農(nóng)林院校地質(zhì)學基礎(chǔ)課程教學改革與探索
——以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學為例

范淑花，秦富倉，盛 艷，蘇茹嘎

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 沙漠治理學院，呼和浩特 010018）

地質(zhì)學基礎(chǔ)是農(nóng)林院校普遍開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，通過系統(tǒng)學習，使學生掌握地質(zhì)學基本理論，不僅是為后續(xù)專業(yè)課學習打下必備的地質(zhì)學基礎(chǔ)，更重要的是培養(yǎng)學生解決實際問題的能力[1]。然而，傳統(tǒng)的教學內(nèi)容、方式并不能與農(nóng)林院校專業(yè)特色及人才培養(yǎng)相匹配。本文以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學農(nóng)林專業(yè)地質(zhì)學基礎(chǔ)課程為例，對教學中存在的問題進行剖析，探索具有專業(yè)特色的地質(zhì)學基礎(chǔ)教學新思路與新方法。

1 地質(zhì)學基礎(chǔ)課程特點

1.1 知識點龐雜，專業(yè)性強

地質(zhì)學是研究地球的一門自然科學，主要研究地球的物質(zhì)組成、構(gòu)造運動、發(fā)展歷史和演化規(guī)律等[2]。教學內(nèi)容包含地殼的物質(zhì)組成、地質(zhì)構(gòu)造、地表形態(tài)、地質(zhì)作用和地球的發(fā)展演化等[3]，知識點瑣碎，概念繁多，專業(yè)性非常強。

1.2 內(nèi)容抽象，實踐性強

地球區(qū)域差異明顯，空間分布廣闊，使該課程學習起來難度較大。如講到巖漿巖，對于沒有基礎(chǔ)的學生，很難理解礦物從巖漿中結(jié)晶的過程，僅停留在抽象的理論教學。因此，地質(zhì)學基礎(chǔ)課程實踐性也很強，需要實驗和野外教學。

2 農(nóng)林院校地質(zhì)學基礎(chǔ)課程教學現(xiàn)狀分析

2.1 教學內(nèi)容與專業(yè)特色脫節(jié)

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學地質(zhì)學基礎(chǔ)課程授課對象為水土保持與荒漠化防治、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境和土地資源管理等專業(yè)大一新生。在實際講授過程中，主要以專業(yè)性較強的礦物、巖石、古生物、構(gòu)造運動及地殼演化為主，與后續(xù)水土保持工程學、沙漠學、農(nóng)業(yè)環(huán)境學及土地資源學等專業(yè)課程聯(lián)系不夠緊密，整體教學效果欠佳。

2.2 教學手段單一

地質(zhì)學基礎(chǔ)課程仍采用傳統(tǒng)授課方式，主要通過多媒體幻燈片結(jié)合板書等。光靠文字描述或簡單的圖示，學生不太容易理解所學內(nèi)容。如巖層的產(chǎn)狀三要素，雖然可以明白示意圖中走向、傾向和傾角三要素，但從未見過自然界的傾斜巖層，并不清楚二者的關(guān)系。因此，這樣的授課方式不利于學生理解，容易導致學生失去興趣。

2.3 實踐教學課時少，資源不足

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學類專業(yè)地質(zhì)學基礎(chǔ)課程實踐學時很少。土地資源管理專業(yè)實驗為16 學時，水土保持與荒漠化防治和農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)實驗為8 學時，僅能夠開展礦物巖石實驗；實驗條件也不夠完善，礦物巖石標本只有4 套，一次只能滿足30個學生上實驗課，遠遠不能滿足幾個專業(yè)400 余人的實驗需求。野外實習教學條件更是捉襟見肘。一是野外實習學時少，僅有0.5學時；二是野外實習路線不典型，目前只有清水河窯溝和大青山哈拉沁溝兩條線路；三是野外實習設(shè)備不足，傳統(tǒng)的地質(zhì)三件寶——地質(zhì)錘、羅盤和放大鏡，只能幾個同學共用一套。

2.4 師資力量薄弱

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學擔任農(nóng)學專業(yè)地質(zhì)學基礎(chǔ)課程專任教師僅1 人，實驗人員2 人，每屆約400 名學生，師資力量嚴重不足，理論授課壓力很大，加上實驗和野外實習，更是不堪重負，特別是野外實習，教師少學生多，戶外安全問題得不到有效保障。

3 地質(zhì)學基礎(chǔ)課程教學改革

基于上述問題，只有進行教學改革才能使學生學得更扎實，做到學以致用，成為適應社會經(jīng)濟建設(shè)的優(yōu)秀人才。結(jié)合筆者近年來的一線教學經(jīng)驗，提出如下改革途徑。

3.1 結(jié)合培養(yǎng)方案，設(shè)定“夠用為限，應用為主”適合農(nóng)林專業(yè)的教學內(nèi)容

教學內(nèi)容是教學的核心，改革首先應從教學內(nèi)容入手。作為農(nóng)林院校的專業(yè)基礎(chǔ)課，地質(zhì)學基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容選擇應遵循“夠用為限，應用為主”原則，對現(xiàn)有教學內(nèi)容進行充分整合、有效拓展、弱化高深的理論知識。

結(jié)合各專業(yè)培養(yǎng)方案凝練教學內(nèi)容，突出重點，嘗試“少而精”教學。如巖漿巖分類一節(jié)，按照化學成分、礦物含量、產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)及構(gòu)造進行分類，會衍生出大量巖石名稱，學生會因頻繁出現(xiàn)的新名詞產(chǎn)生挫敗感。如果按照SiO2含量將巖漿巖分為四類，然后再按照三種產(chǎn)狀進行綜合分類，并以表格形式呈現(xiàn)，便一目了然（見表1）。同時，針對不同專業(yè)學生，教師在第一節(jié)課要明確學習目標，不要急于講授具體內(nèi)容，將地質(zhì)學基礎(chǔ)與所學專業(yè)的關(guān)聯(lián)性講透徹，應向?qū)W生交代學習地質(zhì)學基礎(chǔ)是學習后續(xù)課程的入門與基礎(chǔ)，并對學生提出適中的學習要求[4]。

表1 根據(jù)SiO2 含量的巖漿巖分類簡表

3.2 兼顧專業(yè)特色，改進教學思路，融入多元化的教學方法，提升教學水平

3.2.1 引入學生熟悉的案例，加深對抽象概念的理解

通過以往教學可以看出，僅靠語言描述某些抽象的概念或過程，學生并不能真實感知。例如，學生大多知道巖漿這個詞，并能說出是從地下噴發(fā)而來，但講到巖漿是三相體時，便不明白其中的固、液、氣三態(tài)為何物。若將巖漿比作八寶粥，大家便滔滔不絕地發(fā)表觀點，使巖漿變得容易理解。

3.2.2 圍繞核心知識點逐漸拓展，鼓勵學生串聯(lián)式記憶

按照教學大綱要求，將地球-礦物-巖石-構(gòu)造運動-地殼演化逐章逐節(jié)講解，但對學生而言，逐章講授知識點是彼此孤立的，無法理解其中的聯(lián)系?？商崆霸O(shè)計好每節(jié)課的核心知識點，組成一個完整的知識點體系，引導學生把課堂知識與實際應用聯(lián)系起來，逐步構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)體系[5]。如地質(zhì)作用，風化、剝蝕、搬運、沉積、成巖作用這幾個“新名詞”較難記憶，若將它們放在陸源碎屑巖的形成過程中去講述“石頭的故事”，學生就能較好地理解母巖經(jīng)風化、剝蝕作用形成沉積物，再經(jīng)搬運作用，在某地沉積，最終成巖。

3.2.3 以激發(fā)興趣為出發(fā)點，提倡課前課堂充分討論，培養(yǎng)學生的科研熱情

興趣是最好的老師，激發(fā)學生對一門課的學習熱情至關(guān)重要。要激起學生的學習興趣，嘗試研討式教學，以一些熟悉的話題，如恐龍滅絕、青藏高原隆升等切入，允許學生暢所欲言，再循序漸進地引導學生自主查閱文獻、關(guān)注前沿科學問題。

3.2.4 地質(zhì)學基本理論要密切結(jié)合專業(yè)特色及區(qū)域特點，做到融會貫通、學以致用

要針對不同專業(yè)的熱點地質(zhì)學問題和學科前沿案例進行深度剖析，并有效結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特點。開設(shè)地質(zhì)學基礎(chǔ)課程的幾個專業(yè)都涉及生態(tài)環(huán)境問題。給水土保持與荒漠化防治專業(yè)學生授課，講到侵蝕、搬運作用時，引導學生思考黃河流經(jīng)黃土高原發(fā)生的地質(zhì)作用，關(guān)注水土流失的主控因素；給農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)學生授課，講地質(zhì)構(gòu)造一節(jié)時，要引導學生思考地質(zhì)構(gòu)造如何影響土壤分布、農(nóng)田水利布局及農(nóng)業(yè)布局等，從而強化地質(zhì)學在具體專業(yè)中的實際應用性。

3.2.5 運用多手段融合交叉的教學方法，充分調(diào)動學生學習的主動性

在一學期12~20 次理論授課中，2~3 次采用翻轉(zhuǎn)課堂，將教師變?yōu)閷W習指導者和督促者、學生成為主動研究者，來提升學習效率。長江雨課堂、騰訊會議、釘釘?shù)染€上教學平臺的運用，既完成了教學任務，又增加了學生的學習熱情，可與傳統(tǒng)課堂交互使用。可視化圖片、三維動圖也不失為一種直觀可行的好方法，充分調(diào)動學生的視覺認知。如河流階地的形成過程，結(jié)合三維動圖，可直觀地展示其形成過程。

3.3 基于實驗、野外及虛擬仿真平臺的實踐教學改革

3.3.1 完善以標本為主的實驗條件，盡可能將實驗內(nèi)容與日常所見相結(jié)合

為確保一個理論教學班同時實驗，需要增加礦物巖石標本，同時要對購置標本典型性嚴格把關(guān)。針對地質(zhì)學基礎(chǔ)實驗教學重記憶、輕理解的現(xiàn)狀，一方面可在課前強化實驗任務，引導學生對相似概念進行辨析，另一方面可讓學生將學到的理論自覺運用到日常中，引導學生關(guān)注校園的路緣石、臺階、地板和窗臺等，鼓勵學生發(fā)現(xiàn)礦物巖石及獨特的地質(zhì)現(xiàn)象，記錄下來與老師同學進行討論。

3.3.2 精細化野外實習線路，固定具體實習內(nèi)容

結(jié)合呼和浩特周邊地質(zhì)概況，依照教學大綱中的實習內(nèi)容，制定更合理的實習路線。將目前清水河窯溝和大青山哈拉沁溝兩條線路精細化到具體實習點，包括路線名稱、實習目的、實習內(nèi)容、點號、點位、點性和描述等，如圖1 所示。此外，還可利用內(nèi)蒙古自然博物館展出的種類齊全的標本、地質(zhì)現(xiàn)象等來拓寬同學的知識面。

圖1 野外實習路線實習點特征

3.3.3 建設(shè)虛擬仿真地質(zhì)實驗平臺，實現(xiàn)教學資源開放共享

在信息化日益普及的今天，地質(zhì)學虛擬仿真實驗教學應運而生。面向農(nóng)林院校地質(zhì)學基礎(chǔ)教學需求，依托地質(zhì)實驗室，整合現(xiàn)有實驗教學資源，通過虛擬技術(shù)構(gòu)建虛擬實驗室，學生可根據(jù)個人時間和興趣進行網(wǎng)上瀏覽和操作。實行虛擬與實體結(jié)合的實驗教學模式，推進實驗教學信息化建設(shè)，實現(xiàn)實驗教學資源開放共享，節(jié)約投資，推動高校實驗教學改革與創(chuàng)新。

3.4 教學改革效果對比

將2019 級水土保持與荒漠化防治專業(yè)地質(zhì)學基礎(chǔ)課程分別從理論、實踐教學內(nèi)容、方法上進行改革探索，考試成績?nèi)缦拢?0 分及 90 分以上，18 人，占 28.1%；80~89 分，30 人，占 46.9%；70~79 分，11 人，占 17.2%；60~69分，4 人，占 6.3%；60 分以下，1 人，占 1.6%，均方差為 9，平均分為83.9。作為對照班，改革前2018 級學生的成績：90 分及 90 分以上，14 人，占 19.4%；80~90 分，25人，占 34.7%；70~79 分，14 人，占 19.4%；60~69 分，13人，占 18.1%；60 分以下，6 人，占 8.3%，均方差為 13.1，平均分為78.1?？梢钥闯?，改革后成績提升明顯，不及格率也大幅降低，見表2 及圖2。

圖2 水土保持與荒漠化專業(yè)教學改革前后對比

表2 水土保持與荒漠化專業(yè)教學改革前后對比

3.5 加強教師隊伍建設(shè)是提高教學質(zhì)量的關(guān)鍵

教師隊伍建設(shè)是培養(yǎng)出高素質(zhì)人才的關(guān)鍵，是提高教學質(zhì)量的根本。當前的師資短缺問題，短期內(nèi)可通過聘請地質(zhì)部門經(jīng)驗豐富的專家來解燃眉之急；長期應通過合理的酬勞制度，引進地質(zhì)學專業(yè)人才，擴充教學隊伍。同時應鼓勵教師進一步學習深造，以提高教學隊伍的整體素質(zhì)。

4 結(jié)束語

以培養(yǎng)高素質(zhì)農(nóng)林專業(yè)技術(shù)人才為目標，對地質(zhì)學基礎(chǔ)課程進行教學改革與探索，分別從理論、實踐教學內(nèi)容、教學手段及教師隊伍建設(shè)幾個方面入手，結(jié)合專業(yè)需求、專業(yè)特色、區(qū)域特征及學生學習興趣等，將新的教學理念融入傳統(tǒng)教學模式中，充分利用多媒體資源和虛擬仿真地質(zhì)實驗平臺，調(diào)動學生的學習主動性，具備運用地質(zhì)學知識解釋專業(yè)問題的能力，為日后專業(yè)課學習打牢基礎(chǔ)，最終摸索出適合農(nóng)林專業(yè)的地質(zhì)學基礎(chǔ)課程教學模式。本次教學改革具有普遍性和拓展性，以期為相似地學課程教學提供參考。