美国地质填图教学实习的几点体会

2016-02-15李大鹏

中国地质教育 2016年2期

关键词：教学学生

李大鹏

中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京 100083

比较教育研究

美国地质填图教学实习的几点体会

李大鹏

中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京 100083

本文对美国加州大学洛杉矶分校本科生“高级野外填图”课程中填图区特色及区域实习路线设置、文献阅读情况、野外教学阶段及教学方式、成绩评定以及实习区学习、生活情况进行了系统介绍，以期为国内相关单位野外地质实践教学工作开展提供借鉴。

野外地质填图；构造地质学；美国

field geology; structure geology; USA

地质学以实践性强为突出特点，野外实践教学与室内课堂理论教学构成了地质教育的两大体系[1-2]。作为地质学科的专业特色和地质人才培养的重要环节，野外实习长期以来得到了国内地质教育工作者的高度重视，众多地质教育工作者从教学体系、教学方法、基地建设等多方面进行了相关探索研究[1,3-5]。2015年6月，笔者有幸参加了美国加州大学洛杉矶分校地球行星与空间科学学院组织的为期一个月的高级野外填图（暑期野外露营）课程。对本次野外填图课程的特色进行归纳总结，以期“他山之石”可为国内野外地质实习工作开展提供更多更好的借鉴。

一、填图区特色与区域实习路线设置

“高级野外填图”课程是加州大学洛杉矶分校地球行星与空间科学学院地质与工程地质专业毕业前最后的一门专业课，课程设置的主要目的是培养学生在复杂变形区绘制专业地质图件的能力。因此，为了凸显复杂变形区的构造识别与分析的难度，选定的野外填图区具备以下特征：（1）图区野外露头连续且出露良好，各组岩层展布特征在谷歌上清晰可见；（2）填图区岩性组成简单，整个填图区仅由砂岩、板岩及碳酸盐岩等三种岩性组成且各组或各段的标志层清晰明确，易于野外外识别；（3）野外构造极其复杂，该区存在东西、北西、北东等多期构造变形叠加，褶皱、断层和节理等各种构造变形在不同尺度均非常发育，对其进行分期配套，并合理恢复其构造变形及其叠加演化历史对本科生具有相当的挑战性。如此复杂的填图内容将使实习者野外地质技能得到了极大的锻炼，从而具备解决复杂构造问题的能力。

由于实习区地处的美国西海岸科迪勒拉造山带经历了从前寒武纪至新生代的长期地质演化，为了丰富学生认识，在区域地质背景中系统地理解填图区构造、沉积特征及地质意义，本次地质实习还布设了4条区域地质考察路线。4条路线内容涉及前寒武纪区域地层及变质岩、前寒武纪冰海沉积建造特征，拉分盆地演化，中生代岩体特征、岩浆侵入方式及岩体构造，新生代双峰式火山岩展布及成因等多方面内容；在具体接触有关构造、岩石及沉积学有关知识的同时，可从更广阔的时空尺度帮助学生建立有关科迪勒拉构造演化，从更大的构造背景中理解填图区构造发育。

二、注重相关背景文献阅读

实习过程中，对相关背景文献阅读的重视是本次实习的一大特色。带队老师在实习前一共选出了9个专题共68篇文献作为本次实习的参考资

料，其中内容包括：板块与区域大地构造演化、区域地质特征及其演化、新生代构造特征、欧文斯峡谷双峰式火山岩、逆断层系统、正断层系统、走滑断层系统、侵入体侵位机制及侵入结构和韧性剪切带等专题文献。根据学生的兴趣，将参加实习的学生分为区域构造、侵入体侵位机制、新生代构造以及逆断层等4个读书小组，每个小组指定4～5篇经典文献，先组内阅读、组内讨论，然后每周安排一个组进行主题读书汇报。汇报过程中，组内每人负责主题中一部分内容向实习队展示阅读成果，并负责回答任课教师及实习队成员对该部分内容的疑问，并最终根据演示情况记入平时成绩。

这种方式，培养了学生“科学研究建立在充分吸收前人研究基础上”的科研习惯，而且使实习学生在短时间内掌握了大量地质信息，锻炼了演讲与语言表达能力，并加深了实习区背景知识的理解。这种人人参与的形式也从最大程度上调动了学生的学习主观能动性，并保证了教学成绩的公平与合理。

三、教学方式及实习成绩评定

填图区教学一共分为四个阶段，每个阶段大致一周。第一阶段：由带队老师带队讲授各地层单元的标志层、野外构造现象识别方法、野外数据记录格式等内容；学生则从最基本的野外地形图阅读、标注构造观察点开始，直至利用V字形法则勾绘地质界线、素描构造现象、分析构造演化过程。第二阶段：由构造地质学专业博士生助教跟随讲授辅导，学生自行分层、识别构造现象、观察测量记录、绘制剖面图并勾绘地质界限，教师抽查野外填图结果。第三阶段，学生独立填图，并由教师及助教在个别复杂地点抽查指导。第四阶段，完全由学生自主填图，并在实习最后阶段对实习区以外指定类似区域进行野外填图测试并记录成绩。四个阶段循序渐进的教学过程，既保证了填图方法和填图内容的正确性，又使得学生最大程度上得到了锻炼。填图过程以2～3名学生为小组开展，这种做法既保证了野外实习过程的安全性、培养了团队协作能力，也提高了填图的效率。通过上述四个阶段的教学，每个同学需提交一份手绘的野外地质图。在野外完成近一个月的实习填图任务后，在室内还需完成实习报告的编写及平衡剖面的制作。“高级野外填图”课程分数评定指标及其比值由以下几部分组成：野外地质图（30%）、平衡剖面（10%）、野外测试（10%）、野外报告（25%）、野簿记录（10%）以及阅读报告（15%）。

由于该区构造现象复杂，构造的几何学特征及其运动过程往往需要较强的三维空间想象和分析能力；为加深学生对典型构造现象及其演化过程的理解，带队教师往往在野外现场教学之后，在露营区通过橡皮泥进行模型化讲解。

四、实习区学习、生活环境

由于实习区离城市较远，住宿为野外帐篷露营方式。实习区平均海拔高度近2000m，昼夜温差较大，白天最高温度可达46℃（华氏115ºF）以上，夜晚温度接近0℃，且天气干燥。每天早晨6点半，实习学生携带4L水及午饭进入填图区；下午2点从实习区撤出，随后达到欧文斯河洗澡；下午3点去附近城镇（Big Pine）补充生活用水，并买菜；返回营地后，准备晚餐，并对一天的实习资料进行整理，对实习内容进行归纳总结。夜晚，各阅读小组借助汽油灯及电池阅读头灯俯身阅读、讨论，灯光与冷月寒星交相辉映。

短短的一个月的实习，在笔者看来可称为是一种地质和文化的双重实习，收获是多重的、全方位的，从地质专业知识到语言锻炼，从感受文化差异到野外生活自理，都得到充分锻炼，这些都让人难以忘怀。

致谢：感谢美国加州大学洛杉矶分校尹安教授邀请及在实习过程中给予的帮助；本次实习受到国家留学基金委员会以及中国地质大学（北京）地球科学与资源学院的资助。

[1] 余际从，刘粤湘，李杰，等.我国野外地质教学实习基地建设的问题与突破口[J].中国地质教育，2013(4)：1-5.

[2] 李大鹏.“地球化学”课程备课的几点体会[J].中国地质教育，2012(3)：111-112.

[3] 王心源，张广胜, 贾冠忠，等.安徽巢湖野外地质实习基地建设与改革研究[J].中国地质教育，2007(2)：49-51.

[4] 王根厚.周口店野外地质教学中地质思维的培养[J].中国地质教育，2004(4)：47-51.

[5] 袁晏明，章泽军，秦松贤，等.“周口店野外地质实践教学“精品课程建设[J].中国地质教育，2007(1)：35-38.

G642

1006-9372（2016）02-00893-02

2016-02-13。

李大鹏，男，副教授，主要从事地球化学、同位素地质年代学及地球化学的教学和研究工作。

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