野外綜合地質(zhì)實習(xí)教學(xué)改革與學(xué)生科研能力的培養(yǎng)

劉小平，童亨茂，陳石，楊明慧，王嗣敏，余一欣，羅良

摘要：野外綜合地質(zhì)實習(xí)是地質(zhì)工程專業(yè)本科生一門重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。針對傳統(tǒng)野外教學(xué)存在的弊端，結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)野外實習(xí)教學(xué)經(jīng)驗，筆者提出了“以學(xué)生為中心”的自主探究模式為主、教師指導(dǎo)為輔的教學(xué)模式改革。通過這一教學(xué)方法改革，學(xué)生的地質(zhì)思維、創(chuàng)新及科研能力等都得到了很好的鍛煉和提高。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)實習(xí)；教學(xué)改革；科研能力

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）46-0107-02

地質(zhì)學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科，野外地質(zhì)實習(xí)是地質(zhì)專業(yè)教學(xué)過程中一門重要的實踐環(huán)節(jié)[1]。中國石油大學(xué)（北京）資源勘查工程專業(yè)大二學(xué)期末開設(shè)的《綜合地質(zhì)實習(xí)》是一門將專業(yè)基礎(chǔ)課程的理論知識與實踐相結(jié)合的綜合性實踐教學(xué)課程。實習(xí)區(qū)位于河北省秦皇島市撫寧縣柳江盆地，那里已建成國家地質(zhì)公園以及良好的實習(xí)基地，為野外綜合地質(zhì)實習(xí)提供了優(yōu)良的場所和便捷條件[2]。

一、傳統(tǒng)教學(xué)的不足

傳統(tǒng)的野外地質(zhì)實習(xí)教學(xué)方法多采用“灌輸式”模式，即每到一個野外地質(zhì)實習(xí)點，教師手把手地教學(xué)生如何進行野外描述和地質(zhì)記錄，學(xué)生一股腦兒地做筆記，然后再根據(jù)老師所講的內(nèi)容進行觀察和描述，實習(xí)結(jié)束后再整理筆記，編寫報告。這種傳統(tǒng)野外實習(xí)模式實際上是課堂“填鴨式”教學(xué)的翻版，不利于鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力以及專業(yè)研究能力。

二、教學(xué)改革思路與方法

改革的主要思路是：采用以學(xué)生為中心的自主式實習(xí)模式[3]，野外地質(zhì)點采用探究式和互動式教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，充分發(fā)揮和鍛煉他們自主學(xué)習(xí)、自主觀察地質(zhì)現(xiàn)象、自主提出問題、自主解決問題的獨立研究能力。改革方法：

1.結(jié)合專業(yè)特點，優(yōu)化野外地質(zhì)路線設(shè)計，使得不同路線搭配更加科學(xué)合理，實習(xí)內(nèi)容更加豐富而有效。經(jīng)過近幾年野外教學(xué)改革的不斷探索和實踐，在眾多地質(zhì)路線中進行優(yōu)選規(guī)劃，目前已形成了成熟、科學(xué)、合理、有效的野外實習(xí)路線方案，該路線方案共包括了16條野外地質(zhì)路線和約5平方公里范圍的地質(zhì)填圖區(qū)[4]。這些路線的設(shè)計能夠使學(xué)生掌握野外地質(zhì)工作的主要技能，學(xué)會地層、巖石、沉積、構(gòu)造、地質(zhì)填圖等方面的野外工作和研究方法，從而有助于加深對已學(xué)基礎(chǔ)地質(zhì)理論的理解，更為后續(xù)課程的教學(xué)和今后的地質(zhì)研究工作打下堅實的基礎(chǔ)。

2.按照野外地質(zhì)研究的規(guī)范要求和方法來指導(dǎo)學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)研究素養(yǎng)。這些規(guī)范和方法主要包括：（1）資料搜集與整理方法。在實習(xí)開始之前要求每位同學(xué)通過學(xué)校圖書館、中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)等收集實習(xí)區(qū)的相關(guān)地質(zhì)資料和前人研究成果，并進行閱讀、整理和分析研究，初步掌握實習(xí)區(qū)和實習(xí)路線的基本地質(zhì)概況。（2）野外地質(zhì)工具的正確使用方法。通過室內(nèi)培訓(xùn)和野外實際操作，訓(xùn)練每位同學(xué)正確掌握羅盤、地質(zhì)錘、放大鏡、GPS等地質(zhì)工具的使用方法。（3）野外記錄規(guī)范和要求。嚴格要求學(xué)生按照統(tǒng)一的野外記錄格式和正確的地質(zhì)術(shù)語做好記錄，鼓勵學(xué)生盡量做好野外第一手資料的現(xiàn)場觀察描述和記錄，不提倡回到室內(nèi)進行修改和補充。（4）樣品采集方法。根據(jù)不同研究目的設(shè)計采樣方案、采樣規(guī)格、樣品袋的準(zhǔn)備、樣品記錄與描述等；（5）地質(zhì)圖件的編圖規(guī)范。野外地質(zhì)實習(xí)中要求學(xué)生編繪“實測地層剖面圖”、“綜合地層柱狀圖”、“實習(xí)填圖區(qū)實際材料圖”、“實習(xí)填圖區(qū)地質(zhì)圖”、“實習(xí)區(qū)構(gòu)造綱要圖”等5幅綜合性圖件以及大量的地質(zhì)現(xiàn)象素描圖、示意圖、信手剖面圖等，每一類圖件都有不同的要求和規(guī)范；（6）地質(zhì)實習(xí)報告的編寫規(guī)范。地質(zhì)實習(xí)報告是對整個實習(xí)過程的系統(tǒng)總結(jié)，能反映出學(xué)生的地質(zhì)綜合能力，野外實習(xí)結(jié)束后對學(xué)生進行地質(zhì)報告編寫的集中培訓(xùn)。

3.改革野外實習(xí)點的教學(xué)模式。對于我校大二結(jié)束的地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生來說，已經(jīng)全部學(xué)完了專業(yè)基礎(chǔ)課程，并且經(jīng)歷了大一暑假《普通地質(zhì)學(xué)實習(xí)》野外地質(zhì)的鍛煉，已經(jīng)具備初步的野外地質(zhì)工作能力，《綜合地質(zhì)實習(xí)》對他們要設(shè)定更高的目標(biāo)，即通過《綜合地質(zhì)實習(xí)》，不僅能鞏固書本上的理論知識，而且能夠初步獨立開展野外地質(zhì)研究。這就需要改革傳統(tǒng)的野外教學(xué)模式，發(fā)揮學(xué)生的主動性。

美國一些大學(xué)“以學(xué)生為中心”的實習(xí)教學(xué)方法給予筆者很大啟發(fā)[3，5]。近年來，筆者大膽對傳統(tǒng)野外實習(xí)點的教學(xué)模式進行了改革，即采用“以學(xué)生為中心”的自主探究模式為主、教師指導(dǎo)為輔的教學(xué)模式。具體做法是，每到一處實習(xí)點，先將該實習(xí)點需要完成的主要任務(wù)布置給學(xué)生（這是保證學(xué)生們不會“無的放矢”），之后不再做過多的講解和解釋，即放手讓同學(xué)們自行進行觀察、討論、描述，老師也可以參與他們的討論，給予他們適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和指導(dǎo)，直到他們找到答案解決問題。對于那些在討論中觀點獨特、具有創(chuàng)造性思維的學(xué)生（即使觀點不一定正確），老師要給予充分的表揚和鼓勵，使他們在野外能夠自信、大膽、充分地發(fā)揮想象力進行思考，這對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)自由和創(chuàng)新思維大有裨益。

4.開展野外分小組研討、互動式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生討論、探究和協(xié)作精神。針對我校地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生組成的特點，通常將一個班劃分為5-6個小組，每個小組5-6人，選出一名小組長負責(zé)召集小組組員進行野外討論及分工協(xié)作，完成地層剖面實測、野外地質(zhì)填圖等實習(xí)任務(wù)。在每個實習(xí)點，小組組員之間、小組與小組之間、組員與老師之間都可以針對地質(zhì)問題展開互動式討論、辯論和探究，最后每個小組將組員的意見進行集中，形成各小組代表性結(jié)論或觀點。在地層剖面實測和野外地質(zhì)填圖過程中，每位組員進行任務(wù)分工，協(xié)作完成地層實測和填圖任務(wù)，在任務(wù)執(zhí)行過程中，要求組員之間進行任務(wù)分工調(diào)換，使得每位同學(xué)都有機會嘗試不同的任務(wù)分工，從而保證每位同學(xué)都能得到全面學(xué)習(xí)和鍛煉。

5.設(shè)置研究性專題和成果匯報環(huán)節(jié)，鍛煉學(xué)生的地質(zhì)思維、總結(jié)歸納和匯報表達能力，同時也培養(yǎng)他們在專題研究中的組織和領(lǐng)導(dǎo)才能。傳統(tǒng)的野外地質(zhì)實習(xí)基本上是老師的一言堂，學(xué)生很少有機會發(fā)言。針對這一現(xiàn)狀，在教學(xué)改革中，專門針對每一條路線設(shè)置了研究性專題，這些融合了野外各種地質(zhì)現(xiàn)象、涉及地層、構(gòu)造及沉積多學(xué)科交叉的綜合性研究專題，需要各組學(xué)生充分進行野外觀察、思考、討論才能得出合理結(jié)論。各組學(xué)生在觀察過程中展開熱烈討論，發(fā)表各自的觀點，通過觀點與觀點的碰撞，每個小組最終達成一個統(tǒng)一的結(jié)論性認識和研究成果。

在不同路線的專題探究過程中，指定一名小組成員作為專題探究的召集人（也可稱為專題負責(zé)人），由其負責(zé)召集組員進行協(xié)作探討研究，最后將小組成員的意見和認識進行匯總，形成小組統(tǒng)一的觀點和認識，并在野外現(xiàn)場進行成果匯報。整個過程完全模擬一個研究性專題的基本過程，即從問題的提出，到資料收集（觀察描述），再到推理研究（理論應(yīng)用），然后得出認識，最后進行成果總結(jié)與匯報，使得學(xué)生在野外獲得科學(xué)而系統(tǒng)的研究能力的培養(yǎng)和鍛煉。通過這種專題探究形式的改革，不僅鍛煉了同學(xué)們地質(zhì)思維、總結(jié)歸納和匯報表達能力，同時也培養(yǎng)了他們在專題研究中的組織和領(lǐng)導(dǎo)才能。

三、結(jié)語

“以學(xué)生為中心”的自主探究模式為主、教師指導(dǎo)為輔的實習(xí)教學(xué)模式改革，充分發(fā)揮了學(xué)生在野外實習(xí)過程中的主觀能動性，學(xué)生的研究能力得到了極大鍛煉和提高，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）基本掌握了野外地質(zhì)研究的基本規(guī)范以及專題研究工作的基本流程與方法，為今后從事地質(zhì)工作和地學(xué)研究打下了堅實的基礎(chǔ)；（2）綜合運用地質(zhì)專業(yè)理論知識開展野外地質(zhì)研究的能力得到了大大提高；（3）地質(zhì)思維和創(chuàng)新能力得到了系統(tǒng)鍛煉和提升；（4）團隊意識、領(lǐng)導(dǎo)組織能力、成果總結(jié)與匯報能力得到了鍛煉和提高；（5）更加熱愛地質(zhì)事業(yè)，對地質(zhì)學(xué)科的興趣和積極性得到了空前提高，堅定了奉獻祖國地質(zhì)事業(yè)的決心。

參考文獻：

[1]王冠民，陳世悅，吳智平，等.有關(guān)野外地質(zhì)教學(xué)實習(xí)的經(jīng)驗點滴[J].中國地質(zhì)教育，2008，（3）：34-36.

[2]李小明，尹尚先，王永建，等.“秦皇島柳江盆地——地質(zhì)野外教學(xué)基地”地質(zhì)特征和教學(xué)特色[J].華北科技學(xué)院學(xué)報，2012，9（1）：103-105.

[3]曹文融，高遠.美國南加州大學(xué)以學(xué)生為中心的野外地質(zhì)實習(xí)感受[J].中國地質(zhì)教育，2008，（1）：53-56.

[4]童亨茂.野外地質(zhì)教學(xué)中的科學(xué)管理與團隊建設(shè)——野外地質(zhì)教學(xué)二十年的經(jīng)驗和體會[J].中國地質(zhì)教育，2013，（2）：145-148.

[5]陳慧娥，王清，王常明.以學(xué)生為中心的地質(zhì)實習(xí)教學(xué)方法改革—美國密西西比大學(xué)野外地質(zhì)實習(xí)啟示[J].高等建筑教育，2012，（4）：104-106.