“沉积学基础”课程野外实践教学基地建设的思考

姜在兴，张元福，王红亮

中国地质大学（北京）能源学院， 北京 100083

实践教学

“沉积学基础”课程野外实践教学基地建设的思考

姜在兴，张元福，王红亮

中国地质大学（北京）能源学院， 北京 100083

摘 要：野外实践环节对“沉积学基础”课程的教学效果具有重要作用。本文以教学改革为契机，针对“沉积学基础”的野外实践教学，提出了室内与野外教学内容对照并互补，重点教学用例单一简明的野外教学点设计的基本原则。以延庆硅化木国家地质公园为依托，精炼教学内容，优选教学路线并进行合理的野外作业设计。将以往认知型为主的室内教学体系辅以探索型为主的野外实践教学，提高了“沉积学基础”的教学效率和质量，取得了良好的教学效果。

关键词：沉积学基础；野外实践教学；教学改革

沉积学是当今地学领域最活跃的分支学科之一，“沉积学基础”是石油地质专业的一门重要的专业基础课。学生对沉积学的掌握程度很大程度上决定着学生从事能源领域、尤其油气勘探开发工作的潜力，影响学生在能源领域继续深造的前景，也决定着我校能源学院能否培养出合格的、满足“综合素质高、业务能力（特别是实际动手能力）强”的人才培养目标的学生。这门课程是地学学科和能源学科等众多的理工科学科所必需，是我校能源学院、地球科学与资源学院、水资源与环境学院、海洋学院的等众多理工科专业的必修课程，也是地学类和能源类学科的本科生基础专业课程。“沉积学基础”的课程目标是通过理论教学与实践环节的结合以及课堂讲授和室内实验的结合，使学生了解沉积学发展的历史脉络和学科发展的关键性事件，以及推动学科发展的国际和国内学术人物，帮助学生建立沉积学发展的科学规律。作为一门理论性和实践性都很强的课程，野外实践环节对课程的教学效果具有至关重要的作用。由于条件和课时限制，野外实践教学往往被忽略或取消，极大影响了教学效果[1]。本文以教学改革项目为契机，以延庆硅化木国家地质公园为依托，在实际教学点的建设过程中，精炼教学内容，优选教学路线，拓展教学实践核心区，并基于野外教学的特点进行合理的野外作业设计。在教学和实践过程中，帮助学生建立沉积学对于地学和能源领域的重要意义的认识。使学生掌握沉积岩的概念、基本特征，沉积岩的形成机理，陆源碎屑岩及碳酸盐岩的结构构造，主要岩石类型及其特征和成因，主要沉积相模式等沉积学的基本理论和基础知识，掌握沉积岩研究和鉴定的基本技能，为后续课程的学习以及毕业后的生产和研究活动打下扎实的基础[2-4]。

一、“沉积学基础”课程建设的整体架构

“沉积学基础”旨在针对本科生夯实基础、拓展视野、培植潜力。在以往的教学中，课堂教学和课内实验教学分为两个学期分别进行，其中实践教学又放在次年的暑期进行，如此离散的教学安排不符合认知规律，不符合沉积学的应用性和实践性特点。并且在以往的实践教学环节具有学时少、露头少、不成体系的特点，露头局限在多为古生代海相环境的北京西山，且没有把露头和岩心结合起来。

基于这种认识，教学团队在姜在兴教授率领下，开展了“三点一线”教学体系实践，即课堂教学—野外实践—室内实验的一体化教学体系。同时，采取了三个措施：（1）增加野外观察学时，由原8学时增为16学时。（2）精选野外实践基地，团队多次前往北京周边地区，选定延庆硅化木地质公园作为中生代河流相和湖泊相的代表，北京西山作为海相的代表。此外，将胜利和华北油田作为岩心观察基地。从而形成了体系完备、特征典型的整体实践教学系列。（3）调整教学实践安排，使课堂教学、室内试验、野外观察这三个教学环节交替进行[5]。

在完成每个实习后，要求学生独立完成10分钟的多媒体报告，每组抽取一名学生进行课堂讨论，有效地激发了学生学习沉积学课程的兴趣。

“课堂学理论，野外拓视野，实验打基础”，“三点一线”教学体系力图做到理论和实践的互促互进，最终激发学生热爱专业、坚定从业的信心。

二、野外教学点设计原则

1. 室内与野外教学内容对照原则

野外教学点的设计必须要有的放矢，要依据课堂上所讲述的理论内容进行有目的的选择。首先就要选取一些可以和课堂上讲到的一些理论知识相对照的野外实践内容。比如，在讲到碳酸盐岩章节时，要讲到不同碳酸盐岩的识别特征，那么就可以选取野外具有典型特征的白云岩进行实践。这样，使得课堂理论可以很好地在野外进行验证，增强了知识的实用性，也更容易使学生们接受课堂上的理论知识。

2.室内与野外教学内容互补原则

在进行野外教学内容的选择时，还需要注意教学内容的互补性。要尽量把一些课堂上可能涉及不到的知识或比较容易遗漏的知识在野外实践教学中进行补充，也就是教学内容互补原则。仍以碳酸盐岩章节为例，在课堂讲授时，由于“岩溶垮塌”是一种个别现象，往往课堂上不会提及，但在野外实践点却可以观察到，那么在野外教学点的选择上对这类知识点适当地加以倾斜，使学生的知识得以拓展。

3.重点教学用例单一简明原则

野外教学容易受场地、天气等因素的限制。相对课堂教学，野外教学要面临更大的困难和挑战。野外教学往往要面对比课堂上更加复杂的局面。这就要求教学者在进行野外教学内容的选择时，尤其要注意教学用例的选择。尽量先做到“单一简明”，再循序渐进，避免复杂情况的发生。比如，在进行碎屑岩野外实践点观察时，尽量先选择岩性比较单一的实践点进行观察，对一些野外比较容易混淆的复杂用例要进行删减。这样可以在有限的野外实践中使学生加深对重点知识的掌握。当然对个别理解能力突出的学生，可以适当拓展。但教学首先要顾全整体效果，才能最大限度的提高教学质量。

三、延庆地质公园实践教学点的建设

1.区内地质情况和构造背景

实践教学点位于北京延庆县的硅化木国家地质公园中心区及附近。距延庆县城约46km。盆地形成于中生代侏罗纪，主要地层为上侏罗统土城子组（J31）。土城子沉积期在南北挤压构造背景下形成了较为复杂的地质结构，形成多期山间坳陷盆地。其中走滑正断层系是侏罗纪“花盆”盆地的主体构造单元。研究盆地主体位于燕山褶皱带的花盆－四海凹褶东侧，岩石组合主要为页岩、浅绿色含角砾凝灰岩、凝灰质细砂岩、凝灰质粗砂岩、粉砂岩、少量安山岩、复成分火山角砾，硅化木化石群多发育在页岩及含粉砂页岩中[6-7]。

2.教学内容的选择

北京延庆硅化木地质公园的中生界碎屑岩和元古界碳酸盐岩沉积，前者为陆相的辫状河沉积体系及湖相沉积体系为主，后者以海相为主。野外教学内容的重点包括硅化木公园中心区的湖相沉积，扇三角洲沉积和辫状河沉积，公园北侧中生界与元古界之间的边界断层及中生界冲积扇沉积，层间断层、穹窿、单斜、背斜及大型浪成波痕等构造现象及沉积现象的认识。通过野外实地考察，使学生认识边界断层、冲积扇、扇三角洲及辫状河的特征，认识断层、单斜、穹窿背斜等构造现象及滨浅海的沉积构造特点，为室内理论学习进行有益的补充[8]。

3.教学路线（点）的选择

教学点路线1包含5个观察点，涵盖了盆地边界和一套底部层序。路线2包含6个观察点，基本涵盖了盆地内部不出露的全部地层，并包含有明显的火山事件沉积。露头点观察以识别层序边界和层序内部分界面特征为主要目的，详细识别各露头点生物化石情况、岩性特征、构造特征和沉积特征。

4.基于野外教学点的教学设计

基于野外教学点的教学设计要遵循“解决实际问题”的原则，由指导教师针对教学点的基础地质问题设计一些的科研大作业，如“本区辫状河沉积特征”大作业，规定相应的课题小组要完成岩性描述、岩石成因解释、沉积剖面绘制等内容。在此基础上可以增加难度，设立“辫状河三角洲和扇三角洲的区别”大作业。使学生在对辫状河进行观察时不仅仅是了解它的沉积特征，还要了解与其他的沉积体系的区别。这样的野外作业会进一步增强学生的主观能动性，提高了学生的知识应用能力。

四、结论

野外实践环节对“沉积学基础”教学目标的实现具有至关重要的作用。经过几个学年的教学实践，基于对野外实践教学经验的总结和分析，提出了室内与野外教学内容对照并互补，重点教学用例单一简明的野外教学点设计的基本原则。在延庆硅化木国家地质公园实际教学点的建设过程中，进一步精炼教学内容，优选了教学路线，并进行合理的野外作业设计。使过去的单一的室内教学体系融入了野外实践教学的新鲜血液，提高了“沉积学基础”课程的教学效率和质量，取得了良好的教学效果，也获得了学生的好评。

参考文献：

[1] 王海荣，姜在兴，王红亮，等.“沉积学基础”课程教学改革探索[J].中国地质教育， 2008，(3)：96-98.

[2] 周鼎武，赖绍聪，张成立，等.地质学实践教学新体系[J].中国地质教育， 2006，(4)：47-53.

[3] 国家自然科学基金委地球科学部.21世纪初地球科学战略重点[M].北京：中国科学技术出版社，2002.

[4] 翟永红.野外地质实习与学生能力培养[J].中国地质教育， 1998，(2)：39-41.

[5] 中国地质大学（北京）能源学院.教研结合 和谐奋进[J].中国地质教育， 2010，(1)：159-160.

[6] 赵兴国.加强保护特色地质景观—北京延庆辛家栅子硅化木化石群[J].北京地质，1999，(4)： 26-27.

[7] 郭剑峰.融入百里山水画廊感受亿年地质文化—记北京延庆硅化木国家地质公园[J].科技潮，2010，(2)：58-59.

[8] 张元福，魏小洁， 徐杰，等.北京延庆硅化木公园地质剖面陆相层序地层特征分析[J].地学前缘，2012，(1)：68-77.

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1006-9372 （2012）02-0044-03

收稿日期：2012-02-16；修回日期：2012-04-10。

作者简介：姜在兴，男，教授，主要从事沉积学的教学和研究工作。

Construction of the Field Practice Teaching Base for the Basis of Sedimentology

JIANG Zai-xing, ZHANG Yuan-fu, WANG Hong-liang
China University of Geosciences, Beijing 100083, China

Abstract:As basis of sedimentology is a strong theoretical and practical course, fi eld practice plays a crucial role for teaching effect. Basic principles of fi eld teaching design are proposed in this paper, such as comparison and complement of indoor and fi eld teaching content, single and concise cases used in key teaching. Moreover, on the basis of Yanqing Petrifi ed Wood National Geological Park, teaching content were refi ned and practice teaching routes were optimized. The previous cognitive-based indoor teaching system, supplemented by exploration-based field teaching, improves teaching efficiency and quality. The above improves field practice teaching system of geology.

Key words:basis of sedimentology; fi eld practice; teaching reform