肖啟芝，鄭貴洲，晁 怡，楊 乃，秦 昆

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院, 湖北 武漢 430074；2.武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院, 湖北 武漢 430079）

地質(zhì)地貌學(xué)是研究地球的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)狀、成因及其變化發(fā)展和地表的形態(tài)特征、成因、分布和發(fā)育規(guī)律的一門綜合學(xué)科[1]。地質(zhì)地貌學(xué)野外實習(xí)實踐教學(xué)的目的包括：培養(yǎng)學(xué)生運用基本理論和技術(shù)方法進行地質(zhì)地貌綜合分析和解決問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握野外地質(zhì)地貌調(diào)查和研究的基本方法；培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生采集、分析、處理各類地質(zhì)地貌信息的能力，為新型現(xiàn)代地球科學(xué)人才和卓越工程師的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。通過野外地質(zhì)地貌路線中的觀察、分析和描述，將遙感和地理信息技術(shù)引入實踐教學(xué)，開闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)前沿意識和創(chuàng)新能力。本文結(jié)合中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院遙感類專業(yè)地質(zhì)地貌野外實習(xí)實踐教學(xué)的體會，借鑒相關(guān)院校的經(jīng)驗，以湖北省三峽秭歸地區(qū)野外實習(xí)實踐基地為例，分析了服務(wù)于遙感類專業(yè)的地質(zhì)地貌野外實習(xí)實踐教學(xué)中的問題，提出了相應(yīng)對策，并提出了野外實習(xí)基地建設(shè)的策略和思路。

1 地質(zhì)地貌學(xué)野外實習(xí)實踐教學(xué)中的問題分析

1）師資力量薄弱，教學(xué)團隊難以保證。師資問題是野外實習(xí)實踐教學(xué)中普遍存在的問題，具體體現(xiàn)在以下方面：①遙感類專業(yè)（遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)、地理空間信息工程）一般是在信息工程類學(xué)院開設(shè)，例如武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院、南京信息工程大學(xué)遙感與測繪工程學(xué)院等，這些學(xué)院的師資以遙感、測繪、地理信息工程、計算機等專業(yè)為主，缺乏科班出身的地質(zhì)地貌學(xué)方面的師資；②高校的招生規(guī)模擴大，學(xué)生人數(shù)增加，而具有野外實習(xí)教學(xué)經(jīng)驗的老師的增加量不夠，供需不平衡[2]；③野外教學(xué)團隊不能保持穩(wěn)定性和持續(xù)性，帶隊老師每年都有較大變化，不利于教學(xué)質(zhì)量的提升；④高校教師偏重科研和學(xué)術(shù)論文，對野外實習(xí)教學(xué)的重視程度不夠，導(dǎo)致一些老師不愿意在野外實踐教學(xué)上花太多時間。

2）教學(xué)方法單一，實習(xí)路線屢遭破壞。在野外實習(xí)實踐教學(xué)中，采用的教學(xué)模式大多是教學(xué)團隊制定幾條實習(xí)路線，每條路線有多個觀察點。指導(dǎo)老師帶領(lǐng)學(xué)生到達觀察點，首先引導(dǎo)學(xué)生觀察地質(zhì)現(xiàn)象以及地貌形態(tài)，再講解這些現(xiàn)象以及形態(tài)的成因，學(xué)生聽記筆記，回憶課堂上的理論知識，最后學(xué)生自己去觀察，完成路線觀察后整理野外實習(xí)簿。在整個過程中，主體依然是老師，學(xué)生只是參與了一定的實踐活動，學(xué)生處于被動接受知識的狀態(tài)。教學(xué)方法單一不利于發(fā)揮學(xué)生的積極主動性，抑制了學(xué)生的創(chuàng)新思維，削弱了對學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和解決問題能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

由于實習(xí)區(qū)制定的路線大都是具有出露良好、現(xiàn)象明顯、利于觀察地質(zhì)地貌現(xiàn)象的路線。這樣的路線非常容易遭到破壞的，具體原因包括：①當(dāng)?shù)匦蘼烽_山采石的影響；②自然災(zāi)害的影響；③實習(xí)學(xué)生采集標(biāo)本不經(jīng)意的破壞。經(jīng)常出現(xiàn)今年選好的路線下一年就廢了，下一年需要化大量時間重新尋找新的路線，這對于備課老師是一個不小的挑戰(zhàn)。

3）成績評定模式不完善，難以激起學(xué)生的興趣。野外實習(xí)成績的有效評定是提高學(xué)生實習(xí)積極性和主動性的有效手段。傳統(tǒng)的評定方法簡單，大多根據(jù)野外記錄情況和最終的實習(xí)報告來進行評定，這樣導(dǎo)致一些沒有認真觀察和記錄的學(xué)生也一樣可以取得好的成績。整個評價流于形式，實習(xí)成績很難拉開檔次。事實上，影響學(xué)生野外實習(xí)成績的因素應(yīng)該是多方面的，比如團隊合作情況、創(chuàng)新思維以及解決問題的情況等，僅僅通過評定實習(xí)報告這一項內(nèi)容很難激起學(xué)生對野外實習(xí)的興趣。

2 實踐教學(xué)的應(yīng)對措施和改革途徑

為適應(yīng)素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的新形勢，針對地質(zhì)地貌學(xué)野外實習(xí)實踐教學(xué)中出現(xiàn)的問題，結(jié)合15 a負責(zé)組織中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院遙感類專業(yè)學(xué)生的地質(zhì)地貌學(xué)實習(xí)實踐的感受和體會，從實習(xí)的組織與管理、教學(xué)模式的改革措施等方面，探討地質(zhì)地貌學(xué)野外實習(xí)實踐教學(xué)的改革方式。

2.1 野外實習(xí)的組織與管理

地質(zhì)地貌學(xué)的野外實習(xí)實踐教學(xué)是一項大工程，從教學(xué)計劃的安排、實習(xí)的具體組織，到實習(xí)過程的管理和監(jiān)控，以及實習(xí)過程中的安全問題等，都需要進行周密部署，只有這樣才能為整個實習(xí)的順利完成奠定堅實的基礎(chǔ)。具體措施包括：①組織參與地質(zhì)地貌學(xué)野外實習(xí)實踐的授課教師認真學(xué)習(xí)學(xué)校和學(xué)院關(guān)于野外實習(xí)實踐的文件，并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行；②在學(xué)工組的統(tǒng)一安排下，出發(fā)前對全體學(xué)生進行實習(xí)動員，由帶隊老師宣講安全管理條例、實習(xí)區(qū)基本情況等。學(xué)工組負責(zé)人著重講解實習(xí)注意事項，與每個學(xué)生簽訂責(zé)任任務(wù)書；③各實習(xí)班級統(tǒng)一行動。

針對師資力量問題，提出如下解決方式：①固定教學(xué)團隊的總?cè)藬?shù)，每年不超過兩個新教師，新教師上崗需考核以確保教學(xué)質(zhì)量；②確保每個專業(yè)至少有一名教師是具有3 a以上野外實習(xí)實踐教學(xué)經(jīng)驗的教師，老教師帶動新教師以維持團隊的穩(wěn)定性和連續(xù)性。

2.2 教學(xué)模式的改革措施探討

2.2.1 教學(xué)路線和教學(xué)內(nèi)容的改革

根據(jù)野外實習(xí)實踐教學(xué)的“實踐性”和“創(chuàng)新性”的指導(dǎo)思想，結(jié)合我院歷年來地質(zhì)地貌野外實習(xí)的改革變化，并針對遙感類專業(yè)的老師和學(xué)生特點，形成了比較完善的教學(xué)路線和內(nèi)容，既實現(xiàn)了野外教學(xué)是課堂理論知識的拓展和深化，又完成了訓(xùn)練學(xué)生各方面能力的任務(wù)。在積累多年實習(xí)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，參考其他院校的經(jīng)驗，設(shè)計了如表1所示的湖北省秭歸地區(qū)實習(xí)基地的實習(xí)路線及知識點要求[3-5]：

表1 實習(xí)基地湖北省秭歸地區(qū)的實習(xí)路線及知識點

為了防止由于實習(xí)路線的破壞而影響教學(xué)，每年任課老師都提前一周到實習(xí)區(qū)進行備課，確定多條備選路線，保證教學(xué)質(zhì)量和效果。

2.2.2 教學(xué)方式方法的改革

針對遙感類專業(yè)的師資和學(xué)生的特點，對地質(zhì)地貌學(xué)野外實習(xí)實踐的教學(xué)方法進行了教學(xué)改革的探索。

1）教師和學(xué)生的主體地位互換：老師的作用是主導(dǎo)，而不再是主體。每個觀察點首先由老師布置觀察任務(wù)和內(nèi)容，學(xué)生先自行觀察，結(jié)合書本的理論知識和實際現(xiàn)象，分析原因、提出問題，然后老師抽查學(xué)生的觀察情況、解答疑問、歸納總結(jié)。整個過程充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和樂趣。

2）專業(yè)導(dǎo)向，大組實習(xí)：地質(zhì)地貌學(xué)是專業(yè)基礎(chǔ)課，不同專業(yè)的實習(xí)目的不完全一樣，加入專業(yè)導(dǎo)向，往往事半功倍。在實習(xí)實踐教學(xué)過程中以一個專業(yè)為實習(xí)大組，每個組根據(jù)該專業(yè)的特點增減觀察點的相關(guān)內(nèi)容。例如，對于遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，要求學(xué)生在實習(xí)過程中充分利用實習(xí)區(qū)域的遙感影像圖，要求老師在授課過程中結(jié)合專業(yè)特點進行教授。例如，在三大巖石觀察點的實習(xí)中可加入各類巖石在遙感圖像中的特點進行講授；構(gòu)造部分可結(jié)合遙感找礦等相關(guān)內(nèi)容講授；地質(zhì)災(zāi)害可加入遙感監(jiān)測作用的介紹；在不同地貌類型的觀察點分析其在遙感圖像上的特點以及遙感的作用等。這樣既能對地質(zhì)地貌學(xué)理論知識進行深化，又可以與遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的特點結(jié)合起來，從而提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了實習(xí)效果。

3）大組分小組，引入競爭機制：一個大組人數(shù)過多，集中授課效果不理想，總會有一些學(xué)生出現(xiàn)偷懶、得過且過、自由散漫等現(xiàn)象。把大組分成幾個小組（5～8人一個小組），一個觀察點的多個觀察任務(wù)和內(nèi)容，以小組為單位輪流錯開觀察，既避免擁擠觀察不仔細的情況，又讓授課老師深入了解小組各學(xué)生的表現(xiàn)。每個小組根據(jù)所有成員表現(xiàn)有一個基準(zhǔn)總分，這樣小組之間相互競爭，每個小組愛學(xué)習(xí)的、不愿落后于其他組的同學(xué)就會自主督促其他同學(xué)，督促小組成員共同做好實習(xí)實踐以提升本小組的總基準(zhǔn)分。

2.2.3 新技術(shù)的應(yīng)用

野外實習(xí)實踐教學(xué)離不開新的技術(shù)和手段，湖北省三峽秭歸實習(xí)基地在這方面的優(yōu)勢非常突出，具體包括：在大多數(shù)觀察點都已設(shè)置了實習(xí)內(nèi)容說明的指示牌，產(chǎn)學(xué)研基地下一步將加入掃碼了解每個觀察點的主要內(nèi)容的功能；秭歸產(chǎn)學(xué)研基地的網(wǎng)站內(nèi)容豐富多彩；南華講壇主題講座包羅萬象；基地內(nèi)標(biāo)本陳列館和數(shù)字標(biāo)本庫正在進一步建設(shè)完善。針對我們信息工程學(xué)院的技術(shù)優(yōu)勢和特點，野外實踐教學(xué)可充分運用“3S”技術(shù)（地理信息系統(tǒng)GIS、遙感RS和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS），在實習(xí)實踐過程中充分利用GNSS定位儀、遙感光譜儀等儀器設(shè)備，將遙感影像處理和地形圖分析等遙感與地理信息新技術(shù)不斷地引入實習(xí)實踐環(huán)節(jié)[6,7]。例如，楊乃老師帶領(lǐng)學(xué)生開發(fā)的秭歸實習(xí)APP小助手非常實用有趣。通過這些形式多樣的實習(xí)實踐手段，讓學(xué)生不僅對這門課有深刻的理解，也讓學(xué)生對專業(yè)有了更深入的了解。

2.2.4 成績評定方法的優(yōu)化

野外實習(xí)成績不僅依據(jù)實習(xí)報告的優(yōu)劣，還要從多方面進行評定，拉開學(xué)生之間的實習(xí)成績差距，最終的成績應(yīng)切實反映學(xué)生的實際表現(xiàn)和實際能力。采取了以下成績評定的優(yōu)化措施：①實習(xí)過程管理：包括出勤率、實習(xí)態(tài)度和表現(xiàn)、野外實習(xí)簿記錄抽查、儀器使用能力、獲取信息和處理能力、知識應(yīng)用能力等，從多方面對學(xué)生進行評定打分，占總分比例的35%；②成果評價：包括實習(xí)報告、野外實習(xí)簿文字圖表、實測剖面表以及相關(guān)圖件，對每個學(xué)生進行綜合評分，占總分比例的60%；③各種活動表現(xiàn)：如班級籃球賽，適當(dāng)?shù)募w活動既可調(diào)節(jié)枯燥的實習(xí)生活，又可讓班集體以及團體產(chǎn)生凝聚力，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同協(xié)作精神，占總分比例5%。最終成績由各個小組的總分基準(zhǔn)的40%和個人總成績的60%加權(quán)獲得[7]。這樣的評價體系能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拉開學(xué)生成績評定的差距，可以全面考核學(xué)生各個方面的表現(xiàn)。

3 三峽秭歸地質(zhì)地貌學(xué)野外實習(xí)基地建設(shè)的思考

中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）三峽秭歸產(chǎn)學(xué)研基地坐落于秭歸縣城西北緣，距三峽大壩水平距離約2 km。秭歸實習(xí)基地?zé)o論從占地面積、建設(shè)規(guī)模，還是教學(xué)與科研儀器與設(shè)備方面，均名列我國高等院校野外實踐教學(xué)基地之前茅。2006年6月，秭歸實習(xí)基地開始開展野外實習(xí)實踐教學(xué)，我院于2007年8月開始在該實習(xí)基地進行地質(zhì)地貌野外實踐教學(xué)（之前是在湖北省黃石實習(xí)基地進行實習(xí)）。

三峽秭歸實習(xí)區(qū)位于湖北省西部長江三峽的西陵峽兩岸及鄰區(qū)，屬于長江上游下段的三峽河谷地帶，山脈走向為北東-南西向或北西-南東向，是我國地勢二級階梯大巴山系之東端，為燕山運動所形成。實習(xí)區(qū)的地質(zhì)歷史悠久，黃陵穹窿核部前南華紀(jì)經(jīng)歷了多期復(fù)雜俯沖增生碰撞造山地質(zhì)構(gòu)造演化過程，新元古代晚期的造山運動（晉寧構(gòu)造運動）奠定了揚子克拉通基底基本輪廓，之后形成了一套穩(wěn)定的海相沉積蓋層，晚中生代開始進入陸相沉積構(gòu)造演化階段。這一獨特的地質(zhì)構(gòu)造造就了前南華紀(jì)變質(zhì)基底、新元古代黃陵花崗雜巖和南華紀(jì)以來沉積地層的連續(xù)良好出露，其珍藏保留了整個華南地區(qū)最古老的早前寒武紀(jì)基底巖石、距今7億年左右“雪球地球事件”的古老冰川沉積，以及南華紀(jì)以來連續(xù)的沉積地層，這在國際地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域也都十分罕見[3]。

整個實習(xí)區(qū)的地質(zhì)現(xiàn)象典型，三大巖石、地層和構(gòu)造出露良好、清晰可辨；重力地貌、河流地貌以及巖溶地貌等地貌類型分布廣泛，自然災(zāi)害如滑坡、泥石流、洪澇以及水土流失等現(xiàn)象明顯；礦產(chǎn)資源豐富，已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)中，磷、煤、重晶石、鐵、金等極具工業(yè)價值和遠景。除此之外，秭歸實習(xí)區(qū)也是偉大詩人屈原的故鄉(xiāng)和著名的“中國臍橙之鄉(xiāng)”，旅游資源極具優(yōu)勢，既有舉世聞名的三峽大壩工程，又有豐富的人文景觀和自然景觀[3]。

結(jié)合筆者所在學(xué)院的遙感類專業(yè)的特點，提出了實習(xí)基地建設(shè)的如下建議和改革方案[7,9]：①充分利用遙感技術(shù)，在出發(fā)前制定實習(xí)路線時，充分利用遙感影像，輔助實習(xí)路線的制定和規(guī)劃，利用時序遙感影像分析技術(shù)，及時對實習(xí)路線進行調(diào)整；②充分利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，將實習(xí)資料、實習(xí)成果等構(gòu)建成數(shù)據(jù)庫進行保存，并及時更新；③充分利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星定位GNSS技術(shù)，對實習(xí)路線中的標(biāo)志性定位點進行定位；④利用移動GIS技術(shù)，開發(fā)學(xué)生的實習(xí)軌跡跟蹤系統(tǒng)，及時了解學(xué)生的實習(xí)路線和動態(tài)，對學(xué)生進行實習(xí)路線的指導(dǎo)，并進行安全管理。

4 結(jié) 語

以15 a組織地質(zhì)地貌學(xué)野外實習(xí)實踐的感受和體會，對面向遙感類專業(yè)的地質(zhì)地貌實習(xí)實踐教學(xué)模式改革方案進行了研究和探討，提出了一些實習(xí)實踐基地建設(shè)的策略和思考。在實際應(yīng)用中，還需要不斷改進、調(diào)整，需要更深入地結(jié)合遙感類專業(yè)的特點，針對遙感類專業(yè)的師資特點，并結(jié)合90后、00后學(xué)生的特點，不斷優(yōu)化和改良地質(zhì)地貌學(xué)的野外實習(xí)實踐模式和方法，從而為社會更好地培養(yǎng)遙感類專業(yè)人才。