以探究型专业课教学模式促研究型人才培养—以“岩石学”课程为例

刘 嵘，周烈红，陈能松

1.中国地质大学（武汉）地球科学学院，湖北 武汉 430074；2.中国地质大学（武汉）外国语学院，湖北 武汉 430074

教学研究与改革

以探究型专业课教学模式促研究型人才培养—以“岩石学”课程为例

刘 嵘1，周烈红2，陈能松1

1.中国地质大学（武汉）地球科学学院，湖北 武汉 430074；2.中国地质大学（武汉）外国语学院，湖北 武汉 430074

摘 要：目前我国高等院校众多，学生数目大，难以提供个性化的科学研究机会。为弥补这一人才培养过程中的不足，我们提出立足本科专业课程教学活动，从教学内容中遴选重要的科学问题，通过科学问题的提出、归纳和解译的方法，强调科学问题内在的逻辑性。同时注重专业课程之间以及专业课与通识课程之间的内在联系，让学生触类旁通，确立利用既有的知识底蕴探究未知世界的信念和思路。内心对知识的追求和在实际工作中综合运用知识的能力是研究型人才未来发展空间的奠基石，是我们培养研究型人才的关键。

关键词：大学教育；人才培养；岩石学

大学教育理念经历了漫长的时间演变，从古典时代开始的注重心智、理智和思辨性的博雅教育（也称自由教育）到中世纪注重探究实验活动的洪堡原则[1-2]，继而是20世纪初以来，在美国及其殖民地开始强调的大学“入世特征”。“入世”的理念使得大学不再是一个孤立的锻炼心智、潜心自我研究的场所，而是转变为培养立足社会、服务社会的技能型人才的机构。

美国的这种教育理念在初期无疑是成功的，极大地促进了国民经济建设，但是也暴露了尖端人才培养不足的弊病。美国的卡内基教学促进会因不满国内的高等教育现状，于1998年发表了针对国内研究型大学的“博耶报告”—《重建本科教育， 美国研究型大学发展蓝图》（以下简称“博耶报告”）。呼吁研究型大学致力变革，为学生提供完整的教学体验，包括为学生提供科研体验，培养其科研能力，使其逐渐成长为科学、技术、政治上有创造力的领导者[3]。

几乎与此同时，1996年，21世纪教育委员会针对创新型人才的特征提出了七条标准，分别是：（1）积极进取的开拓精神；（2）崇高的道德品质和对人类的责任感；（3）在急剧变化的竞争中有较强的适应能力；（4）宽厚扎实的基础知识，有广泛联系实际问题的能力；（5）有终身学习的本领，适应科学技术综合化的发展趋势；（6）丰富多彩的个性；（7）具有和他人协调与进行国际交往的能力[4]。

在这种思潮的影响下，中国的大学教育界中开始广泛呼吁创新人才的培养。围绕这“创新”二字的字面含义，各大学纷纷资助大学生科研、激励学生发表文章。“新发现”、“新进展”也成了高等院校自身及它们的学生（包括本科生）梦寐以求的目标。似乎创新人才的定义等同于“发现新现象、新事物的有见识的人”。

然而，仔细推敲七条标准，我们不难发现，教育委员会强调的并不仅是创新活动自身，而是所培养人才内心对知识的追求和在实际工作中综合运用知识的能力。这二者是创新活动的动力和基础，是所培养人才未来广阔发展空间的奠基石。我们认为“诱发对知识的内心追求”与“培养解决问题的能力”是当代高等教育，尤其是本科教育的最重要任务[5]。

然而，中国是一个教育大国，有一千多万的大学在校本科生，要为每一位研究型院校的本科生提供具有个性化的科研机会，需要多少经费尚且不谈，师资力量也很难保证。

退而求其次，如果我们从本科生必修的专业课程中引导出科学问题，引导学生去自主探究、认识和解决，那么同样可以达到“诱发其对知识的内心追求”，并“锻炼其解决问题的思路和方法”的教育目的。[6-8]

一、专业课程教学的特点

在目前的教育体系中，专业课程一般晚于或略晚于通识课程，并围绕学生所选定的专业方向设置。目前我国高校普遍有逐渐加大通识教育比例的趋势[9]，专业课程的学时不得不缩减。虽然这一做法的初衷在于让学生通过学习最具普遍意义的基础理论，掌握深度的科学思维方法，触类旁通，厚积薄发，拓宽学生视野，培养跨学科思考能力，从而适应和把握未来社会和科学技术的发展， 但无疑给专业教学带来了极大的困难。

在本科教育中一直强调“三基”， 即基本理论、基本工作方法和基本技能的培养，但在有限的时间里完成最基础的“三基”教学目标也十分困难，任课老师为完成教学进度不得不采取满堂灌的教学方式。电子教学设备让师生们省去了繁重的板书和笔记的时间，同时也抹杀了学生自主思考的机会。学生们在疲惫地追随完老师的一堂讲演之后，往往会觉得脑子一片空白。长此下去，或者我们连“三基”培养的目的都达不到。

从另一个角度看，专业课程与自然科学类的通识课程一样，充满了很多理性的推理和思辨。每一个定义、每一个分类方案、每一个理论模型的提出都是科学探究的结果，都有发现、观察、总结甚至实验模拟的经过。如果能按照科学理论形成的逻辑来引导学生逐渐深入课程内容的话，那么也就能在一定程度上培养他们运用知识解决科学问题的思维方法，从而弥补独立科研机会不足的缺陷。

二、关于专业课程教学内容和方式的思考

1.采取课堂授课与学生自学相结合的方式

在非常有限的学时内，完整地按照教学大纲逐一讲解是不现实的。例如在110学时的“岩石学”课程中，只能安排2个学时讲述沉积构造。这其中的层理构造是一种沉积岩中最典型的构造，也是沉积岩最主要的识别标志，值得重点讲述。如果从它的表象特征、层次划分乃至层理类型与沉积环境的关系这些方面展开，同时再结合野外露头图片辅助一些课堂判断练习的话，那么几个学时都不能讲解清楚。

笔者认为，与其匆忙地讲解很多构造，还不如抓住沉积岩中这种最特征的构造进行详细讲解。在讲解过程中不断地灌输科学逻辑，培养科学分析和解答问题的能力。建议在章节内提取数个相对重要的内容详细讲解，剩余的内容则可随复习题或者参考文献一并布置给学生自学。

2.注重教学内容的逻辑性

任何一门学科都是充满逻辑性的。逻辑性思维是我们学习、研究、表达的灵魂。以层理教学过程为例，首先，我们让学生明白层理是一种可以观察到的外在表现，它由沉积物的颜色、成分、粒度、内部纹层形态或排列方式等不同显示出来。紧接着，要让学生明白，作为地质工作者，我们关心的不仅是层理的表象特征，更重要的是层理所揭示的古地质背景。应该去分析哪些地质过程会造成沉积物在上述方面的变化，也就是说要透过表象看实质，这是科学工作者必备的素养，这种思维要贯穿所有的学习和工作过程。

此时加上教师引导、学生个别发言、师生相互讨论，建立一种教学与探索相结合的氛围。最终学生会懂得，一个层系组是某种特定的物理（如水动力）、化学（风化条件）和生物作用的产物。上下层系组之间的差异越大，越能反映外界条件的突变程度，例如水动力条件的变化（包括沉积环境的变化）、气候湿暖程度的变化、生物繁盛程度的变化等等。

事实上，学生的求知欲很强，他们可能还不习惯于提出问题和质疑，但他们面对问题时会不由自主地思索。在一个个问题的轰击下，他们的思路会越来越活跃，教学过程实际上就转化成了“诱发对知识的内心追求”的过程。

与此同时，学生也学会了对地质对象进行观察和分析的方法与思路。有了这种核心思想，将来他们面对各种各样的层理构造时，就会知道从哪些方面采取地质信息。因此也起到了培养学生解决实际问题的能力。

3.注重知识体系的连续性

通识课程与专业课程之间以及专业课程之间都会有所联系。例如岩浆岩中的结晶作用、部分熔融、矿物离溶，都会涉及物理化学的相图，所以相图成为反映这些过程的有力工具。又譬如变质过程实际上就是一个或多个化学反应，反应发生的方向和可能性可以用Gibbs自由能的变化量来衡定。

此外，前期“结晶学”课程中所涉及晶体生长理论可以用来解释很多岩石中与结晶过程有关的现象。例如岩浆岩中的球状结构、沉积岩胶结物中的栉壳状胶结物，生物对于碳酸盐矿物结晶的促进机理，变质岩中的放射状菊花石构造等等。有必要让学生从元素迁移、晶体成核和原子堆积规律的角度理解矿物晶体的生长过程。

我们认为，教师有必要了解学生迄今为止的教育背景，充分引入前期课程的内容，让学生体会到知识的延续性和实用性。对于教学者，这样做有利于科学内容的阐述；对于学习者，能达到温故而知新、巩固已有的知识，并理解新知识点的科学内涵这一系列的成效。更重要的是，可以培养他们触类旁通、确立利用既有的知识底蕴来探知未知世界的信念和思路。事实上，这种建立在思索和理解基础上的记忆才是最持久的，并成为今后学习和工作中的可比较和可参照的知识点。

事实上，“对自然现象进行深刻挖掘”的欲望和能力，决定了研究型人才的成功与否。 我们建议在专业课程教学中注意提取重点科学问题，重点讲解科学问题的提出、分析、总结、扩展的方法和思路，引导学生进行探究型学习。“授人以鱼不如授人以渔”，可见在教学过程中贯穿研究思路的重要性。

参考文献：

[1] 王保星.大学自由教育与个人理性生成—美国自由教育谱系溯查[J].沈阳师范大学学报（社会科学版），2011，(1)：1-5.

[2] 姜国钧.《探究的场所—现代大学的科学研究和研究生教育》镜诠[J].大学教育， 2011，(1)：101-107.

[3] 温伟力.“博耶报告”影响下的美国研究型大学本科教育改革[J].外国教育研究，2010，(9)： 79-82.

[4] 路明，牛永生.大学创新教育对创新型人才培养的重要性[J].人力资源，2010，(6)： 73-74.

[5] 杨丽，温恒福.怀特海大学教育思想对我国大学改革的启示[J].教育学报，2010，(6)：115-120.

[6] 熊丙奇.高校创新人才培养的两大误区及调整策略[J].中国高等教育，2008，(5)：28-30.

[7] 曾勇.地质类专业“分段式综合型”教学方法初探[J].中国大学教育，2008，(12)：26-28.

[8] 赖绍聪，何翔，华洪.本科生科研能力训练的问题与思考[J].中国地质教育，2011，(4)：8-10.

[9] 徐高明，张红霞.我国一流大学创新人才培养模式的新突破与老问题[J].复旦教育论坛，2010，(6)：61-66.

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1006-9372 （2012）02-0067-03

收稿日期：2012-02-23；修回日期：2012-03-25。

基金项目：“矿物岩石学”国家级教学团队及湖北省高等学校教学研究项目（2009108项）部分研究成果。

作者简介：刘 嵘，女，副教授，主要从事岩石学的教学和研究工作。

Promoting Cultivation of Research Talents Through Research Oriented Teaching Model —Taking the Course of Petrology as an Example

LIU Rong, ZHOU Lie-hong, CHEN Neng-song
China University of Geosciences, Wuhan 430074, China

Abstract:With the increasing number of colleges and large quantities of students in China, individualized opportunity for scientifi c research is rarely available for undergraduate students. To make up for the defi ciency in the education process for talent development, we call for an innovation based on the teaching activities of specialized course. Some important scientific problems should be selected and the inner logical of the scientifi c problems should be emphasized through analyzing how the problems was brought out, inducted and interpreted. At the same time, the connections among specialized courses, and that between specialized and early general courses are emphasized so that students can comprehend by analogy. It is very important to establish students’ belief and ability of exploring unknown by drawing on their existing knowledge. The inward desire of knowledge and practical ability of using knowledge comprehensively are the foundation of research talents in the future .

Key words:college education; talent cultivation; petrology