基于“使学习行为发生”的岩石学课程教学改革举措与实践

随着信息技术的发展,数字媒体教学资源的建设严重冲击着偏重基础知识讲授的传统教学模式,新的教学理念和模式亟需引入到高等教育课堂中。“以学生为中心”的教学理念关注学生“学习行为发生”是当前高等教育的核心。抓住学生学习目标不明确,解决实际问题能力不足等方面的教学痛点问题,有效调整教学内容结构、融合多样态的教学手段、加强课程思政建设和采用多元考核方式监测教学效果等课程教学改革措施可有效提升教学效果,“使学习行为发生”,使学生能力得到锻炼,综合素质得到全面提高。该文以火成岩的结构为例,按知识类型调整教学方式,理论与实验融合授课,实施“自主学习+合作研究”的混合式教学模式,提升学生在教学过程中的主动性与参与感,从而实现高阶人才培养的教育目标。

“地质学基础”课程教学改革探讨

以“地质学基础”课程的教学实践为例,对该课程教学中存在的问题进行了总结和梳理。列举了该课程中存在的认知负荷过重导致学生学习兴趣不足,以及教学内容中价值观引领强调不足等主要问题。参考国内外高校的教学实践,立足“大工程观”,提出了在新工科背景下强化“地质学基础”课程的价值观引领、加强知识点的深度融合等教学改革建议,融入了生态环境保护、正确价值观引导以及可持续发展等教学理念,为地质学相关专业的教学提供参考。

“石油地质学”课程混合式教学改革探索

目前,随着互联网的飞速发展,使用互联网教学广泛盛行,包括各种线上教学平台及MOOC等开放式网络课堂。当然,让学生进行线上学习,不仅符合社会发展的步伐,还可解决传统线下授课所无法实现的问题,如课程的可重复观看性和时间的自由性。但线上学习也对广大学生学习的自主性和自律性提出了更高的要求。基于以上现象,提出以线下互动教学为主、线上课堂为辅的综合教学模式,以期提升课堂教学质量,达成教学目标,为学生打造多元化的学习环境。

海洋地质学课程信息化教学资源建设与考试模式改革探索

目前针对高校教育水平的提升,需要授课教师利用掌握的现代信息化技术为课程建立起数字媒体资源,建立起交流、分享及互动平台,这样才能在教学中实现课程教学资源的有效整合,有效地推进课程的建设和发展,进而提升课程的教育现代化水平。同时,传统考试模式已然无法满足现今教学的需要,偏重基础知识的考试内容不能很好的成为培养人才的科学评价方式,更不利于对新时代科研人才的培养。考试考核比例的调整,加大平时考核的比重,丰富平时考核内容,既要充分保障“规定动作”的完成,又要在“自选动作”上合适、合理。通过对海洋地质学课程建设信息化教学资源平台和改革考试模式,希望可以提升学生对知识的探索欲望,提高学生学习的积极性、开拓视野、培养兴趣,使学生能力得到锻炼,综合素质得到全面提升。

闽西南地区晚三叠-中侏罗世沉积岩矿物和元素地球化学特征:对盆地构造背景转变的约束

闽西南地区上三叠统-中侏罗统文宾山组、梨山组和漳平组经历了一次大规模的海侵-海退事件。泥岩的常量元素分析和ICP-MS微量、稀土元素测试结果显示的地球化学特征表明,该套沉积物源岩主要为沉积岩和花岗岩。文宾山组和梨山组沉积物源岩是来自被动大陆边缘物源区和酸性岛弧源区的沉积岩和花岗岩(Rb>100×10-6;K2O>1%;Hf=5.38×10-6～14.17×10-6;La/Th=1.64～4.94)。漳平组源岩来自酸性岛弧源区和长英质、基性岩混合物物源区的花岗岩(Rb>300×10-6;K2O>2%;Hf=3.75×10-6～6.64×10-6;La/Th=2.73～4.21)。砂岩骨架成分研究表明,文宾山组物源主要来自火山弧造山带;梨山组和漳平组物源来自火山弧造山带和岩浆弧物源区,这与泥岩地球化学特征显示的物源区吻合。不同时代岩性岩相组合、泥岩地球化学特征和砂岩矿物成分特征,以及样品在Zr-Th、La-Th-Sc、Th-Co-Zr/10构造环境判别图解中的位置,说明文宾山组沉积物沉积于既有被动大陆边缘特性,也有大陆岛弧(∑REE=22.51×10-6～152.6×10-6;LREE/HREE=7.21～15.01,δEu=0.69～0.90,La/Yb=5.64～16.93;(La/Yb)N=3.66～10.99)特性的弧后伸展盆地。梨山组沉积物沉积于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘(∑REE=140.4×10-6～335.5×10-6,LREE/HREE=9.52～15.90,δEu=0.48～0.62,La/Yb=11.04～21.13;(La/Yb)N=7.17～13.72),同时具有被动大陆边缘(∑REE=115.4×10-6～383.4×10-6,LREE/HREE=8.30～20.27,δEu=0.55～0.67,La/Yb=8.42～30.12;(La/Yb)N=5.47～19.56)特性的弧后挤压盆地。漳平组沉积物沉积于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘(∑REE=98.34×10-6～260.5×10-6,LREE/HREE=11.28～19.38,δEu=0.56～0.64,La/Yb=10.19～23.91;(La/Yb)N=6.62～15.52)特性的弧后挤压盆地。

广东东莞地区中侏罗统塘厦组凝灰质沉积物的元素地球化学特征及构造背景

东莞地区中侏罗统塘厦组为富含凝灰质的湖泊沉积。对样品进行全岩分析和ICP-MS微量元素分析,并计算Sr/Ba、B/Ga和Ca/Mg比值,其比值变化与古盐度变化成正相关,特征显示塘厦组为咸水湖泊沉积,由下至上古盐度逐渐降低,水体深度也逐渐变浅。对样品进行ICP-MS稀土元素分析,计算各样品δCe值和(La/Yb)_N比值,δCe值介于0.83～1.31之间,(La/Yb)_n值均明显大于1或小于1,其特征反映湖泊沉积物沉积速率较低,只在塘厦组底部和上部出现相对高的沉积。元素P和Sr/Cu值反映其富集与迁移,受到气候的控制。元素P平均值在0.205×10^(-2);Sr/Cu平均值大于4.0×10^(-6),在中晚期出现最低值1.42×10^(-6),这是塘厦组以干热气候为主,中晚期出现了短暂温湿气候所造成的。塘厦组为干热气候下缓慢沉积的咸水湖泊沉积。Zr-Th、La-Th-Sc判别图解、稀土元素特征及区域构造分析,显示中侏罗世东莞地区构造背景为活动大陆边缘的弧后盆地。受伸展作用影响,本区发育弧后裂谷型湖盆。泥岩La/Yb-∑REE源岩判别图解显示,源岩为玄武岩、花岗岩和沉积岩。

南海北部陆缘早侏罗世海平面变化的古盐度记录

早侏罗世南海北部陆缘粤东地区发生大规模海侵。古盐度的变化记录了海平面的变化。反映古盐度变化的Sr/Ba和B/Ga比值与海平面升降有关,前者为正相关,后者为负相关。本区m曲线(m=MgO/Al2O3×100)与B/Ga曲线相似,但在幅度方面有差异。结合沉积充填序列、沉积环境、沉积相演变,确定了本区海平面变化经历了两次海侵和一次海退。早侏罗世南海北部陆缘构造背景相对活动,前陆再旋回造山带或前陆隆起成为物源区,海丰地区具有周缘前陆盆地的性质。古盐度记录揭示的海平面变化可能受古特堤斯闭合的影响。

粤西高明地区晚三叠世小坪组元素地球化学特征

在粤西高明地区晚三叠世小坪组凤岗段采集新鲜炭质泥岩样品8块,用X-荧光和ICP-MS测定全岩常量、微量和稀土元素。用镁铝比值m（m=100×MgO/Al2O3）、Ca/Mg、B/Ga和Rb/K值研究本区古盐度变化,结果显示小坪组凤岗段为咸水浅海相沉积,古盐度呈现低→高→低的变化过程,于中上部古盐度达到最高,至顶部古盐度又降至最低。P元素和Sr/Cu值所指示的古气候变化趋势显示,凤岗段时期本区主要为温湿气候,中晚期出现干热气候。La-Th-Sc、Th-Co-Zr/10判别图解和稀土元素特征显示,研究区构造背景为被动大陆边缘的坳陷盆地。本区泥岩∑REE高（214.15～455.85）、富轻稀土（LREE/HREE=7.51～12.02）、Eu负异常（δEu=0.47～0.60）,暗示源区以花岗岩为主,亦有玄武岩和沉积岩。

粤东晚三叠世小水组早侏罗世金鸡组古气候及构造背景的矿物和地球化学记录

对揭西灰寨剖面上三叠统小水组和惠州黄洞剖面下侏罗统金鸡组采集的泥岩和砂岩样品进行了全岩分析和ICP-MS微量、稀土元素测试和矿物成分分析,根据元素含量及其比值的变化,提出了粤东揭西地区晚三叠世小水组和惠州地区早侏罗世金鸡组水体整体为还原、厌氧环境,以干燥炎热气候为主。小水组w（∑REE）较大,轻稀土富集（LREE/HREE为10.86和15.63）,重稀土较稳定（w（∑HREE）为6.09×10^-6和7.99×10^-6）,Eu负异常（δEu为0.67和0.87）;金鸡组轻稀土富集（LREE/HREE=7.29~10.03）,重稀土较稳定（w（∑HREE）为（15.39~19.72）×10^-6）,Eu负异常（δEu=0.59~0.65）。泥岩稀土元素分布模式图和源岩判别图解显示,小水组和金鸡组源岩来自上地壳的沉积岩、花岗岩和玄武岩,小水组下部样品沉积物源岩较上部要深,金鸡组上部沉积物源岩较中下部要深。Dickinson图解、K2O/Na2O-w（SiO2）、Zr-Th、La-Th-Sc、Th-Co-Zr/10判别图解和稀土元素特征值显示,晚三叠世揭西地区的构造背景为弧后伸展盆地,有被动大陆边缘特性,但也有大陆岛弧（由安第斯大陆边缘弧转变而来）的特性,其物源来自火山弧造山带。早侏罗世黄洞地区为弧后挤压盆地,具有被动陆缘特性,沉积物物源来自于切割的岩浆弧。

广东惠来地区早—中侏罗世桥源组海平面相对升降及构造背景的元素地球化学证据

惠来葵潭地区早—中侏罗世桥源组以海相和过渡相沉积为主。对样品进行全岩分析和ICP-MS微量元素分析,常量、微量元素及其比值反映的古盐度高低与古水深的深浅变化受海平面变化升降影响,具正相关。利用反映古盐度和古水深的m值、Sr/Ba、Ca/Mg、B/Ga和Rb/K曲线编制了桥源组海平面相对变化曲线。桥源组显示2次海侵的沉积旋回,海侵发生在桥源组中下部和中上部时期。对样品进行ICP-MS稀土元素分析和砂岩矿物成分分析,根据稀土元素分布模式图和La/Yb-∑REE源岩判别图解判断,桥源组源岩主要来自上地壳的沉积岩、玄武岩和花岗岩。根据Dickinson图解、Zr-Th、La-Th-Sc、Th-Co-Zr/10判别图解和稀土元素特征值综合分析,构造背景为弧后挤压盆地,具有大陆岛弧的特性,但少有被动大陆边缘成分。物源来自于火山弧造山带。

下扬子南京地区早寒武世幕府山组海平面相对升降的地球化学和碳、氧同位素记录

本文对南京地区早寒武世幕府山组沉积环境及地球化学特征进行了研究,利用元素地球化学和碳、氧同位素特征对古盐度、古水深及古环境的记录,分析幕府山组时期发生的海平面相对升降。结果表明:下扬子南京地区下寒武统幕府山组Mg2+/Ca2+值与古水深呈负相关,Sr/Ba值、1000Sr/Ca值和V/Ni值与古盐度、古水深呈正相关,Sr/Ba值、1000Sr/Ca值和V/Ni值反映的古盐度、古水深曲线可以指示海平面相对升降。幕府山组样品碳、氧同位素保留了原始海洋的同位素组成:δ13CPDB值分布于0.8‰~3.5‰之间,均值为2.55‰;δ18OPDB值分布于-6.9‰^-2.2‰之间,均值为-4.18‰。幕府山组样品的δ13CPDB值大小可以反映海平面的相对升降,两者呈正相关。根据Sr/Ba值、1000Sr/Ca值、V/Ni值、δ13CPDB值和沉积环境演化,绘制了幕府山组海平面相对升降曲线。幕府山组经历了一次海侵—海退旋回,海平面相对升降曲线反映了幕府山组海平面波动频繁,由3次海平面相对上升和3次海平面相对下降组成。

黔南、黔北及南盘江坳陷古生代碳酸盐岩储层特征

黔南、黔北及南盘江坳陷发育有相当规模的古生代海相碳酸盐岩沉积,沉积厚度大;重要储层岩性为微晶-亮晶生物碎屑灰岩、藻礁-生物礁灰岩和生物碎屑叠层泥晶灰岩;储集空间类型为原生和次生孔隙:原生孔隙有生物体腔孔、生物骨架孔和原生粒间孔,次生孔隙有晶间孔、粒内溶孔、铸模孔、溶蚀孔和微孔,以及缝合线孔隙和裂隙。本区溶蚀作用形成的次生孔隙增大了储层储集空间,使面孔率达到8.7%,而后期形成的构造裂缝又改善了储层的连通性,提高了储层的渗透能力;从储集空间的配置关系角度对碳酸盐岩储层进行油气资源评价分析,得出黔南坳陷碳酸盐岩储层为I类储集层;南盘江坳陷和黔北坳陷碳酸盐岩储层为II类储集层。

句容地区下奥陶统仑山组海平面变化的碳酸盐岩地球化学记录

句容地区下奥陶统仑山组碳酸盐岩沉积主要由开阔台地和深水陆棚组成,仑山组层序1和层序2均由低位体系域和海侵体系域构成,反映两次海侵过程。根据δ13 C值、Sr/Ba值、1 000Sr/Ca值和V/Ni值反映的古盐度、古水深曲线,结合沉积环境变迁与体系域特征,绘制了仑山组海平面相对升降曲线。一级海平面相对升降曲线反映仑山组时期经历了一次海侵。二级海平面波动曲线显示海平面波动频繁,由两次海平面相对上升和一次海平面相对下降组成。仑山组样品碳、氧同位素组成受后期成岩作用影响较小,基本保留了原始海洋的同位素组成:δ13 C值为-0.8‰~2.3‰,均值为0.45‰;δ18 O值为-14.4‰^-9.3‰,均值为-10.2‰,主要集中在-10.0‰^-9.0‰的范围内。利用δ13 C和δ18 O值计算得到的Z值全部大于120,反映仑山组碳酸盐岩在海相环境中形成。

九台营城煤矿区珍珠岩特征、成因及储层地质意义

九台营城煤矿区珍珠岩类型多样、种类繁多:按珍珠岩成分和组构可分为强蚀变珍珠岩、流纹构造珍珠岩、流纹构造与珍珠构造互层珍珠岩、含斑晶珍珠岩和硅化珍珠岩;根据珍珠岩蚀变阶段和蚀变产物又可分为未蚀变(正常)珍珠岩、弱蒙脱石化珍珠岩、强蒙脱石化珍珠岩和硅化-蒙脱石化珍珠岩。本区珍珠岩为熔岩喷出地表后,直接进入水中,发生塑状玻璃的水化作用冷凝固结形成。其蚀变过程是在碱性水介质参与下完成的。本区珍珠岩具有随蚀变程度加强而储集性能大大降低的特征。

九台营城组凝灰岩蚀变机理及对储集性能影响

九台营城煤矿区营城组凝灰岩类型多样,按成分分为岩屑晶屑凝灰岩、含角砾岩屑晶屑凝灰岩和含角砾玻屑凝灰岩;按结构分为层状凝灰岩和块状凝灰岩;按蚀变程度分为凝灰岩、弱蒙脱石化凝灰岩和膨润土。研究区碱性水介质是在凝灰岩成岩后期参与到蚀变过程中的,蚀变初期以硅化为主,后期以蒙脱石化为主,凝灰岩岩石学特征和水介质酸碱度是影响蚀变的主要因素。与松辽盆地徐家围子、九台官马山营一段D1井岩石物性对比分析认为,该区凝灰岩储集性低,为Ⅳ类储层,具有随蚀变程度加强储集性能大大降低的特征。

北黄海盆地花岗斑岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

北黄海盆地X1和X2钻井岩心揭示上侏罗统中有侵入的花岗质岩石,镜下鉴定其为花岗斑岩。对花岗斑岩进行了主量、微量和稀土元素测试分析,样品的Si O2含量介于70.22%~71.88%之间,K2O/Na2O比值介于0.95~1.68之间,A/CNK比值介于0.75~1.12之间,有高钾钙碱性、弱碱质-偏铝质性质。微量元素组成富集Rb、Th、U等元素,相对亏损Nb、Eu、Sr等元素。稀土总量较高(∑REE=50.38×10-6~162.27×10-6),轻稀土(LREE)相对富集(LREE/HREE=6.86~25.43,(La/Yb)N=10.06~57.76),具有明显的Eu负异常(?Eu=0.65~0.83)。样品的Th含量高,与Rb呈正相关性,综合主量元素特征(A/CNK<1.1),判别其为I型花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明X1井花岗斑岩年龄为110±1 Ma,X2井花岗斑岩年龄108±1 Ma、107±1 Ma,形成于早白垩世晚期。结合区域构造背景及岩石地球化学特征认为,北黄海盆地花岗斑岩形成于板块碰撞后的伸展构造背景。

《海洋地质学》课程教学内容和方法的探讨

《海洋地质学》是一门知识丰富、综合性强的基础性课程,也是对学生后续学习深造、就业极其重要的课程。因此,课程内容和方法要立足于学生今后的发展,新时代的教学不是仅给学生填满篮子,而是要为学生点亮一盏灯、打开一扇窗。在教学内容上应该将学科发展动态和前沿问题带进课堂,将学生的注意力吸引回课堂,为学生尽早打开通往科研的大门。同时让"课程思政"元素"润物细无声"地融入教学,实现立德树人的要求,增强学生的民族自尊心和自豪感。在教学方法上要多种教学方式综合运用,注重培养学生科学的思维、团队协作的能力。努力将学生培养成祖国需要的复合型和应用型海洋地质人才。

强光辐照下面阵探测器响应特性全流程仿真框架研究

光电探测器的强光辐照效应是受到较多关注的物理问题之一。文中以红外面阵探测器为例,介绍了一种光电探测器强光响应特性的全流程仿真框架。框架包括光在光学系统中的传播、焦平面上的热传导和光电输运,以及后处理电路对光电流的处理及图像输出等多个物理过程。笔者试图通过接口的设计减小各个过程之间的耦合,以便适应不同物理过程的不同模型。文中给出了一些简单的仿真结果,重现了在之前的研究中发现的非常规响应现象。

“海洋地质学”课程考试模式浅探

“海洋地质学”是一门多学科交叉基础课程,起着构筑专业知识结构基本框架和承前启后的重要作用。但传统考试方式依然无法满足现今教学的需要,改革平时和期末考试权重、改变“教考分离”的考核方式,提倡与时俱进将基础与前沿结合的“以考促学”的考试模式,更利于对新时代科研人才的培养。

PBL教学法在《海洋地质学原理》教学中的应用

研究生教育是基于本科基础教育之上的专业教育,是为社会输送高水平人才的重要支撑,专业课程是组成专业教育的最基本单元,其建设水平直接关系到高校能否培养出符合国家需要的高水平人才。与传统以教师为主体的教学模式相比,PBL教学法是基于问题的教学模式,该教学法以学生为主导地位,教师处于引导和辅助地位。因此本次教改项目申请人拟抓住专业课程中教师、学生、问题三大要素,运用PBL教学法,将学生素质的提高和能力的培养放在中心位置,通过设计和构建问题模块,提升学生对知识的探索欲望,提高学生学习的积极性、开拓学生的科研视野、培养学生对地学知识的兴趣。同时将PBL教学法引入专业教育课堂,通过建立合作讨论小组,加强了学生之间的沟通和交流,增加了学生之间的团队合作能力,让学生在学习中不感觉“孤独”,可以与“伙伴”共同完成对科研知识的探索,这对目前培养研究生健康的学习心态具有重要意义。