胡華，高潔

（長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430100）

《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》是長江大學(xué)地質(zhì)類專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。在培養(yǎng)方案中，要求學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，掌握晶體宏觀形態(tài)對稱和晶體結(jié)構(gòu)對稱的基本概念、基本知識和基本理論；掌握礦物的化學(xué)成分、晶體形態(tài)、物理性質(zhì)及地質(zhì)成因條件的基本知識以及鑒定和研究礦物的基本技能和方法；掌握常見礦物的鑒定特征；了解一些礦物的主要用途［1］。為學(xué)習(xí) 《晶體光學(xué)》、《光性礦物學(xué)》、《巖漿巖石學(xué)》、《變質(zhì)巖石學(xué)》、《沉積巖石學(xué)》、《地球化學(xué)》、《礦床學(xué)》、《礦物巖石材料及巖礦現(xiàn)代測試技術(shù)》等后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。該課程的教學(xué)內(nèi)容涉及十分抽象的幾何結(jié)晶學(xué)和內(nèi)容繁雜的礦物學(xué)2部分，歷來被認(rèn)為是地學(xué)類專業(yè)課程中難度較大的課程之一［2］。下面，筆者總結(jié)分析影響該課程教學(xué)效果的主要因素，有針對性地進(jìn)行該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革探索。

1 影響 《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》教學(xué)效果的主要因素

《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》包括幾何結(jié)晶學(xué)部分5章和礦物學(xué)部分10章共15章內(nèi)容。課程內(nèi)容多，系統(tǒng)性強(qiáng)；理論部分非常抽象、要求學(xué)生有較強(qiáng)的空間想象力和邏輯演繹能力；應(yīng)用部分枯燥、繁復(fù)，大量的礦物名稱、特征等需要死記硬背；且要求學(xué)生掌握鑒別不同礦物的能力，實(shí)踐性也很強(qiáng)。

1.1 學(xué)生對專業(yè)課缺乏興趣

《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程在教學(xué)安排上一般安排在大學(xué)二年級的上半學(xué)年，在這個階段學(xué)生剛接觸專業(yè)課程不久，對專業(yè)并不是非常了解，缺乏對專業(yè)課程學(xué)習(xí)的計劃和規(guī)劃，而且課程本身在內(nèi)容上相對于其他地質(zhì)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課要枯燥和繁瑣，因此導(dǎo)致學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣不大，往往是剛開始幾次課還較認(rèn)真，隨著課程越往后越缺少興趣。

《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程在內(nèi)容安排上分為結(jié)晶學(xué)和礦物學(xué)2個部分，結(jié)晶學(xué)內(nèi)容在前，礦物學(xué)內(nèi)容在后。這2部分內(nèi)容相比較起來，結(jié)晶學(xué)部分內(nèi)容要較礦物學(xué)內(nèi)容要更加難以理解，這種情況在以往的學(xué)習(xí)經(jīng)歷里很少遇到，很多學(xué)生也反映在學(xué)習(xí)本課程初期遇到的阻力比后期還要大，因此這也對學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極性和興趣有一定的打擊。

1.2 課程抽象難懂

在 《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程所包含的2個部分中，結(jié)晶學(xué)部分的內(nèi)容理論性非常強(qiáng)而且很抽象。在結(jié)晶學(xué)部分概念內(nèi)容非常多，往往是在一個概念的敘述里又包含一個或者更多個的概念，一環(huán)套著一環(huán)，而且在敘述上相對學(xué)生在之前接觸的專業(yè)基礎(chǔ)課要更加 “專業(yè)”，這就造成了學(xué)生在理解上的困難。這跟學(xué)生在學(xué)習(xí) 《普通地質(zhì)學(xué)》課程時的情況有很大區(qū)別—— 《普通地質(zhì)學(xué)》課程中的概念基本上都是由比較淺顯易懂的甚至是非專業(yè)的詞匯構(gòu)成。再之，結(jié)晶學(xué)部分許多內(nèi)容是用空間幾何模型加以展現(xiàn)和解釋的，這部分內(nèi)容與空間立體幾何有著非常緊密的聯(lián)系。在學(xué)習(xí)的過程中需要有較強(qiáng)的空間感和抽象思維以及空間架構(gòu)能力。除開高中時期學(xué)習(xí)過空間立體幾何基礎(chǔ)外，學(xué)生之前在這方面的訓(xùn)練較少，因此對這部分內(nèi)容也比較難以理解。而且筆者通過教學(xué)過程中的觀察發(fā)現(xiàn)，男女學(xué)生在空間感和抽象思維以及空間架構(gòu)能力方面存在著較為明顯的差異，一般男生較女生在這方面的能力要強(qiáng)。

1.3 學(xué)生對知識點(diǎn)難以理解

由于 《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程許多內(nèi)容非常抽象，實(shí)踐性強(qiáng)，加之教學(xué)環(huán)節(jié)中學(xué)時的減少，課程進(jìn)度加快，導(dǎo)致在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生對很多內(nèi)容難以做到完全理解，死記硬背的情況比較常見。很多時候?qū)W生對教學(xué)的內(nèi)容囫圇吞棗、生吞活剝，并沒有好好的消化吸收和理解。在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)過程中需要用到 《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》知識的時候往往不知所措。筆者在教學(xué)的過程中發(fā)現(xiàn)有不少大三甚至大四的學(xué)生在學(xué)完這門課程后又再次回到課堂來旁聽課程。跟這些學(xué)生交流后發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)在初學(xué)該課程的時候就是采用了死記硬背的方式，沒有真正學(xué)懂、學(xué)通，在后續(xù)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題后才再次來聽課。

1.4 實(shí)驗方式單一

在 《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程中，實(shí)踐一直貫穿整個教學(xué)過程。不論是幾何結(jié)晶學(xué)部分還是礦物學(xué)部分都需要學(xué)生通過大量的實(shí)驗來鞏固、加深對理論內(nèi)容的理解。傳統(tǒng)的實(shí)驗課多以驗證性實(shí)驗為主，學(xué)生在整個實(shí)驗過程中都嚴(yán)格對照教材上的內(nèi)容進(jìn)行操作，實(shí)驗內(nèi)容與教材上內(nèi)容一對一，非常死板。學(xué)生缺少對相關(guān)內(nèi)容的聯(lián)系和總結(jié)，難以做到對教學(xué)內(nèi)容理解上的真正提高。

1.5 課時壓縮

在高校眾多課程技術(shù)性壓縮的大潮下，《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程也不可避免的在學(xué)時上進(jìn)行了壓縮，20個世紀(jì)90年代，“結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”課程總學(xué)時約在90個左右，到2000年則漸次壓縮到56學(xué)時 （含實(shí)踐教學(xué)16學(xué)時），而對工科專業(yè)則進(jìn)一步壓縮至48學(xué)時 （含實(shí)踐16學(xué)時）。在學(xué)時壓縮的情況下，如何在有限的教學(xué)時間內(nèi)給學(xué)生講授足夠必要的內(nèi)容并且同時保證良好的教學(xué)效果，是授課老師在教學(xué)時面臨的現(xiàn)實(shí)問題。此外，在有限的授課學(xué)習(xí)時間里如何融會貫通本課程對學(xué)生也提出了更高的要求。

2 對策

針對以上在教學(xué)中遇到的各種問題，筆者根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗，根據(jù)新的培養(yǎng)計劃的要求，與教研室老師一起研討制訂了新的教學(xué)大綱，優(yōu)化了課程的教學(xué)內(nèi)容，并通過改進(jìn)教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)模式、強(qiáng)化實(shí)踐能力培養(yǎng)等措施，改善了 “結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”課程的教學(xué)效果。

2.1 突出重點(diǎn)，凝練教學(xué)內(nèi)容

基于專業(yè)要求及學(xué)時數(shù)的限制，將課程的核心內(nèi)容歸納為經(jīng)典理論－現(xiàn)代理論－應(yīng)用理論3部分來講。

1）在結(jié)晶學(xué)部分，重點(diǎn)講述晶體的概念、晶體的基本性質(zhì)、晶體的對稱及分類，簡要介紹晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)對稱及晶體化學(xué)、晶體生長的基礎(chǔ)知識。在礦物通論部分，重點(diǎn)介紹礦物的化學(xué)成分、形態(tài)、物理性質(zhì)、地質(zhì)形成條件等認(rèn)識，加強(qiáng)礦物的形態(tài)及物理性質(zhì)部分的教學(xué)內(nèi)容。觀察和描述礦物的形態(tài)及物理性質(zhì)是鑒定礦物的專業(yè)技能，要求學(xué)生學(xué)會如何觀察并用正確的專業(yè)術(shù)語描述這些性質(zhì)及特征，掌握鑒定礦物的基本方法。

2）在礦物學(xué)部分，以礦物的晶體化學(xué)分類體系為線索，分別介紹各大類／類／亞類／族／種的共性規(guī)律及每種礦物的特點(diǎn)，重點(diǎn)介紹幾十種常見礦物的鑒定特征，并將相同顏色的礦物羅列在一起，指出它們之間的區(qū)別，這樣學(xué)生易于掌握。通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，初步建立起一個內(nèi)容安排合理、重點(diǎn)突出、難點(diǎn)易于理解的課程教學(xué)框架。

2.2 由淺入深，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》是學(xué)生學(xué)習(xí) 《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》后接觸到的第1門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生對課程有多大的興趣，是決定學(xué)生能否學(xué)好這門課程的一個重要的因素。為了提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣，首先應(yīng)該重視課程的緒論部分。緒論對每一門課來說都非常重要，是學(xué)生對課程內(nèi)容的第一印象，直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［6］。其次，筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)擴(kuò)充一些相關(guān)內(nèi)容對提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣也能起到很好的效果。例如在講解礦物學(xué)的時候，就可以擴(kuò)充礦物在作為寶石這個方面的應(yīng)用。這樣就可以將枯燥的理論和數(shù)據(jù)與實(shí)際生活中的應(yīng)用聯(lián)系起來，除了能提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，還有助于對理論和數(shù)據(jù)的理解和記憶。再者，在教學(xué)過程中運(yùn)用不同的教學(xué)方法與手段也能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，比如在講解空間格子時，利用教學(xué)模型可以更加直觀的展示空間格子整個抽象過程，教學(xué)效果遠(yuǎn)超枯燥而單薄的講述，而且更能引起學(xué)生的興趣。

2.3 多樣化授課，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性

課堂授課是 《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》教學(xué)的主要環(huán)節(jié)之一。授課的質(zhì)量決定了學(xué)生對課程內(nèi)容掌握的程度。

1）多媒體教學(xué)具有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，其信息量大，圖像形象化，思路清晰，重點(diǎn)突出。這些優(yōu)點(diǎn)在 《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》的教學(xué)中表現(xiàn)的尤為突出。利用多媒體手段，可以非常直觀且動態(tài)的剖析課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，分解知識的復(fù)雜度從而達(dá)到化繁為簡，變抽象為具體的效果，從而大大提高了學(xué)生對知識的接受程度。例如在講解晶體的對稱時，旋轉(zhuǎn)反伸軸一直是講解中的難點(diǎn)，其對稱操作比較復(fù)雜，單單利用簡單的示意圖很難讓學(xué)生明白這個過程，但利用多媒體動畫就能將復(fù)雜的操作過程簡單直觀的表現(xiàn)出來，從而大大降低了學(xué)生理解的難度。

2）《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程抽象難懂，如果常規(guī)的按照教材照本宣科，便會使課程變的非常死板，更會使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。因此在授課過程中，適當(dāng)?shù)呐e例往往能起到事倍功半的效果。對書本上一些難以理解的詞匯，用實(shí)際的、形象化的例子來解釋也有助于學(xué)生對內(nèi)容的理解，避免學(xué)生對內(nèi)容死記硬背，生吞活剝。例如在講解共生和伴生這2個現(xiàn)象的時候，根據(jù)這2個現(xiàn)象的特點(diǎn)將共生比喻作 “親兄弟”，而伴生則可以看成 “異姓兄弟”，這樣實(shí)際的、形象化的比喻讓學(xué)生更加容易理解和記憶。此外在教學(xué)過程中還應(yīng)該采用多種不同的教學(xué)手段，比如 “啟發(fā)式”、“提問式”、“小結(jié)式”等，在課堂中加強(qiáng)與學(xué)生的互動，讓學(xué)生真正參與到教學(xué)中來，引導(dǎo)學(xué)生多思考，多總結(jié)，逐步培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。

3）在授課的過程中教師還應(yīng)該鼓勵學(xué)生針對學(xué)習(xí)內(nèi)容多提問，并針對問題在課堂上或者課余展開討論，在開展討論和解決問題的整個過程中，學(xué)生不僅復(fù)習(xí)、鞏固了前面所學(xué)習(xí)過的知識，還大大激發(fā)了學(xué)生的求知欲，從而變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。在多年的教學(xué)過程中筆者發(fā)現(xiàn)，針對同樣的內(nèi)容，愛提問的學(xué)生對知識掌握的程度和牢固度比不愛提問的學(xué)生要好很多。

4）在課余，由于現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上查找與課程相關(guān)的內(nèi)容，作為對課堂內(nèi)容的一個完善和補(bǔ)充，將教學(xué)由課堂延伸到課堂以外。比如在講礦物學(xué)各論時，針對石墨和金剛石這2個典型的同質(zhì)多像變體礦物，在課余讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上查找相關(guān)的資料，不僅復(fù)習(xí)了課堂上講解的內(nèi)容，在查找資料的同時，學(xué)生還能更加深刻的認(rèn)識到2個礦物之間的差別和聯(lián)系，進(jìn)一步的完善和補(bǔ)充了之前所講解的知識，也在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)的能力。

2.4 改進(jìn)實(shí)驗方式，強(qiáng)化能力培養(yǎng)

《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。合理有效的實(shí)驗對提高學(xué)生的動手能力、綜合分析能力及分析思維能力，培養(yǎng)學(xué)生野外的工作能力至關(guān)重要。

1）驗證性實(shí)驗仍是 《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》的主要實(shí)驗方式。傳統(tǒng)的驗證性試驗往往機(jī)械古板，學(xué)生缺乏自主思考，容易抄襲，實(shí)驗效果較差。針對這些問題，可以在實(shí)驗的時候采用未定名標(biāo)本，到野外實(shí)地觀察等方法改進(jìn)實(shí)驗方式，將思考的主動權(quán)轉(zhuǎn)交給學(xué)生，讓學(xué)生在驗證的過程中不是機(jī)械性重復(fù)，而是在思考和總結(jié)中掌握課程知識。

2）教育部在2004年就提出了 “綜合性”實(shí)驗和 “設(shè)計性”實(shí)驗的概念。相比較驗證性實(shí)驗，“綜合性”實(shí)驗和 “設(shè)計性”實(shí)驗的要求更高，學(xué)生的參與性更強(qiáng)，同時也對學(xué)生知識掌握的能力提出了更高的要求。這2種新的實(shí)驗教學(xué)方式不僅可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性而且開拓了學(xué)生科研與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

［1］戴德求 .“結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”課程教學(xué)中的幾點(diǎn)思考 ［J］.科技信息，2008（35）:651.

［2］沈忠悅，商亮節(jié)，潘小青，等 .精心設(shè)計綜合性實(shí)驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力——以 “結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”實(shí)驗課程為例 ［J］.實(shí)驗室研究與探索，2012，31 （5）:92－94.

［3］秦善，王長秋，魯安懷 .“結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”教學(xué)改革與課程建設(shè) ［J］.中國地質(zhì)教育，2007（1）:130－133.

［4］趙虹，黨犇 .“結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”課程教學(xué)改革研究 ［J］.中國地質(zhì)教育，2012（2）:79－81.

［5］汪立今，木合塔爾·買買提，劉曉疆，等 .“結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)”課程教學(xué)改革探索 ［J］.中國地質(zhì)教育，2008（2）:52－55.

［6］張恩 .關(guān)于 “結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”教學(xué)模式的探討 ［J］.中國地質(zhì)教育，2000（4）:41－43.