中职学校地质类野外实习课程的教学困境及对策

2022-05-30 16:36姚杜琳农晓春黎耀平
广西教育·B版 2022年5期
关键词:专业课程教师

姚杜琳 农晓春 黎耀平

【摘要】本文阐述中职学校地质类野外实习课程的教学困境,提出中职学校可通过保证野外实习教师的数量和质量,利用启发式、互动式教学类App激发学生的积极性,推进野外实习信息化教学平台的建设,教师积极转变教学观念、转换野外教学模式,加强野外地质教学内容与其他专业的联系,推进校企合作野外实习基地的建设等做法,提高地质类野外实习课程的教学质量。

【关键词】中职学校 地质类课程 野外实习

【中图分类号】G63 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2022)14-0138-04

地质类课程是一门以地球为研究对象的课程,实践教学和理论教学是地质类教学活动的两大体系。其中,实践教学又分为两个小类:室内标本实习教学和野外实习教学。而地质类课程的野外实习教学实践性非常强,是培养学生综合能力最关键的环节,对激发学习兴趣、巩固理论知识、提高实践能力等有着不可替代的作用。此外,地质类野外实习教学,在教学环境上存在特殊性。相比于其他学科,地质类野外实习教学不在车间里,不在仪器、软件、模具上,而是在大自然的崇山峻岭中,具有许多人为不可控的影响因素。

一、地质类野外实习教学的困境

地质类野外实习主要包括三个部分:讲解、观测和记录。一直以来,受各种教学条件和社会环境因素的制约,地质类野外实习的教学大多采用相对传统的教法,教学方法和教学手段相对单一。通常情况下,野外实习教学过程为教师提前备课踩点后,由主讲教师带领学生到野外“跑路线”“点讲解”。实习教学全程基本是教师带着学生边观察现象点,边讲解边记录。随着社会的发展和学情的变化,近年来,地质类野外实习的教学效果越来越差。明明是常见的野外山石草木,學生却很难将之与教材中的概念联系起来。同时,由于课程的综合性很强,即使是较为普通的地质观察点,其涉及的地质知识也很多,包括地貌、岩石、矿物、构造等。这些内容,每一项都可以成为单独的一门课程,每种现象都能够成为多课程融合的内容。

基于以上特性,中职学校的野外实习教学面临着诸多困境。

(一)地质类课程入门较难,对学生基础要求较高

地质类课程理论性强,专业术语和概念较多,理论知识十分抽象。加上一直以来地质学都是比较冷门的行业,即使是较为基础的术语,也与学生的日常生活相对脱离。同时,在时间上,地质学动辄就是几亿年的时间广度;在空间上,则是海陆的变迁,对初入门的学生来说,他们需要逐步建立一个庞大的时空观才能慢慢适应。而且地质现象的解释主要依靠将今论古思维方法,“看到一片树叶,想起一片森林”“由表及里,由浅入深”等地质学联想思维,对初入学的职校学生而言,理解起来难度较大。除常见的地质灾害外,很多理论知识的学习靠的是思维的推演,难以再现,学生学习起来隐晦难懂。野外实习更是理论在实践中的综合映射,野外地质现象往往相互关联,而现象点通常较分散,在这样的背景下,实地教学难以帮助学生迅速搭建宏观联系的思路,学习过程缺乏连贯性。

因此,地质类课程对学生的理解能力和综合应用能力有着较高的要求。如同世上没有两片完全相同的叶子的道理一般,在野外,每一处岩层、每一处地质现象都是不同的。就我校而言,大部分就读地质类专业的学生基础相对薄弱,要迅速掌握这些课程难度很大。

(二)学生野外实习时目标不明确、主动性较差

从职业学校的学情来看,部分学生缺乏科学的学习方法,一些学生的学习状态还停留在教师教什么他们就学什么的基础层次。学生出野外前,对实习区野外地质情况基本上不了解,特别是初次实习时,常常是见山只是山,所见皆觉陌生。从教学实践来看,部分学生置身野外时,仿佛是在旅游欣赏风景而非进行地质野外实习。实习过程中,教师讲解布置任务,然后让学生带着问题主动观察剖面,如要学习的岩石有什么特征?地貌是什么成因?河流为何弯曲?对学生来说,虽然野外实习前已在课堂中看过图片、视频或岩石矿物的标本,但在课堂上为了便于学生理解,教师展示的通常都是相对经典和突出特色的示例,而在野外实习中,实际所见往往在外观上与课堂示例差异较大,对缺乏思考能力、没有多次理论和野外反复实践验证过的学生而言,一时间难以将野外所见与课堂内容联系起来。加上由于野外现象涉及的知识点繁多,学生掌握能力不足,在课堂上尚未理解透彻的学生观察起来更是懵懵懂懂,完全不理解教师所言为何物。此外,受天气、地形、噪声、风景等环境因素的影响,学生在野外很难集中精力跟上教师的要求并主动思考。

(三)教学设备、环境简陋,教学手段有限

室内教学一般场地固定,教学硬件有保障,学生能够安心学习。而野外实习教学大多是由不同的实习教学点组成的路线,具有较强的流动性,教学设备简陋。相对于室内教学,野外实习教学场地更加空旷,更加嘈杂。由于野外实习教学条件受限,教师的教学往往只能通过口述和实地采样的方式,学生习惯的室内板书、多媒体应用等教学手段都无法使用。在野外授课时,通常是教师围绕一个现象点讲解,但受客观条件影响,教师周边仅能站下十来个学生边听边观察,外圈的学生难以接收完整的信息并观察剖面。即便是条件较好的一些野外实习基地,往往也只能提供较为稳定的学生食宿场所和室内讲解场所,野外的授课条件依然难以改变,这是因为一来建设和维护成本较高,二来利用率较低。野外地质实习作为学生认识地质现象、印证课堂知识的一个重要途径,点对面的授课方式显然达不到学生的学习需求,目前只有在配备充足师资力量的前提下,才能真正高效地实现野外地质实习的价值。

(四)教师成长周期较长,教学改革阻力较大

地质作为传统的自然科学学科,部分老教师习惯于口口相传的教学方式,教学理念一时间难以改变。而地质专业由于自身专业的特殊性,非常依赖野外实践经验,受这一条件制约,新教师的成长周期相对较长。在教学创新方面,老教师因习惯养成一时难以转换思维,新教师因专业技能提升较慢而后续无力,教学改革阻力较大。

(五)时代的发展导致地质现象遭到破坏

随着经济社会的发展,人们对自然资源的开发,有很多教学路线因为不同原因(如建设施工、交通问题、安全因素、自然损毁或被覆盖等)发生了变化甚至废弃,导致一些经典的、不可再生的地质现象遭受破坏,严重影响室外教学的效果。比如随着近年来广西基础建设的加快,北海冠头岭、银滩等早年的经典地质现象,现如今已随着商业的开发而被人工改造甚至不复存在。从长远角度看,野外地质实习的地点将越来越受限。

以上问题的存在,从客观上影响了地质类野外实习课程的教学质量,严重制约职业院校学生的动手能力、自主学习能力的提高。

二、地质类野外实习教学手段的革新前沿

目前,针对野外地质实习教学手段的改革创新,主要体现在信息化技术的开发利用上,而且主要是在高等院校进行,极少在中高职院校中进行。

清华大学利用“互联网+”信息化手段,开发了三维信息化平台——“地学云”,以及配套的微信公众平台,开展地质实习的混合式教学改革。一方面,用户可以将野外地质实习线路、实习点主要内容及相关知识点等上传到实地场景,实现不同学校、不同地域实习资源的共享,拓宽学生的视野;另一方面,学生在出野外前可以通过系统平台对实习区的实习点内容、涉及知识点等进行预习和思考,带着问题去野外,从而更主动地学习和认识新知。

西南交通大学地质工程专业则是与三维模型制作公司合作,针对实习区域地形地貌、实习线路等制作相应的三维地质模型,让学生在野外实习之前在三维模型上进行参考,提前了解实习区的地形地貌等特征。结合地理信息技术,在传统二维地图的基础上构建野外地质实习基地的三维虚拟场景,同时,采用三维激光扫描技术获取地质剖面的三维点云数据,生成地质剖面三维体模型,以地质剖面三维体模型具体形象地展示地质对象和野外地质实习内容,便于学生直观地了解剖面所处位置、出露的地层年代等信息。

以上走在教改前沿的高等院校,主要通过三维信息化平台或模型的建设和开发改进地质类野外实习教学,这为野外实习突破传统教学的困境指明了方向。

三、地质类野外实习课程教学困境的应对策略

针对地质类野外实习教学的困境和职校的客观现状,笔者以为,中职学校地质类野外实习教学质量可从软件和硬件两方面改进、提升。

(一)保证野外实习教师的数量和质量

野外教学受地形特殊性的限制,在某一地质观察点上无法容纳较多的人群。如果带队教师需要指导的学生多,就很容易导致排在后面的学生看不见观察点地质现象,听不清教师的讲解和提问,不利于野外实习教学质量的提高。而野外实习教学的资料收集、知识点领会过程有80%以上需在野外完成,只有一小部分内容需要回到室内进行资料整理和报告编写,可见,野外实践的学习效率直接决定野外实习的效果。

过去的野外实践教学经验表明,即使是本科院校,其野外教学过程中教师与学生的比例也应以1∶10至1∶15为宜。职校学生的基础和学习能力相对较弱,一旦师生比超过1∶10,基本就难以完成教学目标。另外,地质实习每处现象往往涉及矿物岩石、构造、地层、地貌等多门学科的综合知识,需要教师有比较全面的专业知识和灵活的教学方法。基于此,野外实习教学可以根据教师专业特长,通过分组的形式,分工合作、分段合作完成任务,从而保证每一次野外实习过程教师数量都充足,保证每一名学生都能够获得最佳的实习体验。

(二)利用启发式、互动式教学类App激发学生的积极性

对中职学生而言,传统的“灌输性”式野外教学模式已难以适应时代的需求。笔者在近年来的野外实习教学中发现,利用启发式、互动式教学类App激发学生的积极性,可以收到良好的教学效果。如笔者在UMU互动云App上建设了实习课程,实际应用效果颇佳,很好地激发了学生的学习主动性。类似的超星、职教云等App,同样可以用来创建课程,丰富野外教学手段。

教师通过这类App,一是可以将学生管理集中在信息端,布置学习任务、签到考勤、野外定点都能一目了然。二是将实习点的内容细化到每一个小任务,比如岩性观察可以设计成开放式的问题,并细化为颜色、礦物成分、结构、构造等,让学生一一对应观察和采集数据。学生通过这些App接收到更明确的目标,并按要求自主收集资料通过App上传保存。三是效果评价更明朗便捷,教师既可以提前布置并检查预习内容,又可以及时查看学生每个小任务的实时完成质量。学生也因为产生迫切感,能更积极地投入野外实习过程中,大大减少教学过程中“走马观花”的现象,野外实习的效率也就相应提高了。

此外,由于野外授课几乎不具备板书条件,学生仅靠听觉接收信息,获得的信息自然有限,如果教师能把知识要点借助手机端的一些App呈现出来,信息的传达和师生之间的教学互动都能起到很好的效果。

(三)推进野外实习信息化教学平台的建设

学校、教师若能搭建一个系统的、互动式的野外实习信息化教学平台作为辅助教学系统,将实习前、实习中、实习后的资源和数据进行共享,既能提升当前的野外实习的质量,又能为后面的实战工作打下基础。

以往的地质类野外实习前,教师通常会让学生通过野外实习指导书来了解实习地区的自然经济及地理概况、地质概况、实习任务、实习目标以及最基本的野外地质工作技能和方法等。如果能搭建一个野外实习信息化教学平台,专业指导教师便可以将更直观的视频、照片等地质实习路线中的地图、露头(岩石、矿脉和矿床露出地面的部分)结合理论知识点进行课程建设。如先行观看一些野外实拍的地质照片和科教短片等,让学生做到心中有数,从而增强野外实习的教学效果。同时,让每名学生分别提出自己的观点并进行汇总,这样可以培养学生的创造性思维,并且使学生的能力得到全面发展。在实习过程中,教师也可以使用平台功能进行实际操作。如中国地质大学(武汉)信息工程学院开发的“秭归小助手”小程序,该小程序权限分为学生用户和教师用户:学生用户在实习过程中除了可以查询实习点的基本信息,还可以在上面添加实习点的内容、使用电子实习工具(电子野薄、电子罗盘、经纬度转换等);教师用户可以实现对实习点及实习路线数据的上传更新,实习回来后,在整理野外资料和编写报告的过程中,又可以通过该平台进行知识点的回顾和汇总。教师之间也可以将一些素材进行共享和共建,软件和硬件的结合,能让野外实习的课程建设更正规、更有效。

(四)教师积极转变教学观念,转换野外教学模式

信息化教学改革是时代所趋。近10年来,职业院校几乎每年都举办教师信息化教学技能大赛,以赛促教,这些技能比赛虽然在一定程度上对信息化教学改革起到了促进作用,但从整体而言,地质类课程的野外实习由于受各种因素的制约,依然未跟上时代改革的步伐。其中,最主要的制约因素是野外信息化建设成本较高,对此,无论是教师个人的力量还是个别职业院校的力量,都是难以解决的。目前,能在信息化教学改革有所创新的大多数是实力雄厚的“双一流”高等院校,而职业院校从经费到人才保障等各方面都有着很大的欠缺。在硬件受限不能一蹴而就的实际困境下,职业院校的教师更应转换思维,新、老教师都应将野外实习教学模式从以往的“灌输式”教法往“互动式”“启发式”信息化教法上转变。

(五)加强野外地质教学内容与其他专业的联系

除了地质专业,其他涉及地球科学的专业都设有相关的地质基础课程,如地理信息与地图制图专业、土地资源管理专业、农业资源与环境专业、岩土工程勘察与施工专业、水利水电工程专业……这些非地质专业的野外地质课程教学,教学目标主要停留在对地质现象进行科普性的讲解上。

而当前地质实习课程野外教学路线的设计,主要基于早期的调查和研究成果,是以传统地质专业为培养目标开发的教学路线。地质类课程仅作为服务其他课程的专业基础,难以满足学生后续专业课程的学习和日后的应用,不利于学生实践能力的提高。基于此,教师可加强野外地质教学内容与这些相关专业的联系,加强与相关专业的教学研讨,了解其人才培养方向和岗位发展需求,对部分陈旧的野外地质教学内容进行改革,有针对性地丰富教学路线并讲解好每一条野外地质路线。与此同时,这些相关专业在其教学实践中获取的许多数据、讯息,又能丰富地质类野外实习的教学内容,填补部分数据空白。

(六)推进校企合作野外实习基地的建设

一个成熟完善的自然地理野外实习基地,具有多方面的功能。一方面,建设实习基地,可以提高教师的专业素养和教学能力。教师多次对基地综合考察和研究,可以完善教师的专业思想体系,促进教学质量的提高。另一方面,建设实习基地,可以让学生获得更多的参与和解决实际问题的机会。此外,实习基地还可以向当地青少年及其他学校开放,成为科普基地,为地区经济发展做出贡献。

广西也有国家级和省级地质公园若干个,这些地质公园完全可以充分利用起来进行实习基地的建设。资金短缺是建设野外实习基地的最大难题。野外实习基地的建设离不开社会力量,因此中职学校要积极与社会力量对接,加强与当地政府部门的联合,取得政府支持,与地质公园管委会展开合作,在地质公园实习基地的建设经费投入、基本教学保障条件以及学生实习门票等方面获得地质公园管委会支持。同时,要积极利用學校师资力量,为实习基地的开发、规划及环保等方面提出建议,从而实现合作实习基地的校企双赢。

综上所述,地质类野外实习课程是掌握地质知识的“核心”,是培养学生理论联系实际能力,提高学生综合素质、创新精神与实践能力的重要途径。为了适应时代的发展,中职学校应结合职校生源的特点,在创新信息化教学手段和转变教师思想上发力,多开展相关的教学研讨,调整野外教学内容,开发新型野外路线,从而提高教学效果,提升教学质量。

参考文献

[1]徐文杰.“地学云堂”及在地质实践教学中的应用[J].中国地质教育,2019(2).

[2]赵志明.提高《普通地质学》野外实习质量的方法探讨:以地质工程专业峨眉野外地质实习为例[J].教育现代化,2016(11).

[3]杨乃,李洋.微信小程序与公众号在野外地质实习中的应用[J].实验技术与管理,2019(2).

注:本文系2018年度广西职业教育教学改革重点项目“基于‘2+3培养体系的地质基础类课程的教改研究”(GXZZJG2018A011)的研究成果。

作者简介:姚杜琳(1983— ),湖南岳阳人,高级讲师,硕士研究生学历,主要研究方向为地质学、地貌学;农晓春(1982— ),广西桂平人,高级讲师,主要研究方向为地图制图与地理信息系统;黎耀平(1985— ),广西南宁人,工程师,主要研究方向为国土资源与调查。

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