地學專業巖礦課程實踐教學策略探索

林清茶 張平松 劉文中

摘 ? ?要：地質工程專業實踐性很強，其實踐教學是教學環節中至關重要的一個組成部分。文章結合安徽理工大學地質工程本科專業教學改革，探討了巖礦課程實踐教學策略。

關鍵詞：巖礦課程;地學;實踐教學;策略

中圖分類號：G642.0 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2016）01-0047-02

一、地學專業實踐教學現狀

地學教育是一門實踐性很強的專業教育，它的理論教學須密切結合實踐即實驗教學來有效完成。地學專業中理科類專業為地質學，工科類專業包括地質工程和勘查技術與工程等專業，其中實驗教學可以輔助和加深理論學習，幫助學生了解和掌握地質專業的基本工作方法和技能。近年來，隨著教學改革的不斷深入，地學專業教學更加注重學生的實踐能力和創新能力的培養。安徽理工大學地球與環境學院不斷總結地質工程專業過去50多年來的教學經驗，對地質工程專業的實驗教學內容及實驗過程進行創新，努力提高學生對專業知識的認知能力和水平。2013年在新版培養計劃修訂過程中，將普通地質學、礦物學、巖石學、古生物地史學和構造地質學等課程的實驗課進行獨立成課，由原來的零星學時調整為整周學時開課，授課教師除了要做好課程實驗間的交叉與銜接以外，還要對分散性野外實習進行實踐教學內容的固定，同時優化開設實踐教學的時間段，分別實現其教學目的和要求的實習內容，做到安排有序，開設得當。論文結合安徽理工大學地學專業課程實踐教學基礎，討論地學專業的巖礦課程實踐教學過程，為同類型專業教學提供參考。

二、地學專業巖礦課程實踐教學策略

地學專業基礎課中礦物學和巖石學這兩門課程實踐性強，需要很強的認知和理解能力，以及對野外的空間想象力。在授課的過程中，學生需要長時間地學習和實踐才能真正掌握課程的主要內容。由于學校師資隊伍有限，同時實驗室資源也不太豐富，在傳統的實驗教學中學生在實驗課堂上主要是對巖石礦物標本進行認識鑒定，達到巖礦學習的鑒定技能。在實驗課堂上學生面對巖礦標本，學習相對比較枯橾，所以導致學生的學習積極性不高，動手能力較差，不能積極主動理解上課的內容。而且學生對地質基礎課程的特性往往了解不夠，造成對實驗課的教學和學習不太重視。這就要求教師需要花時間來研究實踐教學環節的趣味性、廣泛性和可接受性[1]。

（一）強化實驗教學的重要性

改變學生在實驗課堂上的學習態度，要從思想上改變學生對實驗教學的認識[2]。在理論及實驗教學過程中要對學生深入地剖析巖礦專業課程的自然特性，讓學生充分認識到巖礦專業課的學習特點。要使學生充分認識到地球科學最顯著的特點是其自然屬性，通過對自然現象、自然過程的觀察，對自然物質運動形式的把握，并在判斷、分析、推理的基礎上研究其規律性，實踐教學是地學各學科不可或缺的教學內容與教學形式，而不是理論教學的輔助課程。

（二）探索實驗課堂教學方式

1.整合教學內容。在實驗課的教學內容上進行改

革，針對巖礦實驗課的特點編制實驗課指導書。指導書應突出實驗教學的特點，重點圍繞巖礦的鑒定技能進行編制，圖文并茂且形象直觀[3]。同時，在指導書中要提出深層次的問題，讓學生帶著問題進行實驗課的學習。在實驗課之前學生就可以根據實驗指導書的內容對要進行的實驗課進行預習，這樣，學生在實踐學習的過程中，能更快地進入到實踐教學的環節里，給學生更多的時間進入室內實驗學習。實驗過程中，學生根據指導書的指導，有針對性地進行實驗，這樣既提高實驗課的效率，又方便學生對專業技能的掌握。學生在實驗過程中對指導書提出的問題進行思考，實驗課結束前實驗教師組織學生對問題進行討論。實驗課學習中，學生既可驗證相關巖礦的理論，又掌握了巖礦的鑒定技能，對相關問題進行了思考，進一步掌握理論知識。如：酸性巖漿巖的鑒定實驗課中流紋巖的鑒定，采用手標本結合光薄片進行，在實驗指導書中對流紋巖的鑒定方法進行詳細的闡述，并附上手標本及鏡下圖片，且在指導書中提出根據各自標本觀察到的現象對巖石的成巖環境及成巖過程進行思考。這樣學生實驗過程中，根據此進行實驗就可掌握此類巖石的鑒定方法。實驗課結束前，教師可組織學生對成巖環境及成巖過程進行討論，加深學生對此類巖石的鑒定及理論知識的掌握。

2.創新教學方法。改革以往實驗課中，教師講解后學生實驗的單一教學方法[4]。首先在實驗課件的制作上引入多媒體課件，這樣更加形象直觀，更能引起學生的興趣。其次，在教學過程中引入啟發式教學、提問式教學、互動式教學、探索式教學，充分利用實驗教學自發性、靈活性、探索性的特點，通過對地質現象的觀察去啟發學生思維，培養學生的地質思維能力。通過互動式教學、探索式教學在實驗課堂上對地質現象進行討論，對地質問題進行探索，充分激發青年學生的學習熱情，給學生提供了極大的發揮自身創造性和能動性的空間，培養其發現問題和解決問題的能力?？衫冒不帐〔┪镳^作為實踐教學基地，進行合作，提高學生的知識面和認知度，為后續專業課程學習奠定基礎。同時積極組建省內地質高校地質技能大賽，地礦系統高校礦井地質技能大賽等，不斷鍛煉能力，提高水平。

3.引入虛擬技術，建設數字平臺。虛擬現實技術為促進人的認識能力全面發展提供了新工具。虛擬現實技術已經在諸如航空航天、軍事訓練、體育訓練、醫學實習、建筑設計以及游戲娛樂等眾多領域得到了廣泛應用[5]。由計算機可視化實現的臨境性及交互性，可以使地學類的許多課程的教學內容得到更為具體和有效的展示，使學生在虛擬環境中得到身臨其境的全方位感覺和操作實踐。受實驗條件以及學生本身時間條件等的制約，學生在實驗室進行標本和模型觀察和描述的時間是非常有限的，通過虛擬現實技術可以在網絡上構建虛擬實驗室，學生有時間和興趣就可以隨時上網進行瀏覽和操作。在實驗教學過程中通過建立虛擬數字博物館，豐富教學資源，實現校際共享，節約投資，而且可以使教師的教學和學生的學習使用獲得最大的便利。

巖礦實驗課程具有現實性與抽象性的統一、宏觀性與微觀性的統一、整體性與分異性的統一、自然過程的復雜性與有序性的統一等特點[6-8]，這就決定了在課程教學中涉及的課程內容多、實踐性強。且在具體的實驗教學過程中必須使用大量的實物教具和模型。結合巖礦實驗課以上特點，建立實驗教學的數字平臺。數字教學平臺分為以下幾大模塊：一是巖礦實物標本模塊，將巖石或礦物標本數字化，并對相應的物理、化學特征進行描述，對巖礦的形成環境、過程等進行介紹，對巖礦在工業上、生活上的作用進行論述;二是巖礦薄片模塊，將巖礦的薄片數字化，并附以巖礦的光學特征、結構構造進行描述;三是巖礦實驗操作模塊，對當前的巖礦實驗操作進行數字化，在平臺中進行演示，若有技術條件，可以讓學生進行網上虛擬操作;四是巖礦科普知識模塊，在數字平臺上建設一些與巖礦形成、鑒定等相關的紀錄片以供學生觀看;五是討論模塊，建立數字網上討論平臺以供學生之間、學生與教師之間進行討論交流。這樣利用現代化的工具引導學生，對學習提高興趣，同時也能合理地利用網絡資源，使學生能有更多的時間接觸到實驗室的資源，在平時的課余時間內，學生利用學校的局域網，輕松地進入到學院的網站上，找到相應的鏈接，可以圖文并茂地去學習實踐教學以外的內容，不再受限于實驗室的內容之內了。

三、結語

巖礦課程是一門實踐性很強的課程，巖礦實驗課的教學是這門課程的一個至關重要環節，實驗獨立成課是當代巖礦課程大學教學的要求。在對巖礦實驗課的課程設置上針對巖礦課程特點編制巖礦實驗指導書，引導學生盡快進入實驗教學之中。在課堂教學過程采用多種教學方式相結合來提高學生的實驗積極性，在實驗過程中培養學生的地質思維能力。建立巖礦實驗數字化教學平臺，一方面方便學生對相關知識的查閱，另一方面培養學生的實驗學習興趣。雖然安徽理工大學巖礦實驗課的教學過程還較為單一，但隨著實驗課程的獨立成課，相關教學實驗平臺的建立、建設，地學專業畢業生的實踐動手能力將得到有效的提高，地學專業本科教育也將邁上一個新的臺階。

參考文獻：

[1]文美蘭，王葆華，羅先熔.“基礎地質學”實驗教學改革探

討[J].中國地質教育，2008，（3）.

[2]劉鳳田，劉玉蘭.虛擬現實技術及其在教育領域中的應

用研究[J].河北農業大學學報：農林教育版，2005，（1）.

[3]李國武.虛擬現實技術（VRML）在晶體結構教學及結構分

析中的應用[J].計算機與現代化，2003，（7）.

[4]邱隆偉.虛擬現實技術在地學類課程教學中的應用[J].

中國地質教育，2006，（58）.

[5]柴鳳梅，木合塔爾·扎日，汪立今.淺談“巖石學”課程建

設及改革[J].中國地質教育，2009，（2）.

[6]倪金龍，郭全軍，郭穎等.地質思維時空觀的培養與建立

[J].中國地質教育，2012，（4）.

[7]楊平，李景，陳冷等.學生綜合能力培養方法的探索——

基于礦物、巖石及寶石的材料科學基礎訓練[J].中國現

代教育裝備，2013，（19）.

[8]黃雅丹，彭花明.高校地質博物館的教育功能探討——

以東華理工大學地質博物館為例[J].東華理工大學學

報：社會科學版，2014，（4）.