張慧婷

（西安科技大學 地質(zhì)與環(huán)境學院，陜西西安710054）

視頻展示系統(tǒng)在巖石學實驗教學中的應用

張慧婷

（西安科技大學 地質(zhì)與環(huán)境學院，陜西西安710054）

傳統(tǒng)的巖石學實驗教學在講授的過程中，由于學生對巖石特征缺乏直觀認識，導致對巖石鑒定特征理解困難、記憶模糊等問題。為此，我們引入了一種新的視頻展示系統(tǒng)，它實現(xiàn)了實驗教學可視化，使教學內(nèi)容生動、形象、具體，構(gòu)建了一種新的直觀互動教學模式。這種新型的教學模式激發(fā)了學生的學習興趣，提升巖石學實驗課程的教學質(zhì)量，進而培養(yǎng)學生獨立鑒定巖石標本能力。

視頻展示系統(tǒng)；巖石學實驗；教學模式；教學效果

巖石學實驗課程是我校陜西省特色專業(yè)-資源勘查工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是根據(jù)巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征、礦物特征和礦物組合規(guī)律對巖石手標本或者薄片進行系統(tǒng)鑒定的一門實踐課程。隨著新的技術(shù)發(fā)展和教學設(shè)備的加入，為巖石學實驗課的講授提供了更優(yōu)質(zhì)的平臺，使得傳統(tǒng)的理論教學轉(zhuǎn)向以理論知識、綜合素質(zhì)、實踐技能為一體的教學課程［1］。在教學過程中，結(jié)合傳統(tǒng)的多媒體課件教學方法，引入新的視頻展示系統(tǒng)，希望構(gòu)建一種高效直觀的互動教學模式，以提高巖石學實驗課的教學質(zhì)量。

一、巖石學實驗課程特征及教學存在的問題分析

巖石學是地質(zhì)類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，教學目的主要是使學生掌握三大巖類的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等基本理論和研究方法，熟悉其產(chǎn)狀、分布，理解成因、演化歷史和它與成礦作用的關(guān)系等問題，培養(yǎng)獨立觀察、描述和鑒定巖石的能力，為其他專業(yè)課程的學習打下堅實的基礎(chǔ)。其中，巖石學實驗課是一個非常重要的實踐教學環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計，我國地質(zhì)院校的巖石學實驗課課時比例（實驗課時/理論課時）在0.43-1.8之間［2］。我校的巖石學實驗課為32課時，實驗課時/理論課時=0.5，在此基礎(chǔ)上，提高巖石學實驗課的教學質(zhì)量和課堂聽課效果是重要的教學目標。

巖石實驗課程應以理論基礎(chǔ)講授和實踐技能培養(yǎng)相互結(jié)合、二者并重。相比于其他課程的實驗課，巖石學實驗課具有教學直觀性、課程實踐性和標本多樣性三個顯著特征［3］，由于受到技術(shù)手段和講述方法的限制，在教學中也存在著一定的問題，極大地影響了教學質(zhì)量和課堂聽課效果。

（一）教學的直觀性。巖石學實驗課程在講授過程中，除了要加深學生對巖石學基礎(chǔ)理論的理解，更是要培養(yǎng)學生對巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物特征和礦物組合規(guī)律的直觀認識，進而獨立地進行巖石鑒定。由于涉及的巖石學概念較為抽象，比如文象結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等，對于初學的學生來講，只有形成直觀認識，才更便于理解和記憶。但是，由于礦物晶體尺寸多為毫米級且?guī)r石手標本組成礦物復雜，教師在指示講解時，學生距離過遠，而難有直觀認知，往往造成學生對典型鑒定特征死記硬背、記憶模糊。

（二）課程的實踐性。巖石學實驗課教學注重課程的實踐性，更重要的是教授學生巖石鑒定的基本方法，進而培養(yǎng)學生的獨立鑒定能力。雖然為小班分組授課模式，但是傳統(tǒng)多媒體講課方式不能夠向所有學生展示具體鑒定步驟和鑒定技巧，比如礦物形態(tài)的鑒定、解理面的判斷、與鹽酸反應起泡的過程等，這很大程度降低了聽課效果。

（三）標本的多樣性。與其他實驗課相比，地質(zhì)類實驗課最大的特點就是地質(zhì)樣品的多樣性。由于地質(zhì)體的不均一性，即使是同一批次的巖石標本，在結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、次要礦物組成上的特征也并非一致。傳統(tǒng)的教學手段無法將每組不同的巖石標本逐個向全班同學進行詳細的講解，往往每位同學只能觀察到自己本組的巖石標本，很難理解地質(zhì)體不均一性的存在。

二、視頻展示系統(tǒng)在巖石學實驗教學中的應用特點

視頻展示系統(tǒng)是在我校2016年自研儀器設(shè)備項目《礦物、巖石手標本視頻展示教學系統(tǒng)》支持下，為提升教學質(zhì)量開發(fā)的一種新型多媒體授課系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將巖石標本放大96倍，投影至大屏幕上，配套的360°轉(zhuǎn)盤，可全角度觀察巖石標本特征，高清攝像頭可詳細的展示巖石特征和記錄鑒定過程。利用顯微鏡連接頭也可將其與光學顯微鏡相連接，將鏡下礦物顏色、形態(tài)、多色性、干涉色、解理特征和消光特征等鏡下鑒定特征直觀、生動、形象地展示在學生面前，達到清晰、易懂、易記的學習目的。視頻展示系統(tǒng)為巖石學實驗提供了新的教學思路，使教學過程形象、生動，增加了學生的學習興趣。視頻展示系統(tǒng)應用特點體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）實現(xiàn)可視化教學。在傳統(tǒng)教學過程中，存在的最大問題就是不能夠向?qū)W生全面展示標本特征，也不能充分講解鑒定過程。視頻展示系統(tǒng)與傳統(tǒng)多媒體系統(tǒng)的聯(lián)用，就可以將巖石標本中毫米級的礦物晶體放大后投影至大屏幕，實現(xiàn)可視化教學過程。教師可以在視頻鏡頭下，一邊講解一邊展示巖石標本結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，礦物晶體特征（顏色、形態(tài)、解理、硬度、光澤度）都可以清楚地展示給學生看。進而確定礦物組合，估算礦物含量，詳細描述巖石特征，確定巖石名稱。

（二）教學內(nèi)容生動、形象、具體。巖石學中的概念往往較為抽象，對于經(jīng)驗不足的學生而言在理解上比較困難。以碎裂結(jié)構(gòu)為例，巖石礦物彎曲、變形、破裂和?；饔玫雀拍?，只有看到了直觀的圖片或者樣品才能有深刻的理解和記憶。多媒體課件的使用，為教學提供了豐富的圖片和視頻素材［4］，然而二維平面的圖片展示效果遠不如三維立體實物生動、形象、具體，視頻展示系統(tǒng)的運用可以讓學生更加深刻地理解教學內(nèi)容。

（三）開辟新的教學思路，激發(fā)學生學習興趣。視頻展示教學系統(tǒng)的引入，開辟了不同于傳統(tǒng)多媒體授課的教學新思路。教師可以將手標本展示和講解同步進行，以手標本實物展示為主，多媒體數(shù)字化展示為輔，大大提高了教學效率。這種新穎的三維立體展示效果，不僅可以使學生直觀、立體的理解實驗內(nèi)容，而且可以大大激發(fā)學生的學習熱情，增強學生聽課效果。

三、利用視頻展示系統(tǒng)構(gòu)建高效直觀的互動教學模式

豐富多樣的教學模式可以提升教學效果，充分開發(fā)和利用實驗室教學設(shè)備可以為巖石學實驗教學帶來新鮮血液［5］。與傳統(tǒng)的多媒體教學方法相結(jié)合，利用視頻展示系統(tǒng)和多媒體課件，板書為輔助，提高教學的高效直觀性。更重要的是，在課堂上能夠充分發(fā)揮學生的自主學習能力，提升學生自身專業(yè)素質(zhì)，提高獨立鑒定巖石手標本能力。在教學實踐中，每節(jié)課留出十至十五分鐘小節(jié)和提問時間，對本節(jié)課學習的巖石類型進行歸納總結(jié)，重點提問各類巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造類型、常見的礦物組成、每種礦物的主要鑒定特征等。挑選學生到講臺利用視頻展示系統(tǒng)進行巖石手標本鑒定展示，充分發(fā)揮視頻展示系統(tǒng)的互動教學優(yōu)勢。每大類巖石課程結(jié)束后可留出一小節(jié)課時間對于未定名手標本進行鑒定考核，教師可利用視頻展示系統(tǒng)對學生鑒定易出錯的地方進行糾正和講解。

在巖石學實驗課的講授過程中，教師充分利用視頻展示系統(tǒng)，可以展示三維立體的手標本特征，實現(xiàn)可視化教學，增強學生對于理論知識的感性認識，提升課程教學效率。新穎的教學形式極大地激發(fā)了學生的學習興趣，調(diào)動了學生的主觀學習能力，使學生能夠積極參與到課程之中，從而形成良好的互動教學模式，逐漸培養(yǎng)學生獨立鑒定的專業(yè)能力，以此提高巖石學實驗課的教學質(zhì)量。

［1］呂忠云，呂長河.開設(shè)巖石綜合實驗培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力［J］.實驗室研究與探索，2003（02）：18-19.

［2］金洪波.淺談如何提高礦物巖石學實驗教學質(zhì)量［J］.教育教學論壇，2012（02）：211-212.

［3］謝林，等.《巖礦實驗》教學探討［J］.科技創(chuàng)新導報，2014（05）：152-154.

［4］計桂霞，陳華，徐麗杰.多媒體示教系統(tǒng)在巖石學教學中的應用［J］.實驗技術(shù)與管理，2003（04）：72-73.

［5］馬增數(shù).提高《礦物巖石學》實驗教學效果的途徑［J］.教育教學論壇，2014（08）：67-68.

Several problems exists in the traditional experimental teaching method.Because the students lack of intuitive perception of rock characters，difficulty in understanding and blurry in memory become a common phenomenon in learning.Therefore，a new type of video display system is introduced into the experimental teaching of petrology.This system realizes a visualized teaching method and makes the teaching content more intuitive，vivid and concrete.It constructs a new interactive teaching model，stimulating the students'interest and improving the quality of experimental teaching.Ultimately，we attempt to develop student's independent rock identification ability.

video display system；experimental teaching of petrology；teaching model；teaching effects

G642

A

2096-000X（2016）22-0110-02

張慧婷，女，助理工程師，主要從事巖石學、礦物巖石學的實驗教學和研究工作。