時 國，郭福生，Adam Woods

1．東華理工大學 地球科學學院，江西 南昌 330013；2.加州州立大學 地質(zhì)科學系，美國 加州 富爾頓 CA 92834-685

比較教育研究

美國加州州立大學富爾頓分校“沉積與地層學”課程教學特點探析

時 國1，郭福生1，Adam Woods2

1．東華理工大學 地球科學學院，江西 南昌 330013；2.加州州立大學 地質(zhì)科學系，美國 加州 富爾頓 CA 92834-685

眾所周知，美國高等教育體系完備，教學資源豐富，教學質(zhì)量較高。本文通過對美國加州州立大學富爾頓分校地質(zhì)學專業(yè)主干課“沉積與地層學”的課堂教學、實驗實習以及考核辦法等方面的調(diào)研，對其教學特點進行了分析總結(jié)。“沉積與地層學”課堂教學內(nèi)容豐富多彩，課堂組織形式靈活，以互動式教學方法充分培養(yǎng)學生的獨立思考能力和團隊協(xié)作能力，且考核形式多樣、嚴格。并且通過比較分析，提出了一些改進教學的建議。

地質(zhì)學；課堂教學；加州州立大學；美國

經(jīng)過近200年的發(fā)展，美國的高等教育體系趨于完善，根據(jù)英國《經(jīng)濟學家》周刊2005年9月10日一期文章的調(diào)查分析：世界上70%的諾貝爾獎獲得者在美國的大學就職，大約30%的科學和工程類論文以及44%的最常被引的論文出自美國的大學。對美國大學專業(yè)課程的教學方法及特點進行研究分析，不僅能夠有助于我們對其教育體系深入了解，也有助于我們提升人才培養(yǎng)機制、改進教學理念以及教學方法[1-2]。筆者在美國加州州立大學富爾頓分校進行訪學期間，通過參加“沉積與地層學”的教學活動，與有關師生進行廣泛交流，對該課程的教學特點進行了初步分析總結(jié)，同時與我國相關課程的教學進行對比研究，以期有所裨益。

一、專業(yè)課程概況

“沉積與地層學”是美國加州州立大學富爾頓分校（CSUF）地質(zhì)系專業(yè)（Bachelor degree in geology）的專業(yè)必修課，是自然科學與數(shù)學學院（The College of Natural Sciences & Mathematics）地球科學相關專業(yè)（Bachelor degree in Earth Sciences）的專業(yè)選修課。主要教學內(nèi)容：全面介紹沉積巖的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖石產(chǎn)狀和巖層之間的關系；總結(jié)沉積巖形成的理論，包括風化、搬運、沉積及沉積后變化的理論，重點講授沉積環(huán)境和古環(huán)境在巖石記錄中的解釋，同時介紹地層學的研究方法和模式。

二、教學組織及特點

CSUF地質(zhì)系專業(yè)課“沉積與地層學”授課對象為自然科學與數(shù)學學院（NSM）大學三、四年級學生。目前主講教師為Adam副教授和Billy助教，其中后者是在讀研究生，他的助教收入是其研究生期間生活費的主要來源，因此非常積極認真。

1.教學組織合理，課堂內(nèi)容豐富

教學環(huán)境的創(chuàng)設是激發(fā)學生學習動機的前提、引起學生認知沖突的條件和取得良好教學效果的基礎。教室直接設在Adam副教授的辦公室隔壁，教室周圍排列了古生物化石及沉積巖標本，還有電子顯微鏡（圖1）。教學內(nèi)容主要包括理論教學和實驗教學（30次授課，每周2次，一次為3小時，一次為2小時）和野外實習（1次，安排在第9周末，2天）。教師主要采用多媒體與板書相結(jié)合，以講課為主，輔助實驗教學和大量時間課堂討論。主講教師Adam在課堂上除了講解教科書上內(nèi)容外，還增加了大量參考教科書的知識，因此要求學生記錄筆記。課程與教學目標的設置突出學生的主體地位，在課堂上老師通過啟發(fā)式提問和課堂討論在課堂上鍛煉學生的能力，每次上課講課時間為1～1.5小時，另外一半時間主要課下學生自由討論、教師答疑以及實驗指導（圖2、圖3）。這種模式可以激發(fā)學生學習的積極性，真正實現(xiàn)個性化學習，增進師生交流，改善課堂管理。

圖1 教室布置及課堂情況

圖2 課后教師答疑

圖3 課后學生討論

該門課程涉及大量沉積巖巖石學的內(nèi)容，實驗課尤為重要，其實驗課與理論課的一般合并講解。例如在講解完沉積巖的結(jié)構(gòu)一節(jié)時，教師會在講解理論內(nèi)容的同時，利用電子顯微鏡來講解碎屑顆粒的劃分標準及方法。在講解后，教師接著利用周圍的巖石、薄片樣品及對學生進行布置作業(yè)，由3～4人一組，一臺顯微鏡，觀察薄片，教師和助教基本上是在課堂上輔導和解答學生的各種問題。

2.互動式教學

由于從小所處的教育環(huán)境影響，美國學生從來不乏提問的習慣，很多學生可以隨時舉手提問打斷老師講課[3]，甚至不用舉手，就對老師發(fā)問，而且有時候可以連續(xù)發(fā)問。教師也不介意學生的提問，并且要回答這種即興提問，這對教師的備課是一個很大的挑戰(zhàn)。沒有完善的知識體系和充分的課前準備，很容易在課堂上被學生問倒。同時教師在授課過程中也會啟發(fā)性的提問，授課結(jié)束時，還會提出4～8個思考題來復習這節(jié)課所講內(nèi)容。

另外，在講授完后的討論時間為1～1.5個小時，這是極其重要的教師與學生的互動時間，主要體現(xiàn)了教師在課堂上的輔助和支援作用[4-5]，很多學生不僅會像老師提問本節(jié)課的內(nèi)容，也有的會提問本專業(yè)課相關的內(nèi)容。同時有的專業(yè)問題，學生也會向其助教詢問。

3.學生自主合作，學習能力較強

由于專業(yè)教材較貴（《Principles of Sedimentology and Stratigraphy》（第五版）價格為170美元），很多學生共用一本書。筆者在隨堂聽課過程中發(fā)現(xiàn)，很多學生上課不帶課本，但是課堂筆記非常認真，學生自主合作學習能力較強，有的在課下也相互借閱筆記。同時在教師講課過程中，并不局限于教科書內(nèi)容，因此課堂筆記是學生在課堂上獲得的重要成果，也是進行復習考試的主要資料來源。在野外的實習過程中也能充分體現(xiàn)學生個體獨立與合作精神，教師在安排好野外實習地點和集合時間后，由學生自由組合，裝載野外裝備，選擇一名駕駛技術較好學生來負責開車，Adam與筆者在整個過程中只是其中一員，各自負責自己的行李裝備，跟隨學生到達目的地，進行野外露營。野外的教學內(nèi)容（圖4～圖7），由教師講解實習地區(qū)地質(zhì)概況，野外實習要求及任務，然后由學生自由組合分組，教師分配各個小組的任務。然后在剩下的大部分時間里，主要由學生來主導，教師通過對講機來解答，或者跑到各小組實習剖面進行指導。

4.考核形式多樣，考核要求嚴格

該門專業(yè)課的總分為930分，其中包括400分的閉卷考試成績（考試分4次，每次100分），一篇論文，題目由學生自擬（論文內(nèi)容為100分，論文題目及參考文獻為15分），野外實習報告100分，實驗課265分，學生的平時表現(xiàn)成績?yōu)?0分。最后每個學生的分數(shù)匯總，再除以總分，根據(jù)百分比來劃分等級，如表1所示：

表1 學生成績等級列表

地質(zhì)專業(yè)對考核成績的最低要求是C-，也就是說至少要獲得總分的70%以上，而該學位是學生在下一步讀研究生還是找工作過程中的一個重要衡量標準。通過與Adam交流，他對該門課程的通過率一般在70%～80%，還有20%～30%的學生需要重修，或者不能獲得地質(zhì)系專業(yè)學士學位（Bachelor degree in geology），或者選擇Bachelor degree in Earth Sciences。

提交的該門課程的專業(yè)論文實際上相當于一篇文獻綜述，論文要求要經(jīng)過圖書館的論文查重系統(tǒng)檢測后才能提交給授課教師，基本上不存在抄襲的情況。無論是提交的論文還是實驗報告都是相當于一次考試，并且教師對試卷和實驗報告的批閱非常認真。每次試卷及實驗報告教師很快都能批改完成，并且發(fā)還到學生手里。

5.教學內(nèi)容

圖4 野外露營

圖5 野外晚炊

圖6 教師進行野外講解

圖7 地層剖面測量

“沉積與地層學”課程主要教學內(nèi)容包括沉積巖的形成（風化、搬運及沉積成巖作用）；碎屑巖成分、結(jié)構(gòu)、分類和碎屑巖的沉積環(huán)境；碳酸鹽巖的成分、結(jié)構(gòu)分類和碳酸鹽巖沉積環(huán)境；蒸發(fā)巖及沉積環(huán)境，硅質(zhì)巖、鐵質(zhì)巖及磷質(zhì)巖。一般在講解完各類巖石后，接著重點介紹其沉積環(huán)境，對其形成演化規(guī)律分析比較深入透徹。另外地層學也是該門課程的主要內(nèi)容之一，包括地層與沉積的關系，以及地震地層學、層序地層學、生物地層學和年代地層學的介紹，但地層學的授課比重明顯要比沉積學的內(nèi)容少的多，從課時安排上來看，約為沉積學部分的1/3。

三、與我國相關專業(yè)課教學的對比分析

在授課形式基本一致，都是通過多媒體、板書及實驗課講授。從授課內(nèi)容上來看，我們國家地質(zhì)學專業(yè)對本科生的專業(yè)課劃分更加細致，注重學科知識的系統(tǒng)傳授。但是在很多專業(yè)課的課堂教學仍采用“講授—接受“的一元教學模式，教師“一言堂”的現(xiàn)象很普遍。特別是一次兩個課時，其間討論及教師答疑的時間比例比較小。傳統(tǒng)的教學理念，將學生置于一個被動接受的地位，學生在教學過程的重要作用沒有得到充分體現(xiàn)。

通常情況下我們“地層學”或者“沉積巖石學”的專業(yè)課程中不會穿插野外實習的安排，這不僅僅導致野外專業(yè)知識的鍛煉機會相對要少，同時不利于培養(yǎng)學生的自主性、獨立性和團隊意識[6]。另外在課堂教學和實驗、野外教學過程中，美國大學生的主動性、獨立性以及團隊意識方面表現(xiàn)的特別明顯。在學校、教師和學生共同營造的輕松、自由的課堂教學環(huán)境中，學生能夠主動提問題，與教師之間的溝通交流非常自如。在野外及實驗過程中，能夠自由的組合、協(xié)助，同時又能夠獨立思考來完成教師布置的任務。

在教學考核形式上，我們更注重一次性的期末測試成績，在平時的實驗報告以及課后練習中要求相對寬松。而加州州立大學的該門專業(yè)課考核要求及形式來看，每次提交作業(yè)及實習報告就相當于一次考試，在教學期間還穿插4次考試，考核更加頻繁多樣，且要求嚴格，總評達到C以上才能符合學位要求。因此，我們就不難理解在圖書館與校園的各個角落處處可以看到在查閱資料、閱讀筆記的學生，除了出于對該專業(yè)的興趣外，也是考核和競爭的壓力所致。而一般一個學生每個學期要選修3～5門課，所以很多學生除了在上課的同時，課下就是準備各種論文與考核，每個學期都是在面臨各種各樣考核的過程中度過。

該門課程的教學內(nèi)容實際上與我國地質(zhì)類專業(yè)課“沉積巖石學”的大部分內(nèi)容相近，同時也包括了部分“地層學”的內(nèi)容。我國沉積學一般放在“巖石學”中講授，或者單獨一門“沉積巖石學”，地層學有的單獨授課，也有的放在“古生物地層學”中講授的，像美國加州州立大學一樣組成“沉積與地層學”課程的比較少。而實際上地層學的產(chǎn)生和發(fā)展是建立在沉積巖的形成和分布規(guī)律之上，在講解完沉積巖后來介紹地層學的知識，應該更容易理解和接收。我國高?！俺练e巖石學”可能更注重知識的系統(tǒng)性，強調(diào)對各類巖石的理論認識學習（結(jié)構(gòu)、分類及命名），因此我們大部分學生在巖性識別方面基礎扎實，但往往對成因分析方面有所欠缺。而美國加州州立大學的教學一般是在講解完一種巖石類型后就立即觀察這類巖石，并進行沉積環(huán)境分析，對其成因規(guī)律總結(jié)較透徹，這可能是值得我們借鑒的一個方面。我們對沉積環(huán)境的分析一般是在課程的后面，即講完各類巖石的成分、結(jié)構(gòu)和分類后再進行總述，則有失知識理解的連貫性。

四、小結(jié)與建議

21世紀是人才競爭的時代，中國高等教育蓬勃發(fā)展，地質(zhì)學專業(yè)課程的改革創(chuàng)新有助于人才培養(yǎng)。盡管美國的高等教育體系與我國高等教育體系存在較大差異，但我們可以取長補短，從中獲得一定啟示。通過對比分析加州州立大學富爾頓分?！俺练e與地層學”專業(yè)課程教學方法及考核標準，筆者對下一步地質(zhì)學專業(yè)教學提出以下建議。

（1）某些專業(yè)課的教室可設置在實驗室，在課程安排，教師應安排一定時間給學生討論以及答疑。上專業(yè)理論與實驗課可安排在一起集中講授。

（2）多給學生獨立思考和實踐的機會，提供獨立發(fā)揮的平臺?？梢詡?cè)重于多提出問題，讓學生解決，特別是在野外與實驗課中，可以設置一些問題，讓學生自由分組，給出各自答案。

（3）可根據(jù)不同專業(yè)課情況，安排一定短期實習的時間，理論與實踐結(jié)合的同時，培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力。

（4）建立友好平等的師生關系，無論課堂上還是實驗、實習，將教師與學生置于對等地位，師生關系是教學活動中最基本的關系，也是影響教學質(zhì)量的關鍵因素。

[1] 邱隆偉，楊勇強，王冠民，等.美國俄克拉荷馬州立大學地質(zhì)學專業(yè)人才培養(yǎng)機制調(diào)研[J].中國地質(zhì)教育，2014，(1)：89-91.

[2] 楊承運，劉雨，盧曉東，等.國外地學教育概況和一些啟示[J].中國地質(zhì)教育，2000，(1)：68-76

[3] 曹文融，高遠.美國南加州大學以學生為中心的野外地質(zhì)實習感受[J].中國地質(zhì)教育，2008，(1)：53-56.

[4] Karl G Nelson, Kristin Huysken, Zoran Kilibarda. Assessing the Impact of Geoscience Laboratories on Student Learning: Who Benefits from Introductory Labs[J]. Journal of Geoscience Education, 2010, 58 (1): 43-50.

[5] Frank L Forcino. The Importance of a Laboratory Section on Student Learning Outcomes in a University Introductory Earth Science Course[J]. Journal of Geoscience Education. 2013, 61(2): 213-221.

[6] 彭花明，郭福生，夏菲，等.東華理工大學博物館江山實習基地展區(qū)及其教學服務功能分析[J].東華理工大學學報(社會科學版)，2012，31(1)：83-89.

Title:Analysis on the Course of Sedimentation & Stratigraphy of California State University, Fullerton

Author(s):SHI Guo, GUO Fu-sheng, Adam Woods

geology； classroom teaching； California State University； USA

G642

A

1006-9372（2014）03-0103-04

2014-05-10。

本文由國家留學基金、國家自然科學（青年）基金項目（41002007）和東華理工大學博士后科研基金項目（DHBK1001）聯(lián)合資助。

作者簡介：時 國，男，講師，主要從事基礎地質(zhì)和沉積學的教學與研究工作。