變質(zhì)巖巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革探索

李 亮

(1.河北地質(zhì)大學(xué) 河北省戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050031；2.河北地質(zhì)大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，河北 石家莊 050031)

1 引言

變質(zhì)巖是變質(zhì)作用中形成的巖石，是地殼重要組成部分，據(jù)統(tǒng)計(jì)變質(zhì)巖占地殼總體積達(dá)27.4%[1～3]?！白冑|(zhì)巖巖石學(xué)”是一門以變質(zhì)巖為研究對(duì)象的學(xué)科，是地質(zhì)學(xué)相關(guān)專業(yè)本科生基礎(chǔ)課之一。學(xué)生通過對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)，一方面掌握變質(zhì)作用相關(guān)概念、常見變質(zhì)巖基本特征和變質(zhì)巖研究方法，另一方面培養(yǎng)了應(yīng)用變質(zhì)巖理論知識(shí)去解決科學(xué)研究及生產(chǎn)工作中實(shí)際問題的能力?！白冑|(zhì)巖巖石學(xué)”課程通常涵蓋理論課和實(shí)驗(yàn)課兩部分內(nèi)容，理論課主要教學(xué)內(nèi)容是變質(zhì)巖和變質(zhì)作用相關(guān)的概念和基本原理；實(shí)驗(yàn)課主要教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生通過對(duì)變質(zhì)巖手標(biāo)本和巖石薄片的觀察，加深對(duì)變質(zhì)巖基本特征的理解。河北地質(zhì)大學(xué)2018年本科生培養(yǎng)方案修訂后，將本門課程的實(shí)驗(yàn)課設(shè)為單獨(dú)的一門新課程，即變質(zhì)巖巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)，課程代碼為213797S，課時(shí)由原20學(xué)時(shí)增加至24學(xué)時(shí)，1.5學(xué)分。在新培養(yǎng)方案指導(dǎo)下，教學(xué)工作亟待在課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行教學(xué)改革探索。筆者通過近些年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，探索出較為適合我校變質(zhì)巖巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)新思路，為本門課程的建設(shè)和課程體系的完善提供借鑒。

2 優(yōu)化課程內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容在一定程度上影響教學(xué)質(zhì)量，設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容時(shí)應(yīng)緊密圍繞理論課知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)要達(dá)到拓展學(xué)生知識(shí)面、培養(yǎng)應(yīng)用人才的目標(biāo)[4～6]。變質(zhì)巖巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占本門課程70%～80%課時(shí)，課程內(nèi)容是讓學(xué)生觀察、學(xué)習(xí)和掌握具體變質(zhì)巖基本特征，并完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告；驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)中要考慮到講授的變質(zhì)巖應(yīng)具備普遍性、前沿性和應(yīng)用性的特點(diǎn)，故在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)中優(yōu)選區(qū)域變質(zhì)巖類[7]，如富鋁系列變質(zhì)巖(云母片巖和富鋁片麻巖)和基性系列變質(zhì)巖(綠片巖、斜長角閃巖和基性麻粒巖等)，這些區(qū)域變質(zhì)巖分布廣泛且研究程度相對(duì)較高，同時(shí)能與學(xué)生后續(xù)填圖實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容緊密聯(lián)系(表1)。自然界中變質(zhì)巖種類繁多，一些在特殊(極端)變質(zhì)條件下形成的變質(zhì)巖或過渡類型的變質(zhì)巖，將不列入本門課程的教學(xué)中。

表1 河北地質(zhì)大學(xué)“變質(zhì)巖巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)”驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容一覽

綜合性實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生能力為主，學(xué)生對(duì)有限的課堂內(nèi)容進(jìn)行拓展，這類實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的設(shè)計(jì)緊密圍繞科學(xué)研究及生產(chǎn)工作的要求，主要課程內(nèi)容包括2部分：一是講授變質(zhì)巖鑒定報(bào)告編寫規(guī)范；二是考查學(xué)生對(duì)變質(zhì)巖的綜合鑒定能力?？偨Y(jié)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生能夠較好的掌握變質(zhì)巖的基本特征，但學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況非常不樂觀，主要出現(xiàn)文字表述邏輯性差、巖石特征描述不到位及巖石顯微素描圖未能反映巖石特征等一系列問題。學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)了變質(zhì)巖鑒定報(bào)告編寫規(guī)范后，以上問題得以改善，實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量顯著提高。對(duì)未知變質(zhì)巖綜合鑒定的熟練程度是考查學(xué)生掌握變質(zhì)巖巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課知識(shí)點(diǎn)的最有效途徑。綜合鑒定課中的變質(zhì)巖手標(biāo)本和巖石薄片均未標(biāo)注巖石名稱，學(xué)生基于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課所學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)，通過觀察變質(zhì)巖基本特征來確定巖石名稱，并完成相應(yīng)的鑒定報(bào)告。這與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課完全不同，學(xué)生在綜合鑒定的過程中能夠加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握，同時(shí)能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力[8]，為后續(xù)的科學(xué)研究和生產(chǎn)工作奠定基礎(chǔ)。在教學(xué)改革過程中，考查學(xué)生對(duì)變質(zhì)巖的綜合鑒定能力成為本門課程十分重要的考核方式。

此外，雖然本門課程增加了4學(xué)時(shí)，但考慮到以往教學(xué)內(nèi)容過于緊湊，在本次教學(xué)改革過程中并沒有增加新的教學(xué)內(nèi)容。將“特征變質(zhì)礦物”課時(shí)由2學(xué)時(shí)增至4學(xué)時(shí)，礦物是組成巖石的基本單位，讓學(xué)生充分認(rèn)知變質(zhì)巖中的常見造巖礦物和特征變質(zhì)礦物，才能保證后續(xù)課程的良好教學(xué)質(zhì)量。增加了一次復(fù)習(xí)課，教學(xué)方式以答疑為主，復(fù)習(xí)課可以掃清學(xué)生本門課中存在的知識(shí)盲點(diǎn)，同時(shí)教師為學(xué)生解答實(shí)驗(yàn)報(bào)告中存在的各種問題。

3 改革教學(xué)方法

改善教學(xué)方法的最終目的是為了調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生能夠快速、準(zhǔn)確的掌握知識(shí)點(diǎn)[9]。教學(xué)過程中師生之間互動(dòng)是十分重要的[10]，對(duì)于實(shí)驗(yàn)課而言，課堂上的師生互動(dòng)討論更是非常有效的教學(xué)方法。以往的“灌輸式”教學(xué)方法師生之間互動(dòng)有限，教師無法深入了解學(xué)生在知識(shí)點(diǎn)獲取過程中的難點(diǎn)與盲點(diǎn)，學(xué)生只能被動(dòng)的接受知識(shí)，無法提高創(chuàng)新意識(shí)和能力[11～13]。筆者在本次教學(xué)改革過程中，在充分備課的前提下，為每次實(shí)驗(yàn)課精心設(shè)計(jì)師生互動(dòng)討論話題。例如：在鈣質(zhì)系列變質(zhì)巖教學(xué)過程中，學(xué)生將觀察學(xué)習(xí)3種不同類型的大理巖手標(biāo)本，其顏色分別為白色、粉紅色和綠色，為學(xué)生設(shè)計(jì)的互動(dòng)討論題目為:①3種大理巖手標(biāo)本顏色不同的原因；②除顏色外，找出3種大理巖其他不同的巖石特征；③裝修時(shí)所用到的大理石板材與大理巖之間是怎樣的關(guān)系。帶著問題去觀察、去學(xué)習(xí)，這使學(xué)生在課堂的主動(dòng)性增強(qiáng)。學(xué)生通過查閱教材和小組討論，學(xué)生代表分別闡述各自的觀點(diǎn)和論據(jù)后，教師對(duì)課堂討論題及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入解析并給出正確解答。

在互動(dòng)教學(xué)工作中，互動(dòng)討論話題是課程的重要依托。在設(shè)計(jì)討論話題時(shí)既不能偏離課程主要知識(shí)點(diǎn)，又要抓住學(xué)生注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考和學(xué)習(xí)的熱情[14]，因此互動(dòng)討論話題的設(shè)計(jì)是需要技巧的，話題之間也需要層層滲透。第一個(gè)互動(dòng)討論話題在設(shè)計(jì)時(shí)要涉及基本概念或基礎(chǔ)知識(shí)，即為“送分題”，因?yàn)椴荒芤婚_始就把學(xué)生難住，這樣非常不利于學(xué)生繼續(xù)思考與互動(dòng)；接下來的互動(dòng)討論題要圍繞課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)設(shè)計(jì)，如上文所述，改善教學(xué)方法的初衷是讓學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)；在教學(xué)工作中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究和生產(chǎn)工作相關(guān)的互動(dòng)討論話題十分感興趣，因此每節(jié)課最后的互動(dòng)討論題均設(shè)定與科學(xué)研究和生產(chǎn)工作相聯(lián)系，這樣在拓展學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，也讓學(xué)生提前了解課程知識(shí)點(diǎn)在今后科學(xué)研究和生產(chǎn)工作中的實(shí)際作用。

4 改革考核方式

作為一門獨(dú)立的課程，變質(zhì)巖巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)需要建立完善、嚴(yán)格的考核方式。以往的變質(zhì)巖課程期末試卷以考查理論知識(shí)點(diǎn)為主，涉及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較少；從實(shí)驗(yàn)課堂聽講狀態(tài)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況來看，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課不夠重視，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課完全達(dá)不到鞏固知識(shí)點(diǎn)、拓展知識(shí)面的目的?？己朔绞礁母镞^程中，既要考慮到充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，又不能讓學(xué)生機(jī)械式、搬運(yùn)式的學(xué)習(xí)，因此課程考核要提高平時(shí)考核成績占比，保證學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量。筆者認(rèn)為期末成績由30%平時(shí)考核成績和70%期末考試成績構(gòu)成是較為合理的。將課堂出勤、發(fā)言討論及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績等納入平時(shí)考核成績，同時(shí)也可以避免學(xué)生死讀書或考前臨時(shí)抱佛腳等情況[11]。期末考試的形式與傳統(tǒng)課程閉卷試題考試有所不同，本門課程考查的是學(xué)生對(duì)變質(zhì)巖手標(biāo)本和巖石薄片的綜合鑒定能力。試題庫由常見的變質(zhì)巖手標(biāo)本和巖石薄片構(gòu)成，這些變質(zhì)巖均為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容(表1)，學(xué)生分別隨機(jī)抽選變質(zhì)巖手標(biāo)本和巖石薄片并完成對(duì)應(yīng)的綜合鑒定報(bào)告，2份報(bào)告各占期末考試總成績的50%。隨機(jī)抽樣的考試形式在一定程度上能夠確保學(xué)生整個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)狀態(tài)，同時(shí)也能掃除學(xué)生的僥幸心理。

5 結(jié)論

變質(zhì)巖巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程，涉及知識(shí)點(diǎn)較多，應(yīng)當(dāng)受到各地質(zhì)類院校及地質(zhì)學(xué)相關(guān)專業(yè)教學(xué)的重視。本文教學(xué)改革的探索是在河北地質(zhì)大學(xué)新本科生培養(yǎng)方案指導(dǎo)下進(jìn)行的，在課程設(shè)置、教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行了教學(xué)改革，并初步取得了較好的教學(xué)效果：①在保證教學(xué)質(zhì)量前提下，新設(shè)變質(zhì)巖巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)課程能夠依據(jù)本科生培養(yǎng)計(jì)劃開展教學(xué)活動(dòng)，并順利完成，學(xué)生能夠融入課堂并掌握知識(shí)點(diǎn)；②學(xué)生課堂學(xué)習(xí)更加積極，能主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題，學(xué)生自主探究、合作性學(xué)習(xí)得到發(fā)揮，體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的課程理念；③針對(duì)河北地質(zhì)大學(xué)資源勘查工程專業(yè)，專業(yè)認(rèn)證中課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度連續(xù)兩年保持在0.80以上，數(shù)據(jù)顯示本門課程較好達(dá)到畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)。

然而，此次教學(xué)改革工作在探索過程中也受到客觀條件的制約，例如實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理[15]、變質(zhì)巖標(biāo)本庫的完善程度以及設(shè)置實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的依托等。隨著教學(xué)工作的不斷推進(jìn)，結(jié)合學(xué)生對(duì)課程的評(píng)價(jià)，河北地質(zhì)大學(xué)變質(zhì)巖巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)將不斷提高教學(xué)質(zhì)量，完善教學(xué)體系。