礦物與巖石優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)課程教學(xué)的探索

李勝榮，趙志丹，許 虹，申俊峰，于炳松，羅照華，張招崇，莫宣學(xué)

中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083

礦物與巖石優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)課程教學(xué)的探索

李勝榮，趙志丹，許 虹，申俊峰，于炳松，羅照華，張招崇，莫宣學(xué)

中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083

教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的核心是課程教學(xué)。本文重點(diǎn)介紹了中國地質(zhì)大學(xué)（北京）礦物與巖石北京市優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)過程中對“結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”、“晶體光學(xué)與造巖礦物”及“巖石學(xué)”等課程教學(xué)若干問題的探索。

礦物與巖石；教學(xué)團(tuán)隊(duì)；課程建設(shè)

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）礦物與巖石教學(xué)團(tuán)隊(duì)是學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量工程重點(diǎn)建設(shè)的一支教學(xué)團(tuán)隊(duì)，由24人組成，其中博士生導(dǎo)師10人，教授14人，副教授和高級工程師4人，講師及工程師6人，博士18人。該團(tuán)隊(duì)承擔(dān)著我校地球科學(xué)與資源學(xué)院、材料科學(xué)與工程學(xué)院、能源學(xué)院和珠寶學(xué)院8個專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)主干課的教學(xué)任務(wù)。經(jīng)過近10年的建設(shè)，該團(tuán)隊(duì)目前已形成為一支綜合實(shí)力強(qiáng)、人員結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)效果優(yōu)良、科研成果突出的團(tuán)隊(duì)，2008年被評為北京市優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

在團(tuán)隊(duì)的建設(shè)過程中，我們始終以自身的專業(yè)特色和課程特色為立足點(diǎn)，以高水平的綜合素質(zhì)為建設(shè)目標(biāo)，以優(yōu)質(zhì)的課程教學(xué)藝術(shù)和教學(xué)效果為基本要求，在隊(duì)伍建設(shè)、組織管理、素質(zhì)培養(yǎng)、課程教學(xué)等多方面研究采取了一系列創(chuàng)新性改革措施，促進(jìn)了團(tuán)隊(duì)高水平綜合素質(zhì)的快速養(yǎng)成。

以下就在“結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”和“晶體光學(xué)與造巖礦物”及“巖石學(xué)”教學(xué)中實(shí)施的8項(xiàng)創(chuàng)新措施做一簡要介紹。

一、制定嚴(yán)格的課程管理制度，厘定課程教學(xué)改革的基本思路，保證各教學(xué)環(huán)節(jié)的有序運(yùn)行

為了保證和不斷提高課程的教學(xué)水平，我們就教學(xué)組成員任課資格審查、教學(xué)組的配合、教學(xué)組與實(shí)驗(yàn)室的關(guān)系、研究生參與實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)、課程教學(xué)改革的基本思路等問題制訂了具體的、利于操作的管理制度。其中，關(guān)于課程教學(xué)改革的基本思路是：

(1)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力、收集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力（課堂討論），發(fā)展學(xué)生對自然和社會的責(zé)任感（如類質(zhì)同象與礦產(chǎn)品貿(mào)易）。

(2)精選學(xué)生終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識和技能，改變課程內(nèi)容繁、難、多、舊的現(xiàn)狀。

(3)倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、探究發(fā)現(xiàn)、交流合作的學(xué)習(xí)方式，注重學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)興趣，改變課程實(shí)施過程中過分依賴教材、過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)象。

(4)建立教學(xué)效果評價指標(biāo)的多元化、評價方式的多樣化，既關(guān)注結(jié)果更重視過程的評價體系，突出評價對改進(jìn)教學(xué)實(shí)踐、促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的功能。

(5)在重建新的課程結(jié)構(gòu)方面，強(qiáng)調(diào)綜合性，增設(shè)綜合實(shí)踐活動；加強(qiáng)課程的選擇性，以適應(yīng)不同專業(yè)學(xué)生發(fā)展的多樣化需求。

二、與時俱進(jìn)，在教學(xué)內(nèi)容中適度反映現(xiàn)代礦物學(xué)和巖石學(xué)的最新成果，盡可能將學(xué)生帶到本學(xué)科領(lǐng)域的最前緣

我們充分考慮地球生物學(xué)和生命礦物學(xué)在國際地球科學(xué)界迅速崛起并發(fā)展的新趨勢，在礦物學(xué)的教學(xué)和“十一五”國家級規(guī)劃教材中，對傳統(tǒng)教材只設(shè)5個礦物大類的方案進(jìn)行了改革，增加了“有機(jī)礦物及準(zhǔn)礦物大類”。同時，將不應(yīng)屬于元素單質(zhì)，也不屬于混晶，多出現(xiàn)在地球深部和天體物質(zhì)中的氮化物、碳化物、硅化物等礦物從“自然元素礦物大類”中剝離出來，增設(shè)了“金屬互化物（天然合金）礦物大類”，以便突出這些礦物在地幔、地核和宇宙其他天體研究中的地位，反映現(xiàn)代礦物學(xué)向地球深部和宇宙空間拓展的最新成果。這些改革，糾正了學(xué)生對礦物及自然元素礦物概念的誤解，也為學(xué)生走進(jìn)現(xiàn)代礦物學(xué)的最前緣準(zhǔn)備了路標(biāo)。

三、針對新形勢下大班上課出現(xiàn)的各種問題，探索有效的應(yīng)對策略，保證教學(xué)效果的最優(yōu)化

近幾年來，隨著高等教育的迅速發(fā)展，加之國家對地質(zhì)人才的迫切需求，學(xué)校擴(kuò)大了地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)和資源勘查工程專業(yè)的招生人數(shù)。同時適時調(diào)整了教學(xué)目標(biāo)（如地質(zhì)學(xué)理科基地班培養(yǎng)地質(zhì)學(xué)科學(xué)研究人員，資源勘查工程專業(yè)培養(yǎng)地質(zhì)工程師）。在此背景下，教學(xué)過程中出現(xiàn)了一系列新問題，包括合班上課、教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)手段更新、研究生參與教學(xué)、教材選編、考試內(nèi)容和考試方法、引導(dǎo)學(xué)生思維創(chuàng)新等問題。針對上述問題，我們進(jìn)行了深入的研究討論，從教學(xué)制度、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)考核等多種途徑探索出了相應(yīng)的對策，取得了較好的效果。例如，結(jié)晶模型和晶體光學(xué)模型的課堂演示在合班上課時出現(xiàn)了明顯的視覺盲點(diǎn)和聽覺盲點(diǎn)，我們根據(jù)該課程的特點(diǎn)，于2003～2004年，研究制作了人機(jī)互動式三維多媒體CAI課件，有效地改善了大班上課的視聽效果。近5年來，我們團(tuán)隊(duì)先后發(fā)表教學(xué)法研究論文近30篇，對交流本課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)起了積極作用。

四、突出課程特色，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生礦物學(xué)巖石學(xué)實(shí)際工作能力

2004年4月，我校各專業(yè)對本科生的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)計劃和課程教學(xué)時數(shù)進(jìn)行了較大的調(diào)整。我們以培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，分別新編、修訂了適應(yīng)地質(zhì)學(xué)理科基地班、地質(zhì)、地化和寶石班、資源勘查工程班及材料科學(xué)與工程班的教學(xué)大綱。新教學(xué)大綱既突出了專業(yè)特色，又加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)。所有專業(yè)的“結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”、“巖石學(xué)”課程中，實(shí)驗(yàn)課均占1/2以上。我們試圖通過這一改革，著力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力。教學(xué)大綱的修訂是在以往對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行微調(diào)并及時組織教學(xué)過程實(shí)施而取得良好效果的基礎(chǔ)上完成的[1-4]。

教材是貫徹教學(xué)大綱的硬件。為了加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，我們積極組織了《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)實(shí)習(xí)與自學(xué)指導(dǎo)書》、《巖石學(xué)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書》的編寫，于2005年完成了內(nèi)部版，2007年配合新編普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》進(jìn)行修編后正式出版。此外，為了規(guī)范實(shí)驗(yàn)報告內(nèi)容，我們積極組織編寫了學(xué)生用《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)實(shí)習(xí)報告書》[5]和《巖石學(xué)實(shí)習(xí)報告書》（內(nèi)部版）。實(shí)驗(yàn)課教材的出版，大大提高了實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的質(zhì)量。

教學(xué)實(shí)驗(yàn)室是提高學(xué)生實(shí)際能力的基地。我們在原有幾個各80m2的結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、巖石標(biāo)本實(shí)驗(yàn)室、巖石薄片顯微鏡觀察實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上，在2004年又新建了80m2的巖礦開放實(shí)驗(yàn)室。開放實(shí)驗(yàn)室有大量晶體模型、礦物和巖石標(biāo)本，也有光學(xué)偏反光鏡等設(shè)施，開放時間為每天8～22小時。它不僅方便了學(xué)生選修本課程時及時復(fù)習(xí)有關(guān)的實(shí)踐性內(nèi)容，對高年級學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)也起了十分有益的作用，受到廣大學(xué)生的普遍好評。

此外，我們還設(shè)計了1～2次校地質(zhì)博物館參觀學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)室陳列大量各類標(biāo)本，為提高學(xué)生對礦物和巖石的認(rèn)知能力創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。

五、狠抓“三基”，鼓勵創(chuàng)新，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)

“結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”及“巖石學(xué)”課程屬于基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能（即“三基”）的知識點(diǎn)多而分散，用死記硬背的方法不但不能收到應(yīng)有的效果，還可能使學(xué)生對課程產(chǎn)生厭煩心理。我們在教學(xué)過程中，研究了聯(lián)想法、推理法、排除法等許多學(xué)習(xí)方法[6-10]，通過示例教授，使學(xué)生掌握這些方法，收到了很好的效果。

例如，我們把元素比喻為活的生物，解釋其配位數(shù)與溫壓的關(guān)系，就解除了學(xué)生的背誦之苦。我們在教授層狀、鏈狀等具復(fù)雜化學(xué)式的礦物時，引領(lǐng)學(xué)生研究化學(xué)式中各元素間的關(guān)系和有關(guān)規(guī)律，學(xué)生也反映復(fù)雜的化學(xué)式并不復(fù)雜了[11]。此外，我們還改革傳統(tǒng)教材的礦物分類體系，使學(xué)生能通過簡捷的途徑掌握有關(guān)礦物的基本知識點(diǎn)。例如，我們以基本結(jié)構(gòu)型（分子型、島狀、環(huán)狀、鏈狀、層狀、架狀、配位型）及強(qiáng)鍵分布為依據(jù)，對包括自然元素、硫化物、氧化物、雜鹽和鹵化物等各類礦物進(jìn)行亞類劃分，體現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)對礦物內(nèi)外屬性的約束，使學(xué)生能更好地理解礦物生長特征和不同性質(zhì)的內(nèi)部機(jī)制。

我們除了引領(lǐng)學(xué)生通過研究性學(xué)習(xí)掌握“三基”外，對于地質(zhì)學(xué)理科基地班，我們還為學(xué)生安排了系列研究性教學(xué)課程，讓學(xué)生了解礦物學(xué)和巖石學(xué)在地質(zhì)過程、礦產(chǎn)資源、生態(tài)環(huán)境、新型材料等方面的應(yīng)用，引領(lǐng)學(xué)生在今后的實(shí)際工作中也能利用礦物學(xué)和巖石學(xué)知識解決實(shí)際問題，且有利于學(xué)生快速接近國際結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)及巖石學(xué)學(xué)科研究的最前沿，受到學(xué)生的普遍好評。

六、因材施教，規(guī)劃雙語教學(xué)，幫助學(xué)生盡快進(jìn)入本專業(yè)的國際交流平臺

本科生教學(xué)逐漸與國際接軌，學(xué)生使用英語教材進(jìn)行專業(yè)課輔助學(xué)習(xí)是現(xiàn)代高等教育的新趨勢。本團(tuán)隊(duì)按照不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，積極探索在地質(zhì)學(xué)理科基地班進(jìn)行雙語教學(xué)試點(diǎn)，摸索出了一套既能打好專業(yè)基礎(chǔ)，又能掌握一定專業(yè)外語同時又能了解西方發(fā)達(dá)國家教材體系的雙語教學(xué)方法，對進(jìn)一步推進(jìn)雙語教學(xué)改革起了積極的示范作用[7]。

2006年，根據(jù)地質(zhì)學(xué)理科基地班教學(xué)的需要，我們在進(jìn)行大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇了1998年由美、加、澳、英、印、日、新加坡、巴西等國出版社共同出版的《Mineralogy》作為基地班研究性課程（32學(xué)時）的英文原版教材，并選擇相應(yīng)的課程原版教學(xué)光碟配合課堂教學(xué)使用，這對基地班學(xué)生熟悉國際礦物學(xué)教學(xué)內(nèi)容起了重要作用。

七、建立精品課程網(wǎng)站，豐富網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，保障學(xué)生終身可持續(xù)自主學(xué)習(xí)

如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維？如何做到“基礎(chǔ)厚實(shí)、知識廣博、專業(yè)精深”？我們在教學(xué)實(shí)踐中，深感除了有一套創(chuàng)新性教材和若干教參外，還需適應(yīng)當(dāng)代大學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)情有獨(dú)鐘的特點(diǎn)，建好相關(guān)的課程網(wǎng)站，提供豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，來保障學(xué)生自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的要求。

近年來，我們較廣泛地調(diào)研和認(rèn)真學(xué)習(xí)了國內(nèi)外已出版的教材，博采眾長，激發(fā)了我們的創(chuàng)新意識，在編寫新版《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》教材時獲益良多。我們認(rèn)為，教師創(chuàng)新思維是學(xué)生創(chuàng)新的關(guān)鍵。因此我們將大量教參通過精品課程網(wǎng)站介紹給學(xué)生，還在編寫的新教材和網(wǎng)站上為學(xué)生介紹了國內(nèi)外礦物數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)上雜志、教學(xué)檔案、學(xué)術(shù)組織等網(wǎng)址73個，大大擴(kuò)展了學(xué)生的視野。

八、精心編寫教材，反映教改成果，為學(xué)生提供具創(chuàng)意、好學(xué)習(xí)、多用途的教科書

我們特別重視課程的教材建設(shè)。我們對新教材的編寫思路是，不但要體現(xiàn)長期以來貫穿在我國教學(xué)實(shí)踐中的“三基”思想，還要能體現(xiàn)當(dāng)前教學(xué)改革的新要求，盡可能地反映學(xué)科發(fā)展的新趨勢，使之既適合課堂教學(xué)又能供科研參考。因此，編寫的《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》教材[12]主要具有以下特色。

(1)充分考慮地球生物學(xué)和生命礦物學(xué)發(fā)展的新趨勢[13]，增加了“有機(jī)礦物大類”；將氮化物、碳化物、硅化物等礦物從“自然元素大類”中剝離出來，增設(shè)了“合金礦物大類”，以便突出這些礦物在地幔和宇宙其他天體研究中的突出地位，反映現(xiàn)代礦物學(xué)向地球深部和宇宙空間拓展的前緣成果。

(2)以基本結(jié)構(gòu)型（分子型、島狀、環(huán)狀、鏈狀、層狀、架狀、配位型）及強(qiáng)鍵分布為依據(jù)，對包括自然元素、硫化物、氧化物、雜鹽和鹵化物等各類礦物進(jìn)行亞類劃分，體現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)對礦物內(nèi)外屬性的約束，使學(xué)生能更好地理解礦物生長特征和不同性質(zhì)的內(nèi)部機(jī)制。

(3)按照目前多數(shù)學(xué)校分配本課程學(xué)時數(shù)，既考慮教材內(nèi)容的系統(tǒng)性又充分考慮各有關(guān)專業(yè)本科生應(yīng)掌握的程度，通過各章“概要”，突出基礎(chǔ)知識和基本理論，以便于學(xué)生掌握課程主干內(nèi)容。

(4)將礦物的加工利用技術(shù)單獨(dú)分章，使分散在各個礦物的用途方面的知識通過本章串聯(lián)起來，形成一個比較完整的礦物加工利用方面的知識系統(tǒng)。

(5)每章后附一定數(shù)量導(dǎo)向性的思考題及習(xí)題，并配套編寫《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)實(shí)習(xí)與自學(xué)指導(dǎo)書》，一方面方便學(xué)生自學(xué)，另一方面也希望學(xué)生借此養(yǎng)成研究性學(xué)習(xí)的習(xí)慣，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性。

(6)教材的晶體結(jié)構(gòu)圖按照原子坐標(biāo)進(jìn)行精繪，重點(diǎn)突出有關(guān)礦物結(jié)構(gòu)型展示，以便于學(xué)生掌握相關(guān)礦物結(jié)構(gòu)的基本框架。

(7)為適應(yīng)“雙語”教學(xué)的需要，對本學(xué)科專業(yè)術(shù)語進(jìn)行英文標(biāo)注，同時增附大量國內(nèi)外有關(guān)網(wǎng)站和常見礦物國際標(biāo)準(zhǔn)符號的簡介，以幫助學(xué)生盡快進(jìn)入本專業(yè)的國際交流平臺。

[1] 申俊峰，李勝榮，許虹，等.關(guān)于理工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考[J].中國新教育，2003，(12): 78-80.

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[5] 張秀寶.結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)實(shí)習(xí)報告書[M].北京：地質(zhì)出版社，2009.

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Innovatively Constructing Mineralogical and Petrological Teaching Team about Course Teaching

LI Sheng-rong, ZHAO Zhi-dan, XU Hong, SHEN Jun-feng, YU Bing-song, LUO Zhao-hua,ZHANG Zhao-chong, MO Xuan-xue
China University of Geosciences,Beijing 100083,China

The core of teaching team construction is construction of course teaching.The Paper takes an introduction of the reformation and innovation of the mineralogical and petrological teaching team of China University of Geosciences (Beijing) in teaching methodology of such courses as Crystallograph and Mineralogy, Crystal Optics and Rock-forming Minerals, and Petrology.

mineralogy and petrology;teaching team; course construction

G643

A

1006-9372 （2010）01-0010-04

2009-12-30。

“結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”國家級精品課程建設(shè)項(xiàng)目、礦物與巖石北京市優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目、高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)（NO：TS10035）資助。

李勝榮，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事成因礦物學(xué)與找礦礦物學(xué)、環(huán)境與生命礦物學(xué)研究工作。