晶體光學(xué)與光性礦物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)

李強(qiáng)　孟憲富

摘 要： 晶體光學(xué)與光性礦物學(xué)是地學(xué)專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)質(zhì)量對(duì)學(xué)生后續(xù)專業(yè)的學(xué)習(xí)及科研能力的培養(yǎng)具有重要的意義。本文從晶體光學(xué)與光性礦物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課前準(zhǔn)備、教學(xué)方法改革和教學(xué)檢查三個(gè)方面展開(kāi)討論，探討了如何培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和實(shí)際操作能力等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： 晶體光學(xué)與光性礦物學(xué) 教學(xué)改革 實(shí)踐能力培養(yǎng)

晶體光學(xué)與光性礦物學(xué)是我校地質(zhì)學(xué)、資源勘查工程、地球化學(xué)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。它是研究可見(jiàn)光通過(guò)透明晶體時(shí)所產(chǎn)生的一些光學(xué)現(xiàn)象及其原理的一門科學(xué)[1]。教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)使用偏光顯微鏡，掌握在顯微鏡下鑒定各類常見(jiàn)造巖礦物的基本光學(xué)特征，為后續(xù)《巖石學(xué)》課程的學(xué)習(xí)及今后從事地質(zhì)科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，其教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響到學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)及工作后能否獨(dú)立解決實(shí)際地質(zhì)問(wèn)題。在課程教學(xué)過(guò)程中，除了注重理論教學(xué)外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是非常重要的環(huán)節(jié)。我結(jié)合多年實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)課前準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)檢查等三個(gè)方面進(jìn)行討論，分析該課程教學(xué)改革及如何培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)課前準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)課程課前準(zhǔn)備是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)課是對(duì)理論課內(nèi)容的深化理解和熟練，不做好充分的準(zhǔn)備工作，在課程學(xué)習(xí)中就會(huì)手忙腳亂，事倍功半。課前準(zhǔn)備包括實(shí)驗(yàn)教師的課前準(zhǔn)備和學(xué)生的課前準(zhǔn)備。

教師的課前準(zhǔn)備主要包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)薄片的準(zhǔn)備和多媒體教學(xué)課件的準(zhǔn)備等，其中教學(xué)薄片的準(zhǔn)備更重要。因?yàn)榈V物的光學(xué)特征隨切片方向的不同會(huì)有一定的差異，在同樣一個(gè)薄片中，即使同種礦物的光學(xué)性質(zhì)也會(huì)出現(xiàn)一定的差異。為了使學(xué)生對(duì)各種光學(xué)現(xiàn)象和實(shí)習(xí)內(nèi)容有更加深刻的認(rèn)識(shí)，必須對(duì)實(shí)驗(yàn)薄片精挑細(xì)選，使學(xué)生既能夠看到礦物最典型的光學(xué)特性，又能夠觀察到礦物的一般特征，認(rèn)識(shí)礦物鑒定的特征。例如，在礦物解理觀察實(shí)驗(yàn)中，雖然角閃石的解理是兩組，但在同一薄片中，往往既可看到有兩組解理的角閃石，又可觀察到一組甚至無(wú)解理的角閃石，雖然后者不是角閃石礦物的典型光學(xué)鑒定特征，但通過(guò)突起等級(jí)、糙面、顏色、多色性等綜合光學(xué)性質(zhì)的比較，可以確定兩者的相同點(diǎn)。這樣學(xué)生既掌握了礦物解理的觀察方法，又深化了對(duì)光率體和光學(xué)切面理論的認(rèn)識(shí)。

學(xué)生課前準(zhǔn)備主要是預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，熟悉實(shí)驗(yàn)方法和步驟。晶體光學(xué)課程本身就十分抽象，多數(shù)學(xué)生對(duì)基本理論理解的認(rèn)識(shí)不甚清晰，加之在90分鐘的實(shí)驗(yàn)課程中，學(xué)生往往要觀測(cè)4-5個(gè)光學(xué)現(xiàn)象，并描述和記錄觀測(cè)結(jié)果，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這對(duì)于初次接觸課程的學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定的難度。如果不做好預(yù)習(xí)工作，實(shí)驗(yàn)就往往無(wú)法完成。以往教學(xué)中，那些沒(méi)有做好預(yù)習(xí)工作的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)中往往手忙腳亂，甚至連問(wèn)題都提不出來(lái)，實(shí)驗(yàn)效果很差。對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容準(zhǔn)備充分的學(xué)生，不僅能順利完成實(shí)驗(yàn)觀察內(nèi)容，而且能提出很多問(wèn)題，從而對(duì)基礎(chǔ)理論有更加深入的認(rèn)識(shí)。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是決定實(shí)驗(yàn)效果的重要環(huán)節(jié)，也是決定實(shí)踐教學(xué)成敗的關(guān)鍵[2]-[31]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法多是采用教師在演示臺(tái)上把每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容預(yù)先演示，并詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)操作步驟。這種教學(xué)方法雖然系統(tǒng)全面，但忽視了學(xué)生的主觀能動(dòng)性的培養(yǎng)，造成一些學(xué)生不愿動(dòng)腦和動(dòng)手，根本不能獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題。因此，在實(shí)驗(yàn)方法上，采用互動(dòng)式教學(xué)手段，課前教師簡(jiǎn)明扼要地介紹重點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)，然后挑選一些實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象，與同學(xué)展開(kāi)討論，共同研究實(shí)驗(yàn)方法。如正交偏光鏡觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)，在薄片中隨機(jī)選擇一個(gè)長(zhǎng)條狀礦物，請(qǐng)同學(xué)們討論該如何測(cè)定礦物的延性。通過(guò)討論，學(xué)生對(duì)礦物光率體主軸與礦物結(jié)晶軸之間關(guān)系有了深刻的認(rèn)識(shí)，鞏固了課堂理論知識(shí)，掌握了測(cè)定延性的操作程序和注意事項(xiàng)。另外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，師生平等互動(dòng)，可以使學(xué)生消除對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的恐懼，學(xué)生從開(kāi)始害怕做實(shí)驗(yàn)、不敢提問(wèn)題、擔(dān)心教師的批評(píng)，到后來(lái)喜歡實(shí)驗(yàn)課、樂(lè)于觀察各種現(xiàn)象、敢于提問(wèn)題。這對(duì)于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣、挖掘?qū)W生的潛力有很大作用。

另外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，尤其應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生比較觀察能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)比較觀察，在比較中提高實(shí)踐能力[4]。自然界中的礦物有上百種，即使是巖漿巖，常見(jiàn)礦物也有十幾種，且每種礦物都有光性特征。如何在較短的實(shí)驗(yàn)課程中掌握這些礦物的鑒定特征，為今后巖石學(xué)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，是教師要不斷思考的問(wèn)題。為了使學(xué)生加深掌握常見(jiàn)礦物的光學(xué)特點(diǎn)，我們采用比較觀察方法。例如，對(duì)于具有多色性礦物角閃石和黑云母，除了比較它們顏色差異外，還有突起等級(jí)、消光類型、解理發(fā)育程度等較明顯的區(qū)別。在實(shí)驗(yàn)中，在同一薄片中，找到這兩種礦物，反復(fù)比較，加深學(xué)生對(duì)兩種礦物鏡下鑒定特征的認(rèn)識(shí)。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)檢查

實(shí)驗(yàn)教學(xué)檢查是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)掌握情況的檢驗(yàn)，也是對(duì)教師教學(xué)成敗的評(píng)估。在完成所有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容后，安排1次實(shí)驗(yàn)考試?？荚噧?nèi)容相對(duì)比較靈活，為檢查學(xué)生獨(dú)立操作和思考的能力，所用考試薄片多是學(xué)生上課未使用的，或即使是用過(guò)的薄片，測(cè)試內(nèi)容也是不同的。例如，在實(shí)驗(yàn)課中，學(xué)生都鑒定過(guò)電氣石的多色性，考試時(shí)，要求學(xué)生鑒定電氣石的延性或突起等級(jí)或干涉色級(jí)序。這樣不僅可以防止學(xué)生對(duì)鑒定結(jié)果死記硬背的答題，而且可以檢查學(xué)生真實(shí)的知識(shí)掌握和鑒定的水平。

上面所述是我們?cè)诰w光學(xué)與光性礦物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的點(diǎn)滴嘗試，隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，其內(nèi)容、形式都在不斷發(fā)展與變化。因此，必須不斷改進(jìn)教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段，強(qiáng)化教學(xué)效果，建立有利于提高學(xué)生實(shí)際操作能力的實(shí)踐教學(xué)體系，從而為培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新意識(shí)的新型人才奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]閆軍印，張舉鋼，劉翠娥.關(guān)于地質(zhì)類院校人才培養(yǎng)改革與發(fā)展問(wèn)題的探索[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2009（4）：64-69.

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