王玨博 謝林 郗愛(ài)華 王挽瓊
摘 要 在工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證和雙一流學(xué)科建設(shè)背景下,傳統(tǒng)地學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨革新?!俺练e巖與沉積相”課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以逆向設(shè)計(jì)(BD)和成果導(dǎo)向(OBE)為指導(dǎo),從支撐畢業(yè)的指標(biāo)點(diǎn)出發(fā)重新設(shè)置教學(xué)計(jì)劃,引入線上+線下”混合式教學(xué),組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,豐富教學(xué)活動(dòng)的方式和手段,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、鍛煉學(xué)生解決復(fù)雜沉積巖問(wèn)題的能力。建立一套師生互動(dòng)評(píng)價(jià)體系,對(duì)課程進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤和持續(xù)改進(jìn)。
關(guān)鍵詞 工程認(rèn)證 沉積巖與沉積相實(shí)驗(yàn) 混合式教學(xué) 持續(xù)改進(jìn)
中圖分類(lèi)號(hào):G424?????????????????????????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A??DOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2021.12.033
Abstract Under the background of engineering education certification and the double first-class discipline construction, traditional geology experiment teaching is facing innovation. The in-class experimental teaching of Sedimentary Rock and Sedimentary Facies is guided by Backward Dseing and OBE. It rearranges the program from the point of view of the metrics that underpin graduation. It introduces the "online + offline" mixed teaching method, organizes students to have group discussion, enriches the methods and means of teaching activities, stimulates students' interest in learning and exercises students' ability to solve complex sedimentary rock problems. It also establishes a set of teacher-student interactive evaluation system to dynamically track and continuously improve the curriculum.
Keywords engineering certification; in-class experiments on sedimentary rocks and sedimentary facies; mixed teaching; continuous improvement
0 引言
“沉積巖與沉積相”是一門(mén)非常重視實(shí)踐教育的學(xué)科。在工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證和雙一流學(xué)科建設(shè)背景下,地質(zhì)學(xué)相關(guān)課程都面臨著教學(xué)思維、授課方式、教育方法的重大變革。在基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)模式?jīng)_擊下,沉積巖與沉積相教學(xué)亟待革新與突破傳統(tǒng),要達(dá)到培養(yǎng)具有全球競(jìng)爭(zhēng)性的地學(xué)人才的目標(biāo),課程的培養(yǎng)應(yīng)該以工程認(rèn)證的核心理念為出發(fā)點(diǎn),以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)思維和方式方法的改革。教學(xué)改革應(yīng)遵循《中國(guó)本科教育質(zhì)量報(bào)告》(2018年)提出的四個(gè)原則:一是貫徹“立德樹(shù)人”這一總要求,堅(jiān)持“三全育人”這一教育理念,實(shí)現(xiàn)全員、全程、全方位的培育人才目標(biāo);二是堅(jiān)持“四個(gè)回歸”,既是“回歸常識(shí)、回歸本分、回歸初心、回歸夢(mèng)想”,在教育過(guò)程中堅(jiān)持教育初心,以學(xué)生為中心進(jìn)行教育的傳播;三是堅(jiān)持項(xiàng)目牽引、成果示范,不斷推進(jìn)本科教育模式、理念、方法、內(nèi)容的革新;四是堅(jiān)持“雙創(chuàng)”推動(dòng),即用“大眾創(chuàng)業(yè)”“大眾創(chuàng)新”為出發(fā)點(diǎn),加強(qiáng)校企合作,將企業(yè)的關(guān)切更新到教育過(guò)程中,動(dòng)態(tài)的改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容,以幫助學(xué)生更好的走向就業(yè)崗位。[1]以這一培養(yǎng)理念為指導(dǎo),沉積巖與沉積相課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)將開(kāi)展一系列的教學(xué)改革。
1 課程教育背景
“沉積巖與沉積相”是西南石油大學(xué)資源勘查工程、地質(zhì)學(xué)、勘查技術(shù)與工程三個(gè)專(zhuān)業(yè)的必修專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。從1958年建校之初開(kāi)設(shè),經(jīng)歷了六十余年的教學(xué)實(shí)踐,一直與時(shí)俱進(jìn),緊跟行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)?!俺练e巖與沉積相”是研究自然界沉積巖的形成、演化過(guò)程的學(xué)科,具有涉及的時(shí)間范圍跨度大、地域廣、古今地質(zhì)面貌變化巨大等特點(diǎn),而人類(lèi)對(duì)自然界的所有沉積現(xiàn)象的認(rèn)知均來(lái)自實(shí)踐,因此,如果只進(jìn)行單一的理論教學(xué)會(huì)由于過(guò)于抽象,而不能很好地幫助學(xué)生理解各種沉積相、沉積環(huán)境的演變理論,無(wú)法建立沉積環(huán)境的時(shí)空大局觀。因此,地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院設(shè)立了課內(nèi)外實(shí)驗(yàn)教學(xué),包括地質(zhì)實(shí)習(xí)認(rèn)識(shí)和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是“沉積巖與沉積相”不可或缺的重要環(huán)節(jié),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合地質(zhì)知識(shí)和實(shí)踐能力起到至關(guān)重要的作用,[2, 3]是每一個(gè)地質(zhì)學(xué)工作者應(yīng)掌握的基本技能,對(duì)于鍛煉地學(xué)觀察力、抽象思維能力、應(yīng)變能力、分析和解決問(wèn)題的動(dòng)手能力有著非常重要的意義?!俺练e巖與沉積相”課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在掌握沉積巖課堂相關(guān)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,能夠?qū)W會(huì)并熟練掌握偏光顯微鏡的使用方法,能在借助其他鑒定工具,如小刀、放大鏡等的情況下,對(duì)常見(jiàn)碎屑巖和碳酸鹽巖進(jìn)行系統(tǒng)鑒定,掌握沉積巖的研究、觀察和描述方法,掌握沉積巖的分類(lèi)和命名原則,能按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鑒定描述碎屑巖和碳酸鹽巖特征,了解沉積巖石微觀特征與沉積巖、沉積環(huán)境間的內(nèi)在聯(lián)系,同時(shí)具備一定的成巖作用與孔隙演化分析、沉積環(huán)境成因分析等方面的綜合能力。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用啟發(fā)式與討論式教學(xué)方式為主,為后續(xù)課程,如石油地質(zhì)學(xué)、含油氣盆地分析、測(cè)井理論與分析等奠定專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。
2 存在的問(wèn)題
2.1 課程設(shè)計(jì)老舊,理論教學(xué)擠占了學(xué)生實(shí)操時(shí)間
“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的前身是“巖礦鑒定II”。2015年隨著新版資源勘查工程人才培養(yǎng)方案的改革,將巖礦鑒定II的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容調(diào)整至“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。與之前的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比,課時(shí)量由原本的32學(xué)時(shí)調(diào)整為16學(xué)時(shí),壓縮了1/2,而實(shí)際教學(xué)內(nèi)容僅減少了1/3,不少實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目合并到了一次實(shí)驗(yàn)課上完成。對(duì)于一門(mén)以?xún)x器操作為主的教學(xué)實(shí)驗(yàn)課程而言,總課時(shí)量的壓縮,使得老師要占用相當(dāng)一部分課堂時(shí)間開(kāi)展理論教學(xué),這與實(shí)踐課是學(xué)生鍛煉動(dòng)手能力和自我學(xué)習(xí)能力的初衷相違背;但如果理論教學(xué)不到位,學(xué)生會(huì)在實(shí)際操作中陷入迷茫,浪費(fèi)大量的時(shí)間,甚至逐漸失去學(xué)習(xí)主觀動(dòng)力,導(dǎo)致互相抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告敷衍老師的現(xiàn)象頻發(fā)。課時(shí)量的減少,一方面使得學(xué)生實(shí)際操作顯微鏡的時(shí)間大大減少,不利于學(xué)生熟練掌握顯微鏡的使用;另一方面由于課堂教學(xué)的壓縮,使得大部分學(xué)生不能當(dāng)堂完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,需要在課后與實(shí)驗(yàn)中心協(xié)調(diào)使用顯微鏡教室,無(wú)形中增加了學(xué)生課業(yè)壓力與煩瑣程度,使一部分學(xué)生喪失了對(duì)實(shí)驗(yàn)課的熱情。因此,要尋求一個(gè)能夠平衡課時(shí)量與課程內(nèi)容的新的課程設(shè)計(jì)。
2.2 課程設(shè)置傳統(tǒng),不能引起學(xué)生濃厚的興趣
“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主,針對(duì)典型沉積組分特征、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、成巖作用采用理論與典型薄片配套講解的方式,讓學(xué)生將書(shū)本中文字描述的地質(zhì)現(xiàn)象與鏡下觀察結(jié)合起來(lái)理解。雖然實(shí)驗(yàn)中心在近二十年的不斷改革摸索中,由二十世紀(jì)八九十年代的板書(shū)-照片式教學(xué),逐漸改革為多媒體課件+教師顯微鏡實(shí)時(shí)放映教學(xué),[4]到如今的顯微鏡師生實(shí)時(shí)互動(dòng)教學(xué)模式,[5]教學(xué)環(huán)境和設(shè)備建設(shè)一直走在同類(lèi)大學(xué)前列。但教學(xué)內(nèi)容一直沒(méi)有太大改變,即便是在人才培養(yǎng)方案的幾次改革中不斷調(diào)整理論課程和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,但對(duì)于單個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,依然是沿用《巖礦鑒定II》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,在此基礎(chǔ)上根據(jù)課時(shí)安排增刪部分內(nèi)容。雖然地質(zhì)學(xué)中的理論更新較其他學(xué)科而言非常緩慢,但以工程教育認(rèn)證的核心“成果導(dǎo)向,學(xué)生中心”指導(dǎo)思想來(lái)看,課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容過(guò)于守舊,不利于學(xué)生的就業(yè)成長(zhǎng)。因此,要在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)的基礎(chǔ)上,融入行業(yè)內(nèi)熱點(diǎn)研究問(wèn)題,增加綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的占比,引導(dǎo)學(xué)生更好的理解自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和行業(yè)發(fā)展方向,從而激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情,更好地達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。
2.3 側(cè)重對(duì)理論知識(shí)和基本概念的考核,考核模式單一
“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課程的考核模式較為傳統(tǒng),以考察理論知識(shí)點(diǎn)和基本概念為主,加入了鏡下薄片鑒定考試。以平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)兩部分之和作為最終的成績(jī)。其中,平時(shí)成績(jī)占30%,以實(shí)驗(yàn)報(bào)告(50%)、出勤率(40%)和課堂抽問(wèn)(10%)為主要考核目標(biāo),實(shí)驗(yàn)報(bào)告缺1次扣10分,教師根據(jù)學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)作為最終實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī);期末成績(jī)(占70%)則采用顯微鏡實(shí)驗(yàn)室閉卷考試模式,學(xué)生隨機(jī)抽取碎屑巖、碳酸鹽巖薄片各一張以石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)鑒定,最終的鑒定報(bào)告作為評(píng)分依據(jù)。這一考核模式中,期末考試所占分值較大,以考查學(xué)生實(shí)際使用顯微鏡綜合鑒定薄片的能力為主,但依然是側(cè)重對(duì)知識(shí)點(diǎn)的考核,缺乏對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、表達(dá)能力、綜合解決應(yīng)用問(wèn)題的能力的考察。
3 改革方法
3.1 以逆向設(shè)計(jì)和成果導(dǎo)向?yàn)橹笇?dǎo)設(shè)計(jì)教學(xué)計(jì)劃
工程質(zhì)量教育的核心理念,是以學(xué)生的畢業(yè)要求為出發(fā)點(diǎn),動(dòng)態(tài)跟蹤改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、方式方法等,以學(xué)生就業(yè)所需的能力培養(yǎng)為教學(xué)任務(wù)的核心和出發(fā)點(diǎn),因此,“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的課程目標(biāo)的設(shè)置應(yīng)符合畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的要求(表1)。依據(jù)本專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求,以逆向設(shè)計(jì)(Backward Dseing)和成果導(dǎo)向(OBE)[6]為出發(fā)點(diǎn),即用學(xué)習(xí)的目標(biāo)作為設(shè)置教學(xué)計(jì)劃的出發(fā)點(diǎn),對(duì)“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的課程目標(biāo)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)(表2),在本次教學(xué)計(jì)劃的設(shè)置中減少了簡(jiǎn)單驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)量,增加了綜合型實(shí)驗(yàn)的占比,使得實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能很好地支撐課程目標(biāo)(表3),并且具有一定開(kāi)放性,給學(xué)生留出足夠的自我探知和思考空間,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)的能力和創(chuàng)新意識(shí)。
3.2 引入慕課教學(xué),搭建以學(xué)生為中心的線下+線上混合模式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
近年來(lái),慕課的興起正在改變著當(dāng)代教育的格局,網(wǎng)絡(luò)課堂建設(shè)正如火如荼的進(jìn)行中,尤其2020年新冠疫情更是大大促進(jìn)了課堂邁入網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程。慕課的存在,打破了時(shí)間和空間對(duì)教學(xué)的限制,使得學(xué)生和老師都可以自由的安排時(shí)間利用網(wǎng)絡(luò)資源完成教學(xué)目標(biāo)。[7]但由于鏡下鑒定實(shí)驗(yàn)課的特殊性,使得生硬的照搬慕課模式并不適用于“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。鏡下鑒定除了需要學(xué)生掌握各種礦物的鏡下特征這一類(lèi)理論知識(shí)之外,更需要學(xué)生在實(shí)操中熟練運(yùn)用顯微鏡動(dòng)態(tài)的解決實(shí)際地質(zhì)問(wèn)題。因此,一味的看視頻講解而不能實(shí)際使用顯微鏡,對(duì)于學(xué)生掌握巖石薄片鑒定方法是不利的。這就使得“線上+線下”的混合模式教學(xué)非常適用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。老師以教學(xué)目的為出發(fā)點(diǎn),設(shè)置網(wǎng)絡(luò)課程,利用MOOC平臺(tái)幫助學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前就掌握理論知識(shí)和鏡下鑒定的一般規(guī)律;在課堂教學(xué)中,以學(xué)生為中心,讓學(xué)生多操作顯微鏡觀察樣品,老師有針對(duì)性地對(duì)不同學(xué)生的不同問(wèn)題進(jìn)行回答,幫助每個(gè)學(xué)生依據(jù)自身學(xué)習(xí)能力的不同最大化地掌握鏡下鑒定方法。
3.3 注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的考核,建立持續(xù)改進(jìn)的課程評(píng)價(jià)體系
傳統(tǒng)的考核模式以“課堂成績(jī)+考試成績(jī)”組成,主要關(guān)注學(xué)生對(duì)基本知識(shí)、理論概念的掌握情況,這就使得部分學(xué)生以考試成績(jī)作為學(xué)習(xí)的目標(biāo),依賴(lài)考前突擊的短時(shí)記憶達(dá)到通過(guò)考試的目的。[8]這一考核模式的弊端是忽略了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中作為主體的能動(dòng)性,不能很好的激發(fā)學(xué)生對(duì)課業(yè)的興趣和引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中去。因此,“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實(shí)驗(yàn)將以學(xué)生為中心,注重師生間“教”與“學(xué)”互動(dòng)的雙重評(píng)價(jià),重新設(shè)置考核模式。
對(duì)學(xué)生的考核主要分為四個(gè)部分,第一部分是線上學(xué)習(xí)考核部分(占25%),主要依據(jù)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)課程的完成情況進(jìn)行打分,包括慕課課件學(xué)習(xí)及作業(yè)提交情況;第二個(gè)部分是線下學(xué)習(xí)考核部分(占25%),主要依據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的課堂表現(xiàn)進(jìn)行打分,包括學(xué)生的出勤率、課堂問(wèn)答及實(shí)驗(yàn)鑒定報(bào)告;第三個(gè)部分是小組協(xié)作實(shí)驗(yàn)(占30%),依據(jù)綜合型實(shí)驗(yàn)的小組完成報(bào)告進(jìn)行打分,包括小組討論情況、當(dāng)堂匯報(bào)和紙質(zhì)報(bào)告完成情況;第四個(gè)部分是學(xué)生期末考試成績(jī)(占20%),主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)。對(duì)老師的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)能促進(jìn)教師在教學(xué)過(guò)程中與時(shí)俱進(jìn),持續(xù)改進(jìn),不斷提高。主要采用自我評(píng)價(jià)、學(xué)生評(píng)價(jià)及教學(xué)督導(dǎo)評(píng)價(jià)三個(gè)部分構(gòu)成,評(píng)價(jià)內(nèi)容包括老師的授課態(tài)度是否端正、教學(xué)方式方法是否新穎、教學(xué)內(nèi)容是否緊跟行業(yè)前沿、教學(xué)成果是否符合預(yù)期。評(píng)價(jià)以網(wǎng)絡(luò)匿名問(wèn)卷的形式發(fā)放給相關(guān)師生,結(jié)果會(huì)及時(shí)反饋給任課教師,幫助老師及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)問(wèn)題并作出調(diào)整,達(dá)到持續(xù)改進(jìn)的目標(biāo)。
4 結(jié)論
以工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證核心理念和“雙一流”學(xué)科建設(shè)要求為出發(fā)點(diǎn),“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以逆向設(shè)計(jì)(Backward Dseing)和成果導(dǎo)向(OBE)為出發(fā)點(diǎn),即用學(xué)習(xí)的目標(biāo)作為設(shè)置教學(xué)計(jì)劃的出發(fā)點(diǎn),對(duì)“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的課程目標(biāo)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),引入“線上+線下”混合式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生合理利用課外時(shí)間,根據(jù)自身學(xué)習(xí)能力和時(shí)間安排學(xué)習(xí)理論知識(shí),加入小組式合作模式,組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,豐富教學(xué)活動(dòng)的方式和手段,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、鍛煉學(xué)生解決復(fù)雜沉積巖問(wèn)題的能力。建立一套師生互動(dòng)評(píng)價(jià)體系,對(duì)課程進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤和持續(xù)改進(jìn),以學(xué)生為中心,注重師生間“教”與“學(xué)”互動(dòng)的雙重評(píng)價(jià),反饋結(jié)果會(huì)及時(shí)返回給任課教師,以幫助老師持續(xù)的改進(jìn)教學(xué)方式和內(nèi)容,達(dá)到更符合工程認(rèn)證結(jié)果的教學(xué)目的。
基金資助:西南石油大學(xué)校級(jí)教改項(xiàng)目《新時(shí)期資源勘查領(lǐng)域地學(xué)類(lèi)創(chuàng)新復(fù)合型人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建及探索》,項(xiàng)目編號(hào):X2018JGZDI007
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