高等农业院校地质地貌学实验课教学改革探讨

高等农业院校地质地貌学实验课教学改革探讨摘要：针对传统地质地貌学实验课程教学中存在的教学内容陈旧、教学方法单一、课程考核不全面等问题，探讨了课程教学改革的措施：一是增设综合性、创新性实验项目，整合优化教学内容；二是改革教学方法，综合运用多媒体等教学法提升教学效果；三是优化野外实习内容，增设专题研究，促进学生学习的积极性；四是完善课程考核体系，对学生进行综合评价。课程改革有效提高了地质地貌学实验课程的教学质量和教学效果。关键词：地质地貌学；实验；教学改革实验教学环节是高等学校人才培养体系的重要组成部分，在引导学生理论联系实际、培养学生创新思维和实践能力方面有着重要作用地质地貌学实验是高等农业院校农业资源与环境、土地资源管理、地理信息等专业的重要专业基础课程，本课程具有应用性强、综合性强和实践性强的特点，对巩固和扩充学生地质地貌学的理论知识，培养学生实验基本技能、知识和能力，以及培养学生具备从事地质地貌学及相关科学研究的基本技能起着重要作用。随着科学技术的不断发展和社会对高素质、高能力人才的需要的提高，相应的学科实验教学体系和教学内容也需不断更新。传统的地质地貌学实验课程教学存在着教学内容陈旧、教学方法单一、课程考核不全面等问题，影响了人才培养的质量以山东农业大学为例，针对当前本科地质地貌学实验课程中存在的问题，从实验教学内容、实验教学模式、实验教学手段等方面探讨了改革措施，旨在提高实验教学的质量，提升实验教学效果，从而满足新时代背景下社会对专业人才的需求。1地质地貌学实验课程教学存在的问题1.1教学内容和形式单一地质地貌学实验课程根据教学需要，分为室内实验和野外实习两大部分。室内实验内容以基础性实验为主，实验项目有：常见硅酸盐矿物的识别、矿物的形态和物理性质的观察、主要岩浆岩的认识、主要沉积岩的认识、主要变质岩的认识等。地质地貌学实验室具备的实验器材一般有矿物标本、岩石标本、放大镜、磁铁、条痕板、摩氏硬度计、小刀、地质罗盘仪、地质锤及地质构造运动演示模型等。受实验器材所限，综合性、设计性、创新性的实验项目开设得较少，不利于培养学生独立设计和操作实验的能力，影响学生独立分析和处理解决问题能力的培养，制约了学生创新性能力和科研兴趣的培养。地质地貌学实验课采取的教学方式主要是传统的讲授式教学法，即以教师为主导，以讲课为中心，学生在教师指导下，学习肉眼鉴定矿物和岩石的方法、主要造岩矿物的特征、岩类特征及其形成条件等。在该过程中，学生被动学习，机械地按照教师讲解或照搬实验指导书内容进行观察学习，很难熟练掌握各类岩石矿物的基本特征和性质以及进行辨别的方法。1.2野外实习教学模式陈旧地质地貌学野外实习是培养学生野外鉴定矿物、岩石能力及其野外地质工作技能的重要环节，也是培养学生实践能力和创新能力的重要环节。传统野外实习中，实习模式是以教师讲解为主，即教师讲解沿途的不同地貌类型、发育特点、影响因素与成因以及各种矿物岩石类型等，学生被动地接收和进行观察。在野外实习中，学生缺乏主动性和积极性，流于形式。走马观花式的野外实习，使学生不能系统且有效地消化实习内容，野外实习效果较差。另外，野外实习经费紧张、学时不够，严重限制了实习教学时间、地点和内容的安排。因此，在当前条件下，如何保证野外实习效果，提升教学的质量，是目前地质地貌学野外实习教学中亟须解决的问题。1.3实验课程考核不全面课程考核是教学过程的重要组成部分，通过考核，教师可考查学生对本课程知识点的掌握情况，这也是教师自我检查教学效果、总结教学经验、改进教学方法的重要途径传统的地质地貌学实验课程考核主要依据学生提交的实验报告和野外实习报告进行评分，这种考核方式比较单一且具有片面性，不能综合全面地反映学生对实验课程知识的掌握程度。2地质地貌学实验课程教学改革的措施2.1增设综合性和创新性实验项目整合优化教学内容为提高学生学习兴趣，提升学生独立发现问题、分析问题和解决问题的能力，增强学生实践和创新能力，对地质地貌学实验教学内容进行整合和优化，增设综合性、探索性、创新性等实验项目。增设的实验项目与学生专业研究方向相结合，提高学生科学研究兴趣。如进行校园内岩石鉴别，学生以小组为单位观察校园中的岩石，要求学生学会辨识岩石种类，了解各类岩石的形成过程及其用途。学生调查研究成果以PowerPoint形式进行汇报，或是以成果形式展现，如制作常规的岩石标识牌或是“二维码”岩石吊牌，也可以制作成《校园岩石导览手册》。开设综合创新性实验项目，培养了学生理论与实际相结合的能力，学会用掌握的课本知识解决实际生活中的问题，提高了学生对地质地貌学的学习兴趣。另外，以小组形式进行实验，培养了学生团队合作精神，树立了团队意识。2.2改革教学方法多种手段相结合改变传统单一教学模式，采取多种教学方法与手段相结合。实验教学在教师讲授的基础上增加适当的课堂讨论，激发学生兴趣。如在进行矿物岩石形态特征讲解时，教师讲课与提问相结合，形成交互式教学模式。一方面，这种教学方式能够保持学生注意力和积极性，学生由被动学习变为主动学习，提升了教学质量；另一方面，教师可了解学生对知识理解和掌握的情况，有针对地调整和讲解讲课内容重点和难点。另外，增设多媒体实验教学，运用多媒体教学手段，使原本枯燥的矿物、岩石知识变得可视化、立体化，令学生加深认识和理解。如讲解三大岩石时，利用Flash动画效果展示各类岩石生成过程，使学生更容易接受知识点；或利用PowerPoint播放更多的典型岩石矿物标本或岩石矿物微观形态特征图片，使学生更易观察。实验教学过程中使用多媒体，可使理论教学和实验教学内容融为一体，使得教学更形象、更生动。此外，为巩固和加深学生对岩石和矿物特征的记忆和理解，要求学生在当堂课上填写实验报告，主要是依据教师的讲解和教材上的知识对实验课上观察的岩石矿物如实填写。矿物实验报告主要填写矿物的化学成分、形态、岩石、硬度、透明度、光泽、条痕、相对密度、解理或断口、其他性质和主要鉴定特征，岩石实验报告主要填写岩石的颜色、结构、构造、主要矿物成分和其他特征等。2.3优化野外实习内容增设专题研究在当前野外实习时间短、经费紧张的情况下，对野外实习进行改革，优化和整合野外实习内容是保证和提升实习教学质量的关键。首先，优化野外实习安排和路线设计(见表1)，丰富实习内容。其次，增设设计性、研究性实验项目，学生自己决定研究项目，学生结合野外实习内容自行查阅文献确定实验项目名称，实验项目成果以PowerPoint报告的形式进行汇报。在该过程中，学生的积极性被充分调动，提升了学生的综合能力和创新能力。如制作馒头山地层剖面标本盒，学生按照馒头山地层划分采集每一分层的主要岩石，按照从可采集的最底层岩石从下到上逐层放置各地层岩石，制作成地层剖面标本盒。还可以与专业知识相结合，如农业资源与环境专业的学生，可进行岩石与土壤分布的关系的研究。通过增设专题研究，实习过程中认知性实习与研究性实习并重，取得了良好的教学效果。表1地质地貌野外实习安排实习地点实习内容学校岩石矿物标本室鉴别各类矿物、岩石、古生物化石及典型地形、地貌模型校园校园内的岩石类型及其主要用途泰安红门泰安地区主要的岩石类型及其形成过程泰山地质构造及地层背斜与向斜的基本判定学会肉眼判别岩石及采集岩石标本普照寺天外村济南馒头山独具的寒武纪底部底砾岩和倒灌现象馒头山地质构造、地层馒头山每一层的岩石组成、岩石及厚度等采集岩石标本地质罗盘仪的使用2.4制订全面的考核体系改革前地质地貌学实验课程考核方式仅为“实验报告(50%)+矿物岩石辨认考试(50%)"。为探明学生的学习情况，真实地反映学生对课堂知识的认知和理解程度，制订了全面的考核标准体系(见表2)。具体可以将成绩分为：实验报告(20%)+矿物岩石辨认考试(30%)+课堂参与分(10%)+专题实验(20%)+野外实习报告(20%)。考核指标的多元化和全面化，使教师更全面地了解和掌握了整个实验课程过程中学生的表现和知识的掌握情况，同时端正了学生的学习态度，尤其是在野外实习过程中，还调动了学生学习的积极性,提升教学质量。表2地质地貌学实验考核标准考核指标评分依据实验报告(20%)实验报告填写内容完整和准确度矿物岩石辨认考试(30%)岩石、矿物标本各10组，依据学生答对率进行评分课堂参与分(10%)上课态度；课堂参与程度：如依据课堂提问回答情况，学生提出问题等情况进行评定专题实验(20%)进行的综合性、创新性实验项目的创新性、独创性以及完成情况等野外实习(20%)野外实习参与情况和积极性；实习报告完成的质量情况，实习内容的创新性和独创性等体地位，以学生为中心的教