以探究型專業(yè)課教學(xué)模式促研究型人才培養(yǎng)—以“巖石學(xué)”課程為例

劉 嶸，周烈紅，陳能松

1.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074；2.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）外國語學(xué)院，湖北 武漢 430074

教學(xué)研究與改革

以探究型專業(yè)課教學(xué)模式促研究型人才培養(yǎng)—以“巖石學(xué)”課程為例

劉 嶸1，周烈紅2，陳能松1

1.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074；2.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）外國語學(xué)院，湖北 武漢 430074

摘 要：目前我國高等院校眾多，學(xué)生數(shù)目大，難以提供個性化的科學(xué)研究機(jī)會。為彌補這一人才培養(yǎng)過程中的不足，我們提出立足本科專業(yè)課程教學(xué)活動，從教學(xué)內(nèi)容中遴選重要的科學(xué)問題，通過科學(xué)問題的提出、歸納和解譯的方法，強(qiáng)調(diào)科學(xué)問題內(nèi)在的邏輯性。同時注重專業(yè)課程之間以及專業(yè)課與通識課程之間的內(nèi)在聯(lián)系，讓學(xué)生觸類旁通，確立利用既有的知識底蘊探究未知世界的信念和思路。內(nèi)心對知識的追求和在實際工作中綜合運用知識的能力是研究型人才未來發(fā)展空間的奠基石，是我們培養(yǎng)研究型人才的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：大學(xué)教育；人才培養(yǎng)；巖石學(xué)

大學(xué)教育理念經(jīng)歷了漫長的時間演變，從古典時代開始的注重心智、理智和思辨性的博雅教育（也稱自由教育）到中世紀(jì)注重探究實驗活動的洪堡原則[1-2]，繼而是20世紀(jì)初以來，在美國及其殖民地開始強(qiáng)調(diào)的大學(xué)“入世特征”。“入世”的理念使得大學(xué)不再是一個孤立的鍛煉心智、潛心自我研究的場所，而是轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)立足社會、服務(wù)社會的技能型人才的機(jī)構(gòu)。

美國的這種教育理念在初期無疑是成功的，極大地促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，但是也暴露了尖端人才培養(yǎng)不足的弊病。美國的卡內(nèi)基教學(xué)促進(jìn)會因不滿國內(nèi)的高等教育現(xiàn)狀，于1998年發(fā)表了針對國內(nèi)研究型大學(xué)的“博耶報告”—《重建本科教育， 美國研究型大學(xué)發(fā)展藍(lán)圖》（以下簡稱“博耶報告”）。呼吁研究型大學(xué)致力變革，為學(xué)生提供完整的教學(xué)體驗，包括為學(xué)生提供科研體驗，培養(yǎng)其科研能力，使其逐漸成長為科學(xué)、技術(shù)、政治上有創(chuàng)造力的領(lǐng)導(dǎo)者[3]。

幾乎與此同時，1996年，21世紀(jì)教育委員會針對創(chuàng)新型人才的特征提出了七條標(biāo)準(zhǔn)，分別是：（1）積極進(jìn)取的開拓精神；（2）崇高的道德品質(zhì)和對人類的責(zé)任感；（3）在急劇變化的競爭中有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；（4）寬厚扎實的基礎(chǔ)知識，有廣泛聯(lián)系實際問題的能力；（5）有終身學(xué)習(xí)的本領(lǐng)，適應(yīng)科學(xué)技術(shù)綜合化的發(fā)展趨勢；（6）豐富多彩的個性；（7）具有和他人協(xié)調(diào)與進(jìn)行國際交往的能力[4]。

在這種思潮的影響下，中國的大學(xué)教育界中開始廣泛呼吁創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。圍繞這“創(chuàng)新”二字的字面含義，各大學(xué)紛紛資助大學(xué)生科研、激勵學(xué)生發(fā)表文章?！靶掳l(fā)現(xiàn)”、“新進(jìn)展”也成了高等院校自身及它們的學(xué)生（包括本科生）夢寐以求的目標(biāo)。似乎創(chuàng)新人才的定義等同于“發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新事物的有見識的人”。

然而，仔細(xì)推敲七條標(biāo)準(zhǔn)，我們不難發(fā)現(xiàn)，教育委員會強(qiáng)調(diào)的并不僅是創(chuàng)新活動自身，而是所培養(yǎng)人才內(nèi)心對知識的追求和在實際工作中綜合運用知識的能力。這二者是創(chuàng)新活動的動力和基礎(chǔ)，是所培養(yǎng)人才未來廣闊發(fā)展空間的奠基石。我們認(rèn)為“誘發(fā)對知識的內(nèi)心追求”與“培養(yǎng)解決問題的能力”是當(dāng)代高等教育，尤其是本科教育的最重要任務(wù)[5]。

然而，中國是一個教育大國，有一千多萬的大學(xué)在校本科生，要為每一位研究型院校的本科生提供具有個性化的科研機(jī)會，需要多少經(jīng)費尚且不談，師資力量也很難保證。

退而求其次，如果我們從本科生必修的專業(yè)課程中引導(dǎo)出科學(xué)問題，引導(dǎo)學(xué)生去自主探究、認(rèn)識和解決，那么同樣可以達(dá)到“誘發(fā)其對知識的內(nèi)心追求”，并“鍛煉其解決問題的思路和方法”的教育目的。[6-8]

一、專業(yè)課程教學(xué)的特點

在目前的教育體系中，專業(yè)課程一般晚于或略晚于通識課程，并圍繞學(xué)生所選定的專業(yè)方向設(shè)置。目前我國高校普遍有逐漸加大通識教育比例的趨勢[9]，專業(yè)課程的學(xué)時不得不縮減。雖然這一做法的初衷在于讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)最具普遍意義的基礎(chǔ)理論，掌握深度的科學(xué)思維方法，觸類旁通，厚積薄發(fā)，拓寬學(xué)生視野，培養(yǎng)跨學(xué)科思考能力，從而適應(yīng)和把握未來社會和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 但無疑給專業(yè)教學(xué)帶來了極大的困難。

在本科教育中一直強(qiáng)調(diào)“三基”， 即基本理論、基本工作方法和基本技能的培養(yǎng)，但在有限的時間里完成最基礎(chǔ)的“三基”教學(xué)目標(biāo)也十分困難，任課老師為完成教學(xué)進(jìn)度不得不采取滿堂灌的教學(xué)方式。電子教學(xué)設(shè)備讓師生們省去了繁重的板書和筆記的時間，同時也抹殺了學(xué)生自主思考的機(jī)會。學(xué)生們在疲憊地追隨完老師的一堂講演之后，往往會覺得腦子一片空白。長此下去，或者我們連“三基”培養(yǎng)的目的都達(dá)不到。

從另一個角度看，專業(yè)課程與自然科學(xué)類的通識課程一樣，充滿了很多理性的推理和思辨。每一個定義、每一個分類方案、每一個理論模型的提出都是科學(xué)探究的結(jié)果，都有發(fā)現(xiàn)、觀察、總結(jié)甚至實驗?zāi)M的經(jīng)過。如果能按照科學(xué)理論形成的邏輯來引導(dǎo)學(xué)生逐漸深入課程內(nèi)容的話，那么也就能在一定程度上培養(yǎng)他們運用知識解決科學(xué)問題的思維方法，從而彌補獨立科研機(jī)會不足的缺陷。

二、關(guān)于專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容和方式的思考

1.采取課堂授課與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的方式

在非常有限的學(xué)時內(nèi)，完整地按照教學(xué)大綱逐一講解是不現(xiàn)實的。例如在110學(xué)時的“巖石學(xué)”課程中，只能安排2個學(xué)時講述沉積構(gòu)造。這其中的層理構(gòu)造是一種沉積巖中最典型的構(gòu)造，也是沉積巖最主要的識別標(biāo)志，值得重點講述。如果從它的表象特征、層次劃分乃至層理類型與沉積環(huán)境的關(guān)系這些方面展開，同時再結(jié)合野外露頭圖片輔助一些課堂判斷練習(xí)的話，那么幾個學(xué)時都不能講解清楚。

筆者認(rèn)為，與其匆忙地講解很多構(gòu)造，還不如抓住沉積巖中這種最特征的構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)講解。在講解過程中不斷地灌輸科學(xué)邏輯，培養(yǎng)科學(xué)分析和解答問題的能力。建議在章節(jié)內(nèi)提取數(shù)個相對重要的內(nèi)容詳細(xì)講解，剩余的內(nèi)容則可隨復(fù)習(xí)題或者參考文獻(xiàn)一并布置給學(xué)生自學(xué)。

2.注重教學(xué)內(nèi)容的邏輯性

任何一門學(xué)科都是充滿邏輯性的。邏輯性思維是我們學(xué)習(xí)、研究、表達(dá)的靈魂。以層理教學(xué)過程為例，首先，我們讓學(xué)生明白層理是一種可以觀察到的外在表現(xiàn)，它由沉積物的顏色、成分、粒度、內(nèi)部紋層形態(tài)或排列方式等不同顯示出來。緊接著，要讓學(xué)生明白，作為地質(zhì)工作者，我們關(guān)心的不僅是層理的表象特征，更重要的是層理所揭示的古地質(zhì)背景。應(yīng)該去分析哪些地質(zhì)過程會造成沉積物在上述方面的變化，也就是說要透過表象看實質(zhì)，這是科學(xué)工作者必備的素養(yǎng)，這種思維要貫穿所有的學(xué)習(xí)和工作過程。

此時加上教師引導(dǎo)、學(xué)生個別發(fā)言、師生相互討論，建立一種教學(xué)與探索相結(jié)合的氛圍。最終學(xué)生會懂得，一個層系組是某種特定的物理（如水動力）、化學(xué)（風(fēng)化條件）和生物作用的產(chǎn)物。上下層系組之間的差異越大，越能反映外界條件的突變程度，例如水動力條件的變化（包括沉積環(huán)境的變化）、氣候濕暖程度的變化、生物繁盛程度的變化等等。

事實上，學(xué)生的求知欲很強(qiáng)，他們可能還不習(xí)慣于提出問題和質(zhì)疑，但他們面對問題時會不由自主地思索。在一個個問題的轟擊下，他們的思路會越來越活躍，教學(xué)過程實際上就轉(zhuǎn)化成了“誘發(fā)對知識的內(nèi)心追求”的過程。

與此同時，學(xué)生也學(xué)會了對地質(zhì)對象進(jìn)行觀察和分析的方法與思路。有了這種核心思想，將來他們面對各種各樣的層理構(gòu)造時，就會知道從哪些方面采取地質(zhì)信息。因此也起到了培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

3.注重知識體系的連續(xù)性

通識課程與專業(yè)課程之間以及專業(yè)課程之間都會有所聯(lián)系。例如巖漿巖中的結(jié)晶作用、部分熔融、礦物離溶，都會涉及物理化學(xué)的相圖，所以相圖成為反映這些過程的有力工具。又譬如變質(zhì)過程實際上就是一個或多個化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)發(fā)生的方向和可能性可以用Gibbs自由能的變化量來衡定。

此外，前期“結(jié)晶學(xué)”課程中所涉及晶體生長理論可以用來解釋很多巖石中與結(jié)晶過程有關(guān)的現(xiàn)象。例如巖漿巖中的球狀結(jié)構(gòu)、沉積巖膠結(jié)物中的櫛殼狀膠結(jié)物，生物對于碳酸鹽礦物結(jié)晶的促進(jìn)機(jī)理，變質(zhì)巖中的放射狀菊花石構(gòu)造等等。有必要讓學(xué)生從元素遷移、晶體成核和原子堆積規(guī)律的角度理解礦物晶體的生長過程。

我們認(rèn)為，教師有必要了解學(xué)生迄今為止的教育背景，充分引入前期課程的內(nèi)容，讓學(xué)生體會到知識的延續(xù)性和實用性。對于教學(xué)者，這樣做有利于科學(xué)內(nèi)容的闡述；對于學(xué)習(xí)者，能達(dá)到溫故而知新、鞏固已有的知識，并理解新知識點的科學(xué)內(nèi)涵這一系列的成效。更重要的是，可以培養(yǎng)他們觸類旁通、確立利用既有的知識底蘊來探知未知世界的信念和思路。事實上，這種建立在思索和理解基礎(chǔ)上的記憶才是最持久的，并成為今后學(xué)習(xí)和工作中的可比較和可參照的知識點。

事實上，“對自然現(xiàn)象進(jìn)行深刻挖掘”的欲望和能力，決定了研究型人才的成功與否。 我們建議在專業(yè)課程教學(xué)中注意提取重點科學(xué)問題，重點講解科學(xué)問題的提出、分析、總結(jié)、擴(kuò)展的方法和思路，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究型學(xué)習(xí)?！笆谌艘贼~不如授人以漁”，可見在教學(xué)過程中貫穿研究思路的重要性。

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中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-9372 （2012）02-0067-03

收稿日期：2012-02-23；修回日期：2012-03-25。

基金項目：“礦物巖石學(xué)”國家級教學(xué)團(tuán)隊及湖北省高等學(xué)校教學(xué)研究項目（2009108項）部分研究成果。

作者簡介：劉 嶸，女，副教授，主要從事巖石學(xué)的教學(xué)和研究工作。

Promoting Cultivation of Research Talents Through Research Oriented Teaching Model —Taking the Course of Petrology as an Example

LIU Rong, ZHOU Lie-hong, CHEN Neng-song
China University of Geosciences, Wuhan 430074, China

Abstract:With the increasing number of colleges and large quantities of students in China, individualized opportunity for scientifi c research is rarely available for undergraduate students. To make up for the defi ciency in the education process for talent development, we call for an innovation based on the teaching activities of specialized course. Some important scientific problems should be selected and the inner logical of the scientifi c problems should be emphasized through analyzing how the problems was brought out, inducted and interpreted. At the same time, the connections among specialized courses, and that between specialized and early general courses are emphasized so that students can comprehend by analogy. It is very important to establish students’ belief and ability of exploring unknown by drawing on their existing knowledge. The inward desire of knowledge and practical ability of using knowledge comprehensively are the foundation of research talents in the future .

Key words:college education; talent cultivation; petrology