劉海燕 呂大煒 王東東 劉瑩 王平麗 田紅
摘要:本文提出了以“煤地質(zhì)學(xué)”教學(xué)內(nèi)容為核心的多課程融合的教學(xué)方法,指出課程教學(xué)內(nèi)容由三部分有機(jī)融合構(gòu)成。第一部分為先修基礎(chǔ)課程,如沉積巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、巖相古地理學(xué)等,這些內(nèi)容可以幫助理解本課程(即第二部分,為核心主體)中講解的基礎(chǔ)理論知識(shí)體系,第三部分為后繼擴(kuò)展課程,是與煤地質(zhì)學(xué)相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用課程,如煤化學(xué)、煤成氣地質(zhì)學(xué)、油氣地質(zhì)學(xué)、煤田勘探方法等,這些課程中有機(jī)地結(jié)合了“煤地質(zhì)學(xué)”的理論和方法,實(shí)踐了本課程的理論應(yīng)用。因此,本文指出“煤地質(zhì)學(xué)”在教學(xué)過(guò)程中,要靈活地運(yùn)用先修課程知識(shí)點(diǎn)講解本課程的理論,同時(shí)要擴(kuò)展學(xué)生思考的空間,指明該課程的發(fā)展方向和應(yīng)用的領(lǐng)域。建立綜合知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,統(tǒng)籌把握不同課程的融合點(diǎn),取得更好的教學(xué)效果,培養(yǎng)出復(fù)合型的綜合人才。
關(guān)鍵詞:煤地質(zhì)學(xué);課程融合;知識(shí)體系;復(fù)合型人才
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)16-0171-03
一、引言
我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和資源環(huán)境壓力的增大促進(jìn)了地質(zhì)工作的快速發(fā)展,但是目前一線地質(zhì)人才嚴(yán)重不足,極大地制約了地質(zhì)工作的進(jìn)展,高等院校肩負(fù)著為國(guó)家培養(yǎng)高級(jí)專人才,發(fā)展科學(xué)技術(shù)文化和促進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)的重任,因此地質(zhì)工作的發(fā)展急需培養(yǎng)教學(xué)—科研—生產(chǎn)一體化型綜合地質(zhì)人才,以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要[1,2]。當(dāng)代社會(huì)學(xué)科交叉是推動(dòng)大學(xué)知識(shí)創(chuàng)新的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力,是培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的重要途徑,也是我國(guó)大學(xué)生順應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的必然選擇[3],眾多教育工作者從不同學(xué)科角度分析了多學(xué)科一體化的教學(xué)思想,選用多樣化的教學(xué)方法,應(yīng)用到人才培養(yǎng)過(guò)程中,在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的過(guò)程中取得了顯著成效[4-9]?!懊旱刭|(zhì)學(xué)”課程作為我校地質(zhì)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求對(duì)本課程體系結(jié)構(gòu)及教學(xué)內(nèi)容組織等各環(huán)節(jié)提出了更高的要求,因此本文以“煤地質(zhì)學(xué)”課程為例,探討多門課程相融合的教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力和解決問(wèn)題的能力,對(duì)提升學(xué)生就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、《煤地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)中的主要內(nèi)容
煤是由古代植物死亡、堆積、埋藏、后期成巖及變質(zhì)作用后演化而來(lái),這一過(guò)程有古植物、古氣候、古構(gòu)造與古地理等因素共同參與而成。因此《煤地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容主要包括五大方面(見(jiàn)圖1):(1)成煤作用過(guò)程,主要研究由植物轉(zhuǎn)變成煤的這一復(fù)雜的作用過(guò)程,以及不同成煤階段的特征、條件、影響因素及演化過(guò)程,理解煤的形成演變?cè)?,這是煤地質(zhì)學(xué)的重要理論組成部分。(2)煤的物理性質(zhì)及煤巖學(xué)特征,采用巖石學(xué)和化學(xué)研究方法及手段研究煤的宏微觀屬性,為煤炭資源的工業(yè)利用提供基礎(chǔ)。(3)成煤沉積體系的劃分,分析成煤盆地水動(dòng)力機(jī)制及不同成煤沉積體系演化對(duì)煤的物質(zhì)組成、煤層、煤系形成、分布的控制作用,是煤炭資源預(yù)測(cè)的理論依據(jù)。(4)聚煤盆地的形成與演化,其中起主導(dǎo)作用大地構(gòu)造因素是重點(diǎn)探討的內(nèi)容,包括聚煤盆地的特征及類型與大地構(gòu)造之間的關(guān)系,通過(guò)盆地構(gòu)造演化的分析預(yù)測(cè)煤層的賦存變化。(5)煤的聚積與分布規(guī)律,此部分內(nèi)容需要在區(qū)域地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上,借助煤盆地分析方法和原理,研究煤在特定地殼中的聚積和分布規(guī)律,為煤田地質(zhì)勘探提供理論指導(dǎo)[10]。
從《煤地質(zhì)學(xué)》五大塊教學(xué)內(nèi)容中可以看出,這門課程的講解與其他多門地質(zhì)課程緊密相關(guān),講解過(guò)程中需要有先修《古生物地史學(xué)》、《沉積巖石學(xué)》、《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》及《巖相古地理學(xué)》等課程的基礎(chǔ)理論與內(nèi)容。
三、先修基礎(chǔ)課程與后繼擴(kuò)展課程之間的關(guān)系
1.《煤地質(zhì)學(xué)》先修基礎(chǔ)課程。《煤地質(zhì)學(xué)》課程在講授之前,要求學(xué)生要有一定的地學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),因此在課程開(kāi)設(shè)之前,學(xué)生要先修《巖石學(xué)》課程,《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》、《巖相古地理》等基礎(chǔ)課程之后,《煤地質(zhì)學(xué)》課程才能順利開(kāi)展?!睹旱刭|(zhì)學(xué)》課程是地質(zhì)專業(yè)高年級(jí)開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,每一門先修的課程的學(xué)習(xí)都是《煤地質(zhì)學(xué)》課程內(nèi)容講解的基礎(chǔ)。
例如先修的《巖石學(xué)》課程要求掌握巖石學(xué)研究的基本方法和手段,在本課程的煤巖特征分析一章就借用了巖石學(xué)的研究方法,通過(guò)顯微鏡分析技術(shù),識(shí)別煤的微觀顯微組分特征,進(jìn)而可以判斷成煤的原始物質(zhì)來(lái)源。此時(shí)先修的《古生物地史學(xué)》已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)各地史時(shí)期,古生物的種屬分類及繁盛程度,特別是古植物的種類及分布演化等知識(shí)為本課程的深入理解與分析提供幫助。在巖石學(xué)中沉積巖石學(xué)的內(nèi)容對(duì)《煤地質(zhì)學(xué)》課程中的成煤過(guò)程的講解具有很重要的作用。煤層頂?shù)装寰鶠槌练e巖層,煤層就是在一定的沉積環(huán)境中演化發(fā)展的。因此煤層和頂?shù)装鍘r層同樣經(jīng)受過(guò)各種各樣的沉積作用。但煤層作為有機(jī)物質(zhì)來(lái)源又與頂?shù)装宓臒o(wú)機(jī)物質(zhì)在沉積過(guò)程中表現(xiàn)出不同的屬性特征,煤的變質(zhì)作用就是鮮明的例子。含煤巖系在經(jīng)受相同的地質(zhì)作用過(guò)程中,煤經(jīng)受變質(zhì)作用轉(zhuǎn)變成變質(zhì)程度不同的煤級(jí),而其他無(wú)機(jī)巖組并沒(méi)有經(jīng)過(guò)變質(zhì)作用過(guò)程而轉(zhuǎn)變成變質(zhì)巖,這也表現(xiàn)出煤的特殊性。
先修的《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程要求掌握基本的構(gòu)造類型及在地質(zhì)體中的表現(xiàn)形式,在本課程的聚煤盆地一章就需要利用構(gòu)造地質(zhì)理論知識(shí)講解盆地在形成之前、演化過(guò)程中發(fā)生的構(gòu)造活動(dòng)對(duì)聚煤過(guò)程的控制作用,這類構(gòu)造稱為同沉積構(gòu)造[10],對(duì)煤層形態(tài)及厚度會(huì)產(chǎn)生重要的影響,特別是在斷層兩側(cè)煤巖層難以對(duì)接,因此斷層屬性的正確判斷對(duì)分析煤層的賦存環(huán)境及后期的正確開(kāi)采具有重要意;而聚煤作用之后的構(gòu)造形跡會(huì)嚴(yán)重改造煤層的賦存狀態(tài),對(duì)煤層的后期開(kāi)采產(chǎn)生一定的影響,因此后期構(gòu)造帶的查明有助于解釋煤層現(xiàn)今分布規(guī)律,可指導(dǎo)礦井實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題。因此構(gòu)造地質(zhì)學(xué)理論知識(shí)在《煤地質(zhì)學(xué)》的學(xué)習(xí)過(guò)程中顯得尤為重要。
先修的《巖相古地理學(xué)》是研究古地理面貌的學(xué)科,通過(guò)沉積物及沉積結(jié)構(gòu)等特征,分析沉積體在形成與演化過(guò)程中的沉積環(huán)境變遷。而成煤作用過(guò)程中從泥炭沼澤的發(fā)育到聚煤盆地的演化,每一階段都離不開(kāi)沉積環(huán)境的控制,因此《巖相古地理學(xué)》教學(xué)內(nèi)容可以幫助理解泥炭沼澤的演化與發(fā)展、泥炭的堆積理論以及含煤沉積環(huán)境類型及沉積體系等內(nèi)容,是解釋煤層富集規(guī)律的理論基礎(chǔ)。
2.《煤地質(zhì)學(xué)》后繼擴(kuò)展課程?!睹旱刭|(zhì)學(xué)》課程在講授之后,有興趣和有需要的學(xué)生可以進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)與本課程相關(guān)的后繼專業(yè)課程,如《石油地質(zhì)學(xué)》、《煤成氣地質(zhì)學(xué)》、《煤化學(xué)》、《煤田地質(zhì)勘探方法》等。
后繼開(kāi)設(shè)的《石油地質(zhì)學(xué)》是學(xué)習(xí)石油資源的成因、成藏與分布等相關(guān)理論知識(shí),其中成因問(wèn)題分析石油的原始質(zhì)料以低等生物為主,而煤以高等植物為主,但二者的演化過(guò)程具有相似性,通過(guò)《煤地質(zhì)學(xué)》課程中學(xué)到的煤的成因演化階段,可以幫助理解石油資源的成因問(wèn)題。
后繼開(kāi)設(shè)的《煤成氣地質(zhì)學(xué)》、《煤化學(xué)》的學(xué)習(xí)均需要有一定的《煤地質(zhì)學(xué)》基礎(chǔ)知識(shí),其中學(xué)習(xí)的煤化作用講述了煤化躍變各階段均有大量氣體釋放出來(lái),這正解釋了煤成氣的來(lái)源,其中有一部分氣體保存在煤層里面,也是就煤層氣,有一部分運(yùn)移出煤層就構(gòu)成了天然氣的組成部分。而《煤地質(zhì)學(xué)》課程介紹的煤中元素及煤的工藝性質(zhì)內(nèi)容也構(gòu)成了《煤化學(xué)》課程的基礎(chǔ)知識(shí),因此《煤地質(zhì)學(xué)》課程的學(xué)習(xí)為《煤成氣地質(zhì)學(xué)》、《煤化學(xué)》的課程開(kāi)設(shè)鋪墊了良好的基礎(chǔ)知識(shí)。另外《煤田地質(zhì)勘探方法》是運(yùn)用各種技術(shù)手段分析、探測(cè)煤礦床,正確評(píng)價(jià)煤炭資源賦存條件,要想準(zhǔn)確地得出評(píng)價(jià)結(jié)果需要了解勘探區(qū)煤層的富集規(guī)律,因此《煤地質(zhì)學(xué)》課程中聚煤盆地演化特征及煤層富集規(guī)律等知識(shí)點(diǎn)在煤田地質(zhì)勘探內(nèi)容中得到了應(yīng)用。
四、多門課程相融合的教學(xué)手段
現(xiàn)代社會(huì)需要全面發(fā)展的人才,要具有扎實(shí)的基礎(chǔ),寬闊的知識(shí)面、較強(qiáng)的知識(shí)運(yùn)用能力,以及全面的綜合素質(zhì)和科學(xué)創(chuàng)新精神,因此在高校學(xué)科發(fā)展過(guò)程中需要轉(zhuǎn)變思想觀念,樹(shù)立多學(xué)科交叉融合的教學(xué)理念是今后發(fā)展的必然趨勢(shì),而《煤地質(zhì)學(xué)》作為地質(zhì)專業(yè)高年級(jí)的基礎(chǔ)課,采取以《煤地質(zhì)學(xué)》為核心的多門課程相融合的教學(xué)手段,是培養(yǎng)高素質(zhì)、強(qiáng)能力的復(fù)合型地質(zhì)人才的前提條件。該體系具有以下方面的特點(diǎn)(見(jiàn)圖2)。
1.多門課程基礎(chǔ)知識(shí)的相互滲透與融合,以《煤地質(zhì)學(xué)》為核心,先修的基礎(chǔ)課程要求學(xué)生要具有良好的基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)將先修課程的部分內(nèi)容融入到《煤地質(zhì)學(xué)》課的講解過(guò)程中,真正體會(huì)到理論知識(shí)的活學(xué)活用。
2.多門學(xué)科研究方法的有機(jī)結(jié)合,煤作為一種特殊的沉積礦產(chǎn),與普通沉積巖有共性特征;煤作為有機(jī)能源之一,與其他有機(jī)能源具有相似成因方式,因此《煤地質(zhì)學(xué)》課程中涉及到的研究方法與《沉積巖石學(xué)》、《煤層氣地質(zhì)學(xué)》、《石油地質(zhì)學(xué)》等交叉課程可以很好地進(jìn)行結(jié)合。
3.復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。“煤地質(zhì)學(xué)”課程是我校地質(zhì)相關(guān)專業(yè)高年級(jí)開(kāi)設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是為各煤礦企業(yè)單位、煤田地質(zhì)局等與之相關(guān)的生產(chǎn)或科研單位培養(yǎng)復(fù)合型地質(zhì)人才的基礎(chǔ)課,因此本課程是以復(fù)合型人才的培養(yǎng)為目標(biāo),緊緊圍繞“煤地質(zhì)學(xué)”課程內(nèi)容貫穿多門地質(zhì)學(xué)課程的理論方法與實(shí)踐應(yīng)用,要求學(xué)生不僅要掌握課本上的知識(shí)點(diǎn),還要有敏銳的觀察能力和扎實(shí)的動(dòng)手操作能力,在工程實(shí)踐中能夠靈活運(yùn)用所學(xué)完成任務(wù)。
五、結(jié)語(yǔ)
“煤地質(zhì)學(xué)”課程是我校資源勘查工程專業(yè)高年級(jí)開(kāi)設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是為各煤礦企業(yè)單位、煤田地質(zhì)局等與之相關(guān)的生產(chǎn)或科研單位培養(yǎng)復(fù)合型地質(zhì)人才的基礎(chǔ)課,本課程開(kāi)設(shè)之前需要學(xué)生掌握一定的地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí),本課程講述的煤田地質(zhì)理論和方法在煤炭資源勘探和開(kāi)采過(guò)程中可以得出實(shí)踐的檢驗(yàn),因此本文圍繞“煤地質(zhì)學(xué)”課程主要內(nèi)容闡述了與先修基礎(chǔ)課程,如沉積巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、巖相古地理學(xué)等內(nèi)容的有機(jī)融合,同時(shí)關(guān)聯(lián)與“煤地質(zhì)學(xué)”相關(guān)的擴(kuò)展課程,如煤化學(xué)、煤成氣地質(zhì)學(xué)、油氣地質(zhì)學(xué)、煤田勘探方法等,拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)思路和興趣,實(shí)踐了本課程的理論應(yīng)用。
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