构建核特色“古生物地史学”课程教学新体系

陈亮 冯志刚 谢焱石 王正庆 黄伟 谭凯旋 刘江

摘 要:为了适应21世纪地学人才教育发展和我国核工业发展的需要,本文对南华大学资源勘查工程专业古生物地史学课程教学改革进行了探索。提出了立足专业核特色,加强砂岩铀矿沉积体系与古环境分析的教学,注重实践环节,创建核特色古生物地史学教学实习基地,改革现有课程考核方式等,从而构建核特色古生物地史学课程教学新体系的设想。

关键词:古生物地史学资源勘查工程核特色教学体系

中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(b)-0177-02

南华大学是由国防科学技术工业委员会与湖南省人民政府共建的大学,学科专业特色鲜明优势突出。目前拥有8个核专业和18个涉核专业,是我国核类本科生培养规模大、专业齐全、人才培养层次较完整的高校之一。资源勘查工程专业是南华大学核特色专业之一,古生物地史学课程是该专业的核心基础课程,此课程具有很强的综合性和实践性。众多教学工作者对古生物地史学课程的教学方法及其规律展开了大量的研究工作,研究成果显著。提高了古生物地史学教学水平。结合本课程的特点与本人多年的教学、科研实践发现在古生物地史学的教学过程中除了要进一步落实常规的教学措施之外,也要结合本专业的核特色,增加野外实践教学,并结合科研与生产实际,适当添加一些与该课程相关的科研实例及与生产实践密切相关的砂岩铀矿沉积体系与古环境分析的内容,从而达到提高教学效果,深化课程教学改革的目的。

1 核特色是专业发展之需

我国自20世纪50年代创建核工业以来,从科研到生产逐步建立了较完整的工业和科学技术体系,目前已跻身世界核先进国家的行列,是少数的拥有核武器和比较完整核科技工业体系的国家之一。最近我国为进一步推动核电发展做出新的规划,将加快核能的发展步伐,逐步提升核能在能源供应总量中的比例。核电的发展將推动整个核工业的发展,随之必将带来对铀资源的迫切需求。世界核协会(WNA)最新的一份市场报告《2009-2030年的全球核燃料市场的供应与需求》指出:在 2020 年之后,全世界需在整个核燃料循环领域内大力提升燃料基础设施的产能。我国现有铀资源仅能满足不到三分之一的需求,铀资源供需之间的巨大差距带来了新一轮的找矿热潮,尤其是找寻砂岩铀矿。由于前些年地质行业的萧条,大多地质院校减少资源勘查工程专业的招生,曾经以培养铀矿资源勘查技术人才为主的相关院校几乎放弃了该领域的教学与科研工作。加之大量人才流失,因而急需资源勘查工程专业人才充实到科研院所与厂矿企业,特别是铀矿资源勘查领域需要大量的核特色资源勘查工程专业人才。作为核特色十分显著的南华大学,理应承担起办好核特色源勘查工程专业的重任。

2 核特色古生物地史学的教学内容设计

2.1 古生物地史学课程的特点与内容

古生物地史学是地质学中既古老,同时又极富活力的基础学科,已有300多年的发展历史[1]。该课程系地球历史科学的主要内容,是地质学的一门重要分支,在地质学教育中占有十分重要的地位,它与岩石学、构造地质学一起共同构成地质学类各专业的三大专业基础课。古生物地史学由古生物学与地史学两个学科组成。古生物学主要用于确定相对地质年代、建立地层系统、划分与对比地层以及分析生命的起源与演化。地史学主要研究地层的形成顺序与时代、划分地层单位、建立地层系统、进行地层时空对比、恢复古环境与古地理以及恢复地层形成的古构造背景、古板块分布格局及其离合史[2]。该课面向大学二年级的学生,对于学生高年级专业课的学习、考研深造或者工作,均具有重要的作用与意义[3]。

古生物地史学作为一门以发现为重要突破途径的特殊学科,具有很强的实践性,其各种学说、结论随着新的发现不断得到补充与修改。并且该课程讲述的内容十分广泛,要记的基本概念与知识点众多,具有很强的综合性。因此,古生物地史学向来被学生评价为枯燥且呆板的课程。这些特点给该课程教师的授课与学生的学习带来了较大的困难。

2.2 加强砂岩铀矿沉积体系与古环境分析的教学

南华大学资源勘查工程专业作为核特色专业之一,首先应从教学内容上体现核特色,常规的教学内容显然难以满足核特色的资源勘查工程专业人才培养的需要,因此急需补充相关的砂岩铀矿沉积体系与古环境分析的教学内容。笔者根据近年来教学实践,在紧扣教材的同时,适当穿插了大量的砂岩铀矿沉积体系及其古环境演化的实例,取得了较好的教学效果。

在众多铀矿床类型中,砂岩型铀矿床是指工业铀矿化主要产于砂岩中的铀矿床。据国际原子能机构最新网站数据,全球1352个已知铀矿床中,有530个为砂岩型铀矿,占全球已探明总储量的27.9%,数量和储量均位居第一。我国近年在北方中新生代沉积盆地发现与探明了6种新的大型、特大型砂岩型铀矿,大大提高了砂岩铀矿在铀资源中的地位,已成为我国4大铀矿主要工业类型之一。

砂岩铀矿主要赋存于河流沉积体系中,尤其是辫状河沉积体系。因此,需加强对河流沉积体系的讲授,让学生对其有较深刻的认识,明晰曲流河沉积体系与辫状河沉积体系的异同,从而加深对砂岩铀矿找矿规律的认识。砂岩铀矿的形成还与成岩、成矿期的古气候与古环境密切相关。成岩期温湿的气候条件与成矿期干热的气候环境有利于砂岩铀矿的形成。因而,加强对古环境分析方法的讲解显得十分重要。常用的古环境分析方法主要包括:岩相分析法、环境磁学分析法、沉积学分析、地球化学分析及微体古生物分析等。其中,微体古生物分析方法是一种至关重要、行之有效的古环境分析方法,应重点讲授。通过对上述古环境分析方法的系统学习,让学生对砂岩铀矿的形成条件有较深入的理解。

3 加强实践教学,创建核特色古生物地史学教学实习基地

3.1 加强实践教学的必要性

实践教学方法是地质学最基本的工作方法,也是获得实际知识、实践能力、发现问题等最直接的方法。古生物地史学是一门实践性很强的课程,传统教学方法往往仅注重课堂讲授,因此学生感到许多内容都很抽象,比较枯燥,难以记忆。因而,加强古生物地史学实践教学环节显得十分必要。

3.2 扩大实验课堂,创建核特色古生物地史学教学实习基地

要加强古生物地史学的实践教学环节,首先要扩大实验课堂。将实验室所有的古生物标本进行数字化处理,此外广泛发动学生从各大高校、科研院所及网上收集古生物化石资料,这样一方面弥补了标本室资料的不足,另一方面也锻炼了学生收集专业文献资料的能力,激发了学生的学习热情。然后将这些资料制成幻灯片,在实验课上与实际标本配合讲解其构造特征、保存状况等,能够提高实验教学的效果,充实实验课内容,扩大学生知识面[3]。

其次要立足资源勘查工程专业核特色,创建核特色古生物地史学教学实习基地。衡阳盆地形成于中生代晚期,为我国南方一典型红色盆地。该盆地古近系与新近系发育良好,富含各类生物化石,尤其是微体古生物化石,如介形类与轮藻等。衡阳盆地拥有712砂岩铀矿及较多的煤矿等沉积型矿产,为我国南方一重要的能源盆地。对于我国的砂岩铀矿,绝大多数分布在北方,南方十分稀少,712铀矿为我国唯一形成于红色碎屑岩建造的砂岩铀矿。因此,衡阳盆地为南华大学创建核特色古生物地史学教学实习基地的理想地点。通过在实习基地的系统实践活动,让学生真正体会到学有所用,培养其发现问题、分析问题及解决问题的能力,增强学生的创新意识与能力,从而达到使学生理论联系实际,提高其综合素质的目的。对于部分优秀的学生,可以参加教师科研项目的方式进行实习,以培养其研究型学习的能力。同时,实习基础丰富的地质资源为师生的科学研究提供了良好的素材,使得教学与科研相互促进。该实习基地的建立,极大地促进了南华大学资源勘查工程专业古生物地史学教学与科研的发展,突出了专业核特色。山东科技大学在山东山旺国家地质公园建立了古生物地史学教学实习基地,也取得了较为满意的教学效果[4]。

4 改革现有课程考核方式,提升实践教学的比重

对大多数学生而言,考试是学生学习的重要指挥棒。因此,课程考核方式就显得尤为重要。目前大部分院校都采用考试和日常考核相结合形式,期末笔试成绩占70%,平时成绩(包括考勤、作业、课程设计等实践环节)占30%。这种采用了多年的考核方法的弊端日益明显,造成教学效果不科学。如只注重期末考试,对教学过程与实践环节的关注度明显不够,同时也不利于学风与考风的建设。

古生物地史学课程具有很强的实践性,决定课程考核,首先要注重教学过程,构建考核体系。其次要提升实践教学环节所占课程成绩的比例。参考谢焱石等[5],在成绩评定时,平时教学过程考核占30%,实践环节占40%,期末考试只占30%。教学过程考核主要包括出勤、课堂作业与实验报告等。实践环节考核主要考查学生的积极性与实际动手能力,同时考虑其综合分析和解决实际问题的能力。

5 结语

地学人才教育要适应科技国际化的发展趋势,培养出具有国际科学竞争能力的人才,为国家与社会做出贡献。对于南华大学资源勘查工程专业古生物地史学课程而言,只有立足专业核特色,加强砂岩铀矿沉积体系与古环境分析的教学,注重实践环节,创建核特色古生物地史学教学实习基地,改革现有课程考核方式,构建核特色古生物地史学课程教学新体系,才能适应21世纪地学人才教育发展和我国核工业发展的需要。

参考文献

[1] 龚一鸣,童金南,杜远生,等.地史学与古生物学创新人才培养模式研究与实践.中国地质教育,2009(2).

[2] 杜远生,童金南.古生物地史学概论.北京:地质出版社,2009.

[3] 李守军,赵秀丽.新形势下“古生物地史学”课程体系的设计.中国地质教育,2010(1).

[4] 赵秀丽,李守军,王平丽.山东临朐古生物地史学山旺实习基地建设探索与实践.山东国土资源,2010(5).

[5] 谢焱石,涂彩蓉,谭凯旋,等.立足核特色资源勘查工程专业构建“构造地质学”课程教学新体系,中国地质教育,2011(1).