“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”綜合性實驗改革與學(xué)生能力培養(yǎng)

文彥君

寶雞文理學(xué)院 地理科學(xué)與環(huán)境工程系，陜西 寶雞 721013

“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”綜合性實驗改革與學(xué)生能力培養(yǎng)

文彥君

寶雞文理學(xué)院 地理科學(xué)與環(huán)境工程系，陜西 寶雞 721013

“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”實驗教學(xué)有輔助和深化理論教學(xué)的重要作用，而目前存在實驗內(nèi)容過于簡單、實驗形式單一、實踐性較差等問題。筆者結(jié)合多年教學(xué)實踐，認為通過實驗項目、實驗內(nèi)容、實驗形式、實驗考核等多方面的綜合性實驗改革，實驗教學(xué)質(zhì)量獲得了提高，強化了對學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)。

地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)；綜合性實驗；能力培養(yǎng)

在新型人才培養(yǎng)目標的要求下，地理類“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程面臨嚴峻挑戰(zhàn)，建立以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的課程體系已成為其發(fā)展的必然趨勢[1]。而實驗教學(xué)對于實現(xiàn)課程培養(yǎng)目標而言具有重要意義，如幫助學(xué)生掌握地質(zhì)學(xué)基本概念、理論，訓(xùn)練學(xué)生基本實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識能力及創(chuàng)新能力等。

一、“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”實驗教學(xué)存在的問題

傳統(tǒng)的“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”實驗教學(xué)是一種機械式、灌注式的教學(xué)，實驗方案、實驗步驟等都由教師確定，學(xué)生缺乏自主性，實驗更注重現(xiàn)象認識和知識獲取，不利于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識能力及創(chuàng)新能力。總體而言，存在如下問題：

1.實驗內(nèi)容過于簡單

“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”實驗教學(xué)涵蓋了礦物、巖石、構(gòu)造、古生物、地質(zhì)圖及地質(zhì)羅盤等課程理論及技術(shù)，但由于實驗條件的限制，課程實驗只能進行形象直接的演示說明，涵蓋內(nèi)容不準確、不全面、不深入，且存在與野外實踐的脫節(jié)。如：“礦物肉眼鑒定”實驗中，由于實驗室中缺乏結(jié)晶良好的大礦物晶體，單形、聚形、晶系等礦物晶體形態(tài)特征無法進行直觀展示。“地質(zhì)羅盤實驗”中，由于沒有宏觀的野外地質(zhì)構(gòu)造，無法準確演示地質(zhì)羅盤野外定向、定點及測量線狀、面狀構(gòu)造產(chǎn)狀要素的功能。學(xué)生掌握的地質(zhì)羅盤操作技能難以滿足野外實習(xí)的要求。

2.實驗形式單一

“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”實驗教學(xué)受到室內(nèi)實驗的限制，基本以教師講解結(jié)合學(xué)生驗證性操作的形式進行。單一的實驗形式，弱化了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性，并影響了學(xué)生對相關(guān)概念理論及操作技能的掌握。如：“礦物肉眼鑒定實驗”中，學(xué)生在老師講解的基礎(chǔ)上，對照教材的描述對礦物標本的鑒定特征進行驗證，缺少帶有創(chuàng)新性的實踐訓(xùn)練?！俺练e巖肉眼鑒定實驗”中，學(xué)生只對標本的構(gòu)造特征，如層理、波痕、結(jié)核等進行觀察和描述，而無法理解這些構(gòu)造的地理環(huán)境和成因機制。

3.忽視理解和分析

由于實驗內(nèi)容、形式及室內(nèi)條件的影響，“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”實驗教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)以記憶為主，缺乏對相關(guān)概念、理論等的深入理解和分析。學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握，僅停留在識記層面，很難涉及理解、分析、綜合、應(yīng)用等層面。如：“構(gòu)造實驗”中，學(xué)生在老師的講解之后，觀察、描述各種地質(zhì)構(gòu)造模型并繪制示意圖，而缺少對各種地質(zhì)構(gòu)造的異同點、形成機制及指示意義的探討?！暗刭|(zhì)圖閱讀實驗”中，學(xué)生通過記憶并套用“V” 字形法則，來判斷巖層的產(chǎn)狀要素等，只獲得了不精確的定性結(jié)果，忽視了對地質(zhì)構(gòu)造本質(zhì)屬性及空間幾何信息的解讀。

4.實驗的實踐性較差

基于室內(nèi)實驗的特性，實驗的操作對象以標本、模型、圖件等為主，缺少野外地質(zhì)實體?！暗刭|(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”實驗教學(xué)與野外實踐要求存在脫節(jié)，掩蓋了野外工作中可能出現(xiàn)的問題，實踐性較差。而地理類專業(yè)沒有專設(shè)地質(zhì)學(xué)野外實習(xí)，使得這種矛盾更加突出。如：“地質(zhì)羅盤實驗”中，室內(nèi)實驗只能演示羅盤測量方向和傾角的基本操作，與羅盤野外定向、定點等實踐存在較大差距。對于巖石肉眼鑒定實驗而言，學(xué)生只能對標本盒中典型的巖石進行觀察、描述和鑒定，對于真實地殼的巖石及其空間分布沒有直觀印象，不能把所學(xué)知識與區(qū)域地質(zhì)概況結(jié)合起來。

5.不利于學(xué)生能力培養(yǎng)

“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”實驗教學(xué)中，簡單的實驗內(nèi)容，制約了學(xué)生觀察、操作能力的培養(yǎng)；單一的實驗形式，制約了學(xué)生交流、表達及團隊工作能力的培養(yǎng)；重記憶而輕理解的學(xué)習(xí)方式，制約了學(xué)生空間分析能力的培養(yǎng)；與實踐的脫節(jié)，制約了學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決實際問題及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”綜合性實驗改革的具體措施

各高校地質(zhì)學(xué)教師已積極開展實驗教學(xué)改革，以提高實驗教學(xué)的科學(xué)性和探索性，強化學(xué)生的能力培養(yǎng)[2-4]。筆者在地理類“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)實踐中，通過不斷探索，采取針對性措施進行綜合性實驗改革[5]，具體措施如下（圖1）：

1.更新實驗項目

針對“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”實驗教學(xué)綜合性實驗缺失的現(xiàn)狀，在教學(xué)實踐中設(shè)置新的綜合性實驗項目，并為有興趣的學(xué)生開設(shè)綜合性開放實驗。如：在課程實驗中設(shè)置“羅盤綜合實驗”，在室內(nèi)演示基礎(chǔ)上，為學(xué)生講解地質(zhì)羅盤草測地形圖的基本原理，要求學(xué)生分組分工實測指定室外地形，并根據(jù)測量資料繪制地形草圖。為學(xué)生開設(shè)“渭河河灘沉積碎屑物巖礦成分肉眼鑒定”開放性實驗，幫助學(xué)生將巖礦標本肉眼鑒定方法應(yīng)用到野外實踐中，并進一步了解區(qū)域地質(zhì)概況。

圖1 “地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”綜合性實驗改革的措施

2.調(diào)整實驗內(nèi)容

對于“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”傳統(tǒng)的實驗教學(xué)內(nèi)容，在初步認識礦物、火成巖、沉積巖、變質(zhì)巖、地質(zhì)構(gòu)造等的基礎(chǔ)上，在教學(xué)實踐中保留相關(guān)實驗項目，并對實驗內(nèi)容進行調(diào)整，增加涵蓋課程或相關(guān)課程綜合知識的內(nèi)容。如：在“礦物肉眼鑒定實驗”中，增加關(guān)于礦物晶體形態(tài)特征的內(nèi)容。要求學(xué)生結(jié)合礦物晶體標本及模型，認識礦物單形、聚形及晶系等概念，對各種礦物的晶體形態(tài)特征進行總結(jié)歸納。

3.豐富實驗形式

為了改變“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程的單一的驗證、演示性實驗?zāi)Ｊ?，在教學(xué)實踐中采用多種實驗形式，以提高實驗的科學(xué)性和探索性。通過改變實驗操作步驟和方法，實現(xiàn)實驗形式的綜合化。如：在“閱讀地質(zhì)圖實驗”中，通過引入幾何分析方法，采用定量化的讀圖方法和步驟，不僅能夠獲得圖中地質(zhì)構(gòu)造的定量信息，還可進行空間想象及幾何分析的訓(xùn)練，使學(xué)生獲得關(guān)于地質(zhì)構(gòu)造的深入認識[6]。

4.強化實驗任務(wù)

針對“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”實驗教學(xué)重記憶而輕理解和分析的實驗要求，增加了部分綜合性的實驗任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)概念和理論進行分析。如：在“礦物肉眼鑒定實驗”中，要求學(xué)生對解理、斷口等易混概念進行辨析，對相似礦物進行比較鑒定。在“火成巖肉眼鑒定”等實驗中，要求學(xué)生對相似的巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征進行比較鑒定。在“構(gòu)造實驗”中，要求學(xué)生地質(zhì)構(gòu)造模型進行類型劃分和歸納，并對綜合立體地質(zhì)構(gòu)造圖進行判讀和分析。

5.綜合實驗考核

目前，“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”實驗考核采取結(jié)合平時實驗報告與學(xué)期期末抽簽口試的方式進行。由于實驗報告不能反映實驗過程，而抽簽口試有較大的隨機性。針對這種現(xiàn)狀，在實驗平時考核中，加入了小組討論、個別抽查、提問發(fā)言等形式，全面考察實驗各個環(huán)節(jié)，以反映學(xué)生的觀察描述、實踐操作等能力，調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性；在實驗期末考核中，不僅要求學(xué)生進行觀察、描述及具體操作，更以筆試的形式，全面考察學(xué)生對實驗相關(guān)的知識、理論、原理等的掌握程度。

三、“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”綜合性實驗改革與學(xué)生能力培養(yǎng)

通過采取上述措施，筆者開展的“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”綜合性實驗改革取得了一定成效，對理論教學(xué)的輔助和加深作用獲得明顯提高。學(xué)生反映通過綜合性的地質(zhì)學(xué)實驗，對于相關(guān)概念、理論及原理獲得了更形象和深入的了解。實驗調(diào)動了學(xué)生的積極性、主動性和參與性，活躍了課堂及實驗教學(xué)氣氛。課程在學(xué)生及同行評教活動獲得一致好評，很多學(xué)生在課程結(jié)束后積極選修筆者開設(shè)的開放性實驗課。

更為重要的是，通過“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”綜合性實驗改革，彌補了傳統(tǒng)室內(nèi)實驗的不足，強化了學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)，為其后續(xù)野外工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

1.觀察、操作能力的培養(yǎng)

通過增加綜合性的實驗任務(wù)和實驗內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生積極進行觀察和操作，避免簡單地重復(fù)教材內(nèi)容或教師演示，強調(diào)在理解和分析的基礎(chǔ)上進行對比、辨析性的觀察和操作。學(xué)生通過多次實踐、認真總結(jié)、深入思考，能夠更好地理解相關(guān)概念、理論的本質(zhì)，強化了對其觀察、操作能力的培養(yǎng)。如：在“羅盤綜合實驗”中，學(xué)生可通過多次實踐，不斷改進使用方法，提高測量準確性，并最終熟練掌握地質(zhì)羅盤使用技能。在礦物、巖石相關(guān)實驗中，學(xué)生通過對相似礦物、巖石的比較鑒定，加深對相關(guān)概念理論的理解，更好地掌握肉眼鑒定礦物和巖石的方法。

2.發(fā)現(xiàn)、解決問題能力的培養(yǎng)

通過設(shè)置室外實驗或開放性實驗項目，使學(xué)生面對真實的地質(zhì)學(xué)實踐對象；通過實驗考核方式的多樣化，加入小組討論、個別抽查、提問發(fā)言等形式，并強調(diào)分組實驗中的任務(wù)分工，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗中的問題。如：“羅盤綜合實驗”需要多個緊密銜接的步驟，學(xué)生將發(fā)現(xiàn)調(diào)整磁偏角、選擇測點、測量操作與測量數(shù)據(jù)處理等實際問題。在“火成巖肉眼鑒定實驗”中，要求學(xué)生對斑狀、似斑狀結(jié)構(gòu)等進行比較鑒定。這將促使學(xué)生通過積極觀察、想象、聯(lián)系理論知識思考，發(fā)現(xiàn)實際問題；通過合理判斷、深入分析、反復(fù)實踐，解決實際問題，有力地促進了學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決問題能力的培養(yǎng)。

3.空間想象、分析能力的培養(yǎng)

通過增加實驗對象空間屬性方面的內(nèi)容，促使學(xué)生進行空間想象和描述。同時，引入定量化的實驗形式，引導(dǎo)學(xué)生進行空間幾何分析。如：在“礦物肉眼鑒定實驗”中，增加對礦物晶體標本和模型的認識，使學(xué)生通過空間想象及對稱操作，深入理解單形、聚形、晶系等概念。在“閱讀地質(zhì)圖實驗”中，采用定量化的實驗形式，引導(dǎo)學(xué)生進行空間分析，獲取地質(zhì)圖中的幾何信息，建立三維區(qū)域地質(zhì)模型。這無疑將有助于強化學(xué)生空間想象及分析能力的培養(yǎng)。

4.團隊工作能力的培養(yǎng)

通過設(shè)置綜合性實驗項目及開設(shè)綜合性開放實驗，增加綜合性的實驗內(nèi)容，強調(diào)分組實驗中的任務(wù)分工，“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”實驗的系統(tǒng)性、復(fù)雜性得到了增強，實驗要求學(xué)生具有較強的團隊工作能力。如：“羅盤綜合實驗”要求學(xué)生測量并繪制地形草圖，“閱讀地質(zhì)圖實驗”要求學(xué)生對區(qū)域地質(zhì)圖中的地層、侵入體、地質(zhì)構(gòu)造、地史等方面的信息進行提取。這都要求學(xué)生進行分工組織、整體計劃，需要各成員之間的密切配合；要求學(xué)生通過相互討論、學(xué)習(xí)，彌補個人對實際問題認識的不足；使學(xué)生共同面對實際問題與困難，將有助于激發(fā)學(xué)生的工作熱情和協(xié)作精神，增強團隊的凝聚力。這些因素可從精神力量、知識技能、組織協(xié)調(diào)等多個層面促進學(xué)生團隊工作能力的培養(yǎng)。

[1] 陸現(xiàn)彩，趙連澤，徐士進，等.強化能力培養(yǎng)的地質(zhì)學(xué)課程體系與教學(xué)模式改革初探[J].中國地質(zhì)教育，2003，(4)：23-26.

[2] 錢建平，胡云滬，龐保成，等.《基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)》精品課程建設(shè)的探索與實踐[J].中山大學(xué)學(xué)報論叢，2005，(1)：123-127.

[3] 黃菲，金成洙，張建軍，等.《普通地質(zhì)學(xué)》課程建設(shè)與改革實踐[J].中國地質(zhì)教育，2003，(2)：24-27.

[4] 楊吉.對地質(zhì)學(xué)（理科）專業(yè)實驗教學(xué)的思考[J].中國地質(zhì)教育，2003，(1)：28-31.

[5] 郭興軍.綜合性、設(shè)計性實驗教學(xué)探索[J].濰坊學(xué)院學(xué)報，2005，(4)：153-154.

[6] 文彥君，韓景衛(wèi).地質(zhì)圖閱讀定量化與學(xué)生能力培養(yǎng)[J].福建論壇（社科教育版），2008，(6)：163-165.

Comprehensive Experiment Reformation of Basic Geology and Ability Cultivation for Students

WEN Yan-jun
Baoji University of Arts and Sciences, Baoji 721013, China

The experimental teaching of basic geology plays an important role in helping and furthering the theoretical teaching.However it has some short comings such as crude content, single form, poor practicalness, etc.Based on teaching practice, the comprehensive experiment reformation of basic geology was carried out in the aspects including experiment project, content, form and assessment, to improve the quality of experiment teaching and strengthen the ability cultivation of students.

basic geology; comprehensive experiment; ability cultivation

G642

A

1006-9372 （2010）02-0044-04

2010-01-06；

2010-04-13。

陜西省普通高校本科教學(xué)改革研究項目（09BY61）；寶雞文理學(xué)院教學(xué)改革研究項目(WLJG0719)；寶雞文理學(xué)院陜西省自然地理學(xué)重點學(xué)科基金；寶雞文理學(xué)院地理課程陜西普通高等學(xué)校教學(xué)團隊基金。

文彥君，男，講師，主要從事地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)的相關(guān)教學(xué)和研究工作。