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关键词:“教”与“学”;教学模式;地质学基础;多元化实践教学
教学模式由于其可操作性和可模仿性,近年来成为教学研究的热点。传统的教学模式注重的是教师如何利用资源、教具及教学方法等 ,实质上是“教”的模式。随着高等教育从精英教育到大众化教育的发展,新媒体及互联网等数字化时代的到来,教师更注重的是学生如何学,从学习者角度建立的“学”的模式,引导学生建立有效的学习模式,这是目前教学模式改革的方向。为此,笔者在多年的地质学课程教学中,探索出了以实践性为主线的“教”与“学”的模式,开创了多种实践教学形式与方法,以期为相似课程教学提供参考。
1课程特征及问题的提出
“地质学基础”课程是一门专业基础课程,课程的任务是为非地质专业后续的煤矿地质、工程地质、石油地质等专业课程的学习奠定基础,地矿类高等院校的采矿工程、测量工程、建井工程、安全工程等专业均开设此课,课程涉及的专业广、学生数量多。 “地质学基础”课程内容繁杂,包括了各个分支学科的全部内容:普通地质学、矿物学、岩石学、古生物学、地层学、构造地质学、地质制图等。“地质学基础课程”的基本概念、基本理论多,是集理论科学性、生产实践性、研究应用性于一身的综合性课程。由于非地质专业学生缺乏地质学基础知识,而课程涉及基本概念和基本理论又十分繁杂,如何使学生在短时间内掌握好、学习好是教学中的重点问题。根据课程的理论性、直观性和实践性特征,笔者以“改变学生的学习模式和教师的教学模式”为指导思想,以调动学生积极学习为宗旨,以培养学生实践能力为目标,突出理论与实践教学相结合的教学设计理念,通过多年教学总结出了以实践性为主线的“教”与“学”模式。
2实践性为主线的教学模式
2.1理论教学的专题化
以教学大纲为基础,基本的教学内容、理论不做重大调整,但改变传统的照搬教科书章节的讲授模式,将章节组织成与现场应用相结合的几个专题,紧紧围绕专题来讲述每一个章节所涉及的基本概念、理论、基本规律和方法,例如矿物、岩石章节的安排就可以围绕后续“煤矿地质”课程的煤层顶板、底板专题来阐述,这样把单纯的矿物、岩石的特点与煤层顶底板对煤矿开采影响联系起来,形成与应用链接的理论教学。
2.2实践教学的多元化
2.2.1与课外活动相结合的实践教学
在坚持传统实践教学(野外地质观察和室内试验)同时,开发出了与科学研究、大学生创新创业、大学生科研训练、大学生创新竞赛相结合多元化实践教学形式。吸收学生参加教师科研课题,促进学生实践与导师的科研项目相结合,在辅助教师完成科研课题的同时,使学生在野外调查、取样测试、室内分析、资料整理和报告论文撰写等方面得到很好的锻炼,提升学生的思考能力和创新能力。同时在教师的指导下,学生自主选择科研题目,申请校级、省级及国家级大学生创新创业课题,直接完成项目申请、项目开展、中期检查以及项目结项验收等环节,使学生掌握科研的基本流程和基本技能,大学生创新创业课题成果还可以参加校级、省级等大学生科研竞赛等,形成了课程实践――创新创业项目――科研竞赛的良性循环,这种多元化实践教学对培养学生的独立思考能力、独立动手能力和创新能力非常有益。
2.2.2因地制宜的实践教学
进行实践教学时常常遇见的问题是实践教学场地及实践教学资源短缺,“巧妇难为无米之炊”,实践教学资源制约着实践教学的实施,在解决此问题时我们采取了因地制宜的原则,如考虑我校龙湾校区周边地质现象丰富,处于海滨和首山附近,海滨现代沉积现象、沉积岩、首山岩石、节理、断层擦痕等等地质现象异常丰富,是优良的天然地质学教学课堂,我们灵活运用这种得天独厚的教学资源,进行以野外实践教学为特色的煤矿地质学教学模式的改革与探索,很好地解决了实践教学资源短缺问题。
2.2.3学生的自主实践教学
学习的目的是应用,在应用的同时更促进理论的学习,当在应用中遇到问题时回到书本上寻找理论知识,如此学习与运用相结合,二者相互促进,构成良性循环。我们在教学中发现校园内景观石、教室的地板砖、窗台、甚至是马路都有许多岩石,很多学生家长及亲朋好友收藏了岩石、矿物的装饰品等,在学习中鼓励学生对这些岩石、矿物进行观察、鉴定,也鼓励学生在家乡、野外将观察到的地质现象运用课堂所学知识进行描述、拍照,回到课堂上与教师共同进行讨论,调动学生学习积极性,培养实践技能,达到学以致用的目的。
2.3 考核过程的能力化
考核是对学习者的评价,也是对教学效果的检验,以能力培养为目标的教学模式,其考核形式也应该相应进行配套改革,本研究在考核方面主要进行了两个方面的探索:
其一,学生自拟题目,教师不限定题材,进行课程设计,并用PPT多媒体报告形式,作为平时成绩的考核。在课堂上汇报自己的成果,其过程是学生进行课题的立项、寻找问题的解决思路、进行材料的收集与整理,报告内容可以是采集相关岩石标本、野外观察到的地质现象及与本课程相关的所有知识,通过自己查阅相关资料或以小组讨论的形式,分析野外观察到的地|现象,自己描述、鉴别,并提出辨别依据,将有典型意义的地质现象的照片、标本等拿到课堂上,由教师在课堂上讲解,加深对岩石及地质现象的认识,以拓宽学生的知识面及理论知识的运用能力。
其二,教学过程中将部分考试题目明确给学生。在课程学习之前或过程中把考核能力的题目发给学生,当然所给的题目不是某个具体概念、具体方法、具体公式等可以在课本上直接找到答案的题目,学生带着问题去学习、探索,明确目标。
3 教学效果及建议
上述“教”与“学”模式是在2009级~2014级辽宁工程技术大学采矿单招、测量单招、安全单招、土木工程单招等专业的 “地质学基础”课程多年教学过程中逐渐形成的,由教师“教”的传统教学模式转变到以学生“学”的新的教学模式,学生变被动的旁观者为积极学习者,甚至成了知识的创造者,其体现了参与式学习,在教学内容、教学过程等方面是一种新的形式,产生了好的教学效果。工科院校专业课程中很多专业基础课程、专业课程与“地质学基础”课程相似,都具有很强的实践性,实践性为主线的“教”与“学”模式可以借鉴和推广。
3.1教学效果
其一,有效解决“基本概念多、内容繁杂”的课程授课难度大的问题。传统的教学以课堂讲授为主,很多概念的描述及多媒体图片讲解多遍不如亲眼见到一次有说服力,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,以实践性为核心的“教”与“学”模式正是体现了实践――理论――再实践的哲学道理,如有的同学在期末问卷调查中说“看似深奥的地质概念,到了野外就一目了然,甚至不用老师讲解我们就懂了”。
其二,培养了学生技能和实践创新精神。传统的教学模式中,学生在很多情况下忙于“动手记”课堂笔记,学到的是书本上知识,而在缺少的不是知识而是技能的当代教育背景下,以实践性为主线的“教”与“学”模式,能够使学生根据课堂上的理论讲解,对校园内景观石和丰富地质现象进行观察与描述,去鉴别岩石、矿物,切实锻炼学生分析问题、解决问题的能力,培养了学生实践技能,学习到了书本上学不到的能力,同时培养学生“不唯书、只唯实”的创新精神。
其三, 有效提高教学过程中学生的学习积极性。传统的单向教学模式是教师在课堂中占据主导地位,学生处于被动接受的地位,单向的教师讲解往往不容易充分调动学生的学习积极性。以实践性为主线的“教”与“学”模式,使每个学生建立一个自己喜欢的课题或专题,通过多种实践方式与形式,主动地去寻找地质现象,观察、鉴别,教师是在其中扮演了“导演”与学习“引领者”的角色,帮助每个学生建立更完美的多媒体报告,如有的学生侧重于岩石鉴别,有的学生对形形的矿物感兴趣,有的学生对野外的宏大的地质构造感兴趣,有的学生对地震、火山等地质现象感兴趣,等等,他们就挑选题目进行查找文献、野外观察、同学间相互讨论及选择教师帮助等,最大限度{动学生的学习积极性。如有的学生反馈说:“老师,我学习了这门课程之后,无论走到哪里,见到岩石我就想鉴定这是什么岩石。”
3.2建议
其一,教师自身的实践技能是实践性为主线的“教”与“学”模式顺利进行的保障。很多学生收集到的野外地质现象、岩石矿物的鉴定等,要求教师能够正确的鉴别出来,课堂上可能出现新的观点与认识,需要教师及时地正确的解答与指导,要求教师提高自身实践能力水平,多参与科研课题,与生产现场对接,增强现场生产知识,才能在课堂上掌控局势。
其二,课程要因地制宜地为学生创造实践环境。实验室条件毕竟有限,这需要教师结合专业课程、周边环境等开发适合本课程的实践教学环境,如有的课程可以与当地厂矿结合,建立实习参观基地,教师自己动手设计实验器材等等,以扩展学生实践场合与机会。
参考文献:
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[4]江龙.论基于创新型人才培养的高校教学模式改革.现代大学教育[J].2007,(5):102-105.
工程地质学是水利工程、土木工程、地质资源与地质工程等学科的一门较重要的专业基础课。它是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学,是以地学学科的理论为基础,应用数学、力学的知识和工程学科的技术与方法,来解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[2]。由于工程地质学涉及内容多,概念广,实践性很强,且学生缺乏必要的实践经验和机会,因此,如何在有限的教学时间内合理安排教学环节,使学生既能牢固掌握工程地质学的基本概念及基本原理,又具备分析工程地质条件、解决工程地质问题的能力,是一个值得探讨的问题。笔者结合近年来在工程地质学课程教学与实践经验,针对目前工程地质学课程教学中存在的问题,就如何提高水文与水资源工程专业工程地质学课程教学质量与教学效果进行探讨。
一、煤炭院校水文与水资源工程专业工程地质学课程教学存在的问题
(一)课程内容多,授课学时少
根据国家高等教育对人才培养的要求,近些年来,多数院校在培养方案的制定上存在着向公共课倾斜的现象,这使得专业课学时被不断压缩。主要表现在课程学时少,尤其是实践教学环节。过去动辄几十学时乃至上百学时的课程,现在多为32~48学时。在多数煤炭院校中,水文与水资源工程专业开设有基础地质学、矿物岩石学、构造地质学等课程,具有一定的地学背景。即便如此,工程地质学课程仍涉及工程岩土学、工程动力地质作用、岩土工程勘察等方面的内容,这使得该课程教学内容繁杂,教师上课难度增大。在此情况下,如不进行课程教学改革,教师就无法很好地完成相关内容的讲授;同时学生对专业领域知识的学习也将停留在较浅的感性认知阶段,不能理解机理性的问题,更不能深刻地认识该课程在国民经济建设中的作用,这势必对学生未来就业产生不利的影响。
(二)教学方法单调
工程地质学课程基本概念和基本原理较多,同时该课程又具有很强的实践性,因此,单一的多媒体或板书授课模式很难调动学生的积极性。加之个别教师实践经验不足,存在照本宣科的现象;而个别教师授课又完全脱离指定教材,这些都容易使学生产生厌学心理。此外,课程中涉及的一些教学内容,诸如崩塌、滑坡等灾害的形成机理及演化过程等比较抽象,单纯在PPT中以图片形式展示,不能很好地呈现,学生缺少感性的认识,这在一定程度上挫伤了学生学习的积极性和主动性。
(三)实践环节薄弱
近些年来,随着高校的不断扩张,教学资源的投入问题已经成为高校普遍面临的问题。具体到实践教学环节,主要体现两个方面:一方面野外实践场地或基地功能缺失,满足不了野外实践教学的需求;另一方面学生人数与设备台套数不成比例,同时也存在部分试验仪器无场地安放的尴尬局面,导致部分试验无法开出,学生动手能力得不到培养。此外,还存在实验教学方式和时间不灵活等问题。目前多数院校的室内实验都是教师准备好试验后,学生在制定的条件下按照实验指导书进行,学生真正思考的较少,部分学生既不动脑也不动手,而是依靠同组其他同学来完成实验,这不利于学生实践能力的培养,容易导致学生实践能力不足或丧失。
(四)考核方式单一
考核成绩比例分配不合理,多数院校该课程考核成绩都是由期末考试成绩(约占70%~80%)和平时成绩(占20%~30%)组成,而平时成绩又多以上课出勤率、课外作业以及实践环节表现等形式存在,其中上课出勤率占主导地位。这样难免会存在一些学生到课不听课,考前突击且考分很高的现象。此外,考核的内容也不够全面,多侧重于理论知识,往往忽视学生动手能力的考核,最终导致校内所学知识与实际工作脱节,不利于综合人才的培养。
二、课程教学改革探索
针对当前教学过程中存在的问题,结合近年来的教学和实践经验,提出从教学内容、教学手段和教学环节等几方面对课程教学进行改革。
(一)合理优化教学内容,改专业通识教学为行业特色教学
在教学内容的选择上,要突出院校的特色优势。针对煤炭院校水文与水资源工程专业具有地学背景这一特点,工程地质学课程教学可主要讲解三部分的内容,即岩土体工程地质性质研究、工程动力地质作用研究以及工程地质勘察等。岩土体工程地质性质研究是该课程的基础,该部分主要讲授土的物质组成、物理力学性质以及岩土体的工程地质特性;工程动力地质作用研究是该课程的核心内容,讲授学时应占总学时的一半以上。该部分主要讲授活断层和地震、斜坡、岩溶、泥石流及地下硐室的工程地质研究;工程地质勘察部分主要讲授工程地质测绘、勘探、试验以及长期观测等几种工程地质勘察方法。课程教学要确保在有限的学时内突出重点,同时也要注意前后所学课程内容上的衔接,避免重复。
(二)丰富教学方法和手段,改单一的满堂灌为交互式教学
工程地质学具有较强的实践性,其教学目标是要培养学生对于工程地质现象的认识、判断能力和工程地质问题的分析、处理能力,这需要在传统教学模式的基础上,紧扣学科的发展前沿和热点问题,丰富教学方法和手段,灵活组织课堂教学。
传统课堂教学方式使学生获取的知识较多地局限在抽象的经验上,而现代化的教学手段不仅可以使学生获取抽象的理论知识,还可以提供丰富的观察经验,在一定程度上将理论与实践相结合,因此要充分利用现代化的教学手段。如在讲授滑坡、泥石流等内容时可采用flash动画或影像资料展示灾害的形成过程、危害以及其防治措施;在讲授地震的工程地质研究内容时可结合典型的地震(512汶川大地震),讲解地震发生的机理及预警预防措施;在讲解地下硐室位置的工程地质论证时,可借助物理模型来分析地形、地质构造、岩性特征等对硐室位置的影响等等。这些方法和手段的引入不仅可增强教学的直观性、主动性,同时也可节省一定的时间,扩大课堂教学的信息量,提高教学效果。
鉴于该课程内容多,课时少,可采取学生自学、教师课堂讲解和课外辅导答疑相结合的教学方法,以锻炼学生的自学能力。还可就工程地质学领域的热点问题,设置课堂辩论。通过教师布置论题学生收集资料学生课堂辩论教师讲解剖析的教学过程,改过去教学单行道(教师到学生)为双行道(教师到学生,学生到教师),引导学生分析问题和解决问题。例如,针对近期发生的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,可设置地质灾害的主要诱因?人类活动or自然条件的论题,让学生通过查阅与崩塌、滑坡、泥石流等灾害相关的资料,展开讨论与辩论,从而达到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相关知识的目的。此外,还可增加一些工程实例课,让学生尝试用所学知识去解决实际问题。例如利用最新发生的地震、滑坡及泥石流等地质灾害的工程实例,探讨这些灾害的发生机理及防治措施,从而锻炼学生发现问题和分析问题的能力。
(三)加强实践环节教学,改被动式接受为主动式探索
在实施实践教学活动时,要强调以学生为主体,培养学生的动手能力,充分发挥实验教师的引导作用。在进行实验之前,指导教师可提出实验要求及注意事项,并给出参考意见,让学生自行设计实验方案,将原来的验证性实验改为设计性实验。尽量创造条件让学生开拓思维,发挥想象力和创造力,激发学生学习的主动性和积极性,提高洞察力,培养严肃认真和实事求是的工作作风,提高学生的综合素质。
野外实践应有效地将理论与实际相结合。因此,在进行野外实践教学时地点应尽可能选择工程地质现象丰富的地方。对河南理工大学而言,可在市区北部的缝山针公园进行为期半天的实践教学活动。结合园区内原有采石场开挖形成的人工边坡讲解边坡的应力分布状态及变化特征,边坡变形破坏类型及稳定性的影响因素,同时还可结合该园区的生态恢复治理工程讲解边坡变形破坏的防治原则和措施。此外,可结合水文与水资源工程专业学生未来就业意愿和方向,在毕业设计(论文)环节安排一些与工程地质有关的实践内容,例如岩土工程勘察设计或岩土工程分析与评价、边坡稳定性分析与评价以及煤矸石堆积体稳定性分析等。在毕业设计(论文)过程中要充分发挥学生的主观能动性,让学生多动手、多动脑,多方位培养学生获取知识的能力和创新能力。
(四)完善考核内容与方式,改重视理论考核为突出实践性考核
改变考核成绩的比例组成,将平时考核成绩的比例提高10%~20%,弱化到课率在平时成绩中的主导地位,突出学生实践环节的综合表现。同时加大课堂表现方面的考核力度,就重点内容的一些问题进行课堂提问,积极主动回答问题者每次加2分,答对的再加3分,这在一定程度上能促进学生思考问题的积极性,也有利于教与学之间的互动。在考核内容上要增加一些综合能力的考核,不仅要考核理论知识,还要设置一些案例分析题,考核学生运用所学理论知识解决实际问题的能力,使学生综合素质得到提高。
关键词:地质学基础;教学;多媒体教学;实践;探索
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)49-0209-02
《地质学基础》是高等师范地理科学专业的一门重要的专业基础课,是学习地理科学专业后续课程的入门课,同时该课程也是地理科学专业的必修课。学好它将为其他地理课程如“人文地理学”、“中国地理”、“世界地理”等打下良好的学习基础,并直接服务于中学的地理课堂教学和课外地理活动,有助于今后进行地理科普宣传活动及开展乡土地学科研,开发和利用地质、地貌资源,振兴家乡经济;同时,对于大学生树立辩证唯物主义世界观也有重要的意义。总之,掌握该门课程的知识、理论和方法,是中学地理教师智能修养的重要组成部分。另外,该门课程对学好自然地理学,特别是对《地貌学》的后续学习也是必不可少的。
一、《地质学基础》课程教学体系
1.《地质学基础》课程的教材、教辅。《地质学基础》课程以宋春青等人的《地质学基础》为教材。国外的参考书目有:Strahler.A.N的《Physical geology》,Dott.R.H 等人的《Evolution of the earth》,以及Seyfert.C.K等人的《Earth history and plate tectonics》等。国内的参考书目有:王维的《地球的形状》、李叔达的《动力地质学原理》、刘东生的《黄土与环境》、王鸿祯和刘本培的《地史学教程》、苏文才和朱积安的《地质学简明教程》、夏邦栋《普通地质学》、潘兆橹的《结晶学与矿物学》、李善邦的《中国地震》以及武汉地质学院煤田教研室的《煤田地质学》等。
2.《地质学基础》课程的教学目的。地质学是研究地球的科学,地质学侧重研究地球的地下部分;地质作用分内动力地质作用和外动力地质作用。对于地质学的学习,即注重内动力地质作用对地表形态的塑造机理,也注重外动力地质作用对地壳物质和构造形迹的改造。不仅让学生掌握地质学的基本原理,更重要的是要做到加强联系,互相渗透,各有侧重,相对独立,注重实用。通过本课程的学习,使学生充分认识和了解“我们只有一个地球”的真实含义,从而使他(她)们成为一支在未来的生活中善待地球、保护我们美丽家园的重要力量。
3.《地质学基础》课程的教学内容。该课程主要讲授地壳的物质组成,地质作用的类型、条件、作用过程,地壳的构造形变和改造,地质发展历史等,共分十章,共计安排72学时,教学安排在同一学期。包括室内矿物、岩石标本认识实习。具体内容详见表1。
4.《地质学基础》课程的教学方式。《地质学基础》课程的教学方式采用教师讲授与学生多媒体教学互动的方式结合进行。①传统教学存在的问题,作为一门实践性很强的课程,在没有将多媒体教学引入课堂之前,对《地质学基础》采取的授课方式只能是以“填鸭式”简单描述的教学授课模式,学生们普遍缺乏感性认识,教学效果较差。由于授课的对象是大学一年级的新生,学生们在多数的时间里对一些地质现象常常感到“丈二和尚摸不着头脑”,而授课教师用了大量宝贵时间进行解释也不见得效果有多好,加之该门课程是地质学各个分支学科的大综合,初学者面对众多生涩的专业术语往往会望而却步,对学习该门课程的积极性和趣味性影响很大。②多媒体教学在本课程中的应用:PPT演示,PPT演示不仅具有省时、高效、省力的优点,而且展示图片的功能异常强大。在《地质学基础》课程教学当中,最基本的教学内容需要向学生传授矿物、岩石的相关知识,特别是重要矿物和三大类岩石的经典图片需要展示,往往能激发学生们的学习热情。从课堂教学实践看,效果非常好。在该门课程的实践教学中,笔者在互联网收集了大量与地质学内容有关的动画,比如岩层的形成顺序、褶皱和断层的形成、物理风化作用、桂林山水的成因、地幔对流过程、大陆漂移和矿床的形成等。从教学的效果看,事半功倍,非常成功。动画演示得形象生动,初学者容易理解;视频演示,视频演示在《地质学基础》教学中的应用可以说将多媒体教学的作用发挥到了极致。平常笔者十分重视将该门课程同日常发生的地质事件相联系。将地质现象和教学内容紧密结合。在互联网上的主流网站搜集了大量地质视频影像资料。比如《火山活动》《日本3.11大地震》《唐山地震启示录》《四川汶川大地震》《板块构造学说》以及《地壳波浪镶嵌构造》等。这些视频资料的播放,仿佛将学生带到了地质事件发生的第一现场,极大地震撼了他们的心灵。通过播放一些地质灾害发生的全过程,同学们充分认识到学习地质学知识的重要性和紧迫性,学习的积极性和主动性大大提高。
5.《地质学基础》课程的考核方式。《地质学基础》课程考核包括平时成绩(课后作业、实验报告、课堂提问等,占室内教学考核总评成绩的20%)、阶段测试(占室内教学考核总评成绩的10%)和期末考试(占室内教学考核总评成绩的70%)等3个组成部分。成绩皆采取百分制。平时成绩:课后作业、实验报告、课堂提问等。阶段测试:期中考试、实验考核等。期末考试:以基本概念的理解、识图能力、分析问题和综合分析问题的能力为考核重点,试卷一般以名词的解释、综合题(填空、选择、判断、简答和论述等)占较大分值(一般为卷面分值的75%左右)。
二、《地质学基础》课程的教学效果
《地质学基础》课程是陕西师范大学旅游与环境学院地理科学专业学生的专业必修课,也是学生大学一年级入学后的两门专业课之一;尽管存在着种种不利的因素,比如大一新生不适应大学的学习方式等原因,从对2005~2012级学生的讲授效果来看,学生对本门课程的满意程度达到95%以上(评教结果);从期末考试的成绩看,考试分数大都符合正态分布,综合成绩的通过率在90%以上。
通过多年来的《地质学基础》教学,笔者深深地感到多媒体教学的重要性和必要性。因此,在高等师范地理科学专业《地质学基础》课程的教学实践与探索中首要的任务就是要加强多媒体教学。和传统的教学相比,多媒体教学有着得天独厚的优势,其优势主要表现在:(1)传授知识准确;(2)教学形式多样、灵活;(3)教学省时、省力、高效;(4)能够激发学生们学习的兴趣。当然,多媒体教学也有其劣势,主要体现在教学过程中PPT翻页的速度太快,不利于学生在课堂上记笔记。针对存在问题,多年以来笔者对多媒体教学做了适当的改进。具体来讲,发挥其优势,弥补其不足,在教学过程中,除了有适当的黑板板书外,还将多媒体课件发到学生邮箱,以备复习之用。多年的实践证明,不论多么夸大多媒体在《地质学基础》课程教学中的作用都是不过分的。
另外,在《地质学基础》课程的教学实践与探索中还要以教材主导,因材施教,加强实验课教学环节。众所周知,地质学是一门实践性很强的学科,其实践性主要表现在矿物及岩石的识别方面,让每一个同学在较短时间内认识重要的矿物和岩石,是这门课程的最基本要求。鉴于《地质学基础》课程是一个地质学这个学科的“浓缩版本”,而且学习者基本上没有基础知识,这就要求教师在最初的讲授过程中要适当地慢一些,并且要以所学的教材为主,不然会使学生感到不理解的名词、术语太多、生涩,从而产生畏难情绪,所以老师在讲授的过程中要吃透教材,找出难点、重点,主动为学生答疑解惑,只有这样,才会做到本门课程学习的事半功倍。
参考文献:
[1]宋春青,邱维理,张振春.地质学基础[M].第四版.北京:高等教育出版社,2005.
[关键词]地球化学;教学内容;教学方法;教学手段
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)07-0130-02
地球化学是研究地球及其子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学机制和化学演化的科学,是地质学、地球化学和资源勘查工程等地球科学类专业的一门重要专业基础课。[1]该课程的教学目的是使学生掌握地球化学的基本概念、基本原理和研究方法,并在此基础上初步建立地球化学思维,学会用地球化学原理分析和解决地球科学问题。为了提高地球化学课程教学质量,结合新疆大学地质与矿业工程学院资源勘查工程专业地球化学课程教学现状及存在的问题,笔者在实际教学过程中对地球化学教学内容、教学方法及手段改革方面做了一些积极探索。
一、教学现状及存在的问题
新疆大学地球化学课程主要针对资源勘查工程专业,为必修课程,共48学时,无实验课。教学内容包括太阳系、地球及地壳的化学元素丰度、元素的赋存形式、元素的地球化学迁移、微量元素和同位素地球化学等。课程的重点是1.元素在自然体系中的分布、分配、迁移演化的基本概念、基本理论和基本研究方法;2.微量元素、同位素在自然体系中的示踪和计时作用的基本概念、基本理论和基本研究方法。就教学内容和教学方法而言,其主要存在如下问题。
(一)教学内容滞后
地球化学产生于20世纪二三十年代,真正发展始于20世纪50年代。尽管在地球科学诸多学科中创建最晚,但其发展势头强劲,目前已经渗透到地球科学所有领域,起着地球科学中心学科的作用。[2]目前,其教学内容较少反映近年来地球化学学科发展中产生的新理论、新方法,迫切需要进行改革。如果能够及时引入本学科前沿领域的新理论、新方法,对激发学生的学习兴趣、提高学生的创造性思维能力将起到重要作用。
(二)实验教学环节缺失
地球系统中元素和同位素的组成及元素的赋存状态是地球化学的基本问题,也是重要的教学内容。这一问题离不开元素含量及赋存形式的分析方法,如X射线光谱法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法等。由于缺少地球化学实验室可供教学,教学大纲中也缺少实验教学环节,所以只能在课堂上对常用的、重要的分析方法进行讲解。这样教学效果并不明显,多数学生仍然不了解相关分析方法。
另外,地球化学中出现大量关于元素(同位素)组成的数据,这些数据需要进行处理以获得一些参数或图件,如稀土元素数据及微量元素数据的表示。由于缺少实验环节,只能在课堂上讲解处理方法和步骤,学生不能亲自动手操作,导致实际教学效果并不理想。
(三)教学方法单一,手段落后
目前,新疆大学地质与矿业工程学院地球化学教学过程中仍采用传统的教学方法,即以教师、课堂和教材为中心,对学生进行讲授。同时,由于种种原因,教学手段落后,依然采用“一支粉笔、一块黑板”的形式,忽视了计算机辅助教学手段,没有充分调动学生的学习兴趣,影响了学生学习的自主性和积极性。
二、教学内容改革措施
(一)修订教学大纲
教学大纲是教学的纲领性文件,是实现和完成教学内容和要求的指导性文件,根据课程内容的变化,适时修订教学大纲,是教学改革的重要途径。新的教学大纲确定地球化学课程的教学目标和基本要求,要求教学内容反映现代地球化学的发展现状和重大成就。
(二)优化教学内容
针对当今地球化学课程教学现状和地球化学学科的发展趋势,我们对目前的教学内容进行增删。一方面,在同位素地球化学章节增加了Lu-Hf同位素体系,Re-Os同位素体系,年轻地质体系的同位素和非传统同位素的地质应用。考虑到分析测试技术在地球化学学科发展中发挥的作用越来越重要,教学内容增加了分析地球化学的相关知识。另一方面,删除目前教学内容中涉及的元素的迁移、地球化学热力学和动力学,这些化学类学科的基本理论是学习地球化学的先导课程,将不在教学中专门介绍。[3]
(三)增加实验教学环节
地球化学是一门理论性较强的课程,实验环节的加入可以帮助学生对深对其基本原理、基本方法的理解。例如,在“太阳系的元素丰度”一节中加入实验课太阳系元素分布丰度特征,以教材提供的数据为基础,指导学生利用计算机将数据表转化为丰度分布图,进而找出其分布规律。类似地,在岩浆形成和演化过程中的微量元素地球化学模型”一节中加入实验课部分熔融和结晶过程中不同元素的分配;在“稀土元素地球化学”一节中加入实验稀土元素数据表示。[4]新增加的分析地球化学教学内容需要开展实验教学,在完成分析技术理论方法教学之后,组织学生对原子发射光谱,电感耦合等离子体质普等大型仪器进行参观,可以加深学生对相关仪器的了解。以上实验内容的加入可以提高学生的学习兴趣,同时培养学生的动手能力。
三、教学方法改革措施
在教学改革中,教学内容的改革是核心,教学方法的改革应服从和服务于教学内容。[5]在教学过程中理论联系实际,加大启发式教学力度,能充分调动学生的主动性,使学生成为主体参与到教学过程中。
(一)理论联系实际
针对科研及生产实践中知识的应用实例更易激发学生的学习兴趣,并且容易被学生接受的特点,我们在教学实践中增加了相关理论知识的应用实例。[6]这样,一方面可以加深学生对理论知识的理解;另一方面,可以使学生通过地球化学课程的学习,了解该课程在解决资源勘查实际问题中的作用,提高其分析问题和解决问题的能力。
(二)实行启发式教学
教学实践中,根据教学目标和教学内容设置一系列的问题,引导学生查阅资料,相互讨论,独立思考并得出答案。[7]例如,在“元素类质同像置换法则”一节中,在介绍不同岩石类型,不同主要造岩矿物元素分配组合特征及相关元素物理化学性质的基础上,启发学生发现元素组合规律,进而得出类质同像法则。在“太阳系的元素丰度”一节中,引导学生对太阳系元素丰度表及元素分布模式图进行观察、比较,启发学生得出太阳系元素丰度规律。
四、教学手段改革措施
随着地球化学学科的发展及其在资源勘查实践中应用的增多,地球化学课程的教学内容不断增加。随之产生的问题是怎样在有限的学时内完成授课任务。“一只粉笔、一块黑板”的教学手段已不能满足教学需要了。一个有效的方式是引入多媒体教学手段,加大课堂教学的知识容量,提高授课效率。另外,在地球化学课程中一部分基本概念、基本原理较为抽象,多媒体技术的应用可以借助图表、动画、视频等将其形象化、具体化,这样可以帮助学生更好地理解授课内容,有效提高教学质量。同时,多媒体教学手段的使用还可以提高学生的学习兴趣,并充分调动其学习的积极性。
五、结论
针对新疆大学资源勘查工程专业地球化学课程教学现状中存在教学内容、教学方法及手段落后的问题,对地球化学教学实践进行了探讨。在教学内容改革方面以修订教学大纲为途径,优化教学内容,强调增加实验教学环节;在教学方法方面,强调理论联系实际,加大启发式教学的力度;在教学手段方面,提出引入多媒体教学,以上措施将对提高教学质量有重要意义。
[ 参 考 文 献 ]
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关键词:水工环 地质调查 措施
水工环直接影响人类的生存和发展,所以它的工作内容能否与时俱进十分重要。水工环在地质勘察中属于基础工作,其内容包括环境地质、工程地质、水文地质的勘察工作。水工环作为保障我国社会进步与经济发展的公益性工作,既要满足当今社会所需,又要不停的加大工作服务范围,接管社会市场投放项目,进一步提高地质调查工作的顺利发展。下文将对新时期水工环地质调查工作的相关内容进行详细的论述。
一、水工环地质研究的现状
1.水文地质研究现状
在最近几十年里,水文地质学发展迅速。从基本概念和基本理论,到模型与模拟研究,再到成果展示的数字化,使水文地质工作从定性分析发展到定量研究的新阶段。野外探测和室内测试技术的提高,现代科学的新理论与水文地质学的结合以及新技术、新方法在水文地质领域的应用,都极大地促进了水文地质学的发展。
2.工程地质研究现状
工程地质学是20世纪20年代从地质学中脱胎而出的,经过近90年的发展,而今已成为一门理论基础坚实、研究内容丰富、与工程建设及人类环境密切相关、且具有各分支学科、应用性很强的地学学科。在大量吸取国外先进理论和技术方法的同时,创立了自己新的理论,形成了具有中国特色的工程地质学理论体系。
3.环境地质研究现状
随着全球性生态环境的日益恶化和自然灾害危害的不断加大,人类的生存和发展受到了严重的威胁。如今,环境地质工作是可持续发展的核心问题之一,而且环境地质工作肩负着保卫国家生态安全的重任,很多国家已经把工作部署整体上向环境地质转移。
二、水工环地质工作的范围
在经济迅猛发展的趋势下,水工环地质的调查工作针对可持续发展政策,提出一系列的工作要求。当前来看,环境地质、水文地质、工程地质的工作内容都发生了很大改变,更全面的保障和协调水工环勘察工作能够可持续发展。与此同时,为水工环的工作内容增添了新方向,对新领域进行调查,以此解决生态保护和经济发展方面产生的实际问题。例如,环境水文日益呈现地方病、关于人类健康方面的研究、地球化学、土地资源的利用与规划和农林生态环境地质研究等。城市化在当今社会表现的越来越显著,城市化水平可以说是应时代而生,是经济作用下的发展成果,这种现象的形成,造成对水工环地质勘察研究的需求量越来越大。城市中人口发展密集,经济活动多种多样,对资源需求程度日益增大,导致资源环境面临严重考验。如果想要保证城市全球化平稳迅速的发展,首先要做的就是加大城市规划和建设中的地质调查评估工作。其中,城市环境污染的监测、防治、地质灾害研究调查、风险评价、土地利用形式规划、垃圾埋藏场地等地质调查工作,渐渐变成当今所要研究发展的重要工作内容。地质生态学已经成为地质学所研究的焦点,在科学发达的二十一世纪,另一个发展特点就是学科的交叉性、渗透性和融合性,这几种特性的表现形式逐渐加强,各个学科间的发展界限被打破,创造出含有新方向和新概念的交叉学科和边缘学科。而生态学和地质学的交叉,所体现的正是交叉作用下产生的跨学科、系统化、综合性的研究布局。
三、水工环地质调查工作存在的问题
虽然我国在水工环地质调查工作中取得了卓越的成绩,但是由于我国的水文地质比较复杂,我们很难对其中的一些因素进行分析,导致我国的水工环地质调查工作中存在着一些问题。
1.缺乏完善的调查队伍
虽然我国的主要地质调查局人员比较多,地质检测设备也比较齐全,但是区域性的地质调查人员却非常少,导致一些地区的水工环地质调查出现空白的现象。除此之外,很多的地质调查人员专业技术性不强,对地质调查工作分析的不够深入,导致水工环地质调查工作出现空缺。同时地质调查管理队伍结构也比较混乱,没有一定的行业管理准则,所以很多的地方水工环地质工作人员一定要不断加强水工环地质的管理力量。
2.项目管理形式较为落后
我国目前的水工环地质调查管理工作存在着一定的问题,管理方式较为落后,从管理层次的设置方式上来看,大多强调的是市场行为。但是很多的基层地质管理人员在管理的实际过程中比较落后,所使用的手段大多都是一些传统的技术手段,他们对地质调查工作没有给予高度的重视,往往流于形式,这样直接导致地质调查的结果发生重大偏差。
3.评审验收缺乏一定的标准
水工环地质调查工作是一项复杂的工作,其涉及的地质调查项目比较多,但是我国的水工环地质调查体系不够完善,验收缺乏一定的标准,尤其是缺乏专家评审队伍。在实际调查过程中,很多的地方地质调查工作人员,认为评审验收工作没有必要太严格,导致一些地质调查工作难以取得实效。评审验收制度是建立在一定的责任制度基础之上的,很多的地质水工环地质调查工作却缺乏严格的奖惩制度,对于一些地质调查工作人员所造成的工作失误没有给予处罚,导致这些人员会继续对工作抱有侥幸心理。
四、完善水工环地质调查工作的措施
现阶段,我国水工环地质调查工作中存在着一些问题,不利于调查工作的顺利开展,因此需要针对问题,采取行之有效的措施。具体措施如下所示:
1.制定完善的战略规划
水文地质勘查工作是一项关系民生的保障性工作,国家应该加大战略规划的制定力度,并结合国内外一些比较成熟的地质勘查经验,同时还要根据我国自身的实际国情,合理制定适合我国发展的战略规划。作为水工环地质调查工作人员一定要“以身作则”,以我国的水工环发展的战略为指导思想,不断改进水工环地质调查中的缺点和不足,并编制合理的实施计划,提高我国的地质调查工作总水平。
2.强化水工环地质调查工作
我国是一个发展中大国,同时也是一个人口大国,做好对地质水文的调查工作对我国的可持续发展具有重要的意义。尤其是在新时期下,我国自从改革开放以后,随着人民生活水平的提高越来越多的固体废弃物开始投放于自然环境,造成环境的严重污染,同时也使地下水受到不同程度的污染。我们只有做好对地下水的勘查工作,才会保证居民日常用水的需求,化解人民用水与水资源污染之间的矛盾。
五、结束语
综上所述,水工环是人类生存发展的支持系统,它们是相互关联的整体,虽然它们有各自的不完全相同的研究对象和研究方法,但是他们依据的地学基础是相同或相近的。它们是以“水土作用”作为纽带紧密相连的。水与土是水工环研究对象,是基础。水工环研究工作的众多方面,和人类生活息息相关,使水工环研究工作担负着“改造人类生存环境、提高人类生活质量”的艰巨任务。
参考文献:
[1] 张家松.水工环地质调查工作在我国的重要性[J].中国地质勘查,2012(09).
强调课堂学习与室外地质调查相结合的学习方式。从书本上学习到的知识仅仅停留在理论阶段,书本上对地质相关概念的描述仍比较抽象,因此,各所高校皆强调野外地质实习对学习该门课程的重要性,把课堂上学习到的基本概念与现实工程中的真实地质条件一一对应起来,加深对基本知识的理解和掌握。一般而言,野外地质实习内容常包括野外岩石的识别、地质构造和地质年代的识别、岩层、节理等产状的测定和描述等。各所大学对以上工程地质基本知识的学同小异,其目的是对工程地质这门课程有一个基础的认识和感知,但是,同时,各所高校之间在这门课程内容设置方面有各有所侧重。清华大学、同济大学增加了现代先进的地质勘查技术的学习内容,介绍了地质超前预报的相关方法、原理及应用,比如介绍了地质雷达、红外线探水、TSP等先进手段在隧道工程建设的应用。中南大学、湖南大学对野外地质实习极为注重,实习内容包括地质认识实习和工程实践实习两个阶段,实习实践时间长达20~30天,考察湖南西部地区在建或已建项目所处较为复杂的地质条件,以一个工程建设者的角度参与到实际项目的建设中去认识地质现象。石家庄铁道大学地质教研室现有8名教师,教授2名,副教授3名,讲师3名,其中具有博士学位的4人,硕士学位的4名。获得的奖项包括校级讲课比赛特等奖1名,二等奖1名,校级优秀教师1人,今年主持或参研的省部级及以上科研项目10余项,并承担省级精品课程1项。虽然教研室在老师们的努力下取得了不错的教学和研究成果,但是,和兄弟院校的工程地质教研相比,我们仍然存在诸多不足处。首先就是教师队伍建设的不足,工程地质是一门经验型极强的专业,需要足够丰富的现场工程经验,因此需要老中青传帮带,让青年老师尽快熟悉和掌握工程地质教学的技巧和方法。其次,对工程地质教学的重视程度不够,课时设置偏少。最后,教学内容更新不够及时,工程地质中先进的技术方法在教学中介绍的内容不够多。因此,为了跟上国内兄弟院校土木工程地质教学的步伐,教学改革刻不容缓。
二、当前土木工程地质教学存在的问题
通过以上详细的调查和对比分析,目前土木工程地质教学仍存在以下问题:
1、土木工程地质教材的使用各自为政。目前各个高校使用的教材基本上是各自高校的老师根据自己的讲义编排而成,缺乏一个统一的标准,因而导致经典精品教材较少。单从教材的题目上足可看出目前教材缺乏统一性和协调性。例如中南大学所用的教材为《土木工程地质概论》,浙江大学的教材题名为《土力学与工程地质》,石家庄铁道大学所用教材题名为《工程地质学基础》等。
2、在教学内容上与其它课程交叉重复,无法突出本门课程的特色。工程地质是一门基础课程,是岩土工程、隧道工程等课程学习的基础,因此,由于与其它学科老师交流不够充分,往往存在重复讲授的情况。比如,以有效应力这个概念为例,在工程地质、土力学、基础工程等课程都涉及到,由于这个概念的重要性,各科老师为了追求各门学科的系统性和完整性,都会着重讲解这个概念,虽然在一定程度可以加深学生对这个知识点的理解,但是从侧面也可说明知识的重复交叉导致学业内容的累赘。
3、课时安排过少。目前各所高校对土木工程地质这门课的重视程度,课堂课设课时大多是32~48个学时,因此,老师在安排教学进度时显得极为紧张而紧凑。从实际教学安排来看,基本上讲解完三大岩石、地下水、地质构造基本概念后,没有足够的时间深入来探讨地质条件对工程的影响,往往后面工程应用的章节皆为学生自学。
4、知识学习与工程案例结合程度不够。由于部分老师本身参与的工程项目不多,同时又由于课时的不够,这两部分原因导致学习的主要内容集中在枯燥的理论知识部分,学生容易产生枯燥情绪。
三、土木工程地质教学改革措施
为了很好地解决当前土木工程地质教学中存在的问题,让学生从这门课程中更多地学习到有助于工程实践的知识,必须有针对性对当前教学实践中存在的问题进行改革,具体改革措施如下所述:
1、建立和完善土木工地质程精品课程精品课程建设既是压力,又是动力。通过精品课程建设,可以找出当前教学中存在的薄弱环节,精简重复的教学内容,突出本门课程的特色,使土木工程地质这门课的教学目标和任务更加明确。精品课程建设首先就是教材建设,因此,有必要根据新时期土木工程培养目标,并结合当前土木工程建设中出现的新问题、新方法、新技术,编写一本深入浅出的教材,教材中不仅包含传统的知识要点和概念,还应包含当前新的地质知识观点、新的地质勘查手段等,同时还应包含工程实例,让学生尽可能地更深入地建立起工程地质与工程项目的联系。精品课程建设中重要的一条就是教师队伍的建设,因此,有必要加大对教师队伍的培养力度,引进和培养一批有新视野、新知识的老师,以此给课堂注入新的气象。
2、注重教学手段和教学方法的革新注意授课的科学性与艺术性,在教学过程中,善于发挥学生的主导地位,采用“讨论试”、“启发式”教学模式。同时,要注重课前的准备,精心备好每一节课,善于总结归纳每节课的重点,以“主线法”讲授课程知识。
3、增强对工程地质教学的重视对工程地质教学的重视首先就体现在教学和学习的时间上。尽量安排更多的课时,让老师有足够充分的时间去讲解基础概念和工程实例。同时,老师也可以通过其它方式来增加学生们的学习时间,比如规定某个主题,要求学生自主独立进行文献调研,完成该主题相关文献的归纳总结,并加大平时学习报告在总成绩中的比例。另外,强化考试试题库建设,完善考试规范和制度,强化对学生进行专业知识训练。最后,要重视工程地质实习在教学中的作用,因为该门课程的实践性很强,需要从大自然中去认识和掌握工程地质现象,使学生巩固在书本上学到的知识,有感性认识上升到理性认识,同时在野外地质实习过程中,亦可锻炼学生们的体魄和吃苦耐劳的能力。
4、紧密联系工程实践学习的目的最终是为解决实际工程的问题,在教学的过程中融入工程实例有助于学生在正式进入工作岗位之前对其有初步的认识和了解,因此,工程实例教学是一个非常重要的手段。比如,老师可以把自身主持或参与的工程项目作为案例,结合书本知识讲解如何解决工程问题,分享在解决工程问题过程中的心得体会,这样寓教于乐的方式既能激发学生的学习兴趣,又能让他们积累相应的工程经验知识。
四、结语
关键词:“地质类”课程;教学效果;教学方法;石油工程专业
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0095-02
“地质类”课程所涉及的知识一方面是石油工程专业学生学好后续课程如油藏工程等专业课的基础,另一方面这些知识也始终贯穿于油气勘探开发全过程。然而对于石油工程专业的学生而言,他们往往缺乏对这一类课程的重视程度。在很多学生看来,“地质类”课程是地质专业学生学的课,与他们以后要从事的工作没有多大关系。也正是基于很多学生的这一想法,石油工程专业“地质类”课程的教学效果不尽理想。越是这种情况,提高“地质类”课程教学效果的紧迫性就越迫切。笔者结合自身的教学经验和教学效果探讨了提高地质类”课程教学效果的方法。
一、“地质类”课程的性质和目的
“地质类”课程是石油工程专业学生必修的一类专业基础课。该类课程目前我校设置了油田地质基础、石油测井、油气田开发地质学这三门课程,从不同侧重点讲述油气的生成、运移聚集、保存条件、油气藏特点与分布规律,油气层综合识别与评价,储层研究与评价方法,各类地质图件的编制,储量计算基本方法等。通过该类课程的学习,使学生掌握油气地质学的基本概念、原理和方法。目的是培养学生在油田地质方面的正确思维方法和综合解决问题的能力,为他们今后从事油田勘探开发和科学研究工作打下坚实的理论基础。
二、“地质类”课程教学中存在的问题
1.学生重视程度不够。石油工程专业的目标是培养德、智、体、美全面发展,适应现代石油天然气工业发展需要,具有扎实的基础理论和较宽的知识面,能在石油工程领域内从事工程设计、科技开发、生产管理与施工工作的应用型高级专门人才。目前我校石油工程专业主要有两个培养方向:一个是钻井工程,另一个是油气田开发工程。很多石油工程专业学生认为他们毕业后所从事的主要工作是钻井与油气田开发方案设计、提高采收率以及油气田增产改造措施等工作,只有“三大”工程(钻井工程、采油工程和油藏工程)才是他们的主干课程,只要这些课程学好了就能够胜任以后的工作,觉得“地质类”课程仅仅是一类锦上添花的课程,没有多大意义。基于学生的这种认识,表现在:对该类课程的学习积极性不高;平时上课没有几个人做笔记;总是希望老师课堂上讲的内容不要超出课本内容且与最终考试有关;课后基本不复习或思考问题;考前突击死记硬背;上课基本上就是要个学分,以达到毕业要求。正是这一“错误”观念的存在导致学生从思想上对该类课程不够重视。
2.教师教学手段单一。“地质类”课程的传统教学手段过于单一,以“板书”为主,演示图表不规范,而且信息量有限,这样的教学方法不易引起现在学生的学习兴趣,也就无法取得理想的教学效果。现在在大量使用多媒体教学手段时,许多教师把多媒体作为教科书的翻版,一页一页低着头顺着多媒体往下念,没有发挥多媒体这种教学手段的真正作用。可以说是只念不解,基本不考虑学生课堂气氛,导致学生在课堂上有的看书、有的玩手机、有的睡大觉,根本谈不上取得什么良好的教学效果。
3.理论与实践联系不够。学生在校理论学习的最终目的是为了工作以后的现场应用。如果我们仅仅只是单一地强调如何将书本的理论知识传授给大家,认为学生只要将书本知识掌握好了就可以满足以后学习或工作的要求,那就大错特错。现在一部分教师在课堂上给学生授课时只讲书本上的内容,很少将所讲授的基本知识和原理与油田生实践相结合,很少讲授学科前沿理论,导致学生没有兴趣学习该课程。造成教师好像很卖力、学生好像很无奈的困境,其实教育如果解决不了学生的尴尬,那就是教育的尴尬。
三、提高“地质类”课程教学效果方法
1.提高学生的重视程度。学生坐在同一个教室里,读一样的书,听一样的课,同一个老师讲解,而学习成绩却有很大差别。究其原因是:是否用心听,是否与老师产生共鸣。
人类从不厌倦于对知识的了解与学习―只要这些知识能够指向他们心中悬而未决的巨大疑问。针对学生不够重视“地质类”课程的情况,我们首先要给学生介绍该门课程主要要讲授哪些基本原理与方法,能够解决什么问题,与后续相关课程的关系等,使学生明白该门课程在整个课程体系中位置及在油田生产实践中的重要性,这样就有利于提高学生对课程的重视程度。以“地质类”课程石油测井为例,首先应该从测井手段的提出、石油测井能够解决的主要问题以及与后续开发地质课程的关系入手,讲述石油测井在石油工业中所发挥的重要作用,使学生能够清醒地认识到这门学科在他们将要从事的工作中所能发挥的不可替代的作用。讲授过程中再配合油勘探开发实例,对比分析石油测井技术的应用与油田勘探开发效果的关系,必定能够唤起学生对该门课程的学习热情和重视程度。油田地质基础、油气田开发地质学也需要以类似的方法进行教学。这几年笔者在课程第一节课绪论部分讲完后,总是花一点时间,用具体事例给学生讲:一个人如果没有良好的习惯,没有严谨的作风,没有过硬的本领,没有明确的目标,没有具体的计划,没有可行的措施,没有吃苦的精神,那么这个人在未来竞争激烈的形势下将不会有突出的表现,甚至会被社会淘汰。从目前情况来看,这对提高学生对课程的重视程度有一定的效果。
2.多媒体与传统教学手段结合。多媒体教学是计算机应用到教育领域的一个重要表现,具有一定的优势。但在教学过程中如果把多媒体的使用像做大会报告那样的话,就失去了多媒体在教学中的意义。多媒体教学的优势在于:一方面是传递的信息量大,另一方面是演示的图表规范,节约了老师在课堂上绘制图表占用的时间。但是,如果把所有要讲的内容全部集成到多媒体里,学生就会产生视力疲劳感。在使用多媒体教学的情况下,如果再辅以“粉笔+黑板”的传统手段,在黑板上将重要知识点予以强调,引起学生重视,将两者有效地结合起来,发挥各自的优势,必然会使课堂效果最优化。
3.提高教师对教学热情的投入。教育是人与人之间的问题,也是自己与自己之间发生的事,就像一个灵魂唤醒另一个灵魂、一朵云触碰另一朵云,不是单方面的问题。在大学教育大众化的背景下,我们有些教师仍然延续上个世纪大学精英化教育的思维,想象着学生应该怎么样,总是把他们平时的样子与觉得该怎么样去比较,这种思维是现代高等教育最大的障碍,如果这样我们就没有办法与学生建立联系。
教师上课,学生听不明白或不够重视,那么问题出在什么地方?在教学这个环节过程中,学生是上帝,上帝没有听懂,上帝没有错,我们的教师都是高职称、高学历,所讲述的知识与方法肯定也没有错,那么唯一错的就是内容层次安排、言辞清晰度及知识密度出现了问题,导致教师所讲授的知识没有被传递。究其原因,是教师对教学的热情投入不够,没有把自己放在学生的角度来看待如何才能把该门课程学好;没有下工夫把该门课的知识结构与层次理清;没有下工夫思索针对现在个性化很强的学生如何优化教学方式。只有当学生从内心感受到了教师的敬业精神、教学热情、教学技艺,这个感受就会被传递,学生就会热爱这个老师,爱学这门课,同时这种感受也会向淋雨一样浸透他们,在未来的人生中缓慢滋养。
诚然,现在大学教师压力比较大,不但要承担大量的教学任务,还要承担许多科研任务,同时又要应对考核发表科技论文。但大学的主体是教学,这是绝对不能改变的事实,无论什么原因都不能成为消极教学的借口,况且教学、科研、并不矛盾,而是一种相辅相成的关系,难点仅仅在于教师如何去很好地协调好这三者之间的关系。
4.加大课堂随机提问力度。课堂教学过程中,课堂上不间断地提问无疑非常重要。这样做,一方面可以了解学生对已学知识的掌握情况;另一方可以吸引学生的课堂注意力。我们可以采取随机点名提问,要求学生当场回答;也可以提出问题留给学生思考,下一节课随机请多名学生回答,并对他们的回答进行逐一点评,对回答好的进行表扬,对差的进行鼓励。通过不断地提问,可以引导学生自主学习,使学生融会贯通,从而培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力。笔者自身多年教学经验证明,上课经常提问到的知识点,学生都掌握得非常好。
5.加强理论联系实际。理论来自于实践,又指导实践,理论与实践的有力结合有助于强化教学效果。如果在课堂教学中仅仅局限于理论知识的讲解,会使学生感觉到枯燥、乏味,从而失去对该门课程的学习兴趣,取得不了良好的教学效果。
笔者在实际教学中会及时地把自己科研中遇到的与所讲课程内容相关的现场实例带入课程,使学生理论联系实际,加深对知识点的理解,提高学习兴趣。比如:在讲解油田地质基础课程油藏类型部分过程中,笔者在讲授完一种油藏类型的定义及书本典型案例之后,都会将自己熟悉的某油田实际的该类型油藏进行详细解剖,引导学生寻找书本理论定义与现场实际油藏特征的差异性。然后还会给出一组地层数据与油层数据,让学生利用软件绘制出该油藏的剖面图和平面图,并分析油藏特征,同时简单讲解针对不同类型油藏所采取的不同开发方式,使学生认识到学习地质理论知识的重要性。
四、结论与认识
“地质类”课程作为石油工程专业学生的专业基础课,一方面是学生学好后续专业课的基础,另一方面这些知识也始终贯穿于油气勘探开发全过程。只有通过提高学生的重视程度、优化教学手段、提高教师对教学热情的投入、加强理论联系实际才能够强化教学效果,才能够让学生感觉到教师给他们传授的是找到自己生活之路所需要的才能与力量,从而激发他们的学习激情。
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关键词:矿床学;资源勘查工程;学生;授课教师;感悟
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)27-0161-02
对于资源勘查工程专业学生来说,《矿床学》是一门非常重要的专业课,也可以说是一门关系着本专业学生毕业后能否理解矿床成因、成矿规律及找到矿产资源的一门主干课程。对于广大学生来说,这又是一门较为抽象、难于掌握的课程,要学好它,确实不易。针对这门课程的上述特点,笔者联系自己近三十年在高校从事《矿床学》课程教学工作经验,谈谈学好资源勘查工程专业《矿床学》课程的一些感悟,愿与同仁分享。
一、《矿床学》课程研究任务
矿床学是地质科学中的主要学科之一,是研究矿床在地壳中形成条件、成因和分布规律的科学。矿床学的研究任务可以从以下五方面讨论。(1)评定矿床质量:查明矿石的物质成分、结构构造及其时空分布规律,并了解矿石的形成条件及加工性质。(2)评定矿石数量:研究矿体形状、大小、产状、查明矿床规模及矿体的形成条件、开采条件。(3)研究矿床和控矿环境关系:研究矿床与地层、构造、岩相古地理及岩浆活动、沉积作用、变质作用、气候、地貌等因素的关系,查明它们对成矿的控制作用。(4)研究矿床成因:研究矿床形成的物理、化学条件、成矿作用和演化过程,阐明矿床的成因。(5)研究区域因素影响:研究矿床所在区域内的大地构造、地球物理、地球化学特征,对矿床形成、分布的控制作用以及它和地壳演化发展的关系。由此可见,矿床学的研究内容是非常丰富的,它是一门综合性、理论性、实践性很强的地质学科。
二、《矿床学》课程教学思路
教师在讲授《矿床学》这门课程时,要做到对每类矿床的标本兼治。每一类矿床的“标”是什么?“本”又是什么?“标”就是形成这类矿床的矿物成分、结构构造、围岩蚀变、矿体形态规模产状、矿石类型等;“本”就是这类矿床的形成地质背景、成矿元素迁移过程、成矿作用、成矿机理等。我们要通过对每类矿床“本”的剖析反推矿床“标”的特征,达到对每类矿床形成特点和成因的有机统一的认知。
三、《矿床学》课程内容选择
根据矿床学的发展趋势,《矿床学》这门课程大致应该包含以下内容。
(1)绪论;(2)矿床的基本概念;(3)成矿作用总论;(4)岩浆矿床;(5)伟晶岩矿床;(6)与岩浆有关热液矿床(矽卡岩矿床、岩浆热液矿床、喷流热水沉积矿床、火山―次火山热液矿床);(7)下水热液矿床(或叫层控矿床);(8)风化矿床;(9)沉积矿床(机械沉积矿床、盐类矿床、胶体化学沉积矿床、生物化学沉积矿床、生物化学能源矿床);(10)变质矿床(接触变质矿床、区域变质矿床、混合岩化矿床);(11)区域成矿研究。
四、《矿床学》课程讲授方法
《矿床学》是同学们学完所有专业基础课之后开设的一门专业课,同学们已具备了矿物、岩石、地层、构造、地球化学等方面的基础知识。所以对于《矿床学》课程的讲授可以采取倒叙的方法,即:先讲述某类矿床是在什么样的地质背景下,通过什么样的成矿作用,成矿元素以什么样的形式发生迁移富集,在什么样的地质环境或构造环境下就位成矿;再讨论在这样的成矿过程中,形成的这类矿床会有什么样的矿物组分、结构构造、围岩蚀变、矿石类型、矿体形态、矿体规模、矿体产状等特点。当然,在讲授过程中,要尽量形成逻辑思维和形象思维的表达,运用形象化的多媒体教学手段和流畅的语言,把矿床的形成过程及形成特点展现出来,让学生有身临其境的感觉。
五、对《矿床学》授课教师要求
首先,授课教师必须具有丰富的地质学基础理论知识,无论是矿物学、岩石学、构造地质学、地球化学、地史学等都有较深的功底,不能有明显的缺位或短板;其次,授课教师必须有丰富的实际工作经验,熟悉野外各种矿床的地质现象;再次,授课教师必须有丰富的找矿工作经历,从事过矿床实例研究,在讲授每类矿床成因类型过程中能用各种矿床实例佐证讲授内容(学生最喜欢这部分内容);最后,授课教师必须有较好的语言表达能力,必须把逻辑思维表达与艺术感染力表达有机结合。
六、对《矿床学》使用教材要求
许多学者都在编著《矿床学》教材,其中不乏较好的教材;但是也有一些急功近利者,没有吃透矿床学教材的编写精髓,粗制滥造,这本书抄一部分、那本书抄一部分,根本没有形成自己的体系;而有些编者为了突出自己的“新”,不顾矿床学研究规律,故意进行所谓的“标新立异”,结果造成“邯郸学步”的局面。目前,编写最好的教材是袁见齐、朱上庆、翟裕生三位老师编写的《矿床学》(地质出版社,1985年),但由于出版年代较长,缺失许多新近发现的矿床实例或矿床类型;翟裕生、姚书良、蔡克勤三位老师继承《矿床学》教材(地质出版社,1985年)以阐述矿床成因类型为主,以成矿作用为矿床分类,分析成矿规律的体系,编写《矿床学》教材(地质出版社,2011年)可视为精品,为当前最为适合资源勘查工程专业学生使用的材料。但是对于授课教师来说,必须进行二度创作,必须结合自己学校的办学定位、所教学生的实际情况,对所选精品教材内容有所取舍,增加一些适合本校本专业学生学习的内容和最新研究成果,同时还必须给学生指定一些参考文献,才能满足本校本专业学生的需求。
七、对学好《矿床学》课程的学生要求
首先,学生必须理解和掌握资源勘查工程专业的专业基础知识,包括矿物学、岩石学、构造地质学、地球化学、地史学等;其次,通过认识实习、基础填图实习,学生必须具备一定的野外地质现象的认知能力;最后,学生必须通过对各类矿床地质特征、成矿作用、成矿过程及成因机制的理论学习,联系实际从身边熟悉的矿床实例出发,解剖它的地质特征和整个形成过程,使矿床成因理论知识与矿床实例情况紧密联系,将矿床学的理论知识锻造成为学生自己能够掌握的、鲜活的、可运用的知识和能力。
八、教师讲授《矿床学》课程的完整过程
教师要上好一门课,功夫在课外,教师课堂的表现情况,其实是教师课外付出的体现。要完整展现一门课程的内涵和外延,课外必须做大量的准备工作,对于《矿床学》的授课,也是如此;教师讲授《矿床学》课程的完整过程分为三个阶段。
1.课前准备阶段。熟悉课程:授课教师必须熟悉课程内容,对课程的各个章节做到心中有数,根据学生的理解程度,熟悉各章节的逻辑关系。要把一些前沿性的知识点灌输给学生。确定教材或参考资料:虽然学校订购的《矿床学》教材都是近年出版的优秀教材,但是属于广谱类教材,授课教师或教研室要尽量选择适合本校本专业学生用的教材,同时还要尽量为学生寻找一些适合的参考文献或资料,加深学生对该课程内容的学习。编写教案和讲稿:编写教案和讲稿的过程就是任课教师的二度创作过程。根据课程内容、确定的教材和参考资料、学校办学定位、学生特点,编写适于本校本专业学生的教案和讲稿并进行课程的多媒体制作,让一些抽象、生涩的内容通过多媒体手段变得具体、形象、通俗。
2.课堂讲授阶段。课堂讲授阶段包括以下三方面的内容。讲授知识性:每位授课教师对《矿床学》课程讲授内容必须保证正确性,对于一些前沿性内容或成因观点,可向学生介绍,并说明自己的观点和倾向性,让学生明白这门课程的前沿性内容或发展方向,课程是开放式的、可发展的,让学生懂得这与中学阶段的课程内涵和外延是不完全相同的。讲授艺术性:传统《矿床学》课程的教学给人的感觉是:严谨细致、逻辑性强、科学性强,但是给人“冷冰冰”的感觉;其实《矿床学》课程的讲授在继承以上特点的同时,更应该加入一些人文的、感性的、形象思维的色彩,加入一些拟人化的语言,增加《矿床学》课程的文化内涵,而且讲授语言要风趣、幽默,这样的《矿床学》课程讲授才变得立体、丰满,才能让课程讲授不仅传授学生知识,更传授学生文化;学生除了更容易记忆课程的知识点外,更感到上课是一种听觉享受,是在享受文化大餐。教师感染力:授课教师必须内外兼修,做到既有知识又有文化。面对学生时必须注重自己的形象,衣着得体,以最佳的精神状态出现,做到充满自信;要用自己的人格魅力感染学生,让学生尊敬你、崇拜你,感到你是一个有知识、有文化、有修养的大学教师,与传统的工科教师不同,你是一个有趣的人,是学生学习的榜样,给学生以正能量;这样,学生自然爱听你所授的《矿床学》课程。