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当中等职业学校升格为五年一贯制高职后,招收的应届初中毕业生在校接受普通高中和高等职业技术教育两个阶段的培养,学校教学组织机构必须调整。社会功利化思想使职业学校过于追求办学经济效益,一切以专业课程为先,忽视人才终身发展所必需的知识储备。作为教育组织架构中的一个重要教学基层组织――文化基础课教研室倍受冷落,管理和发展处于停滞状态,不仅未能充分发挥应有作用,反而面临存废与否的危机。下面笔者以T职校为例,阐述此类教研室在组织机构中的生存状况,提出解决的办法。
一、组织结构变迁情况
文化基础课包括语文、数学和英语。2005年以前,T校作为中专校还未实行“两级职能型”管理,当时全校教务工作由教务科统辖。按学科下设四个教研室,分别是基础教研室和三个专业教研室,每个教研室再按课程类别划分教研组。这段时期内,文化基础课各教研组的地位与其他专业教研组的地位是同等的,由各教研室负责日常管理,受到教务科的统一领导。2005年学校升级为五年制高职校后,摈弃原有的中专管理模式,将原有的教学组织整合为四系一处。各系下设教研组,教务处被降至和系同级别,下面再成立基础部,统辖语文、英语、数学三个教研组。基础部统筹安排各项工作,但教研组校内地位降低。到2012年,四系并两系,基础部拆散,人员按两系需要分配至各系。教学工作由分管教学副校长具体负责,实行“校系两级职能型管理体制”,其组织结构为:学校?邛系?邛教研室?邛教师。一年后,因教师与学生人数不成比例,仅仅依靠本系教师,不但教学任务分配有困难,而且不利于平时统一的教研活动,文件精神传达不畅通。于是学校设立语数外三个教研室,语文英语教研室归一系,数学教研室隶属另一系。教研室日常管理由各系负责,事实上仍未解决每学期排课的混乱状态。
二、机构设置中存在的问题
(一)组织定位不明确,出现职能偏失的现象。
教研室的分分合合体现其在学校内部地位的不稳定性和学校领导在管理上的不确定性和矛盾心态。管理者和普通教师对教研室组织属性表现出不确定、不清晰的态度,是职业学校普遍存在的问题,反映了他们在理论研究上的薄弱。随着办学规模的扩张,日常管理压力变大,教研室创设之初被赋予的职能远远不能满足教育事业发展管理上的需要,逐渐扩展为更复杂的属性。教研室越来越“名不副实”,教师想提高教学质量、加强科研的合作交流的愿望落空。在职业学校生存与发展的变革时期,如何理顺校内各个组织机构的关系,使教研室逐步摆脱行政角色,发挥其专业职能变得尤为迫切。
(二)学校管理机制运行不畅通。
目前大多数领导重视专业轻基础,对文化基础课教研缺少客观的认知和有效的指导,管理和监督不到位,很少有时间深入教学一线了解教研室的真实情况。文化基础课教研室分属两系,很多教学工作的布置却由学校层面或教学科研处直接下达,两个部门领导常因事先未统一标准而起分歧,教研室形同虚设。教研室虽然有工作计划,但因为学校没有一套能保证教研活动扎实有效进行的严格制度,从而造成教研室内部纪律松散,教研活动目标模糊,教研成果寥寥无几。
(三)两类教研室的潜在矛盾。
文化基础课教研室与专业课教研室的矛盾主要体现在两方面,一是校内两类教师地位不平等,二是工资收入差距大。《中华人民共和国教师法》明确指出:教师是履行教育教学职责的专业人员。既然是专业人员,那么教师所从事的教学工作理所当然就是专业性工作。但长期以来职业学校文化课教师是二等公民,“文化课人人能教”的言论严重损害文化基础课教师的专业自尊,是对教师劳动的歧视,对学生的极端不负责任。
三、重置文化基础课教研室的健康结构体系
(一)创建良性的外部环境。
良好的外部环境的建立,一靠教研室自觉争取有利于自身发展的各种机会;二要学校领导主动提供支持和帮扶,搭建促进教研室合理发展的平台。校系两级虽管理层次减少,但文化基础课教研室分散在各系,系领导都是专业课教师出身,对文化课的不了解直接导致相同信息在传递过程中“失真”,依附于专业会使文化基础课教研室失去自主行动的能力和自我负责的意识,活力被压制。因此,第一,必须把此类教研室从系中独立出来,由教务处直接领导,与系形成相互依存的鼎立格局,使得层级之间的讯息传达更为快捷通畅,不同性质的组织各司其职,功能得以充分发挥。第二,教研室要由懂文化课教育的人来领导,学校要给予该部门和其他系同等的地位和待遇,拥有自主决策和实践空间。教研室的行政工作由部门领导来承担,减弱教研室的行政属性,回归教科研的本源。
(二)优化人员结构。
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2018)12-0110-02
一、引言
地质学是与物理、数学、生物和化学并列的自然科学五大基础学科之一,是人类社会生存和发展的源泉。但是地质学作为一门学科,成熟和发展的时间却比较晚。中国现代地质学的发展若从国外地质学者在中国国内考察(1863年)算起,发展至今,也仅仅只有150余年的历史。近几年随着国家创新发展战略的实施,国内地质学科的发展面临新的机遇和挑战,于是地质学学科专业设置也发生了一些改变,本文就将以合肥工业大学地质学学科专业设置为例,分别从地质学学科特点、发展前景与社会需求、人才培养目标以及课程体系建设等四个方面进行阐述。
二、地质学学科特点
地质学的研究对象是地球的固体硬壳——地壳或岩石圈,主要研究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。地质学是研究地球及其演变的一门自然科学。所以,地质学学科需要极为丰富的创造性思维和极强的实践能力。地质学探究地球时,用封闭论的观点,把地球作为一个个体而不受其他天体的影响,这是需要有探索精神的,需要丰富的创造性思维。我们的地球形成于距今45亿年前,而我们想要探究一个45亿年前就形成了并且之后经过了多种复杂的演化和发展的未解之谜是需要何等的创造性思维。我们看到的一个简单的露头,可能隐藏着重大的地质意义等着我们去探究,所以这就需要我们具有创造性的思维方式。地质学学科不仅仅需要各种地球化学数据或者显微镜下的微观鉴别,更需要大量的野外工作,对野外的构造现象、接触关系、岩石组合类型和特征等进行实地的勘查,发现地质问题。因此,我们不仅应该在课堂上教授学生书本上的理论知识,更应该带学生到野外去实践,了解各种地质现象,学会辨识岩石类型,而不应该仅仅用一张张幻灯片进行教学。这就需要培养学生具有极强的实践能力,不仅仅是自己动手去处理各种实验数据,更应該鼓励学生深入野外,多看、多敲、多思考。
三、发展前景与社会需求
地质学历史悠久,作为一门传统科学,其研究主题和理念历经演变,已形成了庞大的科学体系,因其在矿产资源和化石能源勘探等方面对社会发展所作出的贡献而被社会广泛了解[1]。我国在地质学研究上具有得天独厚的优势,我国地质构造复杂并且演化历史悠久,具有丰富和完整的地质记录。并且我国地处环太平洋、特提斯和古亚洲洋这三大构造带的交界处,为我国的大陆动力学研究提供了极佳的例子。随着万众创新时代的到来,我国地质行业也迎来了新的一次发展机遇,需要大量创新型地质人才为传统地质行业注入新的活力。2016年全国就业形势比较复杂、非常艰巨,高校毕业生765万人,比2015年增加16万人。根据合肥工业大学对于本校学生就业率的统计,地质学专业的学生就业率在2016年为96%,这充分说明了我校地质学学科专业发展形势良好,且毕业生深受就业单位的欢迎。
四、人才培养目标
近些年来,国际地质科学发展迅速,不仅与生命和环境科学紧密结合,而且还与人文社科学科进行交叉、融合。我国地质科学虽然有所发展,但仍与国外地质学存在着一定的差距。因此当今的社会、经济和科技的发展对我们的人才培养目标也提出了新的要求,主要表现在以下几个方面。
(一)多层次性
我们不仅仅需要具有创新意识的地质学学科带头人,同时我们也需要基础知识扎实并且掌握先进科学技术、有实干精神的技术工作人员。
(二)多类型性
现代社会对于地质人才的需求大概可以分为:基础研究型、应用型以及工程技术型人才这三种。其中前两类是我们理学地质学科的主要培养对象,而第三种也是我们应该去探索和发展的一个新的方向。
(三)创新性
随着经济的高速发展,我国也逐渐从创新大国向创新强国发展,因此在协同创新发展的大背景下,地质人才的培养更应该注重对创新能力的挖掘和栽培。所培养出的地质人才应该不仅仅有扎实的基础知识,更具有放眼未来的创新发展能力。
合肥工业大学针对目前社会、经济和科学技术的发展,对于地质学学科人才培养目标也做出了一系列的改进和更新。我校地质学专业的培养目标为:本专业学生具有坚实的地球科学基础知识和实验技能,获得科学研究初步训练,接受地质学基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实践训练,掌握地质调查、科学研究、资源开发和管理的基本技能,能在地球科学、地球与环境科学等领域从事科学技术工作的教学、科研及工程型人才。注重培养科学研究能力和发展潜力。而对于我校资源勘查工程专业的学生的培养目标为:适应国家经济发展需要,培养具备坚实的基础理论知识,掌握地质调查与勘探的室内、外工作方法,能够运用现代地质理论和先进科技手段从事固体、液体、气体矿产资源勘查、评价和管理,并获得工程基本训练的德、智、体全面发展并富有创新精神的高级工程技术及其他专门人才。
五、课程体系建设
课程体系的建设是人才培养的关键,这也是合肥工业大学地质学学科创新型人才培养改革的一个重点。在新的本科生培养方案(2015版)强调本科教育的基础性,核心是强调学生的创新能力和自学能力的培养。该方案具有以下的特点。
(一)加强实践环节的教学
具体包括增加课间实习的次数、加强野外实习基地的建设,以及加强室内实验室的建设等。我校地质学学科专业的学生不仅在低年级有认知实习、巢湖地质实习等,针对我校地质学学科在成矿流体系统与成岩成矿作用、断裂构造与大陆动力学、造山过程与造山带动力学、沉积学与盆地分析、成岩成矿地球化学、资源探测与信息、纳米矿物学与矿物材料等方面的主要研究方向,我校建设了铜陵矿集区矿床学实习基地。在铜陵矿集区进行的高年级本科生以矿床学为中心,涵盖岩石学、地层学、矿物学、矿相学、地球化学、资源勘查技术、采选冶技术、资源经济学、矿山环境评价等的矿产资源实践教学。合肥工业大学为目前为数不多具有矿床学实习基地的学校,为学生的未来就业和发展提供了有力的保障。
(二)增加素質教育课程,提高专业选修课比例
注重培养学生全方位发展的能力,要求学生选修两门或者更多的非地学类的课程。提倡学生自主选课,选修自己兴趣爱好和未来发展方向的课程,培养宽口径地质人才。学生不仅仅局限于选修传统地质课程,更可以选修资源规划与管理、环境地质学、全球气候变化等新兴发展方向。
(三)开创“英才计划”本硕连读创新实验班,实行创新性人才培养模式
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国地质学会
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:0371-5736
国内刊号:11-1952/P
邮发代号:2-382
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1936
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
中科双效期刊
《水文地质学基础》是高职院校金属矿产地质与勘查技术专业、水文地质与勘查技术专业,金属矿开采技术专业、矿山地质专业的专业基础课。水文地质学是研究地下水的科学,主要研究在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律兴利除害,为人类服务。通过该课程的学习,可以掌握水文地质学的基本概念、理论和方法,为以上4个专业的专业课程学习奠定良好的基础,为学生在实际工作中参与地下水的观测、进行地下涌水的处理等提供理论依据,因此,搞好这门课的教学显得尤为重要。
《水文地质学基础》课程教学存在的问题
据统计,云南省有5所高职院校开设了资源开发与测绘大类专业。笔者所在的学校自2005级开始在金属矿产地质与勘查技术专业、金属矿开采技术专业、矿山地质专业中招收高职全日制脱产和函授大专学生,到2010年已有三届毕业生、三届在校生。先后有10个教学班开设了《水文地质学基础》课程,笔者一直承担该课程的教学工作。结合教学实际,笔者认为,在高职院校《水文地质学基础》课程的教学中普遍存在以下问题。
对《水文地质学基础》课程的性质和地位认识不足在高职教育中,资源与测绘大类的专业少,开设《水文地质学基础》课程的专业更少,学习本门课程的人数少,课程在专业以外的认知度低。在笔者所在的学校,制定高职人才培养方案时,《水文地质学基础》应作为金属矿产地质与勘查技术专业的专业基础课还是专业主干课,曾在相关教师中发生了激烈的争论,最终根据教育部教育司2005年版的《高职高专专业概览》才尘埃落定。
使用的教材多为高等学校教材,与高职教育的要求不相匹配高职教育主要培养具有一定理论知识和较强实践能力,面向生产、建设、管理、服务第一线的高素质技能型专门人才。要求学生具有够用的理论知识,较强的动手能力和工作适应性,强调学生在实际工作中要“素质高,上手快,技能强”。高职教育与高等教育培养高级专门人才的目标是不同的。培养目标的不同决定了教学内容的不同,但是,在高职实际教学中,《水文地质学基础》主要选用的大多是高等院校的教材,学科理论介绍多,实际应用介绍少。
适合课堂教学的电子课件少,教师多沿用传统教学模式,教学方式单一《水文地质学基础》课程专业性强,尽管近年来多媒体电子课件在网络上随处可见,但关于《水文地质学基础》课程的课件少之又少。要做好一件成熟的实用的电子课件,需要大量的资料和图片,但由于专业性较强,这方面的资料往往有一定的保密要求,一般人很难找到相关资料,再加上水文地质工作目前主要是相关专业的工程技术人员在实施,高职教师参与很少,导致现在的课件以罗列教材中的内容为主,质量不高,适用性和吸引力不强。
教师大多沿用传统教学模式,教学方式单一在实际教学中,《水文地质学基础》的任课教师大多采取单一的讲授形式,教学仍然是以课堂为中心、以课本为中心、以教师为中心,整个教学过程都在教室里完成。学生没有机会到实地考察,将理论与生产实际对应,因此,学习的积极性、主动性较差。学生的注意力主要集中在接受教师传授的现成知识上,学习围绕课本和考试,沿袭着“上课记笔记、下课抄笔记、考试背笔记”的传统学习方式。讲授方式单一,课程缺少吸引力,导致本门课程枯燥无味;学习方式单一,学得快,忘得快,导致课程学与不学一个样;再加上有些学生本身对所学专业认识不清,更是降低了课程学习的积极性。
《水文地质学基础》课程的教学体会
笔者从2006年开始讲授《水文地质学基础》课程,到2010年,已经完成了10个教学班的教学工作。经过在教学中不断总结和完善教学方法,归纳起来主要有以下三点体会。
根据专业特点,确定教学目标高职院校金属矿产地质与勘查技术专业、水文地质与勘查技术专业、金属矿开采技术专业、矿山地质专业的学生学习《水文地质学基础》课程的目的,并不是要把他们培养成为水文地质专家或专门从事水文地质科学研究的专业人员,而是让他们掌握水文地质的基本概念和基本理论,能够将水文地质理论和技术应用于其今后的工作领域,成为既熟悉本专业业务,又掌握水文地质基本概念和基本理论的技能型人才。对这些专业的学生进行水文地质教育,应该面向金属矿产地质与勘查、水文地质与勘查、金属矿开采、矿山地质等工程领域的应用,以掌握基本理论、突出实践应用为目的。因此,本门课程的教学目标是讲清《水文地质学基础》的基本概念、基本理论,重点抓好基本概念、基本理论的实践性和实用性教学。
根据教学目标,增加课程的实践性和实用性教学笔者所在学校属于企业办学,隶属国有大型企业集团,在学生实习实训和企业工程技术人员到学院兼职讲课等方面具有得天独厚的优势和条件。结合集团与学校的实际情况,笔者重新编写了高职《水文地质学基础》课程的教学大纲,突出了课程的实践性和实用性。在实际教学中逐步尝试进行课程改革。首先是改变单一的教学方式。在2006、2007级金属矿产地质与勘查技术专业的《水文地质学基础》课程讲授中,尝试性地引入讨论式教学和现场教学。在讲授“岩石中孔隙”时,先讲清基本理论,然后通过布置课外作业的方式,让学生通过互联网或相关书籍查阅砂岩、泥岩、泥质灰岩中孔隙的异同,最后让学生结合《普通地质学》、《岩石学》等课程展开讨论,加深对理论知识的理解。在对2007级金属矿产地质与勘查技术专业的学生进行生产实习动员时,笔者结合实训基地的情况,向学生介绍了即将实习的工作区的水文地质情况,并要求学生在实习过程中收集实习矿区的水文地质资料。这一尝试在学生一年后的毕业论文中收到了很好的效果,笔者参与评阅的12份毕业论文中,有多达11份介绍了实习矿区的水文地质情况,有的还提出了矿山巷道涌水的处理方案。在给2008级金属矿产地质与勘查技术专业的学生讲授“大气降水入渗机制”时,恰逢降雨,笔者便直接将学生带到一个建筑施工工地,通过地表的一个新鲜垂直剖面给学生介绍此部分内容,极大地提高了教学效果和学生学习的热情。其次是积极与实训基地的工程技术人员沟通,建议实训基地的工程技术人员在学生进行认识实习、课程实习、生产实习及毕业实习的过程中注意介绍水文地质的内容,包括地下水量的计算、地下涌水的处理、矿山巷道水的处理等,增加课程对实际工作的参与性,提高学生学习的主动性。教学方式的改变和调整,大大增强了课程的吸引力,得到了学生的一致好评。
制作PPT演示文稿,增加课程讲授的直观性和吸引力从2008年开始,笔者将教学讲义的部分章节做成PPT演示文稿,利用多媒体将枯燥的教学内容通过图片和动画展示出来,大大提高了课程讲授的直观性和吸引力。
《水文地质学基础》课程教学方法改革思路
高职教育作为高等教育的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、管理和服务第一线需要的高技能人才的使命,在我国加快推进社会主义现代化建设进程中具有不可替代的作用。随着我国走新型工业化道路、建设社会主义新农村和创新型国家对高技能人才要求的不断提高,高职教育必须向培养大量高素质技能型专门人才转变和发展。高职教育的人才培养模式必须强调实用性和技能性,这就要求在高职课程建设中充分考虑课程的实践性环节。
应进一步明确高职院校《水文地质学基础》课程的实践性教学目标高职院校开设《水文地质学基础》课程的目的是学习水文地质的基本概念、基本理论及其应用。课程建设与改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。高职院校要积极与行业企业合作开发课程,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容,要根据现在和将来的实际应用及需要确定教学目标和教学内容。近年来,各种地质灾害频发,不断地提醒人们必须加强对自然科学知识的学习和应用,才能增强人类改造自然的能力。《水文地质学基础》作为一门自然科学类课程,有责任在人类改造自然的进程中对其研究领域的知识进行普及和介绍,让更多的人了解其学科性质和内容,因此,在教学目标中突出实践性和实用性至关重要。
应充分发挥多媒体教学的优势,增加课程的直观性和吸引力《水文地质学基础》课程的应用性和实践性较强,如果沿用传统的教学方法,与学生学习的心理相违背,教学效果肯定不理想。多媒体技术的迅速发展为教学提供了很大的方便,在《水文地质学基础》课程的教学中必须使用现代化的教学手段,将枯燥的理论形象地展示出来,增加课程的直观性和吸引力,提高教学效率和教学质量。在教学过程中,针对水文地质的具体教学内容、(地球上的水及其循环、岩石中的孔隙与水分、地下水的赋存、地下水运动的基本规律、毛细现象与包气带水的运动、地下水的化学成分及其形成作用、地下水的补给与排泄、地下水系统、地下水的动态与均衡、孔隙水、裂隙水、岩溶水、地下水资源、地下水与环境)学习目标及学生特点等具体情况,采用不同的多媒体形式进行教学。例如,在讲流网时,可引入如何判断矿区的潜水含水层和地表水的补给关系的内容,利用动画模拟地下水的流动方向,从而判断它们之间的补给关系。这些直观的演示可以加深学生对流网的认识,并可以充分发挥学生的视觉、听觉、触觉等器官的功能,使学生在轻松愉快的环境中,用有限的时间获得更多的信息和知识。若能结合专业特点以及课程内容设计一些课件,会使教学活动更加丰富多彩。
长期以来思想政治素质好,理想信念坚定,忠诚党的教育事业,进取向上,严于律己。作为无党派人士,关心时事,积极学习党和国家的有关政策,深刻领会党的三个代表和总书记关于构建和谐社会和科学发展观的有关精神,坚持实事求是的原则。正确地贯彻执行党的教育方针和各项方针政策。
二、教学水平精湛,教书育人精心
老师长期担任地质工程等专业的本科生和研究生的教学工作,承担了专业基础课和专业课的大量教学任务,年教学工作量大大超过额定工作量。先后主讲了《地质学基础》、《普通地质学》、《地球动力学》、《古生物地史学》、《专业英语》等课程。其中《普通地质学》是地质相关专业学生的十分重要的专业基础课,多年来她能够做到把好教学环节中的每一关,备课详尽、细致,精心设计教案,在教学过程中较好地掌握教学节奏,针对课程的学科特点,在收集了大量的图片、图册、音像、录影等基础上编制的《普通地质学》多媒体课件生动精辟,为配合学生课外学习,开发的课程在线测试等都收到了十分良好的教学效果,被评为省精品课程。在课堂教学这一最重要的环节,她以知识的传授为根本,注意与学生的沟通与交流,并且注重授课方法,充分发挥教师、学生两个主体的积极性和主动性,培养学生的严谨的治学作风,极大地提高了课堂学习效果。她教过的学生都肯定地说,听了陈老师的课既学到了知识,又学到了许多做人做事的道理。
[中图分类号] G423.07 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)18-0172-02
水文地质学是研究地下水的科学,主要研究地下水在与岩石圈、地幔、水圈、大气圈、生物圈和人类活动相互作用下,其水量与水质在时间和空间上的变化,以及对各个圈层产生的影响,从而服务于人与自然协调的可持续发展。[1]以河南理工大学为例,水文地质学是该校地质工程和水文与水资源工程专业的一门主干专业基础课,同时也是勘查技术与工程、地球信息科学与技术、土木工程等专业的重要基础课,是一门比较系统、基础理论性很强的地质学课程。
河南理工大学地球信息科学与技术专业(以下简称“地科”专业)主要学习地球科学与信息技术相关的基础理论知识与技能,培养具有扎实的地学理论基础,掌握地学信息获取与处理、地球物理勘探技术、地学软件开发,能从事国土资源数字化、遥感及地球信息识别、处理与分析的高级专门人才。笔者去年负责地球信息科学与技术专业2009级学生的“水文地质学”这门课的教学工作。“水文地质学”是该专业的专业限选课,2009级两个班共54名学生,其中48名学生选择此课。通过课程的学习,掌握水文地质学的基本概念、基本理论和方法,对于以后该专业学生毕业后从事相关工作提供理论依据。因此,作为任课教师,搞好非地质专业“水文地质学”课程的教学工作,显得尤为重要。
一、非地质专业“水文地质学基础”授课现状分析
以河南理工大学为例,目前,在地科专业、勘查技术与工程等和地质学科相关的非地质专业中,水文地质学作为专业限选课,有逐渐被萎缩和淡化的趋势,主要表现在一是同为地质相关专业,课程性质由必修变为限选,二是野外实践教学环节减少或取消,三是学时数减少。究其原因,主要是制订专业教学大纲时,讨论不充分,另外学校资金投入不够。地质学科实践性较强,野外实践花费较高,对于学院而言,实习经费主要花在地质专业的相关课程的实习上,而非地质专业的一些地质基础课程就处于尴尬的境地。
二、非地质专业“水文地质学基础”教学中存在的问题
一是学时较少。对于非地质专业学生学习水文地质学课程,由于缺少相关基础知识,必须拿出较多的时间学习水文地质基础知识,因而学时数需求较大。比如,中国地质大学的“水文地质学基础”课程50学时,包括实习和实验10个学时,同济大学的“水文地质学实验”13学时,而我校地科专业开设此门课程只有32学时,并无实验和实习课。“水文地质学基础”中基础知识较多、概念繁杂,在有限的学时内学好这门基础课难度较大。二是野外实习与理论学习时间安排有矛盾。地科专业在大一下学期有嵩山地质认识实习,其中一条线路是水文地质实习,而地科专业开设这门课在大四上学期。学生在没有学这门课时就去现场实习,导致老师讲得很多,学生由于没有基础,听得也很茫然。三是教学内容的学时分配上存在问题。在编写教学大纲时,是根据总的教学目标先将学时确定下来,然后根据学时来编写教学大纲,这就造成在教学内容的选择和学时的分配上存在矛盾。
三、教学探索
笔者在“水文地质学基础”课程的教学基础上,针对地科专业,在教学内容和授课方式上进行探讨,仅供借鉴。
(一)授课内容的选择
1.授课内容重点突出
笔者在授课时参考的教材为《水文地质学基础》(王大纯编)和《水文地质学基础》(第六版,张人权等编)。由于学时的关系,教师不可能采取全篇精讲的方式来教课,只能有所侧重的教授并使学生掌握水文地质学的一些概念,如岩石的水理性质、地下水的赋存等,地下水运动的基本规律、地下水补给与排泄进行重点讲解,地球上水的分布及地下水与环境等方面的内容比较简单,通俗易懂,让学生自学即可。
2.补充内容,扩展学生知识面
鉴于地科专业是地质与信息技术相结合的专业,河南理工大学又为煤炭主体专业为主的高校,多数学生毕业后去煤矿企业就业,所以笔者在授课时加入了煤矿水害防治信息化、相关研究生优秀硕士论文、课题科研报告等方面的内容,使学生了解所学知识在实际生产中的应用情况,拓宽学生的知识面,增加学习此门课程的兴趣,培养学生的创新意识。
3.增加实验环节
另外,在授课中安排4~6个学时做水文地质学实验,测定岩石的水理性质,如持水度、给水度、孔隙度、容水度等,理解地下水赋存和运移参数及相互关系;测定渗透系数,理解达西定律的物理意义。在实验中,避免“教师说得多,学生做得少”的局面,让学生先回顾相关概念和知识,然后按照实验步骤来做实验,引导学生发现一般规律,提出问题,而后老师解答问题。通过做实验,锻炼了学生的动手操作能力,并且能使学生更深刻的理解相关知识。
(二)授课方式的多样化
1.“讨论式”教学法的应用
在上每一节课之前,先提出几个和本节课有关的问题,供学生思考。可以集体讨论,如果学生都明白,就稍微一点就过;如果学生想不到,就给予适当的引导,最后讲原理和方法,让学生彻底明白。引导学生将知识和实例结合起来,启发学生的思维,激发学生浓厚的兴趣。如在讲地下水化学成分形成作用时,可以从灰岩地区泉口出现钙化的原因,提出为什么油田储层地下水中H2S、NH4+浓度较高,而SO42-,NO3-含量很低等问题;在讲地下水与环境的内容时,提出水质引起的氟斑牙、水垢、地面沉降等问题。
2.多媒体教学手段的使用
随着信息化的普及,现在高校课程都采取多媒体教学。多媒体传递的信息量大,可以丰富教学内容,图文并茂,可以弥补有限的学时满足不了教学任务的情况。但同时应该注意,利用多媒体教学,授课速度容易加快,为了让学生对所学知识消化吸收,要避免“念屏”现象。[2]多媒体不能完全替代课堂板书,课堂教学中应该板书与多媒体结合使用。比如在讲“流网绘制”这一节时,在多媒体上可以列出绘制流网的具体步骤和流网成图,但是如何画流网必须要现场板书演示,教会学生如何根据边界条件确定等水头线或流线,然后根据流线和等水头线正交规则,得到正交网格即流网图。如果只给出步骤和流网成图,学生对流网的绘制还是一头雾水。
3.角色互换法的使用
角色互换即为学生当老师,老师当学生。将班级分成若干小组,每小组3~5人,在每次课下课时,给某一小组布置任务(可以是即将上课的内容,也可以是针对某种现象进行解释等),下次课上课前抽出10~20分钟让他们对任务进行讲解(小组选出代表讲解,其他人辅助解答),之后老师和其他学生都可以进行点评或讨论。这样可以让学生产生动力多去查阅资料,多思考,真正达到师生互动,避免一贯的老师讲、学生听的被动局面。
4.教学与实践相结合
在课堂上主要是注重概念、原理和方法的讲解,要结合现场实践,注重对学生感性认识和实际操作能力的培养。在本课程的教学过程中,可以利用学校处于以煤炭为主要工业的焦作的优势,带学生深入矿区,了解矿区水资源的概况、区域地质条件和水文地质条件,了解地下水的补径排的关系,感性认识煤炭开采引起的地面沉降、岩溶塌陷等环境地质问题,结合“专门水文地质学”和“地下水动力学”等课程的学习,探讨煤矿突水的防治方法,使理论与实践相结合。
四、结语
水文地质学基础是“地科”专业比较重要的专业基础课,课程内容丰富,概念较多,理论性较强,教学难度较大。非地质专业在水文地质课程教学中,要根据不同专业对地质知识的需求选择授课内容[3],同时教学过程中,教师要注意授课方式的多样化,让学生参与教学中来,达到师生互动,最终使学生的综合素质和创新能力得到提高。
[ 注 释 ]
1.招生领域不断增加,招生人数大幅增长,年龄结构趋于年轻化工程硕士教育自开办以来,招生领域及人数的不断增长,导致出现一定的师资不足现象。随着近年来地质“行业热”及高校扩招,地勘行业以中国地质大学(北京)地球科学与资源学院为例,近两年工程硕士招生人数增长了20%,合作单位也增加了50%。学员年龄结构较以往更加年轻化。如某单位工程硕士班,2004级平均年龄40岁左右,2008级平均34岁。年轻学员多实践经验不够丰富,突出了增强实践教学的重要性。
2.学员基础参差不齐,专业过于细化工程硕士学员生源不一,基础参差不齐。有些是参加工作刚满3年的毕业生,具备较好的理论知识,但工作时间不长,缺乏相应的实践经验;有些是单位的骨干,甚至是主管领导,有着较丰富的实践经验,但可能理论知识比较生疏,因工作需要加入工程硕士行列。随着中国本科教育的专业细化,细分出许多不同的专业方向,学生基础专业知识面可能不够宽泛,教学课程内容的设计上很难统一。以内蒙工程硕士班为例,2008~2010年我院共招收学员50余名,其本科专业包括地质学、矿产普查与勘探、地球物理、地球化学、水文地质、环境工程和岩土工程等近10个专业,如何使每位工程硕士学员在专业水平上都能得到提高,是我们面临的一个难题。
3.学习时间难以保障,学员按期完成论文比例下降工程硕士培养多采取学员生源地统一时间集中授课的方式。由于学员多为生产科研单位在职人员,受工作性质等的影响,上课出勤率不理想,影响了课程教学计划,教学质量不能得到很好的保证。工程硕士的学制为3~5年,按期完成论文的学生比例有所下降,造成这一问题的原因有很多,其中一个很重要的原因就是监管工作的不足。
4.专业课教学缺乏针对性地质学是一门实践性非常强的学科,在教学理念上应始终坚持、重视地质基础知识的传授及实践动手能力的培养。目前对工程硕士进行培养有时所聘请的教师为其他学位硕士教师,尽管学员受到丰富的理论知识培养,但是缺乏实践环节的锻炼。
二、提高地质工程硕士培养质量的建议和措施
工程硕士培养的一个重要初衷,就是对在职工作人员进校不离岗的情况下进行知识的更新和提升。但是,随着工程硕士教育的发展和认知度的不断扩大,许多社会人员把其当做快速拿到硕士学位证书的一个捷径。这就要求我们在择优录取的时候,不能仅看考试成绩,更要考察其专业背景,严把录取关,做到择优、择需录取。工程硕士具有其自身的特点,一般都有3~5年的工作经验,如何在短时间内提高效率、抓住重点收到理想的教学效果,要求我们只有具备特色的培养模式才能提高工程硕士培养的质量,从而吸引广大学员。
1.加强教师队伍建设,优化课程设置,开设特色专业课程高水平专业的师资队伍是保障工程硕士培养质量的重要因素之一。要充分考虑教师的实践能力和教学经验,尤其是专业课和专业选修课方面,聘请具有较强地质工程实践能力和丰富教学经验、能够将所从事的科研项目与理论相结合的教师,组建理论与实践经验丰富的教师队伍。如中国地质大学(北京)聘请的授课教师以高级职称为主体,教授、副教授占85%以上,指导教师高级职称达100%。建立激励制度加强校、企业导师的配合,提高导师指导工程硕士的积极性[1]。主要的学位课都配备2名教师,授课期间,如果学生有意见或不满意,可以及时调换。在对工程硕士的培养中,应注重巩固基础、拓宽知识、提高实际应用能力。针对学员特点优化教学课程,加强针对性、增强实践性。课程安排之前,对学员的专业知识情况进行问卷摸底调查,如毕业时间、毕业院校及专业等。根据学员专业基础的不同及生产单位的实际需求进行相应的课程设计,紧密结合学员工作实际需求,开设不同的课程,做到有的放矢,开设的课程要对实际生产和科研工作具有指导意义。课程内容上要突出学科知识的交叉与融合,突出专业课紧跟地质学科前沿,保持课程内容的系统性和先进性[2]。根据近年专业细化的特点,增加选修课的比例,鼓励学员选择相近专业的课程,拓宽学员的知识面,力求培养复合型人才。工程硕士年龄结构呈现年轻化的趋势,学员的实践能力较以往有所下降,应加强实践教学,推出一系列应用型强的实践课程。如我校地球科学与资源学院针对地质工程硕士增开了应用构造地质学、应用地球物理、应用地球化学和综合地层学等专业课程,收到良好的效果。
2.构建灵活的教学模式以往工程硕士授课主要采取寒暑假集中授课的方式。随着学员人数的增加和合作单位的增多,集中授课方式已无法满足工程硕士培养的需要,同时这种“填鸭式”的授课方式也存在很多弊端,应提倡互动式,鼓励讨论式、讲座式的教学方式。根据工程硕士所在单位的具体情况,充分考虑学生“在校不离岗”的特点,采取校内和校外共同上课的教学模式。针对学员的时间情况进行授课安排,除寒暑期集中外,增设一定的周末班,分散授课。一方面可以解决师资力量不足的问题,另一方面也利于学生充分消化、吸收知识。目前,集中、分散相结合的授课方式已收到了较好的效果。专业基础课和专业课全部使用多媒体教学,增加教学内容的信息量,同时加强网络多媒体教学,方便学员更好的学习。地质工程领域工程硕士有鲜明的行业特征,具有实践性非常强的特点。工程硕士教学更应注重理论与实践紧密结合,切实加强实践环节,不仅开展校内实践教学,针对专业特点组织野外地质实习,而且对学员进行实地的项目指导。通过增加实践课程所占的比重,突出实践教学。以实际项目进行教学与讨论,教师将项目及最新科研成果作为实例讲解,学员拿出单位的科研生产项目进行课堂讨论。学员长期工作在一线,知识老化,对科学领域的宏观认识和学科前沿的把握相对欠缺,应加强先进的理论、技术和方法的传授。如聘请院士及企业的高水平专家,设置相关专题讲座,开展专家系列讲座,提高学员对所学知识的系统性,专业性和前沿性的认识。如我校翟裕生院士曾为云南、内蒙古、辽宁等工程硕士班多次授课,受到当地厅、局领导及广大工程硕士生的高度评价。采取多样化考试方式,如闭卷考试、开卷考试、读书报告、工程设计和科技论文等形式,把教学过程中各个环节与工程硕士自身特点紧密结合。
3.校企联合,提高课堂教学质量保证学员出勤率是提高工程硕士课堂教学质量的前提和关键。出勤率不高,除了影响自身的学习效果外,也会极大地影响其他同学和老师的热情,严重破坏了教学质量。学员上课出勤率不高和论文答辩率下降是困扰工程硕士培养的2个核心问题。学员出勤率不高又是影响论文答辩率的一个重要因素,因此提高工程硕士出勤率是工程硕士培养过程中首要重点解决的问题。造成出勤率不高的原因,一是单位未能给学员提供充足的学习时间,这是客观原因;另外就是学员本身不够重视,没有足够的学习热情,这是主观原因。客观原因可以通过学校与单位协商解决,主观原因则需要校企联合,加强教学监管。首先,在开学典礼的时候强调课堂纪律。其次,授课老师和单位管理人员严格执行考勤制度,对无故旷课和缺课达到一定比例的学员作出处罚。以陕西地矿局为例,每个座位贴有桌签,所有学员按桌签就座,每次授课前,局人事处领导都会亲自前去点名。严格的管理取得了良好的效果,该班所有学员都按期完成了规定课程的学习,按时完成论文答辩的学员比例也比其他工程硕士班高出很多。
刘院士口中叙述的人生,在记者的脑海中形成了美丽的画卷,那是一幅诗一样的画卷:
“东方欲晓,莫道君行早,踏遍青山人未老,风景这边独好”。
艰苦求知贵坚持“对一个人来说,在艰苦环境中成长是有好处的。”
1941年,刘嘉麒出生于辽宁省丹东市的一个普通市民家庭。1946年冬,全家回到故乡辽宁省北镇县(现北镇市),定居在医巫闾山脚下的石佛村,务农养家。
1949年初,家乡解放。8岁的刘嘉麒第一次背上书包,进入村小学读书。父亲早逝,全家生活陷入困境。但母亲咬紧牙关,没让儿子辍学。1957年初中毕业时,正值全国高中招生紧缩,全班58名学生只有6人考上高中,他榜上有名。高中毕业时,刘嘉麒已经是全年级仅有的三名全优生之一。
在报升学志愿时,他遇到人生中第一个困难的抉择。报考什么学校?当这个问题摆在刘嘉麒全家面前时,得到的答案却是十分无奈的,“什么学校花钱少就考什么学校”。懂事的刘嘉麒填报了长春地质学院地球化学专业。谁也不会想到,当初无奈的选择却在几十年后给共和国贡献了一名优秀的地质学家。
入学不久,便赶上了中国经济最困难的时期,刘嘉麒在学校也吃不饱饭。“那时候,早上吃一碗玉米面糊糊,第二节课开始肚子就叫唤,后面的课只能硬扛着。”一些同学忍受不了学校生活的艰苦而相继退学,“我们班35个人,开学两个月就走了8个人。我还算有点毅力,反正家里也是苦出身,就这么坚持下来了。”
在这样艰苦的学习环境下,刘嘉麒学习成绩仍然名列前茅。1965年毕业前,从全校约1300名毕业生中选拔学生报考研究生,最终考上14名(本校8名,外校6名),刘嘉麒是其中之一。
正当刘嘉麒踌躇满志地攀登学业高峰的时候,“”开始了。1968年研究生毕业后,刘嘉麒被分配到辽宁营口地质队接受再教育。之后又调动到吉林冶金地质研究所工作。在吉林冶金地质研究所,刘嘉麒一如既往地努力工作,并且成为单位的研究室主任。
1978年,37岁的刘嘉麒面临人生的又一次抉择。这一年,研究生招生恢复,他选择了再次求学。“知识的更新换代很快,经过10年的发展,我已经有好多东西不了解。我想把落下的知识重新补回来。”
这次求学对刘嘉麒而言,需要有背水一战的勇气。37岁的他,已经成家立业,在单位也是业务骨干。考取中国科学院地质研究所地质学家侯德封先生的研究生,当然是件荣耀的事,但也意味着他要抛家舍业,背井离乡。“当时住的宿舍是1976年唐山地震时建的木板房,冬冷夏热,蚊子苍蝇到处飞,老鼠满屋窜 ”这一住就是8年。谈到这段艰苦的求学经历,刘嘉麒似乎有刻骨铭心的记忆,却显得毫不在意,“对一个人来说,在艰苦环境中成长是有好处的。我当时告诫自己,耽误了10年,自己得30岁当20岁过,40岁当30岁活。”
刘嘉麒是这么想的也是这么做的。他以前学的是俄语,但入学后必须学英语,快40岁的他硬是从ABC开始,用最短的时间攻克了英语关,为后来几乎走遍世界,自如地进行国际学术交流与合作奠定了基础。在做学位论文的过程中,他选择了当时认为很难攻克的年轻的同位素地质年代学为主攻方向,在查阅大量文献的基础上,虚心地学习他人的经验和技能,努力改进实验技术,经过一年多的努力,他用同位素稀释法成功地测出一批高水平年轻的钾氩地质年龄,经受住了国内外同行的检验,直到现在仍为国内外同行所认可。
1981年,刘嘉麒以优秀成绩通过了硕士学位论文答辩,获得硕士学位。紧接着他又报考了刘东生先生的博士研究生。1984年,刘嘉麒在攻读博士学位期间,被派到新疆做支边工作,负责建立放射性碳同位素测年实验室。他带着所有能带的资料和工具,独自前往乌鲁木齐,一干就是三年。他一边工作,一边撰写尚未完成的博士论文,全靠手画完成了数万字字迹工整的博士学位论文。1986年,他因博士论文及其相关工作“在中国东北地区新生代火山岩年代学研究”中做出卓越成就,被中国矿物岩石地球化学学会授予首届侯德封地球化学奖。1990年,他又被国家教委和国务院学位委员会评为“作出突出贡献的中国博士学位获得者”。
万水千山炼智勇“我去过七大洲,四大洋;概括说就两个地方,一个是没人去的地方,一个是很少有人去的地方”。
刘嘉麒是一位地质学家,在他看来,去野外是和吃饭睡觉一样普通的事情。他常说,地质工作离开了野外调查就成了无源之水、无本之木。即使在技术如此发达的今天,离开实践也什么都做不成。为了查明中国新生代火山岩的时空分布特征,他到过全国绝大部分火山分布地区,在大兴安岭,东、西昆仑山和可可西里等地区新发现多处火山和地质现象,获得大量第一手资料,采集了许多宝贵样本。
在野外考察,遇到各种危险是常有的事。有时为了采集到合适的样本,登高山、攀陡崖、涉急流,甚至会遇到生命危险。有一年,刘嘉麒去西昆仑山考察,沿着克里雅河一路上行,在过河谷时,他被上游流下的洪水冲倒在河里,“那条河也就2米多宽,但水流特别急,水很凉,里面还夹着石头,我被急流冲倒在水中,幸亏同行的当地向导反应快,一个箭步冲上来抓住我的衣服,把我从水中捞上来,否则后果不堪设想。”
“面对危险的时候,您害怕吗?”听完这段叙述,记者提出了一个问题。
“顾不上。”刘嘉麒的回答简洁而干脆,“越到危险的时候,越不知道害怕。害怕没用,只能靠智慧、经验和勇气去战胜它。”
1990年秋,中日联合考察队考察可可西里地区,由于原队长高山反应强烈不能进山,刘嘉麒临时受命带领11辆车30余人向青藏高原腹地进发,越过东昆仑、向阳湖,直达可可西里主峰冈扎日脚下,在海拔5000米以上的高山采集样本,获取了宝贵的资料。
“一天,出发前考察组跟后勤车定好了宿营地点,晚上直接在那会合。可是,晚上到了指定地点,发现带着帐篷和食品的后勤车不见了,大家就傻了,天黑了,漫无边际到哪去找?当时既无移动电话,也无卫星定位仪,怎么办?”刘嘉麒回忆说,“我找了队里一位能辨识车轮痕迹的司机,带了两辆吉普车,赶回早晨出发的地方(约18公里路);到了以后,辨别车轮的痕迹,追着车轮的痕迹走。从晚上7点出发,追到次日凌晨3点多,找到了;原来是后勤车走错了路,钻到另一道山沟里,待司机发现走错了路,已不知往哪退了。”
回忆起那段经历,刘嘉麒动情地说,“那是我这一生中跑野外最惊心动魄的一次,带着一队人马在可可西里无人区驰骋。下山时,正赶上风雪交加,队员们宁可辛苦饥饿也不愿停下来安营扎寨,于是就日夜兼程,本来就没有路的高原旷野,被雪一盖更难辨识路径,夜里行军更难,一旦走错了路,不仅会使队伍陷入困境,甚至可能发生意想不到的险情。走着走着,有人就发问,是不是走错了?其实我心里也没底,但作为领队不能乱了方寸,我综合各种资料,凭着经验判断行进方向是对的,硬着头皮带车队往前走。天亮的时候,到了一个山梁,一对地图,没错!哎呀,当时有一种死里逃生的感觉 ”
刘嘉麒从事地质工作40多年,除了各个省区市,还到过世界上许多地方。在南极,他是第一位两次考察欺骗岛现代火山的中国科学家,在冰芯和湖泊岩芯中发现多层火山灰,研究了火山活动与冰川形成及气候变化的相互关系;在北极,他和同事在冰川湖中打下了中国学者的第一钻,为研究全球气候变化获取了宝贵资料;在地中海沿岸,他与意大利同行合作,对著名的维苏威火山及正在喷发的埃特纳火山、斯特朗伯利火山进行了现场考察和测量,亲身感受到火山资源的保护利用和火山灾害的监测防御对人类的重要;在东非大裂谷,年过六旬的他和年轻人一起,冒着40多摄氏度的高温和不断涌出的毒气,考察了全球惟一的岩浆湖,对西方有的学者认为东非大裂谷将分裂为新大陆和新大洋的观点提出质疑。
“有人问我,你这一辈子都去过哪些地方。”刘嘉麒风趣地告诉记者,“我去过七大洲,四大洋;概括说就两个地方,一个是没人去的地方,一个是很少有人去的地方”。
在长期的地质生涯中,刘嘉麒主持完成多项科研任务。在我国,他率先用同位素稀释法成功地测出一批高水平年轻的钾氩地质年龄;首先发现并确定了中国存在的玛珥湖,开展了玛珥湖沉积物高分辨率纹层年代学和气候环境记录研究;全面调查研究了中国新生代火山的时空分布规律和岩石地球化学特征,确定了中国现存的活火山,划分了新生代火山幕,提出了火山活动与构造气候旋回的新观点;深入研究火山灾害的监测与预防,火山资源的开发与利用,推动玄武岩纤维材料在我国的发展与应用;积极推进在火山岩中寻找油气藏,开拓寻找石油天然气的新领域。他在同位素地质年代学,火山地质与资源灾害,第四纪地质与环境,极地地质与环境等方面做了大量开创性工作,并为东北和新疆等地的经济发展作出贡献。
换位思考为师长“把科学的前沿,最新的知识、最新的发展趋势讲给学生;同时,也不能忽视最基础的东西。”
刘嘉麒是一位兢兢业业的地质学家,也是一位认真负责的老师,一位以身作则的领导。从学生到学者再到地质所领导,他热心辅佐师长,帮助同事,培育学生,团结他人一道工作。他从课题组长、研究室主任、研究所所长,到国家级学会理事长,总是想着如何把他所在的集体搞好。
“我去研究生院授课,身份从原来的学生变成老师了。既为老师就要多为学生着想,要换位思考。当年我对老师讲课也时常评论,哪个讲得好,哪个讲得不好。现在自己成老师了,学生也会有议论有要求,只是一般不会当面讲。按照我当学生时的感觉和现在学生的意见,不断丰富讲课的内容,增加课程的信息量,把科学的前沿、最新的知识、最新的发展趋势讲给学生;同时,也不能忽视最基础的东西,基础的东西讲不清楚,掌握不牢也不行;所以要将基础和前沿的东西密切结合。”
刘嘉麒在研究生院授课已26载,每堂课他都认真备课,不仅讲授的内容丰富新颖,还用精彩的多媒体资料增加对学生的吸引力。“如果你讲课把学生讲睡着了,那就是不成功。”
工作的时候,刘嘉麒总是强调集体精神,“精英的作用不容忽视,但没有好的群体很难培养出杰出人才,犹如贫瘠的土地长不出好的庄稼。”他的人格魅力吸引着周围的人。多年来,他所在学科组的国际合作一直不断,与他们的学术水平和学术风格不无关系。
在地质所当所长的时候,刘嘉麒一直要求领导班子“团结、廉洁、公正、奋进” 团结增力量,廉洁得人心,公正长威信,奋进出成绩。他关心广大职工的疾苦,努力为青年人成长创造好的环境;首先倡导并实施了产、学、研三结合培养人才的途径,为生产部门培养了一大批杰出的人才。
2007年,刘嘉麒被选为中国科普作家协会理事长,这是一项全新的工作,尽管他的科研任务繁重,却仍然尽职尽责,“我的科学知识来源于人民,来源于社会,理所当然地应回报给人民,回报给社会,这是每位有良知的科学家的社会责任。”
科学浅说火山地质学
翟明国是地地道道的人大附中人,初中三年、高中三年都在那里度过,在中国人民大学附属中学的几年里,他深切地感受到学校就像他成长的摇篮。“人大附中的生活(我不用学习一词)是一个人生的基础训练,对人大附中的感情无以言表,母校之母字是杰出的用词,没有其它词可以替代”,如今回忆起当时的生活,翟院士仍掩饰不住激动之情。在校期间,他不仅成绩优异还被发展成为党员,但十年让已经被保送的他与北京大学失之交臂。
期间,翟明国被选派到新疆军马场放马,他并不因此气馁。回忆那段岁月,他说:“恶劣的自然条件(冬天气温可达零下30℃至40℃)、艰苦的生活环境(几乎吃不上新鲜蔬菜)、美丽的自然景观、真诚的人际关系和半军事化的管理与无私奉献的工作实践,让我在遗憾失去及时深造机会的同时,也感谢这些对我精神和意志的锤炼。我知道,现在能够理解这些感想的年轻人不多,但我坚信伊吾军马场是我的第一所大学”。这段苦其心志、劳其筋骨的日子铸就了他坚强而执着的性格。
幸运之神还是在五年之后眷顾了翟明国,西北大学在期间开始恢复招收工农兵大学生,由于在人大附中打下的扎实基础他顺利考取西北大学地质系,而这也让翟明国重拾了自己的大学生涯,最终以优异的成绩留校任教。为了加深专业知识,翟明国于1979年考取中国科学院地质研究所岩石学专业研究生,师从我国著名地质学家赵宗浦先生和鄂莫兰老师,中科院的学习为他后来的地质学研究打下了坚实的基础。
奉献为本,执着科研
在2014年6月举办的中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上,在讲话中谈到:“长期以来,广大院士胸怀报国为民的理想追求,发扬不懈创新的科学精神,秉持淡泊名利的品德风范,聚焦国家战略需求,勇攀科学技术高峰,创造了举世瞩目的成就,为提高我国自主创新能力、增强我国综合国力,为推动我国科技进步、经济发展、人民生活水平提高、国防建设和优化国家决策作出了重大贡献”。翟明国院士就是其中一位,他用对科研的执着诠释着自己那颗赤诚的爱国之心。
多年来,翟明国针对早期陆壳的形成与增长、早期大陆壳的结构与成分、前寒武纪与显生宙变质作用和大陆动力学机制的异同等前沿核心科学问题,集中研究华北陆块以及相邻地区,取得了系统的创新性成果。在华北他发现古老高压麻粒岩-退变榴辉岩变质地体,对于理解地壳的早期形成和板块构造机制具有重要意义;对华北条带状铁建造的时代与构造环境的研究,在早前寒武纪的地质环境、大气和海洋的氧化状态方面提出新的看法;建立了华北早寒武纪下地壳剖面,提出华北东部大部分下地壳在中生代被置换,并引发了大规模金矿成矿作用;通过对华北克拉通早前寒武纪重大事件的厘定,提出了华北早前寒武纪陆壳经历了由垂直到横向转变的三阶段构造模式。
翟明国院士介绍,作为一门基础、古老的学科,前寒武纪地质与变质地质学的研究成果,与地球化学、地球物理学、矿物学、岩石学、构造学、矿床学,以及与现代全球变化有关的第四纪地质学等,都会产生相互影响与学科交叉。在前寒武纪地质与变质地质学研究领域的研究中,他较多地集中在中国华北地区,因为该地区在前寒武纪地质与变质地质学上有着突出的意义。
近年来,翟院士又进行了更加深入的研究,并取得了斐然的成绩:他提出了华北克拉通早期的陆壳生长是多期的,经历了两次克拉通化(稳定化);提出中国华北克拉通与其它克拉通在构造演化上有重大差别的岩石学和地球化学证据,以及前寒武纪重大地质事件划分方案;他注意到在地球的中年期,即中元古代-晚元古代的华北克拉通曾有长达10亿年的稳定期,从而对地球的整体演化的不可逆性,对板块构造的起始与超大陆旋回提出了新的思考。他将基础研究与应用基础研究结合,致力于大陆成矿学的研究,提出了大陆的成矿作用是与大陆的周期性和前进式演化同步的,因此矿产种类、矿床类型、成矿方式都有时控性和不可重复性,将华北的成矿归纳为六大成矿系列,分别对应于重大的地质事件。翟院士还发现和报道了朝鲜半岛印支期榴辉岩,讨论了大别山-苏鲁造山带在朝鲜半岛的延伸状态,为东北亚的构造演化奠定了基础。求真务实、开拓创新是翟明国院士多年以来一直坚持的工作态度,他以不辍的努力与坚定的信念构筑着自己的事业王国,而他所做出的巨大贡献也积极地推动了中国地质学科的发展。
硕果丰腴,继续开拓
研究生培养面临的挑战
遥想当年,中国地质大学(北京)在地学研究生培养方面独领,成为中国地质教育战线一道亮丽的风景。近年来虽然学校发展很快,但研究生培养出现了新的困难,面临着新的挑战,主要表现在下列几个方面。(1)师资力量有限,每个教师带的研究生偏多。学校现有专任教师866人,其中具有正高级职称教师191人,副高级职称269人。2012年学校实际报到硕士研究生1743人,博士研究生377人。如果这些研究生全部由学校的教师来指导,具有正高级职称教师平均每人指导2名博士研究生,具有正、副高级职称的教师平均每人指导3.8名硕士研究生。按研究生学习时间为3年计算,每个具有正高级职称教师平均指导6名博士研究生和11.4名硕士研究生。相对于师资力量来说,我校研究生规模偏大,每个教师指导的研究生太多,特别是传统优势学科每个教师带的研究生太多,负担太重,压力过大,疲于奔命,不仅影响了指导教师的身心健康,影响了研究生培养质量的进一步提高,也使学校一些管理政策失灵。(2)研究生的生源质量有待改善,非地质专业的研究生偏多。研究生报考有一个就高不就低的基本规律,即学生要么选择自己的学校,要么选择比自己学校声望高的教学或研究单位,很少有学生选择比自己学校声望低的教学或研究单位读研究生。30多年前,由于各种原因,中国地质大学(北京)是地学研究生的首选之地,不光长春地质学院、成都地质学院、河北地质学院、西安地质学院的学生青睐中国地质大学(北京),而且北京大学、南京大学、浙江大学、中山大学的学生也纷纷加盟。加上当时招生人数很少,招生优中选优,生源很好。经过30年的发展,学生报考研究生对学校的选择范围越来越大,研究生报考就高不就低的现象越来越明显。近几年中国地质大学(北京)的研究生中几乎见不到北京大学、南京大学、西北大学、浙江大学和中山大学的毕业生。另一方面,由于就业的导向作用,近年我校传统优势学科研究生生源比例明显下降,跨专业研究生比例明显提高,非优势专业研究生比例增长过猛,导致研究生培养效率下降。跨专业研究生的成才率太低,对学校核心竞争力的贡献率不高,非传统优势学科研究生对学校核心竞争力的贡献率也不高。(3)培养环节需要进一步改善。目前中国地质大学(北京)研究生培养在课程教学、实践教学和科研成果产出与转化等方面管理都比较粗放,体现学校的意志不够,需要进一步改善。(4)研究生学习研究长期与科研仪器脱钩,导致动手能力不强,发展后劲不足。这个问题其实也可以归结到研究生培养环节中。之所以将这个问题单独拿出来,是因为这个问题太突出了。留学生的实践表明,中国人对书本知识的学习能力绝不比外国人差,直到硕士阶段都不明显输给外国人,但在博士阶段实验室动手能力普遍不高。这与我们的研究生学习研究长期与科研仪器脱钩不无关系。(5)鼓励创新型、拔尖型人才脱颖而出的政策体系不够完善,一些政策执行不到位,大锅饭现象盛行,耗费了学校大量优质资源,影响了拔尖人才的培养和标志性成果的产出。(6)国际化程度与国际化水平不高,主体限于国内办学,虽有一定的国际交流,但规模不大,水平也有限。(7)研究生管理多为按部就班的服务,创新不多,特别是对全局具有带动作用的创新不多。
19世纪中叶到20世纪中叶,随着工业的发展,人类广泛开展了矿产及区域地质研究,把地质科学推向更高的阶段,并诞生了一门研究岩石圈的组成、结构、运动(包括变形和变位)及演化的一门综合性很强的地质学分支学科—大地构造学。在大地构造学的发展史中,曾出现过许多学说,如收缩说、重力均衡说、对流说、脉动说、膨胀说、重力分异说、放射性旋回说、振荡说、放射性热 融化说等,我们为什么要不断发展大地构造学理论呢?
我认为有以下几点原因:大地构造理论有不少待完善的地方,尚需不断地探索研究;由大地构造学在地质学中的重要地位决定的,每一次新的大地构造学理论的提出,常标志着地质学进入一个更高水平阶段;甚至,板块构造学的提出被誉为地质学中一次伟大的革命。大地构造学研究与人们的生产、生活联系密切。煤、石油、天然气、金属矿产等等能源和矿产的勘探都需要大地构造学理论的指导,火山、地震、陷落、崩塌等对人类威胁极极大地自然灾害,是地球运动无法避免的表现形式,只有运用大地构造理论探明地球的内部结构才能掌握其规律做到有效预报。
大地构造理论在中国的发展大致可以分为三个阶段:20世纪以前的零星、分散的大陆地质调查,并在19世纪末形成“槽台理论”,称为中国大地构造理论研究的传统阶段;20世纪40年代初,以李四光为代表的地质力学理论,称为中国大地构造理论研究的过度阶段;20世纪初提出“大陆漂移假说”,20世纪70年代形成了板块构造理论。20世纪后半叶进行的板块理论完善和对地球深部动力系统的探索。
1 槽台学说
1885年,e.修斯提出了地台的概念。后来前苏联学者将地层厚度小而产状平缓,地壳运动以整体上升下降为主的地区命名为地台。1900年,法国e.奥格在其著作《地槽和大陆块》中,明确地把地槽和地台统一起来,作为地壳上的两个基本构造单元。自此以后,地槽和地台理论就作为相互联系的不可分割的完整学说形成和发展起来,称为地槽地台说,简称槽台说。槽台学说的基本观点是认为地壳运动主要受垂直运动所控制,水平运动是次要的,地壳运动的动力来源是地球内部物质的重力分异作用,物质受热变轻向上流动造成地表上升隆起,物质冷却变重下沉则造成地表下降凹陷。
20世纪中叶,在槽台说的基础上,我国老一辈的地质学家提出了有创见性的大地构造学说,它们是黄汲清的“多旋回构造运动说”和陈国达的“地洼学说”。
1.1 多旋回构造运动说
黄汲清1945年指出:地槽的发展不是单旋回的,而是多旋回的。50年代黄汲清初步提出了中国深断裂类型,并认为深断裂也是多旋回活动的。70年代以来,黄汲清进一步把多旋回构造运动理论与板块构造学说结合起来,认为板块运动也是长期的、多旋回发展的。
1.2 地洼学说
50年代末期,陈国达认为中生代以来地壳演化进入了新阶段,其大地构造性质是一种新型活动区,是从地台区向活动区转化的产物。陈国达把这种新型活动区叫做“地洼区”,它是大陆壳发展演化的第三个构造单元。揭示了大陆壳的发展过程,并非如槽台说认为的那样,直线式的仅由地槽阶段发展到地台阶段,而是多阶段发展的。
在同期我国的地质学家李四光提出了具有里程碑意义的大地构造学说—地质力学。
2 地质力学
地质力学是力学与地质学相结合的边缘科学,用力学原理研究地壳构造和地壳运动及其起因的科学。地质力学认为1.许多地质构造现象,都是地壳运动的结果。2.构造形迹不是孤立存在的,而是互相联系、互相制约的,每项构造形迹都有和它相伴生的有成因联系的一群构造形迹。而且探讨了地壳运动的起源和力的来源问题。地质力学的主要贡献在于阐明了地壳构造的空间展布规律。地质力学特别重视地壳的改造,它不是把各种构造形迹看成孤立的、零碎的、偶然的、互不相关的现象,而是认为彼此之间有内在的、本质的、规律性的联系。
3 板块构造学说
板块构造学说是60年代末兴起的,是现今世界上最盛行的大地构造学说。它是在大陆漂移、海底扩张学说基础上,综合大洋和大陆的地质研究资料发展而来的。70年代初,我国地质学家李春昱积极引进板块构首次用板块演说系统解释了秦岭、祁连山的构造发展史,同期,大地构造学家任纪舜将原属中朝准地台的“淮阳地盾”划入秦岭造山带,对中国东部构造划分做了重要修正,全面论述中国构造演化,发展了多旋回思想。大地构造学家郭令智确定了华南不同时代沟弧盆构造体系,自西北向东南从老到新的发展演化趋势,首次论证了元古代华南板块向扬子板块俯冲、碰撞,阐明了华南地壳增生规律。
目前如何利用板块理论对板块内部及大陆地质历史演化过程予以揭示,仍然是一个难题。关于板块驱动力的问题,虽然有关学者提供了多种可能方式,但仍然是处于求索过程中。板块构造学说仍在不断的完善和发展。
4 几点反思
大地构造学理论的发展经历了200多年,在这之间有进步,也走了一些弯路。在我看来,任何一门学科理论的发展离不开自然科学乃至社会科学其他学科发展的推动,任何一门学科不可能孤独的存在于科学的殿堂中。一些被取代的理论也有很多价值可以发掘。不宜全盘否定。我们是站在巨人的肩膀上推动科技的进步,这些已经被取代的理论很有可能就是你要找的巨人。理论的发展离不开实践的检验,一个理论能称之为公理或被科学抛弃都是实践的结果,这就要求我们做地质工作要有实干精神以及服务社会的品质。
参考文献:
[1] 巫建华,刘帅.大地构造学概论与中国大地构造学纲要.北京:地质出版社,2008.