矿床学课程教学改革分析

1、矿床学课程教学改革分析 党的“十八大”以来，高等教育改革已成为党和国家的一项重要工作。“十九大”报告明确指出：“建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程”，要“加快教育现代化，办好人民满意的教育”，特别强调要“加快一流大学和一流学科建设，实现高等教育内涵式发展”。这是党中央在新时代对高等教育提出的新要求1,2。同时，办好人民满意高等教育，培养创新型高素质人才也是全社会的广泛共识。在此背景下，高等教育教学改革被提升到了前所未有的高度。教学改革的核心是课程改革。课程改革，尤其是专业课程改革，是一个系统工程，涉及到教材、实习和实践等不同环节。本文以资源勘查工程专业（固体方向）矿床学课程教学改革为例，

2、对课程改革内容、举措及目标做一探讨，不对之处，敬请同行专家批评指正。 一、矿床学课程特点 矿床学是资源勘查工程专业（固体方向）的骨干专业课程，课程涵盖了当前工业开发利用的主要矿床类型、地质特征、成矿条件和矿床成因理论，是进一步矿产勘查类课程学习的重要基础。矿床学学习的主要任务包括：其一，掌握重要矿床类型的地质特征；其二，熟悉重要类型矿床的成矿地质条件；其三，培养矿床成因及演化过程分析能力，为指导找矿勘查工作服务。与其它地质类课程相比，矿床学课程有以下几个特点：（一）矿床学课程需要理解和记忆的内容多，难度大。矿床学课程内容涉及面广，矿床类型多，矿床地质特征及成矿地质条件复杂，不同矿床类型之间没有

3、必然的成生或逻辑关系，加大了初学者记忆与理解的难度。例如，从地质营力角度，矿床类型可以划分为内生、外生和叠生三大类；从地质作用角度，又可以将矿床类型划分为岩浆矿床、热液矿床、火山矿床、风化矿床、沉积矿床、变质矿床和复合矿床等不同类型。由此可见，自然界不同地质作用过程中均有可能形成矿床。因此，一门矿床学几乎涉及了地质学几乎所有专业基础课程（矿物、岩石、构造、地层等），而且在成矿作用分析过程中还要涉及到其它自然科学的基本知识，课程内容涉及面之广是其它任何一门地质类课程所不能比拟的。此外，不同类型矿床一般受控于不同类型的成矿系统，如与镁铁质超基性岩熔离作用有关的铜镍硫化物成矿系统，与岛弧钙碱性岩浆浅

4、成侵位有关的斑岩型成矿系统，与海底热液喷流沉积作用有关的海底块状硫化物成矿系统，与造山带韧性剪切-变质热液-岩浆活动联合作用有关的造山型金矿成矿系统等等，这些不同成矿系统之间无论在时空系列上、还是在物质演化关系上都没有必然的联系，而是一个个相对独立的自然系统。因此，如此诸多而又没有必然联系的成矿系统势必增加了初学者记忆与理解的难度。（二）矿床成因复杂，成因模式多样。与自然界中广泛出露的其它地质体相比，矿床形成是区域地质作用（甚至全球地质作用）和局部成矿地质作用（异常地质作用）耦合的结果。区域地质作用为矿床形成提供了成矿构造/地球动力学背景，是矿床形成的宏观构造控制；局部成矿地质作用是矿床形成的

5、关键成矿控制，尤其是控制成矿物质局部富集的地质条件及成矿系统的物理化学条件。很显然，与自然界中广泛存在的一般地质作用（岩浆作用、沉积作用、变质作用等）相比，查明局部成矿作用（异常地质作用）的难度要大的多、难的多。由此导致矿床学中各类成矿假说/成因模式也比其它地质类课程多得多，甚至同一种类型的矿床，在不同地区，由于局部环境的差异，构建的成因模式也各不相同，正所谓“世界上找不出形成条件完全相同的两个矿床”，因此，常常冠以“式”矿床成因模式。这是矿床学有别于其它地质类课程的突出特点之一，同时也反映了矿床成因认识的真实水平，即目前的科技水平尚不足以让我们认识到不同类型矿床的本质区别，只能通过它们外在的

6、表象特征加以区分。这既是矿床学的缺欠所在也是矿床学的兴趣所在。矿床学教学不应回避这些问题，相反，应当正确引导，激发学生投身矿床研究的兴趣，寻找矿床形成的本质控制因素。（三）实用性强是矿床学课程的突出特点。矿床学研究的目的除其科学意义（即对矿床成因给出科学解释）之外，还有一个与其它基础类地质课程（矿物、岩石、构造、地层）明显的差异，即为指导找矿勘查评价服务。找矿勘查评价需要考虑两个基本问题。其一，勘查评价区是否具备足够有利的成矿条件？其二，矿床形成之后保存条件是否有利？否则，即便成矿条件有利，由于保存条件不佳，大部分矿床已经被隆升剥蚀殆尽，找矿潜力也不大。这也是为什么全球浅成斑岩成矿系统为什么集

7、中出现在中新生代，而造山型金矿在整个地质历史时期都有广泛分布，尤其是在前寒武绿岩带中也有重要产出的主要原因。由此可见，矿床学教学不仅应培养学生矿床成因分析能力，而且还要培养学生矿床形成演化过程分析能力，只有这两方面能力都具备时，才能够更好服务于找矿勘查评价工作。 二、矿床学课程教学面临的主要问题 基于以上矿床学课程特点，笔者将当前矿床学课程教学面临的主要问题概括如下：（一）教材篇幅普遍较大，如何在有限的学时内实现教学收益最大化。适用于资源勘查工程专业（固体方向）的矿床学课程教材篇幅普遍较大，如何在有限的学时内实现教学收益最大化？例如，翟裕生等（2011）主编矿床学（第三版）417页3；薛春纪等

8、（2006）主编的基础矿床学350页4；胡受奚等（1982,1983）主编的矿床学（上、下）535页5,6；前苏联斯米尔诺夫（1985）著矿床地质学532页7；Park等（1964）著OreDeposits458页8。如此鸿篇巨著，在有限的学时内（目前一般不超过70学时），如何选材，让初学者不仅掌握矿床学的基本概念、基本理论和基本方法（即“三基”），而且初步培养起矿床地质思维能力对老师是一种巨大的考验。当然，从掌握“三基”的角度，当前也有一些简略版矿床学教材，如姚凤良和郑明华（1983）主编矿床学基础教程167页9；姚凤良和孙丰月（2006）主编矿床学教程254页10。这些简略版矿床学教材虽然

9、可以达到掌握“三基”的目的，但是，由于成矿理论内容的大量简缩，不足以为学生矿床成因分析打下充足的理论基础，因此，这些简略版教材一般适用于其它地质类相关的专业，但不能满足资勘专业（固体方向）后续成矿研究及找矿勘查评价需要。因此，如何选材，如何设计好矿床学课程确实是一个十分棘手的问题。（二）如何激发学生兴趣，培养学生自主学习、解决问题的能力。如何激发学生从事矿床研究的兴趣，培养学生自主学习成矿理论、解决成矿问题的能力？如上所述，无论如何设计，都不可能在有限的学时内讲授如此众多的课程内容，因此，大量的内容必然有待学生自学完成，这时学生学习态度、学习兴趣将成为学习效果的关键因素。从目前教学情况来看，学

10、生学习兴趣普遍不浓，要么照本宣科，死记硬背，把课本当做解决问题的唯一钥匙；要么根本不看课本，对矿床学鸿篇巨著、博大精深提不起一点兴趣。当然，这种局面的形成与当前行业低迷不无关系，但是，我们必须承认课程吸引力不足应该才是导致这种结果的根本原因。课程吸引力不足可以体现在很多方面，例如，矿床学教材篇幅虽然很大，但是，大多篇幅都用在了描述矿床地质特征上，而对人们更想搞清楚的矿床成因问题要么论证的很简单，要么根本没有涉及；又如，很多理论假说及其论证依据年代过于久远，没有反映出最新的研究进展，给人一种该问题已经很长时间不再被大家关注的感觉；再如，在移动互联网已经成为青年人学习知识重要途径的今天，图文并茂，

11、形象生动是人们快速理解知识的重要表现形式，而我们的教程、教学方式都没有跟上形势的发展变化，仍然停留在“以不变应万变”的传统表现阶段。如，课程教材大量的文字描述，图件明显不足，即便有必要的图件配合，这些图件对其地质含义的表现也过于”含蓄”，不看文字很难看懂，甚至看了文字也很难理解。（三）如何为今后奠定坚实的矿床成因及演化过程分析能力。如何为今后从事成矿研究及找矿勘查评价奠定坚实的矿床成因及演化过程分析能力？上已提及，对资勘专业（固体方向）学生而言，矿床学学习的两大根本目的在于，其一，培养矿床成因分析能力；其二，奠定找矿勘查评价能力。事实上，这两个能力就是“矿床地质思维”能力，也即矿床“时空物质演

12、化分析”能力。客观来讲，以往矿床学教材内容组成一般包括三大部分：第一部分，矿床学概念、学科发展史及成矿作用总论；第二部分，矿床类型分论，重点阐述矿床分类依据、地质特征、成矿地质条件和成矿作用理论；第三部分，成矿控制及成矿规律，概略阐述不同等级成矿控制因素及成矿总体规律。由此可见，现有矿床学教材更多关注成矿期成矿地质条件及成矿作用机制，而对成矿后矿床变化和保存的关注明显不足。由此必然导致人们对矿床形成之后演化过程研究的忽视，继而致使找矿勘查评价逻辑链的缺失。薛春纪等（2006）主编的基础矿床学4已经注意到了这个问题，并做了有益补充，值得肯定。但是，这种成矿研究及找矿勘查评价思维模式尚未引起当前矿

13、床学教学的高度重视，有必要作为矿床课程主要问题之一提请大家注意，并在今后教学过程中有意识加强。关于矿床形成之后的保存问题，翟裕生院士（2011）11在其“矿床学研究的历史观”一文中曾明确指出“矿床的变化和保存研究是矿床学科的一个重要方向，应引起足够的重视并加强研究”。 三、矿床学课程教学改革的几点思考 基于当前高等教育发展要求，矿床学课程教学改革应当以符合当前高等教育改革发展要求为总体方向，以高水平人才培养为目标，以提升矿床地质思维041总第41卷二一八年第六期能力为重点，以激发学生专业学习兴趣为策略，以统筹考虑教材实习实践环节为抓手，力图解决当前矿床学课程教学面临的主要问题，具体设计如下：（

14、一）教材改革。笔者以为矿床学教材编写应本着六个“有利于原则”：其一，有利于学生“三基”掌握；其二，有利于矿床地质思维能力培养；其三，有利于课堂教学及自学内容选取；其四，有利于专业兴趣培养；其五，有利于进一步学习拓展；其六，有利于资源共享。其中，“三基”要求矿床学教材要系统、全面反映矿床学基本概念、基本理论和基本方法。现有几本经典矿床学教材在此方面基本可以满足教学需要。但是，笔者认为，从了解矿床学发展脉络及现代矿床学研究发展需要考虑，现有矿床学教材第一部分（矿床学概念、学科发展史及成矿作用总论）有必要补充三方面内容：其一，学科发展史部分除目前已有的主要发展阶段、代表性成果及人物、与其它学科发展关

15、系外，有必要补充当代经典矿床学教材及其特点评述，有利于学生对经典专业书籍有一个全面了解；其二，成矿作用总论部分有必要加强板块构造与成矿关系的论述，这是现代矿床学研究的重要进展之一，应当编入教材；其三，矿床学发展趋势部分应补充矿床学在服务当前环境保护和科学普及两方面的代表性成果，提供相应的文献资料，引导学生未来在矿床学新的社会功能领域12有所作为。矿床地质思维能力培养应贯穿于教材实习实践全过程，其中，教材是培养学生思维能力的一个重要方面。笔者认为一本好的矿床学教材应当符合人们认知事物的一般习惯，即从“是什么？”“为什么？”“有什么用？”。其中，“是什么？”就是矿床的基本概念和基本特征；“为什么？

16、”就是矿床的成因；“有什么用？”就是找矿勘查评价指导作用。以问题为导向，围绕一个问题组织论证材料，本身也是逻辑思维培养的过程。按照这种思路和框架对现有矿床学教材的第二部分（矿床各论）重新编写，每一类矿床从其特征成因找矿勘查评价意义，构成一个完整的逻辑思维链或从理论到应用再到理论的认识链，以期提高学生矿床地质思维能力。在此方面Robb（2005）编写的Introductionofore-formingprocesses13一书形式值得借鉴。有利教学及自学内容选取，就是在确保系统、全面的前提下，选择具有重要科学及工业意义的矿床类型和典型矿床实例作为教材内容，力图单位时间教学收益最大化。为此有必要对

17、现有矿床学教材第二部分矿床各论中的矿床类型、地质特征、成矿理论和典型矿床实例及找矿勘查指导意义做出必要的取舍或增补。专业兴趣培养是一个有待摸索的问题。从教材编写有利于专业兴趣培养角度，笔者以为应在三个方面下功夫。其一，教材内容的逻辑性和实用性，即让学生带着问题去学习、去思考、去寻找答案。此外，让学生知道学习的用途何在；其二，增强专业知识学习的形象化表达，即尽可能用图形、卡通、动漫去解释晦涩难懂的专业问题；其三，加强专业领域学术强人、找矿发现先进个人或功勋单位的宣传，培养学生立志投身专业工作的荣誉感和责任感。学习拓展，既是专业兴趣培养的需要，也是教材篇幅限制的要求。前面已经提到，由于矿床学内容庞

18、大，目前出版的几本矿床学教材篇幅均较大。如果再加入以上补充完善的内容，篇幅可能更大。但即便如此，也不足以反映矿床学的诸多成因假说、模式以及丰富多样的矿床类型。因此，笔者以为，应充分利用现代网络科技文献资源，在那些有必要引深拓展的部分列出经典专业参考文献（教材、专著、期刊等），引导学生进一步加深学习，培养学生利用专业文献获取知识的能力。此外，上面专业兴趣培养中涉及到的专业学习卡通、动漫以及专业领域学术强人、找矿先进个人及功勋单位都可以通过网络连接的方式加以拓展。资源共享，一方面有利于扩大优质资源的社会影响及辐射作用，另一方面有利于客观、全面地获取社会及专业人群的反馈意见，以便进一步完善教材建设，

19、推动矿床学教学改革逐步走向良性发展局面。此外，应充分利用现代移动互联网扫码技术，将一些固定的学习资源建成共享网络数据库，通过移动扫描端可以实现实时在线学习，让学习无所不在，让学习方式更符合现代年轻人学习习惯。（二）室内实习改革。矿床学室内实习教学是学生掌握矿床地质特征和培养矿床地质思维能力不可或缺的重要环节。通过典型矿床实习，使学生在理论教学过程中学到的抽象概念、矿床地质特征变得直观、清晰，记忆加深。此外，通过实习文字材料、图件、标本、显微组构的综合分析，恢复矿床形成的时空物演化过程，达到矿床地质思维能力培养的作用。因此，矿床实习应做到掌握矿床地质特征和培养矿床地质思维能力同时兼顾。而在有限的

20、学时内，要做到二者兼顾就必须压缩实习矿床数量。目前实习课实习的矿床数目普遍偏多，如，笔者等（2009）修编的矿床学实习指导书14里面有42个矿床，似乎可供挑选的余地很大。但是，事实上，大部分矿床的实习材料只能满足矿床地质特征描述需要，很难满足矿床地质思维能力培养需要。原因在于，大部分矿床缺乏必要的划分成矿期成矿阶段的配套图件、实物标本或野外及镜下照片，使成矿时-空-物演化过程分析无法开展。因此，目前的实习以矿床地质特征描述为主，学生作业拷贝教材现象严重，而且缺乏学习积极性。为此，笔者以为矿床学室内教学实习可以考虑在现有矿床学实习资料基础上，精选典型矿床（一种类型一个），构建完善的典型矿床实习资

21、料库，包括：矿床地质特征文字资料库，矿床地质特征配套图件库，矿床标本库，典型矿化特征照片库，典型矿石结构构造照片库，代表性矿床研究文献库。通过完善的实习资料库，达到矿床学实习以学生自主观察、分析及形成认识的目的。总之，学生矿床地质思维能力培养只能在老师的引导下通过学生自己的头脑逐步建立。（三）实践教学改革。实践教学是矿床学室内教学效果检验以及学生认识修正和提升的过程，是矿床学教学重要组成部分之一，一般学校都会在资勘专业（固体）矿床学室内教学结束之后，安排一次35天不等的野外矿床地质认识实习。客观来讲，目前的实习时间短了，实习效果自然也不理想。笔者以为，野外实践教学是对室内教学的一次全面检验，是对“是什么？”“为什么？”“有什么用？”认识的一次升华，是激发学生专业学习兴趣、投身专业研究的重要抓手。因此，矿床学实践教学不能走马观花、流于形式，更不能给学生留下矿床地质工作就是拷贝前人资