《构造地质学》教学模式整体设计

研究性课程《构造地质学》教学模式整体设计

一、总体设计

1、首次在我校“构造地质学”课程中安排了三个单元共6学时的专门断裂遥感解译实习内容。

具体方法是在教师指导下，由学生自行对一幅国家标准20万分之一分幅地区的断裂系统，利用区域地质图、ETM遥感图像和SRTM数字地形数据，以CorelDraw矢量-栅格图形图像编辑软件作为数字图板，进行综合解释。在解释报告编写的基础上，进行口头报告交流讨论，进一步加深认识。

2、建立了16套包括卫星遥感、地质图和数字地形图在内的“断裂构造多元信息综合研究方法”研究性习题训练的基础电子数据集。

3、16套包括卫星遥感、地质图和数字地形图在内的标准彩色纸质图片（共48幅）。

4、形成了“实习（13~15）断裂系统卫星遥感解译方法”电子课件。

由于遥感数据的购买和遥感图片的处理输出成本较高，导致在学生人数众多的“构造地质学”课程的本科教学中很难普及，本项目实施至少在我校属于首次尝试，其他院校也不是均能很普遍。这是本项目的主要特色。

二、具体实施

1、教师讲解内容包括：遥感资料处理方法简介，断裂构造多元信息综合研究方法，构造地貌特征判读，断裂构造空间分布一般规律，卫星遥感断裂构造解译的基本流程。

2、学生自行作业 2人为一组，共分为15个小组（每组的分析区域均不相同），主要在课外进行，实习课内时间主要进行讨论和答疑。

3、报告编写要求每组在断裂系统解译的基础，提交研究报告一份，并准备对应的PPT 口头报告材料，内容包括：1）研究区概况：包括图幅名称、地理概况、地层单元与构造基本特征；2）叙述约10条新发现断裂的平面展布特征和主要判别依据（做到图文并茂）；3）对本图幅断裂系统总体平面展布规律进行简要总结，并对前人地质图上断裂研究状况作出评估意见。

4、口头交流每组派一人上讲台（另外一人在台下补充），用5分钟的时间简要报告新的发现和依据，用5分钟的时间接受其他同学的质疑和讨论。最后教师做小结和评论，并结合文字报告给出评分。

达到以下主要效果：

（1）对实际断裂系统有了感性认识，这是以往仅局限于教材内容的教学所无法达到的。

（2）提升了分析思考问题的兴趣。

（3）直观体会到高科技可以带来科学认识的极大深化。

（4）学习了构造地质研究报告的编写和口头表达方法。

☆具体成果：实习课多媒体课件、基础电子数据集、学生报告、学生汇报PPT。

☆学生点评：被2008、2009级创新班学生评为“教学效果最好的教师”。

☆学生评语：讲课较细致耐心。

项目研究主报告

一、项目研究与改革的背景、思路和方法

断裂构造是在“构造地质学”课程中讲授课时最多的构造类型，同时也是三大构造（褶皱、断裂和节理）中最为重要和复杂的类型。相比褶皱及节理构造，断裂构造的观测研究较为困难，仅依靠传统的方法很难对断裂系统有比较全面系统的认识。因此，目前我国现有主要依靠传统方法取得的区域地质调查基础资料中，断裂构造资料所存在的问题通常最多。在“构造地质学”课程的教学中，虽然学生对基本概念的掌握无太大问题，但直观感性的认识比较缺乏，这是一个比较普遍的教学难题。

近年来，空间遥感技术的飞速发展以及遥感资料的商业化推广，给断裂构造的观测研究提供了直观准确的工具，通过断裂系统的构造地貌特征分析，可以准确地获得断裂系统空间展布和组合特征的信息，为构造地质研究提供更加准确的基础资料，同时也为“构造地质学”课程的教学提供了直观明了的教学工具。然而，由于遥感数据的购买和遥感图片的处理输出成本较高，导致在学生人数众多的本科教学中很难普及。

创新班注重学生创新能力的培养，学生人数精炼，同时学校比较重视，有较充分的经费投入，并制定了《中国石油大学（北京）本科创新班教学改革实施方案》，因此在“构造地质学”课程中开展“断裂构造多元信息综合研究方法”研究性习题训练内容，希望学生在以下三方面得到加强：

1、对构造地质学最为重要的断裂构造类型有比较深刻的认识。

2、接触前沿先进的科学技术手段。

3、科学研究的兴趣和分析问题的能力。

具体方法是在教师指导下，由学生自行对一幅国家标准20万分之一分幅地区的断裂系统，利用区域地质图、ETM遥感图像和SRTM数字地形数据，以CorelDraw矢量-栅格图形图像编辑软件作为数字图板，进行综合解释。在解释报告编写的基础上，进行口头报告交流讨论，进一步加深认识。

二、项目研究与改革的实施情况

1、实习材料准备

本项目收集了16个国家标准1:20万分幅地区的ETM遥感图像、区域地质图和SRTM数字地形图数据。鉴于实习课时限制和学生普遍初次接触CorelDraw软件，因此对这些16个分幅的数据进行了坐标纠正和配准，形成CorelDraw文件供学生直接使用。同时，鉴于学生用计算机的显示器质量普遍不高，所有ETM遥感图像、区域地质图和SRTM数字地形图均采用大幅面喷墨绘图仪按照标准尺寸输出成纸质图片，供学生分析时详细观看。

2、实习过程

首先教师讲解。内容包括：遥感资料处理方法简介，断裂构造多元信息综合研究方法，构造地貌特征判读，断裂构造空间分布一般规律，卫星遥感断裂构造解译的基本流程。

学生自行作业。2人为一组，共分为15个小组（每组的分析区域均不相同），主要在课外进行，实习课内时间主要进行讨论和答疑。

报告编写。要求每组在断裂系统解译的基础，提交研究报告一份，并准备对应的PPT 口头报告材料，内容包括：1）研究区概况：包括图幅名称、地理概况、地层单元与构造基

本特征；2）叙述约10条新发现断裂的平面展布特征和主要判别依据（做到图文并茂）；3）对本图幅断裂系统总体平面展布规律进行简要总结，并对前人地质图上断裂研究状况作出评估意见。

3、讨论交流

每组派一人上讲台（另外一人在台下补充），用5分钟的时间简要报告新的发现和依据，用5分钟的时间接受其他同学的质疑和讨论。最后教师做小结和评论，并结合文字报告给出评分。由于讨论比较激烈，常常超时，部分小组的报告占用了学生的课余时间。

三、项目实施效果及进一步研究改革思路

根据学生的课堂讨论会表现、研究报告的编写以及口头反馈，认为取得以下主要效果：

1、对实际断裂系统有了感性认识，这是以往仅局限于教材内容的教学所无法达到的。

2、提升了分析思考问题的兴趣。

3、直观体会到高科技可以带来科学认识的极大深化。

4、学习了构造地质研究报告的编写和口头表达方法（这点也很重要，学生平时这方面训练太少）。

由于项目立项时是按照08级创新班构造地质学课程80学时（比普通版多16学时）设计，但到了2009级创新班又突然改成64学时（与普通版相同），因此本项目的改革成果在今后的实施中需要重新设计。

此外，本次项目因为经费有限，而卫星遥感图像数据的购买和输出花费都比较高，因此本项目的素材主要来自申请人的科研项目，因此难免有些材料不太典型，作为教学材料不太理想。如经费许可，进一步的改革将专门针对教学需要选择实习素材。