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地学实验教学示范中心2016年度工作报告
发布时间:2017-03-22

 

 

 

 

云南省地学实验教学示范中心

2016年度报告

 

 

 

 

 

 

 

国土资源工程学院地球科学系

0一七年元月15

 

 

 

 

 

 

 

一、中心概况

云南省地学实验教学示范中心是在原昆明理工大学地学实验教学中心基础上于2007年被云南省教育厅批准为云南省地学实验教学中心,下设地质学基础、构造地质学、岩石矿物、地球化学、矿产勘查、地质工程、旅游地质和地学博物馆等地学类多学科的16个专门实验室(馆),是支撑云南省地质资源与地质工程重点学科的综合性实验中心。

本中心拥有教学科研人员64人,其中教授(或相当技术职称)15人,国家级学术带头人1人,省级学术带头人3人,新世纪百千万国家级人才工程人选1、黄汲清青年地质科学技术奖获得者1、教育部新世纪优秀人才1人。新增中央与地方共建西部地区重点成矿带矿产地质与地质环境实验室1个(财政部2007.09)、成矿动力学与隐伏矿定位预测创新团队(重点实验室)1个(昆明理工大学2007.09)、西部优势矿产资源高效利用教育部工程研究中心1个(教育部.2009.12)。新增野外实践教学基地3个、研发基地4个(云锡、云铜、云冶及广西华锡集团)。负责国家及中央部委科技项目31项,其中重点项目和科技支撑项目2项,国自然科学基金项目6项,获省部级奖励10项,一等奖1项,二等奖2项,三等奖7项。

目前拥有实验用房2500m2,已建成16个专业实验室,依托中央与地方共建实验室专项和学科建设费用等,围绕学科方向购置了用于科研、教学的实验仪器设备,增添了矿物、岩石、化石标本等,学科建设期间,新建电感耦合等离子体 - 质谱仪室 岩石学、矿床学、古生物和地史学实验室升级改造,建立了四套显微互动系统(晶体光学偏光数码显微互动系统、古生物、地史数码显微互动系统立体数码显微互动系统、矿相反射偏光数码显微互动系统);购置探地雷达、瞬变电法仪等物探设备,重组地球物理勘查实验室;购置30套野外数字化填图系统设备等,大大改善了实验条件,为本学科的发展奠定了基础。

二、中心建设的主要措施

1、条件建设

中心批准以来,千方百计筹措资金,努力加强学科专业建设和师资队伍建设,积极改善中心建设条件,使各项工作取得了长足的发展。但是学校教育资源还十分有限,资金严重短缺,将影响到中心的教育事业的发展和和办学目标的实现,因此在建设过程中,一方面用中心的工作成绩和服务赢得云南省委省政府一如既往地关心和支持学校;另一方面争取社会各方支持,加大教学投入,改善中心办学条件。

2、教学体系建设

实验教学中心根据学科人才应具备的工程实践能力实际,逐步按知识-能力-素质协调发展的人才培养理念,结合学科特色,经深入分析研究,构建了新的“三模式五能力”实践教学体系。实验教学子系统是新的实践教学体系的重要组成部分,包括两种模式(课程实验和开放式实验教学)、五种类型(基础性、设计型、工程型、综合型、研究型或创新型)的实验内容。实验教学子系统与实习教学子系统有机结合,形成地学中心完整的“三模式五能力”实践教学体系。

3、课程建设

中心的主要任务是负责国土资源工程学院资源勘查工程、勘查技术与工程、自然地理与资源环境、、土地资源管理、采矿工程和安全工程等专业的专业课和专业基础课的实验教学工作。

实验课程、实验项目设计的总体思想是“以学生为本,传授知识、培养能力和素质提高协调发展”。在设计中,在基础理论课中,加强理论与技术应用的有机结合,加强地理新技术的应用;在专门实验课程中,鼓励教师依托科研项目开设综合性、创新性实验项目;扶持特色实验课程和项目的发展;加强学生自主学习、合作学习、探究学习的能力训练。 

4、队伍建设

1)高水平教师亲自承担本科生实验教学任务,确保实验教学质量。

2兼职实验教师由实验中心和教研室共同负责,择优选聘。

3)建立相应的激励机制,鼓励实验教师和实验技术人员积极参与实验教学研究,申请教改项目,发表实验研究论文,其成果与教师科研成果同等对待。

4)按照学科发展规模要求,积极引进高水平实验教师实验技术人员。

5、教学改革

根据中心实验教学总体定位于“室内、室外实验教学结合、基础理论与技术应用结合、现实世界环境演化与虚拟现实模拟结合”的方针,本中心地学实验教学中心教学体系的改革思路为:

1)室内基础实验与野外综合实践能力提高相结合

2)地理学基础理论、专业知识与高新技术应用相结合

3)高水平科学研究带动实验教学

4)本科生与研究生探究式实验教学相结合

5)示范辐射与合作交流相结合

通过这样一套从课内到课外、从一般到综合、从理论到应用、从基础到创新的实验教学体系,较好地满足地学本科教学总体目标要求

6、实验室开放

1、中心地球物质综合实验室、岩矿教学实验室、岩矿综合鉴定实验室、样品制备实验室、计算机室等实行24小时预约开放(含节假日),其他实验室定期开放。在保证时间开放的基础上,重点保证实验内容的开放。

2、开放内容包括

1)课外本科生基本实验项目的补充实验,对课上实验进行加强训练。

2)学生自主选择的综合性(设计性)、研究性实验。

3)实践技能训练项目实验。

4)学院“本科生课外科研基金”项目实验。

5)“本科生研究机会计划”项目实验。

6)本科生参加教师科研项目实验

7)企业技术人员专业培训。

三、中心建设取得主要成绩和基本经验

(一)中心建设取得主要成绩

1、师生参与情况(主要是教师参与面和受益学生人数)

地学实验教学示范中心实施以来,为国家矿产资源勘查及大型矿业基地建设与发展、地质遗迹研究与保护等提供了强大的理论、技术和人才支撑。丰硕的研究成果转化为优质本科实验教学资源,为高质量的地学人才培养奠定坚实基础,为保障国家战略资源安全和西部矿业开发做出杰出贡献。地矿学科群广大教师科研人员和不同层次的学生积极参与其中,使得本学科的科研水平有了很大提高,科研规模有了很大发展,人才培养的硬件条件有了很大改善。

2、中心条件建设成效

近来年,实验中心建设费合计投入人民币2100余万元。经费主要数额及来源:国家财政(中央与地方共建)300万、省政府地质人才基地专项400万、云南省重点专业大型设备购置费700万、学校重点学科建设费1400万、教育部数字博物馆专项150万及资源勘查专业认证180万等。主要投向:

1)偏光、矿相、生物显微数码互动实验室建设:300万元

2)购置探地雷达、瞬变电法仪、EH4、磁力仪、激电仪、重力仪等物探设备和软件系统,重组地球物理勘查实验室:180万元

3)更新完善流体包裹体分析测试系统,新增激光拉曼光谱仪(RM 2000)、四极质谱仪(RG202)、冷热台(THMS600)、高温热台(TS1500)、偏光显微镜(Leitz)、图象处理系统(Q500MC)、气流冷/热台(USGS)、透射/反射两用光学显微照相系统(Nikon)、背散射电子衍射仪(CHANNEL5 EBSD),以及与仪器配套的150m2超净化学室和样品处理制备室等:260万元

4)购置遥感数据及软件,更新终端设备和服务器,完善遥感技术及GIS实验室功能:170万元

5)构造地质学、地球化学、岩石学、矿床学、矿产勘查学等基础实验室常规设备、标本补充:80万元。

6)水文地质、土力学等五个实验室的设备补充更新:230万元

7)自制渗流试验设备12

8)地学博物馆中的矿物数字博物馆建设:150万余元,增购添大量的矿物、岩石、古生物化石标本,如鱼龙化石、菊花石、角石、鹦鹉嘴龙、海百合化石及锡石、硅化木、石膏、黄铁矿、紫水晶、翡翠等标本等。以满足本科实验标本的补充需求。

9)数字化填图系统引入(30套):36万元

10)新建电感耦合等离子体 - 质谱仪室300万元

11)新建“地质工程模拟实验室”:120万。

近五年实验室的建设性投入,大幅度改变本科和研究生培养的办学条件,提升学科实践性教学水平。

3、中心课程体系建设成效

本中心目前开设主要实验课程

序号

课程名称

实验项目

实验类型

1

实验技能训练

岩石化学参数数据处理

开放训练

岩石粒度分析

激光粒度分析仪的使用

显微镜及配套设备的使用、调试及维护

显微图片采集与制作

岩石薄片制作

岩石光片制作

化学分析样品制作

岩屑(松散岩)快速铸坯

岩石铸体薄片制坯

矿物分选

古生物标本数字化处理

手持GPS仪的使用

数字地质填图系统

显微硬度计原理及使用

显微光度计原理及使用

三维视频显微镜原理及使用

地学(数码)摄影

裂变径迹分析系统原理及使用

激光拉曼光谱仪原理及使用

Spss统计软件在计量地理中的应用

地学数据库建设

2

中国区域大地构造学

昆明幅-贵阳幅读图

综合

切割昆明幅-贵阳幅地质剖面图并编写读图报告

设计

扬子板块—华南褶皱带读图

综合

长沙幅,重庆幅,昆明幅,衡阳幅读图

综合

滇-藏造山带读图

综合

3

地质学基础

矿物  (一)

基础

矿物  (二)

基础

岩浆岩(一)

基础

岩浆岩(二)

基础

沉积岩(一)

基础

沉积岩(二)

基础

变质岩(一)

基础

变质岩(二)

基础

内动力地质作用综合分析

综合

阅读地质图

综合

4

构造地质学

极射赤平投影原理及操作

基础

面线产状要素正投影解析

综合

分析水平岩层及倾斜岩层地质图

综合

在地质图上求厚度及埋深

综合

分析褶皱地区地质图

综合

褶皱几何要素赤平投影

综合

绘制节理等密图

综合

分析断裂地区地质图

综合

断层几何要素赤平投影

综合

平衡剖面图的编制方法

综合

综合分析地质图

综合

5

结晶学及矿物学

晶体的目估投影

基础

晶体的宏观对称(一)

基础

晶体的宏观对称(二)

基础

认识单形

基础

聚形分析(一)

基础

聚形分析(二)

基础

三轴定向及结晶符号

基础

四轴定向及结晶符号

基础

几何结晶学小结

基础

矿物的化学式计算

基础

矿物形态和物理性质的认识

基础

矿物主要鉴定特征及影响因素讨论

综合

自然元素矿物和硫化物矿物的认识

基础

氧化物及氢氧化物矿物和卤化物矿物的认识

基础

岛状、环状硅酸盐矿物的认识

基础

链状硅酸盐矿物的认识

基础

层状硅酸盐矿物的认识

基础

架状硅酸盐矿物的认识

基础

碳酸盐、硫酸盐及其它含氧盐矿物的认识

基础

6

晶体光学及光性矿物学

单偏光系统晶体的光学性质(一)

基础

单偏光系统晶体的光学性质(二)

基础

正交偏光系统晶体的光学性质(一)

基础

正交偏光系统晶体的光学性质(二)

基础

锥光系统晶体的光学性质(一)一轴晶干涉图

基础

锥光系统晶体的光学性质(二)二轴晶干涉图

基础

透明矿物系统鉴定-以角闪石为例

综合

橄榄石类、辉石类的鉴定

综合

角闪石类、云母类的鉴定

综合

长石类、石英、方解石的鉴定

综合

斜长石号码的测定

综合

未知矿物薄片的系统鉴定

综合

未知矿物薄片鉴定测试

综合

7

岩石学

酸性岩类:花岗岩-流纹岩

基础

中性岩类:闪长岩-安山岩;正长岩-粗面岩;霞石正长岩-响岩

基础

基性岩类:辉长岩-玄武岩类

基础

超镁铁质岩类、煌斑岩类

基础

火山碎屑岩类

基础

火成岩综合鉴定

综合

综合实验:玄武岩的成分和结构成因分析

综合

沉积岩的构造

基础

陆源碎屑岩的成分特征

基础

陆源碎岩的结构特征

基础

陆源碎屑岩的类型

基础

碳酸盐岩的成分和结构

基础

碳酸盐岩的岩石类型

基础

沉积岩综合鉴定

综合

综合实验

综合

变质岩的结构构造和特征变质矿物

基础

富铝系列变质岩

基础

镁铁质系列变质岩

基础

其他岩石类型

基础

变质岩综合鉴定

综合

综合实验:变质作用的时空演化分析

综合

8

古生物学与地层学

化石保存类型、原生动物

基础

多孔动物、古杯动物、腔肠动物

基础

软体动物

基础

节肢动物

基础

腕足动物、苔藓动物、棘皮动物

基础

牙形动物、笔石动物

基础

古脊椎动物

基础

古植物

基础

中国的前寒武系

基础

中国的下古生界

基础

中国的上古生界

基础

中国的中、新生界

基础

中国区域地层基本特征与地质发展史

综合

9

矿相学

矿相显微镜和光片的制备

基础

矿物的反射率及双反射

基础

矿物的反射色、反射多色性和内反射

基础

矿物在正交偏光下的均质与非均质性

基础

矿物硬度

基础

矿物的综合性系统鉴定和常见矿物的动物

综合

未知矿物鉴定

综合

矿石组构

综合

矿化期、矿化阶段和矿物生成顺序

综合

课程设计

设计

10

地理信息系统基础

GIS基本模块

基础

GIS数据文件组织方法

基础

GIS空间数据库

综合

GIS空间分析

综合

11

地球化学

微量元素定量模拟与岩浆成因分析

综合

锆石形态、结构与U-Pb年龄地质分析

综合

放射性同位素化学制备与分析技术

综合

稳定同位素样品真空制备与分析技术

综合

12

遥感地质学

岩浆岩解译

综合

沉积岩、褶皱构造解译

综合

断裂构造解译

综合

13

遥感技术及应用

航空像片立体观察与人文地理要素遥感图像解译

综合

自然地理要素遥感图像解译

综合

地貌、地质灾害遥感图像解译

综合

农林、土地资源的遥感图像解译

综合

14

地理信息系统应用

菜单命令及主要工具

基础

矢量化专题图

设计

利用MapInfo建立GIS数据库

综合

地理信息输入编辑与更新

综合

地理信息查询与分析

综合

利用ArcGIS建立GIS数据库

综合

图形输入与编辑

综合

误差校正与投影变换

综合

拓扑错误检查与建立拓扑关系

综合

矢量空间分析与数字高程模型

综合

文件转换与输出

综合

属性库管理及建立空间数据库

综合

15

计算机在地学中的应用

Surfer绘制等值线图

基础

Surfer绘制立体图

基础

Matlab方向和成分数据分析

基础

Matlab空间数据处理和显示

基础

16

数字图像处理

ENVI介绍

基础

图像统计

综合

图像增强与波段运算

综合

滤波增强

综合

色彩空间变换与数据融合

综合

图像分类处理

综合

17

区域分析与区域规划

区域分析

综合

区域产业规划

综合

区域基础设施规划

综合

区域城镇体系规划

综合

区域环境规划

综合

18

宝石资源地质学

宝玉石基本概念和特征

基础

金刚石矿床

综合

玉石矿床

综合

宝玉石市场调研

综合

19

矿产勘查学

成矿地质条件与矿化标志的分析

综合

成矿规律分析与成矿规律图编制

综合

成矿预测图编制与找矿靶区的优选

综合

统计分析在矿体变化性研究中的应用

综合

勘探方法选择与勘探工程布置

综合

钻孔弯曲校正

综合

取样方案设计

设计

勘探线剖面图的编制

综合

矿体垂直纵投影图的编制

综合

矿体圈定

综合

平行断面法储量估算

综合

39

矿床学

矿床学基本概念

基础

岩浆矿床

综合

气水热液矿床

综合

沉积矿床

综合

变质矿床

综合

20

显微构造学

显微镜下各种显微组构鉴定、描述和分析

综合

岩组分析的技术方法

综合

21

资源利用与评价

土地资源评价

综合

矿床经济评价

综合

矿产勘查权、开采权评估

综合

22

矿田构造学

控矿构造规律

综合

矿田构造与矿床成因关系

综合

成矿构造岩

综合

矿田构造与区域断裂

综合

23

区域规划

区域分析

综合

区域产业规划

设计

区域基础设施规划

设计

区域城镇体系规划

设计

区域环境规划

设计

24

矿山地质学

矿产勘查与开发过程全程录相演示

基础

工业指标与综合指标研究与评价;储量计算方法对比研究

综合

贫化和损失的计算与管理

基础

生产矿山隐伏矿体定位预测

综合

25

矿产勘查课程设计

1.编写前言及地质特征           

设计

2.编制总体设计的文字及图件     

设计

3.编制经济评价

设计

26

矿石学

矿石组成矿物的鉴定研究方法

综合

矿石中矿物定量计算

综合

矿石中元素赋存状态研究方法

综合

矿物嵌布特征与计算

综合

矿石工艺技术分析与可选性设计

综合

矿石磁选试验

综合

矿石浮选试验

综合

尾矿综合利用

综合

27

工程地质学

岩土体物理力学性质指标测试

基础

岩土体直剪实验

岩土体三轴剪切实验

土的击实实验

岩石抗拉实验

28

水文地质学

达西定律

基础

潜水模拟实验

承压水模拟实验

绕坝渗流模拟

完整井抽水模拟

 

4、中心队伍建设成效

1)人才引进:先后引进中国地质大学、中科院地研所、昆明理工大学等单位博士10名。

2)青年教师培养:先后送出本中心年5名青教师去中科院、南京大学、浙江大学、昆明理工大学进行博士学位深造。

3)建设期间,本中心3名教师晋升为教授,1人成为国家级学术带头人,3人成为省级学术带头人,1人成为新世纪百千万国家级人才工程人选、1获得黄汲清青年地质科学技术奖、1人成为教育部新世纪优秀人才、2人成为昆明理工大学教学名师称号。

5、取得的教育教学改革成绩(含主持的教学类项目、发表的教学类论著、获得的教学类奖励与表彰等)

1)自主研发了各门实验课程多媒体课件;

2)主持完成昆明理工大学教改项目3项(《岩浆岩石学》MCAI遥感地质教学改革和野外地质实习相结合的示范研究、《遥感地质学》在线网络课程研究与实践);

3“旅游地质学”课程教学层次结构的理念与实践教改项目2008年获昆明理工大学教学成果一等奖;

4)自编了各门实验课程实验(实习)指导书;

5)本中心本科生、硕士研究生、博士生自建设以来,多人次获得不同类别奖励,详见表2(不完全统计)。

本中心本科生、硕士研究生、博士生获奖情况一览表

 

 

 

 

     

出版、发表、提交(鉴定)单位,

时间,获奖名称、等级

署名

次序

白光顺

朱杰勇

岩矿地质-信息系统

第四届云南高校青年学术科技作品竞赛二等奖,2007.12

第一

邹海俊

韩润生

楚雄盆地构造变形及其成矿作用研究—以大姚六苴铜矿区为例

云南省优秀博士论文,2010.03

第一

眭素刚

范柱国

云南省宾川县地质灾害危险性区划评价研究

云南省优秀硕士论文,2010.03

第一

 

基于GIS对鲁甸县地质灾害易发性分区研究

云南省优秀硕士论文,2010.03

第一

    6)发表教学论文5篇,参加了三届“大学地球科学课程报告论坛”,并在会上进行了“大理-丽江地质认识实习” 基地建设经验交流。

(二)中心建设取得主要经验

根据多年建设,深深体会到:

1、中心建设要坚持“以学生为本,能力与素质协调发展,实践与创新全面提高”的实验、实践教学理念;

2、中心建设要根据不同层次,不同专业的学生,形成了以学生创新思维和创新能力培养为核心;

3、中心教学要以基础教学实验室为基础,以综合开放型实验室为辅助,以野外实习基地作为能力培养和提高的主体;

4、以高科技、新技术共享资源为学生创新能力延伸培养为主要手段的优化教学模式。

5、中心教学建设应具有完备的组织机构、高水平的教学队伍、先进的仪器设备;

6、中心教学应以学生科研创新能力培养为主线的完备实验、实践教学体系和信息化、现代化、国际化的管理运行模式;

三、中心建设目前存在的问题及原因分析

地学实验室师范中心涵盖范围较大,服务面向宽广,现有教学资源还远远不能满足需要。

1、师资力量相对薄弱,还需要大力引进高层次教学和研究人员以充实相关领域的教学科研力量,如水文地质、工程地质和地球物理方面的高层次教学研究人才,经验丰富的高层次实验人员。

2、仪器设备的配套还不够完善,特别是高精度的尖端分析测试设备还很缺乏,致使本学科的研究收到很大局限和制约。如在区域成矿学和构造成矿动力学基础理论的研究中,已提出的成矿理论仍缺乏必要实验数据的支持,方法技术上还远不能满足现实需求,急需国家的大力支持,加大分析测试和大型模拟试验的建设。在隐伏矿体定位预测和遥感技术应用方面,缺乏高精度的测量、现场快速测定设备和图像识别及信息综合处理设备方面,还存在与现实需求矛盾的不足,限制了成果的大范围推广和应用。在复杂条件下的环境工程地质问题和矿区生态环境评价与治理方面,缺乏快速有效的高精度测量设备和大型模拟试验的建设,远不能满足现实工程的需求,限制了成果的推广。

四、进一步加强实验教学中心建设的意见和建议

云南省地学实验教学示范中心通过两年的建设已经取得很大进步,发挥了应有的作用。但是还需在如下几个方面加以完善,以适应国民经济建设的更高需要。

1、加强学术交流,提高学科在国内外的知名度。

2、培养和引进高层次人才,形成年龄、知识层次、业务能力更合理的学科梯队。

3、引进或自主开发多元信息处理软件和综合信息地学解译系统,使成矿预测自动化和智能化。

4、装备先进的勘察、测试仪器,提升技术应用水平。

5、进一步加强实验室、图书资料建设等。

6、建立以学科带头人为核心的科研组织及运行机制。

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