前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇地质学研究范例,供您参考,期待您的阅读。
煤矿地质学论文:煤矿地质学CDIO教育理论研究
本文作者:关英斌 李海梅 郝彬彬 单位:河北工程大学资源学院
建立CDIO模式下煤矿地质学教学大纲
CDIO是工科教育的一种新的教学模式,新的教学模式就必须要有新的教学大纲。教学大纲是整个教学的灵魂,所有教学环节都要围绕教学大纲。为满足现代工业发展对人才的需求,教学大纲的编写要将基础知识、个人能力、团队协作与社会环境融合在一起,注重理论与实践的结合。《煤矿地质学》是一门服务于矿山设计、建设、开发生产的一门课程,其实践性很强,依据CDIO模式的大纲对学生加强地质基本知识、基本概念和基本技能的掌握;在实验、实践中提高个人能力和素质,同时培养人与人之间的合作沟通能力,最终培养出满足现代煤矿企业所需要的人才。
建立CDIO模式下煤矿地质学授课体系
建立CDIO模式下《煤矿地质学》的授课体系,关键是改变教师的传统的教学理念,把CDIO的教学模式、教学理念运用于教学的各个环节。在教学中以学生为中心,教师介绍煤矿生产中有关地质的基本知识和工作方法,通过实验和实习提高学生的动手能力,通过参与科研提高学生的创新能力[2]。把地质工作的新的理论和新方法引入到教学中,同时也要把一些传统的内容压缩或删除,例如删除课程中科普性的传统内容,增加矿物岩石、构造地质、地层等相关方面的新理论、新知识;以新的国家固体矿产资源储量分类及编码标准替代传统A级、B级、C级、D级储量分级标准等;随着煤炭资源的开发,煤矿环境污染日益加重,保护矿区环境越来越受到重视,增加煤矿环境地质的新内容;随着近年来地质信息技术的应用,在煤矿地质研究中,丰富了手段,提高了精度和可靠性,增加矿井地质信息技术及应用的教学环节,如运用计算机技术编制和管理各种地质图件、介绍物探新知识和新仪器的应用原理和方法;更新传统生产设计规范等[3]。本课程采用课堂讲授教学为主,同时结合有关电视录像片和野外、室内实习、实验课等形式综合进行。尽可能应用现代教育技术和手段、改革传统板书的教学方法。
在讲授过程中,将多媒体讲授与板书讲授有机结合,通过二者的优势互补,实现有关知识的融合与最佳传授。如利用地形地质图编制地质剖面、编制煤层底板等高线图等方面,均通过多种教学手段的结合进行,取得了良好的效果。采用实例式、启发式、设疑式等教学方法,尽可能调动学生的学习积极性和参与性,促进学生的积极思维、激发学生潜能,达到师生互动共同参与的目的。这种形式可促进理论与实践的结合,可提高学生的学习兴趣。《煤矿地质学》是一门理论性和实践性很强的应用型课程,在完成理论学习的基础上,努力作到理论与实践相结合,安排与设计各类实验和实践教学内容。为满足精品课程的教学设计和内容,依据《煤矿地质学》课程教学大纲的要求,从四个方面来设计实践教学环节,一是实验教学环节,这是一个认知性、验证性的实验教学环节,在完成理论课程讲解后,对矿物、岩石等各类标本进行反复的观察和描述,通过这样的实验使学生能掌握各类标本的鉴定特征,在实验教师的指导下,完成实验报告;二是野外地质认识实习教学环节,在完成课堂教学内容后,进行野外地质现象的认识和观察,把课堂讲解的内容和实际联系在一起,要求学生依据野外实习的内容编写实习报告;三是课堂及课下作业实践教学环节,这是提高学生动手能力和加强学生基本功训练的一个重要实践环节,此环节要求学生能够读懂各种地质图件并运用计算机软件编制各种地质图件、能够从图件中提取各种数据;四是科研实践环节,这是一个提高创新能力的实践环节,部分同学可参加教师的科研课题,在教师的指导下,把学到的知识与实际科研工作相结合,达到提高学生的创新能力。网络教学相比传统教学模式,更能培养学生信息获取、加工、分析、创新、利用、交流、的能力,网络教学能够培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。把一些教学资源放到网上,为学生建立自学平台。在网上和同学开辟网上留言、教师电子信箱、QQ等方式为学生提供一个互动的学习平台。建立网络教学平台,提供网络学习课件,供学生课后学习。
CDIO模式下的课程教学质量监控
地质学教育论文:煤矿地质学教育革新研究
本文作者:高莲凤 张振国 韩秀丽 李富平 戚龙水 单位:河北联合大学矿业工程学院
煤矿地质学一个明显特点,就是应用性强,与生产实践直接相联系。可以在矿井开采过程中观察到很多生产过程结束之后再无法见到的地质现象,从而对理论研究起到重要的推动作用;又可以直接指导生产、服务生产实践。例如,它可以通过勘探工作进行探采对比,还具有指导和监督采煤、选煤等生产环节。课程包含对煤矿建设生产中遇到的瓦斯、煤尘、崩塌、滑坡等地质灾害的预测预报,防范措施和治理方案的提出;水文地质的专门观测及综合研究;深部煤层寻找与预测,组织开展煤层深部开采和外围找煤,扩大矿产资源远景及增加新储量,延长矿井服务年限或扩大生产规模;矿井储量动态管理等大量实际工作内容。
近年来,随着相关科学的理论创新和应用技术的不断提高,煤矿地质学研究内容也在不断发展、提高,课程体系不断完善。除理论研究需要进一步加强外,技术革新、前沿理论和高新技术的应用也成为今后重要的发展方向,如:遥感地质、数学地质、应用地球物理学等煤矿地质信息技术的引入和应用,矿产资源开发的可持续发展、矿产资源保护和综合利用、矿井地质技术经济以及深部煤层预测等。近年来,随着资源开发的快速发展,国家对煤矿安全工程专业技术人才的需求急剧增加,与大学生整体就业难的趋势形成了强烈的反差。但我校针对煤矿安全工程专业开设的《煤矿地质学》,是专业基础课程,具有理、工兼修的特性,既有大量的抽象理论(概念、定义)需要理解、记忆,又有不少的基本方法要通过实验、实训观察认识掌握。很容易造成学生难以理解和接受,从而影响教学效果。同时,该课程课时设置偏少,一定程度影响了学生对煤矿地质学的进一步学习,在有限的时间内学生要想全面、深入、系统的掌握并运用煤矿地质存在一定的难度。如何让煤矿地质学能够更好地和其专业密切结合起来,为学生的全面成才奠定良好的基础,是该课程建设的前提和关键。
本课程安排课堂教学40学时,实验课8学时。从整体内容来看,课时稍显仓促,课程体系还需要进一步完善。今后该课程授课的努力方向是:依据我校人才培养目标,结合学生、教材、实验条件等实际情况,优化教学内容和课程体系。实践环节需要进一步加强。本课程包含丰富的地质基础理论知识,又具有大量实际应用的技能要求,是理论与实践的有机统一,因而,处理好理论教学与实践教学的关系,促进学生基本理论与基本技能的协调发展。而实际情况是,实践环节薄弱,实验条件有待大幅度提高。教学方法还需完善,学生学习积极性有待进一步提高。合理的教学方法和先进的教学手段是保证教学质量的重要前提,在此前提下,学校应充分调动教师的积极性,鼓励教师根据个人特长、专业特点,开展教学方法、教学手段的探索,着力改变“满堂灌”的教学方式,对影响煤矿生产的主要地质因素,如煤层厚度变化、地质构造、岩浆侵入煤层、岩溶塌陷、矿井瓦斯、煤层顶底板、地温与矿山压力等,对煤矿安全生产有很大影响,这部分内容应理论联系实际,针对不同的矿井有不同的主要影响因素,选举典型事例重点讲述,探讨启发式、讨论式、研讨式、案例式、探索式等新型教学法,更大限度地调动学生学习的积极性、主动性和创造性,营造良好的课堂氛围,从而提高学生分析问题和解决问题的能力,实现教学质量的提高。
教学方法的优化是改善教学环节、提高教学质量的重要手段,针对煤矿地质学课程特点及我校的实际情况,煤矿地质学教学效果的提高,应该着力在多媒体教学、实践教学和双语教学等三个方面下大功夫。多媒体教学是高等院校普遍使用现代化教学手段之一,是提高教学效果的有效途径。就本课程特点而言,由于其信息量庞大、知识点丰富,使用多媒体教学,一方面可以利用丰富的网络资源,特别是借鉴兄弟院校的精品课程课件,促进课程体系的优化;另一方面,可以有更为充分的时间进行备课,将更多的新内容补充到课堂教学之中。更重要的一点,是借助现代化的教育手段,促使抽象的教学内容更为具体,增加学生的感性认识,例如对地质图的理解和解读、对矿物、岩石的认识和鉴别等。当然,还可以建设课程教学网站,使大多数学生有机会参与网站的建设,融自主性、趣味性于一体,从而激发学生的学习兴趣,提高自主学习的热情,有效地提高教学质量。实践教学环节是提高煤矿安全工程专业学生综合素质的重要途径,包括课程教学实验和实习两部分。从学生素质方面比较,我校煤矿安全工程专业学生组织纪律性强、理论基础扎实,而实践动手能力和野外工作能力需进一步提高,这就需要在实践环节方面下功夫。然而,这一环节也是我校整个教学体系相对薄弱的部分,是制约学生实践动手能力提高的“瓶颈”。就实验环节而言,该课程实验的知识面广、内容复杂,内容涉及矿物、岩石等实物标本的鉴定,地质图件编制等基本技能,还包括岩石薄片制作、镜下鉴定、矿物分选、样品制备等专业技能。
这类实验技术要求较低,学校现有实验设备通过资源挖潜,基本可以满足。如果适当投入资金,对现有设备更新提高,如引进实验室电化教学系统,可以将实验室现有的实物标本,通过“二次开发”和数字化改造,赋予新的使命,将枯燥、静止的标本变成生动的三维立体动态图像。学生可通过人机对话的方式,可以观察岩石标本的矿物组成、以及煤岩组分的显微特征,还可以实现与教师的互动。这样,可以有效提高学生的学习热情,从而提高实验教学质量。野外实习也是该专业学生综合素质提高的重要因素,受经费短缺的制约,实习时间难以达到教学计划的要求,该问题几乎是同类院校的普遍现象,我个人的建议有两个:一是下大决心一次性投入,建立实习基地,优先建立“现代化矿井仿真系统”,可以一劳永逸地缓解实习经费不足而产生的连锁反应,以弥补学生实践经验缺乏的不足;二是利用现代化教学手段,建设“虚拟野外实习系统”,该系统可以野外教学实习的内容为主体,利用计算机图形处理、多媒体等技术,仿真野外地质实习过程。教师可以根据教学计划的进度,随时安排学生在实验室学习相关野外地质实习的基本内容和方法。通过课程实验,分段观摩野外教学内容,进行模拟技能训练等一系列手段,学生实践技能将会得到有效提高。
随着教育国际化趋势的不断增强,国家、社会对人才培养都提出了更高的要求。我校地处环渤海经济区开放前沿,双语教学工作也就显得尤为重要。从我院情况看,开展双语教学工作起步较早,并取得一定的进展,但课程开设数量还远远不够,质量也有待进一步提高。就本课程开设双语教学而言,我个人认为时机尚不成熟,基于三个原因。首先,该课程属于涵盖面宽广的专业基础课,合适的外文教材较难选择;其次,由于尚未实现多媒体教学,任课教师将不得不在课堂上花费大量时间板书英语内容,这样势必影响教学进度;第三,双语教学对教师、学生及教学手段都提出了更高的要求。教师可以通过扎实的备课,解决授课环节的问题,而对学生的要求,如基础英语水平、专业英语水平等,是一个循序渐进的提高过程,很难通过一门课程的学习就能得到显著改善。不切合实际情况的双语教学,造成的可能后果是,教师尽心尽力,学生一头雾水。我个人的建议是对个别章节先实验性进行双语教学实践,根据学生的理解能力和课后反映,逐渐扩大双语教学的授课范围,最后实现本课程全部内容的双语教学。当然,这一目标的实现还需一个可靠的前提,即进一步加强公共外语教学的力度,从根本上提高学生的外语能力,最终提高双语教学的水平。通过上述措施,建立理论同实践教学有机结合的教学思路,运用传统教学手段与现代教学设备相结合的教学方法,促使学生有效掌握煤矿地质学知识,达到全面成才的教学目的。
构造地质学课程改革研究
[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
构造地质学课程教学研究3篇
构造地质学课程教学篇1
2009年宿州学院被批准成为安徽省首批示范应用型本科高校.本院2007年设立地质工程专业,围绕煤炭行业为主体,建成集工程地质、水文地质、能源地质多方向协调发展的学科体系.构造地质学是地质工程专业的一门专业必修基础课.在能源结构调整的新形势下,适时调整专业培养方案是学院提出基于“动态能力”构建地质工程专业人才培养体系的重要组成部分.
1教学现状
目前宿州学院地质工程专业“构造地质学”课程,根据专业培养计划、学校特色,为学生讲授狭义构造地质学相关内容,偶涉及大地构造学.该课程课时量为48学时,其中42学时为理论教学,6学时为实验教学.理论课主要让学生掌握专业名词、基本概念、基本原理.实践教学包括认知实验与验证性实验.认知实验,即通过构造模型加深学生对地质构造的感性认识.验证试验,即学习编制与阅读构造地质图件.总的来说,当前本校构造地质学教学方案、教学思路,基本能满足构造地质学的教学要求.在教学过程中发现一些问题,主要有:(1)课时量偏少.尤其是在实践教学环节(2)实践教学环节薄弱,不仅表现在课时量少,同时一些有利于学生理解相关概念的验证性实验未能开展.(3)学生地质思维能力薄弱,时空观较差.(4)工程地质及水文地质案例和科研引入不足等.
2对课程改革的一些思考
在煤炭行业下滑的新背景下,结合笔者近年教学经验及本课程的特点,认为“构造地质学”课程改革应紧紧围绕地质工程专业改革方向,狠抓理论实践基础,扩展市场适用性,从以下几个方面着手落实.
2.1夯实常规理论教学
课堂教学论文:地质学课程教育革新研究
本文作者:李娜 单位:钦州学院资源与环境学院
钦州学院地理科学专业地质学基础的课程现状
钦州学院于2006年2月开设地理科学本科专业,其中目前地理科学普通本科专业包括四个方向:师范方向、地理信息系统方向、资源环境与城乡规划方向、海洋遥感与信息处理方向,均开设《地质学基础》课程。经过几十年的蓬勃发展,地理科学专业已经成为钦州学院的重点发展和优势学科专业之一。《地质学基础》一直是作为自然地理学课程的一部分内容来进行讲授的,且不同方向课时均有限但又有所不同:地理科学师范方向的学生要在一学期上完自然地理学(一),其中包括了地质学基础、水文学、植物地理学三门课程,一共80学时,每门课程的课时由任课教师灵活掌握;而其他三个方向只上自然地理学这一门课程,一共54学时,地质学基础的课时也由任课教师灵活掌握,但学时有限,对于地理科学的专业理论来说是十分欠缺的,基础也不够牢固。而其他的同类型的师范类院校,大部分都对地理科学专业的学生进行地质学基础、地貌学、气象气候学等自然地理学的分支学科进行单独授课,有固定的课时,从而保证地理科学专业的基础扎实性和学科知识的通识性,并且不是仅仅针对地理师范教育方向。目前,地质学基础的讲授只有一名专任教师,教学方式是传统的以教师为主导的讲授式,学生也会有参与课堂的机会,主要是回答问题的方式较多。教学手段主要是通过多媒体幻灯片、音频视频等综合手段来讲课,教学效果受到教师自身讲课水平影响较大。
以往对于该课程成绩的记分和考核方式主要是:平时成绩(作业、考勤10%)+期中成绩(试卷30%)+期末成绩(试卷60%),成绩往往是以期末论成败,以背书答题论分数高低,这样的记分方式本身也容易造就一些“高分低能”的学生,即平时不努力,在期末突击背书往往获得高分,而实践能力不强。地质学基础是一门实践性很强的课程,该课程内容的实习涉及到两个环节:一个是校内实验室的实践环节,另一个是野外实践环节;二者共同构建了地质学基础课程的完整性实践教学过程。对于那些刚学习了理论知识而又充满新鲜感、好奇心的学生来讲,校内实验室的实习无疑是把课堂教学文字图片知识、影像知识与现实的标本相结合,更加直观形象,从而提高学生的认知水平,进而更准确地理解理论知识。而就钦州学院的校内实验室情况来讲,教学资源十分缺乏,表现为:实验用的岩石、矿物、化石标本数量有限,往往是5-8人共用一盒标本,且实验盒装标本较小(不超过4cm)且不够典型,有些矿物虽然是这个矿物名,但标本却是多种矿物存放在一起,即便多次进行提醒,仍然有学生混淆误以为是一种矿物;实验课的小刀、放大镜、无釉小瓷板、稀盐酸等常用教学工具缺乏,使得一些基本的矿物岩石的物理性质难以得到确认。上述室内实验课必备的教学资源的缺乏严重制约了室内教学的开展,学生室内实践学习收获也十分有限,而最重要的是会挫伤学生学习地质学的兴趣和积极性。由于地理科学专业以前只有地理师范方向才会有相应的地质学基础实习,并且是和其他的地貌学、水文学课程合并在一起称为自然地理学野外实习。实习的地点和实习出发时间不固定,实习的目的和任务不够明确,使得学生不像专业实习而是走马观花的体验式旅游见习,其结果是实习过程中实习点的学习印象都有,但收获较小,野外教学环节相对薄弱。
地质学基础课堂教学的改革
地质学基础一般是在大一第二学期开课,在此之前地理科学专业的学生已经学过了地球科学概论,具备了一定的学习基础。该课程的教学包括了课堂教学和实践教学两大部分。因此,针对地质学基础当前面临的教学现状和问题,应从课堂教学的改革和实践教学的改革两方面进行。就课堂教学的改革而言,可以通过教学内容的改革和教学方式以及考核方式的改革来进行:地质学基础这门课程的教学内容可以针对地理科学的四个方向做出如下改革尝试:将地质学基础的课程内容分为:通识性课程内容的课堂教学和专业方向性内容的课堂教学,其中通识性内容主要是包括地质学的四大版块[5]———地球(自身的形状与大小、物理性质)、地球的物质组成(矿物与岩石)、地球的行为(构造运动与构造变动)、地球的发展历史(主要是地壳演化简史),是该课程的核心内容也是基础知识点。而专业方向性内容的课堂教学主要是在学生掌握了上述通识性内容后进行的针对学生本专业方向与地质学基础课程的应用性的学习。通过对教材教学内容的拆分,有助于分清教学的重难点与内容的层次性,将引导性和核心性教学内容作为专业的重点知识和基础性知识,将专业性教学内容作为教学难点,按照专业方向进行针对性分解,争取让学生学到与专业方向有关的“有用的知识”。中国地质大学(武汉)高教所储祖望教授通过对比分析中美两国地学类本科生的培养方法[12],认为美国大学教学与研究融为一体,重视学生在教学中的主动参与,建立以本科生研究探索为基础的教学模式,使学生从单纯的知识接受者变成探索者,本科生可直接参与以前只有研究生才能参加的科研活动。
如MIT制定“扩大大学生研究机会计划(UROP,Undergradu-ateResearchOpportunitiesProgram)。此外,还开设了大量研讨式课程,激发学习积极性,养成科学探索精神。由于受传统的重知识传授轻能力培养的教育理念和教育教学条件等的限制,我国大学本科生教育还是以教师单纯的讲授为主,学生很少有机会参与课堂讨论且很少参加科研及其他实践活动,导致我国大学生的创新和实践能力严重不足。从教学方式上可以尝试借鉴美国大学的这种教学模式,具体模式有二:一个是可以以学生的探索研究为主,教师作为导师以指导总结为辅,即将每个班按照课程内容分成若干个组,在每次课前分配给学生一个课要讲授的内容任务,以组为单位对其他小组进行讲授,教师进行点评,在学生讲课的过程中要特别鼓励小组间的互动,允许各种质疑与讨论,通过研讨的方式强化知识学习;另一个方式是以传统的教师引导讲授为主,但学生课前要做好预习工作,每次课要对教师的讲课内容提出问题并通过学习能够答疑解惑。一般情况第一种方式适合于基础较好、学习动机较强的学生,由于对学生水平有一定的要求,实施有难度,所以可以作为一种尝试性选择性的教学手段。而究竟选择哪种方式要结合学生的基础(可以做一个摸底测验)和实际接受情况进行动态调整,两种方式可以交叉进行以体验教学效果的好坏。就目前实践情况看,以讲授为主,一学期会穿插大约两次小组讨论模式。课程的考核是对教学效果最好的检验方式,合理的考核方式可以影响学生的学习方式。如何改变大学课程临时抱佛脚突击背书的学习方式,可以尝试在课程成绩的记分方式上进行改变,变“期末突击”的方式为“功夫在平时”,具体的改革方案为:平时成绩(作业、考勤30%)+期中成绩(书面考试10%)+校内实习成绩(实习报告、实习测验结果20%)+期末成绩(40%,可以笔试或ppt展示)。这种新的记分模式需要说明两点:一是平时成绩中的作业,应该设置每堂课以个人为单位进行简短的地质新闻或地学前沿信息的播报;一是期末成绩的考核方式可以不只是试卷而是教师命题或学生自主命题进行的一个地质学知识扩展的报告,以幻灯片的形式,个人阐述。#p#分页标题#e#
水文地质学教学方法研究
1几种常见的插值
第一,分段线性插值;所谓分段线性插值是通过相邻的两个基点作为线性插值,其主要的优点是可以克服拉格朗日(Lagrange)插值在计算过程中可能出现的数值不收敛性。使用该方法处理数据主要是增加了插值的基点,从而进一步的提高了数据的准确度。但是,通过几何方法分析,分段插值法存在着基点处不光滑等缺点。尽管分段线性插值的精度可能会差一些,但是在实际中还是有着广泛的应用,比如在水文地质学的计算中,就因其不会出现不收敛的现象而常常被使用。
第二,三次样条插值;这种方法最大的特点就是客服了上述两种方法存在的不足,即基点处的不光滑,以及插值的不收敛性。但是,使用三次样条插值法必须要满足下列条件:首先,y(x)在每个子区间上的次数都不能多于3;其次,y(x)、y'(x)以及y"(x)在插值区间上必须是连续的等。使用三次样条插值可以降低多项式的次数,从而使得计算的结果具有较高的光滑性。
第三,近点法;该方法是按近点距离加权平均法的简称,其主要的优点是计算程序设计步骤简单,而且计算的速度也相对较快,而且使用该方法得出的等线值图的光滑性是比较令人满意的。该方法的缺点就是其唯一性较差,计算结果和选择点的数量有直接的关系,如果选择的点数不同,那么得到的数值就会不同。而且该方法的使用范围也受到一定的限制。
第四,方位法;这种方法的全称是四方位按距离加权平均法。该方法的优点是计算速度快,但是在计算不均匀的数据时,获得的插值效果较差。如果用该方法在水文地质中的含水层厚度空白区插值计算,则会出现去全局趋势不吻合的现象。分析其原因,主要是因为方位法获得插值是由一个插值点上的四个数据点来决定的,当出现的数据分布较为稀疏的时候,这种方法则不能包含所有的信息。所以,在实际的应用中要根据具体的情况来决定是否使用该方法。
第五,双三次多项式曲面片拟合法(曲面法);该方法适用于按规律分布的数据,在这种条件下,该方法可以发挥其拟合度高的优点。而且我们可以利用相邻结点的导数值,将整个区域组合成一个连续的大曲面。但是,不足的是该方法只能用于规则的数据,这使其使用价值显著降低。而且其程序设计也相对复杂。
第六,加权二乘法;虽然该方法需要考虑的因素较多,但是使用该方法所得到的图形可以较好的反应一定的变化趋势,而且图形的平滑性相对较好,也有较好的唯一性。但是,由于计算每一个插值都需要解一个一次方程组,所以影响了计算速度。
构造地质学新进展应用探究
摘要:当今世界,随着经济和科技的快速增长,地学也处于发展的关键期。在地学中有三个重要的支撑,作为其中之一的构造地质学,相关专业人员应认识到深入探究其的重要性,并提高重视度,尤其目前处于人均资源匮乏,而经济又处在快速上升的阶段,国内的资源急需新添血液,但是由于前期过度的开采,目前仅部分地区未进行矿产资源勘探,所以矿山勘探难度增加。另外,在基础地质、矿产资源、地质灾害等领域也要与构造地质学相结合,再放眼远观此学术,便显得尤为重要。通过对构造地质学作用的认识、构造地质学研究的发展历程及特点、研究新发展及应用三大标题展开论述,希望为其提供一些建设性意见[1]。
关键词:构造地质学;基础地质;矿产资源;地质灾害
对于世界而言,中国的地质资源比较丰富,比如在研究大陆地质构造以及地壳构造的演化方面,受到地质学家的关注,而且中国的资源类型相对丰富,一些大型,甚至超大型矿床都有发展的潜力,只是需要技术的支撑。构造地质学不仅可以在传统地质中发挥巨大的作用,还可在地质环境、地质灾害等方面发挥巨大作用。通过浅谈构造地质学新进展的应用研究,论述构造地质学的发展历程及未来发展方向[2]。
1对构造地质学作用的认识
构造地质学是传统地学的重要支撑,随着科技的发展,学界对地壳、岩石等方面有了一个系统的概念。同时,利用构造地质学发现了空间之间的移动关系,以及随着时间的演变发生了改变和形成了物质。而地质学又是由三个体系组成的,可分为大地构造学、构造地质学、显微构造地质学,本文主要研究的是构造地质学。而且其他两类应用的根据是研究对象的状态,所以构造地质学的应用面较广,可以连接大地构造学、显微构造地质学。构造地质学在自身的发展中,涉及到很多其他学科,同时为了研究的需要,涉及到的还有地球化学、地球物理学、遥感地质学,相信在未来的发展中还会融入更多的学科。现阶段构造地质学普遍被应用到一些物质的开采,比如矿带、矿田、矿床、控油气田等[3]。比如近几年发明的三维技术,尤其是在油气田的勘探中,通过构造地质学与地球物理学的结合,利用三维叠前深度偏移、三维地震勘探、三维可视化等技术并结合区域构造条件,从而查明控油控气的展布特征。目前,地球物理与构造地质学两门学科的交叉融合已经完全形成体系,可以解决大多数的问题[4]。
2构造地质学研究的发展历程及特点
在初期对构造地质学的研究多停留在地壳深度上,专业人员致力于观察地壳表面,但不是一无所获,这些潜在的表层经验也为后期的研究提供了保障。直至20世纪,构造地质学进行了一次全面的改革,从动态构造学中脱离出来,逐渐过渡到现如今的技术,而成因构造学和实验构造学的加入,也从以往的浅层研究深入到深层研究,以及脆性、塑性领域朝着流动学领域发展,也从单一的模式向多元化过渡。特别是在近几年又融入了化学、物理学,将海洋构造、大陆构造、深层构造、区域构造这些问题结合起来,从而解决了很多的问题。在地质构造学中包括几何学、运动学、动力学、构造发育、演化等。
小议地质学资源整合方法
1煤地质学网络信息的类型
(1)煤地质行业政策法规及技术标准
行业政策法规和技术标准是各种网站的另一类主要信息资源。这部分的资源需要突出专业性和最新性,也就是说,各网站要根据自己的特色领域及时更新该部分的信息。同时,各网站也提供了相关信息的查询服务。这些政策法规和技术标准是以文字和表格的形式表现,通常在后台是用数据库技术进行支撑,有利于网站及信息的维护。
(2)煤地质行业科研数据
煤地质行业科研数据在煤地质网络信息资源占有着很大的比重,其中科研数据主要是以数据库的形式提供,包括科学实验数据、地质勘探数据、实际生产数据。通常每个网站都是以自己现有的资源为基础,建立专题数据库。这些数据库可以提供模糊、精确的信息查询。这些数据一般情况下也是以文字和表格的形式表现,当涉及地形图、地质图时,会采用GIS的相关软件来进行显示,可以做到空间数据和属性数据的充分结合。
(3)煤地质行业学术资源
煤地质行业学术资源具有其他网络信息无法比拟的优势。目前的煤地质行业学术资源按照资源类型来分划分,主要包括:书目信息、电子出版物、会议及学位论文、教育教学信息、导航指南等。这些网络煤地质行业学术资源的信息内容庞杂、数量大,传播范围广、速度快。与传统出版的学术资源相比,具有明显的速度和成本优势,但是用户要求信息的质量高,尤其是查全率和查准率。这些资源的种类很多,因此,这些信息的表现形式也是多种多样的,用户在使用时需要下载相对应的专业软件。