“结晶学及矿物学”课程教学改革实践初步探索

陶 专

成都理工大学 地球科学学院，四川 成都 610059

“结晶学及矿物学”课程教学改革实践初步探索

陶 专

成都理工大学 地球科学学院，四川 成都 610059

本文以成都理工大学本科“结晶学及矿物学”课程教学实践为对象，从课程内容、教学方法、教学手段和实验教学等方面阐述了“结晶学及矿物学”课程教学改革实践的思路及经验。这些措施有力地提高学生的综合素质，并获得了较好的教学效果。

结晶学及矿物学；教学改革；地质类

“结晶学及矿物学”是地质类专业的专业基础课，为学生学习“晶体光学”、“岩石学”、“矿床学”、“地球化学”及“岩矿测试和分析方法”等后续课程提供必要的专业基础。通过本课程的学习，使学生掌握几何结晶学和晶体化学的基本理论知识、矿物的肉眼鉴定方法以及常见矿物的鉴定，为学生今后从事地质勘探、岩矿鉴定等工作提供必要的理论基础和专业技能。“结晶学及矿物学”是一门较为抽象和难学的课程，笔者结合20余年的教学实践经验，从以下几方面探索本课程教学改革，以期达到提高教学质量的目的。

一、“结晶学及矿物学”课程内容改革

由于地质类各专业要求不同，故“结晶学及矿物学”不同专业的学时数也不同。目前我校“结晶学及矿物学”最高为80学时，最低为40学时，不同的学时数，就要求在课程的内容上做出相应的调整。对高学时专业，既要求学生掌握基本理论，又要求学会实际工作技能，即学生不仅要知道实际现象，还要知道其理论依据，突出理论与实际的联系和完整性。对低学时专业，则主要注重基本技能的培养，避免复杂的理论讲解，笔者在教学实践中对该课程的内容进行了改革实践。

1.高学时专业“结晶学及矿物学”课程内容调整

（1）在几何结晶学部分强调了晶体对称要素组合定理及应用，并将对称型的国际符号调整至晶体定向之后。因为对称型的国际符号是一个难点，为了教材内容的连续和完整性，目前国内所有教材均放在对称部分介绍，但教学实践表明教学效果较差，原因是该内容涉及对称要素的空间方位。在学生学习了晶体定向，对晶体上对称要素的空间方位明确之后，再介绍对称型的国际符号就容易理解了，近几年教学实践表明效果良好。

（2）在晶体化学部分减少了一些“普通化学”中已经学过的概念和内容，如化学键、原子（离子）半径、晶体场理论等内容。重点通过球体最紧密堆积原理、离子类型、配位数及配位多面体等了解晶体化学成分与内部结构的关系，避免了内容繁杂，重点及中心不突出的问题，提高了教学效果。

（3）在晶体和矿物的形成与变化部分，删除了“普通地质学”中已经学过的形成矿物地质作用的内容，突出了成因矿物学的基本内容，使教学内容更为简洁明晰。

（4）在矿物学各论部分，突出各大类矿物的晶体化学性质与其形态及物理性质的关系，使学生从总体上理解各大类矿物为什么具有特定的形态及物理性质的原因，便于学生掌握常见矿物的鉴定特征。

（5）对于与本课程相关的科学技术新进展和新成果，通过专题讲座的形式引入教学内容之中。

2.低学时专业“结晶学及矿物学”课程内容调整

（1）基于专业要求及学时数的限制，在结晶学部分，重点讲述晶体的概念、晶体的基本性质、晶体的对称及分类，删除了晶体的定向、聚形分析及单形符号等难度较大的内容。

（2）删除了晶体和矿物的形成与变化部分的教学内容，因为该部分内容属于矿物学的一个分支—成因矿物学，从专业角度看可以不要求学生掌握这部分知识。

（3）加强了矿物的形态及物理性质部分的教学内容，观察和描述矿物的形态及物理性质是鉴定矿物的专业技能，要求学生学会如何观察并用正确的专业术语描述这些性质及特征，掌握鉴定矿物的基本方法。

（4）重点总结几十种常见矿物的鉴定特征，要让学生记住每一个矿物的所有鉴定特征难度很大，因此需要教师进行总结，如将相同颜色的矿物罗列在一起，指出它们之间的区别，这样学生易于掌握。

二、“结晶学及矿物学”课程教学建设改革

1.教学建设目标

本课程目前为校级精品课程，课程建设目标为三年内达到省级精品课程要求。2010年已出版了低学时专业教材《矿物学简明教程》，争取在3年时间内补充和完善高学时专业多媒体课件内容，充实课程资源，不断收集最新的科技成果补充到教学课件中。把“结晶学及矿物学”课程建设成为具有一流教学水平和广泛示范辐射作用的省级精品课程。

2.开展教学改革和研究活动

自高校扩招以来，教师教学任务很重，疏于进行教学改革和研究活动，影响了教学质量的提高。经常或定期组织任课教师进行教学改革和研究活动，开展教学法研究，互相交流教学上遇到的问题、教学心得和体会，学习并吸收国内外先进的教学理念，了解课程发展动态，总结和推广教学研究成果。

3.加强培养青年教师

给每个青年教师指定1～2名教学经验丰富的教师作为指导教师，青年教师在主讲“结晶学及矿物学”课程前，至少应给指导教师助课2～3次，指导教师应在教学内容、方法、手段等方面给予无私的指导，而青年教师自身也要努力钻研。对学生反映教学效果好的教师，可组织青年教师集体听课，从而提高整个团队的教学水平。

4.进行教学模式改革

在教学实践中，贯彻知识、能力和素质三位一体的教育思想，课堂教学不仅仅是传授知识，更要重视学生学习能力、分析能力和运用所学知识解决问题能力的培养，以及科学研究、探索和创新素质的提高。在教学模式改革中努力实现四个转变：由教师为中心向以学生为主体、教师为主导转变；由教师单向注入式教学向师生互动式教学转变；由仅适应粉笔授课向适应现代教学手段相结合使用的教学方法转变；由仅重视课堂教学向课堂教学和实践教学相结合转变[1]。

5.加强实验教学建设

加强实验室软、硬件环境建设，在实验室安装多媒体教学设备，修编不同学时数的实验教学指导书，补充实习矿物标本，建设开放性实验室，便于学生在课外也能经常进行复习，搭建综合实验教学平台，为培养学生自学能力和创新精神提供基础。

三、“结晶学及矿物学”课程教学方法、教学手段改革

“结晶学及矿物学”课程分为结晶学和矿物学两大部分，结晶学部分理论性强、抽象，理解和掌握起来难度较大。矿物学部分则内容繁多，死记硬背不容易，笔者对本课程的教学方法进行了改革与探索。

1.实施全方位、多视角的教学手段

在课堂教学中采用多媒体与板书相结合的教学方法。多媒体教学具有信息量大，图像形象化等优点，但学生做笔记困难，因此，在制作课件时切忌照搬教材，而是要将授课内容组合得当，思路清晰，重点突出。对一些难点内容则用板书讲解，并结合教具模型演示给学生看。如晶体对称型国际符号为4/mmm，讲解时以一个四方晶系晶体模型（如锆石、锡石）为例，首先进行晶体定向，确定X、Y、Z轴，国际符号中第一位4/m表示Z轴为L4，垂直L4有一个对称面P；第二位m为X、Y轴方向的对称要素,表明平行X、Y均有对称面，计有两个P；第三位m为X、Y轴角平分线方向的对称要素，表明平行X、Y轴角平分线方向均有对称面，计有两个P，总计5个对称面，其中四个直立，一个水平，它们有四条水平交线，根据对称要素组合定理，这四条交线为L2,故国际符号4/mmm对应的对称型为L44L25PC，如此讲解，学生就易于理解和掌握。

2.采用多种教学手段相结合的教学方法，达到良好的教学效果

(1)采用“启发式”、“提问式”、“小结式”多种教学手段，培养学生分析和解决问题的能力。在课堂教学中，坚持“学生为主体，教师为主导”的教学理念，加强互动过程和学生的参与程度，引导学生多思考，多问为什么，营造民主、和谐的课堂氛围。如“同质多象变体”与“异种”是两个容易混淆的概念，前者是指成分相同但结构不同的几种矿物，后者是指成分结构相同，但在形态和物理性质上有所差异的几个矿物。授课时，先采用“提问式”，如提问“石英与燧石”、“立方体黄铁矿与五角十二面体黄铁矿”、“石墨与金刚石”等是同质多象变体还是异种，让学生思考，然后采用“启发式”，分析上述矿物的不同处是什么，最后进行“小结式”讲解结论，这样，学生便会很好地掌握这两个概念。

(2)多举例、多示范，营造轻松愉快的教学环境。“结晶学及矿物学”课程抽象难懂，如果常规地按教材讲授，便会流于死板，使学生产生厌学情绪，因此，在教学中适时举例，活跃课堂气氛，往往能起到事倍功半的效果。如在讲授同质多象变体转变时，举一个“人老珠黄”的例子，以珍珠由文石转变为方解石为例来说明，既活跃了课堂气氛，学生也易于理解。此外，对一些教材上描述不明确的难懂术语，可以举一些形象化的例子来解释，如对矿物毒砂的颜色，教材上描述为“锡白色”，90后学生根本不知道是什么颜色，讲述时举例为“一元硬币之色”，学生立刻就明白了。

(3)鼓励学生多提问，激发学生的求知欲。教师要鼓励学生针对授课内容多提问，上课时没有时间，可在下课后或实习课上进行。教师对学生提出的问题要认真对待，恰当处理，耐心解答。此外，在考试前要专门安排答疑时间，这样，才能有效地帮助学生掌握本课程的知识，达到教学计划的要求。

3.建立完善的考核机制，督促学生学习自觉性

“结晶学及矿物学”课程分为理论教学和实验教学两大部分，在教学中应加强考核机制，学生的成绩由平时成绩(占总成绩10%)、实验考试成绩（占总成绩30%）和期末考试成绩（占总成绩60%）三部分组成。平时成绩是学生每次实习报告成绩，教师要直接给在作业本上，与学生见面，此举能有效督促学生学习。实验考试在最后一次实习课进行，由学生进行未知矿物标本鉴定，检验学生的实际工作技能。期末考试是对本课程知识的全面和综合测试。通过建立完善的考核机制，能有效督促学生学习自觉性，保证课程教学质量。

四、“结晶学及矿物学”课程实验教学改革

“结晶学及矿物学”课程是一门实践性很强的课程，通过实验教学使学生能更牢固的理解和掌握理论知识。在实验过程中，通过对理论知识的运用和实践，不仅培养了学生的动手能力，而且使其对理论知识的掌握上升到一个新的高度，进而提高学生的综合素质。

1.严把实验教学关，保证实验课教学质量

在上实验课时，教师应简明扼要地讲解并示范实习的步骤及方法，让学生进行实际操作，切忌将理论课上的内容大量重复，占用了学生自己动手操作的时间，导致完不成实习内容。实习课后，教师要逐一批改学生的实习报告，给出成绩，记录下存在的共同性的问题，并在下次实习课上进行统一讲评，及时发现问题，及时解决问题。

2.鼓励学生积极参加各种技能竞赛，激发学生的学习兴趣

目前，中国地质调查局已决定定期举行全国大学生地质技能竞赛活动，对参赛优胜者给予奖励，这一举措极大地激励了学生的参赛热情和学习兴趣。参赛项目中有“岩矿鉴定”一项，因此，教师应根据竞赛规则和特点，指导学生针对性的复习，以便取得好成绩。

2010年成都理工大学成功承办了第一届全国大学生地质技能竞赛，我校参赛学生取得了优异成绩，在该项活动的推动下，学生的学习热情高涨，教师应抓住这一机遇，引导学生高度重视本课程的实践教学环节。

3.加强实验课与理论课的结合与渗透，培养学生理论联系实际的综合能力

理论教学要为实验教学打好坚实的基础，实验课要达到验证理论课知识的目的。理论课教师要参加实验课教学，了解学生对理论知识掌握的情况及在实习中学生运用理论知识的情况，发现问题后应及时调整授课方式和内容。如对矿物的形态，在教材上描述为“细长柱状、针状、纤维状矿物密集平行排列，即形成纤维状集合体”[2-3]，实验课时学生就不明白“纤维状”到底是矿物单体还是集合体，此时，就要向学生明确解释“纤维状”应是矿物集合体而非单体。

五、结束语

综上所述，在“结晶学及矿物学”课程教学实践中，本着“加强基础、拓宽知识、强化能力、提高素质”的指导思想制订教学计划，改进教学方法，灵活应用多种先进的教学方法和手段，培养学生理论联系实践和分析问题解决问题的能力，使各教学环节更加完善，才能有效提高教学质量。

[1]蔡立娟，陈宇，杨立波.浅谈“电磁场与电磁波”课程教学改革[J].教育与职业，2010，(30)：139-140.

[2]赵珊茸.结晶学及矿物学[M].北京：高等教育出版社 2004.

[3]刘显凡，孙传敏，陶专.矿物学简明教程[M].北京：地质出版社，2010.

Teaching Reform and Practice on the Course of Crystallography and Mineralogy

TAO Zhuan
Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China

Based on teaching practice on the course of Crystallography and Mineralogy in Chengdu University of Technology,The experiences and thinking of practice on teaching reform is narrated from the aspects of course concent, course construction,teaching methods, teaching means, experimental teaching. The comprehensive quality of students is greatly enhanced through these measures.

crystallography and mineralogy; teaching reform; geology

G642

A

1006-9372 （2012）01-0064-04

2011-11-20；

2012-01-10。

四川省教育厅自然科学重点项目（08ZA103）和矿物学岩石学矿床学国家重点学科建设项目（SZD0407）联合资助。

陶 专，男，副教授，主要从事矿物学、岩石学与矿床学的教学和研究工作。

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