构造地质学教学改革中的思考

1、构造地质学教学改革中的思考引言构造地质学是研究地质构造的形态、产状、规模、形成条件、 成因机制、分布规律和演化历史的一门地质学分支学科，具有很强的理论性和实践性。在油气勘探、防震减灾、水文地质、工程 地质等方面都有着举足轻重的作用和意义。 我国很多地质、石油、 矿业、工程类大学都设立了构造地质学的重点学科，开设了构造地质学课程，设定其为资源勘查专业和石油地质专业学生的主干 专业课程，并设有课堂教学、课内实验和野外实习等教学环节。 在实施构造地质学课的教学改革方面，既要明确构造地质学课程的特点，教授好课本上的基础知识和理论，更要注重学生分析问题、解决问题的培养，为此，就构造地质学的教学改革，本人

2、提 出以下几点与大家共同探讨。一、构造地质学课程的特点构造地质学课程是地质学科中理论性非常强的一门课程。它所包含的知识点很多，涉及的学科也较为广泛，包括岩石学、矿 物学、古生物学与地史学、沉积岩与沉积相、地球物理、地球化 学、遥感等多个基础学科的多方面知识。而且，构造分析的规模 从微观到宏观，构造尺度从微小尺度到大型尺度， 涉及众多方面 的综合分析方法和技巧。一个非著名人士曾经这样比喻： 构造地 质学是地质学中的上层建筑， 以多种基础地质学科为基础， 这些 基础学科就好比某机器的零部件，而构造地质学就好比组装车 间，虽然零部件可以做成精品， 但组装后的机器能发挥更大的效 用。因此，要学好构造地

3、质学，就必须掌握多方面的基础知识， 并能够熟练运动多种手段和方法。同时，构造地质学也是一门实践性很强的课程，要求学生能够利用构造地质学原理的相关知识， 既要学会野外实地勘查的工 作思路和方法（比如以穿越法进行构造观察、描述和野外测量 等），也要熟练掌握各种主要地质构造现象的读图分析方法技巧， 并且能够绘制相关的地质构造分析成果图件；同时，还要掌握一定的模拟实验方法（物理模拟实验和数值模拟实验）。为此，各 大院校均设置了构造地质学的野外构造实习计划和室内实验课 程，从多方面训练学生的实践工作能力，使学生熟练掌握野外各 种地质构造图件的编绘和分析方法，培养学生的空间抽象思维能 力，提高学生的动手能

4、力、实践能力和综合分析能力，培养学生 的探索能力、创新能力和独立工作能力。二、构造地质学教学改革中应关注的问题基于构造地质学的上述特点，为了提高构造地质学的教学效 果，除了讲好课程的主要内容外，还应该注重以下几方面的问题。（一）重视绪论，明确构造地质学的作用和意义，激发学生 的学习热情为了使学生对构造地质学的重要性有深刻的了解，在绪论部分除了向学生介绍构造地质学的性质、研究对象、研究内容和研 究方法之外， 要重点讲解构造地质学的特点和研究意义， 以及构 造地质学在科研工作和生产建设方面的重要作用， 使学生对构造 地质学的重要性和实用性有深刻的了解，激发学生的学习兴趣， 增强学习信心，为学习本课

5、程打下良好的基础。构造地质学的重要性只要表现在以下几个方面： （1）构造地质在油气勘探和开发中起着至关重要的作用。有利油气区通常与背斜的高隆部位、 断层、 不整合等多种构造现 象有着密不可分的关系， 可以形成多种类型的油气圈闭。 近年来 随着普光气田的发现与大规模开采， 构造低部位找油气、 深部找 油气也取得了一定的发展； 多期活动断裂多油气成藏的控制和改 造也受到了重视， 这就要求老师和学生对于构造地质学的理论知 识和分析方法必须有更加深刻的、 全面的认识和理解， 熟练并灵 活运用多种构造分析方法，才能满足当前油气勘探工作的需要， 使学生找到一份满意的工作，在油气勘探行业中创造辉煌。（2）构

6、造地质学在环境地质与自然灾害方面的作用也不容 忽视。近年来，自然灾害频繁发生，给人类的生命和财产造成了 极大的损失。汶川地震造成数十万人员伤亡，多个县城被毁，源 于龙门山断裂带的强烈活动；玉树地震、舟曲泥石流的发生，都 跟断裂带的活动密切相关。 这些重大自然灾害的发生， 都与断层 的性质和活动性有关。 理清主要断裂的活动性和发育特征， 预防 自然灾害的发生，减少损失，学好构造地质学是必要的。3）工程建设也离不开构造地质学。公路、铁路、桥梁、 隧道、房屋建设等工程的选址、建设，都与构造地质学有关，需 要查明工区的地质构造特征，利用构造地质学原理的相关知识， 评价工程的稳定性。（二）充分利用多媒体

7、手段，加强课堂理论教学形象生动的多媒体教学课件，既是符合科技高速发展的时代 的要求，也是构造地质学课程教学必不可少的手段。对于地质构造的空间形态、空间展布特征等，通过形象逼真的空间模型的演 示、大量典型而又美观的野外照片，丰富多彩的插图等方式，既 丰富了课堂内容，也能够使学生对地质构造能够有更加直观和感 性的认识，加强了学生对基本知识点的理解、掌握和记忆，有助 于学生建立清晰的空间概念，能够锻炼学生的空间思维能力。地质构造的形成是一个动态过程， 某些比较抽象。仅仅通过 文字描述和讲解，学生往往难以理解和掌握要点， 往往不能达到 预期的教学效果。对于一些典型构造现象， 需要一定的空间想象 能力，

8、才能准确理解其空间展布特征，而对于初学者而言，在这 方面还比较欠缺，我们可以通过一些图形制作软件和三维建模软 件，绘制地质构造的三维构造形态，通过从不同角度的观察，深 刻理解地质构造的空间发育特征。比如，绝大多数同学对面状构造的产状比较容易理解，而对于线状构造的产状理解起来就比较 困难，不好区分倾伏向、倾伏角、侧伏向和侧伏角之间的关系， 就可以利用多媒体动画效果，分别用铅直面和水平面去截切已知 的线状构造及其所在的岩层面，能够使学生对这几个概念有深刻而又清晰的理解。再例如纵弯褶皱的形成过程及其伴生构造现 象、逆冲推覆构造中飞来峰和构造窗的形成过程， 以 flash 动画 的形式，可以清晰地、形

9、象而又逼真地实现其形成和演化过程， 使学生能够记忆深刻、把握住问题的实质；同生背斜的形成，是 一个边沉积边隆升发生褶皱的过程， 不同的隆升速率和不同沉积 速率，可以形成不同几何形态的构造现象， 学生对于这一关系较 难理解， 通过使用构造模拟软件的数值模拟方法， 可以直观地再 现褶皱的隆升过程和沉积过程， 形象地反映了隆升速率、 沉降速 率及褶皱几何特征之间的关系，极大地提高了教学效果。（三）应强化构造地质学实践性方面的教学 构造地质学具有很强的实践性， 在油气勘探、 灾害预防与减 灾、工程地质等方面有着极其重要的作用，因此，构造地质学的 教学，应该强化其实用性和实践性方面的教学。概况起来，主要

10、 包括三个方面： 其一是对野外地质构造现象的观察和描述； 其二 是对已有资料的综合分析；其三是绘制合理的、准确的、精美的 成果图件。构造地质学课程设置有相应的野外实习环节， 但野外实习不 仅仅是对野外地质构造现象的认识， 更重要的是要培养学生对野 外复杂地质现象的观察和描述能力。 野外实际的地质现象， 并不 像教材中那样典型和模式化，现存的大多数构造是经过长期的、 多期次的构造运动复合叠加而形成的， 对地质现象的观察就需要 按照一定的方法和思路，有条理地、系统地、全面地进行，将野外观察的第一手资料尽可能准确全面地描述、测量和记录。实习指导老师应侧重于讲授观察方法和技巧，以学生观察为主，充分发挥

11、学生的主观能动性， 鼓励学生发现问题，然后老师再引导和 启发学生思考，进行再观察、再分析，这样才能增强学生的观察 能力和分析能力，同时也会激发学生的求知兴趣， 能够达到更好 地教学效果。资料的综合分析，主要包括数据的整理和图件的综合分 析，使用最多的是地质图、构造图和剖面图。地质图是构造地质 工作者使用的最重要的图件， 阅读和分析地质图，是地学工作者 必须掌握的基本功。地质图是平面图，学生在初学时，还没有建 立起空间概念模型，很难将平面图中出现的构造现象与空间展布 特征联系起来。在教学过程中，老师可以使用三维立体图形加动 画演示的方式，从地质图的成图原理到平面投影的展布特征，对学生进行引导和讲

12、解，使学生从立体到平面，由形象到抽象的过 程中循序渐进地理解地质图。 例如，课内实验教材中使用的暮云 岭地区地质图，是针对褶皱地区地质图的分析实例。图中包含多种形态的褶皱：两翼地层倾向相反的斜歪褶皱、 两翼地层倾向相 同的倒转褶皱、褶皱枢纽向两端倾斜的倾伏褶皱、同一套岩层中产状发生变化形成的多级褶皱等， 学生难以理解这些褶皱在空间 的展布和组合关系。通过对各种形态褶皱从立体到平面的成图过 程，再加上三维数字模型形象的动画演示，就能够使学生比较容易的理解不同特征的褶皱在地质平面图中的形态和展布，再根据平面形态特征反推其空间形态， 增强学生的抽象思维能力， 建立 清晰的空间概念。同时，应建立读图分析题库，使学生能够通过 对多种图件的综合分析， 提高动手能力， 训练学生的思维能力和 综合分析能力。 考试命题也应该增加读图分析方面内容， 督促学 生平时多用功学习和练习， 避免学生死记硬背， 搞考前突击复习。三、结论总之，构造地质学作为一门基础理论学科， 具有很强的理论 性和实践性，对于油气资源勘探和开发、自然灾害预防与减灾、 工程建设等方