《沉积岩石学》课程思政体系构建

2022-06-15 06:23李华何幼斌徐艳霞胡明毅韩登林胡忠贵罗进雄胡光明高达胡九珍
教育现代化 2022年15期
关键词:岩石学沉积油气

李华,何幼斌,徐艳霞,胡明毅,韩登林,胡忠贵,罗进雄,胡光明,高达,胡九珍

(长江大学 地球科学学院,湖北 武汉)

一 引言

2021年4月,习近平总书记在清华大学考察时指出,“要把立德树人作为根本任务,把服务国家作为最高追求,不忘初心、牢记使命,为党育人、为国育才”[1]。高校教育要注重专业知识传授与思政育人相结合,显性教育与隐性教育相结合,做好思想政治教育贯穿人才培养体系,将价值观塑造、知识传授、能力培养及素质提高融为一体,提高人才培养质量,为党和国家培养优秀人才[2-4]。《沉积岩石学》是地质学、资源勘查工程、地球化学等专业的必修课,也是地质学领域的专业课。本课程为长江大学的优秀课程之一,也是国家级精品课程及国家级精品资源共享课。课程组经过多年的课程思政建设,初步建立了专业课程思政育人才培养体系。

二 课程思政目标

课程组以高校思政建设要求为指导,结合学校石油特色、课程性质、学生组成、学校定位、校区位于长江之滨、三面环湖的地域优势、校内长江三峡标本长廊及大型湖盆沉积模拟实验室等特色平台,以专业知识介绍为主线,立足于学术前沿、服务于国家需要、植根于学校特色、着眼于人格塑造与能力培养,培育学生家国情怀、山水情怀、爱校情怀、科学精神、人文素养及新时代“铁人精神”的高尚情操,树立正确的世界观、人生观、价值观,做社会主义建设者和接班人,积极探索并完善“知识传授—能力提升—价值塑造”“三位一体”的人才培养体系。

三 思政元素挖掘及融入点

《沉积岩石学》包括《沉积岩石学》(岩石学部分)及《岩相古地理》两部分内容。《沉积岩石学》部分主要介绍沉积岩的形成过程及各类沉积岩的特征、构成及形成过程。《岩相古地理》主要包括冰川、冲积扇、河流、湖泊、三角洲、海相等不同环境中,沉积体的展布特征、形成过程及油气地质意义[5]。课程组经过多年的思政建设[5],基本完成了思政元素的挖掘及融入,主要包括哲学思维、专业精神、责任担当及人文素养四个方面(图1)。

图1 《沉积岩石学》思政体系构成

(一) 哲学思维

1.认识论

沉积岩(沉积物)是地球上出露最多的岩石,是在地壳表层,以母岩的风化物质、火山物质、宇宙物质及生物物质等,经过搬运、沉积以及沉积后作用形成的岩石。研究原理主要为“均变论”或“现实主义原理”“将今论古”。以沉积岩(物)为载体,研究其形成过程,揭示其形成规律,重塑其沉积环境,建立其沉积模式是由现象到本质认知的重要过程。除此之外,异化颗粒的提出、白云岩的形成机理、油页岩的形成等新认识的出现,无不反映现象与本质的认识。

2. 系统论

从沉积岩的形成过程来看,沉积物的来源、搬运和沉积,是一个较为完整的系统。母岩的风化是温度、湿度、气候及母岩性质的综合体现;水、风、冰川等介质是沉积物搬运的主要营力;而沉积物的堆积和分布是地形、水动力、构造作用等因素的综合体现;沉积物成岩则包括温度、压力、环境等影响。从沉积体展布来看,中国整体呈现西高东低的三级台阶地貌格局,西部高原地区主要为沉积物供源区,也是冰川、河流等主要发源地,沉积物多较粗,发育冰川及顺直河、辫状河、冲积扇等沉积体系;中部山地以曲流河、辫状河沉积为主,沉积物相对较细;东部平原区曲流河、湖泊、三角洲及海洋沉积体系最为发育,整体构成了一个完整的“源—汇”系统。

3. 矛盾论

沉积岩的形成及研究往往存在“矛盾”的地质现象,这些“矛盾”不仅能促进沉积岩石学的基础理论发展,还可服务油气、矿产资源勘探、工程地质及灾害地质预防等。如沉积学领域传统认为石灰岩多为化学沉积,其一般致密、沉积物细,而Folk等通过大量研究,提出了“异化颗粒”及“异常化学岩”观点,打破了传统认识,并创建了一套全新的石灰岩结构分类。

根据沉积分异原理,沉积物在搬运过程中会随着粒度、比重、形状等会先后沉积下来,在半深水—深水环境中以“细粒”的粉砂岩和泥岩沉积为主,粗粒的砂岩及砾岩往往不发育。然而,随着海洋学家及沉积学家研究不断深入,发现深水环境中也发育大规模的粗粒沉积,这一“矛盾”现象促进了浊流及重力流相关理论的建立。除此之外,内波、内潮汐沉积、风暴沉积、等深流沉积、陆相生油、页岩油/气等新理论的出现都体现了矛盾论及认识论等哲学思维。

(二) 专业精神

1. 国际视野

近年来,沉积学领域及油气勘探取得了较大进步。新理论、新技术及新方法不断涌现,包括“源—汇”系统、构造沉积学、储层沉积学等[6]。油气勘探中,中深层油气勘探、古潜山油气藏、非常规油气等获得了重大突破。上述新理论、新方法、新思想及新成果有力推动了沉积学领域的发展,也服务了国家能源需求,而这些突破不仅需要立足国内科研创新,还需时刻掌握国际研究前沿及热点。

2. 科研素养

沉积岩石学是一门系统的科学,在对沉积岩(物)及形成环境研究过程中,科研素养极为重要。课程在主题研讨、岩石分类等研究历程、科研成果及榜样力量等方面进行了挖掘,在课程内容介绍时融入了探究能力、创新精神、学术道德三方面元素。

本课程对学生的主动性要求较高,学生需会利用相关原理对典型沉积现象成因进行分析。因此,探究能力是课程的重要目标之一。课程在学习过程中,由教师结合课程特征、专业特色及国内外研究热点拟定主题,每小组2~3名同学,通过查阅相关文献,小组讨论、分组讨论、制作多媒体、主题汇报、自评及互评、教师点评等环节,对主题内容的创新性、科研态度及学术道德等方面进行培养。

在学习及介绍基础知识点,包括岩石学特征、沉积相标志时,通过典型现象的掌握,结合相关实例进行分析。如碎屑颗粒在搬运及沉积过程中,当流水、波浪、风及冰川等能量逐渐降低时,搬运能力也相应减弱,碎屑物质会按照颗粒的粒度、比重及形状等呈一定的先后顺序依次沉积下来。在学习掌握陆源碎屑岩结构中颗粒及杂基特征时,通过颗粒及杂基的特征、分布及含量等,学会如何分析岩石的成熟度,水动力强弱,形成过程,提升学生的探究能力。

(三) 责任担当

1. 服务国家所需

2019年,中国石油消费量6.96亿吨,同比增长7.4 %,而2018年,中国石油产量约2亿吨,原油净进口产量4.4亿吨,同比增长11 %,进口依赖度高达69.8 %,天然气对外依存度超过40 %[7]。因此,为了保障国家能源安全,基于学校石油学科特色及优势,为国家油气勘探输送优秀人才,服务国家所需是主要任务。而沉积岩中含有丰富的油气资源,从国内油气田勘探成功实例来看,大部分油气资源都富集在沉积岩中。课程在介绍三角洲、湖相及河流沉积时,融入相关油气田勘探成果实例,激励学生学有所成,服务国家能源需求。

2. 新时代铁人精神

新中国成立初期,国内油气资源紧缺,到1959年大庆油田的油气勘探获得突破,自此甩掉了“贫油论”的帽子。然而,因新中国刚成立人口多、底子薄等原因,早期油气勘探较为艰苦,老一辈石油人秉承了不惧困难的艰苦奋斗精神、不怕牺牲的奉献精神,为国家能源的奉献精神,涌现出了“王进喜”等一批又一批优秀石油人,并形成了代表性的铁人精神[8]。十九大报告指出,中国特色社会主义进入了“新时代”,各领域都出现了新的特征,“铁人精神”的传承也赋予了新时代的价值更新,其主要包括扎实拼搏的奋斗精神、恪守敬业的职业精神、艰苦奋斗的创新精神,以人民为中心的奉献精神等[9-10]。在陆相湖盆等相关油气勘探时,通过油气勘探的巨大突破,引入典型的人物事,融入铁人精神以及“学石油、爱石油、献身石油”的专业精神,强化石油学子的奉献精神、奋斗精神及责任担当。

(四) 人文素养

1. 家国情怀

长江大学坐落在中国最长河流长江之滨,为《沉积岩石学》课程教学提供了天然的良好平台。课程在介绍陆源碎屑搬运及河流沉积时,紧密围绕党中央关于“长江经济带”的重大方针政策,解决长江航运、地质灾害等问题,充分利用黄金水道,形成新的区域增长极。同时,随着国家经济增长速度不断加快,环境与经济矛盾日益凸显,在河流、湖盆、海洋及岩石成熟度学习时,融入“绿水青山就是金山银山”,人与自然和谐共处的可持续发展理念。

另外,在介绍河流的堤岸、河漫沉积所带来的洪水泛滥等地质灾害时,以1998年,在有“万里长江,险在荆江”之称的荆州地区,融入军民一家联合抗洪的事迹,树立团结合作、艰苦奋斗、做最美逆行者的奉献精神,引导地质学专业学生应该通过专业特长,增强为祖国和人民服务的家国情怀。

2. 爱校情怀

1990年,我校高振中和美国Eriksson教授在对美国阿巴拉契亚山脉中段奥陶系重力流沉积进行研究时,发现深水砂岩中发育双向交错层理,而利用传统沉积学领域中的重力流、等深流等不能很好的解释其形成机理。经过深入的研究,高老师提出了内波、内潮汐沉积,开创了沉积研究的一个新领域。同时,他对我国南方和北方14个省区古代地层记录中的重力流及牵引流(等深流、内波及内潮汐)沉积进行了系统的研究,中、英文同时出版了国内外第一部《深水牵引流沉积》专著,并指导团队成员系统地研究了湘北九溪和甘肃平凉两个古生代地层中的等深岩丘,成为目前世界上见诸文献的三例地层记录中的两个研究范例。

另外,结合长江大学科研团队以学科前沿及重大生产问题为导向,基于学校科研平台,长期从事沉积学及储层地质学相关研究,并获得了丰富的研究成果,服务了油气勘探及生产。如粗粒碎屑岩团队聚焦砾岩、冲积扇的形成及储层分布规律;“源—汇”系统团队致力于渤海湾中深层油气藏规律研究;碳酸盐岩研究团队以中深层海相碳酸盐岩形成及优质储层分布为重点。部分团队分别在2018年,2019年参与的课题攻关研究成果获得了国家科学技术奖一等奖。同时,我院依托学校部级重点实验室“湖盆沉积模拟实验室”开展了沉积盆地中不同环境、不同类型的沉积体系搬运过程、展布规律、形成机理及储层分布规律研究,获得了丰富的研究成果,相关成果在油气勘探中运用广泛。

通过上述学校教师、校友、科研平台及教研成果等介绍,增强学生的爱校情怀,告诉学生,虽然学校是省属高校,但是只要我们认真仔细、坚持严谨、潜心研究,也能为沉积学研究做出自己的贡献,更能为国家和人民服好务。

3. 山水情怀及文化传承

中国土地辽阔,地质现象极为丰富,地形从西向东涵盖了冰川、高原、沙漠、丘陵、平原、海洋等所有沉积环境。而西部高原作为长江、黄河等源头,不仅为沉积岩的形成提供了丰富的物质来源,也为沉积物的搬运提供了动力,还形成了具有特色的地形地貌。高原群山的雄伟,江河峡谷的壮美、海洋湖泊的宽广不仅能提升学生的专业知识,还能培养学生的山水情怀。

同时,优美的自然地理风貌及气候孕育了中国悠久的历史和文化。从“大漠茫茫升紫烟,仙池有水月牙泉”的沙漠泉水,“飞流直下三千尺,疑是银河落九天” 的山河湖泊, “海上生明月,天涯共此时”的亲情思念,“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”的理想追求,到“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”的人生价值。这些元素的融入,既有利于学生的综合素质提升,又可成为历史文化的继承者和传播者。

四 结语

基于当前高校思政教育要求、国内外沉积学快速发展及国家重大需求,《沉积岩石学》课程组以育人为目标,结合国家重大需求、学校特色、科研成果等,围绕“知识传授—能力提升—价值塑造”教学体系进行课程思政体系构建,以沉积岩(物)为载体,在其形成过程、沉积环境及储层规律等教学过程中,积极挖掘并融入哲学思维、专业精神、责任担当、人文素养等思政要素,如盐入汤,达到潜移默化、润物无声的育人效果。

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