环境地学教学改革研究

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环境地学教学改革研究

【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。

3基础实验与野外实践相结合,提升专业素养

环境地学基础实验与野外实践环节是我校环境科学专业环境地学教学的重要组成部分,是课堂理论教学的有益补充。我校专门建立了以培养学生综合素质及科研创新能力的环境地学教学实验室,并编写《环境地学基础实验》讲义。通过实验教学,学生们掌握环境地学采用与制备样品的方法,在实验过程中应该注意哪些问题。此外,地学实验室还结合学校的大学生科研创新训练项目,指导学生实验室中完成力所能及科学研究工作,比如煤矸石及粉煤灰的浸出毒性,徐州市雾霾成分分析、二氧化碳的地质封存等,引导学生运用理论知识解决实际问题。环境地学野外实践是课堂教学内容的深化,也是一个增强课程感性认识的基础,是培养学生观察能力、分析问题能力和掌握综合研究方法的重要教学环节。我校在徐州建立的大北汪地质剖面实习基地,徐州矿务集团关闭煤矿实习基地,南水北调清水通道(徐州段)实习基地,也编写了《环境地学野外教学实习》讲义。这些野外教学实习与研究基地建设,对促进环境地学由定性描述的经验学科转向实验与定量分析起到了巨大的作用。通过野外实际考察大北望地质剖面,了解岩石的类型和成因、分布、地质构造、化石、采石场的环境问题等,强化了学生对环境地学理论的掌握、增强环境地学调查与研究能力,加深对环境地质问题的感性认识,极大的激发了学生的学习兴趣和热情,更好的培养学生的观察能力、思维能力和创新能力。

4结语

环境地学作为一门新兴交叉科学,它是环境科学中一个重要组成部分。作者通过优化教学内容,理顺环境地学的知识模块,探索新型教学方法,建设环境地学网络课程,为学生的自主学习提供网络支持,建立和完善野外教学实习基地,完善环境地学的教学体系。在教学过程中多方面培养学生的创新意识和科研工作能力,全面提高了环境地学教学质量和人才培养质量。

参考文献

[1]张宗祜,袁道先.我国跨世纪的重大地学问题环境地学发展前景[J].国土资源科技管理,1995,5:60-69.

[2]冯启言,严家平.环境地质学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2011.

[3]桂峰,赵晟,王柳柱.“教”、”学”共进的环境地学双语教学体系构建[J].教育教学论坛,2015,7:143-144.

作者:李向东 冯启言 周东来 单位:中国矿业大学环境与测绘学院