地質學研究方法范文

時間:2023-10-25 17:32:59

導語:如何才能寫好一篇地質學研究方法,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

地質學研究方法

篇1

第一,分段線性插值;所謂分段線性插值是通過相鄰的兩個基點作為線性插值,其主要的優點是可以克服拉格朗日(Lagrange)插值在計算過程中可能出現的數值不收斂性。使用該方法處理數據主要是增加了插值的基點,從而進一步的提高了數據的準確度。但是,通過幾何方法分析,分段插值法存在著基點處不光滑等缺點。盡管分段線性插值的精度可能會差一些,但是在實際中還是有著廣泛的應用,比如在水文地質學的計算中,就因其不會出現不收斂的現象而常常被使用。

第二,三次樣條插值;這種方法最大的特點就是客服了上述兩種方法存在的不足,即基點處的不光滑,以及插值的不收斂性。但是,使用三次樣條插值法必須要滿足下列條件:首先,y(x)在每個子區間上的次數都不能多于3;其次,y(x)、y'(x)以及y"(x)在插值區間上必須是連續的等。使用三次樣條插值可以降低多項式的次數,從而使得計算的結果具有較高的光滑性。

第三,近點法;該方法是按近點距離加權平均法的簡稱,其主要的優點是計算程序設計步驟簡單,而且計算的速度也相對較快,而且使用該方法得出的等線值圖的光滑性是比較令人滿意的。該方法的缺點就是其唯一性較差,計算結果和選擇點的數量有直接的關系,如果選擇的點數不同,那么得到的數值就會不同。而且該方法的使用范圍也受到一定的限制。

第四,方位法;這種方法的全稱是四方位按距離加權平均法。該方法的優點是計算速度快,但是在計算不均勻的數據時,獲得的插值效果較差。如果用該方法在水文地質中的含水層厚度空白區插值計算,則會出現去全局趨勢不吻合的現象。分析其原因,主要是因為方位法獲得插值是由一個插值點上的四個數據點來決定的,當出現的數據分布較為稀疏的時候,這種方法則不能包含所有的信息。所以,在實際的應用中要根據具體的情況來決定是否使用該方法。

第五,雙三次多項式曲面片擬合法(曲面法);該方法適用于按規律分布的數據,在這種條件下,該方法可以發揮其擬合度高的優點。而且我們可以利用相鄰結點的導數值,將整個區域組合成一個連續的大曲面。但是,不足的是該方法只能用于規則的數據,這使其使用價值顯著降低。而且其程序設計也相對復雜。

第六,加權二乘法;雖然該方法需要考慮的因素較多,但是使用該方法所得到的圖形可以較好的反應一定的變化趨勢,而且圖形的平滑性相對較好,也有較好的唯一性。但是,由于計算每一個插值都需要解一個一次方程組,所以影響了計算速度。

2在水文地質學中使用數學插值法應該注意的問題以及改進方法

首先,有效的處理好方位因素的影響;對插值方法影響較大的是出現數據分布不均勻的時候。當數據分布不均勻時,對加權二乘法的影響最為顯著,主要是因為當數據點的選擇不當,會使去面片發生異位。對于該問題,筆者認為可以采取以下兩種措施來盡可能的避免誤差的出現:第一,用方向性對數據分析結果進行補償;第二,以插值點為中心,進行角限選值,主要是將平面分成n等分,然后在每一個角限域內選擇合適的數據進行計算。其次,科學的選擇權函數;主要是針對近點法以及加權二乘法。所以,筆者認為根據不同條件下水文地質學計算的要求,我們選擇不同的權函數。第三,斷層問題的處理;在水文地質學中經常會遇到斷層問題的計算。但是,從實際的經驗看來,如果使用斷層兩側的數據來計算插值是不符合邏輯的。筆者認為,在遇到斷層需要計算時,可以在程序的設計中將斷層假定為簡單的直線或是曲線f(x)。這樣在計算時,可以將斷層分成幾段不連續的曲面,在計算的過程中就可以對其進行有效的控制。但是,如果用將斷層用直線表示,則可以用:(fx,y)=y-(b+bx)。第四,數據點的選擇;當需要處理的數據很多的時候,選擇有效的數據點數成為計算效率和準確率的關鍵。如果選擇的點過多,則會導致計算量加大,相反,如果選的點不夠則會影響數據的準確度。通過實踐,我們發現,在距離Z點近的數據點對數據的影響是最大的,而較遠的點影響相對較小,所以,選擇近點的4到8個數據進行計算就可以達到一定的精準度。

3結束語

篇2

一、高中地理學習方法指導策略的內涵、特點及理論基礎

1.高中地理學習方法指導策略的內涵。

學習方法指導策略是指對學生進行學習方法指導的途徑與方式。關于教學策略的概念表述有很多種,國內外專家學者各有不同觀點。本文中所述的學習方法指導策略,只是教學策略的一部分,是指對學生學習高中地理知識進行學習方法指導的途徑與方式。

2.高中地理學習方法指導策略的特點。

(1)層次性。

按照知識學習的概念、原理、應用三個層面,提出相對應的學習方法,對學生進行學習方法的指導,使學生掌握與地理概念、地理原理、地理知識應用學習相對應的方法,即學會在地理概念學習中構建地理知識結構的方法,學會地理原理學習中在學生已有知識儲備的基礎上建構新知識的方法,學會用地理視角觀察、思考、分析實際問題的方法。

(2)過程性。

對學生學習方法的指導體現在學生的學習過程中,是通過各個教學環節實現的。在課堂教學、課上及課后練習測評、考試分析等環節上,對學生進行學習方法的指導,通過學案導學、學習活動設計、習題設計、考試分析等途徑,使學生學會在地理概念學習中構建地理知識結構的方法,學會在地理原理學習中在學生已有知識儲備的基礎上建構新知識的方法,學會用地理視角觀察、思考、分析實際問題的方法。

(3)遷移性。

針對知識學習的概念、原理、應用三個層面所提出的學習方法具有普適性,適合于其他學科的相同類別知識的學習,有利于提高學生的學習能力,并使這種能力遷移到其他學科的學習中。

3.高中地理學習方法指導策略的理論基礎。

(1)學習地理要建立知識結構。

根據學科結構理論,學科的基本概念、基本原理之間存在內在聯系,學科結構具有整體性和層次性兩個特征。整體性是指任何學科的知識都是充滿關系的有機整體,層次性指學科知識由于觀念的抽象性、包攝性和概括性程度不同,所以會形成具有層次性的結構。這兩個特征在地理學科中有著充分的體現。

建立知識結構是在進行地理概念學習時,不是只對單一概念的學習,而是把新學習的概念放到一個結構中,明確新學內容與原有知識之間的關系,準確理解概念的內涵。奧蘇貝爾學習理論對概念學習中提出三種關系,即下位關系、上位關系和組合關系。地理概念的學習就要弄清概念之間的關系。

(2)學習地理要基于已有的知識儲備。

建構主義認為,知識不是通過教師傳授得到,而是學習者在一定的情境即社會文化背景下,借助其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構的方式而獲得。學習地理就要把當前的學習內容所反映的事物盡量和自己已經知道的事物相聯系,并對這種聯系加以認真的思考,以此獲得對新知識的理解。

(3)學習地理要練就“地理眼”。

學習的目的在于應用。美國心理學家賈德認為:“遷移的重要條件是學生能夠自己概括出一般原理,所謂泛化理論就是指學生能夠把自己在一種情境中得到的經驗加以泛化,并把它們運用到另一種情境中去。”美國學者羅耶的認知遷移理論認為:“遷移的可能性取決于在記憶搜尋過程中遇到相關信息或技能的可能性。這樣教育的問題便變成了如何增加學生在面臨現實生活問題時提取在課堂里習得的相關材料的可能性。” 所謂“地理眼”,就是用地理學的觀點,從地理視角觀察、思考、分析實際問題。為了促進學生學習的遷移,必須指導學生正確領會地理概念、原理。

二、高中地理知識學習方法指導策略及實施途徑

按照知識學習的概念、原理、應用三個層面來對應的學習方法,是從學生的角度去考慮怎么去學習,不求系統全面,只是把在教學實踐中總結出來的行之有效的方法進行闡述。

1.策略。

(1)建構知識結構的方法在地理概念學習中的運用。

指導學生從整體上認識地理知識。在學習高中地理之前,讓學生了解高中地理課程結構,對所學內容及之間的關系有所認識。在進行模塊學習之前,讓學生先看目錄,了解教科書結構和章節之間的內在關系,以便在后面的學習中對所學內容有整體的認識和把握。

在具體概念學習中建構知識結構。在學習地理概念時,給學生提供知識結構或是指導學生完成知識結構,形成概念關系圖。提供學生知識結構圖時可以留出一些概念的空位由學生填寫,以加深認識。

(2)基于已有知識儲備建構新知識的方法在地理原理學習中的運用。

在教學中,要充分了解學生已有的知識儲備,通過教學設計,使學生把新學習的內容和自己已有知識進行聯系,運用已有知識去學習新知識。

(3)用地理視角觀察、思考、分析實際問題的方法的運用。

地理是一門應用性很強的學科,把地理學“活”,就要主動運用所學的地理知識觀察、分析、判斷、評價現實世界,這樣不僅可以深刻地理解地理知識,還可以提高運用地理知識的能力和分析解決實際問題的能力,從而提高實踐能力和培養創造性解決問題的能力。

2.實施途徑。

(1)學案導學。

運用學案指導學生學會用構建知識結構的方法學習地理概念,逐漸形成習慣,掌握方法。學案的作用是指導學生明確學習目標、落實知識要點、指導學習方法、檢測學習效果。內容主要包括課標要求、學習目標、教學內容、課堂反饋練習幾部分。其中教學內容部分,圍繞學習目標,緊扣教科書,從整體上體現教科書的知識結構和知識間的內在聯系,使知識條理化、系統化和整體化,課堂上教師引導學生構建知識體系,有利于學生的注意力集中到對知識間內在聯系的理解和深化上,從而提高課堂學習效率。

利用學案記錄總結學習方法。學案的設計要從學生學習的角度考慮,呈現對知識的認知、理解、應用的過程,循序漸進,自然生成。學案的設計,要為學生提供個性化的學習空間,學生可以根據自己的學習習慣在學案上做相應的筆記、標注等,方便自己的學習。在教學過程中,要指導學生及時把學習方法和心得記錄下來。

(2)設計學習活動。

設計學習活動,讓學生學會在已有知識的基礎上建構新知識。教師要在了解學情、充分挖掘學生已有的知識儲備的基礎上,進行教學材料的選擇和學習活動的設計。學生已有知識既包括初中地理知識,也包括其他學科知識、生活經驗常識等。

選用與實際生活聯系密切的教學材料,指導學生用地理視角觀察、思考、分析實際問題。地理學是研究人類生存的地理環境以及人類與地理環境之間關系的一門綜合性學科,與生產、生活緊密相連,教師要將時事信息與地理教學有機結合,拉近教科書與生活的距離,使學生真正學到“對生活、對終身發展有用的地理”。同時,要使地理教學富有時代氣息,教師要恰當地選取鮮活的事實材料,讓學生用所學知識解釋地理現象、分析處理實際問題,使學生學有所用,獲得成就感,提高學習地理學科的興趣和能力。

(3)設計練習和測評習題。

練習內容體現學以致用的原則,解決實際問題,學案的練習反饋要緊扣當堂教學內容,在教學中要力爭做到讓學生邊學邊練、邊練邊反饋,提高學生當堂訓練的質量,達到高效的練習效果。測評習題組合要有難度梯度,體現層次性。測評習題的設置要由易到難,由基礎落實到能力提升,由必做題和選做題組成。必做題保證全體學生學習目標的落實,選做題利于能力較強學生的提高,使不同層次的學生都獲得發展。

(4)考試分析。

考試后的試卷分析除了知識內容的分析外,可增加對學習方法的反思與分析,以便學生在今后的學習中有針對性地訓練。試卷分析可以采取在試卷之外單獨總結的形式,這樣利于學生把握自己的知識點欠缺之處,有針對性地復習;也可以在試卷上的錯題旁邊進行修改標注,寫明知識點、錯因分析,這樣便于學生針對錯題再練時引起注意。

(5)個別指導。

對不同層次、水平學生的指導。除了面向全體學生的學法指導之外,針對“學優生”“學困生”還要給予不同的指導,要為“學優生”提供更多的學習資源、難度更大的習題、更多的自主學習空間,允許他們根據自己的習慣和方法進行學習。

對不同學習風格學生的指導,如針對場獨立性、場依存性認知方式差異給予不同的指導;針對沉思型與沖動型的認知方式的差異給予不同的指導等。

三、高中地理知識學習方法指導策略的實施效果及反思

1.實施效果。

經過一段時間的訓練,學生開始適應自主學習的形式,不再只是等待教師講解,而是通過自主學習、小組合作等形式獲取知識。在教師引導下,學生能夠在自己已有知識經驗的基礎上,建構新知識,嘗試用地理原理去解釋分析事例現象。

通過一到兩個學期的學習方法指導,學生基本學會地理概念、原理和知識應用的學習方法,并且在學習中自覺地應用。通過調查,學生根據自己的學習習慣和學習風格,也在摸索形成適合自己的地理學習方法。

2.反思。

(1)學習方法指導途徑的再拓展。

本文所論述的高中地理知識學習方法指導策略還僅限于在學科課程的課堂教學中的一些做法,可以在其他學習領域進一步嘗試和拓展,如在研究性學習、綜合實踐活動等領域,學生會有不同的體會和感受,對學習方法的指導也可以更加豐富。

(2)學案導學功能的再挖掘。

在現有課時安排條件下,依托學案落實知識、訓練能力的效果是顯而易見的,學生能在課堂上落實知識,便于教師對學生學習狀況進行把控,通過學案的批改可以及時了解學生課堂學習效果,及時發現問題,解決問題。但是,課堂上用于學生完成學案的時間較多,用于學科知識拓展、激發興趣的時間很少,所以如何在課堂上兼顧學生的知識落實與學科興趣的培養、知識擴展,通過學案導學功能的再挖掘和學習形式的改進能否實現,需要進一步思考和探索。

注:本文為“高中生地理知識學習方法指導策略的研究”課題成果,項目編號:BE2036。

在學生已有知識儲備及經驗積累的基礎上,理解地理規律

原理

篇3

關鍵詞:中職;旅游地理;教學方法;創新

1.轉變教學觀念,注入新活力

在應試教育的體制下,教師往往將課堂內容安排得滿滿的,而且全部都是在中規中矩的過程中完成教師個人安排的演說。然而在教育理念不斷更新的情勢下,教師不得不改變以往“滿堂灌”的傳統教學方法,結合專業特點,讓學生多參與進來,即改變學生與教師的角色,教師進行指導,鼓勵學生多說,以求做到與時俱進,符合培養學生長期發展的需要。例如,可以給定學生一個陌生的旅游地點,來讓他們設計合理的旅游路線和行程安排,這里就舉福建為例來進行相關說明,可以選擇紅色旅游路線、歷史古跡旅游路線、山水人情旅游路線等,從中還可以了解客家人的熱情好客和他們淳樸的風土人情,加深對這一地區的認識,通過進行分組比賽,最后評定出最佳的那一組,這樣的方法不僅能使學生體驗到學習的樂趣,也使學生產生想要繼續學習的興趣,并且給學生講課的機會使其展示自己的風采,在講課中獲得榮譽感,進而會更有動力去努力學習。

2.善于運用計算機輔助傳統教學方法

在日常教學當中運用多媒體教學可以為學生提供直觀形象的課程講解,使地理事物在學生面前展現得具有生命力,增加課堂上的趣味性、生動性和多樣性,也可以延伸知識點,達到優化課堂的效果,是激發學生學習積極性的重要條件。同時教師在運用計算機輔助教學時要有合理的安排,否則會造成相反的效果。例如,教師在講解福建地形的時候,如果配有相關的圖片,那么就可以使學生更清楚地了解它的丘陵地形,進而很好地理解它的布局,也會更吸引學生的眼球,由衷感慨大自然的鬼斧神工、人類智慧的偉大,甚至產生想親自去看看的沖動,從而增加對學習的興趣。

3.靈活運用手工作品來進行輔助教學

運用地圖、圖片、模型等直觀教具來教授課程,可以請學生在課下分組來完成教具,一方面加強他們對所學知識的印象,另一方面培養他們的動手能力。例如,畫一張中國地理簡略圖,來幫助記憶各省市的旅游景點的位置,標注出經緯度可以大體知道它們所處的地理環境情況(包括地形、天氣、交通等),進而來安排出行的日程,以達到預期的教學效果。

4.提高導入技術

俗話說,萬事開頭難。有一個好的開始,才會有一個好的結果。這就要求教師要時刻注意培養課程導入的技能。中職旅游地理學科是酒店、旅游服務與管理專業的重要基礎,加之中職學生本身的學習能力較低,教師在講課時一定要做好充足的準備,抓住學生的心理特點來吸引學生的注意,激發他們的學習興趣。

5.注重板書技巧和課堂提問技巧

板書技巧既要求教師寫一手漂亮的字,這樣可以讓學生對老師有一種崇敬感,又要求教師在黑板上寫下主要的學習內容,幫助學生對本次的學習有一個大體上的了解,抓住內容的重點和難點,為以后的鞏固奠定基礎。此外,在講授課程的過程中適時提出問題,可以使學生在課堂上更加集中注意力,提高學習效率。因為人的注意力集中時間是有限的,教師要把握準確,講解重點,不要讓學生的思緒過于渙散。

6.輕松學習,探究式學習

隨著社會的發展和時代的進步,現代教育要求改變以往的教學觀念,注意培養學生思維的積極性與發散性,在傳授知識的同時要與學生進行必要的情感交流,采用朋友式的交談方式來舒緩課堂的緊張氛圍,使學生在輕松活潑的學習環境中獲取知識,開發智力。可以組織學生去當地具有代表性的旅游景點進行參觀,輪流讓學生做導游來為其他學生進行講解介紹,加深他們的印象,在輕松的游玩過程中進行探究式學習,以提高他們的實踐能力。

教學既是一門科學,也是一門藝術。興趣是最好的老師,可見教師在教授過程中培養學生的學習興趣有多么重要。在這一過程中教師要創新教學方法,注重培養學生的動手實踐能力,堅持以學生為主體的原則,靈活運用所掌握的知識和方法以及自身獨有的魅力和生動有趣的講解來教給學生知識,進行能力培養,營造良好的學習氛圍,才能調動學生學習的積極性和主動性,引導他們不斷去探求新知。

參考文獻:

[1]黃彩霞.淺析旅游地理學新教法[J].科技信息,2010(03).

篇4

【摘要】 目的 建立庫侖陣列電化學高效液相色譜法快速測定大鼠腦組織中的單胺類神經遞質的含量。方法 采用庫侖陣列電化學檢測器檢測去甲腎上腺素(NE)、多巴胺(DA)、5羥色胺(5HT)、5羥吲哚乙酸(5HIAA),采用Phenomenex C18反相色譜柱(150 mm×4.60 mm,5 μm),流動相為緩沖液乙腈(體積比87∶13),流速為1 mL·min-1,柱溫為35 ℃。結果 4種單胺類神經遞質的最低檢測限為0.015 15~0.018 15 ng ,回收率為85.3 %~100.5 %。結論 該法具有快速、準確、靈敏、樣品制備簡便等優點,可用于大鼠腦組織中單胺類神經遞質的分離檢測。

【關鍵詞】 高效液相色譜法;單胺類神經遞質;庫侖陣列電化學檢測器

(1.School of TCM,Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine,Guangzhou Guangdong 510006,China; 2.Taishan Medical University,Taian,Shandong 271016,China)Abstract:Objective To establish a rapid method for determining monoamine neurotransmitters in rats’ brain tissue by HPLC with coularray detector.Methods HPLC was performed on a Phenomenex C18 column(150×4.60 mm,5 micron). The mobile phase,consisted of acetonitrilewater phase(13∶87),was at a flowrate of 1 mL·min-1. The column temperature was kept at 35 ℃. The levels of NE,DA,5HT and 5HIAA were determined.Results The minimum measurement limit was 0.015 15-0.018 15 ng. The average recoveries were 85.3 %-100.5%.Conclusion This method is rapid,accurate,highly sensitive and easy to operate. The procedure is suitable for determining the monoamine neurotransmitters in rats’ brain tissue.

Key words:HPLC; monoamine neurotransmitters; coularray detector

單胺類物質包括去甲腎上腺素(NE)、多巴胺(DA)、5羥色胺(5HT)、五羥吲哚乙酸(5HIAA)等物質,是哺乳動物和人類中樞神經重要的信息傳遞物質。研究該類物質及其代謝產物在體內的含量變化,對于闡明藥物在體內的作用機制,提供了有力的依據。尤其在老年癡呆癥、抑郁癥、兒童多動癥、兒童多動穢語綜合征等疾病與神經遞質含量關系、藥物治療效果等方面的研究中,可提供非常有用的信息[1]。目前文獻報道此類物質常見的檢測方法主要有高效液相色譜電化學檢測器測定法(HPLCECD)、熒光法、放射酶學分析法等[2]。其中以HPLCECD測定法報道的較多,但現有的HPLCECD測定法存在流動相成分復雜[3]、重現性差、檢測時間長、樣品前處理不徹底等問題。本研究改進了現有的測定方法,建立起一種流動相單一、重現性好、檢測時間短、樣品處理完全,并可同時測定4種單胺類物質及其代謝產物的檢測方法。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

庫侖陣列電化學高效液相色譜儀[Model 5600A16通道檢測器(美國ESA公司),Model 582 solvent Delivery System,Model 542 自動進樣器,CoularrayWin工作站],Dionex Tcc100型柱溫箱(美國戴安公司);Thermo D37520型高速冷凍離心機(德國Heraeus公司);pHS25型pH計(上海精密科學儀器有限公司);GenPure超純水系統(德國TKA公司);KQ500型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司,功率500 W,頻率40 kHz);3 K超濾管(PALL公司);BP211D電子天平 (德國Sartorious);佳美SK1快速混勻器(江蘇金壇市佳美儀器廠);玻璃勻漿器。

1.2 試藥

去甲腎上腺素(NE,批號100169199402)、多巴胺(DA,批號100070200405)、5羥色胺(5HT,批號111656200401)、5羥基吲哚乙酸(5HIAA,批號140737200501) 均購自中國藥品生物制品檢定所;水為超純水,乙腈為色譜純(德國默克公司),其余試劑均為分析純。

1.3 動物

SPF級SD大鼠12只,雌雄各半,體質量(180±20) g,由廣州中醫藥大學實驗動物中心提供[許可證號:SCXK(粵)20080020]。

2 方法與結果

2.1 色譜條件

色譜柱:Luna C18柱(Phenomenex,150 mm×4.60 mm,5 μm),Alltima C18預柱(Alltech,7.5 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:緩沖液[每1 L超純水中含乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)37.2 mg、NaH2PO4 31.2 g、辛烷磺酸鈉1 g,pH值4.0]∶乙腈=87∶13,流速:1 mL·min-1;柱溫箱:35 ℃;自動進樣器溫度:4 ℃;檢測電壓:350 mV;進樣量:15 μL。

2.2 溶液的制備

2.2.1 蛋白沉淀工作液的制備 取HCLO4 4.29 mL,加水稀釋至500 mL,得到0.1 mol·L-1 HCLO4溶液,用0.22 μm濾膜濾過,即得。

2.2.2 混合對照品貯備液的制備 精密稱取NE、DA、5HT、5HIAA對照品各1 000 μg,用0.1 mol·L-1 HCLO4定容至2 mL容量瓶中,使其質量濃度均為500 μg·mL-1。取以上4種對照品溶液各500 μL混勻,配制成各對照品質量濃度均為125 μg·mL-1的混合對照品貯備液。

2.2.3 緩沖液的制備 取EDTA 37.2 mg(0.1 mmol·L-1)、NaH2PO431.2 g(0.2 mol·L-1)、辛烷磺酸鈉1 g溶解于1 L 超純水中,H3PO4調pH值至4.0。

2.2.4 供試品溶液的制備 取大鼠禁食12 h后,斷頭處死,在冰臺上迅速分離出大腦組織。將標本稱質量后,錫紙包好,腦組織作為實驗樣品保存于-80 ℃冰箱中。稱取腦組織0.2 g,加入0.1 mol·L-1 HCLO4溶液1 mL,冰浴勻漿。勻漿液渦旋混勻后置4 ℃高速冷凍離心機中12 000 r·min-1離心10 min,取上清液置3 K超濾管中進行二次離心,超濾后清液作為供試品溶液。

2.3 系統適應性試驗

精密吸取蛋白沉淀工作液、混合對照品貯備液、供試品溶液各15 μL,按“2.1”項下色譜條件進行測定,結果見圖1。腦組織樣品中的NE、DA、5HIAA和5HT得到了良好的分離,保留時間分別為2.91、4.36、5.02 和8.34 min,其他雜質不干擾測定結果。

2.4 線性關系考察

取混合對照品貯備液適量,置6個容量瓶中,分別加入0.1 mol·L-1 HCLO4稀釋成不同質量濃度的系列混合對照品溶液,使所含各對照品的質量濃度分別為0.004、0.02、0.1、0.5、2.5、12.5 μg·mL-1,分別精密吸取15 μL 進樣。以各組分的質量濃度(ρ)為橫坐標,各組分的峰面積(A)為縱坐標進行線性回歸,4種單胺類神經遞質的線性關系考察結果見表1。表1 4種單胺類神經遞質的線性關系考察結果

2.5 精密度試驗

分別配制低(0.02 μg·mL-1)、中(0.5 μg·mL-1)、高(2.5 μg·mL-1)3種不同質量濃度的混合對照品溶液,分裝后貯存于-80 ℃冰箱內。日內連續測5次,計算日內精密度;每份樣本每日測5次,連續測定5日,計算日間精密度,見表2。

2.6 穩定性試驗

取供試品溶液,分別于0、4、8、12、24 h進樣10 μL,計算各組分峰面積積分值RSD值,分別為1.18%(NE)、3.55%(DA)、1.19%(5HIAA)、0.87%(5HT),表明供試品溶液在4 ℃條件下放置24 h穩定性良好。

2.7 加樣回收率實驗

取大鼠腦組織,經預處理后測定峰面積。再取上述腦組織分別加入低(0.02 μg·mL-1)、中(0.5 μg·mL-1)、高(2.5 μg·mL-1)3種濃度的混合對照品溶液,按照“2.2.4”項下方法制備加樣回收供試品溶液,依法測定,計算回收率,結果見表2。表2 回收率與日內、 日間精密度

2.8 檢測限測定

取“2.4”項下配制的混合對照品溶液(0.004 μg· mL-1)不斷用0.1 mol·L-1 HCLO4稀釋,進樣15 μL,依法測定。以信噪比S/N≥3∶1 時樣品進樣量為該條件下的檢測限,測得各神經遞質的檢測限分別0.018 15(NE)、0.016 05(DA)、0.016 8(5HIAA)、0.015 15(5HT)ng。

3 討論

3.1 樣品處理方法的選擇 在實驗過程中發現只用HCLO4處理樣品后即進樣測定,柱壓會逐漸上升,甚至造成在線過濾器及電極的堵塞。因此在處理腦組織樣品時,采用超濾管進行二次離心除蛋白,在提高樣品的純度的同時,可減少其對色譜柱及儀器的損害。

3.2 電壓值的選擇 本研究考察了4種神經遞質在-100~600 mV電壓范圍內進行測定的效果。結果在350 mV電壓條件下峰高與電壓比均較大,且基線噪音較小,符合含量測定的要求,因此選用此電壓作為工作電壓。

3.3 色譜條件的選擇 經前期摸索,發現柱溫、流動相pH值、有機相與水相的配比變化均會影響4種單胺類神經遞質的分離情況。柱溫升高,流動相黏度降低,各組分保留時間均縮短。流動相pH值對5HIAA和5HT的影響較大,而對其它2種神經遞質影響較小,pH值降低可使 5HIAA的保留時間延長,而5HT 的保留時間縮短,NE、DA保留時間變化不大,但各化合物變化幅度不同,因此應將pH值調至固定值。有機相與水相的配比則影響各物質的保留時間及分離度,加大乙腈的量可以明顯縮短分析時間,尤其對5HT影響較大。而因為較高的柱溫和較低的流動相pH值將對儀器及色譜柱造成影響,故在滿足分離的情況下,本實驗采用了35 ℃的柱溫、用H3PO4調節pH值至4.0的流動相,同時為了縮短檢測時間將乙腈的比例提高至13%。

本實驗建立的方法可以在10 min 內完成生物樣品中4種單胺類神經遞質的測定,并可得到較準確的測定結果。此方法與文獻報道的方法相比具有流動相單一、重現性好、檢測時間短、樣品處理完全等優點,可用于臨床上疾病的診斷以及新藥開發過程中的藥效研究。

參考文獻

[1] 譚炳炎,鄭琳,馮翔.高效液相色譜/電化學法測定大鼠血液和腦組織中單胺類物質的含量[J].分析測試學報,2006,25(2):90-92.

篇5

【關鍵詞】水產養殖學;建設;發展

“水產養殖學”是湖州師范學院于2012年新開設的專業,作為農業專業的一部分深受傳統“輕農、歧農”思想觀念的束縛,在該專業發展過程中面臨很多困難:首先,水產類專業的社會認可度不高,多數學生認為讀此專業低人一等;其次,考生和家長對水產養殖學專業的就業狀況過度擔憂,由于對該專業的就業狀況不清楚,導致片面地認為水產類專業不好就業,工作環境差和勞動報酬低等,因此大多數學生不愿意報考本專業。近兩年來,我校水產養殖學專業生源第一志愿填報錄取入校的較少,許多是調整志愿無奈進來讀的,這些學生的專業思想不穩定,很多家長對水產養殖專業也不認同,擔心孩子讀完大學仍舊無法“跳出農門”。這些可能會造成部分同學有轉專業,甚至退學的念頭。

然而水產養殖業在我國大農業中占有突出的地位。水產養殖業是節糧節地型產業,它既不與糧食爭耕地,又不與畜牧爭草原,可緩解糧食生產的壓力。水產品是一種高蛋白質、高營養的優質食物,被譽為“健康食品”[1]。目前,我國的水產養殖規模世界第一,2012年我國水產品總產量為5907.68萬噸,其中養殖產量為4288.36萬噸,均占到世界產量的70%以上[2],水產養殖業已成為我國出口創匯的支柱產業之一。美國著名生態經濟學家萊斯特?布朗認為中國對世界的兩個重大貢獻之一就是“水產養殖”。另外,湖州師范學院背靠南太湖,歷來是水產養殖業發達的魚米之鄉,具有得天獨厚的辦學地理位置,水生生物學與水環境學科是我校重中之重的建設學科,擁有水生生物學浙江省重點學科、浙江省淡水養殖重點科技創新團隊、浙江省水生生物資源養護與開發技術研究重點實驗室、浙江省院士專家工作站。水產養殖學專業是我校要重點打造的品牌專業,也是申報碩士點,建設湖州大學的重要支撐之一,擁有較好的科研實驗條件和師資隊伍,這些為水產養殖學專業的建設與發展打下了堅實的基礎。

針對我校新辦水產養殖學專業建設面臨的困難和挑戰,筆者認為可以充分發揮我校水生生物學的優質辦學條件和學科優勢,通過加強水產養殖學的專業宣傳,強化專業思想教育,創立具有特色的水產養殖學專業人才培養模式,培養基礎扎實,適應面廣,富有創新能力的水產生物技術復合型人才,拓寬就業渠道,引導大學生創業,以適應經濟社會發展的需要。具體措施如下:

1 提高水產養殖學專業的生源質量

優秀生源是專業發展的重要基礎,通過加強招生宣傳,吸引優秀學生從事水產養殖學專業。主要采取以下措施:其一,建設湖州師范學院水產養殖專業網站,通過視頻、圖片和文字等形式對本專業進行全面詳細介紹。通過招生宣傳,使考生和家長在填報高考志愿時對本專業有一個全新的認識和全面了解,包括水產養殖學專業的內涵、社會需求和發展前景等。同時依托本專業的養殖基地和養殖實驗室,普及水生生物學知識,宣傳漁業生產的重要意義,激發學生對水產行業的興趣;其二,挖掘專業發展的優秀人物及其成功事例,組織編撰宣傳材料,提高專業的知名度和社會認可度。

2 加強專業思想教育

可采取靈活多樣的教育方式,例如在新生剛入學時就向他們系統地介紹水產業的歷史、現狀和發展前景,使學生了解本專業、熟悉本專業、進而熱愛本專業。除了會議上、課堂上宣講之外,更重要的是通過請進來,走出去的方式,創立“名家論壇”,請本專業相關的專家學者、企業家等到校講學,介紹他們創業的經驗,同時組織學生到水產養殖及飼料和食品的龍頭企業、相關科研事業單位等參觀學習,使學生真正看到水產業的希望,增強學生立志投身水產養殖業的信心。

3 創立具有特色的水產養殖學專業人才培養模式

水產養殖學專業是一門實踐性很強的應用性專業,水產養殖企事業單位需要高素質的人才。一方面,要求有較強的實踐動手能力,要來之能用,能夠立即擔當起技術指導工作;另一方面,要求學生有較強的創新精神,能夠將所學的知識逐漸轉化到生產中,做出其他非專業學生難以做到的創新性貢獻。這就要求在水產養殖學專業的教學中,創新人才培養模式,開展導師制,強化實踐教學[3-5],充分利用校內外科研、實訓平臺指導培養水產養殖學專業學生,以適應新形勢發展的需要。

3.1 實行導師制。讓學生一進大學就由本專業的骨干教師擔任導師,全方位引導和關心學生的成長。從大一第二學期起,指導教師要為學生設立科研創新專項,引導學生培養專業興趣和科研技能;進入大二以后,要組織學生申報各類課題,參加各級學科競賽,指導學生、申請專利、服務地方等;進入大三以后,指導學生確定就業和考研方向;進入大四以后,指導學生生產實踐、畢業論文、考研或就業等。讓導師成為學生四年本科生活的“守護神”,從而增強師生感情,鞏固專業在學生心中的地位。

3.2 充分利用水產養殖學專業依托的“浙江省水生生物資源養護與開發技術研究重點實驗室”和校內外的實踐實訓基地等有利條件,設立大學生科研創新項目,引導學生培養專業興趣。

3.3 強化實踐教學,增強學生的適應能力。“重理論,輕實踐”的現象在高等師范院校人才培養中普遍存在,從課程體系設置到學時安排,都比較注重理論教學,而對實踐教學環節往往不夠重視。然而水產養殖學是一門實踐性、應用性很強的專業,要求學生有較強的實踐動手能力和創新精神,因此在本專業課程體系建設中,需要強化實踐教學環節,加強實驗室和實習實訓基地建設,為實踐教學創造良好的條件[6]。

3.4 利用生物科學學科優勢,培養“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的水產生物技術復合型人才。強調水產養殖專業本科教育的基礎性原則,夯實學科基礎,發揮本專業依托生命科學學院所具備的生物科學學科優勢,加強通識性課程的開設力度。

3.5 嚴格教風,提高教學質量。不斷探索完善教學管理制度,要求專業教師教書育人,堅守“以學生為本”的理念,注重因材施教,不斷革新教學方法,普及高效教學模式,提高學生的學習興趣和效率。

4 改革教師培養和使用機制,加強師資隊伍建設

注重青年教師的崗前培訓,強化中青年教師在教學、科研和實踐中的基本功訓練。建立校內專任教師到相關產業和領域一線學習交流、水產業精英人士或專家到學校兼職授課的機制,形成一支了解社會需求、教學經驗豐富、熱愛教學工作的高水平專兼職結合的師資隊伍。以政策規定和鼓勵相結合的方法,發動現有教師積極申報、參與各級別課題項目,發表教學及學術論文,編寫教材、教學參考書和實驗指導書,不斷提高學校的知名度,為本專業的進一步發展奠定基礎。(下轉第20頁)

(上接第57頁)5 拓寬就業渠道,引導大學生創業

良好的就業和發展前景是水產養殖學專業吸引優質生源和穩定學生專業思想的重要因素。因此,要想方設法拓寬畢業生的就業渠道,可采取以下措施:其一,引導學生考研繼續深造。近年來,本專業所在的生命科學學院學生的考研人數和上線率均在我校首屈一指,這對本專業學生的考研有示范帶動作用;另外借助生物學科的優勢,拓寬學生考研視野,即本專業的畢業生既可以報考水產養殖相關專業,也可以報考生物學、醫藥學等相關專業。其二,充分利用師范院校注重師范技能培訓的特點,鼓勵學生加強基本技能培訓。如參加普通話、化學分析工、教師證、會計證等的考證培訓,為從事相關教育或其他工作奠定基礎。其三,改變學生的就業觀念,引導學生創業。鼓勵學生“先就業,后擇業”。以水產業界成功人士的經歷,引導學生去基層,去漁區,去生物技術類企業創業,在創業過程中給予及時的幫助和指導。

總之,在我校水產養殖學專業的建設與發展中,應充分利用生命科學學院的學科優勢,創立具有水產養殖學專業特色的人才培養模式,培養“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的水產生物技術復合型人才,拓寬就業渠道,引導大學生自主創業,以確保新建水產養殖學專業的持續、穩定、快速發展。

【參考文獻】

[1]麥康森.中國水產養殖與水產飼料工業的成就與展望[J].科學養魚,2010(11):1-2.

[2]農業部漁業局.2013中國漁業統計年鑒[M].北京:中國農業出版社,2013:23.

[3]石耀華,顧志峰,王永強,等.水產養殖學專業實踐教學與應用型人才培養初探[J].湖南科技學院學報,2009,30(8):77-79.

[4]鄭禮平.論科研導師制在高校人才培養中的作用[J].黑龍江高教研究,2005(6):156-157.

篇6

【關鍵詞】普通地質學;教學改革;主要方向

0引言

《普通地質學》課程(該課程還有其他一些名稱,例如《地球科學概論》、《物理地質學》、《動力地質學》)是地質類專業的學生最早接觸到的專業基礎課,是專業啟蒙課程[1]。因此,該課程的教學質量和效果很可能會對后續多門專業課程的教學產生很大影響。鑒于此,教師們應該高度重視這門課程,應該確保其有很高的教學質量和很好的教學效果。

1主要內容和特點

1.1主要內容

《普通地質學》課程的主要內容包括地質學的研究對象、地質學的任務、地質學的研究內容、地質作用及其特點和研究方法、礦物、巖漿作用與火成巖、外力地質作用與沉積巖、變質作用與變質巖、地質年代、地震及地球內部構造、構造運動與地質構造、海底擴張與板塊構造、風化作用、河流及其地質作用、冰川及其地質作用、地下水及其地質作用、海水的地質作用、湖泊及沼澤的地質作用、風的地質作用、塊體運動、行星地質概述、地球的演化、人類社會與地質環境[2]。

1.2特點

《普通地質學》課程介紹了地球的物質組成、內力地質作用、外力地質作用、地球的歷史等,內容很多,幾乎涉及到了地質學所有的領域,因此,該課程是一門綜合性和總括性的課程。通過這門課程,學生可以對地質學的幾乎所有領域都有一定的了解。此外,作為地質類專業的入門課程,《普通地質學》可以看作其他專業課的基礎,因此,基礎性是該課程另一重要特征。再者,地質學是實踐性很強的一門學科,《普通地質學》課程涉及到地質學的幾乎所有領域,是一門實踐性很強的課程。

2教學改革的主要方向

2.1教學內容和學時

《普通地質學》課程幾乎涉及到了地質學的所有領域,內容很多,因此,在教學過程中要突出重點,合理安排學時。

該課程是地質類專業的入門課程,課程的重中之重是地質學的概念、研究內容和研究方法,這些內容可以讓學生對地質學有一個初步的認識,為后續學習打下基礎。因此,雖然這些內容在教材中所占篇幅很少,但應安排足夠多的學時[2]。在這些內容當中,尤其重要的是地質學的研究方法,例如“將今論古”、“以古論今、論未來”等,要向學生詳細講述,還要舉例說明,盡可能讓所有的學生都能很好地理解和掌握,因為這些內容有助于培養學生的地質學思維和基本的地質能力[2-3]。

該課程中的地球的物質組成、內力地質作用、外力地質作用、地球的歷史四個方面的內容在后續的專業課程中幾乎都會有更詳細的介紹,因此,在該課程中只需要對最關鍵的內容進行詳細講述,其他內容概述一下即可,沒必要面面俱到。例如,在講解地球的歷史這方面的內容時,需要詳細講述地質年代的確定方法,即地層層序律、生物層序律、切割律、同位素年齡,而對于地球演化的整個過程,只需要概述一下即可。

對于這門實踐性很強的地質入門課程來說,要重視實踐教學,確保充足的實踐學時數,而且應該是室內和野外實踐教學相結合,這樣一方面可以讓學生對一些概念或原理有直觀的認識,另一方面也能激發他們的專業興趣。

2.2教學目標

《普通地質學》課程的教學目標之一是向學生傳授地質學的入門知識,但更重要的目標是培養學生的地質學思維、基本的地質能力以及對地質學的興趣[2-3]。如上文所述,該課程中的很多內容在后續課程中會有更詳細的介紹,但是學生的地質學思維和基本的地質能力卻主要是在這門課程中培養的[2-3]。另外,“興趣是最好的老師”,如果一個學生對地質學感興趣,那么他專業課的學習效果可能就會非常好,因此,如何培養大學生對地質學的興趣是在學生剛進入專業課學習時就應該被探索的重要問題,該課程是地質類專業大學生第一門專業基礎課,對激發大學生對地質學的興趣起到了很重要的作用[3]。

2.3教學方法

不管是理論教學還是實踐教學,都應該想方設法激發學生的興趣、調動學生的積極性、讓更多的學生參與課堂教學活動,還要采取一些措施讓學生更容易地理解一些概念和原理,以改善教學效果。首先,課堂上教師可以經常提問或者組織學生進行討論。再者,在教學過程中,教師要注意合理使用多媒體,例如,在講到巖漿作用與火成巖時,可以放一些巖漿活動的照片或者視頻,這樣可以使學生更容易理解和掌握相關的概念和原理,也有助于學生專業興趣的激發。此外,教師還要注意合理使用教學模具和計算機軟件。例如,在講到海底擴張和板塊構造這部分內容時,教師可以用計算機軟件制作一些動畫,這樣比單純的講述更直觀,學生也更容易理解和掌握。

在課外,教師可以鼓勵學生多讀一些地質科普類或者啟蒙類的讀物,例如萊伊爾的《地質學原理》,還可以鼓勵學生多讀一些外文的普通地質學方面的著作。這樣可以使他們開闊視野,增強對地質學的興趣。當然,還可以鼓勵學生根據自己的興趣讀一些專業性較強的文獻。此外,可以讓學生根據所讀文獻撰寫讀書報告,還可以讓部分學生就所讀內容進行課堂匯報。另外,教師可以鼓勵學生根據《普通地質學》課程中所學知識就他們感興趣的內容在課外開展地質方面的小型科研活動,并撰寫研究報告或者論文,這樣的活動有助于培養學生的地質學思維和基本的地質能力[2-3]。

2.4考核

這門課程的考核應該基于學生的平時表現和期末考試成績,應該適當減少期末考試成績所占比重,以鼓勵學生平時積極參與教學活動。平時成績的來源可以有多個方面,實踐課成績是很重要的一個方面,另外還可以包括讀書報告、課堂匯報、課堂討論、課外研究等。期末考試試題應能夠很好地反映學生對重要概念和原理理解和掌握的情況。

3總結

《普通地質學》課程內容狠多,教學過程中要重點突出,合理安排學時。地質學的概念、研究內容和研究方法是非常重要的內容,應安排足夠多的學時。此外,還要確保充足的實踐學時數。該課程的教學目標之一是向學生傳授地質學的入門知識,但更重要的目標是培養學生的地質學思維、基本的地質能力以及對地質學的興趣[2-3]。不管是理論教學還是實踐教學,都應該想方設法激發學生的興趣、調動學生的積極性、讓更多的學生參與課堂教學活動,還要采取一些措施讓學生更容易地理解一些概念和原理,以改善教學效果。在課外,教師可以鼓勵學生多讀文獻,還可以鼓勵學生開展地質方面的小型科研活動。該課程的考核應該基于學生的平時表現和期末考試成績,應該適當減少期末考試成績所占比重,以鼓勵學生平時積極參與教學活動,期末考試試題應能夠很好地反映學生對重要概念和原理理解和掌握的情況。

【參考文獻】 

[1]舒良樹,解國愛,王博,等. 新形勢下普通地質學教學內容和課程體系建設的思考[J].高等理科教育,2012,(4):143-147. 

[2]夏邦棟.普通地質學[M].北京:地質出版社,1995. 

篇7

關鍵詞:環境地質學;專業特色;啟發式教學;案例教學

Exploration in characteristic teaching pattern of environmental geology

Sun Hongfu

China university of mining and technology, Beijing, 100083, China

Abstract: The teaching of environmental geology faces a lot of changes with the developing of its content, methods and technology. The characteristic teaching pattern of environmental geology had gradually formed through exploring teaching methods and idea.

Key words: environmental geology; characteristic teaching; heuristic teaching; case teaching

環境地質學是研究人類活動和地質環境相互作用的新興學科,是地質學的一個分支,也是環境科學的一個組成部分。環境地質學研究自然和人為引起的地質環境問題,以及人類工程建設和資源開發引起的地質環境問題[1]。環境地質學已經成為地質學、地理學、環境科學等專業的必修課或者選修課。環境地質學是一門綜合性的科學,內容涉及災害地質學、環境工程學、地球化學、地質工程學、城市環境地質學、礦山環境地質學、農業環境地質學、海洋地質學等多個學科。如何為不同專業、不同年級的學生更好地講授環境地質學課程,成為一個新的挑戰。筆者在環境地質學的教學過程中,結合環境地質學的課程特點、學生的知識結構和專業特色,積極探索教學方法改革,不斷總結經驗和心得,逐步形成了具有鮮明特色的教學方法,取得了良好的教學效果。

1 強調人地和諧理念和可持續發展觀

環境地質學課程最重要的目標之一,就是讓學生樹立人地和諧的理念和可持續發展觀。首先要認識到,地球是人類目前可以生存的唯一場所,地質環境容量是有限的,人類活動和地質環境是相互制約的,過度地索取必然會引起地質環境的惡化,甚至出現災難。要達到人地關系的和諧,必須以科學的人地觀為指導,培養全球性、長遠性和差異性的環境意識,珍視和充分利用環境質量與自凈能力,減少環境損失,防止環境污染和生態破壞;培養廣義性、有限性和稀缺性的資源意識,堅持節約利用、綜合利用和持續利用原則,充分發揮資源的多重功能,提高資源利用效率和水平;科學的人口意識、合理的生產意識、適宜的消費意識和正確的文化意識同樣非常重要[2]。另外,危害人類的自然災害始終存在,人類一定要充分認識這些自然災害(如洪水、滑坡、崩塌、泥石流、地震和火山活動),盡量避開或降低它們對人類生命財產造成的威脅。

2 體現專業特色

環境地質學涉及的內容非常廣泛,每個章節都可以單獨作為一門課程來講授。但由于課時的限制,不可能對每個章節都進行非常詳細、深入地講解,必須根據學生的專業特色和學校的特色,有選擇、有側重地講授環境地質學的各個章節。對于礦業類院校的地質工程專業學生,側重講解自然災害、礦產資源開發、能源開發和利用、表生地球化學異常與人體健康、環境地質調查等章節,用地質構造和地質演化的理論講解地震和火山的發生規律和分布特征,用礦床學理論講解礦產資源的成礦規律和礦石特征,用地球化學的理論講解地方病的發病機理和分布規律,將地質學的理論和方法融入到各章節的講解中。自然地理學專業要側重自然資源開發、土地利用、房地產開發等內容;人文地理專業側重城市規劃、旅游管理等章節。

3 結合學生的知識體系

環境地質學是一門拓展學生知識面、培養學生興趣點的課程,適宜安排在第一學年。但是,由于各種條件所限,環境地質學有可能被安排在許多專業課之后的第二學年或者第三學年。由于某些專業課的內容與環境地質學的部分章節或知識點相同,勢必會增加環境地質學的講授難度。因此,教師在講授環境地質學課程之前,必須考慮不同年級學生在知識結構上的差異,有針對性地調整各章節的內容和深度。遇到與前期專業課相同的知識點,教師既可以有針對性地溫習之前學過的重要知識點,補充新的教學內容,也可以在相同知識點上增加深度,激發學生的求知欲望。在為地質工程大三本科生上環境地質學時,環境地質學中的自然災害章節與學生前期學過地球科學概論中的知識點重復,此時,教師需要增加新的知識點,并增加難度。比如講到火山灰,不僅要講火山灰對人類和動植物的危害,對全球氣候的影響等基本知識點,還可以拓展到火山灰在層序地層學中的應用,火山灰具有延展性、瞬時性和等時性的特點,可以構成發育良好的區域等時面,許多含煤地層普遍發育火山灰,可以作為煤層對比的重要依據,能夠有效彌補生物帶法、常規標志層和沉積旋回法在煤層對比中的不足[3]。在講到河流類型的時候,可以與能源地質學中的煤炭沉積環境知識點結合起來,讓學生思考,哪種河流類型能夠形成巨厚型的煤田,還有哪些典型的河流地貌非常適宜煤炭的沉積等。只有緊密結合學生的知識體系,才能將環境地質學課程講得更生動,并且將課程內容的廣度和深度有機結合起來。

4 啟發式教學

環境地質學不僅普及知識、讓學生記住一些基本概念和知識點,更重要的是要培養學生獨立思考、全面思考以及應用所學知識解決問題的能力。隨著世界人口劇增、城市化不斷推進,各種環境地質問題不斷出現,這些環境地質問題的解決方法往往沒有標準答案,需要學生主動思考,積極查找相關資料,對問題不斷探索。比如許多化學合成殺蟲劑(如DDT)在害蟲殺滅、糧食增產和瘧疾預防等方面功不可沒,但同樣導致了嚴重的生態危機,危害人類健康,并毒死了大量鳥類、魚類和益蟲。現代農業到底能否離開化學合成殺蟲劑?化學合成殺蟲劑到底是毒藥還是仙丹?這些問題的答案都需要學生發揮獨立思考的精神去探索。

河流具有強大的侵蝕和搬運作用,能夠導致河流上游不同程度的水土流失,但我們不能就此否定河流的侵蝕和搬運作用。因為河流攜帶的泥沙會在下游形成三角洲和沖積平原,造福人類,入海口堆積的泥沙還能有效抵御海水入侵。因此,要通過教師的講解啟發和培養學生全面思考的能力。

5 案例分析

20世紀初,美國哈佛大學法學院創造了經典的案例教學法,之后在法學、企業管理、醫學等學科的教學中得到廣泛應用。環境地質學中也有很多經典的人地危機和人地和諧的案例,也可以借鑒這種成功的教學方式。從實際案例出發,提出問題、分析問題、解決問題,通過師生的共同努力使學生做到融會貫通,能舉一反三,理論聯系實際,從而增強知識,提高能力和水平。在選擇案例的時候,要盡量選擇一些影響范圍廣、貼近學生生活、絕大多數學生都了解的近期發生的經典案例,這樣更容易激發學生的興趣,提高案例分析的教學效果。例如,通過學生對美國墨西哥灣漏油事件和我國大連漏油事件的分析,更深刻地理解能源開發和運輸中可能導致的生態和環境危機,并且深入思考如何正確面對和處理這種生態危機。在講海洋公約中“海域”的定義時,可以對中日領海糾紛案例進行分析,通過該案例的分析,不僅能夠讓學生更深刻地了解領海基線、專屬經濟區和大陸架等概念的真正含義,還可以讓學生認識到聯合國海洋公約在解決領海糾紛方面的不足,同時提高學生的海洋意識。

6 結合科研動態和學科發展

環境地質學也是一門應用科學,它應用掌握的地質信息來解決實際的問題,減少環境的惡化,增加人類利用和改造自然的有利條件[4]。但是,由于撰寫時間有限,大多數環境地質學教材中的某些知識點存在明顯的滯后和不足,特別是關于各種環境地質問題防治方法的相關內容,而該部分內容又是學生需要重點掌握的內容。因此,非常有必要將與環境地質學相關的最新科研動態、熱點研究問題和學科發展動態引入到課堂教學中。在此過程中,也可以將自己和學院其他教師與教學內容相關的科研工作和科研成果介紹給學生。比如在講到土壤污染內容時,大多數教材都沒有涉及如何治理和修復被污染土壤的內容,這就需要教師在備課的時候查閱相關的書

(下轉頁)

(上接頁)

籍和文獻,查找傳統和最新的土壤修復技術,以及各個修復技術的優缺點和這些土壤修復技術的應用情況。這樣,才能讓學生全面了解土壤污染和修復技術,同時激發學生的科研興趣。

7 多媒體教學

環境地質學中的許多內容需要借助圖片、視頻等多媒體才能達到更好的教學目的和教學效果。圖片具有直觀明了的特性,可以根據教學目的進行實時添加,比如在講解露天開采對地表的破壞的時候,很多學生對露天礦了解很少,僅僅用文字講述露天礦的占地面積等破壞程度,不能讓學生體會露天礦的巨大破壞性,如果將世界十大露天礦的圖片展示給學生,學生就能真正理解什么是“地球表面的巨大傷疤”了。

視頻也是環境地質學非常重要的教學手段,視頻能更直觀、全面地展示環境地質學內容,但是比較占用課時,所以課前要對平時收集的教學視頻進行精挑細選。教學視頻要畫質清晰、客觀全面、貼近生活、震撼心靈、引人思考。教學視頻的畫質清晰程度直接影響觀看者的情緒和興趣,高清晰的教學視頻能夠引起學生的觀看欲望,達到更好的教學效果;教學視頻的內容必須客觀全面,否則容易誤導學生,因此必須對視頻內容仔細篩選。介紹環境地質問題的教學視頻,最好有思想碰撞,學生看后能夠震撼心靈,并且引發學生深層次的思考。比如中央電視臺制作的“垃圾圍城困局”視頻就可以作為關于城市垃圾的教學視頻,該視頻介紹北京在城市垃圾處理過程中遇到的現實問題,通過視頻可以了解不同立場人(包括主張和反對垃圾焚燒的學者、垃圾焚燒廠附近的居民和城市管理者)的觀點和思想,該視頻能夠讓學生深切體會到,城市垃圾處理既是一個刻不容緩的問題,又是一個很難解決的技術問題和管理問題,引發學生對城市垃圾問題的深入思考。

參考文獻

[1] 朱大奎,王穎,陳方.環境地質學[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2] 潘懋,李鐵峰.環境地質學[M].北京:高等教育出版社,2006.

篇8

關鍵詞:工程地質 思考 辯證關系 環境

中圖分類號:TU 文獻標識碼:A 文章編號:1008-925X(2012)O8-0116-01

1、引言

19世紀中葉,國外的地質工作者開始對工程地質條件進行系統理論研究,逐步形成了工程地質學的學科體系[1]。工程地質學是研究與工程建設、人類活動有關的各種地質作用與環境,研究工程與地質體之間的相互作用關系及其產生的有關問題的科學[2]。工程地質學的研究對象,從根本上講就是工程地質條件與工程建筑之間的運動和發展,其實質就是各類工程地質問題,工程地質問題的提出、分析和解決是工程地質學的主旋律,構成了其的基本的矛盾運動,并有力地推動了其發展。

2、工程地質問題的回顧

2.1.1 學科性質

傳統工程地質的核心任務就是查明工程地質條件,結合工程作出相關的工程地質評價[2];從工程學角度來看,工程地質學科必須深化到工程中去,將查明條件、評價評判再往前延伸,開展工程設計和施工工程地質。因此,從工程地質學科特性來說應是地質學與工程的交叉結合,它和基礎地質學不同,具有理學和工學的雙重特性,這就決定了工程地質問題是工程地質學永恒的主題。

2.1.2 學科產生與發展的歷程

學科的產生和發展與工程建設及人類工程活動相伴生,工程地質學作為一門應用學科,它的形成和發展依賴于工程建設的需求和發展。經過40多年的工程實踐和理論創新,工程地質學的內涵和外延不斷拓展,步入了現代科學技術的行列。從引進蘇聯工程地質學理論和方法開始,經過50年成千上萬項工程的多方實踐和理論創新,使我國的工程地質學得到突飛猛進的發展,取得顯著成就,積累大量經驗,獲得突破性進展,在一定程度上形成了具有我國自己特色的工程地質學體系。舉世矚目的三峽工程,黃河小浪底水利工程等的興建,標志著中國工程地質實踐的廣度、深度都達到了很高的水平,反映了中國工程地質發展的歷程及與其相匹配的工程地質水平。

工程地質人員通過對工程地質問題的分析解決,逐漸形成了特定的思維方式,它是理論和實踐的結合和概括。因此,思維方式的發展反映了工程地質學科的進步和發展歷程。工程地質思維主要經歷了以下幾種形式:地質演化思維、地質結構思維、地質工程(巖土工程)思維、環境工程地質思維、工程地質系統思維[3]。這些思維的發展體現著工程地質工作者在長期的工作中所總結出來的優秀經驗,同時體現了人類認識自然改造自然的辯證過程。

從工程地質學發展的過程我們可以發現這個過程是人類對自然的一個認識過程,從被動到主動,從主動到拓展,逐步完善使得地質工程發展更加趨向于完美。

3、工程地質問題的發展

3.1.1 工程地質問題的提出基于學科知識領域

任何一門學科都有其研究對象、研究內容、研究方法、基本問題、基本理論和研究前沿等,并由此構成一門學科的知識領域。因此,在研究事物的某一層面時,對象的內核與外延的界定必然涉及相應學科的知識領域,并使學科功能得到一定的體現。

一個現象或問題的產生可能有多個原因,各自依賴于一定的學科知識,因此就有相應的解決方法。以滑坡為例,滑坡的破壞可能是由于斜坡巖土體強度不夠、可能是由于河流沖刷坡腳使斜坡形狀發生變化,也有可能是由于斜坡內應力狀態發生變化所致。相應地,對這些滑坡的研究需要運用滑坡動力學、地震工程學、工程地質學及巖體力學等學科知識,并因此提出不同的抗滑減災措施,使各個學科的研究目標得以實現

3.1.2 工程地質問題的界定體現學科的發展

工程地質條件并非一成不變,而是具有一定的生命特征,有其產生演化特性因此工程地質學發展的過程是一個不斷創新的過程,體現的是一種發展的思維而不是定勢思維。傳統工程地質學中,工程地質條件通常包括區域構造地質、地形地貌、地層巖性、物理力學性質、地下水、動力地質現象等方面,顯然無法包容制約工程建設活動的各類因素,工程地質環境代替工程地質條件,可理解為地質環境與工程環境的迭加與復合,是當代工程地質學的研究對象。環境工程地質不僅要研究工程活動中地質環境對工程安全的影響,而且要研究工程活動對人類生存環境的影響,其主要目的是保護地質環境,使人類工程活動與地質環境保持良好的協調關系。體現的是人與自然和諧相處的思想。這是工程地質人員以發展的眼光在不斷變化的工程中總結的規律也是寶貴的經驗。

基于工程地質條件環境化、活性化思想提出的工程地質問題稱為具有環境化、活性化思想的工程地質問題[3]。由于問題的提出基于學科的知識領域,因此對這類工程地質問題的界定就必然反映出工程地質學科的發展水平。目前,我國在水土保持、水庫運用管理、庫壩聯合運用以及加高淤積水庫大壩的勘察研究方面積累了許多寶貴經驗,提出了研究水庫淤積問題的主要工程地質任務,并總結出“蓄清排混”的運用規律。

水庫泥沙淤積問題的界定反映出在水庫工程地質工作中考慮水庫建設與地質環境相互影響的重要性,充分體現了工程地質條件環境化的思想。

4、結束語

工程地質問題是地質學科和工程學科的交叉點,工程地質學通過這一交叉點不斷和邊緣以外的學科結合、交織和滲透,從而改進內涵、擴大外延,促進學科發展,并形成了特定的思維方式,因此,工程地質問題是工程地質學發展的源動力。具有環境化、活性化思想的工程地質問題的提出基于本學科的知識領域,因此,對這類工程地質問題以工程地質環境作為研究對象,全面研究工程建設與地質環境的相互聯系、相互制約和相互作用,保護環境,保證社會、經濟可持續發展已成為當代工程地質學的主要特征,表明工程地質學發展進入了新的發展階段。

參考文獻:

[1]陳禮儀,黃潤秋.地質工程專業人才培養模式的思考與實踐[J].中國地質教育,2005 ,(4) : 34-38

篇9

1 數值模擬基本原理

數值模擬是一種計算分析方法,包括有限元法、有限差分法、邊界元法、離散元法等,其中最適合用于地質學科數值模擬的主要是有限元法和有限差分法。有限元法:是將連續的求解域離散為有限個單元的組合體,將連續的無限自由度問題離散成以未知場函數的結點值為未知量的有限自由度問題,通過求解高階代數方程組來求出這些未知量。有限差分法:是通過單元的離散化并得到一組代數方程組來進行求解的,因此它也可以適用于任意形狀的研究對象。

2 數值模擬方法特點

(1)通過數值模擬的方法,可以減少設計成本,降低設計風險,縮短設計周期。

(2)在工程應用中,很多情況下無法進行實驗,如有采礦問題等,數值模擬內部程序有相應的計算方法,能模擬較復雜過程。

(3)直觀性與求解速度,數值模擬直觀性不如實驗方法好,較抽象,但可以快速得到結果。數值模擬成本低廉,可以任意施加各種方向上的載荷,可以達到實驗達不到的條件。數值模擬方法可以對各個區域、各個測點進行應力分析和位移分析。

3 數值模擬技術在地質學科應用現狀

在地質學科也引進了數值模擬技術,使地質學科有了突破性發展,以下是幾種數值模擬在地質學科中應用的介紹。

3.1 FLAC3D軟件的應用

FLAC即連續介質快速拉格朗日分析,它是一種基于拉格朗日差分法的一種顯式有限差分程序。基于FLAC3D具有很強的解決復雜力學問題的能力,其在地質學方面的應用范圍比較廣泛,在其地質研究范圍主要集中在以下幾個方面:

一是在邊坡變形破壞方面[1],由于傳統的方法不能有效的解決邊坡破壞問題,使用FLAC3D可以對邊坡的應力應變和位移變化進行數值模擬分析,更好地分析邊坡的穩定性。二是在巖層傾角對順傾向邊坡地震效應的影響方面[2],由于現有物理模擬研究中巖層傾角范圍較小,不能全面了解巖層傾角對邊坡地震效應的影響。利用FLAC3D可以精細模擬巖層厚度,建立地震作用下不同巖層傾角的邊坡模型。三是在巖土工程的應用[3],利用FLAC3D可以分析裂隙巖體的強度、變形和滲透性等特性。

3.2 ANSYS軟件的應用

ANSYS具有強大的模擬分析能力,可以使許多復雜的地質問題通過圖像呈現出來,使復雜問題簡單化,快速的得出結論,加快研究的步伐。目前在地質學方面的應用程度在不斷深入,范圍也在不斷拓寬,主要為以下幾個方面應用:一是在地應力的數值模擬[4],可以針對目前常用的三維地應力場數值模擬方法在維持地應力場分布規律和避免附加位移方面存在的缺陷,進行地應力場模擬方法的比較研究。二是在巖質邊坡動力響應分析[5],可以對不同高度和坡度的巖質邊坡進行模態分析和地震加速度時程分析。三是在巖土參數優化反分析和邊坡穩定性分析[6],可以對巖土體參數進行了彈-塑性確定性反分析,借助于APDL實現參數化確定性反分析。四是在爆破地震效應影響因素分析應用[7],可以通過ANSYS軟件進行不同裝藥條件下爆破震動效應的數值模擬計算。

3.3 GMS軟件的應用

地下水模擬系統(GMS)具有強大齊全的地下水模擬功能,幾乎囊括了與地下水有關的所有模擬功能,包括地下水隨機模擬。GMS不僅具有地下水流模擬、地下水溶質運移模擬的功能,在實現水文地質結構可視化方面功能亦同樣突出[8]。

篇10

想認識地球的脾氣,得了解一下與研究地球相關的專業。下面我們簡單介紹三個。

地質學

生活在“地球”上,可以說人類與地球休戚相關。那么,地球內部啥樣?為什么會發生地質災害呢……地質學告訴我們答案。地質學是一門研究關于地球的物質組成、內部構造、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史等知識體系的綜合性學科。作為一級學科地質學,其主要的分支二級學科有:礦物學、巖石學、礦床學、構造地質學、古生物和地層學。

地質學的研究對象是龐大的地球及地球悠遠的歷史,決定了這門學科具有特殊的復雜性。地質學是提高人類認識自然,增進與環境的協調和求得環境改善的科學。它是在不同學派、不同觀點的爭論中形成和發展起來的。地球表層的生物和人類的大量活動,都與地質條件相關。

地質學與人類的關系不僅僅在于資源的取用,還和人類生存、生活環境的諸多方面直接相關。現在,地質學已成為人類社會所普遍需要的科學。

培養目標——培養具備地質學基本理論、基本知識、基本技能和相關學科基礎知識,具有較好科學素養及初步研究、教學和管理能力的高級專門人才。

主要課程——地質學、結晶礦物學、古生物學、地史學、巖石學、構造地質學、礦床學、地球物理及勘探方法、地球化學、遙感技術等。學校一般會安排很多野外地質學習或區域地質測量實習。

由于地質學的發展和社會的發展互相支持、互相依賴,因此對地質學從史學、哲學和社會學的角度進行交叉研究所取得的進展,也將孕育新的學科。

該專業畢業生可以在地質、地震、冶金、煤炭、建材、化工、水電、城建、核能、海洋科學、材料科學等有關研究單位、高等院校和生產部門從事基礎理論及應用研究、教學和生產實際工作。如今,與環境相關的行業內如石油天然氣開采與利用、水污染治理、國土資源評價等也提供了大量的就業機會。

國內現在有十幾所大學設置了這個專業。較知名的綜合性大學主要有:中國地質大學、北京大學、南京大學、浙江大學、同濟大學、中山大學、吉林大學、西北大學、蘭州大學等。此外,還有成都理工大學、長安大學、中國海洋大學等一些專業性院校。

專家提醒,由于人類社會和科學技術的發展,建議有志報考該專業的學生將重點集中在環境方向。

地理信息科學

2012年教育部最新本科專業將地理信息系統改名為地理信息科學。它主要培養的是具備地理信息系統與地圖學基本知識、基本技能的高級專門人才。

地理信息系統是在計算機硬、軟件系統地支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。它的處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系,包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等,用于分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程,解決復雜的規劃、決策和管理問題。其實,說得直白一點,這個專業就是一個地球的“會計”——搜集整理各種地球資料數據。因為要“搜集數據”,所以它與測繪學和地理學專業有密切關系。自然地理學、人文地理學、經濟地理學、地圖學、遙感技術、數據庫技術、地理信息系統原理、地理信息系統設計與應用等就都是必修課程啦。但是,該專業學生要做好常常在室外甚至野外工作的準備。

其主干學科有地理學、地圖學、計算機科學與技術,主要課程包括自然地理學、人文地理學、經濟地理學、地圖學、遙感技術、數據庫技術、地理信息系統原理、地理信息系統設計與應用等。

近年來,此專業畢業生在國際人才市場上屬于熱門人選,美國勞工部更是將地球空間信息科學、納米技術和生物技術并稱為未來最有發展潛力的三大技術。畢業生可在國土管理、城市管理、規劃管理、交通、農業、電力、電信、環保、國防、軍事、公安等部門及有關科研單位從事信息系統的設計、開發建立、維護管理和信息處理分析工作。而擁有良好的計算機技術也使此專業畢業生有更多選擇。

國內開設該專業的高校比較好的有:武漢大學、北京大學、南京師范大學、南京大學、華東師范大學、中國地質大學等。

地球物理學

你是否聽過地球上的六大板塊呢?汶川大地震是怎么造成的?地震怎么會有如此巨大的能量……

如果你對這些感興趣,不妨學習一下地球物理學。它是研究廣泛系列的地質現象,主要研究對象是人類生息的地球及其周圍空間。具體地,是運用物理學的原理和方法,先進的電子和信息技術、地基監測和空間探測技術等手段對各種地球物理場進行觀測,探索地球內部奧秘,發現地球內部的各種物理過程并揭示其規律,研究與其相關的各種自然現象及其變化規律。在此基礎上為優化和改善人類生存環境,為預防及減輕自然災害,為探測和開發國民經濟建設中急需的能源及資源提供新理論、新方法和新技術,也為人類的太空活動提供空間環境保證。

由于其學習內容非常廣泛,地球本體、地球動力、機制、環境與災害預報、地球大氣、地磁與高空物理、近地空間環境、高層大氣……甚至整個太陽系的物理現象都是它的研究對象,所以在實際學習中,還會安排一定時間的野外地質實習,因此,堅韌不拔的耐力和相當的務實精神是對想學者必不可少的要求。

北京大學地球物理學專業創建于1956年,在全國同類專業中歷史最悠久,師資力量雄厚,并與國外著名大學和研究機構有著密切的聯系及良好的合作關系。