地质学理论范例

作者：王晚中 李为民 龙文韬 单位：潞安矿业集团公司 中国矿业大学 湖南省煤田地质局

构造地质学在工程地质中的应用在工程地质中，把地质体内的各种构造变形，如褶皱、断层、节理、劈理，还有其他各种面状和线状构造，称之为结构面，其基本特征、相互关系及现代活动性决定了该区域内的区域稳定性、岩（土）体稳定性及地下水渗流条件等，所以，地质构造控制着工程地质环境和工程地质条件。因此，构造地质学在地基稳定性、斜坡稳定性、地下洞室稳定性、区域稳定性等工程地质问题和滑坡、矿井突水、水库渗漏、地裂缝等地质灾害问题中都有着极其重要的应用。下面着重从区域地壳稳定性、大型工程场地选址、斜坡稳定性评价、地下洞室稳定性等方面，阐述构造地质学在工程地质中的具体应用。

在区域地壳稳定性评价中的应用近年来，根据现代构造地质学研究中的大陆动力学理论和岩石断裂力学理论，一些学者提出了区域稳定性动力学理论。区域稳定性动力学理论在区域稳定性评价过程中，能够使大陆地壳动力学过程、构造和地震活动性与岩土体的工程地质条件得到有机统一，最终实现大到区域地壳、小到场地地基的稳定性合理评价。区域深层地壳的稳定性决定于地壳深部的变异层带的性质特征，按结构和流变性特征，大陆岩石圈分为四套动力学子系统［1］。第一套动力学子系统是在上地幔顶部流变层。上地幔顶部的软流圈和低速高导层之间夹着较硬的层位，在全球构造应力的作用下，软层通过流动作用使硬层发生变形，在这个过程中能产生热效应和力学效应，从而引发地壳各圈层间的拆离、剪切、增温、加厚或减薄，从而导致岩浆作用和构造作用的发生。第二套动力学子系统是在壳幔过渡流变层。地壳和地幔沿该壳幔过渡流变带容易发生较大尺度的水平位移，从而造成大规模的造山带挤压碰撞和逆冲叠覆及裂陷区的地壳减薄伸展。第三套动力学子系统在地壳软弱层。大陆地壳按流变性、能干性、持力性等可以分为软弱层和持力层两大类，其中软弱层自上而下还可以分为沉积盖层与浅变质层间的拆离面、上地壳浅变质岩层与深变质基底间的拆离面、上地壳10km处的低速高导层、中地壳25~30km处的低速高导层等。这些软弱层面构成了地壳内大尺度的水平滑脱层，常常作为造山带的逆冲推覆、伸展垮塌、拆沉作用、变质核杂岩的拆离出露边界，在拉张区中，也常常作为伸展成盆地迁移和滑动边界。第四套动力学子系统在地壳持力层。地壳持力层在横向上多被断裂所切割，其与软弱层交界处形成脆韧性过渡带，该过渡带地震易发；而孕震条件及机理决定于持力层与软弱层之间形成的动力学作用耦合关系和活动协调性。

在大型工程场地选址中的应用大型工程场地一般都位于造山带、盆地构造、盆岭构造这三类构造区带上，它们是由于近地表上地壳的挤压推覆、扩张伸展和剪切走滑的构造变形作用所形成的［2］。造山带一般都作为重大能源工程场地选址区域，资源开发、灾害防治和环境保护等工程的进行决定于造山带的结构、演化和动力学特征。根据造山带的形成机制，其可以分为逆冲推覆型、伸展型和走滑型三大类。其中，逆冲推覆构造中形成的前锋带、冲起块体和飞来峰等构造，它们的变形最强烈，形成的断裂最密集，节理最发育，岩体最破碎；伸展构造的滑覆体前缘和滑来峰的稳定性较差。在进行工程选址时，应尽量避开这些构造不稳定地区。盆地是人类主要聚居区，故其选址更为的重要，在一些大型水利工程或者地震灾后重建的居民选址工作中，比如三峡移民工程、汶川大地震中灾后重建工程、以及舟曲重大泥石流灾后的重建工程等等，需要特别注意盆地中的不稳定区域、隐伏的活动性断裂等。按成因可将盆地分为压陷盆地、走滑盆地、伸展盆地。其中压陷盆地较为稳定，除了邻近造山带一侧活动性较强；受地壳剪切走滑的影响，走滑盆地活动性较强，一般较不稳定；伸展盆地由于盆地中心地壳减薄、浅层破裂较发育，而盆地边缘则受边界活断层的影响大，所以伸展盆地的中心和边缘稳定性最差。还有，盆地的上下不一致常常导致其转换处发生地震；盆地内部的隐伏断裂常常导致地表发生地裂缝，直接威胁工程建筑的安全稳定，比如大同地裂缝的形成，是由于新生代以来，同盆地受来自青藏高原和太平洋方向的侧向挤压，而导致右旋剪切拉张以及地幔上隆，区内地壳减薄，基底地壳断裂发展到上地幔，再伴随着断陷作用而发生地震和地裂缝。盆岭构造是大陆浅层构造中的重要类型，其由正断层形成地堑、地垒、掀斜和犁式断层等组成，其中隆起区为稳定区，沉降区为非稳定区。

在斜坡稳定性评价中的应用我国是个多山区的国家，每年都会因为斜坡地质灾害的发生而造成人员的伤亡和财产的损失，因此，做好灾前的斜坡稳定性评价十分的必要。滑坡、崩塌、泥石流等是斜坡地质灾害中最常见的三种，它们发生的主要因素都是来自自然方面的地形地貌、地质构造、地层岩性、岩土体结构特性、新构造活动及地下水条件等。其中，地质构造控制着中国山体的总体格局，新构造活动的强弱反映该地区地壳的稳定性，而地貌与构造共同控制着滑坡、崩塌、泥石流灾害的发育程度。所以，滑坡、崩塌、泥石流的形成与断裂构造之间有着密切的关系，断裂的性质、破碎带宽度、节理裂隙的发育程度及其组合特征等都是影响斜坡地质灾害的重要因素。在工程地质学中，通常根据岩体的结构面发育类型及程度将其分成Ⅰ~Ⅴ5个等级，不同等级的结构面的性质与组合形式不同，以此来判断岩土体的稳定性与变形破坏方式，从而进行斜坡的稳定性评价。工程地质学中的结构面就是构造地质中的构造结构面，指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸的地质界面(或地质带)，例如岩层层面、节理、软弱夹层以及各种成因的断裂、裂隙等，反映了在长期内外动力作用下的地质构造现象。滑坡的形成与发展受地质构造的影响表现为两个方面：第一，滑坡往往沿断裂破碎带成群成带的分布形成；第二，滑动面的空间展布及滑坡的范围受到岩层面、断层面、节理面、片理面及不整合面等各种软弱结构面控制。因此，在斜坡稳定性评价中，必须先根据结构面确定滑动面的总体形态和空间展布，从而确定其规模，以此来采取相应的预防措施。地质构造对崩塌的控制作用也表现在两个方面：第一是断裂构造对崩塌的控制作用。具体表现在，当陡峭的斜坡走向与区域性断裂平行或大致平行时，沿该斜坡发生的崩塌一般较多；而大型崩塌往往发生在几组断裂交汇的峡谷区；在断层密集分布区，岩层较破碎，坡度较陡的时候，斜坡常发生崩塌或落石。第二，褶皱构造对崩塌的控制作用。褶皱核部岩层变形强烈，大量垂直层面的张节理在核部形成，而且在多次构造作用和风化作用的不断影响下，破碎岩体往往产生一定的位移，从而形成潜在崩塌岩体，当褶皱轴向与坡面方向垂直时，斜坡一般多产生落石和小型的崩塌；当褶皱轴向与坡面平行时，在高陡边坡上就容易产生规模较大的崩塌。由于构造作用形成的高差大、高坡度及大面积的流域沟谷等地形地貌，新构造运动下形成的岩体变形与构造结构面，为泥石流的发生创造了必要条件。因此，可以从构造角度分析泥石流的产生条件，提前做好预防措施，可以达到杜绝灾害发生或者减少灾害损失的目的。#p#分页标题#e#

在地下洞室稳定性维护中的应用地下洞室开挖后，如果不加以支撑和维护，则洞室围岩绘制地应力的作用下发生变形或破坏，在采矿界这种现象称之为地压显现［3］。在矿井事故方面，由地压造成的危害主要有顶板下沉和垮落、底板隆起、岩壁垮帮、支架变形破坏、采井冒落、岩层错动、煤与瓦斯突出及岩爆等等。这些事故发生的主要原因取决于围岩的岩性和结构，特别是当岩体的地质构造发育充分而且复杂的情况下，洞室开挖后，容易形成构造应力集中区。比如在断层、软弱破碎岩墙或者岩脉等软弱结构面附近，往往容易形成应力集中区，若不加以防范，则很可能发生事故。通过对矿井地质构造的分析，根据构造纲要图对锚杆支护方式提供指导，可以取得良好的支护效果，保证安全生产。比如，在煤矿开采过程中，当掘进到向斜、背斜的轴部转折端或断层、陷落柱时，地质人员根据收集到的顶煤厚资料和煤层的节、劈理、产状及含水情况以及巷道冒顶情况，准确地绘制出构造纲要图，然后综合分析影响巷道支护的地质构造因素，用所得出的结论预测巷道掘进前方可能遇到地质构造，从而采用合适的支护方式。

由上面的分析可知，构造地质学在工程地质中有着十分重要的作用，特别是在山区，一些工程地质问题中甚至起着决定性的作用；离开构造地质学搞工程地质，不仅使得工作将变盲目，可能浪费很多的材料与人力，而且容易引发新的地质灾害，造成人员的伤亡和财产的巨大损失。例如，汶川地震灾后重建的县城，在灾后第二年的暴雨之后又被泥水所掩埋，不仅造成了极大的经济损失，而且给当地的灾民造成更大的心理阴影，不利于社会的和谐稳定发展。所以，在今后的工程地质工作中，一定要首先从构造地质学的角度认真分析拟建工程所在场地的整个区域的稳定性，确定稳定之后或者采取相应的措施可以维持稳定之后，再结合当地具体的地质构造分布情况，对工程进行详细设计、施工，最终达到安全、经济、效益的统一。

一、岩体水力学课程教学存在的主要问题

(一)研究生对课程的学习兴趣不浓厚

“一天一门课，一周一学期”，体现了当今中国大学研究生期末的一个典型场景。每学期的最后两周各门考试密集展开。一部分平时混沌度日的研究生，不得不突击学习以便应付考试，或者大段摘抄专业书籍和文献以应付课程论文，岩体水力学课程教学也不例外。因此，研究生毕业后被指缺乏专业技能，缺乏竞争力，就不足为怪了。抛开学习态度不端正、学习目标不明确等主观因素，造成此现象的一个关键原因，是教师没能充分调动研究生对岩体水力学的学习兴趣和热情。研究生的学习环境自由宽松，这样安排的初衷，是便于研究生将时间用在自己感兴趣的领域，增长自身知识，激发研究潜能。如果研究生教育阶段仍无法让学生感受到学习兴趣和乐趣，而是选择了用强制力逼迫或者听之任之的极端方式，这样做的效果是很不理想的。

(二)研究生地质学基础知识薄弱

受不同院校、不同行业的影响，研究生在本科阶段的专业水平参差不齐，综合运用已有知识学习新知识以及解决实际问题的能力相差很大。水利、采矿、地质、石油类院校的本科教学环节，对水文地质学、工程地质学和岩石力学等地质类课程普遍比较重视，这也成为了这类高校在岩体工程专业研究生培养上的有利条件。然而，目前国内具备岩土工程专业研究生招生资格的高校，是以土木工程类院校为主。土木类院校以建筑工程为行业背景，以工业和民用建筑为主体研究对象，对水文地质、工程地质和岩体力学等课程重视不够是普遍存在的问题，甚至许多土木类高校本科阶段不开设岩体力学课程或作为选修课，岩土工程专业研究生也没有开设工程地质学课程。这导致大量的岩土工程专业研究生的地质学概念不清，严重影响他们对岩体水力学课程的学习质量，教师的教学效果和品质也受到很大的限制。

(三)学校实验条件有限，课程的实践教学环节严重不足

岩体水力学教学除了对理论讲述环节要求高，对实践性教学环节的要求也很高。室内实验揭示岩石最基本和最普遍的水力学特性，在岩石水力学实践性教学中至关重要。诸如软化系数测定，孔隙率和渗透率测试，三轴应力条件下的渗透率变化测试等都是岩石水力学性质的基础实验。然而，大部分高校的现状是实验设备和实验场地严重不足。如最基本的带水渗或气渗功能的电液伺服岩石三轴试验机，国产的试验机在国内高校装备数量很有限，功能齐全的高精度进口试验机更是凤毛麟角。基本设备都不齐全，大尺寸设备和实验场地就更为缺乏了。这会使研究生对岩石水力学实验的认识停留在字面理解上，很难真正掌握实验原理及数据处理技术。

［摘要］构造地质学是地学三大核心课程之一，涉及地学领域的院校均有开设。在海洋科学专业背景下的海洋地质方向，构造地质学应体现出地学与海洋学的交叉，与传统的构造地质学在课程教学内容等方面具有不同的倾向。结合广东海洋大学海洋与气象学院海洋地质方向的实际情况，对构造地质学课程的教学内容、教学方式等在传统构造地质学基础上进行合理地调整与改革尝试，使其与海洋科学海洋地质研究方向更加吻合。

［关键词］构造地质学；海洋科学；课程体系；实验教学

海洋科学是一门研究海洋自然现象、性质及其变化规律的学科，主要内容包括对海洋中的物理、化学、生物和地质过程的基础研究和面向海洋资源开发利用以及海上军事活动等的应用研究。海洋科学专业是在物理学、化学、生物及地质学的背景下，融合形成了物理海洋学、海洋化学、海洋生物学和海洋地质学等专业方向。海洋科学是一个多系统、多学科交叉的综合性学科体系，需要我们培养参与海洋科学发展研究的各类复合型人才[1]。“大类招生、分流培养”是近年来各高校实施“通才教育”的人才培养模式[2]。基于这种模式，广东海洋大学（以下简称“我校”）海洋与气象学院在海洋科学专业大类招生本科生三个班，二年级开始分别按物理海洋、海洋化学、海洋地质三个方向培养。构造地质学是地球科学系统中一门理论性和实践性都很强的专业核心课程。早有学者从教学内容、教学方法等方面讨论了课程设计、课堂教学、实验实践教学、野外实习等环节，并提出了各具特色的教学模式[3-5]。然而，不同专业对构造地质学教学内容的要求和侧重点有所不同，在教学体系中应当考虑专业特色的要求[6]。在海洋科学专业海洋地质方向上，构造地质学在研究对象、研究方法与手段上与传统的地学专业有明显差异，传统的构造地质学教学模式在海洋科学海洋地质方向上需要进行一定的调整和改革，这样才能更好地与海洋科学研究领域相吻合，培养出具有海洋科学研究思路的专业人才，同时，这也可以凸显出我校海洋特色的办学思路。

一、构造地质学课程特征

构造地质学是以地球上部圈层，即岩石圈为研究对象，研究岩石圈内地质体的形成、形态和变形等构造作用的成因机制及其相互作用、时空分布和演化规律的地球科学分支学科，具有空间尺度变化大、时间跨越长等特征。海洋科学专业中的构造地质学应该是传统构造地质学在海洋中的应用，不同的是研究对象是限于海水覆盖下的海底部分。海水的存在，使得海洋领域的构造地质的研究内容、方法具有自身的特征。两者之间的主要区别，一方面，从尺度上说，海洋地质构造主要研究区域尺度的大型构造和全球规模的巨型构造，传统的构造地质学主要研究手标本尺度、小尺度构造；另一方面，传统的构造地质学在海洋地球物理方面涉及很少，而海洋地质构造研究手段主要有海洋地球物理等方法，研究海洋岩石圈结构、构造特征及演化过程，大多数都是利用OBS、多道等二维/三维地震剖面为基础。

二、构造地质学课程教学的改革设想

（一）优化教学内容和教学环节

作者：易诗雯 张萌 单位：吉林大学

壹环境考古学产生的背景

对人类古老性问题的认识和进化论，是环境考古学产生的一个重要背景。在18世纪晚期以前的欧洲，对于人类起源的解释依赖于传统的《圣经》。“七天创世说”以自然和人类乃是上帝刻意之作的理论否认远古时代和原始人群，与此同时，在那个时期地质与古生物学所揭示的一些人类与灭绝动物共存的事实也被掩盖，以乔治•居维叶（GeorgesCuvier）、威廉•巴克兰（WilliamBuckland）为代表的一些地质学家宣扬“灾变理论”，一系列生命形式的进化被解释为上帝超自然的创造。然而，越来越多的地质学与古生物学证据使得《圣经》的解释与人类古老性问题备受争论。1785年，詹姆斯•赫顿（JamesHutton）为地质史提出了一种均变论的观点，认为从地质学上讲古代与现代情况类似，所有地质层都可以用长时间里一直运转的、目前仍在发生作用的地质动力来解释。1830年到1833年间，查尔斯•赖尔（CharlesLyell）发表了他的《地质学原理》，支持了地质变迁的均变假设。地质学上的均变论表明，过去是一个漫长和在地质学上并未间断的时期，其间有可能发生其他的事件。对人类古老问题的正视同样使生物进化的观点在一些科学家中被普遍讨论。哲学家赫伯特•斯宾塞（HerbertSpencer）在19世纪50年代开始为科学和政治问题提倡一种一般的进化方法，环境这一概念也在他的推动下完成了从原本的浪漫与美学的范畴向具体和科学意义的转变。1859年11月，查尔斯•达尔文（CharlesRobertDarwin）的《物种起源》出版，这本书浓缩了近30年的研究成果，受到了均变论和地质学的启发，大大推进了进化生物学的发展，广泛普及了自然选择的概念。18~19世纪，对人类古老性与进化论思想认识的核心在于：人们开始将“人从哪里来”的问题作为科学研究的一部分去解释。另一方面，均变论与进化论还为我们提供了一种机制，使得我们相信：我们完全可能透过现在的地质材料为重新研究过去提供条件，也可以用生物进化的过程来说明现代物种的起源与分布以解决古生物学上的演变。对人类古老性的认识和进化论成为后来环境考古诞生的一个重要基础，此时期发现的众多地层上的共存关系为后来的地层学研究提供了条件。可以说，均变论与进化思想是环境考古“将今论古”原则的一个重要的思维前提，而地层学则是考古学发展的有力技术支持。

贰世界环境考古学发展简史

一、环境考古学的分类———描述阶段（20世纪30年代以前）19世纪中期，在以斯堪的纳维亚半岛为主的欧洲一系列史前考古学实践，显示了当代考古学雏形的各种特征。在他们的研究中，我们也可以发现很多后期环境考古理论发展的渊源。斯文•尼尔森（SvenNielsen）是这一个地区最早过去的关注生存方式，并试图通过考古材料推断史前生存方式科学家。尼尔森运用模拟实验和民族志标本进行系统比对以确定石器与骨器用途的尝试，被认为是最重要的研究方法论贡献之一。他还第一次将生计发展与技术变迁联系起来研究，这也许是用过程方法来解释史前变迁的最早例子。另一位科学家约翰•亚佩特斯•斯廷斯特拉普（JohannesJapetusSteenstrup）在发掘丹麦泥沼的过程中，揭示出一种森林变迁的方式。大约在19世纪40年代初，斯廷斯特拉普开始意识到文化进化与环境史的联系，并在最后将石器时代、青铜时代与铁器时代分别与森林变迁的松树、栎树、榆树阶段相对应，完成了汤姆森三期说中的器物序列与环境变迁的对接。詹斯•沃尔塞（JensWhalsay）在1843年《丹麦的原始古物》一书中将汤姆森三期说的研究成果加以推广，并将其与尼尔森和斯廷斯特拉普的发现结合到一起，从而对丹麦史前史作出了一种总体的解释。1846年以后，沃尔塞访问了不列颠和爱尔兰，对这些国家史前遗存的观察使他深信汤姆森的三期框架是可以适用于欧洲大部分地区甚至整个欧洲的。

19世纪50年代初，以沃尔塞、斯廷斯特拉普和约翰•乔治•福希哈默（JohanGeorgForchammer）领衔的丹麦交叉学科委员会对“厨庖垃圾贝丘”进行了研究。在这次的研究中虽然没有就贝丘的年代达成一致，但内容涉及到古环境的植物背景、季节变化和动物驯化和人类行为干预等等方面，开启了考古发现与它们的古环境背景相结合的先河。他们整合了考古学、生物学和地质学方法来调查史前丹麦人是如何生活的，无疑是一次空前的超前性的尝试。斯堪的纳维亚考古学的发展为瑞士的重要考古研究提供了榜样。1853年到1854年间，由于冬季干旱，瑞士西部的一些湖面下降到空前的低点，将保存在饱水环境中的古代居址暴露出来。这些湖居遗址（LakeDwellings）为瑞士考古学家提供了一个机会，来研究这些人群在自然环境中经济和生活方式的变迁，并最终考订了他们的年代在新石器时代到青铜时代。瑞士的研究比斯堪的纳维亚和苏格兰的研究有着更为优越的材料，为环境考古尝试提供了难得的条件。至此我们可以看出，早在19世纪中期，史前的考古学研究在以斯堪的纳维亚为代表的欧洲就已经具有当代考古学的雏形。虽然此时北欧考古学的根基是用考古材料结合运用共生发现物、简单的式样排列和地层学背景来建立相对年代学的能力，即考古学的研究目的还停留在分类和分期上。但这一批北欧科学家们的研究方法已经颇为超前。在他们的研究中我们可以发现如进化论、文化———历史学、过程———功能方法论等有史前考古学特点的理论渊源。人工制品基本上不在以物论价，而是作为一种了解过去人类行为的信息来源和了解人类历史和文化发展的依据。但令人遗憾的是，北欧考古学家所用的这一套方法论，在后来的很长一段时间里并没有被普遍的接受与使用。

进入到20世纪的初期以后，与环境有关联的一系列考古研究先后在世界各地展开。1905年R.Pumperlly主持在中亚土库曼地区的考古发掘时，第一次对恢复史前遗址的古环境进行了努力；1914年两河流域第一次完整发掘巴比伦王国城市建筑。科尔德维和安德烈发掘了巴比伦城和亚述城，成为生态考古的先声。1926年K.Brayn研究了新墨西哥史前人类生活与现代沉积的关系，探讨了美国西南印第安人史前社会环境及气候变化对农业的影响。……20世纪30年代左右，英国率先提出了环境考古的概念。F.E.Zeuner于30年代在伦敦考古研究院建立了环境考古部，迈出了环境考古学系统实践的第一步。生态学在这个时期（20世纪20年代）完成了从建立到框架化的发展。这个时期生态学的研究主要是一种基于“过程———适应”理论的分类，生态学建立起一个以不同地理区动植物关系为基础的框架，各种生物的多样性和分布都被考虑，并相关联，最终为食物链、食物网和生态位等生态学概念作出了定义。这一时期的生态学与考古学看似是独立发展的两个单位，但实际上生物学理论与方法的发展为考古学的进步提供了模范，这一时期生态学“过程———适应”的理论为以文化生态学为基础的考古研究提供了必要的知识基础，对下一时期考古学理论的转变有很大贡献。#p#分页标题#e#

作者：孟元库 潘澄雨 单位：中国地质大学（北京）地球科学与资源学院

课堂教学应以学生为主体，老师把所要讲授的内容提前告知学生，由学生代表去讲，从而针对所讲内容提出问题，并由学生解答问题，若解答不了，再由教师具体讲解。引领互动式教学，促使学生主动地学习、自发性学习、合作式学习，在条件允许的情况下，可进行小班授课（20~30人），小组学习，根据不同的教学内容可采取不同的教学组织形式（图2），做到小课堂连着大问题。同时组织形式的开放性与“随意性”，打破教学的预期性，让学生的学习过程随着课堂的发生而发生，随着问题的发展而发展。因此，只有在教学中把学生放在第一位，发挥学生的能动性，教师去辅导、引路，而不是灌输，才能提高学习效率。否则很难激发学生的兴趣，更不用提培养构造地质学人才了。

注重实验，改变传统实验模式

构造地质学是一门实践性很强的学科，近1/3的学时都是在实验室完成的。因此，实验室的教学质量对于保证课程的教学质量至关重要。以往的实验教学多以理论为主，比如计算断层的位移滑移距离，计算某一个地区的应力大小来推测出应变大小，这些都是基于前人的资料，使自己的计算结果与前人的一致或相近，否则就要重新计算。笔者在本科阶段的学习中早已体会，这样的实验教学方式，违背了培养创新型人才与研究型人才的目的。笔者认为，学校的实验教学不应只注重实验结果，应该把工作重点放在实验教学过程中，让学生在实验的过程中明白基本原理，以便对课上的理论有更深刻的理解。例如，在研究岩石破裂时的受力情况、断层的形成过程和断层在空间的展布形态时，应提前做好可模拟实验的人造地层或人造岩石（自然岩石和地层可能需要很长时间，而且很难完全取到合格的没有变形的地层），让学生亲眼目睹岩石的破裂和断层的形成过程，即从无应变到一点一滴应变的积累以致最后褶皱断裂形成的全过程，而不是直接告诉学生结果，忽略岩石形变与断裂的过程。对于最后取得的结果应顺其自然，关键是让学生从实验中明白岩石变形动力学机制以及从微破裂到宏观破裂的全过程，而不是单纯验证已知的结果。让学生自己动手操作实验，记录实验过程，才能做到全方位激发学生潜力，为每一个个体提供思维发展的空间。

培养定量思维

在构造地质学的教学中，定量的内容必不可少。传统的教学方式是把地质学当做一门以描述为主的课程来教授，定量的东西较少。很多专业词语常用表述得不够准确，没有形成统一的认知，在野外每个人的认识是不同的，难免有所差别。例如，2011年11月份的研究生中期汇报中，一名硕士生由于定量化思维的模糊，在进行地震剖面构造解释时，冠以全篇逆冲推覆构造的假说。评审教师万天丰教授在审阅后无奈地叹道：“这不是学生的错，是老师的错。”最后万天丰教授做了纠正。他还指出在教学中很多教师没有对逆冲的位移量加以定量化，只是描述性地讲解，导致很多学生没有定量化的思维模式，以至于工作学习中错误不断。另外，对节理和规模过小的断层没有定量规定，只是描述性的区别，因此学生在野外对于位移量很小的断层不免误认为节理，到底位移量大于多少定性为断层，小于多少定性为节理（假如可以把位移量大于1mm的叫做断层，反之为为节理）。再次，破劈理与节理的定义也很含糊，很多构造地质学课本把破劈理定义为很密集的节理[1-3]，这让人很难琢磨。笔者认为教师应该在教学中对某些概念加以定量，应该主动地引导学生培养定量的思维方式，使构造地质学成为一门真正的地球科学而不仅仅是一门描述性学科。再者，尽早让研究生参加科学研究、技术开发等学术科技活动，并得到基本的的科研锻炼，在此过程中培养他们的科学定量思维。

改革培养计划

【摘要】本文结合环境科学专业基础课程“环境地学”的学科特点以及环境地学的研究重点，探讨在教学过程中通过编写具有矿业特色、突出适用性的教材，对教学内容和教学方法进行改进，将基础实验与野外实践作为课程教学的重要组成和有益补充，更好地渗入科研元素和探讨式学习理念，有效培养学生的创新意识和科研工作能力。

【关键词】环境地学；教学改革

地质环境作为自然环境的一部分，是人类生存发展的基本地址空间，人类的一切活动均受到地质环境的限制，而人类的活动又会在一定程度上影响地质环境的演变，甚至极大地改变地质环境。近年来，我国的水污染与淡水资源短缺问题、城市化过程的环境地质问题、工程经济活动诱发的环境灾害问题、地质灾害造成的环境问题、有害固体废弃物造成的环境问题等一系列严重的环境问题,影响着我国经济持续发展和生存条件。因此，深入探讨环境地质问题的发生、演化过程和机理，探索环境地质问题的控制措施，对保护地质环境，实现人类的可持续发展具有重要的意义。环境地学作为环境科学与地质科学的交叉学科，主要研究人类活动与地质地貌环境间的相互作用和相互影响，是我校环境科学专业重要的专业基础课。矿业高校的环境地学课程与传统的水文地质学有着密切的联系，又有着自己本身独特的特点。为了更好地提高学生的培养质量，笔者在多年的环境地学教学过程中，从教材建设、教学内容安排、教学方法与手段等方面进行了有益的探索与尝试，已取得了良好的教学效果。

1精编教材，丰富教学内容

教学内容是课程建设的核心。通过理论教学内容的筛选和优化，突出了学科最新的发展动态，补充了工程案例，确定了课程的知识模块及顺序、课程的重点、难点及解决方法，构建了“基础理论模块和专题教学模块”的理论教学体系，形成了“环境地学基础理论—环境地学理论应用—环境地学技能”的知识模块结构，如图1所示。目前，国内公开发行的环境地学教材书籍较多，大多数教材重点内容为大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈、生物圈、主要环境问题介绍、环境地学研究技术方法等方面，这种内容安排考虑到了教学内容的广度，而我校环境科学专业本科生在入学时已经进行了环境科学导论的学习，相关的内容在前期教学过程中已经讲授，因此，根据我校特色以及当前的环境地学热点问题，组织中国矿业大学、中国科学技术大学、安徽理工大学以及河南理工大学等高校的专家编写了《环境地质学》教材。新教材借鉴了国外同类教材的内容和资料，突出前沿性、实用性、系统性以及矿业特色。全书内容共分为三编，第一编为基础理论模块，简要介绍地质学的基本概念和地质灾害主要类型，为深入理解环境地质问题提供地质学基础知识，引导学生迅速进入环境地学课程学习之中；第二编为应用模块，重点介绍人类工程活动诱发的环境地质问题，主要阐述了矿产资源开发过程中的环境地质问题、固废处置的环境地质问题、地下水污染与地面沉降、大型工程的环境地质问题以及环境地质与人类健康的关系等；第三编为技能模块，介绍环境地质的调查与评价、地质环境区划和环境地质灾害的防治等。

2开展探索多模式教学，增强教学效果

开展课程教学方法的改革与实践。通过课堂讲授、专题讨论、论文写作、网络课程自主学习等方式增强学生对课程内容讲授的参与性，提高教学效果，增强学生的积极性。课堂讲授过程中，精心制作丰富多彩的电子课件，以图文并茂的多媒体授课为主，适当结合板书教学，丰富了教学内容，扩充了学生的知识面；通过实践基地建设、教学资源建设，使得课程内容由枯燥无味变成生动形象，激发了学生的学习兴趣，提高了学生环境地学观察、分析与解决问题的综合能力；针对敏感的环境地质问题，采用专题研讨的方式，安排学生课后检索相关文献和资料，制作汇报材料，课堂上组织大家共同讨论，发表自己的观点和见解，丰富了学生的思想；授课时，适当地将授课教师承担的科研成果融入本课程的教学中，启发学生的多向思维、培养学生的创新能力；充分利用国内外相关网站的共享资源，构建本课程的网络教学平台，并逐步完善网络课件、网络资源、试题库等。

作者：王春雪 陈全家 单位：吉林大学

吉林大学动物考古学研究生课程体系的建设现状在国际与国内动物考古学学科迅猛发展的大背景下，吉林大学边疆考古研究中心对动物考古学的教学工作越发重视起来。从学科构成来看，动物考古学主要包括动物解剖学、埋藏学、第四纪地质学、环境考古学等方向的内容。从吉林大学动物考古学研究生课程体系建设来看，其动物考古学专业课程设置主要包括［4］:(1)动物解剖学及埋藏学，即由陈全家教授为研究生开设的《动物考古学》、《动物解剖学》、《史前考古埋藏学》、《地貌与第四纪地质学》;(2)埋藏学及第四纪地质学，即由陈胜前副教授为研究生开设的《晚更新世以来史前史》、《考古学理论》、《遗址过程》;(3)环境考古学方向，由汤卓炜教授为研究生开设的《环境考古学理论探讨》、《环境考古学文献导读》、《环境考古学专题与学科最新进展》等。根据以上研究生课程体系的设置，学生可以更好地通过利用动物解剖学和动物分类学的研究方法，以遗址和墓葬内出土的动物骨骼遗存为研究对象，探讨古人类对动物和动物骨骼资源的开发和利用，以及当时的古气候和古环境，从而使其能够达到对遗址内出土的动物遗存进行初步整理，掌握遗址内出土动物遗存的科学搜集方法、骨骼各部位的名称和方位、常见动物骨骼的种属鉴定方法等。

北京大学动物考古学研究生课程体系的建设现状在中国高等院校中，北京大学最早设立了考古学教学研究机构。1922年北京大学在国学门下设立了考古学研究室;1952年北京大学历史系设立考古专业。考古专业成立以来，经过几代学者的艰苦奋斗，励精图治，已将自身专业发展壮大成今天的基础设施完整、学科覆盖面宽、教研力量雄厚的考古文博学院。2007年，又成立了考古学系，由原考古文博学院考古学与博物馆学系中的考古学诸教研室及科技考古教研室整合而成。目前下设旧石器时代考古、新石器商周考古、汉唐宋元考古、外国考古和考古学技术方法等5个教研室。［2］［3］其中，除传统的各时代考古以及田野考古学等学科是北京大学的传统强项外，科技考古、动植物考古、古人类考古和外国考古等方向也有长期的积累，并逐渐与其他方向相互渗透，成为考古学系新的学科增长点。北京大学考古文博学院的动物考古学专业是包含在旧石器考古与古人类学专业之中的。尤为重要的是，北京大学文博学院的动物考古学专业具有文理交叉性质，培养学生具有扎实的专业基础知识和基本技能以及较广泛的人文科学知识和一定的艺术修养，并能够进行动物考古学的初步研究。

吉林大学与北京大学动物考古学专业研究生课程体系建设相关方面比较

(一)课程设置及教学理念

动物考古学是指根据考古遗址出土的动物骨骼去探讨古代各个地区不同时间存在的动物种类，并根据动物生息特性对古代环境做出推测。西方动物考古研究大约始于19世纪前期的欧洲。［5］作为考古学的重要分支学科，动物考古学的发展在很大程度上受到人类学和考古学的理论、方法与实践的深刻影响。近十多年来，人与动物的各种关系，即人类开发利用动物资源的策略和行为，已经成为西方动物考古学研究的重点。学者往往通过研究人对动物的来源、分配、屠宰、储藏、消费、废弃的过程和方式，来认识当时人类的行为模式，探讨人类社会的经济成分、人与人之间的社会关系、政治组织结构和意识形态等诸方面的问题。［6］本门课程希望通过动物考古学的基本理论和方法的介绍，以及指导学生参与动物考古的实验研究，培养学生动物考古学的意识并初步掌握基本研究的步骤和规范。因此，动物考古学专业研究生课程体系的设计直接关系到研究生们能否通过相关课程的学习，做到掌握和灵活运用动物考古学相关理论以及研究方法。根据北京大学与吉林大学动物考古学专业研究生课程设置比较表来看(表1)，与动物考古学相关的课程设置(除去旧石器考古学系列课程)在两所大学中差别不大，主要课程重合在动物考古学这门课上。在此基础上，两所大学各有侧重，以北京大学为例，由于其动物考古学专业包含在旧石器考古学及古人类学的方向之内，所以北京大学的动物考古学课程设置几乎包含了所有的旧石器考古学以及古人类学的相关研究生课程。另外，由于北京大学考古文博学院着重研究晚段考古(主要指新石器时代考古以后的各时间段考古学)及其相关问题，所以在动物考古学的课程设置上又增加了农业起源与动物驯化等课程。特别值得注意的是，在北京大学动物考古学课程体系中，还包括第四纪哺乳动物这门较为基础性、专门性的课程，这体现了北京大学重视该学科课程体系建设的全面发展以及重视研究生知识体系的合理构建。这不仅是北京大学考古文博学院动物考古学研究生课程体系设置的一大特色，也是我校值得学习借鉴的地方。

近年来，吉林大学考古学系动物考古学学科获得了长足的进步，尤其是1999年成立的吉林大学考古学实验教学中心。该中心下设的动物考古实验室是集本科教学、研究生培养与科学研究功能于一体的综合性实验室［4］。实验室配备体视显微镜、电脑、液晶电视等教学设备20余台以及数十件常规的观察和测量仪器。实验室主要承担动物考古学研究生课程的实验教学，包括动物骨骼鉴定、骨器模拟制作、动物解剖、现代动物骨骼标本制作、骨骼表面痕迹分析等实验项目。同时也为研究生的自主创新实验、专业培养和教师的学术科研等提供平台。然而，反观我校动物考古学研究生课程设置虽然在数量、学时、学分上来看，都远远高于北京大学，但是在此我们不得不正视仍然缺乏一些基础性的研究生课程的现实，即第四纪哺乳动物学、脊椎动物进化、第四纪环境学等古生物学、古生态学方面的课程。

摘要：

现代教育技术给教育思想、教育观念、教育模式、教学内容和教学方式带来了深刻变革。基于此，以其在具体课程教学中应用为例，分析现代教育技术对教学的作用和影响。

关键词：

教育技术；现代教育技术；岩土工程测试

随着多媒体技术和网络技术为核心的信息技术飞速发展，迅速进入到教学的各个领域和环节中，推动着教育教学的变革。现代教育技术的运用对提高教学质量、扩大教育规模、培养创新性人才等具有重要意义，尤其是针对大学实践强的学科，现代教育技术给教学内容、教学方式、教育模式带来了深刻变革。本文以高校《岩土工程测试与监测技术》课程为例，介绍现代教育技术对大学课堂的影响，以及提高现代教育技术对课堂的有利作用。

一、现代教育技术的实质

现代教育技术以现代先进的教育思想和教育理论为指导，树立素质教育的观念，重点培养学生的创新精神和实践能力。充分发挥学生学习主体的作用，注重对学生认知方法的培养，引导学生通过发现、探究和建构的途径获取知识。现代教育技术充分运用各种现代信息技术，包括音像试听技术、计算机多媒体技术、互联网络通讯技术、虚拟现实仿真技术等。现代教育技术研究的对象是教学过程和教学资源，对各种教学方式所需的教学资源与教学过程进行设计、开发、应用、评价和管理，以实现教学的优化。