邱 亮,颜丹平,田丽贤,干 微,刘俊来,Michael Wells
1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083;2. Department of Educational Psychology and Higher Education,University of Nevada, Las Vegas 89154;3. Department of Geoscience, University of Nevada, Las Vegas 89154
中国地质大学(北京)和美国内华达大学“大地构造学”课程对比与启示
邱 亮1,颜丹平1,田丽贤2,干 微1,刘俊来1,Michael Wells3
1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083;2. Department of Educational Psychology and Higher Education,University of Nevada, Las Vegas 89154;3. Department of Geoscience, University of Nevada, Las Vegas 89154
“大地构造学”是地球科学的基础理论之一,也是地质学的专业核心课程,对学生的地质演化观念的树立和综合分析能力的培养具有重要影响。本文对中国地质大学(北京)(CUGB)的“大地构造学纲要”和美国内华达大学拉斯维加斯分校(UNLV)的“大地构造学”(Global Tectonics)课程的教学体系进行了介绍,并将两者从课堂教学模式、课程目标、内容、要求、评估以及辅助手段等方面进行了对比分析,结合课程改革的要求,提出加强互动式教学、强调学术诚信、注重研究能力的培养以及完善教辅资源等有利于提高课程教学质量的建议。
比较教育;大地构造学;中国地质大学(北京);内华达大学;
通过中外教育体系的对比研究,从而相互学习并获得有益的借鉴,一直是高等教育研究和改革所关注的重点、热点问题[1-2]。通过对美国教育体系深入了解和对比研究来开展课程教学体系的讨论和改革,具有启示意义[3-4]。在中美比较教育学的研究中,对不同高校同一课程的教学大纲和教学活动的对比分析是其重要的方法之一。
“大地构造学”是地球科学的基础理论之一,主要研究地球的组成、结构、运动及其演化和形成机制等问题,是一门综合性学科。它不仅对深入认识地球组成、成分、结构以及演化史和地壳、岩石圈运动史有重要的理论意义,而且对研究矿产的形成条件、剥露过程及勘探预测以及构造和气候相互作用等都具有重要的实际应用价值。作为地矿类专业的核心课程,它不仅能为学生建立地质演化和全球观提供重要知识储备,而且是提高学生综合分析能力、创新意识以及整合不同学科的重要途径。
基于美国内华达大学拉斯维加斯分校(University of Nevada, Las Vegas,UNLV)在该课程上采取本科生研究生混合式教学模式,因此我们仅选取了中国地质大学(北京)(CUGB)刘俊来教授面向基地班(本硕连读)讲授的“大地构造学纲要”这一类似的课程进行比较研究。此文作者中,刘俊来教授和Michael Wells教授分别负责该课程教学大纲的拟定和相应教学工作。颜丹平教授负责中国地质大学(北京)该课程的教学改革和新的教学大纲的修订。邱亮博士和干微博士分别在美国内华达大学拉斯维加斯分校和德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas, Austin)学习了近两年,亲历了美国高校构造地质学专业课程的学习和教学,对其地球科学教育体系有较深入的体会认识。在深入解析中美文化特点的基础上,结合当今教育心理学理论,本文对中美两校的核心地质课程“大地构造学纲要”和“Global Tectonics”的教学进行比较分析,认识到教学改革的紧迫性和必要性,并为新的改革成果和教学实践提出了建议。
“大地构造学”是为地质学本科高年级学生开设的专业核心课程之一,属于综合性和分析性地质课程。课程全面讲述大地构造学基础理论,尤其是板块构造学说基本理论框架。通过课程学习,学生将全面了解大地构造基础理论,并掌握全球大地构造基本特征;加深对地球科学各基本学科知识的理解和运用,培养宏观思维和综合分析能力;培养开展区域构造、区域地质演化历史综合分析和综合解释地球科学问题的能力。最后,课程通过地质图件综合分析,编制平面、剖面地质图,编写实习综合报告等形式,对培养学生综合分析、形象思维及动手能力进行巩固。
该课程为学习研究地球内部动力和结构而设计,强调岩石圈板块运动的几何学限定和机制,板块边界的构造过程和温度、物理以及化学的相互作用。课程拟达到的效果即完成该课程的学习之后学生们将能够:(1)描述地球内部的结构、成分,以及理解相关支撑的观测数据;(2)描述主要板块边界的类型以及理解支撑这些定义的地球物理和地质观测数据;(3)描述驱动板块运动的动力、加强和削减这些动力的因素,以及理解应用相关研究中的观测数据;(4)理解地球表面板块运动的运动学,以及用于限定长期的(地质时间尺度上的)和短期的板块运动;(5)综合分析、评估,以及预测地质过程和不同板块边界形成的地质记录;(6)理解、评价和讨论精选的、经典的以及最新的板块构造的研究论文;(7)分析多样的地质和地球物理数据来解决空间上大尺度的地质问题,并意识到数据解释时的不一致性和模糊性。
因为教学大纲是一门课程的指导性、纲领性文件,它规定了本课程的教学目的、任务、要求、内容、进度及教学方法,也是监督和评估教师及学生成绩考核的依据。在美国,教学大纲是一门课程的概要和提纲,是教师和学生之间的合约,通常包括相关课程的详细信息,如授课老师的联系和预约方式、课程目标、评分方式、阅读材料、课程日程安排以及学校其他行政规定等[5]。我们将主要以教学大纲为基础框架和主要研究内容(表1),对比中美课程体系。以下将对两者从课堂教学模式、课程目标、内容、要求、评估以及辅助手段方面进行对比分析探讨。
CUGB的“大地构造学纲要”教学大纲分为课堂教学和实践教学两大部分内容。第一部分和内华达大学的教学方式基本类似,两者都属于传统“教师演讲授课+学生听课学习”的课堂教学模式。第二部分以该领域研究的热点问题为基础,设置了课堂实习(学生简称其为讨论课),其中包括专题实习和综合性实习。首先,全班随机分组,并选定课题。然后,在课上和课下完成讨论研究以及总结后,每个小组派出代表在课堂上进行口头报告并提交一份小组的文字报告。同时,其他同学可以对做报告的小组提问。最后,由教师对每个小组的报告内容做出点评。讨论课(或称实习课)的主要目的是提高学生的实践能力和激发挖掘科研潜力。
UNLV的“Global Tectonics”课堂教学模式主要分为教师授课和学生主题演讲两部分。教师每次授课,针对教学大纲上的主题,做一次口头报告。授课前把电子课件打印分发给每位学生,方便大家预习和复习及学生做课堂笔记。学生也可以通过登录自己的学校账号找到该课程下载电子课件,在授课时直接电子化记笔记。教师根据课程特点和学生的组成,会按照一定的比例设置学生做主题演讲,一般为25%~50%。虽然高年级本科生和研究生一起上课,但是研究生的课业要求会更高,并且主题演讲也一般由硕士和博士研究生承担。研究生和授课教师商量好主题之后,开始搜集文献资料并准备电子课件,最后针对选定的主题做一次类似小型的学术报告。报告内容一般要求包括对相关文献的评论、归纳总结成体系以及该研究方向的最新进展,并且要求其他同学对其报告进行评判。口头报告和相互评价是学术研究的重要环节,这是为未来科研工作进行的一个训练和铺垫。
CUGB的课程大纲明确了该学科的教学目标,包括了解该学科的基础理论框架、中国区域大地构造的基本特点和演化。通过对地质图件的编制、综合分析及编写实习报告等,培养学生的综合分析、空间思维和动手能力。
在UNLV,该课程的目标是通过完成课程知识的学习后,学生具备理解、描述、讨论和解释全球地质和地球物理观测数据的能力,甚至能综合分析、评估以及预测地质过程,意识到地球科学研究中数据解释时的不一致性和模糊性。
CUGB的大地构造的课程内容包括研究对象、方法、发展历史及意义,着重讲授板块构造学的经典内容,以及分区介绍中国区域大地构造概况。同时,就一些学术前沿主题设置了实践性教学(六个实习)。设置的教学内容主要基于教学知识点,注重基础理论的学习,教学内容互相联系紧密、内容覆盖完整全面。实践性教学的设置促进了学生课堂知识的巩固和运用,有利于提高学生的学习积极性、主动性和创造性。
UNLV的课程为学习研究地球内部的结构和动力而设计,强调的是岩石圈板块运动的几何学限定和机制,以及板块边界的构造过程以及温度、物理和化学的相互作用。内容主要集中在综合性强的板块构造学所包含的各个交叉学科的内容,了解全球板块构造研究过程中对数据的理解、综合和解释,激发和引导学生开展该方向的学习和研究。
表1 中国地质大学(北京)和内华达大学“大地构造学”教学大纲构成要素和内容对比总结
CUGB的课程注重要求教师和学生对教学内容的完成,对每个章节和每个课时的内容都明确标明是“了解”或“掌握”, 强化学生对知识点的浅层和深层认知,通过最后的实践性实习,锻炼学生的研究设计、分析问题以及解决问题的能力。
UNLV的课程明确要求注重能力的培养,包括数据理解、解释和综合分析的能力,阅读、评论和综合文献的能力。尤其强调批判性思维能力,进行学术观点的评判、凝练和再现的能力,并要求了解学科研究中一些数据处理时存在的不一致性和模糊性。
在CUGB,考核方式和评定办法包括实习与课堂讨论(40%)和期末考试(60%)。其中,期末考核方式为闭卷,课堂讨论主要包括读书报告或主题报告。一般情况下没有其他课后作业。
在UNLV,该课程的最后分数的评定分成A、B、C、D和F等级,评定的原则包括课后作业15%、期中考试35%、课堂参与15%及期末考试35%。 其中,期末考试方式是闭卷;课堂参与主要是学生和授课教师之间的互动,包括上课时回答问题、有疑问的内容向教师提问,以及对一些感兴趣的问题要求教师进行更深入细致的讲解。
在UNLV,教学辅助资源成熟多样,也切合实际情况。相比之下,CUGB可以借鉴这方面的经验。这些在UNLV是以类似于法律材料的方式来要求的,用来保护学生和教师的权益。其内容主要包括:(1)学术道德的界定,防止学术不端是每个UNLV学生的义务,无论是作业还是课程考核;(2)残障资源的提供,规定如需帮助请联系学校UNLV残障资源中心;(3)写作协助中心,如有写作方面的疑问困难可寻求免费帮助 ;(4)规定宗教假期政策,因宗教假期缺课和考试的学生可给予弥补的机会;(5)请假规定说明,学生代表学校参加官方活动可准假后补课,但须一周前提供学校官方通知。
随着地质知识和教学方法的不断更新,为保证教学的质量,国内各院校也定期更新课程的教学大纲和教学方法。例如,目前CUGB正推进人才培养模式改革,其中教学大纲每五年更新一次。通过上述两校教学大纲的分析比较,我们国内地质院校得到以下启示。
在教学过程中,对于大部分内容,在CUGB和UNLV都采取了“授课教师演讲+学生听课记录”的课堂组织模式。除此之外,在CUGB,授课的期间会安排一次讨论课(也称实习课),每个随机组成的小组针对选定的课题所做的学习和研究进行口头报告。其他同学对上台报告的小组提问,展开讨论,最后教师对每个小组的报告做出点评。此外,在课堂上,师生之间会进行一定的讨论;而在下课之后,师生之间会针对难点和兴趣点进行充分的探讨。在UNLV,该课程的教师在传统的教学模式内也努力嵌入更多的师生互动环节,其互动性主要体现在以下两点:任课教师在授课过程中设置一些小问题,组织学生开展简短的讨论,同时也鼓励学生进行随堂提问;授课教授讲解课程的主体部分,参加课程的高年级单独或分组对一些设置的主题进行讲解或组织讨论。通过上述分析可知,这两所院校的授课教师都沿用传统的经典课堂组织形式,同时,都很重视教师和学生之间的互动式学习和教学,只是采取的具体组织形式有所不同。
众所周知,教师和学生互动式教学模式和传统的“授课教师演讲+学生听课记录”的教学方式,效率高低、孰优孰劣是一个争论了一个多世纪的课题。近来,甚至在《Science》等顶级学术期刊发表互动式教学的论文来探讨两种教学方式的效率[6-9]。互动式教学和传统的课堂讲授相比,对教师和学生提出了更高的要求。要求教师不断更新教学内容,与学术前沿紧密结合,也要求学生做好充分的课前准备,不断学习探索新的知识,对学习讨论、表达和学术交流能力也要求较高。具体操作是在教学大纲中设置一些特殊的主题,让学生围绕这些专题进行搜索文献、组织内容和交流表达,或者让某个或某组学生在课堂对某一专题进行探讨,以及自由交流发言。此外,关键的是教师需要不断鼓励学生发言提问,创造良好的课堂氛围,才能促进师生互动。
学习和知识的获取有多个层次,从下到上可以分为知识—理解—应用—分析—综合—评价等层次,获取知识是第一个层次(图1),但也只是最基本的层次[10]。教学大纲中,注重对知识点的掌握很重要,但是更应该引导学生往更高层次的“能力”培养。其中,在UNLV,该课程设置了课后文献阅读、评论和探讨,这是更高层次中的分析(analysis)和综合(synthesis)。然而,在CUGB,针对应该掌握的基本技能和学术研究中的前沿问题,课程中设置了分组学习研究并总结报告的讨论课(或六次实习课),除了涉及上面两方面的能力,还包括高层次能力中的应用(application)。因此,两个学校在该课程的学生的各个层次的能力培养方向各有特点,值得相互学习借鉴。
图1 Blooms Taxonomy的教学目标分类[10]
中美高校关于学术不端的界定,存在很大差异,美国相对更为清晰严格,而国内的界定比较模糊。例如,虽然在美国不同机构对学术不端的定义都稍有不同,但如果两篇论文有连续6个或7个单词相同,即使引用了相应文献,也视为抄袭。此外,如果使用了前人研究中的观点而未加引用相关文献,也即视为抄袭。在美国教育界和学术界,学术不端被视为非常严重的道德问题,会影响到诚信,甚至职业生涯和学术生涯。因此,在对待这个问题上是严肃认真的。
强调学术道德的培养,要从最基本的作业开始抓起。UNLV是作业完成后网上提交,教师可以通过系统的设置 (例如Turnitin软件),在学生提交作业后,系统自动进行重复率和抄袭检测,提交后自己可以立刻看到检测的结果,可以很大程度地避免抄袭,从而使学生养成良好的学习、学术习惯。
首先,网络学习系统的建设,实现学习、考试和作业批改的电子化,利用系统的自动查重,可以震慑学生,并有利于培养良好的学术诚信习惯。同时系统可以自动分析评测结果,显示各道题的答题正确率,从而有助于教师更好地甄别题型,提高测验能力。
其次,建立“写作中心”、“残障资源中心”等配套资源,可以减少任课教师的工作量,并提高学生以及部分留学生的写作水平。例如,在UNLV,该课程如果有聋哑学生参与,学校会雇佣两个手语老师在上课期间进行协助 。
再次,通过课程大纲构成要素的对比,建议国内院校可以依据自身情况,考虑增加一些弹性因素。例如,可以酌情公开教师的上班时间、办公地点以及联系方式,在规定的时间接待学生,这样可促进教师和学生的交流,及时解决学习中遇到的问题。然后,完善和介绍一些配套的后勤资源,包括写作中心和心理援助等。个别学生遇到课程困难时能够区分对待,以及有些学生的写作水平亟待提高,特别是英文写作水平[7],都需要相应专业的机构组织作为后盾。此外,尤其是针对每个学生的不同需求提供个性化的帮助。例如,在UNLV,有些学生有考试焦虑等心理问题,可以申请单独考试;如果有学生有身体和心理问题不能及时考试,可以通过残障资源中心(Disability Center)提供官方证明,获得补考的机会。
综上所述,得到如下三点结论和建议。
(1)通过对比分析可知,中美两校相关课程的教学大纲没有本质的区别,在课程内容的设置方面可相互借鉴,都注重互动式教学的尝试和研究。
(2)在课程改革中,CUGB的辅助资源可以进一步加强:人文关怀的渗透,例如心理援助和写作中心;硬件基础设施的改造升级,例如网络教学体系;学术诚信的培养,例如明确学术不端的概念和加强技术性监督。
(3)获取知识是评价体系的第一层次,在此基础上,教学改革和教学大纲的设置应以培养提升更高和更多层次的能力为主要目标,更加注重科学研究和实践应用能力的培养。
致谢:本研究得到中国地质大学(北京)基础地学国家实验教学中心和教育部周口店大学生校外实践教学基地项目的资助。中国地质大学(北京)张长厚教授多年教授地质学班的“大地构造学纲要”课程,我们对张老师的谆谆教诲表示衷心感谢。中国地质大学(北京)本科生高天和研究生杨文心审阅了初稿,以及内华达大学Ganqing Jiang教授、Minghua Ren博士和中国地质大学(北京)李龚健博士、张亮亮博士讨论后提出了宝贵建议,一并致以诚挚谢意!
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Title: Comparison and Enlightenment about Course of Tectonics between China University of Geosciences and University of Nevada
Author(s): QIU Liang, YAN Dan-ping, TIAN Li-xian, GAN Wei, LIU Jun-lai, Michael WELLS
comparative education;Tectonics;China University of Geosciences;University of Nevada
G642< class="emphasis_bold"> 文献标识码:A
A
1006-9372(2017)03-0105-06
2017-01-20。
教育部周口店大学生校外实践教学基地项目资助。
邱亮,男,讲师,主要从事构造地质学的教育和研究工作。
投稿网址:www.chinageoeducation.net.cn联系邮箱:bjb3162@cugb.edu.cn
邱亮,颜丹平,田丽贤,等.中国地质大学(北京)和内华达大学“大地构造学”课程对比与启示[J].中国地质教育,2017,26(3):105-110.