中美通過區(qū)域地質(zhì)填圖培養(yǎng)地質(zhì)專業(yè)大學(xué)生野外能力的對比與啟示

吳 晨，王果勝，周志廣,，柳長峰，劉文燦，江 湉

1. 中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2. 中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 地質(zhì)調(diào)查研究院，北京100083；3. 中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 海洋學(xué)院，北京 100083

中美通過區(qū)域地質(zhì)填圖培養(yǎng)地質(zhì)專業(yè)大學(xué)生野外能力的對比與啟示

吳 晨1，王果勝1，周志廣1,2，柳長峰2，劉文燦2，江 湉3

1. 中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2. 中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 地質(zhì)調(diào)查研究院，北京100083；3. 中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 海洋學(xué)院，北京 100083

區(qū)域地質(zhì)填圖無論是地質(zhì)科學(xué)研究還是服務(wù)于當(dāng)今社會都是必不可少的基礎(chǔ)方法之一，亦是發(fā)現(xiàn)地質(zhì)科學(xué)問題和理論創(chuàng)新的重要前提，更是培養(yǎng)大學(xué)生野外能力最為有效的手段。中美兩國采用區(qū)域地質(zhì)填圖方法培養(yǎng)大學(xué)生野外能力的教學(xué)方法存在諸多不同，本文通過對比認為美國高校在培養(yǎng)地質(zhì)專業(yè)大學(xué)生野外能力方面優(yōu)于我國。因此，論文提出區(qū)域地質(zhì)填圖教學(xué)采用化整為零、獨立進行和求同存異的改革方向，提高地質(zhì)專業(yè)大學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。

地質(zhì)專業(yè)；區(qū)域地質(zhì)填圖；野外能力；中美

地質(zhì)科學(xué)研究的目的是認識地球，服務(wù)于社會，其研究的先導(dǎo)與基本方法是區(qū)域地質(zhì)填圖。長期以來，地質(zhì)工作者們通過區(qū)域地質(zhì)填圖工作，發(fā)現(xiàn)了眾多重要的地質(zhì)問題，取得了大量的重大地質(zhì)研究成果，促使了地質(zhì)科學(xué)研究的不斷深入與理論基礎(chǔ)的不斷完善。同時，隨著地質(zhì)理論的不斷創(chuàng)新，先進科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，以及重要的新型礦產(chǎn)和礦物不斷應(yīng)用于國家發(fā)展的各個領(lǐng)域，亦對區(qū)域地質(zhì)填圖提出了新的要求?？傊?，區(qū)域地質(zhì)填圖既是地質(zhì)科學(xué)理論的創(chuàng)新者，也是新理論與新方法的使用者。這一特點要求地質(zhì)填圖人員擁有完善扎實的地學(xué)基礎(chǔ)知識，掌握地學(xué)研究的最新成果，具備科學(xué)的野外觀察與思維能力。因此，區(qū)域地質(zhì)填圖是培養(yǎng)地質(zhì)專業(yè)大學(xué)生野外觀察與思維能力最為有效的方法，被世界各大學(xué)廣泛采用。

近幾年，筆者參加了中美野外地質(zhì)填圖交流和美國野外地質(zhì)課程。例如2008年6月～2010年6月，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）和中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所共同邀請美國麻省理工學(xué)院B. Clark Burchfiel教授和南加州大學(xué)Gregory. D. Davis教授，在遼西凌源和河北承德等地區(qū)進行區(qū)域地質(zhì)填圖交流；再如2011年6月，美國加州大學(xué)洛杉磯分校地球科學(xué)系尹安教授在White Mountains的構(gòu)造地質(zhì)填圖課程。同時，參加了由中國地質(zhì)大學(xué)（北京）主持的多個1∶5萬與1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項目，承擔(dān)了大學(xué)生野外教學(xué)工作。對中美兩國的地質(zhì)填圖方法與思維特點均有所思考，特別是對兩者采用地質(zhì)填圖方法培養(yǎng)大學(xué)生野外地質(zhì)能力的特點有較深刻的認識。本文在對比中美兩國大學(xué)生學(xué)習(xí)地質(zhì)填圖時培養(yǎng)野外能力的基礎(chǔ)上，提出一些建議和思考，以進一步提升地質(zhì)高校地質(zhì)學(xué)專業(yè)野外地質(zhì)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生野外地質(zhì)能力。

一、我國大學(xué)生學(xué)習(xí)區(qū)域地質(zhì)填圖現(xiàn)狀

新中國成立之初，我國地質(zhì)先輩們就十分重視在地質(zhì)填圖中培養(yǎng)大學(xué)生的野外能力，建立了周口店實習(xí)基地，在“搖籃”里培養(yǎng)了一批又一批國家的開拓者與建設(shè)者。國家蓬勃發(fā)展的今天，我國地質(zhì)高校和地質(zhì)教育家對大學(xué)生野外地質(zhì)能力培養(yǎng)給予了高度的重視和深刻的思考。現(xiàn)以中國地質(zhì)大學(xué)（北京）周口店實踐教學(xué)為例，簡介其對地質(zhì)專業(yè)大學(xué)生的野外地質(zhì)能力的培養(yǎng)。

學(xué)生在暑假前設(shè)立為期5周的小學(xué)期，對大三學(xué)生在周口店進行野外地質(zhì)教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容分為三部分：一是由老師帶領(lǐng)學(xué)習(xí)進行路線地質(zhì)講解，同時講授地質(zhì)填圖方法；二是由大學(xué)生獨立進行地質(zhì)填圖，完成一定面積的地質(zhì)圖；三是地質(zhì)報告的編寫。

學(xué)校在進行周口店野外地質(zhì)教學(xué)前，學(xué)校和實習(xí)隊將野外所需的一切準(zhǔn)備好，包括學(xué)生的食宿與生活條件、草帽等野外裝備、野外手圖等地質(zhì)記錄用品以及地質(zhì)制圖用紙等。

學(xué)校統(tǒng)一用車輛將大學(xué)生送到周口店實習(xí)站，指導(dǎo)老師帶領(lǐng)大學(xué)生從沉積巖路線、巖漿巖路線到構(gòu)造路線，將不同的地質(zhì)內(nèi)容的觀察與描述方法教給大學(xué)生。各種地質(zhì)現(xiàn)象全部給大學(xué)生講解完之后，實習(xí)隊選擇一定的區(qū)域，大學(xué)生分組在該區(qū)域內(nèi)進行獨立地質(zhì)填圖，各組獨立觀察描述，獨立完成地質(zhì)圖，獨立填圖過程中資料的整理與生活還是依托實習(xí)站。獨立填圖完成后，大學(xué)生們進行室內(nèi)地質(zhì)報告的編寫。關(guān)于報告的格式、內(nèi)容和地質(zhì)認識，實習(xí)隊老師們會給大學(xué)生進行講解。完成地質(zhì)報告后，結(jié)束了全部的野外地質(zhì)教學(xué)。

二、美國大學(xué)生學(xué)習(xí)區(qū)域地質(zhì)填圖現(xiàn)狀

美國區(qū)域地質(zhì)填圖起步早，至少已進行了100年，完成了全部國土面積的區(qū)域性地質(zhì)調(diào)查，現(xiàn)今主要采用新的理論和方法進行重點地區(qū)1∶2.4萬地質(zhì)填圖，以實現(xiàn)重要地質(zhì)理論的突破和國家建設(shè)需要。各高校更加重視地質(zhì)填圖對大學(xué)生野外能力的培養(yǎng)，為此各專業(yè)老師可依據(jù)教學(xué)需要進行各專業(yè)填圖實習(xí)，現(xiàn)以地質(zhì)構(gòu)造填圖為例進行簡單介紹。

當(dāng)室內(nèi)授課進行到一定程度，有必要對大學(xué)生進行填圖訓(xùn)練時，老師提前通知學(xué)生實習(xí)的地區(qū)與時間，一般時間僅3～5天，大四的最后一次高級填圖訓(xùn)練的時間為20天左右，弱化固定的實習(xí)基地。由大學(xué)生們著手進行野外工作的準(zhǔn)備，包括研究填圖區(qū)的交通、地理、經(jīng)濟和人文環(huán)境，創(chuàng)造地質(zhì)填圖時的生活與工作條作，準(zhǔn)備野外工作的保護用品與工作用品。按預(yù)定的時間，老師會同大學(xué)生一起自駕學(xué)校的車輛進入填圖區(qū)。

開展野外填圖之前指導(dǎo)老師不開展路線講解，由大學(xué)生直接開展填圖。具體工作時，將需要填圖的地區(qū)劃分成若干小區(qū)，每個小區(qū)面積大小一般為一個野外填圖小組一天能夠完成的區(qū)域。填圖小組在野外填圖時，可以采用任何填圖方法，只要能分析清楚小區(qū)內(nèi)的地質(zhì)特征就行。晚上進行小組交流、共同連圖，發(fā)現(xiàn)問題將填圖小區(qū)重新劃在問題區(qū)，從兩個小組中各出一個人，組成新的小組，再次補充填圖。

填圖結(jié)束時，各個同學(xué)向老師匯報在填圖時取得的認識。當(dāng)大學(xué)生依據(jù)所觀察的證據(jù)提出的認識與老師的認識一致時，不進行討論。當(dāng)大學(xué)生依據(jù)所觀察的地質(zhì)現(xiàn)象提出與老師不同的認識，即開展討論，通過討論取得一致認識后，開始下一個同學(xué)的匯報。通過討論不能得到一致認識時，需要對地質(zhì)現(xiàn)象重新觀察，或大學(xué)生與老師各自補充支持自身觀點的證據(jù)。如果還不能取得一致，將保留認識作為存在的問題，以后繼續(xù)研究。而且，教師會每天在最后利用45分鐘左右做總結(jié)并分析介紹典型的構(gòu)造模型，意在學(xué)生填圖過程中應(yīng)注入構(gòu)造模型思想。

三、中美大學(xué)生學(xué)習(xí)區(qū)域地質(zhì)填圖的對比

大學(xué)生的野外能力包括多方面，學(xué)者從不同的角度論述了野外能力的內(nèi)容[1-13]。綜合分析認為，野外能力應(yīng)當(dāng)包括生存能力、執(zhí)行能力、觀察能力和地質(zhì)思維能力。本文從這四個方面對中美高校地質(zhì)專業(yè)通過地質(zhì)填圖培養(yǎng)大學(xué)生野外能力進行對比。

生存能力是指大學(xué)生對地質(zhì)填圖區(qū)的自然環(huán)境、人文環(huán)境和生活條件的適應(yīng)能力。在美國，很多大學(xué)生都是帶了帳篷、方便食品和飲用水參加實習(xí)，填圖的一應(yīng)用品都是在助教的指導(dǎo)下自己準(zhǔn)備的。在中國，由于民族文化和學(xué)校職責(zé)及參加實習(xí)的人數(shù)的差異，這些工作都由學(xué)校和老師們代勞了。兩相比較，在進行國際交流時，我國學(xué)者多會感嘆美國大學(xué)生的生存能力之強。

執(zhí)行能力是指大學(xué)生依據(jù)生活條件和區(qū)域地質(zhì)填圖任務(wù)要求，制定合理的工作計劃和工作方法并付諸行動的能力。在美國，大學(xué)生自己確定實習(xí)計劃，自己安排觀察路線，自己解決填圖的交通問題。在中國，實習(xí)計劃由帶隊老師做好，車輛由實習(xí)隊統(tǒng)一安排。兩相比較，美國大學(xué)生表現(xiàn)出很強的獨立執(zhí)行任務(wù)的能力。

觀察能力是指大學(xué)在區(qū)域地質(zhì)填圖中對地質(zhì)現(xiàn)象的觀察與描述能力。在美國，每個大學(xué)生在自己當(dāng)天的工作范圍內(nèi)，自主觀察，自主記錄，所以大學(xué)生都在努力地尋找地質(zhì)現(xiàn)象，為了看全地質(zhì)現(xiàn)象，有的同學(xué)兩腿都被荊棘刮出血了。在中國，老師帶領(lǐng)大學(xué)生逐條路線進行觀察與講解，觀察什么和不觀察什么都由老師決定。兩相比較，美國大學(xué)生在善于發(fā)現(xiàn)地質(zhì)現(xiàn)象方面長于中國大學(xué)生。

地學(xué)思維是人類認識地球和改造地球的思維運動，它是在地學(xué)領(lǐng)域中產(chǎn)生和發(fā)展的[1]。地質(zhì)思維能力是指對地質(zhì)觀察結(jié)果與分析推理相結(jié)合的地質(zhì)學(xué)思維方法。 對大學(xué)生地質(zhì)思維能力的培養(yǎng)是世界各大學(xué)地質(zhì)專業(yè)教學(xué)重要目的之一，地質(zhì)填圖是培養(yǎng)大學(xué)生地質(zhì)思維能力最為有效的手段，大學(xué)生在區(qū)域地質(zhì)填圖過程中不斷觀察地質(zhì)現(xiàn)象，在綜合分析與推理的基礎(chǔ)上提出地質(zhì)意義。中美兩國在采用地質(zhì)填圖對大學(xué)生思維能力的培養(yǎng)方面各有特色，主要異同點在于引導(dǎo)大學(xué)生得出地質(zhì)意義的過程不同，在美國是讓大學(xué)生自己得出結(jié)論，然后在與老師的討論過程中逐漸完善，而在中國是由老師引導(dǎo)大學(xué)生思考得出結(jié)論，這一差異使得美國地質(zhì)專業(yè)大學(xué)生的思維之活躍讓人驚嘆。

四、地質(zhì)專業(yè)大學(xué)生野外能力培養(yǎng)的啟示

區(qū)域地質(zhì)調(diào)查是基礎(chǔ)地質(zhì)工作中的重要組成部分和核心工作內(nèi)容，是一項具有戰(zhàn)略意義的綜合性、長期性的基礎(chǔ)地質(zhì)工作，一直是地質(zhì)領(lǐng)域中最基礎(chǔ)的，也是長期不間斷開展的工作，受到了各國政府相關(guān)部門和地質(zhì)學(xué)研究學(xué)者們的高度重視，成為國家的重要公益性工作之一。同時，區(qū)域地質(zhì)調(diào)查又是一項由國家有計劃部署和實施的面向社會、服務(wù)于國民經(jīng)濟建設(shè)各個領(lǐng)域的基礎(chǔ)性、公益性地質(zhì)工作[14]。區(qū)域地質(zhì)調(diào)查所取得的資料和成果涉及地學(xué)的各個領(lǐng)域，不僅促進了地質(zhì)科學(xué)理論和各種勘查工作的發(fā)展，而且也廣泛為國民經(jīng)濟各部門所利用。因此，培養(yǎng)大學(xué)生區(qū)域地質(zhì)填圖水平和野外能力關(guān)系國家的發(fā)展與未來，但現(xiàn)如今我國高校地質(zhì)教學(xué)中逐漸淡化了學(xué)生的野外填圖的訓(xùn)練。

對比中美兩國大學(xué)生學(xué)習(xí)區(qū)域地質(zhì)填圖的方法，美國在培養(yǎng)大學(xué)生野外能力方面優(yōu)于我國，這啟發(fā)我們思考如何改革完善我國地質(zhì)專業(yè)實踐教學(xué)對大學(xué)生的野外能力的培養(yǎng)。

1.化整為零

目前，我國各高校的實踐教學(xué)均在固定的實習(xí)基礎(chǔ)中進行。固定實習(xí)基地可能提高教學(xué)效率，確保大學(xué)生安全，節(jié)約辦學(xué)經(jīng)費，對師資要求相對較低。但是，不利于培養(yǎng)大學(xué)生的生存能力和執(zhí)行能力，而且由于多年固定在同一基地進行同樣的教學(xué)，大學(xué)生對地質(zhì)內(nèi)容相對較熟悉，地質(zhì)認識較一致，不利培養(yǎng)大學(xué)生的觀察能力與地質(zhì)思維能力。因此，建議地質(zhì)學(xué)專業(yè)大學(xué)生單獨開設(shè)區(qū)域地質(zhì)填圖教學(xué)，并開展小班教學(xué)，實習(xí)地點由指導(dǎo)老師選擇。

小班教學(xué)即是1個老師帶領(lǐng)1個實習(xí)班級，班級人數(shù)不超過16人。可以分為沉積巖發(fā)育區(qū)、巖漿巖發(fā)育區(qū)、變質(zhì)巖發(fā)育區(qū)和地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育區(qū)，有側(cè)重地進行地質(zhì)填圖實習(xí)。同學(xué)們可以根據(jù)自己的興趣選擇不同的實習(xí)班組參加實習(xí)，亦可分2年選擇2個實習(xí)班組參加實習(xí)。

指導(dǎo)老師選擇自己認為地質(zhì)現(xiàn)象豐富且典型的地區(qū)開展野外實踐教學(xué)，老師往往會選擇自己熟悉的專業(yè)、熟悉的地區(qū)開展教學(xué)。但是同學(xué)們對該區(qū)就不一定熟悉，能夠激發(fā)大學(xué)生野外觀察與研究的興趣。

2．獨立進行

地質(zhì)學(xué)是一門以巖石圈為主要研究對象的地球科學(xué)，研究地球表面和內(nèi)部各種地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)作用、地質(zhì)構(gòu)造的形成和演化規(guī)律，研究對象的宏大和內(nèi)容的廣泛性，增加了學(xué)習(xí)難度，具有較強的抽象性和實踐性。使得地質(zhì)學(xué)的學(xué)習(xí)有獨特的思維過程，其思維本質(zhì)就是更好地理解地質(zhì)過程[10]。地質(zhì)觀察能力和地質(zhì)思維能力是地質(zhì)工作者認識和解決地質(zhì)問題必需具備的能力，是大學(xué)生必須掌握的能力。當(dāng)大學(xué)生們進行了充分的觀察與思考，給合課堂的知識，最終通過指導(dǎo)老師的引導(dǎo)，能使大學(xué)生盡快建立地質(zhì)觀察與思維能力。因此，地質(zhì)填圖實踐教學(xué)應(yīng)當(dāng)首先由大學(xué)生獨立進行，然后由指導(dǎo)老師逐步引導(dǎo)。

一個班級在實習(xí)過程中全部獨立完成，指導(dǎo)老師僅起到野外解惑作用，并最終參與地質(zhì)認識的討論與指導(dǎo)，這也是地質(zhì)專業(yè)大學(xué)生的迫切要求[15]，助教或研究生保證學(xué)生的安全。

首先，同學(xué)可能在助教或研究的指導(dǎo)下，獨立完成野外工作準(zhǔn)備，獨立設(shè)計地質(zhì)填圖工作方案，獨立執(zhí)行野外地質(zhì)填圖工作。區(qū)域地質(zhì)填圖是腦力勞動與體力勞動的結(jié)合，并為學(xué)生接觸社會，接觸工農(nóng)，了解國情，特別是了解我國社會主義建設(shè)發(fā)展起來的大好形勢，提供了良好機會[16]。所以，學(xué)生獨立完成地質(zhì)填圖實際上也是參加社會實踐活動，是一門內(nèi)容豐富的德育課，有助于培養(yǎng)學(xué)生德智體全面發(fā)展。

其次，同學(xué)們獨立觀察與描述，獨立進行圖面表達，獨立進行邏輯分析，獨立進行地質(zhì)意義思考。

3.求同存異

由于地球科學(xué)研究的對象具有范圍廣、形成演化時間跨度大、地質(zhì)過程十分復(fù)雜，因此地學(xué)思維相應(yīng)的具有多解性、模糊性、整體與局部性、直覺與邏輯性的特點[2]，指導(dǎo)老師在野外很重要的一個職責(zé)就是引導(dǎo)學(xué)生去思考，讓學(xué)生在認識地質(zhì)現(xiàn)象的同時了解地質(zhì)思維的特性。因此，學(xué)生通過地質(zhì)填圖提出了新的認識時，應(yīng)當(dāng)加以保護。

填圖結(jié)束后，指導(dǎo)老師與學(xué)生在地質(zhì)現(xiàn)象面前進行共同討論，引導(dǎo)學(xué)生進行地質(zhì)意義思考，培養(yǎng)學(xué)生的地質(zhì)思維。當(dāng)老師與大學(xué)生的認識一致時，由學(xué)生獨立完成區(qū)域地質(zhì)填圖的報告編寫。當(dāng)老師與學(xué)生的認識不一致，可以開展室內(nèi)討論，有必要時可以在野外地質(zhì)露頭上進行討論，老師可以帶領(lǐng)學(xué)生觀察自己得出結(jié)論的地質(zhì)現(xiàn)象，學(xué)生亦可帶領(lǐng)老師觀察地質(zhì)現(xiàn)象，學(xué)生還可以補充野外填圖，尋找支持自己觀點的證據(jù)。當(dāng)最終還不能統(tǒng)一認識時，老師和學(xué)生保留各自的地質(zhì)認識，作為地質(zhì)問題保留有待后續(xù)研究，不固定填圖區(qū)的地質(zhì)結(jié)論。

五、結(jié)論

（1）區(qū)域地質(zhì)填圖是中美兩國培養(yǎng)大學(xué)生的野外能力的共同手段，但兩國在實踐教學(xué)過程中存在明顯差異，通過對比發(fā)現(xiàn)，美國在培養(yǎng)大學(xué)生的野外生存、填圖工作的執(zhí)行、地質(zhì)觀察與地質(zhì)思維等四個方面的能力優(yōu)于我國地質(zhì)專業(yè)大學(xué)生。

（2）在對比中美兩國區(qū)域地質(zhì)填圖的教學(xué)基礎(chǔ)上，本文提出三點改革建議，一是開設(shè)區(qū)域地質(zhì)填圖課程，采取小班教學(xué)，不固定實習(xí)基地。二是由大學(xué)生獨立完成地質(zhì)填圖的準(zhǔn)備工作，獨立進行地質(zhì)填圖，自主思考；三是填圖結(jié)束后，指導(dǎo)老師與大學(xué)生在地質(zhì)現(xiàn)象面前進行共同討論，引導(dǎo)大學(xué)生進行地質(zhì)意義思考，培養(yǎng)大學(xué)生的地質(zhì)思維，不固定填圖區(qū)的地質(zhì)結(jié)論。

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geology major; regional geological mapping; field capacity; China and America

G642

A

1006-9372（2017）04-0094-04

Title:Contrasts and Enlightenments from Field Capacity Trained of Geological Students by Regional Geological Mapping between China and America

Author(s):WU Chen, WANG Guo-sheng, ZHOU Zhi-guang, LIU Chang-feng, LIU Wencan, JIANG Tian

2017-07-15。

中國地質(zhì)調(diào)查局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項目 （DD20160045-2；1212011120700；1212010010001150111；1212010510506）；基本科研費優(yōu)秀教師基金項目（2652017222）。

吳晨，講師，主要從事構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的教學(xué)與研究工作。

投稿網(wǎng)址： www.chinageoeducation.net.cn 聯(lián)系郵箱：bjb3162@cugb.edu.cn

吳晨，王果勝，周志廣，等．中美通過區(qū)域地質(zhì)填圖培養(yǎng)地質(zhì)專業(yè)大學(xué)生野外能力的對比與啟示[J]．中國地質(zhì)教育，2017，26（4）：94-97.