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环境科学专业《环境地质学》课程教学改革与实

来源:http://www.allegyptjobs.com 作者:苓慧生活网 时间:2019-11-18 11:15

  环境地质学是地质科学中的一门新兴的分支学科,也是环境科学的重要组成部分。是一门应用地质科学、环境科学以及其他相关学科的理论和方法来研究地质环境的基本特性、功能和演变规律及其与人类活动之间相互作用,相互制约的关系的学科。随着人类社会经济的发展,地球环境遭到了不合理的开发和破坏,人类面临着许多的环境问题,尤其是一些全球性的环境问题正在严重地影响和威胁着人类的生存和发展。许多国家的地质机构已把工作重点逐渐转移到环境地质调查、研究方面上来。我国人口多,经济仍相对落后,环境问题更加严峻。许多环境问题的产生是由于人类不合理的开发和利用各种地质资源造成的。面对这些问题,环境检测知识我国很多的高等院校的相关学科专业纷纷调整专业方向,不断加大环境地质人才的培养力度,将传统的水文地质、工程地质工作跟环境地质工作相结合。以研究地质环境的基本特性、功能和演变规律及其与人类活动之间相互作用、相互制约的关系为核心内容的环境地质学已发展成为环境科学研究领域的一大重要方向,《环境地质学》课程亦成为很多学校环境科学、环境工程等专业重要的专业基础课程。

  贵州民族大学环境科学专业自2003 年开始招生,是从早期的化学专业演变而来,经过近十多年的发展,环境科学专业保持了原有化学背景的优势,在地质、地理、地球化学、生态等学科领域也相应得到了拓展,《环境地质学》课程也成为了学校环境科学专业本科生的一门专业基础课。

  笔者在教授《环境地质学》课程的过程中,遇到一些问题:一是大部分学生对本课程提不起兴趣,来上课主要是为了应付考试,没有主动的去学习本门课程及相关的专业知识;二是该专业学生缺少地质学基础背景知识,《环境地质学》的课时又相对偏少,如何在有限的教学时间里既考虑到授课对象的特殊性,又保证《环境地质学》学科内容的系统性,笔者一直在思考。基于近几年的教学实践与体会,撰写此文,希望与同行进行交流,以促进环境科学专业《环境地质学》教学工作更加完善。

  《环境地质学》是运用地学的理论和方法研究人-地系统发生与发展过程中涉及的人类活动与地表环境的相互作用与影响,调控与改善环境质量及减少环境灾害损失的一门新兴的边缘学科。《环境地质学》涉及的内容比较广泛,综合性也比较强,内容涉及灾害地质学、环境工程学、地球化学、地质工程学、城市环境地质学、矿山环境地质学、农业环境地质学、海洋环境地质学等多个学科,不仅涉及自然科学的,也涉及到社会科学和应用技术等相关学科的理论与方法。《环境地质学》课程主要是为培养环境科学及相关专业学生具有环境地学基本理论、方法和实践能力而开设的,是一门理论性和实用性都很强的课程[3]。通过《环境地质学》课程的学习使学生更好地掌握环境地质学的理论与方法,理解和掌握地质资源的开发利用与地质环境之间的相互关系;了解地质灾害的基本原理、形成原因、分布规律、预防和治理措施,理解和掌握原生地质环境与人体健康的关系等,了解本领域最新的发展动向,增强学生的学习能力,自觉、主动地把本课程与环境科学专业的其他课程联系起来。

  目前《环境地质学》的教材有不少版本,各有特色,但也存在如下问题:教材版本多,内容宽泛。教材内容侧重点不同,有的侧重于研究岩石、水、土壤、生物和大气圈层的相互作用和影响;有的侧重于工程地质灾害;有的侧重于环境地学调查、环境制图技术与方法。不同的教材适用于不同专业、不同层次、不同类别、不同课时的教学需求。教材内容偏重于地质学专业背景,与环境专业联系不大。环境科学专业学生学习《环境地质学》课程的内容则应侧重于人类对地质资源的不合理开发与利用带来的地质环境问题及如何预防、调控这些地质环境问题,而目前侧重于这方面内容的教材相对较少。理论多、实例少,对环境专业的学生不容易真正掌握,学生也提不起兴趣。因此,通过对教材的对比分析及结合我校环境科学专业的培养要求,笔者选用潘懋等编著的《环境地质学》教材,该教材内容共有十章,分别为绪论、环境地质学的基本理论问题、土地资源与地质环境、水资源与地质环境、矿产资源开发与地质环境、能源与地质环境、人类活动与地质环境、地质灾害、地质环境与人体健康以及环境地质调查评价与制图。讲授时以教材知识点为主线,通过课堂讲授、课堂互动、自主学习、思考讨论和期末考核等多种形式的教学手段,使学生真正掌握环境地学的基本概念、基本理论和方法,能够运用所学的知识去分析和解决当前我国面临的地质环境问题。

  要进行认真的备课,查阅大量相关的文献资料并把握环境地质学学科的最新进展,丰富授课内容,但要注意详略得当、重点突出、深入浅出,理论联系实际。尤其是在讲解一些理论知识时不能照本宣科,而是进行案例教学,结合与当堂课所要讲授的内容有关的社会实事。比如,全球性的环境大事、国家及西南或贵州境内发生的地质环境方面的事件,通过这些案例的教学让学生深刻理解所讲授的理论知识。例如,在讲授“土地资源与地质环境”这一章的内容时,介绍我国和贵州土地资源状况;土地利用对地质环境产生的影响,结合图片重点讲述我国西南及贵州地区石漠化的产生、分布及带来的影响及防治措施,让学生更加关注我国西南尤其是贵州石漠化地区的土地资源问题;讲述贵州“工业强省,城镇化带动”战略,工业园区的建设中大量的土地资源被开发利用后可能带来的地质环境问题。在讲授“水资源与地质环境”这一章时,介绍我国及贵州水资源状况;我国及贵州喀斯特地区地表及地下水污染状况,结合图片举例介绍贵州水资源梯级开发利用对地质环境产生的影响,贵州水资源的合理开发途径。在讲授“矿产资源开发与地质环境”这一章时,结合图片举例讲解露天及地下采矿尤其是贵州矿产资源开发对地质环境产生的影响,让学生了解贵州矿产资源开发过程中存在的地质环境问题,环境检测知识掌握矿山地质环境修复常用的技术与方法。在讲授“人类活动与地质环境”这一章时,结合图片举例说明我国跨流域调水对地质环境产生的影响;垃圾填埋对西南喀斯特地区地下水、土壤、大气造成的影响及贵州土法冶炼活动对地质环境造成的影响;贵州省的“工业强省,城镇化带动”战略可能对地质环境产生的影响。在讲授“地质灾害”这一章时,将2010 年冰岛火山喷发、2010年甘肃舟曲特大泥石流、2010 的反常气候—旱灾和洪灾以及2011年日本8.9 级大地震引发海啸以及贵州境内的一些滑坡等事件贯穿起来举例讲解;讲授“地质环境与人类健康”这一章时,收集各种地方病尤其是贵州地氟病的图片来重点说明环境地球化学异常给人类带来的健康问题以及如何防治等等,以此来引导学生关心周边环境及社会生活中与自己密切相关的环境问题和事件。

  传统的板书教学,无法让学生直观的去认识和思考环境地质学中的一些科学问题,激发不了学生对环境地质学的学习兴趣。由于多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象的特点[4],在环境地质学中许多的教学内容需要借助多媒体手段才能达到更好的教学效果和教学目的。图片具有直观明了的特性,比如在讲解矿业活动对地质环境产生的影响时,露天开采对地表的破坏及井下开采造成的影响的时候,很多学生对露天和井下开采了解很少,仅仅用文字讲述露天矿开采对占地面积等破坏程度和井下开采带来的地面塌陷、地裂缝等地质灾害的时候不能让学生体会到露天和井下开采带来的巨大破坏性,如果将一些大型的露天和井下采矿活动的图片展示给学生,学生就能真正理解到这些矿业活动对地质环境产生的巨大影响。又如在讲解石漠化这部分内容的时候,仅仅用文字也很难让学生体会到石漠化的严重性,通过图片展示,可以让学生直观的了解到世界及我国不同严重程度石漠化的分布,石漠化带来的地质生态环境问题等,让学生更多的关注和深入思考这些问题。

  视频也是一种非常重要的教学手段,能更直观,全面地展示所教的内容,但要注意对教学视频进行挑选。要选择画质清晰、客观全面、贴近生活、震撼心灵、引人思考的教学视频。视频的画质清晰程度直接影响到学生的情绪和兴趣,高清晰的教学视频能够引起学生的观看欲望,达到更好的教学效果;视频的内容必须是客观全面的,否则容易误导学生,因此必须对视频内容进行仔细筛选。比如中央电视台制作的“我国石漠化报告”、“垃圾围城困局”等视频就可以作为关于石漠化、城市垃圾的教学视频。通过这些清晰、客观、震撼心灵的视频的播放,能够让学生深切体会到我国石漠化、城市垃圾等问题的严重性,引发学生对石漠化、城市垃圾等问题的深入思考。

  案例教学法是由美国哈佛大学法学院首创的,是一种开放式、互动式的新型教学方法,之后在法学、企业管理、医学等学科的教学中得到了广泛的应用,被认为是代表未来教育方向的一种成功教育方法。《环境地质学》课程也存在很多经典的案例,也可以引入案例教学法。案例教学能够从实际出发,提出问题、分析问题、解决问题,通过师生的共同努力使学生达到举一反三、理论联系实际,融会贯通、增长知识的目的。但在选择案例的时候,要尽量选择典型的,影响范围广、近期发生、贴近学生生活的,绝大多数学生都能了解的经典案例,这样更容易激发学生的学习兴趣,提高案例分析的教学效果。环境检测知识例如,对我国不合理土地利用造成的土地石漠化、矿山开采造成的地质生态环境问题等案例的分析,让学生更深刻的理解土地利用和矿山开采可能带来的地质生态环境问题,并且深入思考如何面对和处理这些问题。但在进行案例教学过程中,也要注意在制作案例课件时,尽可能减少枯燥的文字描述,尽可能多地利用图片、表格乃至动画进行更为生动的描述。通过案例教学法,一些难于理解的问题在具体、清晰、形象、直观的图片和数据面前迎刃而解,不仅活跃了思维,实现了知识间的有效迁移,同时也调动了学生主动参与教学的积极性,活跃了课堂气氛,容易引起学生的共鸣,起到比较好的教学效果。

  根据教学内容的进度和要求,凝练出能紧密联系当前实际的一些科学问题。向学生讲解这些科学问题的基本含义,然后让学生课后查阅文献资料,让他们了解这些科学问题的产生背景、研究现状及存在的问题。最后让学生以撰写读书报告、小组讨论总结及课堂演讲等成果形式体现来完成所布置的这些学习任务。经过这一过程,学生学会了如何查阅资料,锻炼了学生的逻辑思维能力,也锻炼了学生的洞察问题能力,也让学生了解到了学科的前沿信息,更重要的是学生在接受这些前沿信息的过程不是被动的灌输,而是主动的吸取。通过探究式的教学法能使学生真正变成了课堂的主体,课堂由被动转向主动学习,呆板变活跃,提高了教学质量。

  传统的考核方式大多都为闭卷考试,由70 %的期末考试成绩和30 %的平时成绩构成,《环境地质学》课程也不例外。如果将《环境地质学》课程平时成绩的比例提高到40 %~60 %,平时成绩包括学生的出勤率、课堂表现、思考题的完成情况、发言和讨论的积极性等。另外,在期未考试试卷采用开卷的形式,学生自带资料,环境检测知识并大比例地提高主观分析题的比例,比如在试题中围绕石漠化、城市垃圾、水资源开发、矿山环境等比较现实的一些问题进行出题,让学生对我国石漠化的治理、城市垃圾的处理与处置、水资源开发与保护、矿山环境的治理与保护等方面动脑思考,归纳总结,各抒己见。通过考核方式的改革,可以基本杜绝学生为了考试而学习,减少学生照搬书本、死记硬背、呆板学习的做法,更好地调动学生学习的积极性、主动性;学完《环境地质学》课程后,让学生觉得有一定的收获,并且会运用学到的这些知识去分析、解决所面临的一些地质环境问题。

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