普通地質(zhì)學(xué)實驗課內(nèi)容規(guī)劃、存在的問題與改進(jìn)措施

何金先 屈爭輝 沈玉林 張曉麗

[摘 要]針對普通地質(zhì)學(xué)實驗課中存在的問題，我們把實驗課內(nèi)容規(guī)劃為：礦物實驗課4學(xué)時，巖漿巖實驗課2學(xué)時，沉積巖實驗課3學(xué)時，變質(zhì)巖實驗課2學(xué)時，博物館觀察古生物化石與生物進(jìn)化1學(xué)時。同時，把目前實驗課存在的主要問題進(jìn)行梳理匯總為4個方面：小班教學(xué)資源不足問題，實驗標(biāo)本老化與現(xiàn)象不典型問題，理論課與實驗課時間銜接問題，礦物巖石描述規(guī)范性問題。針對這4個問題，提出了改進(jìn)措施：提高對實驗課的重視程度，學(xué)校需要加大財力物力投入，提高師生比；加強(qiáng)礦物巖石教學(xué)實驗室建設(shè)，擴(kuò)大實驗室面積，多方途徑補(bǔ)充典型現(xiàn)象的礦物巖石標(biāo)本；多途徑改善實驗教學(xué)資源，確保讓所有班級及時完成實驗，進(jìn)而解決實驗課與理論課的時間銜接問題；重視實驗課教師隊伍的建設(shè)，通過培訓(xùn)教師規(guī)范其教學(xué)方法，對實驗報告的格式進(jìn)行規(guī)范化，解決教學(xué)規(guī)范性不足的問題。

[關(guān)鍵詞]普通地質(zhì)學(xué)；實驗課；實驗內(nèi)容規(guī)劃；問題；改進(jìn)措施

[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）06-0060-04

0、引言

普通地質(zhì)學(xué)是一門地質(zhì)類專業(yè)必修課程，也是一門地質(zhì)學(xué)入門課程。該課程主要講授地球物質(zhì)組成、地殼的變形變位和地球演化歷史和控制這些地質(zhì)現(xiàn)象的地質(zhì)作用等相關(guān)知識和技能[1]，其適用于地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、資源勘查工程、地質(zhì)工程、勘查技術(shù)與工程、地球物理學(xué)和水文與水資源工程等多個地學(xué)類專業(yè)。整個課程一般為64學(xué)時，其中理論課部分為52學(xué)時，實驗課部分為12學(xué)時。

普通地質(zhì)學(xué)課程十分注重理論與實踐相結(jié)合[2]，對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，增強(qiáng)學(xué)生的實踐動手能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)有著重要作用，同時也能為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)地質(zhì)課程奠定基礎(chǔ)。關(guān)于普通地質(zhì)學(xué)課程理論課的教學(xué)，已經(jīng)有大量的學(xué)者做了探索[3][4]，并取得了豐碩的成果。但是該課程的實驗課部分一直未得到重視，相關(guān)教學(xué)方面的研究成果較少，實驗教學(xué)內(nèi)容不明確。普通地質(zhì)學(xué)實驗課內(nèi)容是否安排得科學(xué)合理，直接影響到該課程實驗課的教學(xué)質(zhì)量。因此，十分有必要對該課程的實驗課內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，同時總結(jié)實驗課存在的主要問題，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，這樣才能提高普通地質(zhì)學(xué)實驗課的教學(xué)質(zhì)量。

一、實驗課內(nèi)容規(guī)劃

（一）實驗課與理論課內(nèi)容銜接規(guī)劃

由于普通地質(zhì)學(xué)課程有52學(xué)時的理論課，12學(xué)時的實驗課，科學(xué)合理地規(guī)劃實驗課與理論課的內(nèi)容銜接十分重要。不同院校的普通地質(zhì)學(xué)課程內(nèi)容安排略有不同[5]，但是總體上涉及實驗課內(nèi)容方面對應(yīng)的理論課，均是安排在課程的前8章。本文根據(jù)我校普通地質(zhì)學(xué)課程的多年教學(xué)實踐經(jīng)驗，制定了普通地質(zhì)學(xué)理論課與實驗課內(nèi)容的銜接規(guī)劃（見表1）。具體為：礦物理論課5學(xué)時，礦物實驗課4學(xué)時；巖漿作用與巖漿巖理論課4學(xué)時，巖漿巖實驗課2學(xué)時；沉積作用與沉積巖理論課5學(xué)時，沉積巖實驗課3學(xué)時；變質(zhì)作用與變質(zhì)巖理論課3學(xué)時，變質(zhì)巖實驗課2學(xué)時；地質(zhì)年代理論課4學(xué)時，參觀博物館1學(xué)時，觀察古生物化石與生物進(jìn)化。

（二）實驗課內(nèi)容規(guī)劃

普通地質(zhì)學(xué)實驗課的教學(xué)目標(biāo)是：通過實驗，使學(xué)生接觸古生物化石和礦物巖石標(biāo)本等地質(zhì)學(xué)研究的實際對象，讓學(xué)生初步掌握各種地質(zhì)標(biāo)本和地質(zhì)現(xiàn)象的觀察和描述方法；讓學(xué)生將課堂上所學(xué)的理論知識與實際相結(jié)合，進(jìn)一步了解地球的地質(zhì)發(fā)展歷史和常見礦物巖石的種屬和特征。在上述課程教學(xué)目標(biāo)的指導(dǎo)下，結(jié)合多年實際教學(xué)經(jīng)驗，我們對普通地質(zhì)學(xué)實驗課內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)劃安排（見表2）。

實驗1，常見礦物的肉眼觀察與描述（1），2學(xué)時。

實驗內(nèi)容：①觀察系列礦物標(biāo)本，包括橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、白云母、正長石、斜長石、微斜長石、方解石、白云石、石英等；②觀察與描述6塊標(biāo)本，并寫實驗報告。

實驗要求：認(rèn)識各種造巖礦物的特征，掌握礦物描述方法；熟悉常見造巖礦物的特征；初步掌握重要礦物的鑒定特征。

實驗2，常見礦物的肉眼觀察與描述（2），2學(xué)時。

實驗內(nèi)容：①系統(tǒng)觀察礦物標(biāo)本，包括黃鐵礦、黃銅礦、磁體礦、赤鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銻礦、鋁土礦等；②觀察與描述6塊標(biāo)本，并寫實驗報告。

實驗要求：通過實驗進(jìn)一步加深對講課內(nèi)容的理解；熟悉礦物的觀察和描述方法；熟悉常見的礦石礦物。

實驗3，常見巖漿巖的肉眼觀察與描述，2學(xué)時。

實驗內(nèi)容：①系統(tǒng)觀察下列標(biāo)本：橄欖巖、輝長巖、輝綠巖、玄武巖、閃長巖、閃長玢巖、安山巖、正長巖、花崗巖、花崗斑巖、流紋巖；②參觀以下標(biāo)本：偉晶巖、花崗偉晶巖、黑曜巖、浮巖、火山彈；③從橄欖巖、輝長巖、玄武巖、閃長巖、正長巖、花崗巖、花崗斑巖、流紋巖中選出5塊標(biāo)本進(jìn)行觀察與描述，并寫實驗報告。

實驗要求：初步掌握巖漿巖的觀察和描述方法；掌握巖漿巖的巖性特征。

實驗4，常見沉積巖的肉眼觀察與描述，3學(xué)時。

實驗內(nèi)容：①系統(tǒng)觀察沉積巖標(biāo)本：礫巖、角礫巖、石英砂巖、長石砂巖、巖屑砂巖、粉砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)泥巖，竹葉狀石灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、白云巖、硅質(zhì)巖；②從上述標(biāo)本中選出8塊標(biāo)本進(jìn)行觀察與描述，并寫實驗報告。

實驗要求：了解沉積巖的觀察和描述方法；掌握沉積巖的巖性特征。

實驗5，常見變質(zhì)巖的肉眼觀察與描述，2學(xué)時。

實驗內(nèi)容：①系統(tǒng)觀察標(biāo)本大理巖、石英巖、矽卡巖、板巖、片巖、千枚巖；②從上述標(biāo)本中選出5塊標(biāo)本進(jìn)行描述，并寫實驗報告。

實驗要求：初步掌握變質(zhì)巖的觀察描述方法；熟悉常見變質(zhì)巖的巖性特征。

實驗6，生物進(jìn)化的古生物證據(jù)，1學(xué)時。

實驗內(nèi)容：①參觀博物館，重點觀察古生物化石，以及礦物巖石與礦產(chǎn)資源展廳；觀察不同地質(zhì)年代的古生物化石；②觀察博物館中的礦物巖石等各種與地質(zhì)學(xué)相關(guān)的展品。

實驗要求：通過博物館參觀，進(jìn)一步加深對地質(zhì)年代中相關(guān)理論內(nèi)容的理解；熟悉古生物化石；了解不同地質(zhì)時期古生物的特點。

二、存在的問題及改進(jìn)措施

由于普通地質(zhì)學(xué)作為一門地質(zhì)類專業(yè)必修課，開設(shè)這門課程的本科專業(yè)很多，尤其是在地礦類高校，少則2～3個專業(yè)，多則5～6個專業(yè)開設(shè)有這門課程，每個本科專業(yè)同一年級少則1～2個班級，多則3～4個班級，因此選修這門課程的學(xué)生數(shù)量非常龐大。以筆者所在的中國礦業(yè)大學(xué)為例，開設(shè)這門課程的本科專業(yè)達(dá)到4個（整個資源與地球科學(xué)學(xué)院所有本科專業(yè)都開設(shè)這門課程），每年的教學(xué)班級有10～12個，學(xué)生人數(shù)300～350人。由于該課程一般采取全校統(tǒng)一考試的模式，因此上課時間安排基本一致，這對普通地質(zhì)學(xué)課程的各方面教學(xué)資源提出了很高的要求。針對由于實驗課教學(xué)資源不足而出現(xiàn)的實驗教學(xué)問題，本文提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議。

（一）小班教學(xué)的資源不足

實踐類課程進(jìn)行小班教學(xué)有利于提高教學(xué)效果[6]。一般而言，小班教學(xué)的理想人數(shù)是每個教學(xué)班15～30人。但是由于普通地質(zhì)學(xué)課程的學(xué)生數(shù)量較多，師資相對不足，難以嚴(yán)格做到小班教學(xué)，只有部分院校能做到30人左右的小班教學(xué)。以筆者所在的中國礦業(yè)大學(xué)為例，一般實際是60人一個教學(xué)班，實驗課時7～8人一組，分成8個組同時進(jìn)行實驗，實驗過程空間略顯擁擠。

（二）實驗標(biāo)本老化與現(xiàn)象不典型

由于前面所述的原因，各班級的實驗課時間安排十分緊湊，同時有1～2個實驗室進(jìn)行實驗課，上課人數(shù)有60～120人。一般而言，7～8人一組，每組都有獨(dú)立的1套礦物巖石實驗標(biāo)本。這就要求至少有8～16套礦物巖石標(biāo)本才能保證實驗課的順利進(jìn)行。這么多套標(biāo)本，難以保障每一套礦物巖石標(biāo)本都新鮮且現(xiàn)象典型。共性問題是，老標(biāo)本是前輩們野外精心挑選常年積累下來的，現(xiàn)象十分典型，但是老化嚴(yán)重，標(biāo)本表面模糊；新標(biāo)本基本是商業(yè)采購，雖然表面新鮮但是現(xiàn)象不典型。由于地礦類院校都是傳統(tǒng)老院校，很多教學(xué)用的地質(zhì)標(biāo)本已經(jīng)用了幾十年，礦物巖石教學(xué)標(biāo)本的使用年齡比學(xué)生年齡還大的現(xiàn)象很普遍。標(biāo)本的老化使得很多現(xiàn)象不明顯，這給學(xué)生實驗造成了很大的迷惑。比如，粉砂巖標(biāo)本經(jīng)過長期觸摸老化，表面已經(jīng)變得油光發(fā)亮，與新鮮時樣品面貌完全不一樣。

（三）實驗課與理論課時間銜接問題

由于用于礦物巖石學(xué)教學(xué)的實驗室一般會面向多門課程開放，因此普通地質(zhì)學(xué)課程的實驗課需要額外預(yù)約上課的具體實驗室地點與時間，一般是提前1～2周預(yù)約，有的甚至要提前1～2天預(yù)約，因此各院校教務(wù)部門只對普通地質(zhì)學(xué)課程的理論課有明確的時間安排表，但是對其實驗課的上課時間、地點并沒有明確規(guī)定。這就要求任課教師根據(jù)自己所擔(dān)任課程的教學(xué)進(jìn)度，及時預(yù)約實驗課的時間、地點。最佳的實驗課時間安排是：對應(yīng)的理論課結(jié)束后2～3天內(nèi)開始實驗課，最遲不要超過1周時間，因為在這個時間段內(nèi)學(xué)生對相應(yīng)理論課的內(nèi)容沒有遺忘，實驗課教學(xué)效果較好。如果實驗課拖的時間過于靠后，學(xué)生遺忘了大部分理論內(nèi)容，在實驗課中需要教師重新花大量時間去復(fù)習(xí)相應(yīng)的理論內(nèi)容，這會嚴(yán)重影響實驗課的正常開展?，F(xiàn)實問題是，實驗室及教學(xué)礦物巖石標(biāo)本不足，多門相關(guān)課程的學(xué)生需要同時使用實驗室，而上課的學(xué)生人數(shù)較多，因此只能滿足一部分班級學(xué)生上課的需求，難以給所有班級安排實驗課。

（四）礦物巖石描述教學(xué)不規(guī)范

由于普通地質(zhì)學(xué)課程涉及的內(nèi)容廣泛，修課學(xué)生人數(shù)龐大，師資需求量大，因此任課教師的學(xué)科組成多元化，有礦物巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)和地層古生物等方面的教師，囊括了地質(zhì)學(xué)的四大支柱學(xué)科方向。而普通地質(zhì)學(xué)課程實驗課12個學(xué)時的內(nèi)容中，有11個學(xué)時是關(guān)于礦物與巖石學(xué)標(biāo)本的觀察與描述。礦物巖石標(biāo)本觀察與描述是地質(zhì)學(xué)一個極其重要的基本功[7][8]，需要實驗課任課教師能夠給予規(guī)范化的教學(xué)。但是普遍存在的問題是：地質(zhì)學(xué)教師雖然在自己的科研方向中研究十分深入，科研成果豐碩，但是長期忽視礦物巖石鑒定技能的培養(yǎng)與鞏固。因此，具有相當(dāng)比例的任課教師礦物巖石鑒定技能并不扎實，加上對實驗課重視不足，往往不能給學(xué)生傳授規(guī)范化的礦物巖石描述方法，教學(xué)過程具有較強(qiáng)的隨意性。這最終造成學(xué)生在普通地質(zhì)學(xué)實驗課中形成了一種不好的印象與習(xí)慣：錯誤地認(rèn)為礦物巖石的鑒定描述是十分隨意的。學(xué)生這種錯誤的意識一旦形成，后期很難予以糾正，這會嚴(yán)重影響到學(xué)生后期的礦物巖石學(xué)課程的學(xué)習(xí)。

同時，由于普通地質(zhì)學(xué)的礦物學(xué)實驗是學(xué)生大學(xué)生涯第一次進(jìn)行的地質(zhì)專業(yè)實驗，學(xué)生不熟悉實驗過程與要求，而礦物學(xué)需要描述的內(nèi)容又多，學(xué)生提交的實驗報告內(nèi)容十分混亂，往往遺漏內(nèi)容，教師在批改過程中難以一一發(fā)現(xiàn)其存在的錯誤。

（五）解決措施探討

教學(xué)資源不足是目前我國高校教育的共性問題，需要進(jìn)行長期的努力予以解決。提高對實驗課的重視程度，學(xué)校需要加大財力、物力投入，適度擴(kuò)大普通地質(zhì)學(xué)的任課教師隊伍，提高師生比。重視礦物巖石教學(xué)實驗室建設(shè)，擴(kuò)大實驗室面積。同時發(fā)揚(yáng)前輩精神，教師在平時野外地質(zhì)工作中應(yīng)留意采集現(xiàn)象典型的地質(zhì)標(biāo)本，在地質(zhì)標(biāo)本采購驗收時工作細(xì)致，加強(qiáng)對地質(zhì)標(biāo)本的質(zhì)量把關(guān)，多方途徑補(bǔ)充典型現(xiàn)象的礦物巖石標(biāo)本。對于老化的地質(zhì)標(biāo)本，可以采取微創(chuàng)方法，把標(biāo)本表面風(fēng)化層刮掉，讓其露出新鮮面。此外，還可以通過虛擬仿真等途徑補(bǔ)充改善實驗資源不足的問題[9]。通過改善實驗室硬件條件后，能較好地改善實驗課與理論課的時間銜接問題，能盡量讓所有班級及時完成相應(yīng)實驗。同時，應(yīng)重視實驗課教師隊伍的建設(shè)，課程教學(xué)團(tuán)隊?wèi)?yīng)該定期統(tǒng)一組織培訓(xùn)班或研討會，對實驗課任課教師進(jìn)行規(guī)范化的礦物巖石鑒定技能培訓(xùn)，規(guī)范其教學(xué)方法，這能較好地解決礦物巖石描述規(guī)范性不足的問題。

對實驗報告的格式進(jìn)行規(guī)范化，也有利于教學(xué)。針對礦物學(xué)的實驗課，可以制定一個規(guī)范的實驗報告模板（見表3）。教學(xué)實踐表明，這十分有利于學(xué)生快速進(jìn)行規(guī)范性地鑒定描述礦物標(biāo)本。同時，整潔的實驗報告，有利于教師清楚地發(fā)現(xiàn)學(xué)生礦物巖石標(biāo)本鑒定描述的不規(guī)范性與錯誤，并及時予以糾正。

三、結(jié)論

1.普通地質(zhì)學(xué)課程里有12學(xué)時的實驗課，科學(xué)合理的實驗課內(nèi)容應(yīng)為：礦物實驗課4學(xué)時；巖漿巖實驗課2學(xué)時；沉積巖實驗課3學(xué)時；變質(zhì)巖實驗課2學(xué)時；地質(zhì)年代理論課4學(xué)時；參觀博物館1學(xué)時，觀察古生物化石與生物進(jìn)化。

2.由于長期對普通地質(zhì)學(xué)課程實驗課的重視不足，導(dǎo)致目前實驗課存在較多問題，主要問題為：小班教學(xué)資源不足問題，實驗標(biāo)本老化與現(xiàn)象不典型問題，理論課與實驗課時間銜接問題，礦物巖石描述規(guī)范性問題。針對這些問題，我們提出了改進(jìn)措施：提高對實驗課的重視程度，學(xué)校需要加大財力、物力投入，提高師生比；加強(qiáng)礦物巖石教學(xué)實驗室建設(shè)，擴(kuò)大實驗室面積，多方途徑補(bǔ)充典型現(xiàn)象的礦物巖石標(biāo)本；多途徑改善實驗教學(xué)資源，確保讓所有班級及時完成實驗，進(jìn)而解決實驗課與理論課的時間銜接問題；重視實驗課教師隊伍的建設(shè)，通過培訓(xùn)教師規(guī)范其教學(xué)方法，對實驗報告的格式進(jìn)行規(guī)范化，以解決礦物巖石描述教學(xué)規(guī)范性不足的問題。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 舒良樹，解國愛，王博，等.新形勢下普通地質(zhì)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和課程體系建設(shè)的思考[J].高等理科教育，2012（4）：143-147.

[2] 何金先，屈爭輝，沈玉林，等.地質(zhì)大類招生制度下“普通地質(zhì)學(xué)”課程教學(xué)改革研究：以中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院為例[J].蘭州教育學(xué)院學(xué)報，2016（2）：78-81.

[3] 朱銳，張尚鋒.任務(wù)驅(qū)動法在《普通地質(zhì)學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用[J].長江大學(xué)學(xué)報自科版：理工旬刊，2013（11）：163-164.

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[7] 張帆.礦物巖石學(xué)教學(xué)方法研究[J].大學(xué)教育，2016（12）：161-162.

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[9] 張曉麗，陳義林，何金先.地質(zhì)標(biāo)本虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)容框架與功能模塊設(shè)計[J].蘭州教育學(xué)院學(xué)報，2017（3）：84-86.

[責(zé)任編輯：陳 明]