測繪工程專業(yè)“地球科學概論”課程教學改革探索

摘要：“地球科學概論”作為地球科學教學體系的引領性課程內(nèi)容廣泛，是測繪工程專業(yè)的通識教育必修課，對引導測繪專業(yè)學生步入地學殿堂，初步掌握地質(zhì)知識和基本工作技能和方法具有重要作用。文章首先闡述了內(nèi)蒙古科技大學測繪工程專業(yè)“地球科學概論”課程的教學目標和培養(yǎng)目標，分析了課程教學過程中存在的問題，進而論述了“地球科學概論”課程的改革策略，包括優(yōu)化教學內(nèi)容、創(chuàng)新教學方法、創(chuàng)新考核方式、加強思想政治教育，為高校非地質(zhì)類專業(yè)的地球科學相關課程教學改革及發(fā)展提供有益參考。

關鍵詞：“地球科學概論”課程；測繪工程；教學改革

地球科學涉及人類活動的各個方面，賦予人類認識自己的時間和空間尺度，帶給人類理性的知識，促使人類自信樂觀地追求自然的奧秘?！暗厍蚩茖W概論”課程是領悟地球科學發(fā)展內(nèi)涵和文化魅力的重要途徑，是探究宇宙演化與發(fā)展，領悟生命演化意義、了解地球物質(zhì)組成、探索地球各類圈層相互關系及對人類生產(chǎn)生活影響的重要學習資料，可為學生在以后的“上天、入地、下海、登極”工作中打下堅實基礎，有助于學生樹立正確的自然觀、生態(tài)觀和人生觀［1］。內(nèi)蒙古科技大學堅持開放辦學、在競爭中發(fā)展，辦好特色鮮明的一流大學，努力建設成為“區(qū)域一流、國內(nèi)知名、國際有特色”的高水平應用研究型大學。在此背景下，測繪工程專業(yè)依托學校礦業(yè)類專業(yè)優(yōu)勢，立足于內(nèi)蒙古乃至西部地區(qū)礦山生產(chǎn)、建設行業(yè)需求，堅持主流與特色相結合的專業(yè)建設思路，培養(yǎng)掌握現(xiàn)代測繪新技術、多源測繪地理信息數(shù)據(jù)處理分析以及地理空間信息產(chǎn)品生產(chǎn)等三種維度能力，具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和實踐能力的高素質(zhì)應用型人才。

“地球科學概論”作為測繪工程專業(yè)學生學習地球科學知識的基礎性課程，具有培養(yǎng)學生地質(zhì)興趣、構建地球科學知識體系的良好作用［2］?！暗厍蚩茖W概論”課程是地學領域的綜合性課程，具備概念性強、知識量大、涉及面廣等特點。與測繪工程專業(yè)的核心課程相比，“地球科學概論”課程知識結構體系豐富，但存在測繪專業(yè)領域知識較少、重點不突出、內(nèi)容空泛等問題［3］。因而學生無法厘清相關概念，不能將知識融會貫通、活學活用，無法將地球科學內(nèi)容與專業(yè)很好地有機結合起來。“地球科學概論”課程是地質(zhì)學的核心載體，是時代的產(chǎn)物，與時代、學科的發(fā)展息息相關。每個階段的“地球科學概論”課程都應折射當前社會的價值觀念、教育理念、創(chuàng)新成果和科學前沿［4］。因此，為了讓“地球科學概論”課程重煥活力，仍有許多問題亟須解決。本文以內(nèi)蒙古科技大學礦業(yè)與煤炭學院測繪工程專業(yè)“地球科學概論”課程為例，立足于測繪工程專業(yè)學生培養(yǎng)目標，結合專業(yè)特點因材施教，針對在教學和考試過程中出現(xiàn)的問題，探討如何實現(xiàn)測繪工程專業(yè)“地球科學概論”課程的教學改革。

一、測繪工程專業(yè)“地球科學概論”課程教學及培養(yǎng)目標

（一）教學目標

通過本課程的學習，學生了解地質(zhì)學和地貌學的發(fā)展概況，初步建立正確的地學時空觀，獲得地質(zhì)與地貌學的基本理論和基本知識，并掌握認識常見礦物、巖石、地質(zhì)構造、地貌和沉積物類型的基本實踐技能；同時，學生對地質(zhì)與地貌學與測繪專業(yè)的關系有所認識，為進一步學習專業(yè)課打下一定的地學基礎，培養(yǎng)地學專業(yè)素養(yǎng)。課程目標1：了解地質(zhì)學與地貌學的研究內(nèi)容及其發(fā)展與聯(lián)系；了解地球的基本知識，掌握地質(zhì)作用的概念及內(nèi)涵；了解三大巖石的形成、演化過程。課程目標2：弄清各類地貌類型及其成因、分布規(guī)律及演化趨勢；在野外能夠識別主要的地貌類型，掌握利用地貌形態(tài)判斷環(huán)境演變的基本原理。課程目標3：通過理論知識的學習，學生初步建立地質(zhì)學中所運用的時間和空間概念，學會使用地質(zhì)學的專業(yè)術語，結合測繪工程專業(yè)特點，在實踐中加以應用，加強分析問題、解決問題的實際能力。通過本課程的學習，激發(fā)學生熱愛國土資源的熱情，正確認識學科特色，樹立合理保護地質(zhì)環(huán)境的現(xiàn)代地球科學意識。

（二）培養(yǎng)目標

以“專業(yè)扎實、全面發(fā)展”為戰(zhàn)略目標，培養(yǎng)掌握自然科學、人文社會科學、工程科學的基本知識，掌握大地測量、工程測量、攝影測量與遙感、地理信息系統(tǒng)等測繪工程專業(yè)的基本理論、方法與技術，具備實施地形測量、變形監(jiān)測、精密工程測量及地理空間信息采集、處理、表達、利用與分析等技能，擁有測繪工程的設計、施工及管理的能力，擁有良好的專業(yè)素養(yǎng)、國際視野，具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和終身學習的意識，能夠在地震監(jiān)測預報、災害防御、國家基礎測繪、國土資源調(diào)查、城市規(guī)劃與管理等相關行業(yè)從事測繪項目設計、實施、管理、科研及教育工作的高素質(zhì)應用型人才。

二、測繪工程專業(yè)“地球科學概論”課程教學現(xiàn)狀

（一）課程概述

“地球科學概論”課程是研究地殼的物質(zhì)組成，地表形態(tài)發(fā)生、發(fā)展的一門自然科學，是測繪工程專業(yè)本科學生開設的一門專業(yè)必修課程。該課程重點介紹了地球基本特性、地殼的物質(zhì)組成、礦物巖石的形成及特征、地殼運動形成的地質(zhì)構造與構造地貌、各種外力地質(zhì)作用過程及相應的沉積物和地貌、地質(zhì)與地貌學和工程建設、地質(zhì)環(huán)境的關系?！暗厍蚩茖W概論”課程是我校為測繪工程專業(yè)開設的一門專業(yè)必修課程，課程安排在第三學期，具體安排《緒論》《地球的宇宙環(huán)境》《地殼的組成物質(zhì)系統(tǒng)》《地質(zhì)構造的研究》《風化作用系統(tǒng)》《重力地貌》《地面流水的地質(zhì)作用及地貌特征》等章節(jié)。

（二）教學中存在的問題

通過“地球科學概論”課程講授過程中的體會，主要發(fā)現(xiàn)在對測繪工程專業(yè)的教學過程中，存在以下幾個方面的問題：

1.課程內(nèi)容與測繪工程專業(yè)聯(lián)系不緊密

測繪工程專業(yè)的快速發(fā)展要求測繪工程專業(yè)學生具有數(shù)學、地球科學、測繪科學與技術等方面的基本知識儲備，對“地球科學概論”課程的教學提出了新的高要求。但目前“地球科學概論”課程的主要教學內(nèi)容集中在地殼的組成物質(zhì)系統(tǒng)和地質(zhì)構造研究等方面，對測繪工程專業(yè)領域的基礎知識和前沿熱點問題涉及較少，且該課程的知識點較為分散、涉及面廣，不能針對測繪領域相關知識進行深入詳細的闡述。

2.教學方式單一

“地球科學概論”課程在教學過程中往往采用單一化的知識型教學模式，在課堂上向?qū)W生輸出大量的概念性的課程內(nèi)容，學生不得不死記硬背一些乏味的名詞解釋，慢慢對課程失去興趣。同時，該課程僅采用多媒體和板書結合的方式教學，不利于學生對整體知識的理解和掌握。單一的課堂教學中，學生只能機械地理解基本理論知識，缺乏對所學知識的創(chuàng)新和應用，導致學習興趣下降。

3.課程考核方式單一

學生在“地球科學概論”課程期末考試答題情況顯示，學生在答題過程中，生搬硬套一些概念性東西，做不到融會貫通，這表明大部分學生存在死記硬背或不學習的情況。同時，有20%以上的學生放棄對論述題的作答，表明學生對“地球科學概論”課程的整體學習不夠深入，對所學內(nèi)容缺乏理解，學習的主觀能動性不強。學生的這些考試表現(xiàn)充分說明了課程考核方式單一，不能體現(xiàn)學生對知識的掌握程度，不利于學生素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。

4.課程思政教育不足

堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治教育貫穿于人才培養(yǎng)過程?，F(xiàn)有的“地球科學概論”課程在教學過程中存在思政教育內(nèi)容不足、深度不夠的問題。如何將思政元素與“地球科學概論”課程教學有機融合，探索契合測繪工程專業(yè)教學和測繪工程應用的課程思政理念和教學方式，從而調(diào)動測繪工程專業(yè)學生的學習熱情，提升該課程的教學水平，是測繪工程專業(yè)“地球科學概論”優(yōu)質(zhì)課程建設的關鍵問題。

三、測繪工程專業(yè)“地球科學概論”課程教學改革策略

（一）優(yōu)化教學內(nèi)容

“地球科學概論”課程應緊密圍繞測繪工程學生的培養(yǎng)目標，密切聯(lián)系測繪工程實際，切實做到對教學內(nèi)容的梳理和優(yōu)化，應重點強調(diào)地球科學的發(fā)展對測繪科學與技術的影響。該課程知識體系龐大，學生學習過程較為乏味，教師應對課程進行有效的整理，由點到面、由表及里、由淺到深地學習，促使學生對課程有理性的認識。在對地質(zhì)概念、現(xiàn)象的解釋上要做到少而精，教師可在課堂上多利用視頻向?qū)W生展示各種地質(zhì)現(xiàn)象的形成及發(fā)展。例如，柳江盆地的形成與演化，教師可將模擬視頻與衛(wèi)星圖相結合，對各種地質(zhì)構造和作用進行更深入的闡述。同時，教師要多引入地質(zhì)學重要理論提出的人物及其歷史，加深學生對課程知識的掌握。教師要多培養(yǎng)學生從地質(zhì)學角度來分析相關測繪問題，例如，重力測量基于地球密度的變化，但實際與地表形態(tài)、地下巖石、礦物、水、構造等息息相關，讓學生認識到“地球科學概論”課程在實際測繪工程中的重要意義，進而培養(yǎng)學生的實踐分析能力。

（二）創(chuàng)新教學方法

針對測繪工程學生的培養(yǎng)要求，教師要注重理論結合實際，因此要多采用開放式、多元化、多途徑的教學方法。首先，教師應建立一個積極、輕松、愉快的課堂，充分利用多媒體、視頻、地質(zhì)模型、課堂討論、學生演講等手段，采用室內(nèi)和野外相結合的教學方式來提高課程教學效果。例如，對一些較為宏觀的地質(zhì)構造和較為微小的礦物結構，教師應首先制作形式多樣的課件、動畫、模型等進行演示和講解，然后利用課余時間帶領學生參觀地質(zhì)博物館并進行野外實操培訓。通過對野外巖層的露頭產(chǎn)狀、巖性、礦物種類及構造類型等分析，學生能夠切身體會各種地質(zhì)作用形成的地質(zhì)現(xiàn)象，加深學生對地貌的認識，從而培養(yǎng)學生野外工作能力，提升教學質(zhì)量。

（三）創(chuàng)新考核方式

目前，“地球科學概論”課程的考核方式由過程考核和期末考試組成，難以適應新工科背景下對人才培養(yǎng)的需要。教師應利用多元化的考核方式，全面客觀地考查學生對課程的學習效果。因此要創(chuàng)新考試內(nèi)容，注重能力培養(yǎng)，增加考核指標，進而促進學生自主學習，增強學生解決問題的能力，有利于學生的個性化發(fā)展，讓考核真正成為全方位檢驗學生成果的有效工具?？己朔绞綉ㄟ^程考核（60%）和期末考核（40%）。其中，過程考核要貫穿于整個授課過程，包括出勤、課堂紀律、作業(yè)和專題討論分析、課程總結報告和野外實操（包括羅盤的使用、地層觀察、巖性觀察和描述、構造觀察、野外基本技能訓練），切實加強學生的實踐能力。期末考試應以半開卷的考試方式進行，優(yōu)化考試內(nèi)容，減少如名詞解釋等一些概念性解釋的試題，避免學生死記硬背，重心應放在對課程基礎理論的理解與掌握方面，多出現(xiàn)一些綜合性試題，尤其設計測繪領域的工程性問題，強調(diào)對學生分析和解決問題能力的考核煩。采用多元化考核方式，能夠推動課程改革，全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（四）加強思政教育

“地球科學概論”課程思想政治教育和基礎理論知識的實行都離不開各類典型案例的支撐，因此，要建立“地球科學概論”課程案例庫，通過案例啟發(fā)學生進行思考，在此過程中建立正確的價值觀和強烈的民族認同感［5］。例如，第一堂課以地球科學在中國的發(fā)展為引入點，介紹我國礦產(chǎn)賦存情況、我國各類地質(zhì)地貌特點、我國社會與地質(zhì)環(huán)境的相互影響等來提升學生的愛國主義精神，增強學生文化自信，提高學生科學素養(yǎng)，進而推動綠色發(fā)展。同時，案例庫應包含我國科學家的故事和育人事跡，講述科學家的學術成就，弘揚我國科學家愛國愛黨情懷和孜孜不倦追求科學真理的精神。此外，案例庫應結合我校測繪工程專業(yè)教師的實際科研項目，針對遇到的各類地球科學問題進行案例分析或請相關教師進行簡短的講座。通過豐富的案例，切實提高測繪工程專業(yè)學生的思政素養(yǎng)和專業(yè)能力。

結語

本文針對內(nèi)蒙古科技大學測繪工程專業(yè)的“地球科學概論”課程在教學中存在的問題，以立德樹人為根本任務，結合課程目標、測繪工程對學生的培養(yǎng)目標，從優(yōu)化教學內(nèi)容、創(chuàng)新教學方法、創(chuàng)新考核方式、加強思政教育四個方面提出了課程教學改革策略。進而堅持以學生為中心的教學理念，突出學生在課程教學過程中的主導地位，注重對學生實踐能力和解決難題能力的教育，開闊學生眼界，提升學生專業(yè)技術能力，培養(yǎng)出面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場的高素質(zhì)地球科學類測繪工程專業(yè)人才。

參考文獻：

［1］戴緊根，顏丹，邱亮，等.《地球科學概論》教學理念形成和課程體系建設［J］.高校地質(zhì)學報，2022，28（3）：352356.

［2］劉洋，溫揚茂，許才軍.測繪類專業(yè)“地球科學概論”課程思政典型案例的發(fā)掘及應用［J］.測繪工程，2023，32（4）：7680.

［3］孫超.地方應用型背景下“地球科學概論”教學模式探討［J］.中國多媒體與網(wǎng)絡數(shù)學學報：上旬刊，2022（08）：8790.

［4］孫鳳余，鄭德順，張玲，等.通識教育課程改革探索：以河南理工大學地球科學概論課程為例［J］.高教學刊，2024，10（10）：132135.

［5］楊鐵利，張旭亞.地球科學概論課程思政［J］.中國冶金教育，2022（03）：8991.

項目：本文系內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學基金資助項目（編號：2023QN04018）；一流學科科研專項項目（YLXKZXNKD015）;2022年度內(nèi)蒙古自治區(qū)本級事業(yè)單位引進高層次人才科研支持項目

作者簡介：徐培杰（1993—），男，漢族，內(nèi)蒙古巴彥淖爾人，博士，講師，研究方向：地質(zhì)科學教學和科研。

*通訊作者：杜貝貝（1991—），女，漢族，河北邯鄲人，碩士，工程師，研究方向：大學生思想政治教育工作。