丁汝鑫 沈文杰 成谷 王正?!钚?/p>
[摘 要] 如何提高高等學校專業(yè)課的教學質量,一直是高等學校專業(yè)課教學面臨的難題之一?!靶露び谩钡慕虒W思想,認為在本科專業(yè)課的教學過程中,應盡量保證教學內容要讓學生耳目一新,教學難度上要保證學生基本聽懂,教學方式上要有趣味性,教學目標應以學以致用為準。這四點在整個專業(yè)課教學周期內合為一個整體,任何一部分都不可或缺,才能在系統(tǒng)的專業(yè)教學過程中達到良好的教學效果。通過將上述教學思想應用于地質學專業(yè)野外教學實踐,為相關教學研究提供參考借鑒。
[關鍵詞] 新懂趣用;教學思想;斷層野外識別
[基金項目] 2020年度中山大學本科教學改革研究項目“實踐教學中的專項技能培養(yǎng)模式”;2020年度廣州市科技計劃項目“廣州—郴州剖面古地形恢復”(202002030184);2021年度廣東省基礎與應用基礎研究基金項目“粵東—粵北主要山系的古地形再造(晚白堊世以來)”(2021A1515011658)
[作者簡介] 丁汝鑫(1978—),男,遼寧海城人,博士,中山大學地球科學與工程學院副教授(通信作者),主要從事構造地質學研究;沈文杰(1978—),男,河南平頂山人,博士,中山大學地球科學與工程學院副教授,主要從事地球化學研究;成 谷(1975—),女,黑龍江哈爾濱人,博士,中山大學地球科學與工程學院副教授,主要從事地球物理學研究。
[中圖分類號] G641[文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324(2023)07-0029-04[收稿日期] 2022-04-24
高等學校專業(yè)課學習對于初出茅廬,還沒有工作經驗積累的本科生來說,往往顯得枯燥乏味,難以理解。如何能讓這些零基礎的學生逐漸對專業(yè)學習產生興趣并深入理解,一直是高校教學面臨的難題之一。筆者從事高校教育工作已有十多年,在教學過程中發(fā)現部分本科生在剛接觸專業(yè)課的時候,有一定的好奇心,但是隨著學習的不斷深入,有些學生開始感覺疲倦乏味,并且失去了在未來從事專業(yè)工作的信心,最終導致厭學、逃學等現象的發(fā)生。通過完善教學思想,可以為提升本科專業(yè)教學質量提供一定的幫助。
對于高等教育的教學思想研究,稱得上“百家爭鳴,百花齊放”。例如改革開放以來,潘懋元、朱九思等建立了系統(tǒng)的高等教育理論,汪永銓、薛天祥、楊德廣、張楚廷等又對高等教育的教學思想進行了不斷創(chuàng)新[1]。上述理論屬于宏觀的、普遍的教育理論,對于地質學專業(yè)而言,專業(yè)特點是在專業(yè)教學過程中必須要考慮的重要因素。地質學專業(yè)屬于理工類專業(yè),其專業(yè)教學與學科特點及國家需求密不可分。因此,筆者在地質學專業(yè)教學過程中提出“新懂趣用”的教學思想,旨在拋磚引玉,為相關教學研究提供了參考。
一、“新懂趣用”教學思想的提出
(一)“新”
“新”指的是教學內容新。在講課時,“新”的講課內容是針對聽課的學生而言,這是講課的基礎。聽課的學生往往聰穎、勤奮,懂得知識很多,只有當教學內容令其耳目一新時,才能吸引住這些學生的注意力,如果課程內容重復,這些學生就會出現厭倦、無聊的狀態(tài)。而對于教師而言,達到“新”的要求并不容易。既要充分準備教學內容,又要提高專業(yè)內容所占的比例,同時對其他相近課程所講的內容也要有大致了解。需要教師對專業(yè)的歷史,以及與其他專業(yè)的交叉等都有較好的掌握;需要教師有廣博的知識和對專業(yè)很深的認識。
地質專業(yè)高等教育歷史悠久、名人輩出。例如魯迅,最早學習的就是地質學專業(yè)。著名地質學家黃汲清曾評價魯迅是“第一位撰寫講解中國地質文章的學者”。結合學生已經掌握的基礎知識,找到類似的信息,作為新的亮點,打破學生的傳統(tǒng)認識,有助于點燃學生對地質專業(yè)的學習熱情,增加專業(yè)親切感。
(二)“懂”
針對學生的水平,合理設置教學難度,讓學生基本能聽懂。如果主要內容聽不懂,就會導致學生理解不了所講內容,達不到教學目的。如果教學內容過于簡單,學生又會出現厭倦不屑、心不在焉或在課上忙于其他學習的狀況。因此,教學難度也是較難把握的一項重要環(huán)節(jié)。這對我們在教學內容的準備上提出了更高的要求,大大增加了教學內容的預備容量。同時,對教學內容的理解程度提出了更高的要求。因為在上課時,對于過于簡單的內容要么迅速帶過,要么給出更為深刻的見解;對于過于復雜的內容要么有序拆解,要么給出形象易懂的解釋。例如我們在地質年代學的教學過程中,用古代的“沙漏”作為形象的比喻,可以使學生容易理解放射性同位素定年的原理。沙漏上部的沙子相當于母同位素,下部的沙子相當于子同位素,沙的流速代表放射性衰變速率。我們可以通過測量沙漏上下兩個容器里沙的體積和沙子的流速來計算沙漏是從什么時候開始流動的。只不過在實際定年過程中,放射性衰變速率是母元素的一個固定比例。
(三)“趣”
學生在課堂上注意力比較集中的時間往往在課上前十幾分鐘甚至幾分鐘,而后漸漸分散。而有趣的教學方式會使學生的興奮度大大延長,有時候可能是教師的語言生動有趣,有時候可能是教學道具或親身體驗引人入勝(比如實驗等),有時候可能是教學場景令人著迷(比如野外教學等)。總之達到有趣的教學方式有很多種,但是需要教師在課前設計較為詳細的教學方式,這方面的內容往往是備課中容易被忽視的。如果把上課比喻成一場“持久戰(zhàn)”,那么“是否有趣”就是能否在課上長時間吸引學生注意力的后勁所在。例如我們在地質教學過程中,參觀古生物化石標本是本科生較喜歡的一項內容。當我們進入古生物博物館,當從小在文學作品中、影視劇中經??吹降目铸垼ㄒ粋€巨大的恐龍骨骼架子)展現于眼前,一下子就點燃了學生了解地質歷史的熱情。當看到其他形態(tài)各異的生物化石時,學生的想象空間也一下子被打開了。
(四)“用”
教師在備課時,對教學內容及案例要精挑細選,對具有使用價值或理論指導作用的內容要特別重視。同時,如果能結合教師對實際項目的完成經驗,效果會更好,畢竟對于大部分學生而言,上課的主要目的是學習知識,為就業(yè)做準備。正所謂“余音繞梁,三日不絕”,優(yōu)質的教學內容會使學生明顯感受到進步帶來的快樂,甚至終生難忘。
地質學專業(yè)的人才培養(yǎng)目標主要是為國家資源、環(huán)境、災害等相關國民經濟領域培養(yǎng)人才。因此,地質學教學應圍繞專業(yè)應用逐步深入。例如,石油勘探是一個重要的應用方向,我們在講構造地質學時,如果能在石油聚集與背斜的關系,石油運移、破壞與斷裂的關系等方面作出相關展示和延伸,就會使學生從枯燥的理論模型解釋中進入實際的應用空間。當學生能直觀地感覺到構造地質學非常有用、非常實用時,就會更加認真地聽講,并且持續(xù)深入地學習。
總的來講,“新懂趣用”這四點之間的關系是一環(huán)套一環(huán),前面的是后面的基礎,后面的是前面的目標。整個過程的目的就是激發(fā)學生學習專業(yè)課的興趣,保持學生學習專業(yè)課的動力。因此,這四個方面是一個整體,任何一部分都不可或缺。下面以本科生野外地質教學為應用場景,通過開展斷層野外識別的案例教學來闡述“新懂趣用”的教學思想。
二、“新懂趣用”教學思想的實踐
斷層野外識別既是野外地質教學實習的重要內容,也是地質專業(yè)必備的職業(yè)技能。雖然“普通地質學”“構造地質學”等課程對斷層的識別方法做過詳細闡述,但對于本科生而言,一旦到了野外,往往對斷層視而不見,更說不清斷層的性質,教師怎么講就怎么記錄。再加上有些斷層的性質非常復雜,導致部分學生到實習結束時也不懂如何識別斷層。這種現象容易挫傷學生學好地質專業(yè)的信心,以及對地質專業(yè)的學習興趣,極大影響了野外地質教學的效果。因此,如何改進斷層野外識別的教學思路與方法,成為野外地質教學中的一個重要課題。中山大學地球科學與工程學院在梁王山野外實習基地的地質構造除了寬緩開闊的NE向褶皺外,是以各種復雜多變的斷層為主[2],這為斷層識別教學提供了得天獨厚的實驗條件。
(一)保證教學內容的“新”
我們選取梁王山地區(qū)各種不同特征的斷層標志進行分類整理,優(yōu)選出一些典型的斷層識別標志,分別在野外現場對學生進行重點介紹。(1)地層宏觀標志。通過標志層的對比,可以明顯地看出地層的錯斷,進而清楚地判斷斷層的性質。(2)斷層兩側微觀標志。實習區(qū)內斷層兩側往往出露構造透鏡體,由于地層泥質含量較高,會發(fā)生塑性流動,形成構造透鏡體。我們通過透鏡體與斷層的關系,可以判斷斷層性質。(3)斷面表面微觀標志。在楊柳沖村附近可見斷層鏡面、斷層擦痕和斷層階步,擦痕明顯,階步為正階步,可以判斷斷層的性質。(4)斷層巖標志。大塘組沿斷層出現了明顯的斷層角礫巖,角礫內又包裹著角礫,對應相關斷層的兩期活動。上述這些案例都是梁王山地區(qū)常見的地質現象,學生可以通過實地觀察來檢驗是否掌握了所學的地質知識。
(二)考慮“懂”的因素
我們采用循序漸進的方式,將斷層按照斷層性質的識別難度進行分類,分為簡單明了的、推理可信的、復雜有爭議的三種,然后按照從易到難的順序依次教學。(1)簡單明了的斷層性質識別。梁王山地區(qū)出露許多斷裂性質非常明顯、易于判別的脆性斷層。其中,飲馬池村出露了典型的階梯式斷層,由一組產狀平行的正斷層依次下降,呈階梯狀組合而成,此地層為寒武系滄浪鋪組砂巖,由于該地層含有顏色鮮艷的赤鐵礦夾層,所以標志明顯,極易識別,學生可以清楚地理解、確信并掌握此斷層的識別方法。梁王山地區(qū)還廣泛分布了含有構造透鏡體的逆斷層。上盤沿層面向上推覆,由于地層泥質含量較高,會發(fā)生塑性流動,形成形狀像魚一樣的透鏡體,并且形態(tài)完整,易于識別。(2)推理可信的斷層性質識別。在飲馬池剖面,沿水平方向在斷層兩側重復出露高角度傾斜的地層組合,通過此地質現象,讓學生推理其成因。學生根據現場斷層產狀,可以得到正斷層的結論。同時,斷層上盤地層又出露牽引構造,在判定此斷層屬于正斷層的基礎上,進一步推測出此牽引構造屬于逆牽引背斜。上述的連續(xù)推理,可信度高,容易被學生接受。(3)復雜有爭議的斷層性質識別。梁王山地區(qū)也出露了許多復雜有爭議的斷層,對此采取分析其“主次、層次、期次”的方法,結合地層接觸關系、現今地貌特征等,和學生一起討論這些斷層的性質,一方面有助于發(fā)散學生的思維,另一方面提供給學生一些未來地質探索的方向,調動學生的學習熱情。同時,結合室內薄片觀測、年代學測試等手段,對斷層性質進行深入研究,培養(yǎng)學生野外、實驗及模擬一體化的創(chuàng)新能力。
(三)考慮是否達到“趣”的境界
“趣”是野外教學所具有的獨特優(yōu)勢,在這一點上是許多課堂理論教學無法比擬的。梁王山素有“滇中第一名山”的美稱,有“一山分四季,四時景不同”之美譽,有“四面不同景,十里不同天”之獨特景致,極具歷史文化內涵,因元代梁王在此扎營得名。站立于梁王山的山頂,便可俯瞰滇池、撫仙湖、陽宗海等,湖光山色,美不勝收。再加上實習區(qū)又分布著金釘子、巖溶地貌,以及寒武紀生物大爆發(fā)的標志——澄江動物群化石博物館[3]等,不但吸引了國內外游客的注意,也讓學生流連忘返。學生在此上課,身臨其境,既有美景在側,又能提升業(yè)務能力,自然興致極好。同時,在斷層識別教學過程中,可以講一些笑話。比如,走累了,快到斷層教學處時,可以開玩笑說“該斷一斷了”。這個玩笑也是有些地質前輩喜歡開的玩笑,可以活躍氣氛。
(四)讓學生感受到“用”的存在
實習區(qū)東臨小江斷裂帶西支,西鄰普渡河斷裂帶,或在山頂遠眺,或在湖畔觀察,來探討滇池、撫仙湖、陽宗海等形成與走滑斷裂的關系,實習區(qū)現今山谷相嵌的地貌與斷裂的關系,以及實習區(qū)附近發(fā)生的楚雄地震、魯甸地震與斷裂的關系等,都可以讓學生感覺到斷層識別對現實生活的指導意義,從而激發(fā)學生對地質專業(yè)的熱愛。另外,許多與斷裂構造相關的地質災害經常在實習區(qū)發(fā)生,主要類型有崩塌、滑坡、泥石流[4]。崩塌主要分布在梁王山的北坡上部,地形較為陡峭,巖性主要為灰?guī)r、白云巖,巖層較為致密,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖石風化崩落容易沿著山坡處堆積;典型的滑坡見于風口村東側斜坡等地,由于流水侵蝕和上方巖體缺少支撐,易導致順層滑動;在楊柳沖村,泥石流順溝分布,形成典型的溝谷形泥石流溝。對這些現象的觀察,可以讓學生直觀地感受到斷層踏勘與識別的應用價值。
結語
“新懂趣用”教學思想的主要含義是讓學生感覺到所謂陌生、枯燥的專業(yè)知識是源于以前熟悉的基礎知識體系,只是自己沒有注意到,從而去掉陌生感,然后在“學習—理解—加深”的過程中,感受其中的樂趣,最終成為學以致用的本領,不知不覺地將專業(yè)知識融入已有知識體系中,順利完成所授專業(yè)課的學習。就如同廣泛存在的“礦物生長”的地質現象,新的礦物在老礦物的基礎上壓溶和增生,最終在老礦物的表面形成新的礦物,而且與老的礦物固為一體。我們將“新懂趣用”的教學思想應用到地質學野外實習過程中收到了不錯的效果,希望能為相關教學提供一些借鑒。
參考文獻
[1]陳鵬,李建偉.論潘懋元大學教學思想:教育史學與學習科學的雙重視角[J].大學教育科學,2020(3):11-21.
[2]馬超,唐自航,倪春中.昆明市梁王山地區(qū)節(jié)理及斷層構造分析[J].有色金屬(礦山部分),2018,70(6):50-53+62.
[3]李揚.澄江動物群國家地質公園科學價值及旅游研究[J].河南科學,2012,30(11):1680-1684.
[4]馬宏杰,張世濤,馮明剛,等.昆明楊柳村磷礦區(qū)地質災害及其防治建議[J].云南地質,2010,29(2):194-196+151.
Teaching Thought of “Refreshing, Understandable, Interesting and Applicable”
DING Ru-xin SHEN Wen-jie CHENG Gu WANG Zheng-hai YANG Xiao-qiang
(1. School of Earth Sciences and Engineering, Sun Yat-sen University, Zhuhai, Guangdong 519082, China;2. Guangdong Provincial Key Lab of Geodynamics and Geohazards, Zhuhai, Guangdong 519082, China;3. Guangdong Provincial Key Laboratory of Mineral Resources & Geological Processes, Guangzhou, Guangdong 510275, China;4. Southern Laboratory of Ocean Science and Engineering, Zhuhai, Guangdong 519082, China)
Abstract: How to improve the teaching quality of professional courses in the universities has been one of the difficulties faced by the teachers. This paper puts forward a teaching thought of “refreshing, understandable, interesting and applicable”. It means that the refreshing, understandable, interesting and applicable teaching content is benefit to achieve good teaching results. These four points above are integrated into a whole, and any part is indispensable in the entire professional course. The thought was applied into the field practice teaching of geology majors and provided reference for relevant teaching and research.
Key words: refreshing; understandable; interesting; applicable