《地球科学概论》课程教学大纲.docx
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《地球科学概论》课程教学大纲
《地球科学概论》课程教学大纲
一、课程基本信息
课程代码：
16186902
课程名称：
《地球科学概论》
英文名称：
AnIntroductiontoEarthSciences
课程类别：
通识课
学时：
32
学分：
2
适用对象：
全日制本科生
考核方式：
开卷考试
先修课程：
无
二、课程简介
教学内容设置是在涵盖“地球科学概论”主体内容的基础上，尽可能多地导入近年来地球科学研究的重大进展，并将资源短缺、环境恶化、灾害等重大环境问题结合起来系统讲述。
该课程共分四部分：
第一部分介绍了地球科学的研究对象、内容和任务；第二部分主要阐述地球的起源和演化、地球的物理性质、圈层结构和物质组成；第三部分对地球四大圈层分别做了较系统的论述；第四部分则对地球环境变迁、自然资源及其利用、自然灾害等作了较为系统的概述。
Inarrangingteachingcontent,thislessoncoveredthemainpartofAnintroductionofEarthSciences,andintroducedmostimportantandadvanceddevelopingaboutearthsciencetostudents.Atthesametime,itintegratesresourceabsence，environmentdegradation，disasterimportantenvironmentproblem.Theentitlelessonweredividedintofourchapters.Thefirstpartmainlyintroducedresearchaim,researchcontentandobjectofearthsciencetostudents.Theoriginandevolvement,physicalcharacteristic,componentsandstructureofearth'slayersystemwereemphasizedinthesecondpart.Thefourlayersystemoftheearthwerediscussedinthethirdpart.Thefourthpartfocusedonenvironmentaltransferoftheearth,natureresourceanditsutilities,naturedisaster,etc.
三、课程性质与教学目的
知识经济时代的“知识阶级”必须对地球环境有全面、深入的了解和认识，因此“环境意识”、“全球意识”应成为国民所具备的基本素质。
大学生作为社会文化和素质层次很高的群体，较深入地认识和了解目前我们唯一的家园——地球。
结合现实的各种景观与现象，逐层解读地球环境的结构、形成演变及其对人类社会的影响。
掌握地球的起源与演化、地球的特性及其圈层组成、板块运动与地质作用的基本知识；对大气圈、水圈、生物圈与地表形态等与人类活动直接相关的地理环境有清晰的了解；对当前的一些涉及环境变迁、资源利用、防灾减灾等可持续发展的热点问题有正确的理解和认识；激发学生广泛的学习兴趣，并结合本专业的学习建立适应未来新时代的地球观，做一个全面发展的复合型人才。
思政融入点：
让学生学习我国古代先贤和老一辈科学家在地球科学领域所取得的伟大成就，学习我国在地球资源环境的基本国情，激发学生的爱国情怀，立志报效祖国。
四、教学内容及要求
第一章绪论
（一）目的与要求
要求学生熟悉地球科学的学科分类体系、地球科学的特点和研究方法，通过学习了解地球科学与人类社会可持续发展的关系，为人类社会的长期发展繁荣服务。
要求学生掌握地球科学的研究对象、任务和内容。
（二）教学内容
第一节地球科学的研究对象、任务和内容、特点和研究方法
1.主要内容
1.1学科分类与地球科学的分科
1.2.地球科学的研究对象、内容和任务
1.3地球科学的特点和研究方法
2．基本概念和知识点
地球科学是什么？
——研究对象、内容、分支学科，交叉学科
3.问题与应用（能力要求）
地球科学的研究方法有什么特点？
通过本节学习提升学生对地球科学课程认知的能力。
第二节地球科学与人类社会
1.主要内容
1.120世纪地球科学的重要进展。
思政融入点：
介绍我国杰出的地理学家胡焕庸、地质学家李四光、气象学家竺可桢的伟大科研成就，激励学生向老一辈科学家们学习，立志报效祖国。
1.2当前地球科学研究的热点问题和前沿问题
1.3地球科学与人类社会可持续发展
2．基本概念和知识点
重要进展；热点问题和前沿问题。
3．问题与应用（能力要求）
当前地球科学研究的热点问题和前沿问题是什么？
通过本节学习提升学生对地球科学发展认知的能力。
（三）思考与实践
思考：
如何评估人-地关系面临的现状？
地球科学对此可以有何作为？
（四）教学方法与手段
课堂讲授为主、辅之以提问学生，进行互动教学。
采用多媒体教学手段。
第二章地球的起源与演化
（一）目的与要求
要求学生了解地球在太阳系中的运动，地球的起源和圈层分异，生物进化和地球地质年代的对应关系，了解人类的起源和发展过程。
要求学生掌握地球上的生命起源和生物圈的形成和发展过程。
（二）教学内容
第一节地球在太阳系中的运动与地球的起源
1.主要内容
1.1地球的起源和圈层分异
1.1.1地球的起源
1.1.2地球的圈层分异
1.2地球的年龄及其测定
2．基本概念和知识点
地球的起源和圈层分异的假说与理论；地球的年龄及其测定方法与技术。
3．问题与应用（能力要求）
地球圈层分异的进程和形成时间有什么依据？
通过本节学习提升学生对地球起源和年龄认知的能力。
第二节生物圈的形成和发展
1.主要内容
1.1地球上生命的起源
1.1.1生命的本质
1.1.2生命起源机制
1.1.3生命出现时间
1.2生物圈的形成和发展
1.3人类圈的形成和发展趋势
1.4生物进化与地质年表
2．基本概念和知识点
生物圈、地质年表、地球上的生命起源与演化历程。
3．问题与应用（能力要求）
生命的本质是什么？
从非生命有机物质演化为原始生命的关键环节是什么？
通过本节学习提升学生对生命起源认知与探索的能力。
（三）思考与实践
1．从非生命有机物质演化为原始生命的关键环节是什么？
2．如果将46亿年的地球历史比喻为1年，换算一下显生宙（动、植物全面繁荣）和第四纪（人类演化）各占多少时间？
（四）教学方法与手段
课堂讲授为主、辅之以提问学生，进行互动教学。
采用多媒体教学手段。
第三章地球的物理性质和圈层结构
（一）目的与要求
要求学生了解地球的基本物理性质，熟悉地球磁场的基本特征和地磁要素，了解地球的能量来源。
要求学生掌握地球质量和密度的测算方法。
（二）教学内容
第一节地球的密度和弹性、重力场、磁场
1.主要内容
1.1地球的密度和弹性
1.1.1地球密度
1.1.2地球弹性
1.2地球的重力场
1.3地球磁场
2．基本概念和知识点
密度、弹性、重力场、磁场。
3．问题与应用（能力要求）
怎样确定地球的密度？
通过本节学习提升学生对地球物理性质认知与探索的能力。
第二节地球的能量、圈层结构
1.主要内容
1.1地球的能量
1.1.1地球内部温度
1.1.2地幔部分熔融
1.1.3地震
1.2地球圈层结构
1.2.1地球内部的圈层划分
1.2.2壳、幔、核之间的圈层耦合
2．基本概念和知识点
地震、地壳、地幔、地核、地球内部的圈层结构、地球的能量和地震等地球的主要物理性质。
3．问题与应用（能力要求）
断层弹性回跳模型是怎样解释地震发生过程的？
通过本节学习提升学生对地球能量、圈层结构等物理性质认知与探索的能力。
（三）思考与实践
1.如何理解地球具有弹性、塑性和粘性？
有哪些证据可以证明？
2．地球内部的温度是怎样分布的？
（四）教学方法与手段
课堂讲授为主、辅之以提问学生，进行互动教学。
采用多媒体教学手段。
第四章地球的圈层--岩石圈
（一）目的与要求
要求学生了解地球壳、幔、核之间的圈层耦合，了解地核差异旋转和地球系统的自然驱动力。
要求学生通过学习掌握地球的圈层结构及其划分的依据；地壳的结构与物质组成。
（二）教学内容
第一节岩石圈的组成、结构
1.主要内容
1.1地球的物质组成
1.2岩石圈结构
1.2.1地壳的结构与物质组成
1.2.2地壳的结构与岩石组成
2．基本概念和知识点
岩石圈、岩浆岩、沉积岩、变质岩、岩石圈的结构、三大类岩石的相互关系。
3．问题与应用（能力要求）
人们只能直接观测地球表层岩石圈的物质组成，而地下深部的样品目前还没有能力取得，我们怎样推测地球深部的物质组成呢？
通过本节学习提升学生对岩石圈结构认知与探索的能力。
第二节地球深部的物质成分分层
1.主要内容
1.1地幔的分层结构和物质成分
1.1.1地幔的物质组成
1.1.2地幔化学元素的估计
1.2地核的结构与物质组成
2．基本概念和知识点
地幔、地核、地幔与地核的结构和物质组成。
3．问题与应用（能力要求）
主要是哪些元素构成可供人类利用的矿产资源？
这些资源是不是取之不尽的？
通过本节学习提升学生对生地球深部的物质成分分层认知与探索的能力。
（三）思考与实践
1．地球内部圈层的划分依据和划分方案。
2．举例说明地球圈层耦合
（四）教学方法与手段
课堂讲授为主、辅之以提问学生，进行互动教学。
采用多媒体教学手段。
第五章岩石圈板块运动与地质作用
（一）目的与要求
要求学生了解岩浆作用、变质作用、沉积作用与板块构造之间的关系，对威尔逊旋回理论有足够的了解。
要求学生掌握地壳运动的认识发展过程，掌握大陆漂移学说、板块构造学说等内容。
（二）教学内容
第一节从大陆漂移到板块构造、板块构造与地壳运动
1.主要内容
1.1从大陆漂移到板块构造
1.1.1大陆漂移的证据
1.1.2海底扩张
1.2板块构造理论与威尔逊旋回
1.2.1板块边界
1.2.2威尔逊旋回
1.3板块构造的驱动机制和超级地幔柱学说
1.4地壳运动
1.3.2极块运动与地壳运动类型
1.3.3构造变形
2．基本概念和知识点
威尔逊旋回、地壳运动、构造变形、大陆漂移、海底扩张、板块构造三大理论的基本原理。
3．问题与应用（能力要求）
为什么可以根据南半球各大陆二叠纪-三叠纪陆生生物的相似性来推测存在冈瓦纳大陆？
通过本节学习提升学生对板块运动认知的能力。
第二节岩浆作用、变质作用、沉积作用与板块构造
1.主要内容
1.1岩浆作用
1.2变质作用
1.2.1区域变质作用
1.2.2接触变质作用
1.2.3动力变质作用
1.3沉积作用
1.4三大地质作用与板块构造关系。
思政融入点：
介绍我国南海丰富的油气资源，以及南海争端的历史缘由，让学生清楚的认识到南海争端的起因是美日和某些南海周边国家为了争夺南海油气资源，进而让学生认识到油气等战略性资源关系到国家安全。
2．基本概念和知识点
岩浆作用、沉积作用、变质作用与板块构造的关系。
3．问题与应用（能力要求）
环太平洋火山带及地震带与哪种类型的板块运动有关？
该带的火山岩主要是什么类型，为什么？
通过本节学习提升学生对岩浆作用、沉积作用、变质作用与板块构造关系认知的能力。
（三）思考与实践
1．海底岩石的磁场是怎样记录下来的？
这些磁异常记录说明什么？
2．为什么可以根据南半球各大陆二叠纪-三叠纪陆生生物的相似性来推测存在冈瓦纳大陆？
3．有什么证据可以证明地球上2～3亿年前曾经存在一个联合古陆？
4．板块运动与地质构造、火山活动、地震灾害的关系？
5．分析地球表面形态与板块构造的关系．
6．环太平洋火山带及地震带与哪种类型的板块运动有关？
该带的火山岩主要是什么类型，为什么？
（四）教学方法与手段
课堂讲授为主、辅之以提问学生，进行互动教学。
采用多媒体教学手段。
第六章大气圈
（一）目的与要求
要求学生掌握大气的组成和结构；掌握气候的概念、气候系统、气候类型；天气与气候的区别与联系。
要求学生了解大气的热力状况，大气环流的形成，地球自转对大气环流形成的作用，海陆差异对大气环流的影响；了解气候变化及其原因。
（二）教学内容
第一节大气的组成与结构、大气运动
1.主要内容
1.1大气的组成和结构。
思政融入点：
向学生介绍我国古代先哲列子和科学家宋应星关于大气的科学认识，让学生认识到我们的先人远远早于西方就开始对大气进行科学探索并获得了科学的认识，激发学生对我国古代科学的兴趣，进而增强民族自信心。
1.1.1大气的组成
1.1.2大气的结构
1.2大气的热力状况
1.2.1太阳辐射、大气辐射和地面辐射
1.2.2空气温度
1.2.3全球热量带
1.3大气的运动
1.3.1气压和风
1.3.2大气环流
1.4大气中的水分
2．基本概念和知识点
太阳辐射、大气辐射、地面辐射、气压、风、大气的组成和结构、大气运动的原理、大气中的水分的转化过程。
3．问题与应用（能力要求）
思考大气中CO2和O3的来源、变化及其对气候有什么影响？
通过本节学习提升学生对大气组成与运动认知的能力。
第二节天气与气候
1.主要内容
1.1天气
1.1.1气团
1.1.2锋
1.1.3气旋
1.1.4反气旋
1.1.5天气预报简介
1.2气候
1.2.1气候概念
1.2.2气候形成
1.2.3气候类型
1.2.4气候变化
2．基本概念和知识点
天气、气候、气团、气旋、反气旋、天气和气候的特征。
3．问题与应用（能力要求）
青藏高原对周边地区的气候会有什么样的影响？
在实践上有何指导意义？
通过本节学习提升学生对天气和气候认知的能力。
（三）思考与实践
1．大气圈垂直分层的依据和各层的主要特征。
2．大气中CO2和O3的来源、变化及其对气候的影响。
3．何谓气温？
它随时间有什么样的变化？
具有什么样的地理分布？
4．为什么说近地气层大气的热源主要是地面？
近地气层温度有何变化规律？
5．何谓大气环流？
从成因分析全球行星风带和气压带的分布，它们对气候会产生什么样的影响？
6．何谓气团和锋面？
气团过境和锋面过境的天气特征会一样吗？
为什么？
（四）教学方法与手段
课堂讲授为主、辅之以提问学生，进行互动教学。
采用多媒体教学手段。
第七章水圈
（一）目的与要求
要求学生了解各类陆地水含量和分布；了解海水的基本理化性质及海水运动特征，海―气相互作用以及厄尔尼诺现象。
要求学生掌握地球表层的水分循环和水量平衡。
（二）教学内容
第一节地表水循环与水平衡
1.主要内容
1.1地球表层的水分循环。
思政融入点：
向学生介绍我国的水情，以及南水北调工程的伟大成就，让学生认识到虽然我国水资源总量丰富，但同时面临着严重的水危机，激发学生增强节约水资源、保护水环境的社会意识和责任感。
1.1.1地球上水的分布
1.1.2地球表层的水分循环
1.2地球上的水量平衡
2．基本概念和知识点
水分循环和水量平衡概念与原理。
3．问题与应用（能力要求）
为什么地球被称为水球？
为什么当今全球的水资源逐渐变得紧张起来？
通过本节学习提升学生对地表水循环与水量平衡认知和探索的能力。
第二节陆地水与海洋
1.主要内容
1.1陆地水
1.1.1河流
1.1.2湖泊、沼泽和水库
1.1.3地下水
1.1.4冰川
1.2海洋
1.2.1海水的物理化学性质
1.2.2海水的运动
1.2.3海平面变化
1.2.4海—气相互作用与厄尔尼诺—拉尼娜现象
2．基本概念和知识点
河流的水情要素，地下水的形成、运动和类型，海—气相互作用与厄尔尼诺—拉尼娜现象。
3．问题与应用（能力要求）
何谓ElNino和LaNina现象？
怎样从地球不同圈层相互关系角度探讨其形成机制？
通过本节学习提升学生对陆地水与海洋认知与探索的能力。
（三）思考与实践
1．何谓水分循环？
它有何意义？
其原动力是什么？
2．为什么地球被称为水球？
为什么当今全球的水资源逐渐变得紧张起来？
3．陆地水指哪些水？
它们有何特征？
4．何谓河流？
河流水量随季节有何变化？
5．何谓海（洋）流？
大洋中的洋流与大气环流有何关系？
叙述洋流分布的规律。
（四）教学方法与手段
课堂讲授为主、辅之以提问学生，进行互动教学。
采用多媒体教学手段。
第八章生物圈
（一）目的与要求：
要求学生对生物群落有一定的的了解，并了解生物多样性及其对人类的意义，了解人工生态系统和自然生态系统的主要差别。
要求学生掌握环境因素与生物的相互作用和影响；生态系统的结构、功能和类型。
（二）教学内容
第一节生物与环境、生物群落
1.主要内容
1.1生物与环境
1.1.1环境因素与生物的相互影响
1.1.2生物的适应性和指示现象
1.2生物群落
1.2.1生物的分布
1.2.2种群
1.2.3生物群落
1.2.4生物多样性
2．基本概念和知识点
环境因子、生态因子、种群、群落、生物多样性、生物与环境关系、生物群落特征与动态。
3．问题与应用（能力要求）
什么是生物的指示现象？
它在人类生产活动中有何作用？
通过本节学习提升学生对生物与环境、生物群落认知与探索的能力。
第二节生态系统
1.主要内容
1.1生态系统的概念
1.2生态系统的组成成分
1.3生态系统的营养结构
1.4生态系统的功能
1.4.1生态系统的生物生产
1.4.2生态系统的能量流动
1.4.3生态系统的物质循环
1.5地球上主要生态系统类型
2．基本概念和知识点
陆地生态系统、水域生态系统、农业生态系统、城市生态系统、生态系统的组成成分、营养结构和功能，地球上主要生态系统类型。
3．问题与应用（能力要求）
湖泊和海洋生态系统空间结构的主要特征是什么？
它如何影响系统的营养结构和功能？
通过本节学习提升学生对生态系统认知与探索的能力。
（三）思考与实践
1．生物适应环境的方式有哪些？
它们是如何产生的？
2．什么是生物的指示现象？
它在人类生产活动中有何作用？
3．什么是生物多样性？
它对人类有何意义？
4．举例说明食物链和食物网的营养级构成。
5．陆地生态系统主要包括哪几种类型？
它们的空间分布受到哪些环境因素的制约？
（四）教学方法与手段
课堂讲授为主、辅之以提问学生，进行互动教学。
采用多媒体教学手段。
课堂讨论：
四大圈层的相互作用
第九章地表形态与演化
（一）目的与要求：
要求学生了解地貌演化的阶段，地表形态与人类生产和生活的密切关系。
掌握各种构造地貌的形成过程及地貌特征，内营力形成原因及作用方式，外营力地貌的主要类型、形成过程。
（二）教学内容
第一节内营力与构造地貌
1.主要内容
1.1地壳运动与地貌发育
1.1.1地壳运动及其对地貌发育的影响
1.1.2基岩和地质构造对地貌发育的影响
1.1.3块体运动
1.2构造地貌
1.2.1全球构造地貌
1.2.2大地构造地貌
1.2.3地质构造地貌
2．基本概念和知识点
崩塌、滑坡、土屑蠕动、地壳运动、基岩和地质构造对地貌发育的影响、构造地貌的类型及成因。
3．问题与应用（能力要求）
为什么说地表形态是与人类生活和生产关系最为密切的自然特征之一？
通过本节学习提升学生对内营力与构造地貌认知与探索的能力。
第二节外营力地貌、地貌演化
1.主要内容
1.1外营力地貌
1.1.2风化作用
1.1.3流水作用与流水地貌
1.1.4喀斯特作用与喀斯特地貌
1.1.5风沙作用与风沙地貌
1.1.6黄土地貌
1.1.7冰川作用与冰川地貌
1.1.8冻融作用与冻土地貌
1.1.9海岸地貌
1.2地貌演化
2．基本概念和知识点
风化作用、流水作用与流水地貌、喀斯特作用与喀斯特地貌、风沙作用与风沙地貌、黄土地貌、冰川作用与冰川地貌、冻融作用与冻土地貌、海岸地貌、地貌演化。
3．问题与应用（能力要求）
为什么说冲积平原的形态特征与物质结构的研究对农业生产和地下水的探测具有重要意义？
通过本节学习提升学生对外营力地貌、地貌演化认知与探索的能力。
（三）思考与实践
1．为什么说地表形态是与人类生活和生产关系最为密切的自然特征之一？
2．地壳运动对地貌发育有何影响？
3．基岩和地质构造对地貌发育有何影响？
4．什么是地质构造地貌？
它有哪些主要类型？
5．风沙地貌的形成需要哪些条件？
防治风沙移动可以采取哪些措施？
（四）教学方法与手段
课堂讲授为主、辅之以提问学生，进行互动教学。
采用多媒体教学手段。
第十章地球环境及其变迁
（一）目的与要求：
要求学生熟悉地史上的几次生物绝灭事件，了解地史上绝灭事件的原因，能对其绝灭过程进行基本的分析，了解人类在环境变迁中的作用。
要求学生掌握地球环境变迁与气候变化；气候变化的史实与意义，第四纪冰期旋回的地史证据。
掌握温室气体排放与全球变暖之间的关系。
（二）教学内容
第一节自然地理环境的地域分异规律、境变迁与气候变化
1.主要内容
1.1自然地理环境的整体性与地域分异规律
1.1.1自然地理环境的整体性
1.1.2自然地理环境的地域分异规律
1.2环境变迁与气候变化
1.2.1气候变化的史实与意义
1.2.2气候突变及其成因解释
2．基本概念和知识点
地方性分异、隐域性分异、微域分异、气候突变及其成因解释。
3．问题与应用（能力要求）
为何气候突变事件发生时间与米兰科维奇周期并不相符？
通过本节学习提升学生对境变迁与气候变化认知与探索的能力。
第二节人类活动与环境变迁
1.主要内容
1.1地史中的生物绝灭与环境变迁
1.1.1物种的形成、寿命和数量
1.1.2生物绝灭的类型与规模
1.2.3二叠纪末的集群绝灭
1.2.4白垩纪末恐龙绝灭和地外陨击事件
1.2人类在环境变迁中的作用
1.2.1温室气体排放与全球变暖
1.2.2土地利用与土地退化
1.2.3生物多样性的减少
1.2.4环境污染
2．基本概念和知识点
温室气体、白垩纪末恐龙绝灭和地外陨击事件、温室气体排放与全球变暖、土地利用与土地退化。
3．问题与应用（能力要求）
大气中近现代不断增加的温室气体是如何产生的？
温室气体增温可能会带来哪些影响？
通过本节学习提升学生对人类活动与环境变迁认知与探索的能力。
（三）思考与实践
1．气候突变的时间范围和历史事实是什么？
2．比较20世纪末与Eemian间冰期气候变化趋势，对21世纪预测有何启迪意义？
3．分析有关恐龙绝灭原因的多种假说，阐述自己的看法？
4．白垩纪时哺乳动物数量少、个体小，新生代起获得大发展，属于渡过绝灭事件的何种生物类型？
5．大气中近现代不断增加的温室气体是如何产生的？
温室气体增温可能会带来哪些影响？
6．当代生物多样性减少的主要原因何在？
有何危害？
（四）教学方法与手段
课堂讲授为主、辅
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