变质岩岩石学实验课程教学改革探索

李 亮

(1.河北地质大学 河北省战略性关键矿产资源重点实验室，河北 石家庄 050031；2.河北地质大学 地球科学学院，河北 石家庄 050031)

1 引言

变质岩是变质作用中形成的岩石，是地壳重要组成部分，据统计变质岩占地壳总体积达27.4%[1～3]。“变质岩岩石学”是一门以变质岩为研究对象的学科，是地质学相关专业本科生基础课之一。学生通过对这门课程的学习，一方面掌握变质作用相关概念、常见变质岩基本特征和变质岩研究方法，另一方面培养了应用变质岩理论知识去解决科学研究及生产工作中实际问题的能力。“变质岩岩石学”课程通常涵盖理论课和实验课两部分内容，理论课主要教学内容是变质岩和变质作用相关的概念和基本原理；实验课主要教学内容是学生通过对变质岩手标本和岩石薄片的观察，加深对变质岩基本特征的理解。河北地质大学2018年本科生培养方案修订后，将本门课程的实验课设为单独的一门新课程，即变质岩岩石学实验，课程代码为213797S，课时由原20学时增加至24学时，1.5学分。在新培养方案指导下，教学工作亟待在课程教学内容、教学方法和考核方式进行教学改革探索。笔者通过近些年的教学经验和实践，探索出较为适合我校变质岩岩石学实验课程的教学新思路，为本门课程的建设和课程体系的完善提供借鉴。

2 优化课程内容

教学内容在一定程度上影响教学质量，设置实验课程内容时应紧密围绕理论课知识点，同时要达到拓展学生知识面、培养应用人才的目标[4～6]。变质岩岩石学实验课程的教学内容包括验证性实验和综合性实验。验证性实验占本门课程70%～80%课时，课程内容是让学生观察、学习和掌握具体变质岩基本特征，并完成相应的实验报告；验证性实验课在课程内容设计中要考虑到讲授的变质岩应具备普遍性、前沿性和应用性的特点，故在课程内容设计中优选区域变质岩类[7]，如富铝系列变质岩(云母片岩和富铝片麻岩)和基性系列变质岩(绿片岩、斜长角闪岩和基性麻粒岩等)，这些区域变质岩分布广泛且研究程度相对较高，同时能与学生后续填图实习和生产实习内容紧密联系(表1)。自然界中变质岩种类繁多，一些在特殊(极端)变质条件下形成的变质岩或过渡类型的变质岩，将不列入本门课程的教学中。

表1 河北地质大学“变质岩岩石学实验”验证性实验课教学内容一览

综合性实验以培养学生能力为主，学生对有限的课堂内容进行拓展，这类实验课内容的设计紧密围绕科学研究及生产工作的要求，主要课程内容包括2部分：一是讲授变质岩鉴定报告编写规范；二是考查学生对变质岩的综合鉴定能力。总结以往的教学经验，笔者发现很多学生能够较好的掌握变质岩的基本特征，但学生实验报告的完成情况非常不乐观，主要出现文字表述逻辑性差、岩石特征描述不到位及岩石显微素描图未能反映岩石特征等一系列问题。学生在系统学习了变质岩鉴定报告编写规范后，以上问题得以改善，实验报告质量显著提高。对未知变质岩综合鉴定的熟练程度是考查学生掌握变质岩岩石学实验课知识点的最有效途径。综合鉴定课中的变质岩手标本和岩石薄片均未标注岩石名称，学生基于验证性实验课所学到的知识点，通过观察变质岩基本特征来确定岩石名称，并完成相应的鉴定报告。这与验证性实验课完全不同，学生在综合鉴定的过程中能够加深对知识点的理解和掌握，同时能够培养学生独立思考和解决问题的能力[8]，为后续的科学研究和生产工作奠定基础。在教学改革过程中，考查学生对变质岩的综合鉴定能力成为本门课程十分重要的考核方式。

此外，虽然本门课程增加了4学时，但考虑到以往教学内容过于紧凑，在本次教学改革过程中并没有增加新的教学内容。将“特征变质矿物”课时由2学时增至4学时，矿物是组成岩石的基本单位，让学生充分认知变质岩中的常见造岩矿物和特征变质矿物，才能保证后续课程的良好教学质量。增加了一次复习课，教学方式以答疑为主，复习课可以扫清学生本门课中存在的知识盲点，同时教师为学生解答实验报告中存在的各种问题。

3 改革教学方法

改善教学方法的最终目的是为了调动学生学习的积极性，使学生能够快速、准确的掌握知识点[9]。教学过程中师生之间互动是十分重要的[10]，对于实验课而言，课堂上的师生互动讨论更是非常有效的教学方法。以往的“灌输式”教学方法师生之间互动有限，教师无法深入了解学生在知识点获取过程中的难点与盲点，学生只能被动的接受知识，无法提高创新意识和能力[11～13]。笔者在本次教学改革过程中，在充分备课的前提下，为每次实验课精心设计师生互动讨论话题。例如：在钙质系列变质岩教学过程中，学生将观察学习3种不同类型的大理岩手标本，其颜色分别为白色、粉红色和绿色，为学生设计的互动讨论题目为:①3种大理岩手标本颜色不同的原因；②除颜色外，找出3种大理岩其他不同的岩石特征；③装修时所用到的大理石板材与大理岩之间是怎样的关系。带着问题去观察、去学习，这使学生在课堂的主动性增强。学生通过查阅教材和小组讨论，学生代表分别阐述各自的观点和论据后，教师对课堂讨论题及相关知识点进行深入解析并给出正确解答。

在互动教学工作中，互动讨论话题是课程的重要依托。在设计讨论话题时既不能偏离课程主要知识点，又要抓住学生注意力，调动学生积极思考和学习的热情[14]，因此互动讨论话题的设计是需要技巧的，话题之间也需要层层渗透。第一个互动讨论话题在设计时要涉及基本概念或基础知识，即为“送分题”，因为不能一开始就把学生难住，这样非常不利于学生继续思考与互动；接下来的互动讨论题要围绕课程的重点和难点设计，如上文所述，改善教学方法的初衷是让学生掌握知识点；在教学工作中，笔者发现学生对科学研究和生产工作相关的互动讨论话题十分感兴趣，因此每节课最后的互动讨论题均设定与科学研究和生产工作相联系，这样在拓展学生知识点的同时，也让学生提前了解课程知识点在今后科学研究和生产工作中的实际作用。

4 改革考核方式

作为一门独立的课程，变质岩岩石学实验需要建立完善、严格的考核方式。以往的变质岩课程期末试卷以考查理论知识点为主，涉及实验内容较少；从实验课堂听讲状态及实验报告完成情况来看，学生对实验课不够重视，导致实验课完全达不到巩固知识点、拓展知识面的目的。考核方式改革过程中，既要考虑到充分调动学生学习的积极性和主动性，又不能让学生机械式、搬运式的学习，因此课程考核要提高平时考核成绩占比，保证学生课堂实验报告的质量。笔者认为期末成绩由30%平时考核成绩和70%期末考试成绩构成是较为合理的。将课堂出勤、发言讨论及实验报告成绩等纳入平时考核成绩，同时也可以避免学生死读书或考前临时抱佛脚等情况[11]。期末考试的形式与传统课程闭卷试题考试有所不同，本门课程考查的是学生对变质岩手标本和岩石薄片的综合鉴定能力。试题库由常见的变质岩手标本和岩石薄片构成，这些变质岩均为验证性实验的教学内容(表1)，学生分别随机抽选变质岩手标本和岩石薄片并完成对应的综合鉴定报告，2份报告各占期末考试总成绩的50%。随机抽样的考试形式在一定程度上能够确保学生整个学期的学习状态，同时也能扫除学生的侥幸心理。

5 结论

变质岩岩石学实验作为一门实践性较强的实验课程，涉及知识点较多，应当受到各地质类院校及地质学相关专业教学的重视。本文教学改革的探索是在河北地质大学新本科生培养方案指导下进行的，在课程设置、教学方法和考核方式进行了教学改革，并初步取得了较好的教学效果：①在保证教学质量前提下，新设变质岩岩石学实验课程能够依据本科生培养计划开展教学活动，并顺利完成，学生能够融入课堂并掌握知识点；②学生课堂学习更加积极，能主动发现问题、思考问题和解决问题，学生自主探究、合作性学习得到发挥，体现“以学生为中心”的课程理念；③针对河北地质大学资源勘查工程专业，专业认证中课程目标指标点达成度连续两年保持在0.80以上，数据显示本门课程较好达到毕业要求指标点。

然而，此次教学改革工作在探索过程中也受到客观条件的制约，例如实验室建设与管理[15]、变质岩标本库的完善程度以及设置实践教学内容的依托等。随着教学工作的不断推进，结合学生对课程的评价，河北地质大学变质岩岩石学实验将不断提高教学质量，完善教学体系。