褚程程 劉文中 翟曉榮
摘要:地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是地質(zhì)工程專業(yè)本科生步入地質(zhì)學(xué)科的第一次野外實(shí)習(xí),其教學(xué)效果對(duì)學(xué)生今后的專業(yè)學(xué)習(xí)和專業(yè)發(fā)展具有重要的影響。作為國家級(jí)特色專業(yè),近年來安徽理工大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷探索,開拓創(chuàng)新,從加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)、完善野外實(shí)踐教材、更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方法四個(gè)方面對(duì)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革,旨在提高野外實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的高素質(zhì)地學(xué)人才。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí);實(shí)踐教學(xué);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2018)42-0102-03
《普通地質(zhì)學(xué)》是一門介紹地質(zhì)學(xué)概況和基本知識(shí)、基本理論的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程。地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是《普通地質(zhì)學(xué)》課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是在學(xué)生完成《普通地質(zhì)學(xué)》理論學(xué)習(xí)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上開展的,也是地質(zhì)專業(yè)本科生步入地質(zhì)學(xué)科的第一次野外實(shí)習(xí)[1,2]。地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的目的是為了鞏固和加深課堂學(xué)習(xí)的知識(shí),使學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際,運(yùn)用課本知識(shí)從地質(zhì)學(xué)的角度認(rèn)識(shí)野外地質(zhì)現(xiàn)象,訓(xùn)練學(xué)生的地質(zhì)思維方式和實(shí)際觀察能力,并使學(xué)生初步具備野外地質(zhì)工作的基本技能。綜合課程設(shè)置和實(shí)習(xí)目的可以看出,地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)具有授課對(duì)象專業(yè)基礎(chǔ)薄弱和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),其教學(xué)效果對(duì)學(xué)生今后的專業(yè)學(xué)習(xí)和專業(yè)發(fā)展具有重要的影響。安徽理工大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)2006年經(jīng)教育部批準(zhǔn)為國家級(jí)特色專業(yè)。近年來,我校地質(zhì)工程專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷探索,開拓創(chuàng)新,堅(jiān)持推進(jìn)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)改革,在教師隊(duì)伍、教材編寫、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上加強(qiáng)管理,不斷完善,致力于提高野外地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)具備創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的高素質(zhì)地學(xué)人才。
一、教師隊(duì)伍建設(shè)
目前,高校地質(zhì)學(xué)科的教學(xué)模式是以課堂教學(xué)為主導(dǎo),教師往往更加熟悉理論知識(shí)并習(xí)慣于課堂教學(xué)的教學(xué)方法,而野外地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)更具靈活性和實(shí)踐性,需要授課教師具有扎實(shí)且廣泛的專業(yè)知識(shí)和豐富的野外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),因而對(duì)教師的教學(xué)能力提出了更高的要求。我校地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)在貫徹“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念的同時(shí),加強(qiáng)了野外教學(xué)的教師隊(duì)伍建設(shè),提高教師的實(shí)踐教學(xué)水平,特別是重視對(duì)青年教師的指導(dǎo)和培養(yǎng),形成了“教授帶隊(duì)指導(dǎo),野外實(shí)地備課”的青年教師培養(yǎng)模式,充分發(fā)揚(yáng)老教師“傳、幫、帶”的精神,逐漸培養(yǎng)出一支專業(yè)知識(shí)扎實(shí),實(shí)踐能力較強(qiáng)的青年教師隊(duì)伍。
二、實(shí)踐教材完善
教材建設(shè)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),多年來野外地質(zhì)實(shí)習(xí)都面臨著缺少野外實(shí)踐教材的困境。究其原因,一方面是因?yàn)橐巴鈱?shí)踐教材的編寫是以大量的實(shí)地資料為依據(jù),以編者多年的實(shí)地調(diào)研經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),任務(wù)難度大,耗時(shí)長;另一方面,不同高校野外地質(zhì)實(shí)習(xí)的實(shí)習(xí)區(qū)不盡相同,實(shí)踐教材適用的區(qū)域性顯著。野外實(shí)踐教材的缺失在很大程度上限制了實(shí)踐教學(xué)效果。2013年,安徽理工大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì),結(jié)合淮南地區(qū)實(shí)地地質(zhì)資料和多年實(shí)地研究經(jīng)驗(yàn),編寫出版了《淮南地區(qū)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)指南》[3]。近年來,該教材一直作為我校地質(zhì)工程專業(yè)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的指導(dǎo)用書,并為我校勘查技術(shù)與工程、采礦工程、土木工程、測(cè)繪工程等專業(yè)在淮南地區(qū)的野外地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)提供參考。野外實(shí)踐教材的完善為學(xué)生野外實(shí)習(xí)提供了指導(dǎo),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率及實(shí)踐教學(xué)的效果。
三、教學(xué)內(nèi)容更新
淮南是我國南、北方的分界線,位于華北板塊南緣,其地質(zhì)特征雖屬于華北類型,但又有其特殊性。從區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的角度分析,淮南地區(qū)南臨秦嶺—大別山構(gòu)造帶,東至郯廬斷裂。獨(dú)特的地理位置和漫長的地質(zhì)歷史演化使淮南地區(qū)不僅保存了太古代以來不同階段的地質(zhì)記錄,還形成了豐富多樣、典型直觀的地質(zhì)現(xiàn)象。地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容主要包括了解淮南地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造特征,地層、化石和地質(zhì)作用。中生代的印支、燕山運(yùn)動(dòng)使淮南地區(qū)地殼隆升,巖層褶皺斷裂,形成了淮南復(fù)向斜以及北北西向主體構(gòu)造與北北東向斷裂相疊加的構(gòu)造格局?;茨系貐^(qū)煤炭資源豐富,含煤地層為石炭—二疊系,實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)的新元古界劉老碑組、四十里長山組、九里橋組、四頂山組、鳳臺(tái)組和古生界底部猴家山組等地層都是淮南地區(qū)所特有的。其中,劉老碑組和九里橋組還因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了世界最早的后生動(dòng)物化石“淮南蟲”聞名于世。此外,九里橋組和四頂山組中的疊層石,寒武系下統(tǒng)饅頭組的三葉蟲化石都是實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)寶貴的教學(xué)資源。實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)作用有風(fēng)化作用、河流地質(zhì)作用和地下水地質(zhì)作用。
根據(jù)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)大綱的要求,考慮到淮南地區(qū)出露巖層均為沉積巖,經(jīng)過多次實(shí)地調(diào)研和多方研討,為了豐富和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的地學(xué)情感和興趣,我校地質(zhì)工程專業(yè)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)由以往的野外4天時(shí)間延長為7天時(shí)間,逐漸增加了女山地質(zhì)公園、安徽省地質(zhì)博物館和天柱山國家地質(zhì)公園3條實(shí)習(xí)線路,彌補(bǔ)了以往實(shí)習(xí)線路中缺少的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。
(一)女山地質(zhì)公園
女山地質(zhì)公園位于安徽省明光市,距離淮南市約160公里。女山地質(zhì)公園是世界上保存最完整的古火山口之一?;鹕絿姲l(fā)于更新世,公園內(nèi)有獨(dú)特的玄武巖火山地貌,巖石特征典型,是了解巖漿作用、火山作用和殼幔相互作用的重要場(chǎng)所[5]。
火山巖為強(qiáng)堿性的碧玄巖、霞石巖和堿性橄欖玄武巖[6],其中見有無色透明、半自行板狀寶石級(jí)歪長石[7]。氣孔構(gòu)造和火山彈在園區(qū)內(nèi)十分常見(見圖1、圖2)。火山噴發(fā)后,火山口處熔巖冷卻下沉,形成凹狀,后積水成湖(玉環(huán)池)。女山湖因女山而得名,是安徽省第二大淡水湖,其形成與更新世的火山作用或郯廬斷裂有關(guān),氣孔狀玄武巖在湖岸經(jīng)湖浪掏蝕,形成浮巖灘。
(二)安徽省地質(zhì)博物館
安徽省地質(zhì)博物館位于省會(huì)合肥市。博物館內(nèi)設(shè)有序廳、地球廳、生命演化廳、恐龍廳、礦物巖石廳、資源與環(huán)境廳6個(gè)常設(shè)展廳。以“地球—生命的搖籃”為主題的地球廳,運(yùn)用現(xiàn)代化科技手段,以場(chǎng)景的形式模擬火山、風(fēng)化、冰川等地球的內(nèi)外力地質(zhì)作用,展示了大別山的造山運(yùn)動(dòng)和中國實(shí)時(shí)地震帶分布。以“生命演化”為主題的生命演化廳以地質(zhì)時(shí)代為主線,采用實(shí)體化石標(biāo)本、模型標(biāo)本、圖文展板、復(fù)原場(chǎng)景景觀和互動(dòng)多媒體等形式,按生命演化的各個(gè)階段分別介紹了地球上的生命起源、發(fā)展和進(jìn)程。礦物巖石廳以“精美的石頭”為主題,以礦物巖石學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)為起點(diǎn),從不同角度展示了自然界中各種精美的礦物和巖石。
博物館的各展廳主題突出,結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段,使趣味性和科學(xué)性相得益彰,寓教學(xué)于娛樂,既開闊了學(xué)生的眼界,又增加了學(xué)生的地學(xué)興趣。
(三)天柱山國家地質(zhì)公園
天柱山地質(zhì)公園位于華北、揚(yáng)子兩大板塊之間大別山超高壓變質(zhì)帶的東段,郯廬斷裂帶的南段,主景區(qū)巖石為花崗巖類,巖石類型為石英二長巖和黑云母(二長)花崗巖,形成機(jī)制可能與大陸碰撞在早白堊世發(fā)生構(gòu)造垮塌和地幔擾動(dòng)所引起的部分熔融作用有關(guān)[8,9]。特殊的地理位置使天柱山地質(zhì)公園內(nèi)保存了豐富的地質(zhì)遺跡,獨(dú)特的花崗巖地貌和古生物化石等,其超高壓變質(zhì)帶內(nèi)出露大量超高壓巖石組合,以含有金剛石和含有柯石英的榴輝巖最為典型。目前全世界范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)柯石英的僅3例,中國為首例,榴輝巖中金剛石的發(fā)現(xiàn)是全球范圍內(nèi)變質(zhì)巖的第二例,榴輝巖中的首例。園區(qū)內(nèi)的地貌屬于中生代花崗巖構(gòu)成的峰林地貌,受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響,山體節(jié)理發(fā)育。陳安澤[10]在研究中國花崗巖地貌特征時(shí)將天柱山地區(qū)的花崗巖地貌命名為“天柱山”型崩塌疊石地貌,該種地貌是判定地殼穩(wěn)定性的標(biāo)志之一。目前我校地質(zhì)專業(yè)的地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)已建立了完整的三大巖類及其相關(guān)地質(zhì)作用的實(shí)踐教學(xué)體系,野外教學(xué)過程中關(guān)于地層、化石、地質(zhì)構(gòu)造等重要知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容豐富、典型,為學(xué)生今后的專業(yè)學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。
四、教學(xué)方法改進(jìn)
(一)推行啟發(fā)式和探討式的教學(xué)方法
傳統(tǒng)的地質(zhì)實(shí)習(xí)是以教師講解為主,學(xué)生被動(dòng)筆記,這種教學(xué)方式降低了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,屬于“填鴨式”教育。而為了使學(xué)生能夠由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),近年來的野外地質(zhì)實(shí)習(xí)要求每一位帶隊(duì)教師在實(shí)習(xí)前召開實(shí)習(xí)動(dòng)員,其目的一方面是讓學(xué)生了解實(shí)習(xí)的內(nèi)容和注意事項(xiàng),另一方面是要在實(shí)習(xí)前向?qū)W生提出問題,督促學(xué)生對(duì)野外實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí),使學(xué)生帶著問題在野外實(shí)踐中尋找答案。同時(shí),教師在野外實(shí)習(xí)中的角色也逐漸由“講解員”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)員”,引入“問題式教學(xué)”方法,引導(dǎo)學(xué)生觀察地質(zhì)現(xiàn)象,通過提問和討論的方式使學(xué)生主動(dòng)思考和分析地質(zhì)問題。實(shí)習(xí)結(jié)束后,召開實(shí)習(xí)總結(jié),通過匯報(bào)研討的方式進(jìn)行成績考核,真正了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,解答學(xué)生的存疑問題。
(二)加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
所謂創(chuàng)新能力,是指在學(xué)習(xí)前人知識(shí)技能的基礎(chǔ)上,通過思考分析,提出自我觀點(diǎn)的能力。教師在野外實(shí)踐中要鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考,敢于提出自己的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),幫助學(xué)生分析和解答疑難問題。當(dāng)學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)思考和分析問題的習(xí)慣,并能與老師或同學(xué)形成良好的探討氛圍時(shí),將會(huì)極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣??傊?,良好的師生關(guān)系,高效的學(xué)習(xí)方法,飽滿的學(xué)習(xí)熱情是學(xué)生創(chuàng)新能力形成的基礎(chǔ)。
五、結(jié)束語
實(shí)踐是地質(zhì)學(xué)科的重要特點(diǎn)。野外地質(zhì)教學(xué)是提升學(xué)生的地質(zhì)專業(yè)技能,培養(yǎng)學(xué)生地學(xué)情感和興趣的重要途徑,也是地學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。加強(qiáng)專業(yè)教師隊(duì)伍建設(shè),完善野外實(shí)踐教材,更新教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法是提高野外實(shí)踐教學(xué)的重要途徑。
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