构造地质学课程教学篇1
2009年宿州学院被批准成为安徽省首批示范应用型本科高校．本院2007年设立地质工程专业，围绕煤炭行业为主体，建成集工程地质、水文地质、能源地质多方向协调发展的学科体系．构造地质学是地质工程专业的一门专业必修基础课．在能源结构调整的新形势下，适时调整专业培养方案是学院提出基于“动态能力”构建地质工程专业人才培养体系的重要组成部分．
1教学现状
目前宿州学院地质工程专业“构造地质学”课程，根据专业培养计划、学校特色，为学生讲授狭义构造地质学相关内容，偶涉及大地构造学．该课程课时量为48学时，其中42学时为理论教学，6学时为实验教学．理论课主要让学生掌握专业名词、基本概念、基本原理．实践教学包括认知实验与验证性实验．认知实验，即通过构造模型加深学生对地质构造的感性认识．验证试验，即学习编制与阅读构造地质图件．总的来说，当前本校构造地质学教学方案、教学思路，基本能满足构造地质学的教学要求．在教学过程中发现一些问题，主要有:(1)课时量偏少．尤其是在实践教学环节(2)实践教学环节薄弱，不仅表现在课时量少，同时一些有利于学生理解相关概念的验证性实验未能开展．(3)学生地质思维能力薄弱，时空观较差．(4)工程地质及水文地质案例和科研引入不足等．
2对课程改革的一些思考
在煤炭行业下滑的新背景下，结合笔者近年教学经验及本课程的特点，认为“构造地质学”课程改革应紧紧围绕地质工程专业改革方向，狠抓理论实践基础，扩展市场适用性，从以下几个方面着手落实．
2．1夯实常规理论教学
教师应尽全力准备教学PPT．教学PPT除了专业性外，应尽量做到美观且可读性高［3］．例如地质构造有丰富的野外地质照片，将野外工作中典型的现象向学生展示，不仅增强PPT的可读性，而且教师的亲身经历也增强了知识点的吸引力．再如讲到“褶皱的成因分析”，学生对剪切褶皱作用如何形成褶皱这一机制以及为什么这种褶皱属于被动褶皱，理解不够深入．构造模拟比较繁琐，而语言表述又缺乏直观性．本人将从网上获得的剪切褶皱作用动画向学生展示，解决了这一问题．在兼具美观性的同时应强调其学术性，每一种地质构造都要融入科研及实际地质工程案例．如中国山脉分布与大地构造的关系;油气藏圈闭与褶皱、断层的关系;三峡大坝选址的工程地质问题;地下水径流与断层、节理的关系等等．通过教师亲身经历的科研成果和实际工程案例，使学生深刻理解学习构造地质学的实际意义，激发学生学习热情，让学生对未来就业领域和就业前景有所认识，增强专业信心和自豪感．教师不仅要明确“构造地质学”教什么，怎么教，更应该思考如何提高教学效果．本校地质工程专业大部分学生报考第一志愿非本专业．如何激发学生的学习兴趣，除上述科研工程实例外，教师扎实的基础，广阔的视角，专业且不失新鲜感的PPT等也能激起学生的学习兴趣．
2．2强化实践环节
通过开展验证性教学实践———沙盘模拟实验，强化实践环节措施．如V字形法则，需要学生较强的空间想象能力．学生自己动手建立沙盘模拟比实际模型更直观，更有利于建立空间概念．强化实践环节的另一措施是增加野外实践课时量(一周)，增加野外实践在课程考核的比例(20%)．以往构造地质学实习主要集中在大二暑期巢湖综合野外地质实践．内容丰富，时间紧张，且实践时间在课程学完之后，教学效果不佳．在这种情况下，开发宿州学院周边地质资源，建立一条专门的构造地质学实践教学路线势在必行．如上完褶皱这一章节，带学生到路线上看不同类型的褶皱，根据实际的褶皱构造，描述褶皱的要素，褶皱伴生构造，探讨野外鉴别褶皱的方法，形成机制及与区域构造事件的关系．不仅有利于学生对地质构造的感性认识，也将室内学习的知识进行系统化的巩固［4］．强化实践环节措施之三，与现场生产联系程度需要进一步提高．与宿州学院周边地矿单位合作，安排学生到单位进行1～2天的参观学习，了解地质工作流程，邀请相关人员向学生讲解构造地质学在资源、能源开发、工程实践中的重要作用和地位．
2．3注重学生地质思维能力的培养
在构造地质学的教学过程中，强调理论知识及野外技能的积累是基础，同时更应注重学生地质思维的培养．地质思维指的是由地质现象推断地质构造演化与形成过程的能力［5］．教学中所列举的地质现象是有限的，因此掌握方法、举一反三，能使学生迅速胜任未来的地质工作．地质思维能力的培养需要理论教学(包括地质读图)与野外实践一起抓．在理论授课中，各种地质构造是分开讲解授的，而实际上一次构造事件可能形成多种地质构造，一种地质构造也可能是多期次构造事件的叠加．要引导学生思考如何将地质构造现象综合起来，又如何在大地构造背景下认识地质构造，从而了解其形成过程．地质读图是训练学生地质思维的另一途径．地质图要素众多，内容复杂．课堂讲授中应将表象的地层特征、岩浆岩、构造现象，地质体之间的接触关系置于该区域大地构造背景下，理解其形成机制．野外实践中尝试“学生独立观察描述，提出问题—老师讲解—学生总结—老师总结”的模式．该模式不仅能够训练学生准确识别地质现象和运用专业术语的能力，而且能够发挥学生的主观能动性．总之，不局限于表象，透过构造现象，看到演化本质，这种地质思维能力的培养在构造地质学的教学过程中任重道远．
3结语
为适应当前煤炭行业整体下滑的新形势，适应社会需求，必须加快对宿州学院构造地质学教学体系的改革．根据学校实际情况和教学现状，立足应用型人才培养目标，激发学生对构造地质学学习兴趣，增加科研元素和工程案例，强化实践教学环节，注重学生地质思维能力的培养，同时加强与地矿单位的合作，来有效提升地质工程专业的市场适用度．
作者:闵宁 孙林华 王明梁 散飞雪 单位:宿州学院资源与土木工程学院 中国地质大学( 武汉) 期刊社
构造地质学课程教学篇2
构造地质学是地质类专业的必修课程。构造地质学是与物理力学密切关联的学科，构造地质学特别强调尺度的概念，大尺度可以粗线条，如大地构造的分区，小尺度就是需要细致的观察，本科教学主要侧重于中小尺度的构造类型。构造现象是地质体受力变形的结果，由于物体的受力状态差异，所以形成不同的构造类型，这些构造现象可以千姿百态，变化万千，但都可以归纳到教材中所讲的几类。如原生构造类的沉积构造和岩浆岩体的原生构造，次生构造则是构造地质学课程教材中重点讲解的内容，如褶皱、节理及断层，这其中褶皱以其几何形态而易于理解和接受，而断层则不那么容易领会和判别。通过几年的教学实践，体会有以下几点。
一、教学总体思路
1．基本概念讲解
首先要讲解基本的概念术语，让学生知道哪些是属于构造现象，这些现象基本的几何学特征是什么，以及它们的基本分类。常常我们在硕士生招生面试时候问及各种构造的分类问题，回答效果差强人意，显示学生对这些构造类型的理解尚不够深入，可能课堂上没有直观感性认识。个人认为专业名词概念仍然是最基本的，这是学习的基本规律，要求先记忆，再理解，这是目前普遍的模式。
2．强调实践教学
其次构造教学过程中必须要强调实践，耳听为虚，眼见为实。举个例子，对于雁列节理的排列方式（如左行右列，右行左列，右行右列，左行左列），学生不好接受，在野外现场针对雁列脉的讲解则能起到事半功倍的效用，因为可以现场比划判断。在带实习的过程中，了解到学生对构造现象其实是很感兴趣的，有些构造现象可以说是非常生动的图画，比如说褶皱岩层在人们印象中是冰冷的，强硬的，可是竟然形成各种弯曲的形态，是什么力量如此强大？比如华山千尺幢的垂直节理是如何形成的？在这些鬼斧神工的构造变形现象背后可以想象当初岩石受到了多么强大的应力作用，当然这些永久性的变形构造的形成非一日之功，尤其褶皱，是长期缓慢变形的结果，这也是流变的表现。
二、教学内容侧重点
1．关于断裂构造的教学
节理和断层都属于断裂裂隙（fracture）。开裂面的性质可以帮助判断是张节理还是剪节理。断层往往具有多个（组）破裂面，所以断层要比节理复杂的多，主要在于其破裂后的复杂变形史，由于沿断层面的旋转运动，所以断层的效应要复杂得多，断层的二元结构是对岩石在不同构造层次变形的直观反映。在野外构造地质研究中我们观察断层效应首先是从地质图上发现和了解的，大型断层对成岩成矿的控制是十分明显的，野外所见断层带产状凌乱及逢沟必断的谚语也比较直观地反映了对断层活动特点的认识。对于断层的野外观察，在带学生野外实习过程中，首先是要学生从杂乱的产状归纳出主要的延伸方向即断层的走向，而要做到这一点，必须找到断层的边界，因为造成岩石断裂的能量毕竟是有限的，断裂不可能无限扩展，在横向（宽度）和延长（走向）都有终点。由于断裂活动依赖的是能量的释放，能量大则扩展顺利，宽度长度都大，能量大是可以产生很多分支，末端能量衰减，则会产生收缩复合现象。断裂的多次活动则会产生复合脉或者使断层岩的形态发生明显变化，尤其是粒度的变化明显，无论是脆性断层或韧性断层，断层岩的细粒化是主要的，当然在韧性断层后期会有变质重结晶，即先细化后生长如构造片岩（构造片麻岩）等。
2．关于劈理、线理的教学
劈理是一组密集的平行面，有时候在野外我们对于断层劈理常用片理面来描述，破劈理常与剪节理分不清，在野外有些断层是由节理密集带发展而来，这样的节理常有破劈理的特点，断层的表现也常常以片理化带的形式出现，这种平行的裂隙面显然是断层面剪切滑动的结果，或者表现为挤压片理化带。断裂劈理与主断层面有夹角，反映断层运动中的旋转特征，锐角指示对盘运动方向，片理化带往往代表了断层带的总体产状。在褶皱发育地区也常见到层间劈理，可以帮助判断地层的层序及转折端位置。这些理论知识在课本上是平面的，在野外却是鲜活的、立体的。比如我们根据擦痕和阶步来判断断层的性质，在课堂上讲解学生往往理解不透，在野外却能针对具体擦痕现象讲解得比较清楚，比如会涉及线状构造的产状，擦痕通常是侧伏的，现场测量侧伏角、侧伏向，并就此判断断层的运动性质，是左行右行还是正逆断层，都能一清二楚，只要讲解一遍，学生就可以有深刻印象。擦痕上常有一些低温的滑抹晶体，也是一种线理构造，所以这种构造形象从形态到成因都可以系统地了解，野外真正是构造地质研究的天然实验室。对于线理构造的理解，线理产出往往与褶皱有关，大型B线理平行于褶皱枢纽方向如窗棂构造和石香肠构造，虽然受力方式不一致，但线理延伸方向均平行于运动学的B轴方向。杆状构造的石英棒往往是变质分异的结果，含硅质的岩石在浅变质过程中变质分异造成硅质组分的相对集中运移，且沿着应变椭球体的B轴方向延长，其实这是构造化学作用的结果或者是压溶作用的结果，力学作用积累的物理能转变成化学势能从而驱动物质的溶解迁移和沉淀，也可以称之为动力分异结晶作用。
3．关于流变学内容的教学
岩石流变学现在已成构造地质学的前沿，如何理解和研究流变学，这是教学的难题。褶皱、劈理都是塑性流变的结果，流劈理讲的是物质组成的重新排列，是在强烈变形（应变）下的结果，流动变形特别强调微观的塑性变形机制，这是显微构造地质学研究的内容。岩石的力学性质随着深度的变化而变化，这是不同层次岩石变形差异的根本原因。总体上强调岩石在浅部层次是脆性的，深部会发生韧性变形即塑性变形，我们在地表看到大量的节理或者断裂变形是岩石抬升出露到浅部地表发生的变形，一般是比较晚期的变形，像褶皱这样显示强烈塑形变形的构造形迹，其形成时期一般处于一定的深度，是岩石韧性条件下的变形产物，可以说褶皱的形成过程可以观察，断裂却是瞬间裂开的，不过二者都是长期受力的反映，都是应变集中释放的结果。断层片理化带代表了强应变带，反映断层性质有韧性特征，如果S-C面理发育就可以称之为韧性断层（剪切带），其实褶皱也有接触应变带，应变带的宽度主要受强硬层的主导，强硬层的势力范围就是应变带的宽度，所以无论断裂构造或褶皱构造都是一种力学变形效应，是有边界的，再越过边界就进入正常的未变形的岩石。当然造山带褶皱变形很强烈，会使得卷入的地层都发生强烈的变形。破裂变形尤其节理都是脆性变形，褶皱是流动弯曲变形，韧性断层也是流动变形，是一种黏滞变形，所以褶皱的描述中有黏度的概念，是一种整体的塑形变形。只要不强行拉断，会黏结在一起，这就是物体的黏性或延展性（韧性），物体弯曲而不断裂说明韧性好（黏性好）。
三、科研实践中对成矿构造的理解
构造现象野外观察的重要性还反映在对实际地质问题的研究上。在成矿构造的研究中，常会提到导矿构造，通常指的是大断裂，因为成矿物质或流体是来源于深部的，虽然地球化学同位素研究显示可能有大气降水的参与，但流体主体还是深部来源的，因为地球内部的水是巨量的，现在很多研究甚至认为地幔流体参与了成矿，深部存在巨大的流体库是不争的事实，地球化学块体中的成矿元素长期受到这些流体的淋溶，所以有用元素的浓度增加，形成了成矿流体，既然是流体就会流动，各类构造裂隙就为流体的流动提供了空间，这就是导矿构造，从矿床学的角度来说源、运、储是成矿作用的三个节点，容矿构造提供了矿质沉淀的空间场所，也就是我们看到的矿床位置。有时候我们会犯“骑驴找驴”的错误，知道矿床在哪里，矿体在哪里，却不知道控矿构造在哪里，显然对容矿构造的理解还只是停留于表面。实际上从我们的实践来看构造形迹如何找寻，只要看矿床的空间位置，这也就是矿床大地构造或矿床（矿田）构造研究的灵魂所在。我们看到的矿床实际都处在构造的节点上，尤其是几组断裂的交汇处，如同打疫苗画十字一样，这样的（成矿）效果最好，各个方向的流体都可以汇集到这个节点上。从而有利于成矿。再比如板块构造对成矿的控制，环太平洋的斑岩铜金成矿带，显示汇聚背景下地壳重熔形成的酸性岩浆对成矿的制约作用，大的构造背景制约了成矿类型。中小尺度的断层及褶皱节理层间裂隙往往是直接控制矿体的构造，特别是岩性的分层界面，如硅-钙面是化学分界面，是酸碱界面，流体中矿质的溶解度受到酸碱度（pH值）的影响较大，溶解度大呈流体溶解态，溶解度小呈沉淀态。岩性分界面也是力学界面，易于形成裂隙空间，力学和化学双重界面性质决定了沉淀场所。所以成矿构造的研究必须结合矿体的特征来分析，尤其是矿体的三维形态表现，往往有反映矿床成因的奇效。比如我们最近在湘西花垣整装勘查区的研究，研究区的含矿地层为下寒武统的清虚洞组的礁灰岩，地层产状平缓得量不到产状，所以该区古生代以来的构造运动主要是垂直升降运动，水平挤压变形显然十分微弱。该矿床长期以来认为是层控型矿床，我们通过野外调查发现矿体产状有似层状及脉状矿体两种类型，似层状矿体的富矿体呈现团包状或透镜状，且通常旁侧都有陡倾脉状矿化伴随。脉状矿体有流体液压致裂的现象，角砾岩的胶结物有方解石型，白云石型及重晶石型，显示有不同成分的流体从深部上升。因此我们提出后生热液成矿的新观点，并指出陡倾脉是深部流体的运移通道，是对矿床成因的新解释，我们提出的关键成矿因素就是礁灰岩加断裂构造二者复合地段是有利的成矿部位，这对于指导深边部找矿预测具有重要的意义。
要讲好构造地质学课程十分不易，主要是构造过于抽象，不像岩石矿物在室内就可以很好地研究，课本上的图解都是平面的，实际地质体的构造是三维立体的。如何从抽象到具象，唯一的途径是野外调查，这是构造学科不同于矿物学岩石学矿床学的根本原因。由于野外调查的艰苦性，尤其是构造研究描述性的表述居多，往往不能发表高水平论文，所以近些年来构造学科的人才流失严重，地质专业的学生多数不愿意从事构造方向的研究。构造问题就像是疑难杂症，同一构造现象常有不同的争论，比如断层性质的判断，多期活动常造成正、逆性质的转换，所以单纯说是正断层或是逆断层是过于简单的。构造地质学知识的学习非一日之功，特别是理解和运用构造地质学知识去解决实际的工程问题和找矿实践需要长期的积累和思考。常常在野外看到的现象是孤立的，必须要放到一个背景中去思考，也就是情境中去思考，这样才能不犯以偏概全或者盲人摸象的错误。常常我们提出一个理论模型，是需要寻找一系列证据做支撑的，并且反复修正理论模型。构造地质的学习需要踏实的态度，现在地学界对地球化学的研究推崇比较流行，所以在平行学科中地球化学类的学科发展很快，而传统的构造学和岩石学发展则大大滞后，这是需要扭转的。万天丰发文感慨现在构造地质学到底怎么啦；在2012年武汉召开的全国第四届构造地质会议上，许多构造地质界的前辈也大声疾呼要重视传统的构造几何学的研究。可以说没有野外调查的构造研究是无本之木，野外调查是基础，室内结合构造年代学确定不同期构造活动的时代，建立构造时空演化史，野外和室内二者有机结合才能相得益彰，产生放大效应。
作者:孔华 唐宇蔷 许明珠 赵佳进
构造地质学课程教学篇3
“构造地质学”是地质学的三大基础学科之一，是地质类专业本科生必修的专业基础课程，在本科教学中历来受到重视。早有学者从教学内容、教学方法等方面讨论了课堂教学、课程设计、野外实习等环节的教学改革措施[1]，或者在课堂板书、思维训练等方面提出了具有特色的教学模式[2]。近年来的教学经验指出，应坚持研究构造现象的尺度观、方位观、层次观和时间观的教学主线[3]，可以通过课程教学中的实物或动画演示、地质制图训练及典型构造形迹的时空变化反演，培养学生的空间思维，建立时空观[4-5]，更有学者讨论了构造地质学中的哲学性思维特征及教学[6]。构造地质学又是一门实践性较强的学科，结合综合性地质实习的内容开发构造地质学课程设计，可以提高学生的动手能力和综合分析能力[7-8]。此外，不同专业对构造地质学教学的要求有所差异，在教学体系建设中尚应考虑专业特色的要求[9-10]。以往的研究侧重于理论性和系统性，本文则是在课程教学过程中开展调查，主要调查了学生对课程学习的主观目的、课程教学内容、教学形式与效果以及学生在近一个学期学习过程中的行为习惯等，针对不同问题进行了分析，总结了“构造地质学”课程教学中几个应该注意的问题。授课班数为3个，选修人数为88人，问卷匿名收回，有效调查问卷65份。
一、学习的主观目的性
调查问题：你认为学习“构造地质学”课程能得到什么收获？调查结果显示，大多数学生对课程学习的主观目的清楚且正确，但对课程学习目的的理解还是停留在较为基础的层面，很少能进一步上升到思维能力的培养，另外尚有极少数抱着混学分的学习态度，这样的学习态度无疑是错误的，需要加强引导和修正。现今的大学生中少数学生的学习目的不明是毋庸讳言的，现在高校基本上实行学分制，不少学生只求修满学分，不愿多修、避开难学课程，这些都是学习目的不明、没有正确的学习动机的表现。尽管“构造地质学”是地质类专业基础课，一般均设置为必修课，但仍然存在学生对该课程学习的主观目的不明、动机错误的现象，需要教育者警醒。
二、课程教学内容的分析
课程教学包括课堂讲授和课堂实习（即作图训练），分别设计了调查问题。调查问题有：（1）你认为“构造地质学”课程最难的内容是哪方面的；（2）你对课堂实习有何评价。“构造地质学”是一门比较综合的课程，课程内容不仅仅是简单的构造几何学，同时包含地质力学、矿物岩石学、地层学等，尤其是地质力学部分，概念多、公式多，而且与褶皱、断层、节理等构造的变形机制、成因分析密切联系，而正是这部分内容使过半数的学生感到学习困难。区域综合分析是构造地质学的高级进阶，对这部分内容的理解和掌握是评价该课程学习优秀与否的重要标尺，也是成绩较差的学生及格与否的底线。课堂实习主要是读图与作图，读图与作图能力是“构造地质学”课程教学的重点之一，也是地质类专业的基本技能，但是学生较普遍表现出动手能力不足的现象。考虑到初学者的接受能力，笔者在教学中都是将作业图绘制过程演示一遍，然后关闭投影仪，指导学生自己动手作图，尽管如此，真正能够理解和绘图的学生还是少数，较多的学生能听懂，但又无从下手。因此，需要重点训练空间思维能力。
三、教学形式与效果的调查
调查问题有：（1）你对讲课的PPT有何评价；（2）你对教材有何评价。笔者经过多年构造地质学教学，不断完善教学课件PPT，内容较丰富和全面，图文搭配合理，还给出了专业词汇的英译名，学生对此持肯定态度。我校目前使用的教材是谢仁海教授编著的《构造地质学》，谢先生已逝多年，教材未得到修订更新，由于该教材适合于我校的专业特色，因此仍在沿用，但在教学内容编排上，笔者的PPT中参考了其他主流教材，与沿用版本的教材有所不同，导致学生感觉到使用不便。
四、学生学习行为习惯分析
上课打瞌睡是一个老生常谈的问题，即便是我们教师，在教学观摩、听报告等活动中也有类似现象。除了学生听课不认真以外，教师讲课水平、方式存在不足，甚至授课班级人数、教室大小、扩音器质量等都有影响。因此，应针对学生的反馈意见，教师首先自我查找不足，然后才是抓课堂纪律的问题。在本学年课程教学中，笔者有意识地通过助教对每堂课出勤人数进行了统计，但并非点名，笔者一向认为不能通过点名强制学生听课，而是通过课堂提问发现经常性旷课的学生，以便客观评价学生的平时成绩。出勤人数呈随机性波动（图1），但结合教学日历可以发现学生的一些学习行为习惯。调查期间的课程安排为周一1〜2节、周四5〜6节和周五3〜4节，分析认为，学生出勤人数的波动与教学内容关系不大，而与上课时间有较大关联：周一的1〜2节出勤率最低，平均为86.5%，迟到的学生更多；周四、周五的上课时间出勤率较高，分别为90.8%和90.6%；出勤率最低点出现在国庆长假前后；课程的后期出勤率总体偏低。笔者认为，学生的学习积极性和自律能力决定了听课的出勤率，周一早8点上课，相当多的学生起床晚而迟到，甚至旷课；长假前后不少学生请假出游，而把上课放在次要地位；还有一些学生不能保持学习的热度，课程后期的出勤率是学习积极性虎头蛇尾的表现。
五、结论
（1）教育者应重视学生的人生观引导，做好学生的专业思想辅导，使学生树立正确的学习目的和动机。（2）构造地质学包括多学科的知识内容，其中地质力学和区域综合分析是该课程的学习难点，而空间思维的培养和作图能力的提高是该课程的教学重点。（3）教学课件和教材是学生学习的主要材料，既要重视教学PPT的制作，也要重视教材的适用性。（4）大学生的学习自律能力尚不成熟，在重视引导的同时，也应加强学生管理，督促学生将主要精力投入到学习中。
参考文献：
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作者:汪吉林 屈争辉 鞠玮 李明 单位:中国矿业大学资源与地球科学学院
