“普通地质学”实验教学改革与探讨.docx

“普通地质学”实验教学改革与探讨普通地质学实验教学改革与探讨 普通地质学是刚进大学校门的地质专业与地质相关专业以及其他专业的本、专科生开设的一门专业基础课程，如矿物岩石矿床、地球化学、古生物与地层、构造地质、矿产普查与勘探、地质工程、地球物理、水文与水资源、论文联盟珠宝鉴定与营销、城市规划、地理信息系统等专业。这门课程内容非常丰富，几乎涉及所有的地学知识。普通地质学是实践性很强的专业基础课，实验教学能够辅助和加深理论教学，了解和掌握常规地质工作方法。由此可见，普通地质学的实验教学是与理论教学同等重要的教学环节，一些含地学专业的高等学校已经认识到实验教学改革的重要性15。 笔者根据实验教学经验，结合南京大学历任主讲教师的宝贵教学经验，从以下几方面对普通地质学实验教学进行改革尝试，取得了较好的教学效果。 一、教学队伍 普通地质学为南京大学地学及相关专业本科必修课程，上课人数较多（150左右），是各专业课和专业基础课选修人数最多的课程，因而专门是成立了普通地质学教学小组，教学小组由主讲教师担任组长，小组成员（助手）为两名教师和12名研究生。教学小组在实验课开课之前集体讨论确定教学内容、实验课分班、实验标本和模型的整理和补充、课间实习路线踏勘等教学细节，为实验教学顺利进行做充分准备。 思想汇报 普通地质学实验教学改变以往大班参观式教学，采取小班实验教学，每个班30左右人，每个班再分成4个小组，配备4套标本，让每个同学都能仔细观察、检测每块岩石和矿物标本。理论课主讲教师负责1个班实验教学，每名助手和研究生负责12个班实验教学，助手也参与理论课教学，从而使得理论课和实验课教学相互补充，融为一个教学体系。 二、教学内容 通过历年实验教学积累，多次对实验教学内容修改、补充，目前普通地质学实验教学内容由以下三部分组成。 1.标本的观察和鉴定 该部分是实验课的主要内容，包括常见矿物和岩石标本观察。通过常见矿物标本的描述，加深理解矿物的物理性质和光学性质，并根据矿物特定性质，如单体形态、硬度等，学会鉴定矿物方法与步骤，要求掌握鉴定常见的矿物，如石英、长石、方解石等近30余种。之后，进行常见火成岩、沉积岩和变质岩的鉴定描述，对各类岩石结构、构造特征仔细观察，并结合理论课相关知识，理解各类岩石的形成环境，要求分别掌握各类常见岩石10余种。因而，学生共观察和描述了常见矿物和岩石60多种。 2.基本技能的训练 包含地质罗盘进行的使用、课间野外实习、地质图件制作。地质罗盘野外地质工作不可缺少的工具，是地质实习中传统三大件之一，要求学生掌握地质罗盘进行目标方位角的测定、测量岩石的产状（走向、倾向、倾角）等地质实习的基本技能。 而后，安排一天时间进行野外课间实习，课间实习前教学小组要进行野外路线踏勘，实习带队老师对各教学点的内容要大致统一，我们选取的是南京栖霞山古生代地质剖面，该剖面位于风景秀丽的栖霞山公园里面，剖面具有地层露头完好、构造丰富、化石较多、垂直地层走向等优点，是非常理想的教学基地。课间实习是非课堂教学，一方面学生不易集中思想，另一方面带队教师难以解答太多学生提问，因而增加课间实习带队教师数量，每个带队教师负责1520左右学生。通过本次课间实习，同学们第一次以地质专业角度观察地球，同时也欣赏了优美的自然景观和风俗民情，给学生留下了深刻的影响，很多学生多年后对此次课间实习还记忆犹新。 地质图件制作是训练学生的综合能力，首先是指导学生进行地质图的判读，学习地质图的基本知识，掌握阅读地质图的方法。然后进行两幅地质图件制作训练，一是野外课间实习剖面图的制作，对自己所观察、测量到的地质现象进行整理、归纳，独立完成。另一个是根据给定相关地质资料，制作一张综合地层柱状图。 3.参观教学 为了扩大学生的专业知识范围，在实验教学后期安排适当时间，组织学生观看教学视频、地质模型、构造模拟实验、古生物标本、地质博物馆等。 参观教学一般由被参观场所的教师指导和讲解，要求学生围绕参观内容收集有关资料，质疑问难，做好记录，参观结束后，整理参观笔记，写出书面参观报告，将感性认识升华为理性知识。参观教学法可使学生巩固已学的理论知识，掌握最新的前沿知识。 三、教学方法 实验教学的目标是加深理解理论课上的基本概念、培养学生动手能力和创新能力，传统的实验教学方法是利用板书、地质挂图、胶片、幻灯片等手段，由教师讲解实验目的要求、观察内容，学生按照实验指导书的要求观察标本，填写实验表格,再由指导教师评阅，常出现学生不重视预习、上课不愿动手、课后不认真思考这些弊端。针对不同的实验内容，进行了如下一些改革。 1.直观演示的标本观察 传统的教学方法在视觉方面和时空方面具有很大的局限性，如教师在讲解各种矿物和岩石特征所用的 标本，由于个体较小，距离老师较远的学生根本看不清其特征，从而影响实验效果。随着社会的发展，地质学的内容也在丰富，许多新内容我们也无法再沿用老的教学方法。 为了改变这种学生被动学习的局面，我们采用小班化分组教学的模式，让每个学生都能够近距离接触标本，教师使用计算机和多媒体辅助教学设备制作课件，用数码摄像机将各种岩石、矿物、构造特征和各类地质现象进行摄像后投影放大到屏幕上,边讲解边演示，学生也可以用这些设备进行摄像，然后在计算机下进行处理。对于某些特殊的现象，教师将学生集中起来演示，如讲解蛭石加热膨胀性质时，教师取上一小块蛭石放在火上加热，观察颗粒体积膨胀变化情况。每节课经过1520分钟左右的直观的演示讲解后，教师提出本次实验目的要求和问题，学生分组逐块进行标本观察，将观察内容记录到实验报告上，教师对有疑问的学生进行单独辅导，实验报告经过教师批改后再集中和单独纠正错误之处。 这样使一些抽象的实验教学内容更加具体、形象、生动,而且具有很强的表现力和感染力,吸引学生的注意力,大大激发了学生对实验课的兴趣。同时也可以将实验结果直接输入计算机进行处理,培养了学生将计算机技术应用于科学实验的能力。 2.独立思考式的技能训练 技能训练是培养学生独立思考、综合已学专业知识，因而实验教学中学生是主角，教师负责答疑、纠错，如使用罗盘测量岩层产状，学生独立测量地层产状三要素，思考真倾角的测量技巧、走向和倾向换算关系等问题。野外课间实习要求学生制作观察剖面，需要思考剖面线起始点位置、比例尺、地层分层界线、各分层岩性和所含化石、构造现象等，学生通过记录野外老师讲课、岩性鉴定、产状测量等原始资料，剖面终点独立编制信手剖面，缺少的要素及时回到观察点补充，便于室内编制完整的地质剖面图。 通过独立的技能训练，增强了每个学生的动手能力和对所学知识的综合，让学生体会到所学专业知识能够解决实际问题，将来可以为创造社会财富。 3.启发讨论式的参观教学 参观教学是为了扩大学生的专业知识范围，了解地质相关专业最新前沿，激发学生热爱自己所学专业，因而以讨论式教学为主，对参观内容不要求全面掌握和理解，参观结束后对自己感兴趣或有疑惑的观点分组讨论或写参观感想。如对参观地质博物馆中恐龙化石后，可以讨论恐龙灭绝的原因；参观模拟实验室后，启发学生讨论构造运动与地震关系等。 四、实验考核 为了客观评定学生的学习成绩和学习效果，对实验课考核做了一些改革和调整，实验课占普通地质学总成绩的30%，其中平时实验成绩（包括作业、考勤、提问）占10%，实验考试成绩占20%。 实验考试之前给学生一周复习时间，由各班班长负责，安排时间去标本室自主复习。实验考试内容是让学生现场对10块不同矿物和岩石标本进行肉眼鉴定，标本上没有标签，仅有编号，学生按照闭卷考试要求，独立对每块标本进行鉴定，写出矿物或岩石名称，并按照矿物或岩石鉴定标准对其进行综合描述。这样的实验考核制度更加规范、更加科学，能比较全面地评