基于学生自主的地质学专业实践训练

朱传庆，常 健，邱楠生

中国石油大学（北京）地球科学学院，北京 102249

实践教学

基于学生自主的地质学专业实践训练

朱传庆，常 健，邱楠生

中国石油大学（北京）地球科学学院，北京 102249

地质学是实践性很强的科学，针对目前地学专业学生缺乏自主学习动力和专业实践水平较低的现状，本文提出了基于学生自主的地质学专业实践训练方法。提高学生的专业实践能力，应从激发学生专业学习的自主能动性开始，从基础知识、实验实习的教学改革入手，提高学生的参与度，激发学生的学习热情，提升学生发现、解决地质问题的兴趣和能力，促使学生主动通过实验、实习及周边生活环境中发掘专业实践训练的机会，完成将理论知识和地质实际的有机结合，提高专业实践能力。

地质学；专业实践；综合训练；自主学习

高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，“加强基础、拓宽专业、强化实践、培养素质”已成为21世纪高等教育改革的重要目标之一，在实现这一改革目标进程中，学生实践能力培养方式的改革已成为当前高等教育各专业教学改革的重点［1］。地质类专业具有较强的实践性，实践教学是地质学人才培养的关键环节，充分的实验室教学实习和野外考察实践都是培养地学人才的重要途径［2］。随着地学教育改革的不断深化，高等地质教学更应注重未来地质类专门技术人才的实践能力和创新能力的培养［3］。目前地学专业的教学过程中，虽然针对地学专业开设了实验课和野外地质实习，但实验、实习课程的安排较为集中，从整个大学学习阶段来讲，缺乏连续性，无法对学生的专业实践能力进行系统训练，影响了地学人才培育的质量。因此，加强地质类专业学生实践能力培养是当前地学教育十分紧迫的任务。

一、开展专业实践训练的现实背景

地质学是一门实践性很强的科学，其研究对象大到山脉、盆地，小到岩石、矿物，无不来自于我们赖以生存的地球。从国内外地学教育发展趋势看，高效的实践调查能力、可靠的地质综合分析能力和创新能力，是未来社会对地质人才的基本要求。因此，对于地质学教育者来说，培养学生从事现场研究与实践的能力至关重要，仅让学生从课堂上得到理论知识还远远不够，还需要与研究对象进行实际接触。

然而，目前中国的高等教育还没有完全摆脱过去那种精英教育体制，部分高校仍是教师以理论讲授为主，学生大部分时间用在公共基础课和专业基础课的学习上，一直到大学四年级时，学生才开始真正意义上的专业应用方面的学习，而这时学生又忙于找工作，致使学生得不到实际操作能力、合作与创新能力等方面的培养［4］。对于地质学专业的学生，现有的培养方案中虽有野外实习和实验室实习，但其实习、实验课程是随“普通地质学”、“造岩矿物学”、“岩石学”、“构造地质学”等专业课程分别、断续开设的，课时与内容安排上不具有连续性和内在逻辑性，对于大部分学生，实习、实验课无非是另一种形式的课堂教学而已，能合格完成学习任务即可，不能有效激发学生学习专业知识和进行创新思维的主观能动性。

另外，由于社会文化及科学技术的进步，教育政策也在改变，伴随一些基础课程和新兴信息技术课程课时的增加，专业主干课程的课时受到一定程度的压缩。根据一些地学教育工作者的调研，主干课程实验、实习的课时与20世纪80年代相比，已减少1/3左右，且还有减少的趋势，因而多数地质基础课程的实验课普遍显得不足［2］。

实验、实习课程的课时缺乏及其时间与内容上的不连续，使学生的专业实践能力受到了很大影响。大多地质类专业学生在实践技能方面存在很多问题。例如：（1）缺乏实际地质认识，学生无法将课堂、书本上的知识与实际联系起来，在野外见到矿物岩石、地质构造现象无法辨认；（2）基本地质技能薄弱，大多学生不会正确使用罗盘等工具进行地质测量，不会在野外调查时正确阅读地质图，素描基础较弱；（3）缺乏专业性深入思维和探究精神，登山或参观地质公园等，很少主动观察和思考地质现象，与普通游客走马观花似的游览并无太大区别；（4）学生与所学专业之间存在距离感，无法从地质学习中得到专业乐趣，造成学习兴趣不浓，缺乏自主能动性。

因此，提高学生的专业实践能力，激发自主学习专业知识、探究专业问题的热情，是地质学教学中急需解决的一个现实问题。解决这一问题，地质学教学目的就不能局限在了解地质学研究对象、内容、任务和方法上，还应该包括培养学生的地学哲学思维、激发学生的学习兴趣等，显然，后者的教育将长期影响学生的发展［5］。

二、基于学生自主的地质学专业实践训练方法探索

笔者就国内外高校如何培养地质学专业学生的实践能力所进行的教学研究工作进行了文献和实地调研，并利用课堂教学和担任地质工程专业本科生学术导师的机会，与学生进行多次沟通交流，掌握了地质学专业大学生在专业实践方面存在的问题和困惑。提高学生的专业实践能力，应从激发学生专业学习的自主能动性开始。兴趣是最好的老师，如果学生对专业问题产生了浓厚的兴趣，会增强其探索问题、寻找答案的动力，进入一个自主的专业实践过程。激发学生学习兴趣，提高课堂教学及实验、实习教学效率，主要从以下几个方面入手。

1.调整课堂教学模式，变填鸭式为互动式，增加学生参与度

地质学涉及的内容及分支学科较多，对于刚开始学习专业课程的本科生来说，各项内容的内在联系不明显。例如，地质学的第一门专业基础课“普通地质学”，内容庞杂，包罗万象，理论较深，又放在低年级开课，且课时严重偏少，学生常常感觉概念不清、思路混乱，加上地质实践尚未开展，学生体会不到学习地质学的用途，因而学习兴趣不高［5］。面对这种情形，教师应调整传统的教学思路，转变注入式教学模式，积极探索并实施启发式教学模式。教学中应避免孤立地、过于深入地讲解某一具体知识点，而忽略各知识点之间的逻辑联系。应该保证学生对整体概念的理解，知识面宜宽，深度宜浅，启发、培养学生的认识能力、理解能力、思考能力［6］。因此，授课前不仅要注重教学内容的备课，同时要重视教学方法的备课，提高课堂教学水平，授课中做到理论联系实际，举例恰当、生动，引人入胜［7］。教学过程中辅以多种表现手段，增强学生的空间概念，提高形象思维能力，如可以让学生以书本代表地层，演示地层走向、倾向的概念，或用书本作为断层的两盘，模拟正断层、逆断层、走滑断层等各类断层两盘的相对运动关系等。

2.改变实验、实习课固定式、流程化教学，激发学生自主观察和思考兴趣

实践教学作为地质学人才培养的重要环节，一直是地学课程体系建设和改革的难点内容，一是不同实践层次衔接及实践体系的建立上较困难［8］；二是实践课程具有明显的单科性和验证性，启发学生的自主思维不足［9］。例如，实验课上学生所用的各种标本都是经过教师精细挑选的典型教学标本，特征明显，各种成分组成也经过鉴定，一般实验过程仅是教师先对矿物岩石标本进行讲解和描述，学生只要按照实验指导书中的操作步骤结合教师讲解进行描述和记录即可，学生自主学习的机会少，阻碍了学生探索科学知识的积极性和主动性［3］。因此，实验、实习课中应最大程度地进行开放式、探索式的研究性教学模式，避免单向式说教。野外讲解地质现象时，不能像导游讲解那样，告诉学生“是什么” 或“不是什么”，而是采用启发式方法引导学生思考，对一些重点和难点的问题应该给学生详细讲解［10］。室内实验课，实施以学生为主的启发性、讨论性、研究性和综合性的教学和学生自我设计、 自我管理的科学、自律的教学管理［9］，可以让学生以小组为单位，对矿物岩石标本进行观察、描述，通过小组讨论、查阅资料、网上搜索、请教老师等，完成对标本的分类、定名、描述等，教师根据每个小组的综合实践能力和实验效果，对小组实习成绩进行综合评定，而不是目前仅根据每个学生的观察记录报告进行打分。

3.对专业内容进行多学科、多方向发散，提高专业趣味性和吸引力

选择地质学专业的学生，很多受到著名人物（如魏格纳、李四光等）或重大事件（如大油田的发现等）的影响，对本专业有一定的实用价值期望。而实际进入专业学习后，却感觉无法将所学的专业知识和现实生活及其他人文、科学知识结合起来，造成学习兴趣的下降。针对这种情况，教师可以适当顺从学生的期望心理，将教学内容与相关人物、事件，以及人类与环境等问题进行联系、发散，让学生感觉到所学知识的价值，而不仅仅是牢记、背诵知识点。地质现象无处不有，与地质相关的现象更是处处可见，人类生活与之息息相关，例如，有的教师结合所在学校所处位置，向学生指出，李白的《望天门山》诗即描述此处情景，从地质学的角度，结合自然环境古今对比加以解释，马上引起了学生的极大兴趣，学生们马上组织全班又去考察，感觉学习前后明显不同［11］。中国古代文学作品中，许多关于“山”、“水”的作品，都可以和地质现象结合起来，如《题西林壁》、《游褒禅山记》等，都是学生耳熟能详的名篇，可以结合此类材料，引发学生的专业兴趣。

4.指导、鼓励学生发掘专业实践机会，强化专业意识

地质学研究的对象是我们赖以生存的地球，地质现象充满了生活的各处。教师可以适当引导学生积极对周围的环境进行地质学角度的专业观察，对一些地质现象进行描述，鼓励学生发掘各种机会，加强专业实践训练。比如，一般开设地学专业的高校，都有相应的地质博物馆，或者所在学校或城市周边有一些山区、景点，可以出露的地层、岩石和构造，开展现场教学活动［12］，并培养学生从日常生活（旅游、逛公园等）、周边环境（建筑石材、雕塑、石碑、牌坊等文物古迹等）中发现并研究地质问题的兴趣和能力，帮助学生将书本知识与生活实践有机结合起来，完成从书本到现实、从理论到实践的专业升华，建立起大学学习阶段学生自主进行专业实践训练的有效方法。一些影视作品或纪录片中，有很多关于地质学的现象，如BBC制作的系列专题片《地球的力量》等，介绍了火山、大气、水、冰川等几种地质作用，可以介绍给学生观看。

5.进行有组织的专业实践训练活动，提升有效性

在教师引导、学生自主的基础上开展有组织、常规化的专业实践训练。比如教师首先要对实践场所进行较为详细的调研，即考察、了解学校内外及周边的地质对象、地质现象等，形成比较成熟的认识。引导学生自主地去关注、考察地质对象或地质现象，激发学生的探索兴趣，指导学生如何从专业角度分析、思考地质问题。一定周期内，组织参与该实践训练的学生进行实践总结和学术讨论，对学生观测、记录的地质问题进行点评。参与的学生最好具有专业背景、年级上的差别，活动开展一定时间后，对实践训练情况进行总结，从实践训练中提出成熟的、系统的可以持续地适用于不同年级间可以“传帮带”的学生实践训练方法和机制，由参加过专业实践训练的高年级学生，带领、指导低年级的学生进行专业实践训练，教师参与专业学术指导。

三、开展自主专业实践训练的效果评价

开展专业实践训练以来，通过转变理论课和实验、实习课教学模式，提高了学生的课堂参与度和学习主动性，课堂教学效果明显提高，学生参与专业讨论和问题探索的积极性明显增高。主要表现在，课堂气氛活跃，提问和讨论增多，学生间发生不同观点的争论；野外实习、室内实验课积极参与度提高，学生们争先使用罗盘、放大镜、显微镜等地质工具，积极对地质现象拍照、记录；专业辐射度增强，一些学生开始在网络空间中分享自己实习、实验的经历，上传岩石、矿物照片和野外实习照片，并以专业的角度向网络好友进行知识介绍；业余生活中，去地质博物馆、学校周边蟒山、军都山等具有典型地质现象的景点游玩的学生增多，并有组织地进行了地质现象描述和讨论；大学生科技创新、创业计划项目申请中，申请科技创新，即对专业问题进行探索的课题申请增多；参加学校以及更高级别的地质技能大赛、地质知识竞赛的积极性增高，参与者知识水平明显提高。例如，“普通地质学”教学中，学生们发现不同的教材，特别是中英文不同的参考材料中，对“挥发分含量与岩浆粘度的关系”的描述不完全一致，自发、主动地进行了不同观点的争论，分别从学术观点和语言表述理解的观点进行了讨论，期间查阅了大量的资料，锻炼了发现问题、探索问题的能力；学生利用暑假期间的返乡、旅游等活动，对接触到的地质对象进行观察，有的还将所拍摄的照片制作成了学术交流PPT，在开学后组织的学术交流中讨论；针对《题西林壁》中描述的“横看成岭侧成峰”、“远近高低各不同”的地貌现象，在对地垒山、背斜山、向斜山以及冰川侵蚀、差异风化等各方面的因素综合考虑的基础上，同学们从构造成因、外力地质作用等几个角度，提出了关于庐山地貌成因的观点。

四、结论与问题

基于学生自主的专业实践训练，可以大力提升学生发现、解决地质问题的兴趣和能力，使学生熟练掌握地质考察工具的使用，提高野外素描、拍照水平；可以有效锻炼学生阅读地质图和查阅相关文献资料的能力，帮助学生完成将理论知识和地质实际的有机结合。地质专业的特点、社会对地质人才的需求方向和当前地质类专业学生实践能力的现状都决定了当前我们加强学生实践能力培养的迫切性，这是一项长期艰巨的任务，但只要我们坚持正确的目标，不断改革和探索实践教学模式，探索出一系列有利于培养学生实践和创新能力的新的教学方法，并将其体现于教学实践过程中，就一定能够培养出基础理论扎实、知识面宽、业务能力强、素质高的优秀地学人才［1］。建立地质学专业大学生自主专业实践训练的有效方法，采取以学生自主的方式，教师起到引领、指导的作用，方法、手段上，采取考察、实践为主，多种形式结合的方式，如：（1）野外调查与室内讨论结合。野外调查为广义概念，包括对生活中任何与地质学专业相关的对象、现象的观察和思考，例如观察地板是大理石还是花岗岩；电视里播报的某个地区的地震，位于什么构造位置，是什么因素造成的地震，属浅源还是深源；登山旅游，发现了哪些地质现象；学生可针对身边的地质现象进行随时记录、分析，一定周期内，教师组织室内讨论。（2）学生自主与教师指导结合。一方面，学生在教师的引导下，自主发现、思考身边的地质对象、地质现象，通过查阅资料、实验分析等获得自己的专业认识，教师不过多干涉，仅在学术讨论时点评。（3）专业教学与教学方法理论提升结合。专业实践训练不仅以帮助学生提高专业实践水平为目的，还要在训练过程中，发现学生专业学习规律，总结出有益的教学方法，提升专业教学理论。

本文所讨论的基于学生自主的专业实践训练，仅是地学专业学生应当加强的综合专业实践训练的一个相对具体的内容。完善不同实践层次衔接，建立多层次的地学实践教学体系［8］，是一个更加系统和复杂的工作，应当引起学校层面的关注，在各级管理机构和教学实体的领导和组织下，由教师和学生共同参与。此外，有的学校把一些典型地质现象浓缩，重现于校园内的微缩剖面中，创建地层标本长廊校内实习基地［13］，为改革教学方法、培养高素质人才创造了条件，也是值得关注的举措。

致谢：感谢中国石油大学（北京）地球科学学院刘洛夫、谢庆宾、于福生、张永旺老师和学院“综合地质实习队”杨明慧、童亨茂老师等分别在“普通地质学”、“秦皇岛综合地质实习”的备课、教学中给予本文第一作者的指导和帮助。

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geology； professional practice； systematic training； initiative self-learning

G642

A

1006-9372（2015）01-0106-04

2015-01-10。

中国石油大学（北京）校级教学改革项目“基于学生自主的地质学专业实践训练”。

朱传庆，男，讲师，主要从事普通地质学教学和石油地质学的教学和研究工作。

Title： Geological Professional Practice Training Based on the Initiative Self-learning of Students

Author（s）： ZHU Chuan-qing， CHANG Jian， QIU Nan-sheng