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一、《地球科学概论》的教学内容
根据《工程教育认证标准(2015版)》,该标准由通用标准和专业补充标准组成;通用标准是各工程教育专业应达到的基本要求,专业补充标准是在通用标准基础之上根据本专业特点提出的具体要求。在测绘工程的专业补充标准中,课程设置分为四类,即:数学与自然科学类课程、工程基础类课程、专业基础类课程、专业类课程。《地球科学概论》属于数学与自然科学类课程中的自然科学课程。
地球是一个巨大的系统,地球的各圈层在不断地演化与相互作用,人类对地球的认识在不断地深化。通常,《地球科学概论》的教育教学内容包括以下四个方面:(1)地球的形成和组成,包括宇宙中的地球、行星地球简史、地球的物质组成三个部分;(2)地球的外部圈层,包括大气圈、生物圈、水圈,以及地球表部圈层的相互作用四个部分;(3)地球的内部圈层,包括地球的内部圈层的划分和性质、岩石圈内部物质的转化、岩石圈的变形与变位、重力地磁与核幔作用四个部分;(4)人对地球的认识和人与地球关系,包括地球系统科学、人与资源、维护我们的生存环境三个部分。
二、《地球科学概论》知识点的涵盖
在2013年版测绘工程本科人才培养方案中,设置了《地球科学概论》课程,该课程可以很好地涵盖教学内容的所有知识点。但在之前版本的测绘工程本科人才培养方案中,没有设置《地球科学概论》课程,对于2011级、2012级同学来说,该课程的知识点需要由其他课程的教学内容来涵盖;具体设置的相关课程有:第3学期《环境科学概论》、第4学期《煤矿地质学》、第5学期《采煤概论》以及第7学期的《开采沉陷与变形监测》、《土地复垦与生态重建》。
《环境科学概论》的知识点,通常包括:大气环境、水体环境、土壤环境、固体废物与环境、物理环境、生物环境、环境管理、环境科学技术与方法、全球环境变化与可持续发展等。
通常,可以涵盖《地球科学概论》第四方面内容(人对地球的认识和人与地球关系),同时大气环境、水体环境、土壤环境、固体废物与环境、物理环境、生物环境,可以部分地涵盖《地球科学概论》第二方面内容(地球的外部圈层)。
《煤矿地质学》的知识点,通常包括:基础地质理论部分,地球概况、地质作用、矿物岩石、古生物地史、地质构造、煤与煤系等,应用地质工程技术部分,影响煤矿生产的主要地质因素、矿井水文地质与防治水、煤矿环境地质、地质勘探、主要地质图件、储量管理、地质编录、地质报告与说明书、煤矿地质信息技术等;可以涵盖《地球科学概论》第一方面内容(地球的形成和组成),同时,可以较多地涵盖《地球科学概论》第三方面内容(地球的内部圈层),以及部分涵盖《地球科学概论》第二方面内容(地球的外部圈层)。《采煤概论》的内容主要是煤矿生产建设的基础知识,知识点通常包括:煤矿地质、煤田开发、井田开拓、采煤方法、井巷掘进与支护、矿井通风与安全、矿井生产系统等;可以较多地涵盖《地球科学概论》第三方面内容(地球的内部圈层),以及部分涵盖《地球科学概论》第二方面内容(地球的外部圈层)。
《开采沉陷与变形监测》主要内容是:地下开采引起的岩层与地表移动、地表及岩层移动的观测工作、地表沉陷的一般规律、地表移动与变形预计、开采损害及其防护措施、露天矿边坡的稳定性监测、下沉与变形监测新技术;可以较多地涵盖《地球科学概论》第三方面内容(地球的内部圈层),以及部分涵盖《地球科学概论》第二方面内容(地球的外部圈层)。《土地复垦与生态重建》主要内容是:土地复垦与生态重建的概念、内涵与发展历史,采矿对土地与环境的影响,土地复垦与生态重建的技术,矿区土地复垦与生态重建中的测量工作;可以较多地涵盖《地球科学概论》第四方面内容(人对地球的认识和人与地球关系),以及可以部分涵盖《地球科学概论》第三方面内容(地球的内部圈层)。
所以,虽然在之前版本的测绘工程本科人才培养方案中没有设置《地球科学概论》课程,但《地球科学概论》的知识点,已经得到了很好的涵盖。
三、《地球科学概论》的教学特点
通常认为,《地球科学概论》不同于《普通地质学》。《普通地质学》是地质类专业学生的一门入门性的课程,解决的是专业入门教育问题,以今后从事地质工作为培养目标,在后续课程中将深入学习《普通地质学》中每一章的内容,是相对较纯的地质学的研究内容。而《地球科学概论》是由原来的《普通地质学》拓宽、发展而来的,课程的内容更加广泛,涉及的学科更多,体系更加庞大,不仅包括自然科学中比较成熟的地学知识,而且要面对当代技术发展和人类面临的重大问题,它的主要对象是非地质类专业但与地学相关专业的学生,它不以今后从事地质工作为培养目标,没有相应的后续课程,主要任务是为刚进入大学校门的学生传授地球科学的基本知识,进行地质思维的教育,使学生建立起正确的地球观,具有人与环境和谐发展的科学素质,培养学生对自己所学专业的兴趣。
通常来说,《地球科学概论》具有内容多、课时少、程度浅的特点。内容多体现在:地球科学是六大自然科学之一,地球科学所研究的对象具有空间跨度大、时间跨度长、地质过程复杂的特征,不仅要介绍地球的形成和组成,而且要介绍地球的外部圈层、内部圈层,阐述地球系统的整体作用和不同圈层之间的相互关系,在这基础上,还要介绍人类对全球变化、环境保护、资源利用和灾害防治等当今热点问题的认识和态度。
课时少体现在:通常该课程仅仅为32学时或40学时,相对于庞大的教学内容而言,课时显得十分的有限。程度浅体现在:《地球科学概论》是有关地球科学基础知识的一门通识性课程,不以从事地质工作为培养目标,在讲授时应由浅入深、由表及里将复杂的地质现象用浅显易懂的方式加以解释。以上的这些特点,也就决定了,要上好这门课,不能照本宣科,必须十分熟悉教学内容,必须对教学内容进行高度的凝练,教学过程中在具有很强的知识性、理论性的同时,还要具有很强的趣味性、思想性。
四、《地球科学概论》教学对专业认证的支撑
自2006年起,由教育部牵头,我国工程教育专业认证工作在机械、化工等行业开展了试点工作;随后,工程教育专业认证工作有序推进。我国工程教育专业认证工作的全面展开,对引入先进的教育理念与质量保障文化、引导工程教育专业建设与教学改革、全面提高工程教育人才培养质量,意义重大。测绘地理信息类专业认证从2012年开始,由国家测绘地理信息局和中国测绘学会进行认证工作。根据《工程教育认证标准(2015版)》,在毕业要求方面应覆盖12方面的内容:1.工程知识;2.问题分析;3.设计/开发解决方案;4.研究;5.使用现代工具;6.工程与社会;7.环境和可持续发展;8.职业规范;9.个人和团队;10.沟通;11.项目管理;12.终身学习。
《地球科学概论》教学对测绘工程专业认证的贡献,首先是课程设置的需要,《地球科学概论》属于数学与自然科学类课程中的自然科学课程。其次是教学内容为测绘工程专业的后续学习提供了一定的基础,如地球形状的知识是投影带划分的基础,大气圈的物质组成和分层的知识是航空摄影测量的基础,地球重力场和地磁场的知识是地球物理大地测量的基础等。最后是对专业认证毕业要求的12个方面中的几个方面有一定的支撑;在“6.工程与社会”方面:例如,滑坡是一种地质灾害,具有突发性的特点,通过观测整体的微小变形量,构造统计分析模型,能够及时有效地预测变形体的变化趋势,为防治灾害提供基础。这不仅是一个工程技术问题,而且是涉及到人身财产安全的社会问题。
在“7.环境和可持续发展”方面:地球是养育着亿万种生命的摇篮,是唯一适合人类生存的美好家园,为人类提供了空间、环境、资源等一切赖以生存与发展的条件。人类在发展自身的历程中,对地球的索取远远超过对她的关爱与保护,这种人地关系的失衡导致了资源、环境、生态和人口等问题,并对人类生存和发展构成了威胁。正如郝诒纯院士在为《地球科学概论》作序中指出的:地质科学已成为保障人类生存的科学,发展和普及地球科学是关系到中华民族乃至全人类生存和繁荣昌盛的意义深远的战略。在“8.职业规范”方面:在地球科学发展的过程中,存在着很多的争论,如水成论与火成论的争论、灾变论与渐变论的争论、固定论与活动论的争论等,这些不同学说之间的争论极大地推动了人们对地球科学的理解,丰富和完善了地球科学的理论。这些内容,对于培养同学们的辩证唯物主义思想、提升人文社会科学素养具有很好的帮助。《地球科学概论》的教学,还可以促进认识地球、了解地球,关注人类与资源、环境、灾害、可持续发展等问题,从而珍惜自然资源,爱护生存环境,增强社会责任感和历史使命感。
这是我入行三十多年来所遇到的人气最旺的一次矿物展,我和常住桂林的两个大玩家黄新华、王朝江在中心二楼紧靠楼梯合租了一个几十平方米的大展间,由于摆放的精品较多,被人流挤得几无立锥之地。据主办方统计,历时5天的展览,不仅吸引了38万人次来参观,同时也带来了16亿元的场内交易。
中国(湖南)国际矿博会是由国土资源部和湖南省政府共同主办的世界级矿物宝石交流盛会,今年已经是第三届,头两届都在长沙举行。郴州在业界素有“中国矿物晶体之都”的美誉,经过几番争取,终于得偿所愿,成为第三届的东道主。会展开幕的前两天,一些同行还在抱怨展区南移后“订单似乎少了”,没想到第三天就“挤破了馆”―现场有来自全球八十多个国家的参展商,有些是玩矿晶玩了大半辈子、足迹遍及全球的老专家,他们都在私底下感慨,郴州人对矿物宝石的热情之高涨,简直让人震惊。这些人哪知道,博览会在郴州举行,来参观的人流却是来自五湖四海的矿物宝石的粉丝。光是我知道的,从广东开车过来观展的就有数百人。有些圈内的朋友,为了买东西方便带回去,特地大老远从甘肃、内蒙古和山东等地方开车过来。
事实上,回到十年前,对一般大众而言,他们对矿物晶体收藏这个行当还是无比陌生。至少在很多玩字画、陶瓷或珠宝收藏玩了几十年的人看来,这并不是一个有很多人在玩的独立门类。当然,他们更加无法预测,十年后的今天,这些自然界的精灵,居然会在国人中间激发如此执着持久的狂热。
一见钟情
今年的矿博会,主办方特意“安排了”外表造型像一朵红玫瑰的国际著名菱锰矿晶体标本“中国皇后”与广大矿晶迷见面。老实说,作为一个玩矿晶玩了三十年的老地质人,这也是我第一次见到如此漂亮和大块的菱锰矿晶体。
4年前,广西出土的两件菱锰矿晶体―中国“皇帝”和“皇后”,首度同时出现在美国图森矿物展会上,即因为块头之大和形态之美而引起全球性的轰动,而单件数百万美元的交易纪录则让国内的矿物收藏爱好者更深一层地看到了这一新的收藏品类的市场潜力。矿博会开幕第二天的晚上,我参加了美国著名收藏家、美国TheArkenstone(国际)矿晶公司董事长罗伯特・莱温斯基主办的一场圈内玩友的闭门拍卖会。在那场拍卖会上,光是一块菱锰矿石的切片,便可以卖到几万元。
矿物晶簇,指的是由生长在岩石裂隙或空洞中的许多矿物单晶体组成的簇状集合体。我是中山大学地质学系毕业的“老大学生”,正式分配到广东省佛山市地质局工作之前,就已经在实验室里了解到,目前人类所认知到的矿物晶簇,通常一端固定于共同的基地岩石上,另一端自由发育而具有良好的晶体,晶簇可以由单一的同种矿物的晶体组成,也可以由几种不同的矿物的晶体组成。
受过地质学的专业训练,毕业后又到了地质系统工作,与矿物晶体在现实中的结缘,便像是冥冥中注定的事情了。1982年,在粤东海丰搞地质普查,无意中我发现一颗宝石级的石榴子石。这颗造型奇特的石头,就像一位冷艳的美女让我一见难忘,好几天睡觉前都一直在想着她。此后,只要有机会,我都会有意识地把一些外表好看、品种难得的矿物晶体收藏起来。客观上是出于科研需要,但主观上也是因为对矿物晶体有了一见钟情的好感。
后来,在工作中,我认识了很多搞地质的老前辈,看了我收藏的矿物晶体,都表示非常惊讶。他们当中,有的已经在地质系统呆了有四五十年,但是从来没有见过这么漂亮的矿物晶体。一大堆的各种矿物晶体就更不可能看到了。
过去三十多年里,为了在自然界寻找更多不同品种的矿物晶体的芳影,一有时间我就会跟着一些采矿界的朋友一起出外去探险,脚步遍布全国大江南北,接触到的不同矿物晶体数以百计,除了石榴子石、方解石、萤石、绿柱石、红蓝宝石以外,还有红硅钙锰矿、黄铁矿、锡石、辰砂、蓝铜矿、孔雀石、雄黄、雌黄、电气石、石膏、角闪石、绿帘石、红柱石、天青石、鱼眼石等等。
上世纪90年代初,我晋升广东省区域地质调查大队总工程师之后不久,就在身边朋友的影响下,毅然决定辞职下海。此后,可以自由支配的时间就更多了。经过与业内专家的不断交流,我慢慢了解到,在全球范围内,已经被矿物学家发现和命名的矿物质约有4000种,其中可采集成标本用来观赏的有280~300种,而在市场上具有流通价值的有100多种。
矿晶大腕
在国外,科研界、博物界和投资界对矿物标本的开采交流和收藏已有数百年历史。然而,在国内,人们对这一早在17世纪以前就引发欧洲皇室成员和达官贵族浓厚兴趣的收藏品种投以热情,还只是近几年的事。
由于工业文明崛起较早,当国内的皇族和富贵人家还在痴迷于地表上就能够发现和采集到的和田玉和翡翠等玉石珠宝的时候,西方的社会高层人群已经开始转向钻研和欣赏那些美丽的矿物晶体。在西方人看来,与玉石珠宝不同,矿物晶体是天然形成的,不需要任何人工雕琢就具有无与伦比的价值。它们以奇特的晶形、千姿百态的造型、艳丽多彩的色泽和漂亮珍贵的质地等特点,深受那些具有较高学识和文化修养的人群的喜爱。
虽然有人说矿物晶体知识的普及、标本的收藏,是一个国家文化和文明程度的标志之一,然而,在我看来,哪怕是一个再没有文化的农民,一块造型独特、色彩缤纷的矿物晶簇,也足以让他赏心悦目、回味无穷。正由于这些矿物奇葩兼具收藏观赏和科学研究的功能,不像书画、红木家具和陶瓷等具有文化属性的产品那样,有时候会在市场上受到地域文化的限制和区分,因而,早在几个世纪以前,就已经和钻石一样,发展成为在全球范围都具有流通价值的收藏品种。
7年前,我彻底抛下身边所有的生意,一心扑在了对矿物晶簇的投资和收藏上。不过,在这一行真正做大做强、直至成为全国业界知名的矿晶专家,还是在跟黄新华、王朝江等几个大玩家正式建立合作伙伴关系以后。
黄新华是郴州人,郴州市观赏石协会的常务副会长。他专业玩矿晶的时间是我所认识的那么多矿晶大玩家里边最早的。在来桂林之前,他的主场在郴州。那时候,他的馆藏精品已经是全国同行的翘首。因为起步早、口碑好,他在矿物宝石领域拥有丰富的人脉关系,这也是他一直在业内举足轻重的重要基础。此外,黄新华的专业视野非常广,他是一个外向型的大玩家,以前经常参与欧美一些国际性的交流活动,譬如全世界最有名的美国图森矿物晶体展,德国慕尼黑矿物晶体展,法国圣玛丽矿物晶体展,他都去参展,认识很多国际上的大腕。我有今天的国际眼光,一定程度上便依赖了黄新华的指引。
郴州馆转让给别人后,黄新华的发展重心逐步转移到了桂林。其间,我又认识了来自贵州的化石藏家王朝江。王朝江也是个活动范围非常广的老玩家,大江南北都有自己的朋友,桂林是全国的矿物晶体集散地,我们经过资源整合后,很快建立了自己的网络,并由桂林向全国辐射。由于我们的采购渠道广、成本低,很多公共机构或私人企业建馆,都会找我们帮忙征集标本。到目前为止,全国七成以上的地质博物馆都曾经找我们采购过矿晶标本。
后来,我还认识了福建小伙陈爱国,一个非常勤勉刻苦的矿物晶体专业批发商。和他一起,我又开了另外一个馆。加上在我老家广东南雄和目前的居住地佛山也有一部分馆藏,我们目前收藏的规模和品类已经相当可观。
在专业从事矿晶收藏之前,我除了搞过工程、开过酒店外,还从事过其他三四种完全不同的工作,自始至终未取得过真正意义的成功。直到后来进入矿晶收藏领域以后,我才找到了一种从未有过的满足感和自豪感。
入门谨慎
在国外,矿物晶簇早就被收藏者和科研爱好者带入大规模的国际流与贸易,尤其像美国这类矿物晶体收藏比较流行和普及的国家,每年均有定期的矿物和宝石交易会。由于大部分中大型城市都建有矿物晶体博物馆,大众对矿物晶体的认知度和熟悉度非常高,加上行业内部已经建立起相应的价格评判标准,因此,民间的交易不会像国内那么随意,什么样的矿物晶体报什么价,都必须参照行业的标准。
正因为市场比较规范和发达,同样一件普通的矿物晶簇,在国内卖3000元,在美国必定能够卖到3000美元。至于精品矿物晶体,则动辄以几十万,甚至几百万美元的天价成交。这是国内的矿物晶体收藏家难以想象的事情。
目前国内对一件矿物晶簇的收藏价格,主要还是参照国际的标准来加以认定。简而言之,可以从以下几个方面来判断:首先是稀缺性,越稀少的矿物晶体越值钱,譬如近年来被推到天价的菱锰矿晶体;其次是晶体的大小、色泽和透明度,规格越大、颜色越丰富和透明度越高的晶体越值钱;再次是晶体的形态和完整性,造型越奇怪、完整性越好的晶体越值钱。矿物晶体在长期的成形过程中,由于地质条件和结晶环境的差别,有可能出现晶体间孪生、畸形和变异的情况,造成连晶、聚晶等非常态晶体,这类晶簇往往会在市场上炒到天价;最后是矿物组合情况和包裹体特征,包含矿物品种越多、包裹体特征越完美的晶体,也越值钱。
由于国际市场上对矿物晶体的定价有非常严格的科学依据和行业标准,因此,同样一件东西,国外的售价肯定大大高于国内。因此,刚入行的收藏者,最好先从国产的矿物晶体入手,先收藏一些比较大众化、价格相对低廉的产品。在积累了一定的科学知识和交易经验后,再慢慢拓展和深入到其他更稀有的品种。
尽管目前市场处于初级阶段,矿物晶体市场上流通的赝品并不多,但并不意味着可以掉以轻心。与玉石等其他市场一样,矿物晶体的交易也会出现卖家利用知识差赚取黑心钱的现象,譬如对矿损的晶体进行粘补,用人工晶体冒充天然晶体,对矿物晶体进行染色等等。更多的是把普通水晶当成稀有水晶出售,刚入行的收藏者应该特别小心。
地理坐标为东经119°30′~119°50′,秦皇岛地区位于河北省东北部。北纬39°50′~40°10′,包括三区四县,三区为海港区、北戴河区和山海关区,四县为昌黎县、抚宁县、芦龙县和青龙县,总面积约7812.4km实习基地柳江煤矿在柳江医院那里。市区长50km宽6km一个狭长带状滨海乡村。北倚燕山,南临渤海,东越长城与辽宁省绥中县毗邻,地势北高南低,北部为燕山山脉东段,南部为华北平原北端的滨海冲积平原。鸟瞰秦皇岛地区,表示为北高南低,西高东低,总趋势为西北高,东南低,由山地、丘陵、平原、滨浅海四个地带组成,总体上属于丘陵区。但其北部和西北部的局部为低山区,低山区以东、以南为丘陵地区,山体海拔高度在500m以下,并且多孤山,少线性山脊。
为暖温带半湿润季风区,秦皇岛地区地处于中纬度地带。属于暖温带半湿润大陆性季风气候。主要特征是四季分明,光照充分,水热资源丰富。春季多日照,气温回升快,降水少,相对湿度低,空气干燥,蒸发快,风速较大;夏季多阴雨,空气湿润,气温高但少闷热;秋季时间短,降温快,秋高气爽;冬季长,寒冷干燥多晴天。年气温差较大,年降水量多寡变化显著,400mm至1000mm之间,总体而言,气候宜人。
以水陆、陆路为主,秦皇岛市交通发达。连接东北与华北的交通枢纽。陆、海、空交通都极为方便。京哈、京秦、大秦铁路横贯东西;其港口是国南方最重要的不冻天然良港,国最大的能源输出港,由秦皇岛码头乘轮船,可直接抵达烟台、青岛、大连和上海等地;有通往国内外的航线,山海关机场与全国主要乡村通航;高速公路、102国道、205国道等各级各类公路更是四通八达,乡、镇之间均可直通汽车。
资源环境概况如下:
(一)、矿产资源:本区的矿产资源以铝土矿、煤、黏土矿等沉积矿产为主,石灰岩、砂岩、正长岩是制玻璃、水泥等的原材料。下平山处有重晶石、铅锌矿,有些地方有矽卡岩的铁矿。
1、煤:是可燃有机岩矿床属外生矿床中的沉积矿产。煤的成分包括有机组分和无机组分。主要的含煤地层:上石炭统的太元组,下二叠统,下、中侏罗统。煤矿有柳江煤矿、长城煤矿等。
3、石英砂岩:石英颗粒含量占90%以上,砂粒纯净,SiO2含量高,磨圆度高,分选性好。分布地区:柳江盆地南缘的鸡冠山龙山组的地层。用为玻璃工业原料。
4、白云岩:以白云石为主要组分的碳酸盐岩。分布地区:亮甲山的底部。在冶金工业中,可作熔剂和耐火材料,部分用来提炼金属镁,也可用作化肥、陶瓷、玻璃工业的配料和建筑石材。
5、石灰岩:以方解石为主要组分的岩石。分布地区:上奥陶统的亮甲山组地层。石灰岩是制石灰、水泥的主要原料和冶炼钢铁的熔剂,也是制化肥、电石的原料,并广泛用于制碱、糖、陶瓷、玻璃、印刷等工业中。
(二)、旅游资源:秦皇岛旅游业历史悠久。一代伟人也曾在这里望海抒怀,写下了《浪淘沙-北戴河》,令秦皇岛名扬四海。
秦皇岛市的主要旅游景观是以山、海见长的海滨风光,著名旅游胜地有以北戴河为中心的海滨旅游风景区、以山海关为中心的关城旅游景区和以老岭为核心的山岳旅游景区。
山海关名胜旅游区有天下第一关、老龙头、角山长城、孟姜女苑、长寿山、燕塞湖、九门水口等胜景,九门水口是长城的一个重要关隘,素以外型别致、结构奇特的九道水门构成的关城而著称于世。长城、宝峰禅寺、清河塔寺、韩文公祠等众多历史遗迹,形成了秦皇岛特有的人文景观。
实习地层
地层是指在某一地质年代因岩浆活动形成的岩体及沉积作用形成的地层的总称,地质年代是地球演化过程中某一时间阶段的划分方法,每个地层代表着他形成的相应的地质年代。
地层描述
(一)元古界青白口群
(1)龙山组
分布于张崖子至东部落,南部鸡冠山等地。由两个沉积韵律组成。不整合于下元古代之前形成的绥中黄岗岩之上。主要是紫红色、黄绿色、灰黑色及蛋清色等杂色页岩,底部为砂岩。属典型滨海相沉积,与下伏的绥中花岗岩呈沉积接触关系。厚91米。
(2)景儿峪组
主要分布在区内的东部地区,出露最好剖面在李庄北沟,在黄土营村东也有出露。岩性由粗至细,由碎屑岩—粘土岩—碳酸岩,构成一个完整的韵律,具有海侵沉积的特点。与龙山组呈整合接触关系。其分界标志是其底部黄褐色或铁锈色的中细粒铁质石英砂岩,其中含大量海绿石,其底部的中细粒长石石英净砂岩具大型海成风暴波痕。本组地层属滨海相至浅海相沉积。厚38m。
(二)古生界
A、寒武纪
1.府君山组
在东部发育良好,东部落北剖面可作为标准剖面。是寒武系最下不的底层,岩性主要为暗灰色豹皮状含沥青质白云质灰岩,含较多的莱得利基虫化石。本组属浅海沉积相,与下伏景儿峪组,上覆的馒头组均为平行不整合接触关系,分层标志十分明显。底部尾暗灰色含沥青质、白云质结晶灰岩,局部含碎屑。厚146m。
2.馒头组:
该组由于岩体的侵入破坏和构造破坏,出露零星,东部落的北部和西部都有出露,可作为标准剖面。本组上下界限明显,与毛庄组的分界是以顶部的鲜红色泥岩作为标志层的。岩性特征是鲜红色泥岩、页岩为主,页岩中含石盐假晶,并夹有白云质灰岩。没有发现可靠的化石依据。与下伏的府君山组呈平行不整合接触;与上覆毛庄组为整合接触。厚71m。
3.毛庄组
在沙河寨西出露比较好,化石丰富,可作为标准剖面。主要岩性以紫红色页岩为主,含少量白云母,其颜色比馒头组页岩的颜色暗一些,俗称猪肝红。以褶颊虫类三叶虫化石为主。厚约112m。
4.徐庄组
分布较广,东部落西剖面出露较好,化石十分丰富,本组地层上下界限清楚,可作为标准剖面。岩性为浅海相的黄绿色含云母质粉砂岩,夹暗紫色粉砂岩、细砂岩和少量鲕状灰岩透镜体或扁豆体。含有三叶虫化石。与下伏毛庄组的分界是以黄绿色粉砂岩与暗紫色粉砂岩互层为标志。厚101m。
5.张夏组:
受到覆盖和破坏较少,是寒武系地层在区内分布最广的地层之一,几乎盆地周围都有分布,在揣庄北288高地以东的山脊上出露最好,是区内较好的标准剖面。下部为鲕状灰岩夹黄绿色页岩;上部以鲕状灰岩为主,夹藻灰岩、泥质条带灰岩。三叶虫化石最丰富。本组与下伏地层为整合接触。厚130m。
6.崮山组
本组与张夏组在区内的分布相仿,比较好的有288高地上的剖面,可为标准剖面。下部和上部都以紫色砾屑灰岩及紫色粉砂岩为主;中部则是灰色的灰岩与张夏组界限明显,接触部位两者岩性差别很大。化石十分丰富,几乎每层都可以采到。主要三叶虫化石有:蝙蝠虫未定种、帕氏蝴蝶虫。厚102m。
7.长山组:
出露较好的剖面在揣庄北288高地,为标准剖面。岩性为紫色砾屑灰岩、粉砂岩与页岩互层,夹有藻灰岩及生物碎灰岩。三叶虫化石主要有:蒿里山虫未定种、长山虫未定种、状氏虫未定种。与下伏地层为整合接触两者分界清楚。本组在区内出露厚度较小,只有18m左右。
8.凤山组:
本组分布与崮山组、长山组相同,出露较好的揣庄北288高地可作为标准剖面。主要岩性为黄灰色泥灰岩夹砾屑泥灰岩。黄绿色钙质页岩及薄层状泥质条带状灰岩。泥质成分增多,容易被风化,风化往往形成黄色土状物。化石丰富三叶虫化石垂直分带明显。砾屑形成小团块,本组与下伏长山组为整合接触,分界是以底部的青灰色砾屑泥灰岩为标志层。厚92m。
B、奥陶系
1.冶里组
分布于区内东、西部,主要分布在东部地区。出露较好的是在潮水峪至揣庄一带。下部为灰色微晶质纯灰岩夹少量砾屑灰岩及虫孔状灰岩;上部为灰色砾屑灰岩夹黄绿色页岩。所产化石有三叶虫、笔石、腕足类等。与下伏的凤山组为整合接触,其分层标志是以灰色砾屑灰岩作为底界,此砾屑灰岩很薄,厚度不到0.5m,其上是纯灰岩。厚125m。
2.亮甲山组
位于石门寨亮甲山。属浅海沉积。主要岩性是中厚层状豹皮灰岩,下部夹少量砾屑灰岩和钙质页岩。含有头足类、腹足类和蛇卷螺未定种等化石。与下伏冶里组为整合接触,分界以亮甲山底部的中厚层状豹皮灰岩为标志,风化后呈泥质条带状,局部含泥质结核。层厚118m。
3.马家沟组
本组分部与亮甲山组一致,以亮甲山及北部茶庄北山发育较好。属浅海相沉积,较深水环境。本组岩性以白云岩和白云质灰岩为主,底部具微层理、含角砾、含燧石结核黄灰色白云质灰岩。化石有:头足类和腹足类。与下伏亮甲山组为整合接触,界限十分明显。白云岩具"刀坎痕"。层厚101m。
C、石炭系
1.本溪组
中石炭本溪组在本区的东、西部分布都很广,发育和出露最好的是半壁店191高地、小王庄一带发育较好,小王庄剖面可作为本区的标准剖面。有2—3个由陆相到海相的完整沉积韵律。本组岩性特征与华北地区一致,是一套海陆交互相沉积。陆相粉砂岩中含植物化石:鳞木、科达、芦木等。下部为铁质砂岩、褐铁矿和粘土岩,平行不整合与马家沟组之上;上部为细砂岩、粉砂岩及页岩,夹3—5层泥灰岩透镜体。石门寨西门—瓦家山剖面地层厚度为70.7m。
2.太原组
在半壁店、小王山一带发育较好。本组岩性比较稳定以灰黑色砂岩含铁质结核为主要特征,夹少量煤线及灰岩透镜体,由两个韵律组成,是海陆交互相沉积。含植物化石:脉羊齿、鳞木,动物化石:网格长身贝、古尼罗蛤。与本溪组呈整合接触,分界明显,本组底部青灰色铁质中细粒长石岩屑杂砂岩,具小型球状风化。瓦家山剖面厚48m。
D、二叠系
1.山西组
主要分布于东部黑山窑至曹山一带,西部也有出露。有两个韵律,第一个韵律含煤层,第二个韵律的顶部含铝土矿。本组是区内重要的含煤地层,属近海沼泽沉积。主要岩性为灰色、灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩,粉砂岩炭质页岩及粘土岩。含植物化石:芦木未定种、带科达、纤细轮叶。与下伏太原组呈整合接触关系。厚度变化较大,约在35m至60m。
2.下石盒子组
分布于黑山窑至石岭一带,西部有零星分布。由三个韵律组成。属湖泊相沉积。主要岩性为灰色中粗粒长石岩屑杂砂岩。含植物化石:多脉带羊齿、山西带羊齿、带科达。层厚115m。
3.上石盒子组
主要在黑山窑、欢喜岭至大石河西侧有出露。发育较好的剖面是欢喜岭,可作为标准剖面。岩性特征以河流相的灰白色中厚层状含砾粗粒长石净砂岩为主,夹极度少量紫色细粒砂岩及粉砂岩。本组未获得化石资料。与下伏下石盒子组为整合接触关系。层厚72m。
4.石千峰组
最初的命名地点在山西省太原市西25km的石千峰。本组是二叠系最上一个组。出露较好的剖面是欢喜岭至瓦家山一带,可作为标准剖面。主要岩性是一套河流相的紫色岩层,包括粉砂岩、泥岩、夹少量砾岩、粗至中细粒净砂岩和杂砂岩。含植物化石:太原带羊齿、尖头轮叶、朝鲜羽羊齿。与下伏上石盒子组为整合接触关系,两者可以从颜色上区分。厚150m以上。
三、岩浆岩体与岩性的描述
a、岩体的描述
1、岩墙
岩墙的分布较多,在沙锅店东头的老虎山和亮甲山等地岩墙较明显清晰可见,在老虎山上是花岗斑岩侵入体岩墙,属于浅层侵入在以前并未喷出地表但后期暴露于地表属碱性喷出言。在亮甲山岩墙是灰绿玢岩侵入体,是不整和侵入体。
2,岩床
在亮甲山上有一条明显的岩床大致成东西方向,从亮甲山北面采石场的的剖面上看是辉绿玢岩侵入体,它与上下围岩产状上看是不整和侵入体其基质为隐晶质。
3、断层
在潮水村的的小路旁有一个大断崖,此断崖为一个平移断层的一盘,其另一盘因风化剥蚀基本看不到了(脚下所踩的),此断层是冶里组灰岩,存在明显的横竖擦痕和镜面,此断层先平移后产生正断层,其产状与亮甲山的产状基本一致。在潮水峪村断崖东是断层的另一盘的一部分,含明显的断层角砾岩与粉沙岩还有明显的横竖擦痕,但产状和亮甲山的产状不一致,所以说可能是另一盘。在亮甲山的马家沟组也有一个小断层有明显的擦痕。
4断裂
在潮水峪东的小桥下有一个明显的断裂构造,现象为断裂后的岩浆岩侵入体发生明显的断裂位移,出现辉绿玢岩与闪长玢岩。其原因:灰岩遭受地壳运动形成断裂随之裂缝不断增大使辉绿玢岩进行对其充填,后被北东断裂左旋活动搓开产生断裂即辉绿玢岩产生明显的位移,后断裂停止,其后又有新的物质填充即北西断裂的闪长玢岩再次充填,使之后期再次发生右旋活动,使之再次冲开即现在的现象。
5.岩溶现象
在在沙锅店东头的老虎山上有许多的岩溶现象:溶沟、石芽、天生桥等。其原因是地壳运动抬升到潜水地表以下,潜水地表共同作用形成的岩溶现象。
b、岩性的描述(侵入岩:花岗岩、花岗斑岩、灰绿岩、闪长玢)
一、岩浆岩
岩喷出岩:
1.花岗岩
出露于东部张崖子村附近,或西南部鸡冠山下,沉积不整合在马岭组石英砂岩之下。岩石为肉红或灰白色,但岩体分布很不均匀,结构构造变化很大。其中有很多混合岩化的迹象和老变质岩的残留体或捕虏体。西部花厂峪至温泉堡一带的花岗岩,根据接触关系和同位素年龄,属于中生代晚期侵入的花岗岩。岩体很大,呈肉红色,由正长石、斜长石、石英和少量黑云母组成,具中细粒显基斑状结构,所以称中细粒斑状花岗岩。
2.花岗斑岩
出露于石岭东南等地,呈细粒基质的斑状结构,岩墙状产出,侵入在晚寒武世至中奥陶世的地层中,常见被基质熔蚀的钾长石和石英斑晶,潮水峪村西有一宽达5m以上的花岗斑岩墙。
石英斑岩:出露于砂锅店东等地,是花岗斑岩的又一种变种,具隐基斑状结构,石英斑晶特多,普遍具有熔蚀现象。
3.灰绿岩
亮甲山采石场比较集中,岩石呈暗绿色,细均粒结构,镜下具典型辉长结构,部分辉石已绿泥石化和硅酸盐化。
4.闪长玢岩
分布于潮水峪村西北,砂锅店东等地,呈岩墙状产出,具隐基斑状结构,斑晶主要是斜长石,有时含角闪石较多,有的基质中含少量石英,有的可见球粒结构和流线结构等。
5.安山岩
分布于柳江向斜核部的中侏罗统地层中,类型相当丰富,有玄武安山岩、辉石安山岩、角闪安山岩、闪辉安山岩、斜长安山岩、粗安山岩和英安山岩等。绝大多数都具隐基斑状结构。颜色以灰绿色为主,少数为暗紫红色,一般都呈块状构造,少数有气孔构造和杏仁构造。
二、沉积岩:含海绿石的石英砂岩、纯灰岩、豹皮状灰岩、含微层理的白云质灰岩
1.含海绿石的石英砂岩
位于张崖子的青白口群龙山组含有表面被风化成黄褐色内部为灰白色的中粗粒石英净砂岩,浅海相沉积,含海绿石和少量云母。
2.豹皮状灰岩
主要分布于亮甲山组地层内。花斑由白云岩组成,呈浅黄色或褐黄色,与周围灰色或深灰色灰质组分界线明显,特别是那些花斑状似虫孔的,两者界限平直。岩石风化面上,常有虫孔和花斑共生,是豹皮灰岩的标志。
3.含微层理的白云质灰岩
分布于下寒武统府君山组地层内,张崖子一带发育较好。花斑仅限于一定层位层岩内,与岩层层面无切割关系,说明交代作用是在成岩阶段完成的。层内构造均匀,形成于浅海深水环境。
三、变质岩:断层角砾岩
又称压碎角砾岩、构造角砾岩。是岩石因构造作用发生破碎所形成的角砾状岩石,角砾大小不等,具棱角,岩性与断层两侧岩石相同,并被成分相同的微细碎屑及后生作用水溶液中的物质所胶结。
第四章实习地区地质构造
(1)工作区的构造位置
本区位于燕山沉降带东段,山海关隆起的东南边缘,又因现代燕山隆起与渤海拗陷的过渡带以及燕山山脉由东西转转向北东向的肘状部位,应力比较集中,故新、老构造均比较发育。据地矿部天津地质矿产研究所资料,本区断裂构造发育,其中以NNE向断裂最为发育,其次为NW向断裂、NE--NEE向断裂和EW向断裂,此外,在山海关之北尚发育有环状断裂.
(2)构造概况(区域地质发展简史)
本区在地质历史发展进程中,曾经历过的主要运动有五台运动,吕梁运动,蓟县运动,太康运动,海西——印支运动,燕山运动以及喜马拉雅运动。
元古代的发展:前中元古代地槽发展阶段(Ar——Pt1)
从区域性地质背景来看,本区前中元古代处于地槽发展阶段。地壳大幅度下降,堆积了巨厚的沉积物,经历了五台运动和吕梁运动。特别是早元古代的吕梁运动,地槽回返,产生了漫长而复杂的褶皱运动,并伴有区域变质作用,混合岩化和花岗岩化作用。逐渐形成了一套巨厚的变质岩,混合岩和混合花岗岩。构成了华北地台结晶基底。结束了前中元古代地槽发展阶段。
中元古代地台发展阶段(Pt2)
吕梁运动以后,华北地台进入一个相对稳定时期,初期地台边缘部位仍带有活动性特征,断裂活动比较强烈,断陷和隆起比较明显,地台北部出现了呈北东方向延伸的燕山海槽。
晚元古代地台发展阶段(Pt3)
晚元古代早期,华北地台由边缘凹陷转入整体下降。北部陆表海不断扩大,山海关古陆范围缩小。到青白口期本区已经成为陆表海的一部分。堆积了龙山组滨海相碎屑岩和浅海相泥灰岩,稍后堆积了景儿峪组滨海相碎屑岩和浅海相泥灰岩。本区晚元古代晚期震旦纪再度成为古陆剥削区。
古生代与中生代的发展
a.古生代地台发展阶段(Pz)
古生代伊始,本区再度下降,海水由北方侵入,接受沉积,随后海侵扩大,有大量的碳酸岩盐沉积。从整体上看,这一时期气候温暖潮湿;生物界无脊椎动物三叶虫开始出现,并发展起来。晚期浅水活动区形成球形隐藻灰岩。
早奥陶世冶里期海进再度扩大,沉积环境逐渐变为正常浅海较深水环境,以大量的碳酸岩出现为特征。早奥陶世气候温暖湿润,适宜生物生长,以头足类有壳鹦鹉螺的兴起,三叶虫的出现衰落为特征,称雄一时的腕足类,笔石及介形类也开始发育起来,早奥陶世末发生太康运动,华北地台大面积抬升,海水退出。
中石炭世早期,本区地壳又开始下降,海水侵入,本区处于滨海沼泽相沉积,形成一套富铝铁质碎屑沉积物。地壳升降频繁,滨海沼泽中有大量植物繁衍,以厥类为主,海洋中则以珊瑚,腕足和双壳类动物最多;晚石炭世地壳略趋稳定,海水时进时退,但以陆相沼泽为主,气候适宜大量植物生长,死后形成巨厚堆积,形成本区含煤地层。
二叠纪本区以河流相,湖泊相和沼泽想沉积为主,气候温暖湿润,植物生长繁茂,气候转为干旱时形成一些红色碎屑岩沉积,这个时期也有海水侵入。
b.中生代地台活化阶段(Mz)
本区在二叠系石千峰组地层沉积之后,曾发生过两次构造变动。大约在海西晚期本区经历了一次自西而东的挤压作用,产生了由龙山组至石千峰组组成的柳江向斜及南北向压性断裂和北东,北西两组扭性断裂。向斜西翼倾角略陡,东翼倾角较缓。由于柳江向斜向北扬起,地形北高南低,北端侵蚀层位较低,东翼区石岭以北侵蚀至二叠系下石盒,普遍不见下石盒子顶界。向斜北西端侵蚀至下奥陶统马家沟组,在老君顶——小王山东西向隆起上,其侵蚀层位也较低,而沉降盆地保留层位较高。
本区在海西——印支运动以后,侏罗系北票组河流相沙砾岩层呈角度不整合覆盖在前中生界不同时代地层之上。持续的凹陷及气候转亚热带潮湿气候,盆地内部潮水加深,沼泽广布,大量的裸子植物繁盛起来,取代了古生代兴起的蕨类植物.北票组沉积以后,本区燕山运动第一期构造变形仍以塑性变形为主,产生了本区北西向构造,并伴随有闪长玢岩浅成侵入体侵入。
中晚侏罗世是华北地台极不平静的时期。蓝旗组以角度不整合覆盖在北票组之上;孙家梁组以角度不整合覆盖在蓝旗组之上,频繁的构造运动伴随而来的是阵发式的火山喷发和岩浆侵位。本区蓝旗组火山岩系受新华夏系北北东向构造控制。西翼区南北向走向断裂被新华夏系压性或压扭性断裂迁就,利用,部分新生断裂切割了北票组。
燕山运动第四期是以断块运动为主,鸡冠山地堑应是这次断块运动的实例。即本区晚东西向构造。
(3)主要断裂构造描述
一、潮水峪断层
在潮水峪一带,断层走向N20°E,倾向东南(实际上倾向为东西向摆动)。
1、上盘为凤山组泥质条带状灰岩;下盘为冶里组厚层灰岩。断层面无论在倾斜方向上,还是在走向方向上均表现为舒缓波状。断面上镜面,垂直擦痕,阶步以及断裂带内挤压透镜体等特征明显。
2、此断崖为一个平移断层的一盘,其另一盘因风化剥蚀基本看不到了(脚下所踩的),此断层是冶里组灰岩,存在明显的横竖擦痕和镜面,此断层先平移后产生正断层,其产状与亮甲山的产状基本一致。在潮水峪村断崖东是断层的另一盘的一部分,含明显的断层角砾岩与粉沙岩还有明显的横竖擦痕,但产状和亮甲山的产状不一致,所以说可能是另一盘。在亮甲山的马家沟组也有一个小断层有明显的擦痕。
二、鸡冠山:
1沿途见肉红色绥中花岗岩,见一大型出露岩石剖面为典型的沉积交错层理,属震旦纪原古界顶部,主要成分为石英砂岩,上下呈水平层理,中间呈交错层理,存在黑色纹理的磁铁矿,见含有泥质的夹层,反映了滨海地区沉积环境的变化,影响生物生长环境,不反映气候变化,地质条件,也不能作为时代划分的依据
2正断层:发生断层时,相对上升的下盘经过风化侵蚀,使得出露地表的岩石被风化磨圆,造成断层两盘高差不大,断层成层性好.由于形成时间短,故成层理,若形成时间长,则为不整合面.倾向:243度倾角:48度
3波痕:为铁质石英砂岩,内含海绿石,对称性好,波痕比较宽大,波长相等,反映了滨海沉积环境.推断当时海底波动较大,水深较浅,波痕延伸方向与海岸线平行.
4地堑谷在鸡冠山与大平台问的河谷中,由于几条正断层的影响,两侧青白口系下马岭组石英砂岩相对上升,中间石英砂岩下降。断层面近于南北走向,倾角较大,河谷东侧断层面西倾,河谷西侧断层面向东倾,成一地堑构造,河谷本身位于地堑构造的中心部位
三,1.在西门外观察一个小断层,竹叶状灰岩,十分明显,
2.吴庄背斜:寒武纪上统凤山组灰岩,西北方向倾斜,
3.鸡冠山地层接触关系
4.大石河地貌:河谷三要素:谷坡、谷底、河床,河谷形态与地壳运动及河流地质作用有关,若地壳运动处于抬升状态,则河流以垂直侵蚀(下蚀)作用为主,起结果使河谷加深,形成陡峭狭窄的V形谷,当地壳较稳定时,河流以侧蚀作用为主,发生侧向的侵蚀和堆积,由于河流侧向的弯曲和摆动经常形成U形谷,阶地为地壳升降运动和比较稳定状态交替出现的产物。水流在深度为环流,有单向、双向环流,紊流为绝大多数水流的力量,于是有了侵蚀堆积,在七大动力中,河流是最活跃的。
实习表现自我评价及任务完成情况
我最感到困惑的就是写地质报告,本身实习很累,写报告有什么用啊,现在才知道:地质实习报告是对实习中见到的各种地质现象加以综合、分析和概括,并用简练流畅的文字表达出来。写实习报告是对实习内容的系统化、巩固和提高的过程,是写地质报告的入门尝试,是进行地质思维的训练为以后的工作打下基础。报告要求以野外收集的地质素材为依据,报告要有鲜明的主题,确切的依据,严密的逻辑性,报告要简明扼要,图文并茂。老师的良苦用心我现在才感觉到,我真心的说一声:老师您辛苦了!
总结:在本次实习过程中显露出不少的自我问题,例如理论知识掌握的不够具体完善,应该在实习前将课本知识复习了解一遍.由于个人知识有限,对于地质的整体把握还欠缺很多,还不能独立系统地承担考察任务,对某些问题的看法、认识还不全面、不成熟.实习过程中应认真了解每一处地理现象,运用所学知识进行分析.理论联系实际,提高自己的知识水平。
B,通过本次实习地质实习我学会了有关地质填图实习的一些基本技能:
1、矿物和岩石的肉眼鉴定与描述和岩石与化石标本的采集
2、地层划分对比及时代的确定和多种地质素描图的绘制
4、实测地层剖面的工作方法及罗盘的基本使用
5、基本地层构造现象的识别、描述与初步分析
6地质观测点的观测与记录
体会和感悟
这是大学以来的第一次野外实习,可谓感触颇多。尽管我们这次的"笃行"只有短短几周,但得到的并不次于在校所学,甚至更多。炎热的太阳,没有压垮我们,我们不是止步休息,而是大步向前,对大自然神奇的向往,赐予我们顽强的意志,是一次十分难得的锻炼机会。另外,能把所学的知识运用到实习中更使我们提高了继续学习的热情。
当然,使我印象最深的是,我们走的最远的那次在山上,但那次我学到了很多东西,那里有很多东西,如竹叶状灰岩。而我更深刻认识到了学习地质的意义,体会到"学以致用"的道理,并且学会了一定的考察地质地貌的方法要领和细节。例如,出外实习要对考察对象做一定的了解,合理安排考察路程和考察内容,注意研究的方法和工具的使用,学会基本的考察报告的写法,充分认识到地质考察的必要性和艰苦性,激发了我们自己考察家乡和各地的典型地质的兴趣,这些都将对我们日后的学习乃至工作起到积极的作用。
关键词:通识教育;课程内容;知识领域
作者简介:黄宝强(1969-),男,江西临川人,南昌工程学院鄱阳湖研究院,副教授。(江西 南昌 330099)钟菊芳(1972-),女,江西龙南人,南昌航空大学土木建筑学院,副教授。(江西 南昌 330063)
基金项目:本文系江西省教育科学“十二五”规划2010年度课题(课题编号:10YB189)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)35-0073-02
通识课程是实施通识教育的重要载体和主要途径之一。[1]通识教育培养目标的实现必然反映到高等教育的通识课程中来。[2]实施通识教育的主渠道和重心在通识课程体系的设计和通识课程的建设。而要将通识教育的理念转化成具体的课程编制和设置,首先要面临的是通识教育内容选择的问题。[3]以泰克西纳的知识领域划分对南昌工程学院的通识课程进行考察,通过对开设的通识课程的知识领域分布情况进行分析,探讨通识课程内容知识面的覆盖情况,检查当前学校所开设的课程是否充分和合理,为通识课程体系的建设和通识课程内容的选择提供依据。
一、泰克西纳知识领域划分的理论依据
泰克西纳(Joseph T. Tykociner)知识领域划分是20世纪美国学者泰克西纳提出的对课程研究领域的知识分类方法。该分类方法将人类所有系统化了的知识划分为互相联系的12个领域。
1.艺术(The Arts)
本领域通过发展那些用符号代表知觉和认识活动的系统来促进信息交流。包括建筑学、自然美化、用符号表示舞蹈、文学、动作的艺术、音乐、戏剧、绘画、书画刻印艺术、雕塑、工艺设计、艺术评论等。
2.信息的符号(Symbolics of Information)
本领域包括语言学、逻辑学、数学、信息论等。
3.物质能(Hylenergetics)
本领域包括物理学、化学、天文学、地质学、矿物学等。
4.生物学领域(The Biological Area)
本领域的基本科学为植物学、动物学、分类学、形态学、细胞学、遗传学和生理学。
5.心理学领域( The Psychological Area)
本领域与培养一个人发展健全的个人有极其密切的关系,如“人类认知”、“个人心理健康与健康家庭”、“脑科学导论”、“心理学概论”、“心理、行为与文化”、“组织管理心理学”、“心理卫生学概论”等。
6.社会学领域( The Sociological Area)
本领域的基本科学为社会学、群体的行为研究、人类生态学、人口统计学、社会制度学和人种学。
7.演进领域( Exeligmology Area)
本领域探讨过去事物的科学,包括关于世界总体的演进、人类总体的演进以及社会及其文化的演进等内容。主要是一些历史课程,特别是人类社会及文化历史的课程。
8.未来领域( Pronoetics Area)
本领域包括农学、药学、技术和国防,是非常专业的领域。
9.调节领域(Regulative Area)或称“社会控制论”(Social Cybernetics)
本领域的基本科学为法学、政治学、经济学、管理学和行政学。
10.传播领域( Dissemination Area)
本领域包括教育学、教育心理学、职业指导、图书馆学、新闻学和大众通信。
11.探究领域( Zetetics Area)
本领域的功能在于探索所有领域的生长问题。
12.统合领域( Integrative Area)
本领域的功能在于对所有领域进行综合。包括哲学的、愿望的以及普通系统论的。
这12 个领域是个动态系统,仍处在不断探索过程中。根据其功能可以将这12 个领域归纳为5个“系”:
第1个系包括第1 领域和第2 领域,其功能是通过发展那些用符号代表知觉和认识活动的系统来促进信息交流。
第2 个系包括第3、4、5、6 领域,其功能是提供关于世界上的各种事实及其相互关系的知识。
第3 个系以第2 个系为基础,包括第7、8、9、10 领域,其功能是扩展人们过去的知识,并应用从第2 个系获得的结果来提供和建立未来,并对从过去到未来的条件加以控制。
第4 个系是探究领域,其功能在于探索所有领域的生长问题。
第5个系是统合领域,其功能在于对所有领域进行综合。
二、南昌工程学院通识课程的知识领域分布情况
下面以南昌工程学院2011~2012年学年下学期开设的通识选修课程为例,对课程的知识领域分布情况进行分析。该学期共开设通识选修课程112门。按照泰克西纳的知识领域划分方法对所开设的课程进行划分,结果如图1所示。
艺术(The Arts)32门,占总课程的28.5%。
信息的符号(Symbolics of Information)11门,占总课程的9.8%。
物质能(Hylenergetics)11门,占总课程的9.8%。
生物学领域(The Biological Area)3门,占总课程的2.7%。
心理学领域(The Psychological Area)5门,占总课程的4.5%。
社会学领域(The Sociolgical Area)4门,占总课程的3.6%。
演进领域(Exeligmology Area)2门,占总课程的1.8%。
未来领域(Pronoetics Area)2门,占总课程的1.8%。
调节领域(Regulative Area)或称“社会控制论”(Social Cybernetics)17门,占总课程的15.2%。
传播领域(Dissemination Area)23门,占总课程的20.5%。
探究领域(Zetetics Area)0门。
统合领域(Integrative Area)2门,占总课程的1.8%。
三、分析与讨论
1.各领域额课程分布很不均匀
从南昌工程学院通识教育课程知识领域分布来看,课程最多的是领域1,有32门,占总课程数的28.5%。其次是领域10和领域9,分别有23门和17门。其余9个领域只占课程总数的35.8%,其中领域11没有课程,领域7、8和12分别只有两门课程,领域4有3门,领域6有4门,领域5有5门。领域1、9、10这三个领域占课程总数的64.2%,说明学校开设的课程中有较多的文学、艺术课程以及社会关系课程。领域1和领域9也是很多名校开设比例较高的课程领域。南昌工程学院领域10开设课程比例很高。相反,在一些名校,这个领域的开设比例一般低于5%。[3]但是领域7,反映历史传承的课程却只有2门,与名校注重开设历史课程,尤其是注重探讨人类社会及历史文化类课程相比有较大的差距,如北京大学该领域开设的课程是所有领域中最多的,占总课程数的25.7%。[3]与通识教育注重“文化”和“历史”传承相比,在历史课程的设置和开发方面应该加强。
西方国家的大学对自然科学领域比较重视,领域2和领域3的课程一般都超过10%,对生物学领域也有比较高的要求。南昌工程学院领域2和领域3的课程比例都达到了9.8%,而生物学领域的课程仅有3门,说明在自然科学方面的重视程度还有待加强,要加大生物学领域课程的数量。
2.部分开设的课程仍然是以理论性的为主,反映出课程设置的功利性和适实用性
111门课程中以“××学”、“××概论”、“××基础”的课程有32门,这些课程还是以传授理论性的知识为主,与通识教育的目标不一致。西方大学很多是跨领域的、以问题为中心的、综合的课程,如“Screening Modern China:Chinese Film and Culture”、“Ethics and International Relations”、“Caribbean Societies:Socioeconomic Change and Cultural Adaptations”。[3]但是,南昌工程学院这类课程是少之又少。有部分课程是不适宜作为一门课程来开设的。如英语报刊阅读、大学生应急救援知识、健美、桥牌、炒股入门与技巧、考研数学一复习与例题选讲、计算机二级C等级考试辅导、考研数学复习策略与选讲、心理成长游戏等。通识必修课有“大学计算机基础”。“计算机科学概论”这门课的开设值得商榷。而将考研数学一复习与例题选讲、考研数学三复习与例题选讲、计算机二级C等级考试辅导、考研数学复习策略与选讲等辅导性课程作为通识选修课来开设也是不合适的。
3.有部分课程是技能型、常识性的课程
课程中有相当一部分是技能课,如面向大众的移动通信技术、网页设计与制作及flas、多媒体技术基础、现代通信技术基础、通信在航海中的运用、互联网技术、生活中的信息技术、电子商务基本知识及网页制作、电子商务基本知识及数据库、三人制篮球、跆拳道、快乐乒乓球、短式网球教学。这些课程的设置反映了课程设置的功利性和盲目性。有些课程的理论深度不够,在分类时很难将课程归在哪一个领域,如三人制篮球、跆拳道、快乐乒乓球、短式网球教学、大学生科研训练、考研数学一复习与例题选讲、计算机二级C等级考试辅导、考研数学复习策略与选讲。另外,还有一些常识性的课程,如奥林匹克运动、大学生应急救援知识、电工仪器表在实际应用上的实用和测量等。
4.真正能够体现通识教育思想的课程并不多
综上分析,根据通识课程的目标对所开设的课程授课内容、教学目标进行分析,真正能够体现通识教育思想的课程并不多。这些课程有39门,只占全部课程的34.8%。代表性的课程有中国传统文化与人格修养、《圣经》与西方文化、中西文化比较、美国社会与文化、环保与可持续发展等39门课程。
四、启示
1.加强通识课程的建设和改造
通过以上分析,能够符合通识教育目标的课程只占总课程的34.8%,可见南昌工程学院的通识课程建设还任重道远。西方国家和我国著名院校通识课程的设置明确了通识课程设置的方向。一方面要加大对新课程的开发和建设,特别是要加大历史课程和生物学方面课程的开发力度。重视原著经典课程的开发,增加对中国古典名著以及孔子、孟子、老子、庄子等中国古代哲学家、思想家有关伦理、道德、理性内容的经典著作课程建设,加强学生中国传统历史文化的修养。
加强STS(Science in Society,“社会中的科学”)这类融人文、社会和自然科学于一体的课程建设,在课程中做到学科之间渗透与交融交融。开设如“计算机课程与社会”、“能源与社会”、“生物技术与伦理”等课程,将两种或三种以上科目结合在同一课程之中。也可以对现有的一些课程加以改造,使之与通识教育的目标契合。如“纪录片创作与欣赏”、“影视作品赏析”等课程如能加入特定的社会关系、环境或生态问题或文化元素的评析,并将课程名称与课程内容紧密联系起来,将会是理想的通识教育课程。“英美概论”如果能对英美两国的文化、历史、社会变革进行对比、分析的话也将是一门很好的通识课程。可将“能源概论”融入社会学的知识,开设“能源与社会”课程。还可以将一些纯技术性的课程,如“互联网技术”与网络安全、伦理道德、法律等结合起来,形成跨学科的课程,也是通识课程改造的一种思路。此外,还可以尝试结合“两课”进行改革,对一些内容进行压缩和调整,以培养合格的公民为目标,融入有关爱国主义、构建和谐社会、社会公德、家庭价值观念、公民权利和义务、民主与法的教学内容,培养学生公正、正义、民主、自由、平等、个人责任感等,扩大通识教育的课程范围。
2.要加速建成一批通识核心课程
学校教务部门应根据通识教育的目标、能力结构和课程结构等规划建设一批通识核心课程,带动其他通识核心课程的建设和发展。可以在现在开设的课程中选择一批课程内容与通识教育目标吻合、体现学校特色的、跨学科性、开设时间长、各方反映较好的课程(如“水利概论”、“中国传统文化与人格修养”、“环保与可持续发展”等课程)作为核心课程进行建设。
“水利概论”是为了体现学校以“水利为特色”的办学特色而面向全校学生开设的通识课程。该课程不应该是停留在水资源和工程等层面概论,而应该包含水利工程、水文水资源、水资源危机与人为活动、水利工程的历史、水利工程与社会发展、水利工程与生态环境的关系、水文化、水教育、水利经济、人水关系以及伦理等多种内容,是跨工程、地理、生态、环境、文学、美学、哲学、历史等学科在内的一门综合性课程,不但要使学生对大江大河、水利工程以及建设历史有所了解,还应使学生思考在水利建设开发、水资源利用等方面与环境保护发生冲突时人类应该采取怎样的态度(伦理上的思考)。还应使学生受到优秀水文化的熏陶。所以说这门课程的意义非凡。要建设好这门课程,使之达到教学目标不是一件容易的事情。据了解,现在该课程采用分专题的讲授方式,分设6个专题,每个专题有不同的老师主讲。讲授内容包括水循环与水危机、中国的水资源与水利发展、水旱灾害及防治、水污染及其防治、水土流失及其防治和水利工程等。采用专题授课方式值得肯定,但是从授课内容来看,应该说与设置这门课的目的还是有一定距离的,而且这门课定位于“专业基础课”也是恰当的。应该按照通识教育课程的目标对其建设改造,使之真正成为“通识教育课程”的旗帜。建设得好的话,该课程还可以成为一门校本课程。
参考文献:
[1]赵菊珊,娄延常.大学通识教育若干问题的思考[J].高等理科教育,
2009,(5):106-110.
关键词:研究性教学;教学质量;学科知识;研究经验;学生成功体验
人才培养是高等教育的重要功能,质量保证是高等教育的永恒主题。在我国高校持续扩招、科研压力不断加大的情况下,研究型大学应如何提高本科教学质量,使其培养的人才适应21世纪经济和社会发展的需要,已成为我国教育研究领域的一个重要问题。教学模式的革新无疑是解决该问题重要途径之一。作为一种培养高素质、厚基础、强能力和创新型的高质量人才的有效教学模式,研究性教学(research-oriented teaching/learning)在我国越来越受到重视。国内研究型大学包括南京大学、清华大学等高校近年来纷纷致力于研究性教学的实践和研究,并取得了显著效果。
经过近20年探索和实践,南京大学卢德馨教授的研究性教学模式已成为我国研究型大学提高本科教学质量的成功个案。事实证明,卢德馨研究性教学模式符合我国具体国情,教学效果显著,培养的学生具有鲜明的群体特征。为了进一步总结和挖掘卢德馨教授研究性教学模式背后的教育思想,课题组分别于2006年6月和12月对其进行了访谈。笔者在两次访谈的基础上,结合卢德馨教授在多篇论文中阐发的观点和思想,对卢德馨研究性教学模式进行重新认识,以期对我国高校推广研究性教学,提高本科教学质量做出一点贡献。
一、卢德馨研究性教学模式的产生与发展
1985年,卢德馨教授在南京大学上“热力学与统计物理”课程时已经采用了一些蕴含研究性思想的举措,后经不断改进一直沿用至今。1987年,卢德馨教授开始讲授“大学物理学”课程,进行研究性教学的进一步思考与探索。两年后,随着我国高等理科教育改革的不断深化,南京大学响应当时国家教委要保护和加强基础学科的号召,成立基础学科教学强化部(以下简称为强化部)。强化部率先提出了学科群基础课的概念,作为最重要的学科群基础课之一,卢德馨教授的“大学物理学”课程面向包括物理在内6个学科方向的40名学生。为适应新的形势,卢德馨教授正式开始了以研究性教学为目标的大学物理学课程建设,初步形成了其研究性教学模式的基本框架。1993年,卢德馨教授荣获“全国优秀教师”荣誉称号。
由于强化部人才培养模式的初步成功,学校决定开始新一轮的试验。1998年,南京大学成立基础学科教育学院。在对全院九个学科超过300学生的大学物理学大班教学中,卢德馨教授的研究性教学模式得到进一步发展并趋于成熟。同年,作为教育部“面向21世纪课程体系和教学内容改革”项目的成果之一,卢德馨教授的《大学物理学》教材出版发行。1999年,该教材英文版UniversityPhysics由我国高等教育出版社与德国施普林格出版社联合向国外出版发行。2000年,全国高等学校教学研究会现代教育技术部召开工作会议,公布首批七个示范性的“名教授、名课程、名教材网上工作室”,卢德馨教授的大学物理学课程名列其中。2002年,卢德馨教授的“大学物理学”荣获“全国普通学校优秀教材一等奖”。2003年9月,卢德馨教授荣获首届国家级教学名师奖。
随着教学实践的不断深入,卢德馨教授的研究性教学模式也有了新的发展。在2006年南京大学纪念冯端院士从教60周年的座谈会上,卢德馨教授做了研究性教学的专题发言。他表示,近一年多来又有很多新体验,研究性教学的全国性研讨会将再次召开。研究性教学的研究已经不只是方式方法问题,而已经深入到学科的科学内容、内在逻辑性、内容的结构和表述等等。破规范、立规范问题,增强可操作性问题也已被列入议事日程。
二、卢德馨研究性教学模式的特点
和其他许多教育学科概念一样,当今国际高等教育界对研究性教学这一概念尚没有达成统一的意见。国内对研究性教学的定义也是众说纷纭,莫衷一是。不过,值得一提的是,1998年美国博耶研究型大学本科生教育委员会在其《重建本科教育:美国研究型大学发展蓝图》报告中正式提出了一个重要思想:提倡教学与研究相结合,学生的学习基于研究,建立以研究为基础的教学模式。关于研究性教学的概念,在访谈中,卢德馨教授提出自己的基本看法:“其实一句话,就要把研究所需要的很多元素,都融入到教学里去,用科学研究的要求组织教学。”因此,与传统的传授性教学相比,卢德馨研究性教学模式呈现出全新的特点。
1.整体研究性特点
卢德馨研究性教学模式整体性地渗透着研究的精神。在访谈中,卢德馨教授说:“用科学研究的素养和要求去设计整个教学才是要点。”卢德馨研究性教学中的研究性特点主要体现为强调探究,强调创新,强调规范。卢德馨教授说,“探究贯穿课堂教学、讨论课、习题、论文、课外学习等等(教学环节)。”笔者认为,习题环节最能反映卢德馨教授对探究的强调。习题环节本来是教学的有机组成部分,但是我国应试教育体制下的题海战术对学生产生了不良影响,学生认为凡是题目都有答案,对错由老师说了算。实际上,高等教育是专业教育,学生可能所处的领域恰是本学科中已知与未知交界的边缘状态,不总是存在绝对的标准答案。但是,要想扭转学生这种根深蒂固的错误观念是很不易的。在访谈中,卢德馨教授说:“[学生]要题目做得多,跟我的观念完全不一样,上个学期整个斗了一个学期……”卢德馨教授在研究性教学过程中,鼓励学生行使“解题者的权利”:质疑题目的正确性、科学性,做必要的赋值,讨论结果的扩大或变化可能。[1]根据这一理念,卢德馨教授提出精品习题概念,在国内引起巨大反响。精品习题旨在拓宽学生的思路,培养学生探究精神,特别强调物理思想。
卢德馨教授说:“……论文环节更多的是创新精神和学术规范。”很多人意想不到,卢德馨教授在本科生一年级刚入门时就引入课程论文,尽管论文质量并不一定达到发表水平。在近20年的教学实践中,卢德馨教授建立了一整套包括论题展示、立题咨询、讨论、写作指导、评阅、论文评价、论文报告会等系列性的举措。学生通过这一系列过程,熟悉了从寻找课题、查找文献到专题研究、论文写作的全过程。卢德馨教授发现,在此过程中学生表现出极大的热情和惊人的创新精神。规范性主要是论文环节中文献的引用和标注、诚信教育(伪科学、
病态科学、民间科学家等等)。
卢德馨教授紧密结合教学内容,通过“回到现实世界”、“逆向思维”、改变维度、组合、移植、基于实验、根据学生的业余爱好等方法形成论文选题。在论文写作过程中,通过发现学科知识的深层含义,创造新的“知识产品”,学生更深刻地理解和应用教学内容,从而对教学产生强有力的促进作用。一个杰出的例子是,一位学生把开普勒问题和“相互作用以有限速度传播”组合在一起,卢德馨教授把这一思想引入教学,起到了对经典问题进行现代评论的作用。
2.思想统摄性特点
卢德馨教授强调对思想对教学内容的统摄,即其所谓的“集成教学”。他说:“集成教学的目的或要义是以知识为载体传递一定的思想。”他不以知识点的多寡为教学内容优劣的判据,而是适当地整合知识点使之成为一个案例,完整地表达一定的思想。关于穆斯堡尔效应的整合案例就是其中较有代表性的一例,通过共振吸收由可能与不可能之间的转化,表达了“事物的数量方面是重要的”这一思想。这些思想是学生难以从书本获得、是当知识已经遗忘而仍然能够留存下来的东西。通过这样的案例学习,学生就可以在需要的时候从相关学科借鉴、移植或自己创造。为达到这个目的,卢德馨教授更多地从文献而不是从同类教材中取材。卢德馨教授深知,如何安排知识点和集成后的思想在一定程度上决定着教学的层次。但是,他认为整合时如果拘泥于集成度的大小或集成模块的多少而对思想挖掘不够,则是舍本逐末。卢德馨教授对前沿内容与传统内容也进行了整合。对于有些前沿内容,卢德馨教授可以做到从经典内容中寻其“根”,例如他成功地从耦合振动的简正模式推出准粒子的概念。
卢德馨教授充分考虑到当前科学研究综合、交叉和渗透的发展趋势,将物理学与其他相关学科进行整合。在“大学物理学”中,不少相关学科的内容都与物理学的内容成功地整合在一起。这些相关学科内容包括:天文学中的潮汐与潮汐撕裂、反康普顿效应、白矮星、中子星、黑洞和宇宙学,地质学中的地震波及地震造成岩石、地磁,化学中的化学反应、化学键和氢键、分子、不对称性合成,生物学中的生物大分子、生物力学,材料科学中的电介质、磁性材料、团簇、C60、液晶、准晶、分形、扫描隧道显微镜、核磁共振、质谱等。
3.师生互动性特点
卢德馨教授重视师生间的互动。在访谈中,卢德馨教授说:“本科是对年轻人的培养,我觉得这既是责任,又是一种乐趣。”“……本科教学是一种完全不同的乐趣,主要是跟年轻人打交道,看着他成长,我的教学特点就是这个。”他鼓励课堂上学生的提问、质疑、讨论,非常理解学生出现的幼稚、错误,并设计从错误中学习的方案,还特别鼓励学生的超常发挥。对于互动过程中自己出现的错误,卢德馨教授均会主动更正。在卢德馨教授眼里,这个过程本身就是十分有效的教学方式。卢德馨教授还认为教师同时也可以从学生那里学到东西,教学本来就是相长的。
卢德馨教授经常组织一些讨论课,这是“学生一学生”互动的形式。他在其间进行引导,控制节奏,讨论层层深入,效果很好。例如学生在运动学阶段讨论上抛物体落点时,就把科里奥利力讨论得趣味盎然、清清楚楚。除了按照惯性力的理解外,学生还根据其本质是运动学效应这一点,通过地道的运动学方法得到非常清晰直观的答案。讨论时,学生可以质疑、批判书上的现有结论,提出自己的新观点。此时,讨论往往并不十分重要,重要的是学生发现自己居然能对常用的判据提出质疑,酣畅淋漓,得到一种全新体验。
4.资源开放性特点
卢德馨教授突破教室和课本的限制,将外部世界作为教学的场所和内容,从而教学资源呈现出开放的特点。卢德馨教授在学生低年级的时候就阅读原始文献。在他的大学物理课上,有两百多种文献,其中有参考书56本之多。这些文献分为经典、专业和通俗三个层次,另外卢德馨教授还在其开发的教学辅助软件中列出段文献作为开始。
网络资源受到卢德馨教授极大地重视。学生可以通过网络,搜索到数以万计的结果。网络世界对于师生都是平等的,面对众多的网络资源,只要在某个专题上认真探索,就会知道得比教师还多。从某种意义上说,网络削弱甚至取消了千百年来教师对知识的垄断地位,学生开始进入可以和教师一起探索知识的新时代。
卢德馨教授对于国内外发行的有意义的科技新闻都会及时向学生通报并予以评论。最典型的是,每年的诺贝尔物理学奖卢德馨教授更是第一时间通报给学生。卢德馨教授通报的科技新闻不仅仅是科技界的理论和技术上的新发展新突破,更有科技界人物的新闻事件,并从中进行引申,对学生进行科学素养的教育。一个典型的例子是,卢德馨教授曾介绍过美国著名科学家舍恩因为捏造和篡改数据而被朗讯公司贝尔试验室开除的轰动性事件,通过讨论,学生从中受到科学道德的深刻教育。
三、卢德馨研究性教学模式的作用机制
著名心理学家皮亚杰(J.Piaget)认为:“一切有成效的工作必须以某种兴趣为先决条件。”[2]杰出的教育心理学家布鲁纳(J.Bruner)也说:“学习的最好动机,乃是对所学教材本身的兴趣。”[3]兴趣具有始动的作用,具有定向的作用,具有动力作用。也就是说,浓厚的兴趣可以激发学生强烈的内在学习动机,引导他发展方向,调动他的学习积极性,启迪其智力潜能并使之处于最活跃的状态。可是,随着社会生活中高强度诱因刺激的增加,学习越来越被大学生视为一件艰苦枯燥的事情,从而很难产生浓厚的学习兴趣。在访谈中,卢德馨教授也意识到这一问题,他说:“其实现在大家很困惑,到底怎么样让学生对你这个学科感兴趣。因为有的时候,可能是社会的影响或其他因素使学生厌学。也确实是。”
但是,访谈中他同时又指出:“老师自己对学科的魅力,到底把握得怎么样,我觉得这也是个问题。”卢德馨教授指出了一条提高学生学习兴趣、激发学生内在学习动机的有效途径。与布鲁纳强调学生对教材本身的兴趣不同,卢德馨教授强调学生对整个学科的兴趣。进一步说,就是把重点放在学习的知识认知和情感体验方面,依靠卓有成效的智力激励使学生从内心认识到本学科具有的迷人魅力,并在不断挖掘自身潜力中形成积极的体验,从而产生对于学习本身的巨大乐趣。卢德馨教授曾强调,学生是修读一门课还是学习一门学科;只是修读物理课还是学习物理学,这是完全不同层次的事。在教学过程中使学生对学科发生兴趣,从而超越课堂、教材的约束,那是一种值得追求的境界。也许这是研究性教学的最高境界。[4]
实际上,这样的境界并不是高不可攀,因为高等学校的学生尤其是研究型大学的学生已经具备实施研究性教学的条件。潘懋元教授指出,高等学校的学生,大多数是年龄在20岁左右的青年,处于青年的中、晚期,他们的抽象思维能力比较强,已经具备了从事艰巨的抽象
思维活动的能力。同时,他们已经接受过普通教育,有一定的知识积累,有一定的能力水平。他们的自我意识比较强,创造性思维活动正处于活跃的时期。[5]
由此可现,卢德馨研究性教学模式的作用机制就是在于,高质量探究激发学生内在的学习兴趣,学生内在的学习兴趣又反过来推动更高质量探究,两者互相促进,循环往复,从而实现教学质量的持续提高。其中,高质量探究是研究性教学的核心所在。高质量探究主要是以教师和学生对学科知识的质疑、批判、发现和创造的方式进行的,而所有这些方式最终都是指向学科知识的本质的,并在此过程中推动了学生包括科学精神和创新意识等在内的多种素质的发展。
卢德馨研究性教学模式的作用机制是通过教师在各个教学环节一次次地指导学生进行高质量探究实现的。当教师结合某种学习情境,和学生一起进行了一次高质量探究,学生内在的学习兴趣就被强有力地激发出来,就会积极主动地建构知识,努力将探究的理念贯穿于整个学习过程,并期待下一次的高质量探究。实际上,所有真正的学习都是主动的,不是被动的。在这个过程中,学生的知识得到了有效增长,素质也得到相应提高。而教师在指导学生探究时,自身的眼界和学识也得到一定增长。所谓“教学相长”,在研究性教学中表现得格外显著。当教师和学生开始下一次探究时,双方已经位于一个更高的起点。
四、卢德馨研究性教学模式中教师需具备的条件
教师在任何教学改革中的都起到决定性的作用。根据上述分析,并结合相关教育学概念和理论,可以初步认为,教师进行有效的研究性教学必需具备以下三个条件。
1.对学科知识的本质具有深刻理解
这一条件是高质量探究的根基。通观卢德馨教授的研究性教学,处处可感受到学科知识本质的力量。如果将学科知识本质理解为布鲁纳的“学科结构”概念,就会更好地理解为什么要深刻认识学科知识本质。布鲁纳(J.Bruner)认为,掌握了学科结构,就能理解该学科,就能把学科内容迁移到其他情景中,就能更有助于记忆具体细节的知识,就能缩小低级知识与高级知识之间的差距。[6]
美国著名大学课程与教学论专家斯达克(J.S.Stark)也认为,大学教师应该精通本学科的核心概念(coreconcept),清晰地注意到核心概念间的联系,只有将核心概念与学习心理学的原理相联系,才能从一系列教学策略中做出正确选择。[7]对学科知识本质的深刻理解有助于找到最好的教学方式。卢德馨教授认为,任何有碍于对本质理解的做法都是不可取的。热闹的场面、不恰当的比喻、肤浅的形象化、牵强附会不着边际的类比往往都是对本质的损害。[8]其实,那些“巧夺天工”的教案往往是教师积数年之功才得到的结果,没有长期甚至毕生的学术积累是无法达到这样的高度的。这些教案是一位教师学术造诣的集中体现。
2.亲自参与研究,将研究经验引入教学
这一条件是高质量探究的生长点。访谈中,卢德馨教授说:“[教师]本身要有比较强的研究背景,本身要有比较宽的知识面,所以这就比研究人员要求还高。”卢德馨教授本人是极具研究能力和学术思想的。在强化部进行教学改革前,卢德馨教授多年进行出色的科研工作,从而其对教师参与科研的作用有明确的认识。如何将科研引入教学,将二者有机融合?他认为,在研究性教学中,教师要尽可能展示研究工作的思路、语言和方法,比如在研究工作中如何获取和处理信息、处理好物理和数学的关系、不断调整研究步骤、深入理解结果的意义、扩大成果等等,而这些正是初学者很难接触到的。他还认为,可以在教学内容中建构模拟的科研过程、展示有典型意义的科学发现的典型事件,展示有基础意义的当前科学研究进展,甚至有所前瞻。[9]
如果教师将科研作为教学过程的先导,就会使得教学质量的提高充满后劲,而且教学改革就能得以突破,就容易深入下去,就能在教学中不断发现问题,不断更新教学内容,不断引导学生去探索新知的发生过程,使教学活动沿着科学化的轨道进行。[10]虽然个人的经验和成果非常有限,但它是有生命力的教材。往往起到“一滴水可以见太阳”的作用。通过认真备课,教师可以将研究方法、研究的实际组织过程、与社会的需求关系、在科学发现中的的激情和其他感受等有机地溶入这“一滴水”中。[11]亲自参与研究的教师,可以有源源不断的学术思想和研究经验,学生会从中不断汲取营养,获得持续发展。
3.具备促成学生的成功体验的方法和手段
这一条件是高质量探究的着力点。高质量探究正是通过学生的成功体验来有效激发学生内在动机的。学生在学习活动中应有一种求得才能、挑战自身能力的内在动机,这样才能有助于其自觉主动地探究知识。已有调查显示,[10]现在不少大学生缺乏学习的积极性。促成成功体验无疑是一个调动学生积极性的好方法。教师应积极创造条件,让学生从被动到互动、由依赖到自主、从接受性到创造性地体验成功,发展、享受和利用正确的认知和积极的情感。
卢德馨教授善于通过高质量探究促成多种成功体验。通过对题目的质疑,学生学会独立思考和批判性思维,“不唯书,不唯上”,位于和老师平等的位置;通过对前沿问题以及科学新闻事件的学习,学生看问题的敏锐性得到提高,也接触到一些诸如科学道德等的教育:通过知识点的整合,学生对于学科知识的本质产生前所未有的深刻认识:通过课程论文,学生更是体会到探索的艰辛和发现的喜悦。体验这些来自于知识本身的真正魅力,无疑会深深打动学生的内心,产生巨大的学习热情和探究冲动。国外有一种高峰体验课程。在该课程中学生可以思考并写出几组学科课程中各观点之间的联系。这样的课程明显地挑战了以往的核心课程计划,因为较之吸收那些已经被发现并以写明的知识,其更主张学生发现并建构自己的知识。[13]博耶委员会的报告号召,要以一个高峰体验课程来完成对大学本科生教育的终结。
五、结论
综上所述,卢德馨研究性教学模式是我国研究型大学提高本科教学质量的成功个案,其具有四个鲜明特点:整体研究性、思想统摄性、师生互动性和资源开放性。卢德馨研究性教学模式的作用机制在于,高质量探究激发学生的内在学习兴趣,而学生的内在学习兴趣反过来推动更高质量探究,两者互相促进,循环往复,从而实现教学质量的持续提高。高质量探究是卢德馨研究性教学模式之核心所在。要实现高质量探究,教师需具备三个必要条件:对学科知识的本质有深刻理解;亲自参与研究,将研究经验引入教学;具备促成学生成功体验的方法和手段。
博耶委员会的报告发表三年后,为了解报告中所提
出的改进本科教学十项建议(十项建议为:①使基于研究的学习成为标准:②建立研究性学习的“大一”经历;③在“大一”经验上的发展;④打破学科界限;⑤将交流与沟通技能融入课程之中;⑥创造性地运用信息技术;⑦塑造“顶峰体验”;⑧培养研究生成为实习教师;⑨改革教师奖励机制:⑩培养共同体归属感)的影响效果,2001年博伊委员会的派生机构“重建中心”对全美研究型大学进行了跟踪调查。调查结果显示,在“大一”阶段进行研究性教学、发展批判性思维的建议,是普遍受欢迎的建议之一。目前,卢德馨研究性教学模式在国内得到越来越多高校的认可和借鉴,比如清华大学邀请卢德馨教授任教,兰州大学更是积极推广卢德馨教授的研究性教学模式。特别地,由于其对大班教学的有效性,卢德馨研究性教学模式对我国扩招背景下的高校更具有特殊的推广意义。
但是,卢德馨研究性教学模式建立于南大强化部这一特殊平台,借助于南京大学这所著名研究型大学的研究资源,得益于教学与科研要素的长期磨合,其目标定位于优秀的新型理科基础理论研究与教学人才。这说明其卢德馨研究性教学模式具有其一定的产生条件与适用范围,并不是放之四海而皆准的万能模式。国内其它大学尤其是非研究型大学,在借鉴卢德馨研究型教学模式时,一定要在深入理解其精神实质的基础上,结合自己的具体校情做合理调整,也就是说,有一个“本土化”的再创造过程。
参考文献:
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