时间：2023-12-28 11:52:24
导语：在地质学基本概念的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
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
该课程在包含有系统的地质基本知识、基本概念和基础知识的同时，重点突出了与煤矿生产紧密结合的地质知识和理论。课程内容庞杂，涉及多个地质分支学科，但围绕煤矿生产这一中心，将众多学科知识进行了有机整合，并融入了现代科技新进展，既体现了知识结构的多样性、系统性、整体性，又突出了煤矿地质这一主题，反映了整个课程构思的科学性、严谨性。传统的课程成绩评定方法是以一次考试成绩来决定，这种成绩评定方法对学生平时的学习情况缺乏检查和监督，不能反映学生的真实能力。《煤矿地质学》课程的成绩评定包括：到课率及课堂纪律情况、完成作业的时间及质量、实验报告质量、野外实习成绩、期末考试成绩等。
关键词： 构造地质学；科研元素；能力培养
0 引言
重庆科技学院是中石油、中石化、中海油及相关的冶金部门与重庆市人民政府共建的普通高等院校，学校学科专业特色与优势鲜明。现有5个与油气勘探开发相关的本科专业和41个非石油主干专业，是我国新建本科院校中专业齐全、本科生培养规模较大、人才培养层次较完整的高校之一。“构造地质学”课程是资源勘查工程和地质学专业的平台核心课程，该课程具有很强的实践性，是一门比较抽象的基础理论课程，很多的教学工作者都对这种课程有着浓厚的兴趣，对该课程的教学理念、教学方法及规律进行了很多的研究，同时也取得了不错的成果，通过使用这些教学方法和手段，有利于提高这门课程的教学水平。
然而，根据笔者近年来对该课程的教学经验和特点，认为该课程的教学过程中除了要进一步落实常规的教学措施之外，还应针对该专业的核特色，并结合科研和生产实际，加强野外实践教学，适当地加入一些与本课程相关的科研元素及科研实例，即加强对该课程的实践教学环节的研究。一方面有助于学生正确地理解构造地质学的有关原理和方法，提高学生学习构造地质学的兴趣；另一方面也有助于学生在以后的学习和工作中充分地运用该课程的教学内容去解决实际工作中遇到的地质构造学问题，从而达到提高教学效果，深化构造地质学课程教学改革的目的。
1 现状
目前重庆科技学院“构造地质学”的课时设置偏低，地质学专业72学时（含实验18学时），资源勘查工程专业64学时（含实验16学时）。总体而言，理论课程学时相当紧张，只能针对一些基本概念、基本原理进行讲述，完成教指委拟定的基本实验实训内容。
实践教学体系由两个部分构成：①室内实验、校内实训；②野外构造填图实习。室内实验及校内实训是构造地质学课程的课程实验，包括认知实验、验证性实验及部分创新实验，能够满足对课本基础知识的验证，加深学生对课本知识的理解。实验中心建有构造模拟实验室、构造制图实验室。学生可利用各构造模型，人机互动，分析各种构造现象的形成机制，特别是对各种岩石受力变形过程及力学性质的分析。野外构造填图区域为构造现象丰富、典型剖面较多的重庆北碚天府地区。重点让学生通过野外踏勘，了解实习区地层接触关系及地层空间展布情况。最后利用野外的踏勘、测量、填图最终形成实习区的综合特征图。
当前的这种构造地质学教学体系，基本符合构造地质学的教学要求，但也存在一些问题，特别是对应用型人才培养目标有一定的局限性。主要有几个比较突出的问题：①学生总觉得该课程枯燥，兴趣不大、授课效果不好；②野外实践过程包括认识现象、地质描述、绘图等过程，缺乏科研元素；③基地建设缓慢，教学改革研究成果不多；④工程应用能力不强，构造地质学理论及实践知识与现场生产联系程度需要进一步提高。
2 改革构想
2.1 介绍专业应用领域和前景，激发学生的学习热情
为了提高学生的学习效率，激发学生的学习热情，应该在新生入学教育时或专业课开课前，给学生大致介绍一下专业的概况和该课程的应用领域及前景。同时，可以邀请一些油田工作人员（或地质矿产部门的专家）和专业课老师为学生举办一些介绍与专业相关的应用背景知识或讲座，也可以从国际和国内能源发展状况来说明构造地质学在国家资源（包括固体资源和石油与天然气）勘探开发中的重要性，特别是油气资源在国家发展中的重要性。介绍该专业及其相关课程在地质勘探中的作用和地位，激发大学生对该专业的热情和激情，从而激发对地质专业、对构造地质学的喜爱，并为地质学事业努力和拼搏。通过讲解不断提高学生的学习积极性和主动性，使学生对所从事专业的自豪感和荣誉感不断增强。同时介绍一些学习专业课的方法，尤其是构造地质学这种专业基础课，需要学生改变固有的学习思维和方法。
2.2 教学阶段融入科研元素
科研元素融入是指获取解决某一个地质问题的科学研究实践[1]，其目标是激发学生在教师的指导下从事科技创新活动，或申请学校不同级别业余科研小项目的活动或参与教师的科研项目，开展科研研究，做科研报告或在专业期刊上发表学术论文，而不是地质现象的常规性文字描述或对地质现象书本知识的再理解。在校内理论学习过程中就应该结合野外地质现象，结合生产单位的生产实际，利用地质现象解决生产实际问题。比如，学完地层产状一章，就可以结合地质矿产部门资料预测矿产出露及探矿研究；可以结合油田部门分析油藏性质及构造对油水分布分布的控制因素；学习断层一章，可以结合生产资料研究注水开发对断层封闭性的影响，可以分析断层对固体矿产的空间分布的控制作用。
2.3 注重能力培养的实践教学
构造地质学不仅是理论性很强的课程，也是实践性很强的课程，因此应该把实践教学放入到和理论教学同样重要的位置。在课堂上学生接受老师讲授的理论知识时，很多学生都觉得比较抽象，造成教学效果不佳，面对这种情况，重庆科技学院在安排构造地质学的教学时，应该注重能力培养的实践教学。
为了培养和锻炼学生的动手能力和创新意识，培养学生的地质思维，实验课要以学生为主，教师辅导为辅，放手让学生尽量独立完成实验，独立分析各类地质现象的成因及其对资源分布的控制因素，并结合区域的地质构造作用，预测资源的空间分布。教师仅就基本原理和要点进行讲解和辅导，锻炼学生的地质思维和文字表达能力。在做好实验课的同时还要强化野外实习，虽然通过理论课程和实验课的学习，学生对地质构造现象有一定的概念，但还是处于一知半解的阶段，再加上实际地质构造现象具有很强的复杂性和多样性，导致学生很难真正将在课堂上学习的内容和实际构造现象融会贯通。因此要想真正提高构造地质学的教学质量，野外实习是必不可少的一个教学环节。同时应合理安排理论课、实验课和野外实习的教学日程。只有这样才能使学生做到理论与实际融会贯通，使抽象的概念描述转变成具体的地质现象。
3 结语
构造学是资源勘查工程及地质学相关专业的平台基础课程。课程的性质决定了实践教学内容的重要性。为了突出重庆科技学院应用型本科院校的人才培养宗旨，必须加快对构造地质学教学体系的改革探讨，激发学生对构造地质学的热情及学习兴趣、加大科研元素，加强实践训练、注重现场应用以及建立一支具有高实践水平的师资队伍。另外，为了更好推动构造地质学实践教学改革，还应该不断加强模拟训练，突出动手能力；加强学生与生产单位的结合，突出应用能力；教师和学生不断互动交流，才能真正实现改进构造地质学实学效果的目的。
参考文献：
[1]黄德志.构造地质学实践教学与地质专业学生专业素质培养[J].创新与创业教育，2012，3（4）：65-67.
[2]孙永河，刘玉敏，付晓飞，等.关于《构造地质学》课程的教学现状与思考[J].价值工程，2012（5）：257-258.
关键词：地质学基础；教学；多媒体教学；实践；探索
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）49-0209-02
《地质学基础》是高等师范地理科学专业的一门重要的专业基础课，是学习地理科学专业后续课程的入门课，同时该课程也是地理科学专业的必修课。学好它将为其他地理课程如“人文地理学”、“中国地理”、“世界地理”等打下良好的学习基础，并直接服务于中学的地理课堂教学和课外地理活动，有助于今后进行地理科普宣传活动及开展乡土地学科研，开发和利用地质、地貌资源，振兴家乡经济；同时，对于大学生树立辩证唯物主义世界观也有重要的意义。总之，掌握该门课程的知识、理论和方法，是中学地理教师智能修养的重要组成部分。另外，该门课程对学好自然地理学，特别是对《地貌学》的后续学习也是必不可少的。
一、《地质学基础》课程教学体系
1.《地质学基础》课程的教材、教辅。《地质学基础》课程以宋春青等人的《地质学基础》为教材。国外的参考书目有：Strahler.A.N的《Physical geology》，Dott.R.H 等人的《Evolution of the earth》，以及Seyfert.C.K等人的《Earth history and plate tectonics》等。国内的参考书目有：王维的《地球的形状》、李叔达的《动力地质学原理》、刘东生的《黄土与环境》、王鸿祯和刘本培的《地史学教程》、苏文才和朱积安的《地质学简明教程》、夏邦栋《普通地质学》、潘兆橹的《结晶学与矿物学》、李善邦的《中国地震》以及武汉地质学院煤田教研室的《煤田地质学》等。
2.《地质学基础》课程的教学目的。地质学是研究地球的科学，地质学侧重研究地球的地下部分；地质作用分内动力地质作用和外动力地质作用。对于地质学的学习，即注重内动力地质作用对地表形态的塑造机理，也注重外动力地质作用对地壳物质和构造形迹的改造。不仅让学生掌握地质学的基本原理，更重要的是要做到加强联系，互相渗透，各有侧重，相对独立，注重实用。通过本课程的学习，使学生充分认识和了解“我们只有一个地球”的真实含义，从而使他（她）们成为一支在未来的生活中善待地球、保护我们美丽家园的重要力量。
3.《地质学基础》课程的教学内容。该课程主要讲授地壳的物质组成，地质作用的类型、条件、作用过程，地壳的构造形变和改造，地质发展历史等，共分十章，共计安排72学时，教学安排在同一学期。包括室内矿物、岩石标本认识实习。具体内容详见表1。
4.《地质学基础》课程的教学方式。《地质学基础》课程的教学方式采用教师讲授与学生多媒体教学互动的方式结合进行。①传统教学存在的问题，作为一门实践性很强的课程，在没有将多媒体教学引入课堂之前，对《地质学基础》采取的授课方式只能是以“填鸭式”简单描述的教学授课模式，学生们普遍缺乏感性认识，教学效果较差。由于授课的对象是大学一年级的新生，学生们在多数的时间里对一些地质现象常常感到“丈二和尚摸不着头脑”，而授课教师用了大量宝贵时间进行解释也不见得效果有多好，加之该门课程是地质学各个分支学科的大综合，初学者面对众多生涩的专业术语往往会望而却步，对学习该门课程的积极性和趣味性影响很大。②多媒体教学在本课程中的应用：PPT演示，PPT演示不仅具有省时、高效、省力的优点，而且展示图片的功能异常强大。在《地质学基础》课程教学当中，最基本的教学内容需要向学生传授矿物、岩石的相关知识，特别是重要矿物和三大类岩石的经典图片需要展示，往往能激发学生们的学习热情。从课堂教学实践看，效果非常好。在该门课程的实践教学中，笔者在互联网收集了大量与地质学内容有关的动画，比如岩层的形成顺序、褶皱和断层的形成、物理风化作用、桂林山水的成因、地幔对流过程、大陆漂移和矿床的形成等。从教学的效果看，事半功倍，非常成功。动画演示得形象生动，初学者容易理解；视频演示，视频演示在《地质学基础》教学中的应用可以说将多媒体教学的作用发挥到了极致。平常笔者十分重视将该门课程同日常发生的地质事件相联系。将地质现象和教学内容紧密结合。在互联网上的主流网站搜集了大量地质视频影像资料。比如《火山活动》《日本3.11大地震》《唐山地震启示录》《四川汶川大地震》《板块构造学说》以及《地壳波浪镶嵌构造》等。这些视频资料的播放，仿佛将学生带到了地质事件发生的第一现场，极大地震撼了他们的心灵。通过播放一些地质灾害发生的全过程，同学们充分认识到学习地质学知识的重要性和紧迫性，学习的积极性和主动性大大提高。
5.《地质学基础》课程的考核方式。《地质学基础》课程考核包括平时成绩（课后作业、实验报告、课堂提问等，占室内教学考核总评成绩的20%）、阶段测试（占室内教学考核总评成绩的10%）和期末考试（占室内教学考核总评成绩的70%）等3个组成部分。成绩皆采取百分制。平时成绩：课后作业、实验报告、课堂提问等。阶段测试：期中考试、实验考核等。期末考试：以基本概念的理解、识图能力、分析问题和综合分析问题的能力为考核重点，试卷一般以名词的解释、综合题（填空、选择、判断、简答和论述等）占较大分值（一般为卷面分值的75%左右）。
二、《地质学基础》课程的教学效果
《地质学基础》课程是陕西师范大学旅游与环境学院地理科学专业学生的专业必修课，也是学生大学一年级入学后的两门专业课之一；尽管存在着种种不利的因素，比如大一新生不适应大学的学习方式等原因，从对2005～2012级学生的讲授效果来看，学生对本门课程的满意程度达到95%以上（评教结果）；从期末考试的成绩看，考试分数大都符合正态分布，综合成绩的通过率在90%以上。
通过多年来的《地质学基础》教学，笔者深深地感到多媒体教学的重要性和必要性。因此，在高等师范地理科学专业《地质学基础》课程的教学实践与探索中首要的任务就是要加强多媒体教学。和传统的教学相比，多媒体教学有着得天独厚的优势，其优势主要表现在：（1）传授知识准确；（2）教学形式多样、灵活；（3）教学省时、省力、高效；（4）能够激发学生们学习的兴趣。当然，多媒体教学也有其劣势，主要体现在教学过程中PPT翻页的速度太快，不利于学生在课堂上记笔记。针对存在问题，多年以来笔者对多媒体教学做了适当的改进。具体来讲，发挥其优势，弥补其不足，在教学过程中，除了有适当的黑板板书外，还将多媒体课件发到学生邮箱，以备复习之用。多年的实践证明，不论多么夸大多媒体在《地质学基础》课程教学中的作用都是不过分的。
另外，在《地质学基础》课程的教学实践与探索中还要以教材主导，因材施教，加强实验课教学环节。众所周知，地质学是一门实践性很强的学科，其实践性主要表现在矿物及岩石的识别方面，让每一个同学在较短时间内认识重要的矿物和岩石，是这门课程的最基本要求。鉴于《地质学基础》课程是一个地质学这个学科的“浓缩版本”，而且学习者基本上没有基础知识，这就要求教师在最初的讲授过程中要适当地慢一些，并且要以所学的教材为主，不然会使学生感到不理解的名词、术语太多、生涩，从而产生畏难情绪，所以老师在讲授的过程中要吃透教材，找出难点、重点，主动为学生答疑解惑，只有这样，才会做到本门课程学习的事半功倍。
参考文献：
[1]宋春青，邱维理，张振春.地质学基础[M].第四版.北京：高等教育出版社，2005.
文献标志码：A
文章编号：1009―4156（2014）08―114-02
工程地质条件和工程地质问题是土木工程专业工程地质学教学的核心内容。由于工程地质学的研究对象是变化多样的土体和岩体，其研究方法是将地质分析法、力学分析法、工程类比法与实验方法的紧密结合，即综合定量分析和定性分析相结合的方法。查明工程建设区域的工程地质条件的形成和发展，在工程建筑作用下的发展演化，分析由此可能导致的工程地质问题，并提出防治这些工程地质问题的工程治理方案和措施。由此，通过对工程地质学的学习，学生能准确地把握工程地质学的研究对象和基本任务，具备在各种工程建设的勘察、设计、施工等阶段对工程地质条件进行评价和预测可能发生的工程地质问题的能力，并能提出合理的工程防护和治理措施。另外，在工程地质教学过程中，加强和改进工程地质条件和工程地质问题的教学过程、措施和方法也具有重要的意义。
一、工程地质条件的教学探讨
准确地把握和了解土木工程建设场地的工程地质条件，是工程建设的基础。工程地质条件贯穿于整体工程地质教学的过程之中，包括建设场地及其周边区域的地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件、地表地质作用。
（一）地形地貌教学
地形地貌是人类对地球地表形态的直接感受和评价，也是制约工程建设的基本工程地质条件，我国幅员辽阔，地形地貌类型复杂多样。由于学生来自于全国的不同地区，对工程建设可能遇见的地形地貌条件并没有一个整体的认识。因此在教学过程中，通过地形地貌的两种分类方法，即地表形态分类法和地貌成因分类法，并结合各种地貌类型的图片、动画和影像资料直观地展示。加强课堂教学互动，让学生列举出自己曾经到达的地区，并说明该地区的地形地貌条件及类型。结合学校周边的地形地貌类型与工程建设的布局、分布和结构形式，学生直观地理解地形地貌条件对工程建设的作用和影响。
（二）地质构造教学
地质构造是地壳构造运动的产物，不同的地质构造具有各自典型的地质现象和特殊的工程地质条件。地质构造的许多概念与地质特征需要通过比较分析向学生解释概念、现象、特征。然而概念的讲述不能依靠单纯的灌输，更应该注重启发、思考和引导，让学生主动思考、积极参与和分析总结，应用和拓展学生丰富的想象力，将枯燥的基本概念、基本要素和特征构成一个有机联系的整体。比如在讲述褶皱、节理和断层等三个基本地质构造的概念时，着重采用启发、引导的教学方法，由教师提出它们之间的区别与联系。
（三）地层岩性教学
在工程地质中，地层岩性的教学内容，分布于岩石、地质年代与第四纪地质和岩层产状的章节之中。因此，如何将这些章节中关于地层岩性的内容联系起来，让学生能够完整、系统地掌握地层岩性在工程地质条件中的作用和意义至关重要。在教学过程中，采用典型的工程实例教学，列举不同的岩石类型的工程，对比分析不同岩石的结构和构造、岩石的地质年代和岩层产状和接触关系来讲述不同的地层岩性对工程建设可能造成的影响，以及不同地层岩性的有利和不利的工程地质条件。
（四）水文地质条件教学
水文地质条件包括地表水和地下水的地质条件和类型。地表水包括河流和坡面水流的地质作用，而在坡面水流的地质作用中，结合第四纪沉积物分布、形成和堆积特征，比较分析残积物、坡积物、洪积物和河流冲积物的形成条件、堆积位置、颗粒形态特征。让学生形成对坡面水流地质作用沉积物的直观印象，并结合周围环境中的沉积物分布特征以及典型的图片资料使学生能深切理解各种地表水地质作用对工程建设的影响和作用。在此部分内容的教学中，通过在课堂展示典型旅游景区的溶洞、水井的照片，提出这类地下水的来源、分布和变化特征，使学生能够从身边常见的现象来归纳和演绎地下水的基本特征、分布位置和变化规律。
（五）不良地质作用教学
不良地质作用包括风化作用、岩溶作用、斜坡与边坡地质作用、地面塌陷和地面沉降。采用实例讲述法（风化和岩溶）、比较分析法进行讲述。岩石风化程度愈深的地区，工程建筑物的地基承载力愈低，岩石的边坡愈不稳定。岩溶作用的岩体中有许多裂隙、管道和溶洞，在进行水库、大坝、隧道、基坑等工程活动时，如存在承压水并有富水优势断裂作为通道，则可能会遇到地下突水而导致基坑、隧道等工程的排水困难甚至淹没，也可能因岩溶渗漏而造成水库无法蓄水。在斜坡和边坡作用是则需要明确斜坡和边坡的概念、形成机制的差异以及工程防护措施。比较分析地面塌陷和地面沉降产生的机制、类型以及动力条件、治理措施。
二、工程地质问题的教学分析
（一）地基稳定性问题
在工业建筑和民用建筑中地基的强度和变形问题的讲述中，结合近年来在工程建设中出现的住宅楼“楼歪歪”事件以及其他典型的工程事故，分析产生这类事故的原因和工程地质条件。在不良地质作用的地基稳定问题中，结合分析由于地下水的作用导致2009年的上海楼盘倒塌事件。近年来，我国的高铁建设取得高速发展，而高铁建设中对路基稳定性提出更高的要求，通过举例分析在我国不同的地质条件下，对高铁路基稳定的分析和建设措施，增强学生对此部分内容的深刻印象，激发学生的学习积极性。
（二）斜坡稳定性问题
斜坡稳定性是山区工程建设需要面临的工程地质问题，通过我国的地形地貌分布图，展示给学生我国的山区面积占国土面积的2/3，让学生了解斜坡稳定性问题在我国工程建设中的突出地位。通过典型的汶川地震诱发的斜坡灾害，如北川王家岩滑坡、青川东河口滑坡、汶川的牛圈沟滑坡碎屑流等灾害的资料，学生能直观地感受斜坡稳定性问题对山区工业和民用建筑的重要性。通过斜坡地质灾害对公路、铁路毁坏的资料和图件，以及工程建设中的边坡防护等措施，学生可以理解和体会斜坡稳定性对山区交通基础设施建设的重要作用。
（三）洞室稳定性问题
地下工程建设是人类获取更大的生存和活动空间的重要方法，随着大量地下工程的建设和特殊工程地质条件的出现，洞室的稳定问题成为许多重大工程建设中的难点和控制性工程。以目前我国城市地铁建设和长大隧道建设中围岩塌方、地下涌水、地面塌陷等工程事故，让学生了解在工程建设规划和选址时，对不良的工程地质条件进行分析、评价的重要性。并结合典型洞室建设过程中的防护措施和方法，通过讨论和课堂交流，使学生明确这些措施和方法对洞室稳定性的作用。
（四）区域稳定性问题
区域稳定性的概念是学生在开始接触时不容易理解和掌握的工程地质问题。在课堂的教学中，结合2011年日本东海岸的大地震，导致距离地震震中一百多千米远的福岛核电站发生事故，导致核泄漏；地震、震陷、液化和活断层对大型水电工程、地下工程以及建筑密集的城市地区可能导致的灾害，使学生了解和认识区域稳定性对工程建设的主要作用和采取的工程措施。
关键词：水工环 地质调查 措施
水工环直接影响人类的生存和发展，所以它的工作内容能否与时俱进十分重要。水工环在地质勘察中属于基础工作，其内容包括环境地质、工程地质、水文地质的勘察工作。水工环作为保障我国社会进步与经济发展的公益性工作，既要满足当今社会所需，又要不停的加大工作服务范围，接管社会市场投放项目，进一步提高地质调查工作的顺利发展。下文将对新时期水工环地质调查工作的相关内容进行详细的论述。
一、水工环地质研究的现状
1.水文地质研究现状
在最近几十年里，水文地质学发展迅速。从基本概念和基本理论，到模型与模拟研究，再到成果展示的数字化，使水文地质工作从定性分析发展到定量研究的新阶段。野外探测和室内测试技术的提高，现代科学的新理论与水文地质学的结合以及新技术、新方法在水文地质领域的应用，都极大地促进了水文地质学的发展。
2.工程地质研究现状
工程地质学是20世纪20年代从地质学中脱胎而出的，经过近90年的发展，而今已成为一门理论基础坚实、研究内容丰富、与工程建设及人类环境密切相关、且具有各分支学科、应用性很强的地学学科。在大量吸取国外先进理论和技术方法的同时，创立了自己新的理论，形成了具有中国特色的工程地质学理论体系。
3.环境地质研究现状
随着全球性生态环境的日益恶化和自然灾害危害的不断加大，人类的生存和发展受到了严重的威胁。如今，环境地质工作是可持续发展的核心问题之一，而且环境地质工作肩负着保卫国家生态安全的重任，很多国家已经把工作部署整体上向环境地质转移。
二、水工环地质工作的范围
在经济迅猛发展的趋势下，水工环地质的调查工作针对可持续发展政策，提出一系列的工作要求。当前来看，环境地质、水文地质、工程地质的工作内容都发生了很大改变，更全面的保障和协调水工环勘察工作能够可持续发展。与此同时，为水工环的工作内容增添了新方向，对新领域进行调查，以此解决生态保护和经济发展方面产生的实际问题。例如，环境水文日益呈现地方病、关于人类健康方面的研究、地球化学、土地资源的利用与规划和农林生态环境地质研究等。城市化在当今社会表现的越来越显著，城市化水平可以说是应时代而生，是经济作用下的发展成果，这种现象的形成，造成对水工环地质勘察研究的需求量越来越大。城市中人口发展密集，经济活动多种多样，对资源需求程度日益增大，导致资源环境面临严重考验。如果想要保证城市全球化平稳迅速的发展，首先要做的就是加大城市规划和建设中的地质调查评估工作。其中，城市环境污染的监测、防治、地质灾害研究调查、风险评价、土地利用形式规划、垃圾埋藏场地等地质调查工作，渐渐变成当今所要研究发展的重要工作内容。地质生态学已经成为地质学所研究的焦点，在科学发达的二十一世纪，另一个发展特点就是学科的交叉性、渗透性和融合性，这几种特性的表现形式逐渐加强，各个学科间的发展界限被打破，创造出含有新方向和新概念的交叉学科和边缘学科。而生态学和地质学的交叉，所体现的正是交叉作用下产生的跨学科、系统化、综合性的研究布局。
三、水工环地质调查工作存在的问题
虽然我国在水工环地质调查工作中取得了卓越的成绩，但是由于我国的水文地质比较复杂，我们很难对其中的一些因素进行分析，导致我国的水工环地质调查工作中存在着一些问题。
1.缺乏完善的调查队伍
虽然我国的主要地质调查局人员比较多，地质检测设备也比较齐全，但是区域性的地质调查人员却非常少，导致一些地区的水工环地质调查出现空白的现象。除此之外，很多的地质调查人员专业技术性不强，对地质调查工作分析的不够深入，导致水工环地质调查工作出现空缺。同时地质调查管理队伍结构也比较混乱，没有一定的行业管理准则，所以很多的地方水工环地质工作人员一定要不断加强水工环地质的管理力量。
2.项目管理形式较为落后
我国目前的水工环地质调查管理工作存在着一定的问题，管理方式较为落后，从管理层次的设置方式上来看，大多强调的是市场行为。但是很多的基层地质管理人员在管理的实际过程中比较落后，所使用的手段大多都是一些传统的技术手段，他们对地质调查工作没有给予高度的重视，往往流于形式，这样直接导致地质调查的结果发生重大偏差。
3.评审验收缺乏一定的标准
水工环地质调查工作是一项复杂的工作，其涉及的地质调查项目比较多，但是我国的水工环地质调查体系不够完善，验收缺乏一定的标准，尤其是缺乏专家评审队伍。在实际调查过程中，很多的地方地质调查工作人员，认为评审验收工作没有必要太严格，导致一些地质调查工作难以取得实效。评审验收制度是建立在一定的责任制度基础之上的，很多的地质水工环地质调查工作却缺乏严格的奖惩制度，对于一些地质调查工作人员所造成的工作失误没有给予处罚，导致这些人员会继续对工作抱有侥幸心理。
四、完善水工环地质调查工作的措施
现阶段，我国水工环地质调查工作中存在着一些问题，不利于调查工作的顺利开展，因此需要针对问题，采取行之有效的措施。具体措施如下所示：
1.制定完善的战略规划
水文地质勘查工作是一项关系民生的保障性工作，国家应该加大战略规划的制定力度，并结合国内外一些比较成熟的地质勘查经验，同时还要根据我国自身的实际国情，合理制定适合我国发展的战略规划。作为水工环地质调查工作人员一定要“以身作则”，以我国的水工环发展的战略为指导思想，不断改进水工环地质调查中的缺点和不足，并编制合理的实施计划，提高我国的地质调查工作总水平。
2.强化水工环地质调查工作
我国是一个发展中大国，同时也是一个人口大国，做好对地质水文的调查工作对我国的可持续发展具有重要的意义。尤其是在新时期下，我国自从改革开放以后，随着人民生活水平的提高越来越多的固体废弃物开始投放于自然环境，造成环境的严重污染，同时也使地下水受到不同程度的污染。我们只有做好对地下水的勘查工作，才会保证居民日常用水的需求，化解人民用水与水资源污染之间的矛盾。
五、结束语
综上所述，水工环是人类生存发展的支持系统，它们是相互关联的整体，虽然它们有各自的不完全相同的研究对象和研究方法，但是他们依据的地学基础是相同或相近的。它们是以“水土作用”作为纽带紧密相连的。水与土是水工环研究对象，是基础。水工环研究工作的众多方面，和人类生活息息相关，使水工环研究工作担负着“改造人类生存环境、提高人类生活质量”的艰巨任务。
参考文献：
[1] 张家松.水工环地质调查工作在我国的重要性[J].中国地质勘查，2012（09）.
关键词：水工环；现状；新突破
中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：2306-1499（2014）12-
1.引言
水工环是人类社会发展和生存的支撑系统，其能够有效的促使生态环境的平衡，进而保证人类的可持续发展，在水工环的研究过程中，通常是以地质灾害和环境地质问题以及全球变化等方面为研究对象，然后对其进行深入研究，进而为改善人类的生存环境起到重要的作用。本文从水工环地质研究现状出发，对其进行深入探索，然后针对水工环地质研究现状中的薄弱环节提出了应对措施，希望能够提供一些参考。
2.当前水工环地质研究现状
2.1水文地质研究现状
水文地质工作涉及的内容十分广泛，从如何寻找地下水和提供供水水源，到评价地下水资源（数量和质量）和如何合理利用地下水资源，再到开采利用地下水资源引起的环境地质问题，亦即从研究地下水系统与自然环境的相互关系，扩大到研究地下水系统与社会经济系统的关系。从基本概念和基本理论，到模型与模拟研究，再到成果展示的数字化，使水文地质工作从定性分析发展到定量研究的新阶段。野外探测和室内测试技术的提高，现代科学的新理论与水文地质学的结合以及新技术、新方法在水文地质领域的应用，都极大地促进了水文地质学的发展。
2.2工程地质研究现状
工程地质学是20世纪20年代从地质学中脱胎而出的，经过90年的发展，而今已成为一门理论基础坚实、研究内容丰富、与工程建设及人类环境密切相关、且具有各分支学科、应用性很强的地学学科。在大量吸取国外先进理论和技术方法的同时，创立了自己新的理论，形成了具有中国特色的工程地质学理论体系。在能源和矿产资源开发、城市化建设、交通线路和地质灾害预测防治等方面，开展了广泛而深人的研究。将系统论、信息论、耗散结构等现代科学方法论渗透到学科领域中。从岩体工程特性研究和岩体工程地质力学的创立，到区域工程地质和区域地壳稳定性研究，再到特殊土结构和工程特性的研究及工程地质勘察的理论和技术方法研究，扩展到环境工程地质和地质灾害研究。现代科学的新技术、新方法在工程地质领域的应用，都极大地促进了工程地质学的发展。
2.4环境地质研究现状
环境地质工作在自然环境的开发利用与保护、地质矿产勘查开发及对环境综合影响等研究领域的重要性愈发突出。世界和社会在不断的发展变化，地质学科以及其子学科已经不仅仅是研究地质矿产资源的勘探与开发，而且更加重视资源勘探与开发带来的环境问题以及资源的综合利用问题。在中国的可持续发展战略中，环境地质的战略地位逐渐加强，它已经成为了国家环境质量评估与预测、自然灾害预警与防治等重大社会问题的基础支持性工作。
3.水工环研究的薄弱环节及改进措施
3.1水工环地质研究薄弱环节
（1）地质人才梯队建设不完善。由于水工地质调查工作的艰苦性和专业性很强，人才队伍的缺乏、水工地质调查队伍主要还是以老一代的专家和学者为骨干力量，年轻的新生力量由于经验能够胜任这一工作的越来越少，随着上一代年龄的不断老化，新的人才梯队建设不健全，非常不利于我国水工环地质调查工作的深入开展。（2）科技创新力度不够。经济社会的不断发展，给新时期的水工环地质调查工作提出了新的要求。不少地质队由于历史原因，采用勘察手段还是原有的三件宝（地质锤、罗盘、放大镜），采用常规勘察手段，利用70、80年代的区域调查资料，对现阶段的地灾排查也只是实地校核。高新技术在水工环工作中的应用很差。不论是野外调查、室内实验，缺乏系统的先进的技术和设备，大大的制约了水平的提高，成为创新的阻力。
3.2改进措施
3.2.1加深行业改革、促进行业发展
就我国当前水工环地质工作来说这一行业发展到如今已经出现了较为严重的瓶颈，目前所急需要解决的问题就是对当前的行业改革工作进行深化最大限度的避免水工环地质工作的模式、促使水工环地质工作能够和当前的市场相融合从而以改革的方式来促进发展最终达到整体性提高的目的。并且水工环地质工作的改革并不盲目在二十一世纪之初，针对水工环地质工作进行过一次改革在经历过这一次的地质改革工作之后，数年后的今天我们已经明显的看到了将来来。
3.2.2重视人才队伍建设
要下大力气培养适应新时期水工环地质工作需要的专业人才，多层次、多方面的吸纳优秀人才，重视人才梯队建设，注重对优秀中青年人才的培养力度，提高各方面的待遇水平，能够真正的吸引人才、留住人才，这是提升我国水工环地质工作水平很重要的一个方面。同时，要强化工作落实力度，抓紧制定新时期水工环地质工作的发展战略和长期规划。健全完善各项工作制度，提高制度的执行力，用制度管权，按制度办事，靠制度管人，建立健全切实可行的工作机制。
3.2.3加快科技创新
要加强科技攻关，加大科技研发能力，引进国外先进的施工设备，加强对现场环境的勘察，利用无人机测量扫描技术，提高对现场的把握，通过物探技术的发展，了解深度断裂的形态以及分布，为找水、找矿以及热储构造，通过计算机网络建立畅通的信息沟通渠道，实现业务工作的信息化、科技化。要注重科技成果的转化，使之能够发挥实际效果，通过施工设备的更新、转换，如在桩基础施工中引用旋挖机械，在测量工程引用RTK，在高位危岩勘察中引用三维激光扫描等先进技术。
4.水工环地质研究中新技术、新方法的应用
4.1地理信息系统（GIS）
地理信息系统作为一种应用技术是以处理空间数据为基础的，而地质信息的特点决定了使用GIS技术的优越性，从而使该项技术在地学的各个领域得到了广泛的应用。从80年代至今，GIS技术的应用也从数据管理，多源数据集数字化输人和绘图输出，到DEM或DTM模型的使用，到GIS结合灾害评价模型的扩展分析，到GIS与决策支持系统（DSS）的集成，到网络GIS，逐步发展深入应用。
4.2遥感技术（RS）
遥感技术在水文地质、工程地质以及新近形成的环境地质学科中近30年的应用，走过一个从定性评价到半定量、定量评价，从指示要素分析到计算机模型模拟，从单一解译到综合方法互补等阶段，充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费，且具有多时相动态监测等优势，广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线（址）、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。
4.3水质测试技术
目前，国内外的实验测试手段，从分析原理划分，大致可分为两大类：即化学分析法和物理分析法。化学分析是以化学原理和化学反应为基础建立起来的分析方法，此方法以化学反应如酸碱反应、络合反应、沉淀反应和氧化还原反应等为基础建立起来的，用下成份的定性和定量分析，它是分析化学的基础，目前仍是国内外分析工作者通用的分析手段。物理分析法也可叫物理化学分析法或叫仪器分析法。这种分析方法是以物质的物理、物理化学性质（光谱及电化学性质）为基础并使用特殊仪器进行分析的测试方法。目前在水、工、环测试中主要应用以下各类方法：原子吸收光谱分析法、发射光谱分析法、原子荧光光谱法、电化学分析法、色谱法和同位素测试。
关键词：地质学；实践教学；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）27-0099-02
地质类专业的主干课程有“结晶学与矿物学”、“构造地质学”、“岩石学”、“矿床学”、“地球化学”等，理论性和实践性并重。进行课程实践教学改革，有利于提高学生鉴定矿物岩石和编绘地质图件的基本技能，并为学生以后从事地质方面的工作提供必要的基础。现今，能源行业面临巨大的压力和挑战，因此高校地质教学改革的重点是如何培养出具有良好专业基础和较强创新能力的复合型人才，其中实践教学改革是其重要组成部分[1]。
以“结晶学与矿物学”课程为例，结晶学这部分要求学生掌握晶体的对称操作，如描述几何单形的特征，如晶面的形状、个数、晶面与对称要素的相互关系等；矿物学要求掌握常见几十种矿物的物理性质，并能进行鉴定[2]。课程比较抽象、难学，许多高校加重了实习课所占的比例。然而，传统的教学方式一直效果不佳。本文尝试从实践教学手段、教学模式、教学考核机制等方面进行改革探索，以期获得良好的教学效果。
一、改革实践教学手段、教学方法
由于结晶学需要学生有较强的空间想象力，因此在实践课堂教学中，采用交互式教学多媒体与板书相结合的方式。交互式多媒体能将文字、图形、声音、三维动画和视频等汇集在一起，激发学生的学习兴趣，他们可通过操作电脑键盘或鼠标回答或抢答，教师则根据回馈结果查漏补缺，实现师生间的良好互动。例如，晶体47种几何单形在教科书是平面黑白图，学生较难分析出这些单形有多少个对称面和对称轴，有无对称中心。使用交互式多媒体，可以根据学生反馈控制三维动画中单形旋转、对称、反伸操作的速度，便于学生理解。以立方体为例，从各个角度展示，学生能更直观地看出立方体有3个四次对称轴、4个三次对称轴、6个二次对称轴、9个对称面和一个对称中心。结合单形立体结构模型，学生自己可分析判断，回答其他几何单形的对称轴和对称面的数目，教学内容清晰体现。
在大学一、二年级的野外实习中，教师应注重野外现场教学，指导学生观察地质现象，认识身边的矿物或岩石，加深他们对基本理论和基本概念的理解，熟悉野外工作程序和资料收集方式，掌握野外工作的基本技能。在传统的野外实习中，教师只是对野外工作流程和地质工具的使用进行讲解示范，如罗盘、测绳等，但由于学生人数众多，教学效果不好，无法确保每个学生都能够掌握。怎样才能充分调动学生的积极性呢？我们必须对野外实践教学方式进行改革，注重提高学生地质基本技能及独立完成野外工作的能力。
一是运用“互动式”教学法。例如，每天教师在进行野外实践前，简要介绍实习路线内容，提出问题，让学生回忆并复习课堂学到的理论知识。然后，实习时分成各个小组，每到一个观察点，让第一组学生描述观察到的地质现象，第二组学生针对这些地质现象提出问题，第三组学生根据这些现象和问题相互讨论，对这些现象形成机制进行解释。到下一个实习点处，三组学生的任务互相调换。实习过程中，无论是对地质现象的描述，还是对形成机制的解释，教师要给予鼓励，待学生表述完后再进行纠正、补充和总结，并对学生提出的问题进行深化，大家充分讨论。这种互动式教学方式，能够充分调动学生自主学习的积极性，在野外实践中取得良好的教学效果，而且有助于培养学生的地质思维方式。
二是运用“启发式”教学法，促进学生积极思考。启发式教学方式不仅广泛应用于室内教学，还在野外实践中扮演重要的角色。通过一系列层层深入的发问，启发式教学方式可促使学生根据已有理论知识分析原因，找到答案，将理论应用于实践。例如，野外常见到的砂泥岩互层，泥岩层风化强烈，破碎形成凹槽，而砂岩层仍致密坚硬。教师可以先让学生对2种岩性进行充分观察描述，然后逐步提出问题：砂岩和泥岩的种类有哪些？各自的矿物组成是什么？在学生回答后，教师再指出它们的物源和形成环境，使学生受到启发会进一步思考：为什么会出现这种差异风化，是否和它的主要矿物的硬度、抗风化能力有关。在实习过程中，教师指导学生发现问题，一步步地找寻答案，让学生能充分调动积极性，在愉快的氛围中完成野外教学。
二、改革“先理论后实践”的教学模式
打破原有的先讲理论后实践的教学模式，可有效改善实验课的滞后性问题。将实验教学与理论教学穿行，可在实验教学时先引入一些后续课程的理论教学内容。例如，讲授矿物的物理性质这节课时，可先让学生进行矿物标本观察实验，自己描述矿物的特征，如形状、颜色、光泽、硬度等，在此基础上，讲授理论课，讲解矿物颜色、条痕、光泽、透明度及相互关系，让学生的理解和记忆更为深刻，也易于掌握鉴定矿物的方法。这种把一些实验项目放在理论课内容讲授之前进行的方式，有助于提高学生的实践操作能力，能更积极主动地观察和思考。教师也可针对实践教学中的薄弱处，如矿物解理、裂理及断口的差异，根据矿物标本指导大家仔细观察，进行比较分析，使学生掌握理论教学中的难点和重点。
三、完善实验教学内容体系
目前，地质学类专业课的实验教学体系以基本型实验类型为主，提高型与创新型实验类型较少，难以调动学生的学习积极性，也不利于学生实践操作能力和创新能力的提高。因此，教师应根据教学大纲合理设计实验项目，完善实验项目类型，增加提高型与创新型实验类型的比重，让学生主动参与，成为实验主导。例如，在实验教学中，把学生分为几个实验小组，每组挑选一个课题，如一种矿物作为研究对象，课堂上由学生观察总结出矿物的鉴定特征，课后小组成员广泛收集资料，进一步查明矿物的化学组成、晶体结构、单体和集合体形态、成因和产状等。然后，根据分组情况，学生走上讲台，汇报所研究的结果。每组汇报完毕后，由其他同学进行提问，汇报的学生做出回答，最后该小组的同学根据大家的建议，查阅相关文献资料，获得小组最终研究成果报告。另外，可根据教学内容增加一些创新型实验项目，鼓励学生自主选择感兴趣的小课题，自己设计实验流程、方法，提高创新能力。
教师在学生进行大学四年级的毕业野外实践之前，应有意识地指导学生在大学一至三年级的野外实习中进行研究性学习，充分调动他们的学习主动性，对野外感兴趣、需要解决和深入认识的地质现象和问题，积极思考，有针对性地设计专题性实验，实现由学生自主选择毕业论文方向和题目，然后再进行野外样品采集、室内测试分析，最后完成毕业论文。这一完整的自我设计和主动研究的学习过程，有利于培养学生观察事物、思考问题及研究解决问题的能力和素质。
四、改善实践教学考核机制
以往的专业课程实验成绩主要通过期末考试得出，考核机制单一，其应包括学生的平时实验成绩（可占总成绩10%～20%）、随堂测试成绩（占总成绩20%～30%）和实验期末考试成绩（占总成绩50%～70%）。平时成绩是学生每次实验课做思考题和写鉴定报告的成绩，教师能及时地发现学生学习中的难点进行辅导和强化练习；实验随堂测试是课堂实验中选择一些标本去掉标签说明，考查学生对矿物鉴定程序的掌握情况。在最后的一次实习课上进行实验期末考试，将五大类的矿物标本挑选常见的几十种摆在桌子上，随机选择几种，让学生进行鉴定，测试他们对课程知识的掌握情况。通过建立完善的考核机制，能有效地督促学生学习。
野外实践考核内容包括：（1）学习风气和学习态度，是否自觉积极主动地参与。（2）野外工作中是否认真整理、总结野外记录本，是否养成勤动脑、动手、动口的习惯，是否具有吃苦耐劳、坚持不懈的作风。（3）考查总结报告，基本素材收集是否齐全，基础知识应用是否准确性，地质图件绘制是否规范性，是否具有综合分析问题的能力，有无个人的独特思考。
五、拓宽实验教学空间
自然界中的矿物种类繁多，而进行实验教学时，受课时和标本的限制，只能选择各类代表性矿物让学生进行实验。为了使学生更好地掌握鉴定多种矿物的能力，开阔视野，应充分发挥学校地质博物馆丰富岩矿标本的重要作用，指导学生多看、多比较，并通过野外实习采集和购买，逐步丰富矿物标本。
在此基础上，建设院系开放性实验室，为学生下课后自主学习提供条件。搭建综合性实验教学平台，可为培养学生自学能力和创新精神提供基础。指导学生充分利用网络资源学习，如矿物相关数据库、网上杂志等资料，以及网络教程如中国地质大学、北京大学等高校“结晶学与矿物学”精品课程。
另外，我们也可以采用“请进来”的教学方针，多邀请校外野外实践经验丰富的专家开设讲座，给学生系统地讲述常见矿物的类型、特征、共生特点及野外矿物鉴定方法。而且，也要鼓励学生积极“走出去”，在大学三年级之前参与教师的科研项目，完成从野外岩石、矿物的样品采集、鉴定及数字化统计、分析等工作，锻炼学生的实践操作能力。鼓励学生积极参加各种技能竞赛[3]，如全国大学生地质技能竞赛，激发学生的学习兴趣。
参考文献：
[1]丁晓非，许英，武立波，等.普通高校提高人才培养质量初探[J].教育教学论坛，2014，（37）：1-2
根据土力学课程的特点，就如何发展土力学实验环节，加强土力学教学实践，从而提高土力学教学质量提出一些初步想法。在土力学教学中，一个好的实验实践环节应具有可操作性，基本概念清晰，工程应用背景强，能激发学生兴趣，具有创新和发展性的特点，从而完善理论教学效果，提高学生主观能动性，培养创新思维和综合解决问题的能力。文章结合案例分析得出，一个好的实验实践环节，能使学生对土力学学科有全面宏观的认识，并顺应科学研究过程，这对培养土建类、水利类、交通运输类、地矿类、地质学类等专业学生的思维能力，提高科研素质的综合能力具有重要的意义。
关键词：土力学；实验教学；实践环节；综合素质
中图分类号：G6420；TU43-4文献标志码：A文章编号：
10052909（2017）01014404
土力学作为土木工程、水利工程、交通工程、采矿工程、地质工程等众多专业大学生的专业基础主干课程，是认知土的工程力学性质的一门技术核心课程。由于土力学课程的特殊地位和作用，土力W的教学如何适应新形势，顺应改革发展的要求，是每一位土力学教师必须思考的问题[1]。随着各建设项目向大型化、复杂化发展，建筑行业对相关专业人才的综合素养提出更高的要求。国家提倡进行大土木教学改革，旨在提高本科生的综合专业素养、学习能力和创新思维。
2011年高等学校土木工程教学指导委员会《高等学校土木工程本科指导性专业规范》中指出[2]，以行业企业需求为导向，以工程实际为背景，以工程技术为主线，着力提升学生的工程素质，培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。
但是目前在土力学实践环节教学过程中，出现实践环节和理论教学脱轨的现象，比如实践环节不能很好地激发学生自主学习相关理论知识的兴趣，学生也不懂得如何理论联系实践，从而没能很好地对相关理论知识进行理解，学到的知识形如散沙，学习效果并不理想。
因此，文章结合教育部“卓越工程师计划”，重基础平台、宽口径、突出专业
特色，针对土力学实验环节的拓展、教学实践等方面，结合实际训练谈一些体会和感悟，探讨土力学教学中实践环节指导理论教学的可行性，以求通过实践环节使学生对土力学学科知识有整体宏观的认知，培养学生自主学习和独立思考的能力。
一、土力学的工程特性
土力学是工程力学的一个分支，是以土为研究对象的学科。它是一门实践性、应用性强的课程[3]。土是岩石风化以后，产生崩解、破碎、变质，又经过各种自然力搬运，在新环境堆积或沉降下来的颗粒状松散物质。土力学是以力学和工程地质学知识为基础，运用力学原理和土工试验技术，来研究与工程建设有关的土和土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的应力、应变、强度和稳定性等特性的一门学科，是一门实践性很强的工程技术科学。在工程建设中，常会遇到各种有关土的工程问题，包括建筑物地基、路堤、边坡和各种土工构筑物，以及以土作为建筑材料、建筑环境等，都需要应用土力学的理论和方法去解决。同时，为各类建设工程的稳定和安全提供科学的对策，包括土体加固和地基处理等。
土的利用可以追溯至古代，远在古代人们就懂得利用土进行工程建设。如我国西安市半坡村新石器时代遗址，就发现当时人们已经能利用土台阶及石基础为简陋的房屋考虑地基基础的稳定性问题[4]。以后如秦代用压实法修筑驰道，隋朝用木桩，唐代用灰土基础造塔等。我国东汉时的郑玄在注释战国时的《考工记》时，就认知到了作用力和变形之间的弹性定律，这比胡克（Hooke）定律要早1 500多年，但直到18世纪，基本还处于感性认识阶段。欧洲产业革命时期，随着大型建筑物、铁路、公路的兴建和科学的发展，建立了零星的土力学理论。如1773年法国的库伦（C. A. Coulomb）通过试验研究提出了砂土的抗剪强度公式和设计挡土墙的土压力滑楔理论，1857年英国的朗肯（W. J. Rankine）又从不同的途径提出了土压力理论。这两种土压力理论至今仍被广泛应用。1869年卡尔洛维奇（Карлович）发表了世界上第一本地基与基础著作。1885年布西涅斯克（J. Boussinesq）根据弹性理论求出了在集中力作用下地基中的三维应力解析解。1900年莫尔（Mohr）提出了土的强度理论。20世纪初，人们在工程实践中积累了大量的经验和资料，对土的强度、变形和渗透性质进行了理论探讨，土力学逐渐形成了一门独立学科。20世纪20年代普朗特（Prandtl）发表了地基承载力理论，这一时期在边坡理论方面也有很大发展，费伦纽斯（W. Fellenius）完善了边坡圆弧滑动法。经过一个多世纪的实践和理论研究，1925年美国的太沙基（K. Terzaghi）归纳出版了第一本《土力学》专著，1929年又与其他学者共同编写了《工程地质学》。从此，土力学、工程地质学、地基与基础作为独立学科不断发展。1936年在美国召开第一届国际土力学与基础工程会议，到2013年已举办
18次，在会议上，世界各地学者对本学科的研究进行经验交流。
因此，土力学是把土作为建筑物地基、建筑材料或建筑物周围介质（环境）来研究的一门学科，主要研究土的工程性质以及土在荷载作用下的应力、变形和强度问题，为工程设计与施工提供力学指标、评价方法以及分析计算原理，是土木、水利工程等专业重要的技术基础课，具有很强的工程应用背景和工程特性。
二、土力学课程实践环节
由于土力学学科的特殊性和复杂性，知识点广，涉及面宽，从土的基本物理性质和工程分类、土的渗透性、地基土中的应力分布、土的压缩性再到土的抗剪强度、地基承载力、土压力计算、边坡稳定性分析等。从内容来看，主要包含基础理论与基本概念、工程实际运用部分、试验与测试部分[1]。由于各章知识点的相对独立性，笔者将土力学的学习过程比喻为桥梁建设，而各个章节的学习如同各个桥墩的建立过程，只有把每个桥墩都建扎实了，将桥面铺装好，桥梁才能发挥其作用。在这里每章的基础理论就如桥墩，土力学的实践环节就如同桥面铺装过程，将各个知识点贯穿起来。因此，如何设立合理的实践环节充分调动学生自主学习和对学科的宏观把握至关重要。而土压力计算、挡土墙设计和边坡稳定性分析等都可提供实践环节，让学生在学习基本理论后，进行实际操作训练。
目前本科土力学教学实践环节中大多只设立了四个基本的常规试验，测定土的液、塑限，通过击实试验绘制土的击实曲线，还有压缩试验和直剪试验。四个试验代表着土的不同物理力学特性，是测定最基本的参数指标。通过调研，学生普遍反映，如果没有一个工程背景作为支撑，他们较难理解这几个常规试验的意义和重要性，更多的是被动完成，而不是主动设计。故参与试验准备、操作和进行结果分析的主观能动性不强，没能充分达到调动学生积极性并发挥创造力的目的。
加强实验课和适当进行实践性环节的改革对提高教学质量非常有效。对实验现象和结果要进行合理的分析，勤于思考，善于总结，才能有所发现，有所进步[5]。通过实验教学，加深对土力学基础理论知识的理解，这样大大提高了土力学的教学质量和学习效果[6]。因此，在教学环节中，我们尝试了一些开放性的实践环节，在学习土力学的基本知识后，除了完成常规试验，还要参与一些竞赛，开展开放性的设计课题，让学生自主搜集资料，自己设计解决问题的技术路线，自己进行验和优化设计。目前已经开展了加筋挡墙设计、边坡失稳试验等多种趣味性强的实践环节，收获颇丰。下面将结合加筋挡墙设计的课题谈谈学生在这次实践环节中的完成过程和理论联系实践的训练。
三、案例分析
为了实践实验环节对学生所起的作用，通过组织学生参加加筋挡土墙结构设计大赛，为土力学的实践性环节提供了很好的机会。该课题合理之处在于其可以充分利用土力学各章理论知识，提高学生解决实际工程问题的能力，使学生了解土压力计算、挡墙设计和土坡稳定计算等理论知识在解决加筋挡墙设计中的重要性，调动学生自主学习的兴趣。加筋挡墙设计优化作为一个开放的课题，其答案的多样性，可充分引导学生进行大胆想象，充分表达个人想法并愿意为自己的想法付出实践。下面是在设计过程中的体会。
（1）刚开始给学生布置该课题时，学生不知道该如何突破和入手。我的建议是要充分理解挡墙设计的核心，即通过合理的锚杆布置（实验中用筋带进行模拟）平衡挡墙土压力，从而使挡墙处于稳定状态。因此，学生先结合本科土力学中土压力的计算部分，还有挡土墙的设计和土坡稳定分析的相关理论知识，进行自主学习。
（2）接着为了完成相关实验，
根据大赛要求制作模型箱，并为保证模型箱拆卸方便，构思了多种模型箱设计方案
，最后各侧板之间通过锚栓连接，底板上安装固定销钉，各侧板底部打孔，直接插入底板。在模型箱设计过程中，学生充分联想了日常物品的连接方式，从而顺利完成模型箱制作。接着为了完成本次实验，学生也联系了相应砂子生产厂家，了解中粗砂的规格，充分调动了学生自主参与的积极性。
（3）根据设计要求，需要学生自主完成多个常规试验，为进行本次加筋挡墙设计提供材料参数。比如，对砂样进行基本的物理性质参数测定，包括筛分试验、密度测定等。力学强度测定包括砂土的直剪试验、确定内摩擦角，以及筋材的抗拉强度测定等。
（4）在理论计算方面，学生自主查阅TB 100025―2006《铁路路基支挡结构技术设计规范》等多个规范，进行加筋土挡土墙土压力计算、下滑力和抗滑力计算、全墙抗拔稳定验算等，能结合自己提出的布筋方案，建立布筋优化方案的目标函数，从而为整个课题的完成提供扎实的技术路线支持。
（5）在实验方面，为了观察砂样挡墙在不加筋带下的自稳定状况，学生首先做了无筋带下砂土的滑裂面分析和砂土自然休止角的测定，直观上认识了无粘性土滑坡的过程。通过强度较低的纸板作为挡墙，也直观上看到了墙后土体的土压力分布状况，以及不同深度的变形状况。
（6）随着实验的进行，学生兴趣越来越高，查阅了相关加筋土工方面的文献资料，了解了加筋土加固机理。让学生初步尝试布置直线型的筋带进行试验，模拟加筋挡墙过程，不断调整筋带总层数和各层筋带的数目、尺寸等，通过竖向加载直至挡墙破坏，从挡墙后砂土的破坏类型以及筋带的破坏来判断筋带布置的合理性。
（7）通过大胆尝试，学生提出了多种筋带类型和布置方案，比如采用筋带末端弯起成U形或V形，末端采用扩大头的加筋布置等，体会了加筋复合体的作用。在这个过程中，学生能联系工程实际，考虑筋带布置时的经济合理性，培养学生全面理解问题能力，提高其抓住问题症结并各个击破的能力。
（8）最后通过完成一个完整的计算书来表达自己的设计思路和方案，锻炼学生组织整理实验课题报告的能力。在此过程中学生对本科土力学的基本理论知识有了更全面和系统的理解。
在加筋土挡墙设计的基础上，若不考虑筋带，通过设置挡墙面板的位移状态，可以来模拟边坡失稳的主动状态和被动状态，从而使学生结合课本知识，直观了解边坡失稳过程以及滑裂面的形成。
在此开放性试验中采取4人一组，利用的是课外学时，加筋土挡墙设计为4学时（包括计算和操作的整个过程），边坡失稳试验为2个学时（主要是操作环节）。上述结合土力学课程开展的实践环节，学生反映学习效果很好，提高了学生的探索和创新能力，并为本科生的毕业设计和论文研究打下了良好的基础。
四、结语
教学中通过不断尝试和学生的反馈，我们看到实践环节的合理性可以大大促进理论教学部分的成效。更可喜的是，虽然开放实践课题结束了，但是学生总结实验结果的热情不减，仍然能认真分析实验各个环节和数据结果，加深了对土性质的认识，增强了对岩土工程的兴趣，为培养岩土工程专业的研究生和岩土工程的从业者打下了基础。土力学是一门实践性非常强的基础课程，理论知识为主，但通过能力培养，引导学生进行创新思维，对理论知识有整体宏观的认知和运用才是人才培养的根本。教学中重视实践环节课题的设置，使课题具有可操作性、工程性、趣味性和发展性，这样才能真正使学生成为课程学习的主角，充分调动他们对学科理论知识学习的积极性。作为教师，在整个实践环节中，应该起到指导作用，授之以渔，培养学生创新思维方法，这样土力学实践环节的教学才能真正发挥其作用。参考文献：
[1]李广信，吕禾，张建红.土力学课程中的实践教学[J].实验技术与管理，2006，23（12）：13-14.
[2]高等学校土木工程学科专业指导委员会.高等学校土木工程本科指导性专业规范[M].中国建筑工业出版社，2011.
[3]李广信.奇谈怪论土力学[J].岩土工程界，2003，6（8）：24-26.
[4]赵树德，廖红建.土力学[M].2版.北京：高等教育出版社，2010.
[5]李广信.试验与思考[J].华中科技大学学报：社会科学版，2014（S）：118-120.
[6]缪林昌，经绯，邵俐.大土木工程类土力学教学改革思考与实践[J].东南大学学报：哲学社会科学版，2009，11（6）：255-257.
Abstract：
According to the characteristics of soil mechanics course， this paper discussed some preliminary ideas on how to develop soil mechanics experiments， strengthen the teaching practice and further more to improve the teaching quality. A good experimental training should be operable with clear basic conception，should have an engineering application background， can stimulate the students’motivation， and should have the characteristics of innovation and development. So as to improve the theory teaching effect， improve the students’ initiative， and students’ innovative thinking and problem solving bined with case analysis， this paper presented that a good experimental training can make the students have comprehensive understanding of the basic theories and master the scientific research process， which is of great significance in fostering students’ thinking and comprehensive ability in civil engineering， water conservancy， transportation， mining， geology and other professional fields.
关键词：综合能力培养 岩石矿物及宝石学 材料科学基础
Exploration of training method for student’s comprehensive quality： a training of course concepts of fundamentals of materials science using minerals， rocks and gems
Yang Ping， Li Jing， Chen Leng， Meng Li， Qiang Wenjiang
University of science and technology Beijing， Beijing， 100083， China
Abstract： Starting from a proposed model for enhancing student’s comprehensive quality concerning on the course of fundamentals of materials science and at the background of lecturing principles of metallic materials， analyses are given to the student’s skill training using rocks， minerals and gems， to the research and new experiment design， to the experience on the research-oriented teaching and education and on the collecting on educational resources and their systematization. The multi-positive effects of these activities are discussed.
Key words： training of comprehensive quality； minerals， rocks and gems； fundamentals of materials science
材料科学基础课程是材料专业的核心课程，许多学校开展了对此课程的教学改革与建设[1-3]，并且在不断优化课堂教学的改革下，逐渐强调第二课堂的利用[3]。我校材料科学基础课程自成为国家精品课程后，在北京市优秀教学团队建设项目、国家级优秀教学团队建设项目及多项校级研究型教学建设项目支持下，确定了有效提高学生综合能力的目标，探索了四个拓展：（1）由第一课堂（即理论课程）向第二课堂（课后兴趣小组）的拓展；（2）由利用软件进行虚拟型学习的实践向趣味型技能训练或研究实践的拓展；（3）由针对金属材料组织分析（金相学）训练到对矿物、岩石、宝石、液晶等材料微观（岩相学）及宏观组织的分析训练的拓展；（4）由介绍基本概念、定律到介绍相关背景、人物、经典文献的拓展。逐渐形成了有特色的基于材料科学基础课程的学生综合能力培养模式，同时将各类相对零散的教学资源系统化整理，并探索研究型教学理论及规律性，这些过程的完成使得教学实践活动具有了理论研究的意义，在提高学生综合能力的同时，也提高了教师的综合素质。本文将介绍教学小组针对研究型教学中为提高以学习金属材料为主的学生的兴趣，探索从岩石、矿物、宝石等非金属材料分析入手，通过与金属材料的对比，加深对课程基本概念的理解和应用能力的培养，探索学生的学习从趣味性入手，有效过渡到专业性和实用性的规律。应当承认，第二课堂的利用，总体上是对少数学习较好或兴趣广泛的学生进行的，也包含一些参加本科生科研训练计划（SRTP）的学生，其广泛性还不足。这些学生中的一部分，经过一年的训练，可以达到以第一作者身份发表教学研究论文的程度，当这些学生进入四年级后，有可能做出不错的科研结果。
1 实施过程、案例分析与资源整理
我们对矿物、岩石及宝石方向的分析研究从2009年开始，因人力、物力的限制，初期规模较小，基本是获取一部分岩石、矿物材料或标本，指导学生对其探索分析，总结相关规律及存在的问题；再以其为基础，开展下一轮及下一届学生的分析研究，接着陆续获取一些新的岩石、矿物、宝石材料及标本，再指导学生分析研究及训练，然后总结其规律及存在的问题。如此往复。
到目前，分别进行了如下教学资源的收集、整理及实践活动。
（1）购置了基本的分析训练用具，如专用10倍的放大镜、专用手电筒（如图1所示）；购置了各种岩石、矿物、宝石类及晶体学的相关书籍，如：《简明岩石学》《地质学基础：实习指导书》《实验及理论岩石学》《火成岩岩石学》《矿物与岩石权威图鉴》《宝石学》《宝石》《非金属矿物材料》《无机材料岩相学》《结晶学与岩相学》《材料性能：各向异性、对称性与结构》（如图2所示）。还从网上下载了大量的电子书籍、岩石矿物宝石照片、文章及其网站地址。
图1 放大镜与手电筒
图2 购置的岩石、矿物、宝石书籍
（2）通过与中国地质大学教师及研究生交流，获取的典型岩石有：粗晶火成岩、糜陵变质岩、细砂型沉积岩（如图3所示）。
图3 典型岩石与对应的岩相组织
（3）收集及购置的矿物类标本：水晶（单晶和双晶）、绿柱石（普通石及祖母绿）、红柱石、萤石、红宝石、辉锑矿、天河石、木变石、异极矿、黄铁矿（立方体和五角十二面体两种）、电气石（碧玺）（如图4所示）。
a石英双晶、萤石双晶、石英簇等
b红柱石、萤石、石榴石、硫铁矿、电气石等 c石英
d萤石双晶 e硫铁矿双晶
f五角十二面体硫铁矿 g发晶
图4 各种岩石、矿物、宝石标本
（4）廉价的宝石类（经抛光）：如红玉髓、萤石、蔷薇辉石、碧玉、三氧化二铁（肾石）、翡翠、绿松石、紫水晶、黄水晶、玫瑰水晶、透明水晶、烟水晶、发晶等；拉长石（如图5所示）。有了这三大类样品及标样，该部分与相应的金属类实验课相比有较多较系统的训练研究材料，也逐渐掌握了岩石矿物的知识。
a 各种水晶、绿松石、玉石、氧化铁
b拉长石 c翡翠
图5 各种抛光后的宝石
（5）由上述各类标本制成透射观察薄片（偏光下观察）（如图6所示）20种以上。有了这些丰富的教学资源，可组合设计出许多选修实验，并结合课程知识开展不同深度的基础研究。
图6 透射薄片试样
利用各类普通岩石可设计典型岩石鉴定实验，含宏观鉴定和微观组织及成分鉴定；可复习结晶、相图、固态相变、形变、再结晶理论及组织分析方法（岩相学）；通过各类矿物标本可设计典型矿物单晶的特征鉴别实验，可以复习晶体学、晶体结构、结晶过程的概念及原理。
通过对各种抛光的宝石分析可设计宝石初步鉴定的实验，还可以复习抛光技术、宝石中色彩产生原理（离子点缺陷，致色效应），光学性能与晶体学的关系。
开展训练活动要考虑两个目的：一是以岩石矿物或宝石为对象，对其提出想要分析研究（探究）的问题，然后进行分析研究，如烟晶与石榴石的共生规律；二是设计出选修实验，为以后的学生做准备，可达到不断优化实践内容、提高实验系统性的目的。
开展的第一类训练及研究有：
①未知岩石相鉴定；②烟晶与石榴石共生规律分析；③立方体与五角十二面体黄铁矿单晶的晶体学特征与形成条件分析；④三类典型岩石的宏、微观鉴定；⑤单晶石英、微晶玉髓、杂晶碧玉及沙金石的对比及成因分析；⑥翡翠微观组织与硬玉质量关系的分析；⑦晕彩拉长石微观结构中的孪晶与脱溶物的分析。
初步设计的实验有：
①岩石类型的宏、微观鉴定；②典型矿物的宏观鉴定及晶体学基础训练；③一些宝石的宏观形貌分析与宝石致色原因分析。
2 归纳总结与经验推广
前期实验使用的材料、分析内容都比较零碎，到现在，有比较系统的矿物类、岩石类、宝石类样品，可以设计系统的实验，开展系统的研究。笔者通过承担研究生40学时的晶体结构课程教学，找出共性的普适的晶体学、晶体结构、晶体缺陷（点、线、面）实验内容，提高学生的综合能力。具有多方面的用途：
（1）开发选修型新实验，为更多有兴趣的学生提供训练的机会。
（2）培养学习科研能力，即通过从课堂了解的基本概念，明确基本目标，查文献及参考书，开展分析或制备样品，如果用偏光镜分析存在困难，可使用扫描电镜中的能谱仪进行成分鉴定。类比法的应用：回忆48学时的材料科学基础实验课的内容，使用的都是金属，光学镜原理与使用―对应偏光显微镜的原理与使用；机械抛光制样―对应透射薄片制样（委托资源学院采矿专业实验室制备）；金属及合金的凝固组织分析―对应火成岩的组织分析（两者都利用相图分析）、金属形变及再结晶组织分析―对应变质岩及沉积岩的岩相组织分析；晶体结构及晶体学都是通过图片软件分析训练，而矿物岩石可直接用于这些概念的训练。例如：利用我们收集到的各种石英类样品，可以设计下列训练内容：①对石英单晶体、歪晶、双晶的分析，训练晶体学内容；②对石英与石榴石、石英与黄铁矿、石英与金红石组成的发晶的分析，训练结晶原理；③对不同颜色的石英单晶宝石（如无色水晶、紫水晶、黄水晶、烟水晶）等的分析，进行光学致色效应与离子点缺陷作用的训练；④对火成岩、变质岩、沉积岩中石英的形貌特点及形成规律的差异进行分析，涉及凝固、相图、形变、再结晶、固态相变知识的训练；⑤通过对从石英单晶不同晶体学方向切出的器件具有不同的功能作用（振荡器、压电效应器件）[4]的了解，拓展学生晶体学各向异性概念与物理性能关系及应用方面的知识。
（3）通过讨论锻炼研讨及表达辩论能力，通过写文章向教学研究类期刊投稿锻炼写作能力。对优秀学生，在实践环节动手能力训练的基础上，可训练其撰
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写文章的能力，只有完成撰写文章并发表，才真正完成一个周期的训练。目前，只有少数三年级学生能发表文章。近4年学生共撰写12篇文章，其中发表7篇，都以本科学生为第一作者（这些文章中只有少数涉及矿物岩石），这些文章主要是教学研究文章。教师通过多年研究型教学活动的开展，也获得了许多经验，认识到要不断探索新内容，到一定阶段后又须及时归纳总结，形成规律性的培养模式；再进行实验性探索，不断总结，系统化。教师在训练学生的同时，摸索出研究型教学的规律。
（4）拓宽就业面。学生的就业方向从金属结构材料向无机材料、地质类、宝石类扩展。
（5）将各类教学资源打包。2008年以前，我们将主要精力用在学生自学平台软件系统的建立上，它是虚拟训练法，以光盘形式使用。到2012年，完成《材料科学名人典故与经典文献》书籍的出版，加上收集到的珍贵但不适合出版的名人照片资料，构成了人物历史典故教学资源。与此同时，收集到较多的岩石、矿物、宝石实物资源以及制备的透射薄片样品，设计的多种实验指导书，成为另一个有特色的教学资源包，弥补了前两种非实物形式实际训练不足的缺憾。
3 结束语
教学研究永无止境，专业课教师从事的科研虽与讲授课程有十分密切的联系，但因材料种类的广泛性，在教学时仍显得不足。教师也需要不断充电，在探索岩石、宝石等不太熟悉的领域时，可获得各类材料共性的知识，支持教学，也支持自己的科研。教师的一个重要作用是用简单的语言，通过简单的研究内容，将共性、特色的知识有效地教给学生，使学生在尽量短的时间内学会应用理论知识。在三年级学生由接收基本知识向应用知识转型中，如果直接参与教师承担的课题研究存在较大难度，学生难以较快获得成就感；而通过开展内容或材料较陌生，但感兴趣的研究，完成相对容易的教学研究项目，更容易使学生获得成就感。在教师与学生共同从事的各种小型第二课堂研究及训练中，教师应及时对研究成果进行系统化、规范化整理，最终形成有规律、特色明显的教学资源模块，如学生自学平台软件虚拟实践模块，材料名人典故人物教育模块，矿物、岩石及宝石类实物教学模块。
参考文献
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