资源勘查工程专业岩矿鉴定实习环节的建设与探索
2018-04-11曹秋香朱志军郭福生张树明姜勇彪杜后发
曹秋香, 朱志军, 郭福生, 张树明, 姜勇彪, 杜后发
(东华理工大学 地球科学学院,江西 南昌 330013)
地质实习是地质类专业学生培养过程中不可或缺的重要环节,对培养学生综合地质知识和实践能力起到至关重要的作用[1, 2]。高等院校地质类专业也分别设置了相应的实践教学环节:野外地质认识实习、野外实习、野外生产实习、室内岩矿鉴定实习、镜下矿物鉴定实验等[3]。目前国内资源勘查工程专业的院校有20余所,根据各自发展特色,延伸出四个不同的培养方向,而东华理工大学结合自身铀矿地质方面的特色优势,形成以“铀矿地质勘查”为特色的培养方向[4]。基于此,东华理工大学资源勘查工程专业人才培养的实践体系构建包括:课间实习、地质认识实习(杭州)、区域地质调查实习(江山)、铀矿地质实习、铀资源勘查课程设计及毕业实习,旨在培养学生综合实践能力和独立工作能力。
而为了更好地适应人才市场变化、提升学生的地学综合素养,自2011 年以来,在学生完成绝大部分专业基础课和专业课程的基础上,即毕业实习开展前期,东华理工大学地球科学学院为资源勘查工程专业学生增设了地学综合实习教学项目—— 地质专业技能综合实习。这一实习目的是让该专业本科生到相关实验室亲自动手完成相关实验,培养学生的动手能力、实验操作能力与数据的整理、分析、解译能力,提升学生综合实习能力和独立工作能力,从而适用市场用人单位对人才的迫切需要。随着其在培养学生动手能力、实验操作能力等方面所起的作用越来越显著,该实习也由2014 年为期5 周的综合实践扩展为8 周的学时数,其中岩矿鉴定环节也由原定的一周调整为二周的时长。岩矿鉴定实习的主要教学内容包括地质样品预处理方法、岩石手标本的肉眼和镜下鉴定。近年来,东华理工大学在岩矿鉴定实践教学环节中,不断摸索,进而形成一种室内与野外、实验室内外相结合、学生自主学习的教学模式。
1 教学组织形式和教学内容
教学组织形式主要以“个别+小组教学“两种形式。其中,小组教学开展时,是在教师引导下,参与实践课程的学生以优劣互补的方式,平均5-6 人为一组,共同完成实习任务。由于该实践开展的出发点是希望每个学生都能极大地提高动手操作能力和综合地学素质,故将个别教学定为主要教学组织形式。
为更好地完成此实践课程的实习内容,岩矿鉴定课题组老师将其细分为:岩石样品野外采集、校区地质样品踏勘、样品库手标本鉴定、单矿物挑选、薄片磨制、镜下鉴定等内容。在整个教学过程中,教师是引导者、指导者和监督者,而学生是执行者、观察者和鉴定者。
1.1 岩石样品野外采集
按地质专业技能综合实习的教学安排,在岩矿鉴定环节开展之前有为期两周的南昌校区周边地质野外实习,所涉及的地质现象较为丰富[5]:东华理工大学南昌校区所在地——昌北变质岩发育区,西边为梅岭花岗岩体[6,7],东边的赣江具有丰富的现代河流地质作用类型。在这两周野外实践开展的过程中,岩矿鉴定课题组老师也会随同前往,并现场指导学生。以小组为单位,分别按不同要求开展以下代表性岩石手标本的采集工作:昌北千枚岩(含凝灰质千枚岩、片状绢云母千枚岩及千枚状板岩)、梅岭片麻岩、各类混合片麻岩、条带状混合岩、花岗岩。采集工作结束后,将所采样品带回学校,投入下一个环节的实习流程中。
1.2 地质样品预处理
在这个环节,学生的实习内容为学习、掌握、并亲手进行地质样品的碎样、挑选单矿物、磨片等样品预处理工作。为使学生学会地质样品的处理,同时也为了激励学生的学习兴趣,每组学生采集到的花岗岩样品被碎分至40-80 目,然后,学生个体在双目镜下完成单矿物的挑选工作。基于学生的综合能力,一般要求挑的单矿物较为常见:石英、长石、云母、黄铁矿等,这样对本科阶段的学生而言,不仅能有效地提高其学习兴趣和动手能力,而且也能提高学生对镜下常见矿物的识别能力。此外,每个学生都在专业人士的指导下,全程参与薄片的磨制操作过程,并将各自小组采集回来的样品全部磨成后期镜下鉴定环节中所需的薄片。与此同时,岩矿鉴定课题组老师,也会就此项预处理工作的意义与学生一起讨论,在启发其思考的同时,以循循善诱之道使学生更加深刻地理解岩矿鉴定各环节之间及岩矿鉴定与野外地质特征之间的关联。
1.3 岩石手标本的肉眼和镜下鉴定
岩矿鉴定课题组老师与东华理工大学地质实验室负责人协商一致,在岩矿鉴定环节开展的前一周半时间,地质标本库保持对学生全天开放的状态。这样一来,学生可自由安排时间前往标本库,对标本库里的三大岩类及矿物手标本,根据其物理性质和简单的化学实验进行肉眼鉴定,从而更好地巩固学生对手标本的肉眼识别能力。
由于学生前期已经修完普通地质学、岩石学、地球化学、矿床学、构造地质学、古生物学与地层学、结晶学与矿物学、区域地质调查实习(江山)、(铀)资源勘查学等相关专业课程,对手标本的肉眼鉴定方法掌握较为清楚,因此这一环节的开展主要以学生自主观察和鉴定为主,教师为辅,在为期近十天的时间里,学生通过反复观察之后,每个学生基本熟悉并掌握了常见矿物及三大类岩石手标本的鉴定技能。这之后的某一个天气晴朗之日,安排学生以小组为单位,对东华理工大学南昌广兰校区进行踏勘,自主完成陈列于校园内的种类繁多、但未知名的大型岩石标本鉴定,按野外记录格式对这些标本进行记录,整理成讲稿,并进行口头汇报。
在学生完成地质样品预处理之后,岩矿鉴定课题组老师会跟学生一起复习三大岩的镜下鉴定流程、镜下鉴定特征、镜下鉴定报告的编写格式与内容,从而保障学生对自己采集、磨制的薄片顺利开展镜下鉴定工作。然后,学生便在实验室内借助偏光显微镜,对梅岭地区采回来的自行磨制的一套薄片进行鉴定工作,而岩矿鉴定课题组老师也会时刻准备好解答学生在镜下鉴定时遇到的疑惑。
2 考核方式
紧密结合岩矿鉴定环节的教学内容而设立的考核,由以下三个方面组成。
(1)地质样品预处理环节的考核:由于此环节中,学生会挑选出不同的单矿物,并磨制出后期镜下鉴定所需的薄片,因此这一环节的考核主要以单矿物的纯度、种类及薄片质量来进行衡量。
(2)手标本肉眼鉴定环节分为两个部分:一是每个学生按要求前往地质标本库独立完成由岩矿鉴定课题组老师随机挑选的十个手标本,进行物理性质鉴定,并将学生的鉴定结果和质量加入考评之列;二是学生在校区进行踏勘鉴定后,以小组为单位,进行口头报告,岩矿鉴定课题组教师和学生一起对其观察结果进行点评和讨论,并将这一部分考核成绩系数折算后计入最终考评成绩中。
(3)镜下鉴定环节,由于所需鉴定的薄片与梅岭地区息息相关,因此,也可以称之为梅岭地区岩石特征分析环节。对学生而言,这是野外与室内特征结合的产物,故此环节,学生不仅要完成相应的镜下鉴定工作,还需要结合镜下的应力变化情况及野外观察的特征现象,对梅岭地区的岩石成因进行初步探讨。最终整理出来的镜下鉴定报告和梅岭地区岩石成因分析也一并列入考评成绩中。
3 结束语
虽然东华理工大学专业技能综合实习课程,包括其中两周的岩矿鉴定实习,开设的时间较短,相应的教学内容也处于不断完善的阶段,但在该校地球科学学院全体老师的共同努力下,其中岩矿鉴定实习环节的建设已经初步具备雏形,且这一实践环节有利于专业技能综合实习的常规性、系统性开展,达到专业技能综合实习教学大纲的目的要求,更有利于提高学校地学毕业生的专业综合技能,使之能够适应社会需求和教学需要,最大化发挥综合实习的功能。然而,此实习环节开展的时间毕竟不长,其中或多或少存在不够完善之处,亟待在今后的教学实践过程中不断地加以改进和完善。
[1] 李宏卿,吴琼,曾昭发. 项目教学法在地学综合实习中的应用探讨[J]. 黑龙江教育:高教研究与评估,2015(8): 4-5.
[2] 陈松,桂和荣,孙林华. 应用型人才培养模式下实践教学体系的构建——以宿州学院地质工程专业为例[J]. 宿州学院学报, 2014,29 (5):112-114.
[3] 刘起霞,李云. 地质类课程实验教学的改革与探索[J]. 河南农业, 2008(1): 27-28.
[4] 张树明,孙占学,郭福生,等. 地学类专业之知识体系和课程体系构建——以江西省资源勘查工程专业为例[C]// 江西省地质学会.江西地学新进展(江西省地质学会成立五十周年学术年会论文专集).南昌:江西科学技术出版社,2014:13-20.
[5] 朱志军,张树明,姜勇彪,等. 有效利用南昌校区周边资源构建野外综合实习平台[J]. 东华理工大学学报:社会科学版, 2016, 35(2):154-156,171.
[6] 江西省地质调查院. 1:25 南昌市幅区域地质调查报告[R]. 南昌: 江西省地质调查院, 2002.
[7] 江西省地质局区域地质调查大队. 1∶5 万南昌市、南昌县、向塘幅地质图说明书[R]. 南昌:江西省地质调查院, 1987.