地质学相关知识范例6篇

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地质学相关知识

地质学相关知识范文1

关键词:乡土植物;美学价值; 景观评价

Abstract: the native plants in local long evolution process, its physiology, genetics, morphological characteristics and adapt to the local natural conditions, the form of habitat conditions fully comply with ecological design concept. But local plants pure natural growth models lead to the landscape the effect not beautiful, this article through to the city in miniature green space available area local vegetation of the research, the ornamental value and the effort to ecological value unified to build low management, low maintenance cost city local landscape, for the urban landscape design to search a new, coordination of the construction of the form.

Key words: local plants; Aesthetic value; Landscape evaluation

中图分类号:P901文献标识码:A 文章编号:

工业化及城市化的快速发展在给人类带来巨大经济效益的同时, 也造成了一系列的负面影响。 为此,城市自然保护与生态重建活动逐步广泛开展起来。在我国, 景观设计尚处于起步阶段,使得这种生态意识的实现处于比较表面的层次[1],仅流于形式和对自然的简单模仿,这样的手法很难获得较高的生态价值。

在此方面, 法国尝试着另外一种生态设计理念, 即在城市微型绿地设计中,利用植物的自然生成、自然过程和生态规律来营造景观。设计的重点从那些高等级植物配植的城市景观,转向那些独具特色、弥足珍贵却又被视为荒滩荒地和垃圾的乡土植物生境 [2]。

1 乡土植物的内涵

乡土植物是指经过长期的自然选择及物种演替后,对某一特定地区有高度生态适应性的自然植物区系成分的总称[3]。这类植物在当地经历漫长的演化过程,最能够适应当地的生境条件,其构成的生境条件完全符合这种生态设计的理念。

但是乡土植物纯自然的生长状况导致其所营造的景观美学价值不高,研究选取城市现成区域,由乡土植物所构建的稳定的自然生态系统。在充分调查其现有植被模式以及其自然生长过程以后,对其有景观价值的植被群落进行景观美学价值评估,并对其进行整合式美学设计,发展其景观美学效应。

微型绿地乡土植物优势种提取

研究通过对选取的微型绿地进行一年四个季度的观测,发现基地内现存植被多为菊科一年生或多年生草本植物,其自然的变更过程呈现强季相性、无序化、循环交替性发展。研究区域内植被种类繁多,但是优势种处于绝对主控状态,对整体景观美学效果起着主导作用。

鉴于优势种的主控作用,笔者便将优势种进行提取分析。

3城市微型绿地原生乡土植物美学价值研究

3.1 优势种景观美学评价

3.1.1 层次分析法AHP

层次分析法是综合和整理人们主观判断的客观方法,是一种定量分析与定性分析结合的方法。

景观美学的评价本就是一项通过视觉感受来进行主观评判的过程,为了使其评价体系更为科学化,分别根据优势种自身的形态要素,以及其对周围的视觉影响力来评判其综合的景观美学价值。

3.1.2景观美学评价体系表

根据影响优势种景观美学效应的各种控制要素,如景感度、叶形、叶色等,以及其对周边的视觉影响力,如面积、个体大小等来进行分析比较,定量出各要素对整体景观美学效应的控制值。

3.1.3 景观美学评价梯度图

通过对影响优势种景观美学价值的各要素进行分层评价,得出影响要素对优势种美学价值的控制值。

3.2 优势种景观T-B分析

植物因其生命体的自然生长过程,除了考虑植物本身形态的三维美学效应以外,还需要加入四维——时间的辩证,即考虑植物随季节变化而带来的季相反应。以时间变化为控制量,以植物自身的景观美学量化值作为其变化量来对其进行T(time)—B(beauty)的数据分析。

根据评价系统中各影响要素所占权重值,以每季度10分为满分对两优势种进行评价,分别得出两优势种相应的季相美学效应量化值。

3.3优势种综合T-B量化值

综合美学效应的体现,主要受优势种不同时期的控制程度的影响。而两优势种的控制力度则取决于其在不同时期,景观影响力的不同。根据前文层次分析法所计算出的景观影响力对景观美学的权重值,计算出两优势种在不同季节对场地的整体控制力度。

春 夏 秋 冬

黄鹌菜 8.4 0.17 0.36 0.41

飞蓬 1.6 0.83 0.64 0.59

春季黄鹌菜生长速度较快蓬,并于早春开花,为整体景观视觉效应的主控植物。进入初夏,飞蓬初步长成,且个体大小为蒲公英数倍,反转为景观主控植物。秋季虽为黄鹌菜花期,单体景观效应极佳,但因其个体较小,对整体景观效应影响不大。冬季飞蓬和黄鹌菜均产生刚毛状飞絮,共同引导整体景观视觉效应。

笔者根据二优势种单体T-B量化值,以及二优势种对整体景观的控制值得出相应的综合景观美学效应理论量化值:

4 T-B值优化设计

4.1设计原则

在充分研究基地现有植被群落的基础上,全面掌握植物的自然变更情况。以低维护成本为基本原则,在保证二优势种自然生长的情况下,充分发挥其最大美学效应,进行有目的的取舍。

4.2无序化生长有序化设计

通过综合美学效应理论值和实际值的对比研究,发现二优势种的自然生长过程,无意间形成了一个交替的景观主导过程。自然的过程在有意无意的显示它的粗犷,它的无序化生长在特定的时期可以减弱也能加强总体景观视觉效果。笔者试图在其无序化的生长过程中,寻求加强与减弱的平衡点,对其进行定期的有序化处理。破除杂乱的基础上,力求保证协调的景观视觉效应,提升整体视觉效应。

5 结语

中国的城市正处在快速建设阶段,面临着严重的生态危机[4]。对城市现成区微型绿地系统的研究,旨在了解那些被我们所忽视的,城市内自然形成的小型乡土植被生态群落。进而对其进行合理保护,对维护城市生物多样性并稳定城市生态群落有重要意义。

在保护基础上对其生态群落进行整合式设计,将其观赏价值与生态价值统一,用以营造低管理、低维护成本的城市乡土景观,为城市景观设计寻求一种新的、协调的构建形式。

参考文献

[1] 刘丛红,邹德侬. 生态·场所·意境—国外景观设计作品的启示[J]. 世界建筑, 2005(6):80-82.

[3]孙卫邦.乡土植物与现代城市园林景观建设叨.中国园林,2003(7):63—65.

[2] 俞孔坚, 李迪华. 城市景观之路-与市长们交流[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2003(1):145-148.

地质学相关知识范文2

按韶关市教育局《关于2022年初中英语听说考试有关事项的通知》(韶教办〔2021〕15 号)文件要求,我市计划于11月下旬开展英语听说模拟考试,现根据我区英语听说考试考场建设进度情况,拟按下述时间安排工作:

1. 各学校的英语听说考试考场于9月17日前完成建设并验收。

2. 拟定于9月6日下午3:00,在韶关市第十四中学召开初中英语听说考试训练系统操作培训。请各校的系统管理员、英语科组长及九年级英语教师参加培训。培训人员名单已在暑假期间要求学校填报。(已列入区教师发展中心教研计划)

3. 拟定于10月25-29日,由各校自行组织一次九年级学生的英语听说模拟考试,试题由区招生考试中心命制,考试结果交区教师发展中心分析。

我市2022年英语听说考试计划于明年4月下旬举行,考试时长为20分钟,分值为30分,占英语科分值权重25%。请各校积极配合此项工作,给学生充足的训练时间,力争考出优秀的成绩。

附件:关于2022年初中英语听说考试有关事项的通知(韶教办〔2021〕15 号)

地质学相关知识范文3

关键词:控制论;生物学科;人才培养模式

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)20-0104-02

党的“十”报告首次单篇论述了生态文明,做出“大力推进生态文明建设”的战略决策,以期解决当前国家面临的严重生态环境问题[1]。国家、社会对生态文明的高度重视,使得生态产业成为了新兴产业,有着巨大的发展潜力和人才市场需求。目前,很多地方高校开办了生物科学、生态学、环境科学与工程等相关专业,希望能为地方培养能真正扎根基层工作的专业人才。然而,随着我国高等教育在范围和规模上的发展,本科生的培养质量问题也变得越来越突出。如何真正落实针对地方的生物学科相关专业人才培养,是当前地方高校相关专业发展的当务之急。本文根据控制论的基本思想,遵循地方高校专业培养规律,立足地方,以学科为龙头,优化相关专业人才培养模式,达到整体提升专业培养质量的良好效果。

一、控制论基本思想

美国数学家维纳首先提出了系统控制论[2],其核心思想在于,系统和外界环境进行充分的信息交流,在此过程中根据系统的反馈机制来实现系统的最优控制,从而保证系统达到并持续保持在最佳状态。在维纳的控制论中,可总结出三个最为基本的概念:控制、反馈和调节。生物学科相关专业人才培养受到内路和外路两条回路信号的控制,各种节点相互关联。内路(由学校、院系和学生组成)进行系统输出的超前控制,根据教学效果的反馈进行及时调节。外路(由用人单位、学生和学校院系组成),将系统输出的状况(即培养学生的质量)实时反馈给学校院系,学校院系通过反馈机制进行内涵建设的调节,不断完善优化相关专业人才培养模式,及时调整师资和教学内容,从而实现最优控制。

二、地方高校生物学科相关专业的人才培养模式系统构建

根据控制论的基本思路,将地方高校专业人才培养体系看成具有反馈调节机制的复杂系统。学校的招生是系统的输入,毕业生的质量是系统的输出,学校和相关院系作为系统的控制和调节节点,教学质量的信息回馈作为系统的内路反馈节点,社会用人单位作为系统的外路反馈节点,将教学中的“质量管理―过程监督―效果反馈”与控制论中的“信息输入―控制调节―反馈修正”进行比对,构建其共同的构式。

1.内路系统模式。内路系统模式是学校进行人才培养的核心构架。当学生取得学籍进入学习后,本科生管理单位从过程管理、教学执行、教学质量监督与反馈、教学质量考核与改革四个方面开展人才培养。

2.外路系统模式。外路系统模式是学校人才培养得到社会认可的反馈控制过程。这包含两个层面的机制:(1)学校紧密跟踪用人单位,根据调查回馈信息重新调整前馈保障体系,进而更好的保障本科生的培养质量。(2)促进有关教师与社会用人单位之间的交流合作,以便及时掌握市场行业的发展动态,更好的调整教学内容。

三、吉首大学生物学科相关专业人才培养方案的修订

吉首大学位于偏僻闭塞、经济落后的武陵山连片特困区,拥有生态学省级重点学科以及生命科学(含师范)、生物工程、环境科学、环境工程、药学、植物科学与技术等本科专业。为体现落实吉首大学“立足地方,依靠地方,服务地方”的办学理念和办学特色,根据多年来对与地区相关企业的交流和对湘西地区生态环保市场的了解,确定吉首大学生物学科相关专业的培养目标为“培养能适应地区生产、建设和服务第一线岗位需要的高级工程技术专门人才”。

根据前述控制论的思路,吉首大学生物学科相关专业人才培养方案在内路系统模式方面做了如下重大修订:(1)首先明确办学的特色培养方向。从控制论的视角来看,作为系统的输出,吉首大学所培养的生物学科相关专业人才是为地方生态环保市场服务的。因此,为了能让所培养的学生更好的被社会认可,在进行人才培养方案的修订时,首先重点明确了吉首大学生命科学(含师范)、生物工程、环境科学、环境工程、药学、植物科学与技术等专业的特色方向。例如,环境科学专业以“环境影响评价”作为特色培养方向,环境工程专业以“水污染控制技术”作为特色培养方向。(2)对课程体系设置进行重大调整和修订。在课程体系上,改变过去课程设置过程中“大而全”的课程设置思路,环境科学和环境工程专业分别将“环境影响评价”和“水污染控制工程”这两门课程作为专业课程群的核心,而其余课程围绕这两门核心课程进行构架。

另外,吉首大学生物学科相关专业人才培养方案在外路系统模式方面也做了如下重大修订:(1)优质师资队伍的调整和建设。吉首大学与湖南省、四川省多家具有行业工程咨询资质、工程设计资质的企业单位进行合作,一方面聘请了企业部分具有丰富设计经验的工程师担任部分课程的讲座教师,使学生理解当前企业对大学生能力的要求和企业用人需求等信息;另一方面,结合相关教师的科学研究,积极开展与地方企业的科研项目合作。(2)经常根据反馈信息开展入学教育和专业教育。根据用人单位、毕业学生等反馈的就业信息和生态环保行业的发展信息,聘请企业技术人员、校内外专家、政府官员、已毕业学生等,适时经常开展入学教育和专业教育,激发低年级学生的学习热情和学习兴趣。

四、结语

为了更好的培养适合地方需求的生物学科相关专业人才,在其人才培养模式修订上,基于双路控制系统的控制论原理,将人才培养质量模式过程与控制论中规划控制、信息反馈和效果调节三个要素契合,建立人才培养质量的教育反馈控制机制。吉首大学生物学科相关专业近年来以生态学省级重点学科为龙头,在明确办学的特色培养方向、修订人才培养方案、强化师资队伍建设、校企联合办学等诸多方面进行全方位的探索和改革。实践结果表明,相关模式得到了用人单位与社会的认可,生物学科相关专业的学生多年来就业率均在95%以上。

参考文献:

地质学相关知识范文4

关键词:红花水提物;心肌微血管内皮细胞;氧化低密度脂蛋白

中药在治疗心血管疾病方面具有明显的功效,本文就红花水提物对氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)所致的心肌微血管内皮细胞损伤的影响机制做一探讨。

1 资料与方法

1.1 实验药物

1.1.1 红花水提物过程:取新疆红花200 g,加水2 500 mL,加热到沸腾,然后提取1.0 h,并进行过滤,最后把滤液浓缩到每毫升相当于3.338 g生药[1]。

1.2 实验动物:出生5~7d的Wistar大鼠乳鼠。

1.3 实验试剂:噻唑蓝(MTT,sigma,SP 1 080)、氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)、超氧化物歧化酶(SOD)、二甲基亚砜(DMSO)、丙二醛(MDA)、一氧化氮合酶(NOS)、乳酸脱氢酶(LDH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、一氧化氮(NO)和黄嘌呤氧化酶(XOD)测定试剂盒。

1.4 实验仪器:超净工作台,MCO-15 AC型CO2培养箱,MK型倒置显微镜,H2S-H型恒温水浴振荡器,LDZ 4-0.8型离心机,550型酶联免疫检测仪。

1.5 红花水提物对ox-LDL所致心肌微血管内皮细胞损伤的影响的实验方法

1.5.1 培养大鼠原代心肌微血管内皮细胞(rCMEC):首先进行rCMEC原代培养,经鉴定为rCMEC后,再传代培养,把第3代rCMEC用于实验[2]。

1.5.2 实验分组:以1.5×105个/mL的密度把内皮细胞接种于96孔板,每孔0.1 mL,24 h细胞贴壁后,分组:①空白对照组:每孔加入无血清培养基100 μL;②模型对照组:每孔加入剂量为100 μg·mL-1的ox-LDL的无血清培养基100 μL作用24 h;③红花水提物500 μg·mL-1组,100 μg·mL-1,20 μg·mL-1组;造模前24 h分别加入不同浓度的红花水提物100 μL,然后加入含ox-LDL的无血清培养基100 μL作用24 h[3]。

1.6 形态学观察

1.7 指标检测及计算:通过MTT法检测,测出活细胞的量与吸光度(A值)成正比,故用A值表示细胞存活率,抑制率=[1-(实验孔A值-空白孔A值)/(对照孔A值-空白孔A值)]×100%。在酶联免疫检测仪上进行MTT的检测[4]。

1.8 数据分析:以均值±标准差形式来表示结果,采用方差分析(ANOVA)进行多组间比较,以P﹤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 形态学观察:在倒置显微镜下观察发现:正常对照组与大、中剂量组细胞呈现相似形态,无显著性变化;模型组细胞出现皱缩,呈现空泡。模型组大部分细胞在MTT染色后不着色,少数细胞出现紫色结晶物,其数量随着各个给药组红花水提物浓度的增加而增多。

2.2 对内皮细胞存活率的影响:红花水提物500 μg?mL-1,100 μg?mL-1,20 μg?mL-1均能明显抑制ox-LDL引起的内皮细胞损伤,使细胞存活率明显提高

2.3 不同浓度的红花水提物均具有很好的抑制作用,对ox-LDL所致的微血管内皮细胞的NO,SOD,GSH-Px和 NOS含量降低,还可以减少细胞上清液中LDH,XOD和MDA的含量。

3 讨论

实验发现,生物体内低密度的氧化修饰呈现一个自由基的链式反应过程。利用红花水提物来提高受ox-LDL损伤后内皮细胞的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性,以减轻氧化损伤。通过红花水提物的预处理能有效减轻ox-LDL对内皮细胞的氧化损伤,抑制丙二醛(MDA)和乳酸脱氢酶(LDH)的生成,提高NO,SOD,GSH-Px和NOS的活性,保护内皮细胞,抑制其氧化损伤。

参考文献

[1] 陈少刚,李长潮.当归注射液对家兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用[J].中国中西医结合杂志,1995,10(1):142.

[2] 何煜舟,丁美萍.大豆异黄酮对氧化损伤的血管内皮细胞的保护作用[J].浙江中医杂志,2006,13(2):334.

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[关键词] 椎基底动脉延长扩张综合征;宝石能谱CT三维血管成像

[中图分类号] R445.3 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616(2013)23-127-02

2009年GE公司推出的宝石能谱CT具有高清成像、低剂量成像、能谱成像和动态500排成像的特点,为疾病的早期发现及准确诊断提供了参考依据[1]。椎基底动脉延长扩张综合征(VBD)是最早由Smocker命名,是一种病因不清的椎基底动脉壁受累的罕见疾病,动脉延长扩张继发血栓形成、微栓塞和邻近脑组织受压,起病隐匿,临床医生对该病认识较少,不够重视,容易漏诊与误诊[2]。现分析我院16例VBD患者的临床资料及影像学资料,旨在探讨宝石能谱CT对VBD的诊断及临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

我院自2012年8月~2013年7月120例脑血管检查中检出16例VBD患者,其中男12例,年龄65~82岁,平均73.0岁。女4例,年龄56~77岁,平均66.2岁。其中基底节区腔隙性脑梗死患者9例;10例有头晕、耳鸣、眩晕,临床诊断基底动脉供血不足(TIA)。

1.2 仪器与方法

采用美国GE Discover HD750宝石能谱CT进行CTA检查,检查采用GE宝石能谱CT,扫描范围从枕骨大孔下缘至顶结节水平。采用同步双能量减影技术,平扫时采用80kV,增强时采用100kV,并采用大螺距0.926,先固定患者头部,采用小剂量注射对比剂20mL,以椎动脉为参照,获得个体化的强化曲线,得到最佳的延迟时间。采用容积CT数字减影血管造影技术,对患者行两次扫描;平扫开始时即经肘静脉以3.5mL/s流速注入碘帕醇(350mg/mL)45mL,采用高压双筒注射器,对比剂注射完毕后注入20mL生理盐水,保持对比剂的浓度。分别得到平扫及增强后的图像,进行同步减影;图像后处理采用AW4.4软件系统对双侧椎基底动脉进行血管分析。

2 结果

通过同步减影CTA技术获得清晰完整的椎基底动脉图像,周围骨结构影完全去除,图像清晰、无伪影。按照VBD影像学特点分为三型评价:Ⅰ型7例,基底动脉扩张,基底动脉分叉高出鞍上池但无偏移。Ⅱ型5例(图1、2),椎动脉或基底动脉扩张,基底动脉偏移,伴有分叉高出鞍上池。Ⅲ型4例,单纯基底动脉延长扩张2例(图3),单纯椎动脉延长扩张1例;椎动脉延长迂曲并骑跨1例(图4,5)。

3 讨论

VBD以往报道较少,而本组病例达13%,比例较以往文献报道明显升高。VBD病变血管因粥样硬化原因致使内弹性膜变薄,肌层纤维化,最终导致肌层和内弹性膜弥漫缺失,动脉管壁在长期血流冲击下发生迂曲扩张。血液动力学改变导致基底动脉供血不足,基底动脉扩张压迫脑干及颅神经。VBD的临床症状复杂多样,如后循环缺血或椎基底动脉系统梗塞症状、颅神经及脑干受压症状、脑积水和动脉瘤破裂造成的蛛网膜下腔出血及后循环出血[3]。

确诊主要依靠影像学检查,随着多层螺旋CT应用广泛,VBD的发现率正不断提高。传统螺旋CT受限于扫描速度影响,血管显示不佳,特别是椎动脉大部分穿行于横突孔中,受骨结构影响,伪影较多,去骨不完全,影响了诊断的正诊率,同时检查时射线剂量造成的潜在危害逐渐成为人们关注的问题。传统CTA检查采用小螺距连续扫描,完成头颅CTA扫描需用5~8s。现在随着设备的不断发展,在满足追求精确图像诊断的同时更应该努力降低剂量以减少不必要的的额外射线损伤[4]。20世纪90年代初螺旋CT问世、继而出现多层螺旋CT。近年来,能谱成像又成为CT发展的重点[5]。宝石能谱CT采用宝石作为探测器材料,与传统稀土陶瓷探测器和钨酸镉探测器相比较稳定性高、透气性好、纯度高,可以保证更好的图像质量和更低的辐射剂量[6-7]。

随着宝石能谱CT的广泛应用,这方面的问题得到极大的改善;宝石能谱CT通过精确的点射曝光,消除了大部分的无效的X线曝光,极大程度降低了辐射剂量。宝石探测器纯度高,可以保证更好的图像质量和更低的辐射剂量,实现了业界最高的密度分辨率。使血管成像更加清晰,更有利于医师的临床诊断[8]。本组病例均通过GE Discover HD750宝石能谱CT扫描,采用同步双能量减影技术,平扫时采用80kV,增强时采用100kV,并采用大螺距0.926,极大的降低了辐射剂量,而且血管图像清晰,周围无杂骨影响,更有利于VBD的发现与诊断。同时成像时间快速,扫描头部血管仅需要3s左右的时间,相应也减少了患者的辐射剂量。

综上,GE宝石能谱CT扫描速度及分辨率高,可有效显示并诊断VBD,具有重要的临床诊断价值。同时辐射剂量较低,能更好的避免患者的辐射损伤。宝石能谱CT代表了目前CT发展的趋势,使CT能谱成像真正走入了临床诊断的第一线,为今后的临床诊断和科研提供了一个全新的平台。

[参考文献]

[1] Me Collough CH,Primak AN,Saba O,et a1.Dose performance of a 64-channel dual-source CT scanner[J].Radiology,2007,243(3):775-784.

[2] 林晓珠,李卫侠,朱延波,等.宝石能谱CT在肿瘤诊断中的初步应用[J].诊断学理论与实践,2010,9(2):155-160.

[3] Deng K,Liu C,Ma R,et a1.Clinical evaluation of dual-energy boneremoval in CT angiography of the head and neck:comparison withconventional bone-subtraction CT angiography[J].Clin Radiol,2009,64(5):534-541.

[4] Passero SG,Calchetti B,Bartalini S.Intracranial Bleeding in-Patients-with-Vertebrobasilar-Dolichoectasia[J].Stroke(S0148-396X),2005,36(7):1421-1425.

[5] Levine-RL,Turski-PA,Grist-TM.Basilar artery dolichoectasia.review of the literature and six patients studied with magnetic resonance angiography[J].J Neruoimage(S1051-2284),1995,5(3):164-170.

[6] 黄琳,王玉.临床表现类似基底动脉型偏头痛的椎基底动脉延长扩张综合征一例[J/CD].中华临床医师杂志(电子版),2012,6(2):3576-3579.

[7] 孔朝红,刘煜敏.椎基底动脉延长扩张症的研究进展[J].中华全科医师杂志,2011,10(1):245-246.

地质学相关知识范文6

[关键词]普通地质学 实验教学 教学改革

“普通地质学”是刚进大学校门的地质专业与地质相关专业以及其他专业的本、专科生开设的一门专业基础课程,如矿物岩石矿床、地球化学、古生物与地层、构造地质、矿产普查与勘探、地质工程、地球物理、水文与水资源、珠宝鉴定与营销、城市规划、地理信息系统等专业。这门课程内容非常丰富,几乎涉及所有的地学知识。”普通地质学”是实践性很强的专业基础课,实验教学能够辅助和加深理论教学,了解和掌握常规地质工作方法。由此可见,“普通地质学”的实验教学是与理论教学同等重要的教学环节,一些含地学专业的高等学校已经认识到实验教学改革的重要性[1~5]。

笔者根据实验教学经验,结合南京大学历任主讲教师的宝贵教学经验,从以下几方面对“普通地质学”实验教学进行改革尝试,取得了较好的教学效果。

一、教学队伍

“普通地质学”为南京大学地学及相关专业本科必修课程,上课人数较多(150左右),是各专业课和专业基础课选修人数最多的课程,因而专门是成立了“普通地质学”教学小组,教学小组由主讲教师担任组长,小组成员(助手)为两名教师和1~2名研究生。教学小组在实验课开课之前集体讨论确定教学内容、实验课分班、实验标本和模型的整理和补充、课间实习路线踏勘等教学细节,为实验教学顺利进行做充分准备。

“普通地质学”实验教学改变以往大班“参观式”教学,采取小班实验教学,每个班30左右人,每个班再分成4个小组,配备4套标本,让每个同学都能仔细观察、检测每块岩石和矿物标本。理论课主讲教师负责1个班实验教学,每名助手和研究生负责1~2个班实验教学,助手也参与理论课教学,从而使得理论课和实验课教学相互补充,融为一个教学体系。

二、教学内容

通过历年实验教学积累,多次对实验教学内容修改、补充,目前“普通地质学”实验教学内容由以下三部分组成。

1.标本的观察和鉴定

该部分是实验课的主要内容,包括常见矿物和岩石标本观察。通过常见矿物标本的描述,加深理解矿物的物理性质和光学性质,并根据矿物特定性质,如单体形态、硬度等,学会鉴定矿物方法与步骤,要求掌握鉴定常见的矿物,如石英、长石、方解石等近30余种。之后,进行常见火成岩、沉积岩和变质岩的鉴定描述,对各类岩石结构、构造特征仔细观察,并结合理论课相关知识,理解各类岩石的形成环境,要求分别掌握各类常见岩石10余种。因而,学生共观察和描述了常见矿物和岩石60多种。

2.基本技能的训练

包含地质罗盘进行的使用、课间野外实习、地质图件制作。地质罗盘野外地质工作不可缺少的工具,是地质实习中传统三大件之一,要求学生掌握地质罗盘进行目标方位角的测定、测量岩石的产状(走向、倾向、倾角)等地质实习的基本技能。

而后,安排一天时间进行野外课间实习,课间实习前教学小组要进行野外路线踏勘,实习带队老师对各教学点的内容要大致统一,我们选取的是“南京栖霞山古生代地质剖面”,该剖面位于风景秀丽的栖霞山公园里面,剖面具有地层露头完好、构造丰富、化石较多、垂直地层走向等优点,是非常理想的教学基地。课间实习是非课堂教学,一方面学生不易集中思想,另一方面带队教师难以解答太多学生提问,因而增加课间实习带队教师数量,每个带队教师负责15~20左右学生。通过本次课间实习,同学们第一次以地质专业角度观察地球,同时也欣赏了优美的自然景观和风俗民情,给学生留下了深刻的影响,很多学生多年后对此次课间实习还记忆犹新。

地质图件制作是训练学生的综合能力,首先是指导学生进行地质图的判读,学习地质图的基本知识,掌握阅读地质图的方法。然后进行两幅地质图件制作训练,一是野外课间实习剖面图的制作,对自己所观察、测量到的地质现象进行整理、归纳,独立完成。另一个是根据给定相关地质资料,制作一张综合地层柱状图。

3.参观教学

为了扩大学生的专业知识范围,在实验教学后期安排适当时间,组织学生观看教学视频、地质模型、构造模拟实验、古生物标本、地质博物馆等。

参观教学一般由被参观场所的教师指导和讲解,要求学生围绕参观内容收集有关资料,质疑问难,做好记录,参观结束后,整理参观笔记,写出书面参观报告,将感性认识升华为理性知识。参观教学法可使学生巩固已学的理论知识,掌握最新的前沿知识。

三、教学方法

实验教学的目标是加深理解理论课上的基本概念、培养学生动手能力和创新能力,传统的实验教学方法是利用板书、地质挂图、胶片、幻灯片等手段,由教师讲解实验目的要求、观察内容,学生按照实验指导书的要求观察标本,填写实验表格,再由指导教师评阅,常出现学生不重视预习、上课不愿动手、课后不认真思考这些弊端。针对不同的实验内容,进行了如下一些改革。

1.直观演示的标本观察

传统的教学方法在视觉方面和时空方面具有很大的局限性,如教师在讲解各种矿物和岩石特征所用的标本,由于个体较小,距离老师较远的学生根本看不清其特征,从而影响实验效果。随着社会的发展,地质学的内容也在丰富,许多新内容我们也无法再沿用老的教学方法。

为了改变这种学生被动学习的局面,我们采用小班化分组教学的模式,让每个学生都能够近距离接触标本,教师使用计算机和多媒体辅助教学设备制作课件,用数码摄像机将各种岩石、矿物、构造特征和各类地质现象进行摄像后投影放大到屏幕上,边讲解边演示,学生也可以用这些设备进行摄像,然后在计算机下进行处理。对于某些特殊的现象,教师将学生集中起来演示,如讲解蛭石加热膨胀性质时,教师取上一小块蛭石放在火上加热,观察颗粒体积膨胀变化情况。每节课经过15~20分钟左右的直观的演示讲解后,教师提出本次实验目的要求和问题,学生分组逐块进行标本观察,将观察内容记录到实验报告上,教师对有疑问的学生进行单独辅导,实验报告经过教师批改后再集中和单独纠正错误之处。

这样使一些抽象的实验教学内容更加具体、形象、生动,而且具有很强的表现力和感染力,吸引学生的注意力,大大激发了学生对实验课的兴趣。同时也可以将实验结果直接输入计算机进行处理,培养了学生将计算机技术应用于科学实验的能力。

2.独立思考式的技能训练

技能训练是培养学生独立思考、综合已学专业知识,因而实验教学中学生是主角,教师负责答疑、纠错,如使用罗盘测量岩层产状,学生独立测量地层产状三要素,思考真倾角的测量技巧、走向和倾向换算关系等问题。野外课间实习要求学生制作观察剖面,需要思考剖面线起始点位置、比例尺、地层分层界线、各分层岩性和所含化石、构造现象等,学生通过记录野外老师讲课、岩性鉴定、产状测量等原始资料,剖面终点独立编制信手剖面,缺少的要素及时回到观察点补充,便于室内编制完整的地质剖面图。

通过独立的技能训练,增强了每个学生的动手能力和对所学知识的综合,让学生体会到所学专业知识能够解决实际问题,将来可以为创造社会财富。

3.启发讨论式的参观教学

参观教学是为了扩大学生的专业知识范围,了解地质相关专业最新前沿,激发学生热爱自己所学专业,因而以讨论式教学为主,对参观内容不要求全面掌握和理解,参观结束后对自己感兴趣或有疑惑的观点分组讨论或写参观感想。如对参观地质博物馆中恐龙化石后,可以讨论恐龙灭绝的原因;参观模拟实验室后,启发学生讨论构造运动与地震关系等。

四、实验考核

为了客观评定学生的学习成绩和学习效果,对实验课考核做了一些改革和调整,实验课占“普通地质学”总成绩的30%,其中平时实验成绩(包括作业、考勤、提问)占10%,实验考试成绩占20%。

实验考试之前给学生一周复习时间,由各班班长负责,安排时间去标本室自主复习。实验考试内容是让学生现场对10块不同矿物和岩石标本进行肉眼鉴定,标本上没有标签,仅有编号,学生按照闭卷考试要求,独立对每块标本进行鉴定,写出矿物或岩石名称,并按照矿物或岩石鉴定标准对其进行综合描述。这样的实验考核制度更加规范、更加科学,能比较全面地评价学生的实际能力,从而进一步提高了“普通地质学”实验教学效果。

总之,通过近年来“普通地质学”实验教学改革的实施,提高了学生的学习兴趣,学生在实验中的主观能动性大大加强。不仅在实验中加强了对学生的标本鉴别能力和基本技能训练,而且在野外实习中培养了学生独立思考、综合分析和科学思维的能力,提高了学生的综合素质,为以后各门专业课学习奠定坚实的基础。

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