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中國石油大學(北京）地球科學學院，北京 102249

礦物學與巖石學實驗課程調(diào)整與優(yōu)化改革研究

?；ㄅ螅x慶賓，王春英，朱毅秀，溫順久

中國石油大學(北京）地球科學學院，北京 102249

本項實驗課程調(diào)整與優(yōu)化改革是在以往研究的基礎上，調(diào)整實驗教學體系，減少重復環(huán)節(jié)；增加提高型和創(chuàng)新型實驗比重，促進學生創(chuàng)造性培養(yǎng)；完善實驗教學條件，提高實驗教學資源的優(yōu)化配置；加強實驗課程的教學過程和考核方式，大大提高了實驗教學效果和學生的實踐創(chuàng)新能力。

造巖礦物學；實驗課程；優(yōu)化

石油工業(yè)的發(fā)展需要更多的具備厚實基礎和寬廣知識的高層次人才。為此，中國石油大學(北京）地質(zhì)工程專業(yè)對教學安排和學時進行了相應的調(diào)整。適應教學要求，“造巖礦物學”和“巖漿巖及變質(zhì)巖石學”總學時都做了大大的縮減[1]。眾所周知，這兩門課是地質(zhì)專業(yè)的課時容納量較高、實踐性較強的專業(yè)基礎課[2-4]，其學習效果會直接影響后續(xù)課程的學習。為了在學時大大縮減的情況下，依然保證且盡可能提高實驗教學效果，對這些課程的實驗教學內(nèi)容及方法適當?shù)剡M行一些調(diào)整與優(yōu)化，以著力提高實驗教學效果是擺在任課教師面前的首要任務。

近幾年，地質(zhì)學系礦物巖石教學團隊十分重視教學改革，取得了豐碩的教學成果[1,4-6]。本項實驗課程調(diào)整與優(yōu)化改革研究是在以往研究的基礎上，通過調(diào)整實驗教學體系，減少重復環(huán)節(jié)；增加提高型和創(chuàng)新型實驗比重，促進學生和創(chuàng)造性培養(yǎng)；完善實驗教學條件，提高實驗教學資源的優(yōu)化配置；加強實驗課程的教學過程和考核方式幾個方面不斷地創(chuàng)新嘗試，大大提高了實驗教學效果和學生的實踐創(chuàng)新能力。

一、相關專業(yè)基礎課相互配合，調(diào)整實驗教學體系，減少重復環(huán)節(jié)

“造巖礦物學”與“巖漿巖及變質(zhì)巖石學”，與其他一些基礎地質(zhì)課程之間如“普通地質(zhì)學”和“沉積巖石學”關聯(lián)性非常強，不是孤立存在的，部分實驗教學內(nèi)容相同或者存在著前因后果的關系。為節(jié)約時間，提高效率，應加強相關專業(yè)基礎課之間的配合，適當調(diào)整實驗教學體系，減少重復環(huán)節(jié)。

1.將相關課程中重復的內(nèi)容集中在某一門課程中講解

如在“普通地質(zhì)學”和“造巖礦物學”兩門課程中，礦物的物理性質(zhì)和形態(tài)均是重要的內(nèi)容，鑒于該部分內(nèi)容在“普通地質(zhì)學”中已重點講解，在“造巖礦物學”實驗課程中只需稍微加強一下，或者自學。而對某些巖石中出現(xiàn)的特征性礦物如紅柱石、堇青石等，則放到后續(xù)的“巖漿巖及變質(zhì)巖石學”課程中結(jié)合其他特征一并講解。

2.部分實驗內(nèi)容重新設計，并采用后續(xù)課程的教學方式進行講解

為了后續(xù)課程學習的方便，首先，在礦物傳統(tǒng)分類的基礎上，將礦物實驗重新設計為巖漿巖中常見礦物、沉積巖中常見礦物和變質(zhì)巖中常見礦物三大內(nèi)容，并直接采用巖石學薄片進行認知實驗，適當改變教學方式。如某些礦物在巖漿巖中更為常見，且在巖漿巖中其性質(zhì)較典型，那么直接采用巖漿巖薄片而非礦物薄片進行實驗教學，這樣以便于學生系統(tǒng)掌握礦物鑒定特征的同時，了解礦物的共生組合規(guī)律以及巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，為巖石學的學習進行鋪墊。

3.處理好理論教學與實驗教學二者間的關系，改革先理論后實踐的教學模式

理論來源于實踐，是對實踐的總結(jié)濃縮[7]。因此，在“造巖礦物學”與“巖漿巖及變質(zhì)巖石學”教學中，必須緊緊抓住該課程實踐性強的特點，打破原有先理論后實驗的教學模式，嘗試在實驗教學中穿插部分理論教學內(nèi)容，使學生面對實體標本實驗的同時，領會相關理論內(nèi)容。同時，也可將若干實驗項目放在理論課內(nèi)容講授之前進行，以便通過先期實驗教學調(diào)動學生學習的主動性與積極性，鍛煉他們提出問題并解決問題的能力，提高學生的學習效果。如在講解偏光顯微鏡以及鏡下光學性質(zhì)之前，專門安排一次顯微鏡和鏡下光學性質(zhì)認知實驗，讓顯微鏡在學生腦海里留下直觀的印象，比起理論課上枯燥的看圖講解效果要好得多，并且單偏、正交、錐光鏡下不同的光性大大調(diào)動了學生求知欲望和學習積極性。

二、增加提高型和創(chuàng)新型實驗比重，促進學生創(chuàng)造性的培養(yǎng)

現(xiàn)有的實驗教學體系中基本型實驗(驗證型）類型比重較大，難以調(diào)動學生的學習主動性、也不利于學生實踐操作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。應該有計劃、有目的的根據(jù)實驗項目實際，設計、更新實驗項目類型，增加提高型與創(chuàng)新型實驗類型的比重，完善實驗教學內(nèi)容體系。一是在具體實驗教學中，將部分內(nèi)容如礦物手標本鑒定由學生在開放實驗室內(nèi)自學和小組討論的方式完成，老師僅提供必要的答疑，并在規(guī)定時間內(nèi)隨機抽取學生走向講臺親自講解學習經(jīng)驗和效果。

另外，充分借助學校周邊有利的地理和人文優(yōu)勢，適度增加創(chuàng)新性實驗項目。充分利用教學基地，把課堂帶到學校周邊的山上進行野外現(xiàn)場教學，增加老師與學生的互動，在實踐中加深理解和認識。安排學生自己到學校周邊進行野外觀察學習、取樣、系統(tǒng)鑒定(這是相關課程中學生必須完成的課外作業(yè)）。如離學校不遠的莽山，沿路分布大量的火山巖，通過采集火山巖樣品，并進行磨片識別鑒定，大大鍛煉了學生識別礦物和巖石的能力。借助網(wǎng)絡基礎地質(zhì)教學實驗室和國家地質(zhì)博物館館藏豐富的巖石、礦物等標本，擴大學生視野。通過一對一或多對一的科技創(chuàng)新等形式鼓勵學生參加科研項目，提高實際應用能力等等。這些創(chuàng)新性項目既充分鍛煉了學生認識、鑒定礦物的能力，又培養(yǎng)了其主觀能動性、創(chuàng)新性和實踐應用的能力，并在一定程度上拓寬了實驗教學空間，有效彌補實驗教學資源的不足。

三、完善實驗教學條件，提高實驗教學資源的優(yōu)化配置

標準和具有典型特征的手標本和薄片是進行礦物巖石鑒定實驗的物質(zhì)條件，再加上課程教學的新體系要求認識礦物和巖石要采取肉眼觀察手標本與顯微鏡下薄片鑒定相結(jié)合的方法[1]。為此，實驗室對大量的礦物巖石標本和薄片進行了重新歸納整合，把其中100余種礦物與巖石標本重新磨成薄片，并組織多名巖礦專家對新磨制的薄片進行了鑒定，給礦物、巖石的系統(tǒng)鑒定提供了良好的物質(zhì)條件。但針對目前仍存在部分標本薄片不典型、短缺現(xiàn)象，實驗室已進行了專門調(diào)研，正準備補充購置大量典型的礦物、巖石標本和薄片。

除了完善標本外，學校也加大了對礦物巖石實驗室硬件條件的改善:裝修實驗室、更新桌椅，配備大型礦物巖石鑒定的演示系統(tǒng)設備，建立先進的互動偏光顯微鏡實驗室(尼康，LV100POL）。這樣在“造巖礦物學”與“巖漿巖及變質(zhì)巖石學”薄片鑒定教學過程中，由于所有顯微鏡相互間可隨意進行切換，老師不需逐個走到學生旁邊就能夠與所有學生同時觀察到鏡下現(xiàn)象，實現(xiàn)與學生的交流，給教師的講解示范及解答學生問題提供了極大方便，有效解決以往實驗課中教師每次只能解答一個學生的問題，且往往同樣問題需要解答多遍的現(xiàn)象，大大提高實驗效率，同時促進了學生間的相互學習交流。

四、加強實驗課程的教學過程和考核方式

1.充分重視實驗前的準備工作

一是重視教師的教學準備。每次實驗課前，無論年長教師還是年輕教師，都會到實驗室進行備課，對實驗的內(nèi)容、實驗方式與方法、實驗中應注意的問題等都做到心中有數(shù)，還不斷對實驗方法進行改進。二是重視學生的準備，實驗課前學生應該預習，通過提問等方式檢驗預習效果，并提出相應的獎罰措施。如果學生在實驗課前未能對實驗所涉及理論內(nèi)容理解透徹，那么實際操作時往往會無所適從，例如，進行晶體對稱實驗時，如果對晶體有哪些對稱要素、如何尋找都不清楚，那么面對一個個晶體模型就會感到茫然了。

2.注重啟發(fā)引導，培養(yǎng)學生實際操作能力

課時總量的壓縮，使得每次實驗課顯得尤為珍貴。所以，每次實驗，要求教師盡力用最短的時間把本次實驗內(nèi)容、方法以及注意事項等相關內(nèi)容講清楚、講透徹，以留出更多的時間給學生進行實際操作，培養(yǎng)學生鑒定礦物和巖石的實際能力。這就要求教師對相關內(nèi)容非常熟悉，精講多練，更多的是注重啟發(fā)引導，教給學生進行礦物和巖石鑒定的方法，讓學生學會觀察、描述和掌握礦物、巖石的主要鑒定特征。

3.采用實驗報告的課后和課堂批改相結(jié)合，并調(diào)整打分方式

以往的實驗報告基本都是采用課后全批，并采用五分制。雖然在下次實驗課開始前，批改教師會對普遍的錯誤進行著重歸納總結(jié)和反饋，但是并不能很好地將教師的思維過程以及對概念和方法的理解傳達給學生，也不易掌握學生出錯的具體原因，更不利于教師對教學方法的改進。并且，課后批改只能根據(jù)報告內(nèi)容給分，易導致實驗報告相互抄襲，出現(xiàn)實驗課上認真與否得分一樣甚至更高的情況，使通過打分以考察學習效果和提高學生學習主動性的愿望落空。鑒于上述情況，在課后批改的基礎上，在當次實驗課內(nèi)隨時隨機抽取部分實驗報告進行批改，并進行簡要點評，使學生及時了解自己實驗結(jié)果的正確與否及實驗中存在的問題，以便及時進行糾正，也有利于調(diào)動學生的主觀能動性、杜絕相互抄襲的情況，增加教師與學生間的相互了解與合作。

4.調(diào)整考核內(nèi)容、方式和成績權(quán)重

根據(jù)教學內(nèi)容的調(diào)整，“造巖礦物學”實驗考核直接采用巖石薄片進行礦物光性特征的考核，也即只進行礦物薄片識別鑒定，而手標本識別特征放到理論考試中進行。這樣既避免考核重復，減輕學生負擔，又可充分考慮后續(xù)課程知識的連續(xù)性。而“巖漿巖及變質(zhì)巖石學”繼續(xù)采用手標本和薄片相結(jié)合的實驗考核方式，但適當加大了考核范圍和數(shù)量，以考核學生知識掌握的程度和全面性。

另外，考核方式上，采用筆試和口試相結(jié)合的方式。相對于傳統(tǒng)考核方式，口試更加靈活，可以針對不同的學生、不同的標本提出不同的問題。這種考試方法促使學生更加重視實習課，鍛煉了學生的語言表達能力和應變能力。同時防止學生死記硬背鑒定特征，而與實際標本脫節(jié)。也防止學生只記實驗室標本表現(xiàn)出的表面特征，也就是防止了換一塊標本或在野外學生就不能識別礦物、巖石的情況。

同時，“造巖礦物學”與“巖漿巖及變質(zhì)巖石學”這兩門課程主要是培養(yǎng)學生鑒定礦物和巖石的實際能力，所以在學生最終的總成績中適當加大了實驗考核成績的比例，由原來的30%增加到40%，從側(cè)面進一步督促學生要重視和抓緊平時的鍛煉，提高實驗學習積極性和主動性，改變過去那種靠死記硬背就能通過考試，甚至是考高分的狀況，克服學生“平時不用功，臨考搞突擊”的弊病。

[1] 謝慶賓，季漢成，朱筱敏.“晶體光學與礦物巖石學”教學改革與實踐[J].高等理科教育，2007，71(1):109-111.

[2] 傅濤.關于《礦物巖石學》教學方法改革的嘗試[J].職業(yè)圈，2007，56(4):123-124.

[3] 劉養(yǎng)杰.研究型實驗課程的設計與教學實踐——以“結(jié)晶學與礦物學”實驗課程教學為例[J].高等理科教育，2008，82(6):106-108.

[4] 朱筱敏，季漢成，王貴文，等.沉積巖石學教學形式改革研究[J].石油教育，1997，58(3):27-30.

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[6] 鮮本忠，朱筱敏.建構(gòu)主義學習理論指導下的“沉積巖石學”教學改革[J].中國地質(zhì)教育，2010，76(4):104-108.

[7] 王葆華，繆秉魁，歐陽菲，等.《結(jié)晶礦物學》實驗教學改革初探[J].高校實驗室工作研究，2010，102(4):24-25.

Regulation and Optimization Reform on Mineralogy and Petrology Experimental Course Teaching

NIU Hua-peng, XIE Qing-bin, WANG Chun-ying, ZHU Yi-xiu, WEN Shun-jiu
China University of Petroleum, Beijing 102249, China

Based on the existing education reform, the research on mineralogy and petrology experimental course teaching regulation and optimization reform for geological engineering was carried out by means of regulating experimental course teaching system to reduce the repetition ratio, increasing enhancement-type and innovation-type research experimental course for promoting students’initiative and creativity, improving experimental teaching resource optimization, and reinforcing the teaching course and examination system.The effect of experimental course teaching and students’ creativity ability were all improved .

mineralogy; experimental course; optimization

G643

A

1006-9372 (2011）02-0048-03

2011-03-25。

中國石油大學(北京）校級重點教改項目“礦物巖石學實驗課調(diào)整與優(yōu)化改革研究”。

?；ㄅ?，女，講師，主要從事礦物巖石學的教學和研究工作。