野外综合地质实习教学改革与学生科研能力的培养

刘小平，童亨茂，陈石，杨明慧，王嗣敏，余一欣，罗良

摘要：野外综合地质实习是地质工程专业本科生一门重要的实践教学环节。针对传统野外教学存在的弊端，结合国内外相关野外实习教学经验，笔者提出了“以学生为中心”的自主探究模式为主、教师指导为辅的教学模式改革。通过这一教学方法改革，学生的地质思维、创新及科研能力等都得到了很好的锻炼和提高。

关键词：地质实习；教学改革；科研能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）46-0107-02

地质学是一门实践性很强的学科，野外地质实习是地质专业教学过程中一门重要的实践环节[1]。中国石油大学（北京）资源勘查工程专业大二学期末开设的《综合地质实习》是一门将专业基础课程的理论知识与实践相结合的综合性实践教学课程。实习区位于河北省秦皇岛市抚宁县柳江盆地，那里已建成国家地质公园以及良好的实习基地，为野外综合地质实习提供了优良的场所和便捷条件[2]。

一、传统教学的不足

传统的野外地质实习教学方法多采用“灌输式”模式，即每到一个野外地质实习点，教师手把手地教学生如何进行野外描述和地质记录，学生一股脑儿地做笔记，然后再根据老师所讲的内容进行观察和描述，实习结束后再整理笔记，编写报告。这种传统野外实习模式实际上是课堂“填鸭式”教学的翻版，不利于锻炼学生的自主学习能力、创新能力以及专业研究能力。

二、教学改革思路与方法

改革的主要思路是：采用以学生为中心的自主式实习模式[3]，野外地质点采用探究式和互动式教学方法，充分调动学生的积极性和主动性，充分发挥和锻炼他们自主学习、自主观察地质现象、自主提出问题、自主解决问题的独立研究能力。改革方法：

1.结合专业特点，优化野外地质路线设计，使得不同路线搭配更加科学合理，实习内容更加丰富而有效。经过近几年野外教学改革的不断探索和实践，在众多地质路线中进行优选规划，目前已形成了成熟、科学、合理、有效的野外实习路线方案，该路线方案共包括了16条野外地质路线和约5平方公里范围的地质填图区[4]。这些路线的设计能够使学生掌握野外地质工作的主要技能，学会地层、岩石、沉积、构造、地质填图等方面的野外工作和研究方法，从而有助于加深对已学基础地质理论的理解，更为后续课程的教学和今后的地质研究工作打下坚实的基础。

2.按照野外地质研究的规范要求和方法来指导学生，培养学生的专业研究素养。这些规范和方法主要包括：（1）资料搜集与整理方法。在实习开始之前要求每位同学通过学校图书馆、中国学术期刊网等收集实习区的相关地质资料和前人研究成果，并进行阅读、整理和分析研究，初步掌握实习区和实习路线的基本地质概况。（2）野外地质工具的正确使用方法。通过室内培训和野外实际操作，训练每位同学正确掌握罗盘、地质锤、放大镜、GPS等地质工具的使用方法。（3）野外记录规范和要求。严格要求学生按照统一的野外记录格式和正确的地质术语做好记录，鼓励学生尽量做好野外第一手资料的现场观察描述和记录，不提倡回到室内进行修改和补充。（4）样品采集方法。根据不同研究目的设计采样方案、采样规格、样品袋的准备、样品记录与描述等；（5）地质图件的编图规范。野外地质实习中要求学生编绘“实测地层剖面图”、“综合地层柱状图”、“实习填图区实际材料图”、“实习填图区地质图”、“实习区构造纲要图”等5幅综合性图件以及大量的地质现象素描图、示意图、信手剖面图等，每一类图件都有不同的要求和规范；（6）地质实习报告的编写规范。地质实习报告是对整个实习过程的系统总结，能反映出学生的地质综合能力，野外实习结束后对学生进行地质报告编写的集中培训。

3.改革野外实习点的教学模式。对于我校大二结束的地质工程专业学生来说，已经全部学完了专业基础课程，并且经历了大一暑假《普通地质学实习》野外地质的锻炼，已经具备初步的野外地质工作能力，《综合地质实习》对他们要设定更高的目标，即通过《综合地质实习》，不仅能巩固书本上的理论知识，而且能够初步独立开展野外地质研究。这就需要改革传统的野外教学模式，发挥学生的主动性。

美国一些大学“以学生为中心”的实习教学方法给予笔者很大启发[3，5]。近年来，笔者大胆对传统野外实习点的教学模式进行了改革，即采用“以学生为中心”的自主探究模式为主、教师指导为辅的教学模式。具体做法是，每到一处实习点，先将该实习点需要完成的主要任务布置给学生（这是保证学生们不会“无的放矢”），之后不再做过多的讲解和解释，即放手让同学们自行进行观察、讨论、描述，老师也可以参与他们的讨论，给予他们适当的引导和指导，直到他们找到答案解决问题。对于那些在讨论中观点独特、具有创造性思维的学生（即使观点不一定正确），老师要给予充分的表扬和鼓励，使他们在野外能够自信、大胆、充分地发挥想象力进行思考，这对培养学生的学术自由和创新思维大有裨益。

4.开展野外分小组研讨、互动式教学，培养学生讨论、探究和协作精神。针对我校地质工程专业学生组成的特点，通常将一个班划分为5-6个小组，每个小组5-6人，选出一名小组长负责召集小组组员进行野外讨论及分工协作，完成地层剖面实测、野外地质填图等实习任务。在每个实习点，小组組员之间、小组与小组之间、组员与老师之间都可以针对地质问题展开互动式讨论、辩论和探究，最后每个小组将组员的意见进行集中，形成各小组代表性结论或观点。在地层剖面实测和野外地质填图过程中，每位组员进行任务分工，协作完成地层实测和填图任务，在任务执行过程中，要求组员之间进行任务分工调换，使得每位同学都有机会尝试不同的任务分工，从而保证每位同学都能得到全面学习和锻炼。

5.设置研究性专题和成果汇报环节，锻炼学生的地质思维、总结归纳和汇报表达能力，同时也培养他们在专题研究中的组织和领导才能。传统的野外地质实习基本上是老师的一言堂，学生很少有机会发言。针对这一现状，在教学改革中，专门针对每一条路线设置了研究性专题，这些融合了野外各种地质现象、涉及地层、构造及沉积多学科交叉的综合性研究专题，需要各组学生充分进行野外观察、思考、讨论才能得出合理结论。各组学生在观察过程中展开热烈讨论，发表各自的观点，通过观点与观点的碰撞，每个小组最终达成一个统一的结论性认识和研究成果。

在不同路线的专题探究过程中，指定一名小组成员作为专题探究的召集人（也可称为专题负责人），由其负责召集组员进行协作探讨研究，最后将小组成员的意见和认识进行汇总，形成小组统一的观点和认识，并在野外现场进行成果汇报。整个过程完全模拟一个研究性专题的基本过程，即从问题的提出，到资料收集（观察描述），再到推理研究（理论应用），然后得出认识，最后进行成果总结与汇报，使得学生在野外获得科学而系统的研究能力的培养和锻炼。通过这种专题探究形式的改革，不仅锻炼了同学们地质思维、总结归纳和汇报表达能力，同时也培养了他们在专题研究中的组织和领导才能。

三、结语

“以学生为中心”的自主探究模式为主、教师指导为辅的实习教学模式改革，充分发挥了学生在野外实习过程中的主观能动性，学生的研究能力得到了极大锻炼和提高，主要表现在以下几方面：（1）基本掌握了野外地质研究的基本规范以及专题研究工作的基本流程与方法，为今后从事地质工作和地学研究打下了坚实的基础；（2）综合运用地质专业理论知识开展野外地质研究的能力得到了大大提高；（3）地质思维和创新能力得到了系统锻炼和提升；（4）团队意识、领导组织能力、成果总结与汇报能力得到了锻炼和提高；（5）更加热爱地质事业，对地质学科的兴趣和积极性得到了空前提高，坚定了奉献祖国地质事业的决心。

参考文献：

[1]王冠民，陈世悦，吴智平，等.有关野外地质教学实习的经验点滴[J].中国地质教育，2008，（3）：34-36.

[2]李小明，尹尚先，王永建，等.“秦皇岛柳江盆地——地质野外教学基地”地质特征和教学特色[J].华北科技学院学报，2012，9（1）：103-105.

[3]曹文融，高远.美国南加州大学以学生为中心的野外地质实习感受[J].中国地质教育，2008，（1）：53-56.

[4]童亨茂.野外地质教学中的科学管理与团队建设——野外地质教学二十年的经验和体会[J].中国地质教育，2013，（2）：145-148.

[5]陈慧娥，王清，王常明.以学生为中心的地质实习教学方法改革—美国密西西比大学野外地质实习启示[J].高等建筑教育，2012，（4）：104-106.