第一章“地球概述”中，講了礦物和巖石的概念，并進行了概述，而在第三章“礦物 巖漿巖與變質巖”中，這些內容又重復講述。

在教學方法上，課堂教學由于學生多，師資有限，當前的教學形式基本上還是“填鴨式”教學（李劍平，2008），課堂教學是教師的一言堂，互動式教學內容不多，學生參與較少，被動地接受知識。

（4）實踐教學內容過于強調石油特色。實踐教學是本課程重要組成部分，也是本課程的特色。地質學是覆蓋面很廣的一門學科，包括巖石、地層、構造、化石、河流、湖泊和海洋地貌及其地質作用，水庫選址，地質災害等方方面面。但當前，石油類高校地質實習集中于地層和構造方面，過于強調石油特色，專業性太強，覆蓋面不足，不利于學生綜合能力和技能的培養。

3 問題思考與解決途徑

前文從師資、教材建設、課堂教學和實踐教學4個方面分析了“地質學基礎”課程教學方面存在的一些問題，近兩屆全國大學生地質技能競賽中，石油類高校學生總體表現欠佳，這凸顯了“地質學基礎”課程教學改革的必要性和迫切性。

教材建設應與課堂教學緊密結合，互相促進。知識體系構建應具有系統性，比如巖石是地質作用的產物，應當將地質作用及其產物作為整體進行講述，可以將“巖漿作用與巖漿巖”、“變質作用與變質巖”、“外動力地質作用與沉積巖”作為3個專題進行介紹。在課堂教學形式方面，應當調動學生參與課堂的積極性，地質學基礎內容多，可將一些容易理解的知識點作為學生自學內容，比如關于地球的基本常識、地震、火山作用、風和冰川的地質作用等內容，學生通過自學還是很容易掌握的，節省出來的課時可以組織課堂討論或演講比賽，讓學生主動地參與課堂學習，提高學習效果。

地質學現象其實與我們的日常生活密切相關，在校園里面到處可見到各類巖石的石材，教師應引導學生把平時所學的地質學知識應用的身邊地質現象的觀察上面，形成開放性、設計性的實踐教學模式（張琴等，2011），最大程度地提高教學效果。

在地質學認識實習方面，應當對當前實習內容進行改革，增加實習點及實習內容的覆蓋面，在教學方法上應當引入探究式和互動式教學模式（王冠民等，2008）。野外是地質學天然的實驗室，只有讓學生充分參與到野外實習，才能讓他們深切體會到學習地質學的樂趣，培養他們對地質學的興趣。尤其是在當前就業形勢嚴峻的情況下，對學生實行寬口徑教育，培養他們多方面的知識和技能，拓寬就業門路顯得尤為重要。

地質學基礎是非常重要的一門專業基礎課，這門課程的改革僅依靠教學組的努力是不夠的，需要學校、學院、系、教學組、教師、學生的共同參與。在學校、院系層面可以考慮增加普通地質學教學組的師資隊伍，讓更多教師參與到地質學基礎的課堂教學當中，減小上課班級規模，鼓勵教師主動參與教學改革。在教學組層面上，應該更多地組織教學研討，深入探討教學方法的改革。在教師層面上，教師應該自覺地關注學科領域的最新發展，及時更新教學內容，采取一定的激勵措施吸引學生主動參與到課堂教學過程，最大程度地提高教學效果。在學生層面上，學生也應當從被動的知識接受者轉變為課堂的主動參與者，學生主動參與課堂，主動去學習，學習地質學的思想、知識、方法和技能。

參考文獻

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關鍵詞：地質思維；構造地質學；時空觀；實踐教學

【中圖分類號】G642

一、引言

構造地質學是研究地殼或巖石圈地質構造的一門地質學科，在地球演化、礦產資源勘探、災害防治領域有顯著作用。我國地質類院校幾乎都開設構造地質學國家重點學科，如今構造地質學的知識點在不斷豐富，授課內容卻因課時限制而被壓縮[1]，教學內容主要集中在中小尺度構造和區域尺度的讀圖和作圖。

地質構造空間尺度變化大，時間跨度長，形成過程不可逆，許多構造現象不能在實驗室重現[2]，由此導致構造地質學的教學內容較為抽象，要求學生具有很強的思辨能力和空間想象能力，給教師授課和學生學習帶來一定的困難。筆者近年一直承擔著本科生《構造地質學》的教學任務，針對以上問題對教學效果談談體會，拋磚引玉引發大家思考。

二、影響地質思維培養的因素

1. 應試教育體制難以啟動地質思維

應試教育體制對地質思維教學不夠重視。教師就是在課堂講課本，復習畫課本，考試考課本。學生就是在課堂記筆記，課下看筆記，考試背筆記。學生的創造性思維和求異思維被約束，地質思維的培養被忽視。同時由于經費和課時的原因，野外實習時間被壓縮，實習路線被減少，導致學生的野外工作經驗欠缺，實際操作能力不足。

2. 地質思維感性材料不足

地質思維感性材料包括各種實物標本、模型、模擬實驗、多媒體演示、圖片以及教師的課堂語言、所舉實例。一些教師缺少教學經驗，在課堂只能"照本宣科"和"書云亦云"，語言枯燥，內容空洞。國家統編的教材也缺少動畫和幻燈片等材料，地質參考書也只有文字和插圖，教學材料建設不足。教師應把"破萬卷書"和"行萬里路"結合起來，生動的語言和具體的模型會將抽象的構造地質學變成有趣的教學。

三、地質思維的重要性

地質思維是人們對地質現象、地質構造等地質體特征的高度抽象和總結。研究對象既有微觀尺度的巖石礦物成分的觀察，又有宏觀尺度的地質構造的描述；既有在短時間內發生的地質作用，如火山、地震等；又有在上百萬年才發生的地質作用，如成礦作用、成巖作用、海陸漂移等。正確的地質思維是我們推導地球演化規律的有利工具。

四、建立地質思維的時空觀 加強培養地質思維

1. 構造地質學的研究對象為巖石圈，演化時間非常漫長。

在地球46億年的發展歷史中，火山地震、海陸漂移、造山運動、生物演化、資源成礦等地質事件既有分秒之間發生的，也有經歷數千萬年才發生的。地殼中的巖石、地層就是記錄此過程的信息載體，所蘊含的時間往往以百萬計。出野外時，一個地質剖面的行走需要幾小時，在地質歷史上就穿越了上億年的時間[3]。

2. 構造地質學研究對象的空間范圍廣闊。

構造地質學的研究對象空間廣闊，空間差異大。如地層的厚度就極不均勻，巨厚沉降中心的沉積厚度可達萬米，而地盾卻無沉積地層覆蓋，直接出露結晶質基底。在差異如此大的空間范圍內，即使有相同的地質作用，因物質基礎和外界環境的差異，其存留的地質信息也會大不相同[4]。比如在同一壓實作用下，泥巖和砂巖因礦物成分、結構組分的不同會造成壓實程度和成巖標志明顯不同。同樣，相同的地質現象可能是不同地質作用的結果。如都是砂巖相沉積，可能來自濱岸沉積環境，也可能是三角洲沉積環境，還可能來自河流環境，只有綜合各種地質信息，互相論證，才能準確判斷得出正確結論。學習構造地質學時要培養由于廣闊的空間和外界條件的差異造成的地質現象的多解性，形成正確的思維習慣。

3. 構造地質學具有多因素、多過程互相影響制約的復雜性。

在野外觀察褶皺時，就要分析巖石的物理性質、力學性質和應力環境對褶皺形態的影響，還要結合油氣藏的儲存條件對成藏的影響，以及多期次構造運動的疊加對先期構造的影響。在實際的野外觀測中這種多因素多期次疊加造成的構造分析極多，需要強化地質思維的培養[5]。

4. 加強實踐教學在構造地質學的應用

構造地質學的教學離不開閱讀和分析地質圖，學生在學習平面圖時常常建立不了空間概念和立體模型。教師在教學中應加強實踐教學，按照立體模型--立體圖形--地質圖分析的步驟，使學生對地質構造的解讀有一個整體把握，實現從立體到平面、從形象到抽象的過渡。

比如，在講解"V"字形法則時，可以用一個裝有水的水杯為道具模擬等高面和地形，并以手掌為巖層面，進行通俗講解。又如，在根據不整合地區地質圖閱讀地質演化問題時，可以將不同地層按新老分別看成小孩、成人和老人，讓學生便于理解構造序列。在講解褶皺要素時，拐點的概念較為抽象，教師可在講臺上按照 S 形走路，告訴學生順、逆時針轉換點即拐點，學生就會恍然大悟。

五、結語

構造地質學研究對象的特殊性要求教師和學生具備獨特的地質思維和空間想象能力。在教學過程中，加強地質思維和構建立體模型能力的培養，對提升學生學習興趣，提高專業知識的掌握極為重要，也為地質類相關課程的學習打下良好的基礎。

參考文獻：

[1] 程先富. 地理科學專業地質學教學方法初探[J]. 安徽師范大學學報（自然科學版），2005， 28（2）：238-242.

[2] 宋春青，張振春. 地質學基礎[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[3] 肖淑榮. 基礎地質實習之我見[J]. 中國地質教育，2007，（3）：100-103.

篇(7)

1.全國地質技能競賽情況導向分析及意義

1.1全國地質技能競賽情況分析。

從三屆競賽情況看，每屆比賽內容變化不大，但對學生知識結構的要求逐屆提高。競賽一般分為地質技能綜合應用、野外地質技能、地質標本鑒定和地質知識競賽四個單元，第一單元為地質技能綜合應用，考查選手熟練應用基礎地質知識和地質基本技能，綜合分析和解決問題的能力。此部分要求參賽隊在規定時間里根據已知的野外地質現象觀察和描述記錄，把一張給定的標準1：5萬地質圖（其中1/3-1/4的地質內容已刪去），恢復圖幅的原貌，并編寫完整的地質報告。此單元不僅考查學生的計算機制圖能力，更考查學生對基礎地質的掌握和應用技能，內容涵蓋了沉積巖石學、巖漿巖石學、構造地質學、古生物學、沉積巖巖相學、礦床學、環境地質與災害地質學等多門學科、課程的知識點，是對地學專業基礎知識的綜合考查；第二單元為野外地質技能競賽，要求參賽隊完成一條1：1000的巖性及構造信手剖面圖并完成相應分層、重要地質現象、數據的文字描述和記錄，并對剖面進行小結。此單元是考查參賽隊野外地質觀察、儀器使用、現象描述與記錄、分析總結及編寫報告能力，是對學生地質綜合應用能力的考查；第三單元為地質標本鑒定，考查參賽隊礦物、巖石、礦石和古生物標本及光片、薄片的鑒定能力及相關儀器的操作能力。要求參賽隊成員等準確鑒定巖漿巖、沉積巖、變質巖、古生物化石及多金屬礦石手標本和薄片，給出詳細而完整的鑒定報告；第四單元為地學知識競賽，考查參賽隊掌握地質基礎知識和基本技能的情況，以及靈活、迅速分析問題和解決問題的能力。從競賽題型和內容可以看出，地質技能競賽是對地學類本科生基礎知識、基本技能的綜合檢查，是對學生綜合素質的評判，也是對地學教育發展方向的指引，無疑會對學生的知識學習和教師的知識傳授都將起到巨大的推動作用。

1.2全國技能競賽的導向分析。

地質學是一門實踐性很強的學科，實踐教學是地質人才培養不可缺少的重要環節，也是深化教學改革，全面落實素質教育的重要環節。從三屆競賽內容和形式設置來看，我國地學教育越來越重視學生綜合素質及實際應用能力的培養，強調地學實踐教學中重點培養學生綜合分析和解決實際問題的能力，通過實踐教學過程，達到自己動手，會使用先進的野外技術裝備發現問題和解決問題的能力訓練和創新思維培養的目的[1][2]。比賽過程中，無論是地質填圖、標本鑒定還是野外剖面測量都強調對具體地質現象、地質問題的分析、解釋和解決的研究思路。通過開展技能競賽，可以加快實踐教學改革，提高實踐教學的整體水平；增強學生的實踐能力和創新能力，激發學生的學習興趣；提高教學質量，為培養社會需要的高素質地學人才奠定良好的基礎。

1.3全國大學生地質技能競賽的意義。

開展全國大學生地質技能競賽的意義主要體現在三個方面：①有利于學生認識到地質實踐教學的重要性，地質學是一門實踐性很強的學科，但對于很多在校學生而言，很大程度依然是一個抽象的概念，多數學生把學習定位于理論學習之上，普遍存在對實踐教學不感興趣的現象，通過競賽宣傳、選拔、訓練和開展的過程，使學生認識到實踐能力在專業中的重要性，重視實踐過程中個人能力的培養，進而提高地質實踐教學質量。②有利于學生綜合素質的提高，大學生地質技能競賽是理論與實踐的綜合考評，理論素質的提高和實踐能力的提高是相輔相成的，漫長的地質演化過程形成的復雜地質問題是需要有扎實的理論基礎和卓越的實踐能力才能解決的，通過訓練，學生的邏輯思維能力、實踐動手能力和運用基本理論和基本技能解決實際問題的能力才能得到鍛煉，才能從被動地接受知識轉化為主動應用知識，綜合素質最終得到很大提高。③有利于教學方法和教學理念的轉變，在地學教學過程中，怎樣將一些抽象的教學內容，通過圖、文、聲及動畫等形式直觀傳授給學生，是地學教學手段改革追求的目標；如何將教師主導型的教學方法轉變為學生主導型的啟發式、聯想式教學，是地學教學方法改革追求的目標。通過競賽活動，有利于加快建立新型教學方法，提高教師教學水平，提高學生專業素質。

2.我校地質學課程教學現狀

我校地質學專業課程主要涉及資源勘查工程、地質學、地球化學、勘查地球物理等專業，不同專業由于培養目標和專業方向的差異，地質學相關課程設置有較大的差別。以地質學專業為例，該專業設計的地質學相關課程有《地球科學概論》、《結晶學與礦物學》、《晶體光學與光性礦物學》、《巖漿巖巖石學》、《變質巖巖石學》、《沉積巖巖石學》、《構造地質學》、《古生物學》、《地史學》、《遙感地質學》、《礦床學》、《找礦勘探地質學》及與油氣資源勘查相關的《油氣田地下地質學》等課程。僅從課程設置來看，與中國地質大學、北京大學等地學專業的課程相當。但課程學時數差別很大，如上述12門地質學專業課程我校地質專業的理論總學時為350學時，而在中國地質大學（武漢）的理論總學時為560學時[3]。此外，實驗教學及實踐教學所占的比例遠低于它們（我校實驗教學比例約2 ∶1-3 ∶1，中國地質大學平均比例約為1 ∶1-1 ∶1.5）。因此，無論是在理論教學還是實踐教學環節中，相對于211工程大學，我們都存在較大的差距。這些差距反映在比賽過程中表現為學生的地學思維較為刻板，動手能力差，綜合對比、研究、聯想、創新能力不足。針對這些現狀和差距，實施地學教學改革勢在必行。

3.教學改革措施

3.1加快人才培養模式建設，建立適合不同專業方向的人才培養計劃和體系。

目前地球科學學院有資源勘查工程、地質學和地理信息系統三個專業，但面向油氣資源勘查的資源勘查工程專業和面向固體礦產勘查的地質學專業培養模式、課程體系、實踐教學計劃等區別不大，使我們培養的學生特色不夠鮮明，能力不夠突出。例如，地質學專業一門必修專業課程《礦床學》，資源勘查工程專業也修，只不過課程性質變為選修課，而兩者的課程總學時數是相同的，甚至選修課的理論學時還多必修課2個理論學時；此外，普通班、基地班、卓越班、石油之光班等專業班級名目繁多，但教學計劃、培養模式并無實質性區別。這些都反映出人才培養模式定位模糊，配套體系不完善，自然無法培養出具有高素質的專業人才。創新人才是個性化的人才，只有個性化的人才才有可能成為創新人才[4][5]。對學生的培養不應采用單一模式，而應是個性化的、多模式的。

3.2提高教學水平，促進教學內容改革。

現有的教學計劃和管理仍沿用的是上世紀八九十年代的套路，新時期，新技術新方法不斷推陳出新，不斷為地學研究所應用，但由于新教材編寫的滯后，地學課程建設遠遠落后于其他學科，教學內容沒有太大突破，嚴重影響地學人才培養質量。教學改革應突出專業特點，增強學生動手動腦及應變能力，最大限度地開發學生的潛力，以針對性、實用性和操作性為出發點，以新技術、新方法為特色，加強傳統地質理論與新技術方法的融合，有效促進專業教學內容改革。

3.3改變已有教學模式，積極推進地學教學方法和教學手段的改革。

地學教育不但要求培養的學生具有堅實的理論基礎，還應具有較強的實踐和靈活應用的能力。要實現這一目標，先進的教學方法和手段是基本保證。課堂教學應建立以學生為主體、教師為主導的觀念，調動學生自主勤奮學習的積極性，采用啟發式、討論式、引導式的教學方法，將培養學生提出問題、分析問題、解決問題的能力和培養創新思維放在首位。通過教學模式轉變，使學生由過去提不出問題、想不出答案變成提出問題并能找到解決問題的方法；在實踐教學中重點培養學生綜合分析和解決實際問題的能力，不能為了應付學校檢查，而把學生的實踐課變成教師的實踐課。實踐過程只是老師在野外講解，學生在野外記錄，完全忽略學生的主觀能動性，更談不上學生綜合分析問題能力的培養。使實踐教學完成從單一性到綜合性的轉變；完成從認識性、繼承性到研究性、創新型的轉變。只有這樣，才能真正提高人才教育質量。