姜在興，張元福，王紅亮

中國地質大學（北京）能源學院， 北京 100083

實踐教學

“沉積學基礎”課程野外實踐教學基地建設的思考

姜在興，張元福，王紅亮

中國地質大學（北京）能源學院， 北京 100083

摘 要：野外實踐環(huán)節(jié)對“沉積學基礎”課程的教學效果具有重要作用。本文以教學改革為契機，針對“沉積學基礎”的野外實踐教學，提出了室內與野外教學內容對照并互補，重點教學用例單一簡明的野外教學點設計的基本原則。以延慶硅化木國家地質公園為依托，精煉教學內容，優(yōu)選教學路線并進行合理的野外作業(yè)設計。將以往認知型為主的室內教學體系輔以探索型為主的野外實踐教學，提高了“沉積學基礎”的教學效率和質量，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：沉積學基礎；野外實踐教學；教學改革

沉積學是當今地學領域最活躍的分支學科之一，“沉積學基礎”是石油地質專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課。學生對沉積學的掌握程度很大程度上決定著學生從事能源領域、尤其油氣勘探開發(fā)工作的潛力，影響學生在能源領域繼續(xù)深造的前景，也決定著我校能源學院能否培養(yǎng)出合格的、滿足“綜合素質高、業(yè)務能力（特別是實際動手能力）強”的人才培養(yǎng)目標的學生。這門課程是地學學科和能源學科等眾多的理工科學科所必需，是我校能源學院、地球科學與資源學院、水資源與環(huán)境學院、海洋學院的等眾多理工科專業(yè)的必修課程，也是地學類和能源類學科的本科生基礎專業(yè)課程。“沉積學基礎”的課程目標是通過理論教學與實踐環(huán)節(jié)的結合以及課堂講授和室內實驗的結合，使學生了解沉積學發(fā)展的歷史脈絡和學科發(fā)展的關鍵性事件，以及推動學科發(fā)展的國際和國內學術人物，幫助學生建立沉積學發(fā)展的科學規(guī)律。作為一門理論性和實踐性都很強的課程，野外實踐環(huán)節(jié)對課程的教學效果具有至關重要的作用。由于條件和課時限制，野外實踐教學往往被忽略或取消，極大影響了教學效果[1]。本文以教學改革項目為契機，以延慶硅化木國家地質公園為依托，在實際教學點的建設過程中，精煉教學內容，優(yōu)選教學路線，拓展教學實踐核心區(qū)，并基于野外教學的特點進行合理的野外作業(yè)設計。在教學和實踐過程中，幫助學生建立沉積學對于地學和能源領域的重要意義的認識。使學生掌握沉積巖的概念、基本特征，沉積巖的形成機理，陸源碎屑巖及碳酸鹽巖的結構構造，主要巖石類型及其特征和成因，主要沉積相模式等沉積學的基本理論和基礎知識，掌握沉積巖研究和鑒定的基本技能，為后續(xù)課程的學習以及畢業(yè)后的生產(chǎn)和研究活動打下扎實的基礎[2-4]。

一、“沉積學基礎”課程建設的整體架構

“沉積學基礎”旨在針對本科生夯實基礎、拓展視野、培植潛力。在以往的教學中，課堂教學和課內實驗教學分為兩個學期分別進行，其中實踐教學又放在次年的暑期進行，如此離散的教學安排不符合認知規(guī)律，不符合沉積學的應用性和實踐性特點。并且在以往的實踐教學環(huán)節(jié)具有學時少、露頭少、不成體系的特點，露頭局限在多為古生代海相環(huán)境的北京西山，且沒有把露頭和巖心結合起來。

基于這種認識，教學團隊在姜在興教授率領下，開展了“三點一線”教學體系實踐，即課堂教學—野外實踐—室內實驗的一體化教學體系。同時，采取了三個措施：（1）增加野外觀察學時，由原8學時增為16學時。（2）精選野外實踐基地，團隊多次前往北京周邊地區(qū)，選定延慶硅化木地質公園作為中生代河流相和湖泊相的代表，北京西山作為海相的代表。此外，將勝利和華北油田作為巖心觀察基地。從而形成了體系完備、特征典型的整體實踐教學系列。（3）調整教學實踐安排，使課堂教學、室內試驗、野外觀察這三個教學環(huán)節(jié)交替進行[5]。

在完成每個實習后，要求學生獨立完成10分鐘的多媒體報告，每組抽取一名學生進行課堂討論，有效地激發(fā)了學生學習沉積學課程的興趣。

“課堂學理論，野外拓視野，實驗打基礎”，“三點一線”教學體系力圖做到理論和實踐的互促互進，最終激發(fā)學生熱愛專業(yè)、堅定從業(yè)的信心。

二、野外教學點設計原則

1. 室內與野外教學內容對照原則

野外教學點的設計必須要有的放矢，要依據(jù)課堂上所講述的理論內容進行有目的的選擇。首先就要選取一些可以和課堂上講到的一些理論知識相對照的野外實踐內容。比如，在講到碳酸鹽巖章節(jié)時，要講到不同碳酸鹽巖的識別特征，那么就可以選取野外具有典型特征的白云巖進行實踐。這樣，使得課堂理論可以很好地在野外進行驗證，增強了知識的實用性，也更容易使學生們接受課堂上的理論知識。

2.室內與野外教學內容互補原則

在進行野外教學內容的選擇時，還需要注意教學內容的互補性。要盡量把一些課堂上可能涉及不到的知識或比較容易遺漏的知識在野外實踐教學中進行補充，也就是教學內容互補原則。仍以碳酸鹽巖章節(jié)為例，在課堂講授時，由于“巖溶垮塌”是一種個別現(xiàn)象，往往課堂上不會提及，但在野外實踐點卻可以觀察到，那么在野外教學點的選擇上對這類知識點適當?shù)丶右詢A斜，使學生的知識得以拓展。

3.重點教學用例單一簡明原則

野外教學容易受場地、天氣等因素的限制。相對課堂教學，野外教學要面臨更大的困難和挑戰(zhàn)。野外教學往往要面對比課堂上更加復雜的局面。這就要求教學者在進行野外教學內容的選擇時，尤其要注意教學用例的選擇。盡量先做到“單一簡明”，再循序漸進，避免復雜情況的發(fā)生。比如，在進行碎屑巖野外實踐點觀察時，盡量先選擇巖性比較單一的實踐點進行觀察，對一些野外比較容易混淆的復雜用例要進行刪減。這樣可以在有限的野外實踐中使學生加深對重點知識的掌握。當然對個別理解能力突出的學生，可以適當拓展。但教學首先要顧全整體效果，才能最大限度的提高教學質量。

三、延慶地質公園實踐教學點的建設

1.區(qū)內地質情況和構造背景

實踐教學點位于北京延慶縣的硅化木國家地質公園中心區(qū)及附近。距延慶縣城約46km。盆地形成于中生代侏羅紀，主要地層為上侏羅統(tǒng)土城子組（J31）。土城子沉積期在南北擠壓構造背景下形成了較為復雜的地質結構，形成多期山間坳陷盆地。其中走滑正斷層系是侏羅紀“花盆”盆地的主體構造單元。研究盆地主體位于燕山褶皺帶的花盆－四海凹褶東側，巖石組合主要為頁巖、淺綠色含角礫凝灰?guī)r、凝灰質細砂巖、凝灰質粗砂巖、粉砂巖、少量安山巖、復成分火山角礫，硅化木化石群多發(fā)育在頁巖及含粉砂頁巖中[6-7]。

2.教學內容的選擇

北京延慶硅化木地質公園的中生界碎屑巖和元古界碳酸鹽巖沉積，前者為陸相的辮狀河沉積體系及湖相沉積體系為主，后者以海相為主。野外教學內容的重點包括硅化木公園中心區(qū)的湖相沉積，扇三角洲沉積和辮狀河沉積，公園北側中生界與元古界之間的邊界斷層及中生界沖積扇沉積，層間斷層、穹窿、單斜、背斜及大型浪成波痕等構造現(xiàn)象及沉積現(xiàn)象的認識。通過野外實地考察，使學生認識邊界斷層、沖積扇、扇三角洲及辮狀河的特征，認識斷層、單斜、穹窿背斜等構造現(xiàn)象及濱淺海的沉積構造特點，為室內理論學習進行有益的補充[8]。

3.教學路線（點）的選擇

教學點路線1包含5個觀察點，涵蓋了盆地邊界和一套底部層序。路線2包含6個觀察點，基本涵蓋了盆地內部不出露的全部地層，并包含有明顯的火山事件沉積。露頭點觀察以識別層序邊界和層序內部分界面特征為主要目的，詳細識別各露頭點生物化石情況、巖性特征、構造特征和沉積特征。

4.基于野外教學點的教學設計

基于野外教學點的教學設計要遵循“解決實際問題”的原則，由指導教師針對教學點的基礎地質問題設計一些的科研大作業(yè)，如“本區(qū)辮狀河沉積特征”大作業(yè)，規(guī)定相應的課題小組要完成巖性描述、巖石成因解釋、沉積剖面繪制等內容。在此基礎上可以增加難度，設立“辮狀河三角洲和扇三角洲的區(qū)別”大作業(yè)。使學生在對辮狀河進行觀察時不僅僅是了解它的沉積特征，還要了解與其他的沉積體系的區(qū)別。這樣的野外作業(yè)會進一步增強學生的主觀能動性，提高了學生的知識應用能力。

四、結論

野外實踐環(huán)節(jié)對“沉積學基礎”教學目標的實現(xiàn)具有至關重要的作用。經(jīng)過幾個學年的教學實踐，基于對野外實踐教學經(jīng)驗的總結和分析，提出了室內與野外教學內容對照并互補，重點教學用例單一簡明的野外教學點設計的基本原則。在延慶硅化木國家地質公園實際教學點的建設過程中，進一步精煉教學內容，優(yōu)選了教學路線，并進行合理的野外作業(yè)設計。使過去的單一的室內教學體系融入了野外實踐教學的新鮮血液，提高了“沉積學基礎”課程的教學效率和質量，取得了良好的教學效果，也獲得了學生的好評。

參考文獻：

[1] 王海榮，姜在興，王紅亮，等.“沉積學基礎”課程教學改革探索[J].中國地質教育， 2008，(3)：96-98.

[2] 周鼎武，賴紹聰，張成立，等.地質學實踐教學新體系[J].中國地質教育， 2006，(4)：47-53.

[3] 國家自然科學基金委地球科學部.21世紀初地球科學戰(zhàn)略重點[M].北京：中國科學技術出版社，2002.

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[6] 趙興國.加強保護特色地質景觀—北京延慶辛家柵子硅化木化石群[J].北京地質，1999，(4)： 26-27.

[7] 郭劍峰.融入百里山水畫廊感受億年地質文化—記北京延慶硅化木國家地質公園[J].科技潮，2010，(2)：58-59.

[8] 張元福，魏小潔， 徐杰，等.北京延慶硅化木公園地質剖面陸相層序地層特征分析[J].地學前緣，2012，(1)：68-77.

中圖分類號：G642

文獻標識碼：A

文章編號：1006-9372 （2012）02-0044-03

收稿日期：2012-02-16；修回日期：2012-04-10。

作者簡介：姜在興，男，教授，主要從事沉積學的教學和研究工作。

Construction of the Field Practice Teaching Base for the Basis of Sedimentology

JIANG Zai-xing, ZHANG Yuan-fu, WANG Hong-liang
China University of Geosciences, Beijing 100083, China

Abstract:As basis of sedimentology is a strong theoretical and practical course, fi eld practice plays a crucial role for teaching effect. Basic principles of fi eld teaching design are proposed in this paper, such as comparison and complement of indoor and fi eld teaching content, single and concise cases used in key teaching. Moreover, on the basis of Yanqing Petrifi ed Wood National Geological Park, teaching content were refi ned and practice teaching routes were optimized. The previous cognitive-based indoor teaching system, supplemented by exploration-based field teaching, improves teaching efficiency and quality. The above improves field practice teaching system of geology.

Key words:basis of sedimentology; fi eld practice; teaching reform