王玨博 謝林 郗愛華 王挽瓊

摘 要 在工程教育專業(yè)認證和雙一流學科建設(shè)背景下，傳統(tǒng)地學實驗教學面臨革新?！俺练e巖與沉積相”課內(nèi)實驗教學以逆向設(shè)計（BD）和成果導向（OBE）為指導，從支撐畢業(yè)的指標點出發(fā)重新設(shè)置教學計劃，引入線上+線下”混合式教學，組織學生進行小組討論，豐富教學活動的方式和手段，激發(fā)學生學習興趣、鍛煉學生解決復雜沉積巖問題的能力。建立一套師生互動評價體系，對課程進行動態(tài)跟蹤和持續(xù)改進。

關(guān)鍵詞 工程認證 沉積巖與沉積相實驗 混合式教學 持續(xù)改進

中圖分類號：G424?????????????????????????????????文獻標識碼：A??DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.12.033

Abstract Under the background of engineering education certification and the double first-class discipline construction， traditional geology experiment teaching is facing innovation. The in-class experimental teaching of Sedimentary Rock and Sedimentary Facies is guided by Backward Dseing and OBE. It rearranges the program from the point of view of the metrics that underpin graduation. It introduces the "online + offline" mixed teaching method， organizes students to have group discussion， enriches the methods and means of teaching activities， stimulates students' interest in learning and exercises students' ability to solve complex sedimentary rock problems. It also establishes a set of teacher-student interactive evaluation system to dynamically track and continuously improve the curriculum.

Keywords engineering certification; in-class experiments on sedimentary rocks and sedimentary facies; mixed teaching; continuous improvement

0 引言

“沉積巖與沉積相”是一門非常重視實踐教育的學科。在工程教育專業(yè)認證和雙一流學科建設(shè)背景下，地質(zhì)學相關(guān)課程都面臨著教學思維、授課方式、教育方法的重大變革。在基于互聯(lián)網(wǎng)絡的教學模式?jīng)_擊下，沉積巖與沉積相教學亟待革新與突破傳統(tǒng)，要達到培養(yǎng)具有全球競爭性的地學人才的目標，課程的培養(yǎng)應該以工程認證的核心理念為出發(fā)點，以培養(yǎng)目標和畢業(yè)出口要求為導向進行教學思維和方式方法的改革。教學改革應遵循《中國本科教育質(zhì)量報告》（2018年）提出的四個原則：一是貫徹“立德樹人”這一總要求，堅持“三全育人”這一教育理念，實現(xiàn)全員、全程、全方位的培育人才目標;二是堅持“四個回歸”，既是“回歸常識、回歸本分、回歸初心、回歸夢想”，在教育過程中堅持教育初心，以學生為中心進行教育的傳播;三是堅持項目牽引、成果示范，不斷推進本科教育模式、理念、方法、內(nèi)容的革新;四是堅持“雙創(chuàng)”推動，即用“大眾創(chuàng)業(yè)”“大眾創(chuàng)新”為出發(fā)點，加強校企合作，將企業(yè)的關(guān)切更新到教育過程中，動態(tài)的改進教學內(nèi)容，以幫助學生更好的走向就業(yè)崗位。[1]以這一培養(yǎng)理念為指導，沉積巖與沉積相課內(nèi)實驗教學將開展一系列的教學改革。

1 課程教育背景

“沉積巖與沉積相”是西南石油大學資源勘查工程、地質(zhì)學、勘查技術(shù)與工程三個專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課。從1958年建校之初開設(shè)，經(jīng)歷了六十余年的教學實踐，一直與時俱進，緊跟行業(yè)發(fā)展動態(tài)?！俺练e巖與沉積相”是研究自然界沉積巖的形成、演化過程的學科，具有涉及的時間范圍跨度大、地域廣、古今地質(zhì)面貌變化巨大等特點，而人類對自然界的所有沉積現(xiàn)象的認知均來自實踐，因此，如果只進行單一的理論教學會由于過于抽象，而不能很好地幫助學生理解各種沉積相、沉積環(huán)境的演變理論，無法建立沉積環(huán)境的時空大局觀。因此，地球科學與技術(shù)學院設(shè)立了課內(nèi)外實驗教學，包括地質(zhì)實習認識和課內(nèi)實驗教學。課內(nèi)實驗是“沉積巖與沉積相”不可或缺的重要環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學生綜合地質(zhì)知識和實踐能力起到至關(guān)重要的作用，[2， 3]是每一個地質(zhì)學工作者應掌握的基本技能，對于鍛煉地學觀察力、抽象思維能力、應變能力、分析和解決問題的動手能力有著非常重要的意義?！俺练e巖與沉積相”課內(nèi)實驗要求學生在掌握沉積巖課堂相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)上，能夠?qū)W會并熟練掌握偏光顯微鏡的使用方法，能在借助其他鑒定工具，如小刀、放大鏡等的情況下，對常見碎屑巖和碳酸鹽巖進行系統(tǒng)鑒定，掌握沉積巖的研究、觀察和描述方法，掌握沉積巖的分類和命名原則，能按照行業(yè)標準鑒定描述碎屑巖和碳酸鹽巖特征，了解沉積巖石微觀特征與沉積巖、沉積環(huán)境間的內(nèi)在聯(lián)系，同時具備一定的成巖作用與孔隙演化分析、沉積環(huán)境成因分析等方面的綜合能力。課內(nèi)實驗應采用啟發(fā)式與討論式教學方式為主，為后續(xù)課程，如石油地質(zhì)學、含油氣盆地分析、測井理論與分析等奠定專業(yè)基礎(chǔ)知識。

2 存在的問題

2.1 課程設(shè)計老舊，理論教學擠占了學生實操時間

“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實驗的前身是“巖礦鑒定II”。2015年隨著新版資源勘查工程人才培養(yǎng)方案的改革，將巖礦鑒定II的實驗內(nèi)容調(diào)整至“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實驗。與之前的獨立實驗教學相比，課時量由原本的32學時調(diào)整為16學時，壓縮了1/2，而實際教學內(nèi)容僅減少了1/3，不少實驗項目合并到了一次實驗課上完成。對于一門以儀器操作為主的教學實驗課程而言，總課時量的壓縮，使得老師要占用相當一部分課堂時間開展理論教學，這與實踐課是學生鍛煉動手能力和自我學習能力的初衷相違背;但如果理論教學不到位，學生會在實際操作中陷入迷茫，浪費大量的時間，甚至逐漸失去學習主觀動力，導致互相抄襲實驗報告敷衍老師的現(xiàn)象頻發(fā)。課時量的減少，一方面使得學生實際操作顯微鏡的時間大大減少，不利于學生熟練掌握顯微鏡的使用;另一方面由于課堂教學的壓縮，使得大部分學生不能當堂完成實驗報告，需要在課后與實驗中心協(xié)調(diào)使用顯微鏡教室，無形中增加了學生課業(yè)壓力與煩瑣程度，使一部分學生喪失了對實驗課的熱情。因此，要尋求一個能夠平衡課時量與課程內(nèi)容的新的課程設(shè)計。

2.2 課程設(shè)置傳統(tǒng)，不能引起學生濃厚的興趣

“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實驗以驗證型實驗為主，針對典型沉積組分特征、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、成巖作用采用理論與典型薄片配套講解的方式，讓學生將書本中文字描述的地質(zhì)現(xiàn)象與鏡下觀察結(jié)合起來理解。雖然實驗中心在近二十年的不斷改革摸索中，由二十世紀八九十年代的板書-照片式教學，逐漸改革為多媒體課件+教師顯微鏡實時放映教學，[4]到如今的顯微鏡師生實時互動教學模式，[5]教學環(huán)境和設(shè)備建設(shè)一直走在同類大學前列。但教學內(nèi)容一直沒有太大改變，即便是在人才培養(yǎng)方案的幾次改革中不斷調(diào)整理論課程和實驗教學內(nèi)容，但對于單個實驗項目，依然是沿用《巖礦鑒定II》的實驗教學大綱，在此基礎(chǔ)上根據(jù)課時安排增刪部分內(nèi)容。雖然地質(zhì)學中的理論更新較其他學科而言非常緩慢，但以工程教育認證的核心“成果導向，學生中心”指導思想來看，課內(nèi)實驗的教學內(nèi)容過于守舊，不利于學生的就業(yè)成長。因此，要在傳統(tǒng)實驗項目教學的基礎(chǔ)上，融入行業(yè)內(nèi)熱點研究問題，增加綜合型實驗項目的占比，引導學生更好的理解自己的專業(yè)知識和行業(yè)發(fā)展方向，從而激發(fā)學生自主學習的熱情，更好地達到學習目標。

2.3 側(cè)重對理論知識和基本概念的考核，考核模式單一

“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實驗課程的考核模式較為傳統(tǒng)，以考察理論知識點和基本概念為主，加入了鏡下薄片鑒定考試。以平時成績和期末成績兩部分之和作為最終的成績。其中，平時成績占30%，以實驗報告（50%）、出勤率（40%）和課堂抽問（10%）為主要考核目標，實驗報告缺1次扣10分，教師根據(jù)學生提交實驗報告的質(zhì)量乘以適當?shù)南禂?shù)作為最終實驗報告成績;期末成績（占70%）則采用顯微鏡實驗室閉卷考試模式，學生隨機抽取碎屑巖、碳酸鹽巖薄片各一張以石油行業(yè)標準進行系統(tǒng)鑒定，最終的鑒定報告作為評分依據(jù)。這一考核模式中，期末考試所占分值較大，以考查學生實際使用顯微鏡綜合鑒定薄片的能力為主，但依然是側(cè)重對知識點的考核，缺乏對學生團隊協(xié)作能力、表達能力、綜合解決應用問題的能力的考察。

3 改革方法

3.1 以逆向設(shè)計和成果導向為指導設(shè)計教學計劃

工程質(zhì)量教育的核心理念，是以學生的畢業(yè)要求為出發(fā)點，動態(tài)跟蹤改進教學內(nèi)容、方式方法等，以學生就業(yè)所需的能力培養(yǎng)為教學任務的核心和出發(fā)點，因此，“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實驗的課程目標的設(shè)置應符合畢業(yè)要求指標點的要求（表1）。依據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求，以逆向設(shè)計（Backward Dseing）和成果導向（OBE）[6]為出發(fā)點，即用學習的目標作為設(shè)置教學計劃的出發(fā)點，對“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實驗的課程目標進行了重新設(shè)計（表2），在本次教學計劃的設(shè)置中減少了簡單驗證型實驗項目的數(shù)量，增加了綜合型實驗的占比，使得實驗項目能很好地支撐課程目標（表3），并且具有一定開放性，給學生留出足夠的自我探知和思考空間，培養(yǎng)學生綜合應用知識點的能力和創(chuàng)新意識。

3.2 引入慕課教學，搭建以學生為中心的線下+線上混合模式實驗平臺

近年來，慕課的興起正在改變著當代教育的格局，網(wǎng)絡課堂建設(shè)正如火如荼的進行中，尤其2020年新冠疫情更是大大促進了課堂邁入網(wǎng)絡化的進程。慕課的存在，打破了時間和空間對教學的限制，使得學生和老師都可以自由的安排時間利用網(wǎng)絡資源完成教學目標。[7]但由于鏡下鑒定實驗課的特殊性，使得生硬的照搬慕課模式并不適用于“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實驗。鏡下鑒定除了需要學生掌握各種礦物的鏡下特征這一類理論知識之外，更需要學生在實操中熟練運用顯微鏡動態(tài)的解決實際地質(zhì)問題。因此，一味的看視頻講解而不能實際使用顯微鏡，對于學生掌握巖石薄片鑒定方法是不利的。這就使得“線上+線下”的混合模式教學非常適用于實驗教學。老師以教學目的為出發(fā)點，設(shè)置網(wǎng)絡課程，利用MOOC平臺幫助學生在進入實驗室之前就掌握理論知識和鏡下鑒定的一般規(guī)律;在課堂教學中，以學生為中心，讓學生多操作顯微鏡觀察樣品，老師有針對性地對不同學生的不同問題進行回答，幫助每個學生依據(jù)自身學習能力的不同最大化地掌握鏡下鑒定方法。

3.3 注重對學生學習過程的考核，建立持續(xù)改進的課程評價體系

傳統(tǒng)的考核模式以“課堂成績+考試成績”組成，主要關(guān)注學生對基本知識、理論概念的掌握情況，這就使得部分學生以考試成績作為學習的目標，依賴考前突擊的短時記憶達到通過考試的目的。[8]這一考核模式的弊端是忽略了學生在學習過程中作為主體的能動性，不能很好的激發(fā)學生對課業(yè)的興趣和引導學生主動參與到學習過程中去。因此，“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實驗將以學生為中心，注重師生間“教”與“學”互動的雙重評價，重新設(shè)置考核模式。

對學生的考核主要分為四個部分，第一部分是線上學習考核部分（占25%），主要依據(jù)學生網(wǎng)絡課程的完成情況進行打分，包括慕課課件學習及作業(yè)提交情況;第二個部分是線下學習考核部分（占25%），主要依據(jù)學生在實驗室的課堂表現(xiàn)進行打分，包括學生的出勤率、課堂問答及實驗鑒定報告;第三個部分是小組協(xié)作實驗（占30%），依據(jù)綜合型實驗的小組完成報告進行打分，包括小組討論情況、當堂匯報和紙質(zhì)報告完成情況;第四個部分是學生期末考試成績（占20%），主要依據(jù)實驗考試成績。對老師的課堂教學評價能促進教師在教學過程中與時俱進，持續(xù)改進，不斷提高。主要采用自我評價、學生評價及教學督導評價三個部分構(gòu)成，評價內(nèi)容包括老師的授課態(tài)度是否端正、教學方式方法是否新穎、教學內(nèi)容是否緊跟行業(yè)前沿、教學成果是否符合預期。評價以網(wǎng)絡匿名問卷的形式發(fā)放給相關(guān)師生，結(jié)果會及時反饋給任課教師，幫助老師及時發(fā)現(xiàn)教學問題并作出調(diào)整，達到持續(xù)改進的目標。

4 結(jié)論

以工程教育專業(yè)認證核心理念和“雙一流”學科建設(shè)要求為出發(fā)點，“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實驗教學以逆向設(shè)計（Backward Dseing）和成果導向（OBE）為出發(fā)點，即用學習的目標作為設(shè)置教學計劃的出發(fā)點，對“沉積巖與沉積相”課內(nèi)實驗的課程目標進行了重新設(shè)計，引入“線上+線下”混合式教學，引導學生合理利用課外時間，根據(jù)自身學習能力和時間安排學習理論知識，加入小組式合作模式，組織學生進行小組討論，豐富教學活動的方式和手段，激發(fā)學生學習興趣、鍛煉學生解決復雜沉積巖問題的能力。建立一套師生互動評價體系，對課程進行動態(tài)跟蹤和持續(xù)改進，以學生為中心，注重師生間“教”與“學”互動的雙重評價，反饋結(jié)果會及時返回給任課教師，以幫助老師持續(xù)的改進教學方式和內(nèi)容，達到更符合工程認證結(jié)果的教學目的。

基金資助：西南石油大學校級教改項目《新時期資源勘查領(lǐng)域地學類創(chuàng)新復合型人才培養(yǎng)實踐教學體系的構(gòu)建及探索》，項目編號：X2018JGZDI007

參考文獻

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