視頻展示系統(tǒng)在巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

張慧婷

（西安科技大學(xué) 地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院，陜西西安710054）

視頻展示系統(tǒng)在巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

張慧婷

（西安科技大學(xué) 地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院，陜西西安710054）

傳統(tǒng)的巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在講授的過(guò)程中，由于學(xué)生對(duì)巖石特征缺乏直觀認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致對(duì)巖石鑒定特征理解困難、記憶模糊等問(wèn)題。為此，我們引入了一種新的視頻展示系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)可視化，使教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)、形象、具體，構(gòu)建了一種新的直觀互動(dòng)教學(xué)模式。這種新型的教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立鑒定巖石標(biāo)本能力。

視頻展示系統(tǒng)；巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式；教學(xué)效果

巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是我校陜西省特色專(zhuān)業(yè)-資源勘查工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，是根據(jù)巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征、礦物特征和礦物組合規(guī)律對(duì)巖石手標(biāo)本或者薄片進(jìn)行系統(tǒng)鑒定的一門(mén)實(shí)踐課程。隨著新的技術(shù)發(fā)展和教學(xué)設(shè)備的加入，為巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課的講授提供了更優(yōu)質(zhì)的平臺(tái)，使得傳統(tǒng)的理論教學(xué)轉(zhuǎn)向以理論知識(shí)、綜合素質(zhì)、實(shí)踐技能為一體的教學(xué)課程［1］。在教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合傳統(tǒng)的多媒體課件教學(xué)方法，引入新的視頻展示系統(tǒng)，希望構(gòu)建一種高效直觀的互動(dòng)教學(xué)模式，以提高巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。

一、巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課程特征及教學(xué)存在的問(wèn)題分析

巖石學(xué)是地質(zhì)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，教學(xué)目的主要是使學(xué)生掌握三大巖類(lèi)的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等基本理論和研究方法，熟悉其產(chǎn)狀、分布，理解成因、演化歷史和它與成礦作用的關(guān)系等問(wèn)題，培養(yǎng)獨(dú)立觀察、描述和鑒定巖石的能力，為其他專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其中，巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課是一個(gè)非常重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)地質(zhì)院校的巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課課時(shí)比例（實(shí)驗(yàn)課時(shí)/理論課時(shí)）在0.43-1.8之間［2］。我校的巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課為32課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)/理論課時(shí)=0.5，在此基礎(chǔ)上，提高巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量和課堂聽(tīng)課效果是重要的教學(xué)目標(biāo)。

巖石實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)以理論基礎(chǔ)講授和實(shí)踐技能培養(yǎng)相互結(jié)合、二者并重。相比于其他課程的實(shí)驗(yàn)課，巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課具有教學(xué)直觀性、課程實(shí)踐性和標(biāo)本多樣性三個(gè)顯著特征［3］，由于受到技術(shù)手段和講述方法的限制，在教學(xué)中也存在著一定的問(wèn)題，極大地影響了教學(xué)質(zhì)量和課堂聽(tīng)課效果。

（一）教學(xué)的直觀性。巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在講授過(guò)程中，除了要加深學(xué)生對(duì)巖石學(xué)基礎(chǔ)理論的理解，更是要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物特征和礦物組合規(guī)律的直觀認(rèn)識(shí)，進(jìn)而獨(dú)立地進(jìn)行巖石鑒定。由于涉及的巖石學(xué)概念較為抽象，比如文象結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等，對(duì)于初學(xué)的學(xué)生來(lái)講，只有形成直觀認(rèn)識(shí)，才更便于理解和記憶。但是，由于礦物晶體尺寸多為毫米級(jí)且?guī)r石手標(biāo)本組成礦物復(fù)雜，教師在指示講解時(shí)，學(xué)生距離過(guò)遠(yuǎn)，而難有直觀認(rèn)知，往往造成學(xué)生對(duì)典型鑒定特征死記硬背、記憶模糊。

（二）課程的實(shí)踐性。巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)注重課程的實(shí)踐性，更重要的是教授學(xué)生巖石鑒定的基本方法，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立鑒定能力。雖然為小班分組授課模式，但是傳統(tǒng)多媒體講課方式不能夠向所有學(xué)生展示具體鑒定步驟和鑒定技巧，比如礦物形態(tài)的鑒定、解理面的判斷、與鹽酸反應(yīng)起泡的過(guò)程等，這很大程度降低了聽(tīng)課效果。

（三）標(biāo)本的多樣性。與其他實(shí)驗(yàn)課相比，地質(zhì)類(lèi)實(shí)驗(yàn)課最大的特點(diǎn)就是地質(zhì)樣品的多樣性。由于地質(zhì)體的不均一性，即使是同一批次的巖石標(biāo)本，在結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、次要礦物組成上的特征也并非一致。傳統(tǒng)的教學(xué)手段無(wú)法將每組不同的巖石標(biāo)本逐個(gè)向全班同學(xué)進(jìn)行詳細(xì)的講解，往往每位同學(xué)只能觀察到自己本組的巖石標(biāo)本，很難理解地質(zhì)體不均一性的存在。

二、視頻展示系統(tǒng)在巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用特點(diǎn)

視頻展示系統(tǒng)是在我校2016年自研儀器設(shè)備項(xiàng)目《礦物、巖石手標(biāo)本視頻展示教學(xué)系統(tǒng)》支持下，為提升教學(xué)質(zhì)量開(kāi)發(fā)的一種新型多媒體授課系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將巖石標(biāo)本放大96倍，投影至大屏幕上，配套的360°轉(zhuǎn)盤(pán)，可全角度觀察巖石標(biāo)本特征，高清攝像頭可詳細(xì)的展示巖石特征和記錄鑒定過(guò)程。利用顯微鏡連接頭也可將其與光學(xué)顯微鏡相連接，將鏡下礦物顏色、形態(tài)、多色性、干涉色、解理特征和消光特征等鏡下鑒定特征直觀、生動(dòng)、形象地展示在學(xué)生面前，達(dá)到清晰、易懂、易記的學(xué)習(xí)目的。視頻展示系統(tǒng)為巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了新的教學(xué)思路，使教學(xué)過(guò)程形象、生動(dòng)，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。視頻展示系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）實(shí)現(xiàn)可視化教學(xué)。在傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，存在的最大問(wèn)題就是不能夠向?qū)W生全面展示標(biāo)本特征，也不能充分講解鑒定過(guò)程。視頻展示系統(tǒng)與傳統(tǒng)多媒體系統(tǒng)的聯(lián)用，就可以將巖石標(biāo)本中毫米級(jí)的礦物晶體放大后投影至大屏幕，實(shí)現(xiàn)可視化教學(xué)過(guò)程。教師可以在視頻鏡頭下，一邊講解一邊展示巖石標(biāo)本結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，礦物晶體特征（顏色、形態(tài)、解理、硬度、光澤度）都可以清楚地展示給學(xué)生看。進(jìn)而確定礦物組合，估算礦物含量，詳細(xì)描述巖石特征，確定巖石名稱(chēng)。

（二）教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)、形象、具體。巖石學(xué)中的概念往往較為抽象，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不足的學(xué)生而言在理解上比較困難。以碎裂結(jié)構(gòu)為例，巖石礦物彎曲、變形、破裂和粒化作用等概念，只有看到了直觀的圖片或者樣品才能有深刻的理解和記憶。多媒體課件的使用，為教學(xué)提供了豐富的圖片和視頻素材［4］，然而二維平面的圖片展示效果遠(yuǎn)不如三維立體實(shí)物生動(dòng)、形象、具體，視頻展示系統(tǒng)的運(yùn)用可以讓學(xué)生更加深刻地理解教學(xué)內(nèi)容。

（三）開(kāi)辟新的教學(xué)思路，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。視頻展示教學(xué)系統(tǒng)的引入，開(kāi)辟了不同于傳統(tǒng)多媒體授課的教學(xué)新思路。教師可以將手標(biāo)本展示和講解同步進(jìn)行，以手標(biāo)本實(shí)物展示為主，多媒體數(shù)字化展示為輔，大大提高了教學(xué)效率。這種新穎的三維立體展示效果，不僅可以使學(xué)生直觀、立體的理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而且可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)學(xué)生聽(tīng)課效果。

三、利用視頻展示系統(tǒng)構(gòu)建高效直觀的互動(dòng)教學(xué)模式

豐富多樣的教學(xué)模式可以提升教學(xué)效果，充分開(kāi)發(fā)和利用實(shí)驗(yàn)室教學(xué)設(shè)備可以為巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)新鮮血液［5］。與傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)方法相結(jié)合，利用視頻展示系統(tǒng)和多媒體課件，板書(shū)為輔助，提高教學(xué)的高效直觀性。更重要的是，在課堂上能夠充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生自身專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，提高獨(dú)立鑒定巖石手標(biāo)本能力。在教學(xué)實(shí)踐中，每節(jié)課留出十至十五分鐘小節(jié)和提問(wèn)時(shí)間，對(duì)本節(jié)課學(xué)習(xí)的巖石類(lèi)型進(jìn)行歸納總結(jié)，重點(diǎn)提問(wèn)各類(lèi)巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造類(lèi)型、常見(jiàn)的礦物組成、每種礦物的主要鑒定特征等。挑選學(xué)生到講臺(tái)利用視頻展示系統(tǒng)進(jìn)行巖石手標(biāo)本鑒定展示，充分發(fā)揮視頻展示系統(tǒng)的互動(dòng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)。每大類(lèi)巖石課程結(jié)束后可留出一小節(jié)課時(shí)間對(duì)于未定名手標(biāo)本進(jìn)行鑒定考核，教師可利用視頻展示系統(tǒng)對(duì)學(xué)生鑒定易出錯(cuò)的地方進(jìn)行糾正和講解。

在巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課的講授過(guò)程中，教師充分利用視頻展示系統(tǒng)，可以展示三維立體的手標(biāo)本特征，實(shí)現(xiàn)可視化教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，提升課程教學(xué)效率。新穎的教學(xué)形式極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生能夠積極參與到課程之中，從而形成良好的互動(dòng)教學(xué)模式，逐漸培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立鑒定的專(zhuān)業(yè)能力，以此提高巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。

［1］呂忠云，呂長(zhǎng)河.開(kāi)設(shè)巖石綜合實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2003（02）：18-19.

［2］金洪波.淺談如何提高礦物巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量［J］.教育教學(xué)論壇，2012（02）：211-212.

［3］謝林，等.《巖礦實(shí)驗(yàn)》教學(xué)探討［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014（05）：152-154.

［4］計(jì)桂霞，陳華，徐麗杰.多媒體示教系統(tǒng)在巖石學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2003（04）：72-73.

［5］馬增數(shù).提高《礦物巖石學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的途徑［J］.教育教學(xué)論壇，2014（08）：67-68.

Several problems exists in the traditional experimental teaching method.Because the students lack of intuitive perception of rock characters，difficulty in understanding and blurry in memory become a common phenomenon in learning.Therefore，a new type of video display system is introduced into the experimental teaching of petrology.This system realizes a visualized teaching method and makes the teaching content more intuitive，vivid and concrete.It constructs a new interactive teaching model，stimulating the students'interest and improving the quality of experimental teaching.Ultimately，we attempt to develop student's independent rock identification ability.

video display system；experimental teaching of petrology；teaching model；teaching effects

G642

A

2096-000X（2016）22-0110-02

張慧婷，女，助理工程師，主要從事巖石學(xué)、礦物巖石學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和研究工作。