林木森 李曉敏 肖愛芳

[摘 要]地質(zhì)認識實習課程是資源勘查工程專業(yè)的必修課，是本科生步入地質(zhì)學科的第一次野外實習，其教學效果對學生今后的專業(yè)學習和專業(yè)發(fā)展具有重要的影響。根據(jù)新工科人才培養(yǎng)要求，結(jié)合福州大學課程建設和教學改革要求，力圖改變傳統(tǒng)教學模式，在教學內(nèi)容和教學方法方面實施改革，以期進一步提升野外地質(zhì)實踐教學質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)地學人才。

[關鍵詞]地質(zhì)認識實習;資源勘查工程;課程改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）11-0088-03

一、改革背景

2017年2月，綜合性高校工程教育發(fā)展的戰(zhàn)略研討會在復旦大學召開，會議的中心議題即為“新工科”[1]。接著，《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》發(fā)布，深化工程教育改革，推進新工科的建設與發(fā)展活動拉開大幕[2]。野外地質(zhì)教學是地礦類學科的重要組成部分，是實踐與理論相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，是提高教學水平和培養(yǎng)人才的關鍵途徑。地礦類專業(yè)工程實踐性極強，尤其是野外地質(zhì)實習對于培養(yǎng)大學生專業(yè)素質(zhì)和工程能力具有重要的作用[3-4]。

福州大學地礦系辦學歷史可以追溯到1971年，當時福建省政府根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，批準福州大學復辦礦冶系，并設立“區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)普查”（即后來的資源勘查工程，簡稱“地質(zhì)”）等專業(yè)。在長達40余年的辦學歷史中，福州大學地礦專業(yè)形成了“艱苦奮斗、嚴謹治學”的辦學傳統(tǒng)，為地方經(jīng)濟建設和社會發(fā)展培養(yǎng)了大批人才。2007年福州大學和紫金礦業(yè)集團聯(lián)合創(chuàng)辦了福州大學紫金礦業(yè)學院，下設資源勘查工程、采礦工程、礦物加工工程三個工程型學科。資源勘查工程專業(yè)被確定為教育部第一類特色專業(yè)、國家第一批“卓越工程師計劃”的試點專業(yè);2018年紫金礦業(yè)學院獲批福建省示范性產(chǎn)業(yè)學院建設及國家新工科背景下“紫金模式”人才培養(yǎng)綜合改革與實踐等教學改革項目支持[5-6]。

資源勘查工程專業(yè)是福州大學紫金礦業(yè)學院的主干特色專業(yè)，地質(zhì)認識實習是該專業(yè)最重要的實踐教學環(huán)節(jié)，既是課堂教學的深化和延續(xù)，也是培養(yǎng)學生野外工作技能和工程素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。自2007年學院成立以來，地質(zhì)認識實習課程即為資源勘查工程專業(yè)實踐必修課，也是本科生步入地質(zhì)學科的第一次野外實習，是在學生完成普通地質(zhì)學理論學習及相關實驗教學的基礎上開展的[7-8]。其通過野外地質(zhì)現(xiàn)象的觀察、認識、描述、分析，獲得感性認識，讓學生加深對室內(nèi)所學的基本地質(zhì)知識和理論的理解，培養(yǎng)學生的地質(zhì)思維能力，讓學生初步掌握野外地質(zhì)工作的基本技能，為后續(xù)學習打下良好基礎。

然而，在近十年的實習過程中，有關野外實習的教學路線開發(fā)和應用還存在不少問題。例如，部分早期建設的路線受不同客觀原因的影響而發(fā)生變化，甚至遭到廢棄，部分新開路線由于道路不好實踐起來困難，從而導致一些經(jīng)典地質(zhì)現(xiàn)象的缺失。而且，課程教學過程主要采用室內(nèi)理論和野外路線結(jié)合的方式進行，缺少室內(nèi)對典型巖石的實驗認識。這樣容易導致學生在野外實習過程中理論與實際的脫節(jié)，學生較難在短時間內(nèi)接受好野外地質(zhì)信息。

針對上述存在的問題，為了適應現(xiàn)代新工科教育建設與工程認證要求，有必要對地質(zhì)認識實習的課程教學內(nèi)容和教學手段進行綜合改革。

二、實習區(qū)及課程簡介

福州盆地處于華東地區(qū)，地貌上屬河口盆地，東、西、南、北四周分別為鼓山、旗山、五虎山、蓮花山環(huán)繞，四周海拔多在600—1000米之間，閩江自盆地西北流入，在南臺島西北端分成烏龍江和白龍江兩支流橫貫盆地，并于南臺島東南端匯聚，大幅轉(zhuǎn)向北東入海，入?？谔幯噩樶獚u南北端，又分別形成長門水道和梅花水道。盆地內(nèi)部主要為第四紀沖積-海積平原，分布著許多“島”狀花崗巖殘丘。在大地構造上，福州盆地位于華南褶皺系東部，閩東火山斷拗帶東部，近平潭-東山剪切構造帶北段西側(cè)，為第四紀中晚期形成的斷陷盆地，邊界由兩組長10—20千米，呈NE向-NEE向和NW向-NNW向的斷裂構造圍限：北界湖頭-苗圃斷裂、南界五虎山北麓斷裂、東界鼓山山前斷裂、西界閩侯-南嶼斷裂。盆地基底主要由中生代花崗巖和火山巖組成，第四紀以來由于新華夏構造應力場出現(xiàn)左旋扭動，福州地塊在擠壓和扭動的聯(lián)合作用下，上述各組斷裂所切割的斷塊產(chǎn)生差異性升降運動，形成福州盆地。

盆地內(nèi)部主要沉積了第四紀龍海組、東山組、長樂組的海相、海陸過渡相和陸相沉積地層，其形成過程反映了福州盆地第四紀“三降三升”的地質(zhì)演化過程。首先，晚更新世，閩江及其支流攜帶大量粗碎屑物堆積在河道上，形成第1期堆積，即龍海組。晚更新世末期，地殼上升，龍海組堆積物抬升暴露地表，遭到風化剝蝕作用。全新世以來，福州盆地經(jīng)歷了大規(guī)模的“長樂海侵”事件，伴隨數(shù)十米厚的海侵沉積層（東山組、長樂組），留下了盆地海陸變遷及其下沉運動的證據(jù)。在全新世早期，盆地第二次下沉，形成第2期堆積物，以海陸交互沉積相為主，即東山組。早全新世末期，盆地第二次回升，使東山組暴露地表，遭受風化剝蝕作用。晚全新世，盆地第三次下沉，海水入侵出現(xiàn)福州灣，形成長樂組。最后，福州盆地整體海退成陸的時代很晚。我國古籍中《山海經(jīng)》中既有關于“閩在海中”的記載。此外，位于閩江漫灘上的淮安遺址證明海退從夏商時代開始，冶山之麓的古冶城的設立證明秦至漢初陸域面積有所擴大，但直至唐代福州盆地仍受海水浸漬而有“禾苗鹵死”的記載。明清時，海水退至閩安鎮(zhèn)，福州盆地才脫離海水影響[9]。

早在1973年，福州市及周邊地區(qū)就是福州大學礦冶系地質(zhì)認識實習基地了。福州市位于福州盆地之中，周圍群山環(huán)繞，盆地內(nèi)孤山、殘丘散立其中，閩江、烏龍江穿過盆地往東匯歸大海，閩江口島嶼密布，各種內(nèi)、外力地質(zhì)作用雕塑著這里的地殼表面，構成五彩繽紛的地質(zhì)地貌景觀，且各個實習點都在福州大學周邊，交通方便，是福州大學地質(zhì)類專業(yè)理想的地質(zhì)認識實習基地。福州大學地質(zhì)認識實習課程主要以福州市區(qū)及周邊地區(qū)地質(zhì)現(xiàn)象為實習對象，在有限的實習地點充分挖掘相關地質(zhì)現(xiàn)象進行教學[10]。課程內(nèi)容包括介紹區(qū)域巖漿巖地質(zhì)、沉積巖地質(zhì)、河流地質(zhì)、海洋地質(zhì)、構造地質(zhì)以及人文和旅游地質(zhì)情況，并講解羅盤使用、野外定點、素描圖繪制、樣品采集等野外地質(zhì)工作的基本技能，總計8條野外地質(zhì)教學路線（見表1）。

三、主要改革措施

（一）野外地質(zhì)教學路線的改革與建設

福州盆地位于閩東火山斷坳帶東緣，屬第四紀中晚期的斷陷盆地，盆地基底和山區(qū)主要由中生代巖漿巖組成，內(nèi)部沉積了第四紀龍海組、東山組、長樂組的海相、海陸過渡相和陸相沉積地層。盆地周緣因斷塊隆起，邊界受北東東和北北西兩組斷裂的控制，輪廓略呈菱形。

總體來說，福州地區(qū)的地質(zhì)特征相對單一，巖石類型以巖漿巖為主，并有少量的沉積巖，缺少變質(zhì)巖，構造類型主要為盆地邊界斷裂和地質(zhì)體內(nèi)部的節(jié)理帶，缺少典型的褶皺構造。野外地質(zhì)教學路線的質(zhì)量是決定課程質(zhì)量的重要因素。但是，受天然地質(zhì)因素的困擾，福州及周邊地區(qū)的野外地質(zhì)實習都面臨著野外路線教學內(nèi)容不全面的困境。究其原因，除了地質(zhì)現(xiàn)象相對單一外，地質(zhì)教學內(nèi)容的科學性較弱也是其中一個原因?？梢?，野外地質(zhì)教學內(nèi)容的不完善在很大程度上限制了實踐教學效果。為了扭轉(zhuǎn)當前的不利局面，本次教學改革主要采取以下措施。

1.提升現(xiàn)有野外地質(zhì)教學內(nèi)容的科學性

目前，地質(zhì)認識實習課程的野外教學路線主要是基于早期的研究成果，以及地質(zhì)表面現(xiàn)象的解釋，對于本質(zhì)性的科學研究成果涉及較少，地質(zhì)現(xiàn)象也主要是進行科普性的講解，這對學生接收現(xiàn)代地質(zhì)科學存在不利因素，也不利于學生自主學習和實踐能力的提高。因此，有必要對于老舊的野外地質(zhì)教學內(nèi)容進行改革，增加最新的科研成果與認識。為了達到這個目的，教學人員必須時時跟進相關最新的科研成果，并且對于前人尚未開展的研究進行科學性工作，讓教師把科研與教學有機結(jié)合，充分調(diào)動教師教學的積極性，讓教師講好每一條野外地質(zhì)路線。

2.增加野外地質(zhì)教學路線內(nèi)容的多樣性

在以往的教學過程中，有一部分教學路線因為不同原因（如建設施工、交通問題、安全因素、自然損毀或被覆蓋等）發(fā)生了變化甚至廢棄，這就導致很多經(jīng)典地質(zhì)現(xiàn)象的缺失，而且隨著近年來福州基礎建設的加快，更加導致一些天然露頭的破壞以及教學內(nèi)容的單一。例如8條路線中，一半以上的路線都是涉及花崗巖的教學，而對于火山巖和沉積巖的內(nèi)容較少。為了解決上述問題，增加新的地質(zhì)路線和地質(zhì)現(xiàn)象的多樣性工作迫在眉睫。

新路線的開拓必須沿著福州盆地周邊山區(qū)以及閩江沿岸等城市化較弱的區(qū)域開展工作，這樣有利于路線應用的長久性。同時，應該尋找地質(zhì)現(xiàn)象相對豐富和集中的區(qū)域作為實習點，這樣有利于學生在較短的路線中，經(jīng)歷較多的地質(zhì)現(xiàn)象，有助于培養(yǎng)學生綜合思維的能力。例如，在福建沿海平潭綜合實驗區(qū)，就有著豐富的地質(zhì)現(xiàn)象，包括火山機構、韌性剪切帶構造、變質(zhì)巖、海洋地質(zhì)作用等。

野外地質(zhì)現(xiàn)象的形成通常具有多解性，教師在實習過程中，要多鼓勵學生獨立思考，挖掘?qū)W生對地質(zhì)現(xiàn)象的理解和想象力。福州大學每年都會有針對本科生的創(chuàng)新實踐項目，簡稱SRTP。福州及周邊地區(qū)對于我們的學生來說交通便利，所以，在野外路線的開發(fā)與建設過程中，教師應該積極鼓勵學生參與其中，這樣也能加強對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（二）室內(nèi)典型路線地質(zhì)標本實驗平臺的改革與建設

地質(zhì)認識實習課程共設計8條野外地質(zhì)路線（見表1），平均每條路線4—5個點，每個點教師一般講授20分鐘，學生自主觀察與記錄60分鐘，期間教師會進行有針對性的指導。但是，通過多年來的教學過程我們發(fā)現(xiàn)，這樣的效果并不是特別的理想。主要是由于學生在出野外之前所認識的地質(zhì)現(xiàn)象多來自于書本的文字描述，以及教師PPT的課件上的經(jīng)典圖片，而野外的實際情況往往較為復雜，對于初次接觸實物的學生來說，他們很難接收這樣的地質(zhì)信息，更不用說用地質(zhì)思維去解釋其內(nèi)在本質(zhì)。因此，在理論學習和野外實踐這兩個環(huán)節(jié)之間，就有必要增加一個室內(nèi)標本的認識實驗，并且這些標本均來自實際教學的野外路線，這樣就會讓學生在野外學習前有一個具象認識。

（三）利用“微視頻”針對典型地質(zhì)現(xiàn)象進行線上教學的改革與建設

福州盆地位于東南沿海燕山期巖漿巖帶，其內(nèi)主體巖石以燕山期火山-侵入巖為主，并發(fā)育多條北北西向和北東東向斷裂，盆地內(nèi)部閩江穿流而過，并于瑯岐島入海[11-12]。福州盆地發(fā)育有較好的侵入巖現(xiàn)象、火山巖現(xiàn)象、火山沉積現(xiàn)象、斷裂構造現(xiàn)象、河流地質(zhì)現(xiàn)象、海洋地質(zhì)現(xiàn)象等。但是由于野外地質(zhì)路線的選擇必須基于學生人數(shù)、經(jīng)費、安全等方面的考慮，這就導致某些經(jīng)典的地質(zhì)現(xiàn)象無法作為實習內(nèi)容展開，例如溪源宮水庫經(jīng)典的流紋巖柱狀節(jié)理，由于村道狹窄，大巴無法進入。而只有認識和了解更多的區(qū)域內(nèi)相關地質(zhì)現(xiàn)象，才能讓學生對于福州盆地地質(zhì)發(fā)展有整體性的思維，才能更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。基于此，我們必須針對相關經(jīng)典地質(zhì)現(xiàn)象進行微視頻錄制，讓學生通過線上平臺進行“野外實習”，運用多手段教學形式改善教學內(nèi)容的單一性。

四、結(jié)語

實踐是工程學科的重要特點，更是地礦類專業(yè)的必修課。野外地質(zhì)教學是提升學生的地質(zhì)專業(yè)技能，培養(yǎng)學生專業(yè)情感和興趣的重要途徑，有助于形成綜合性思維，增強創(chuàng)新意識。地質(zhì)認識實習課程是資源勘查工程專業(yè)的必修課，為了適應現(xiàn)代新工科教育建設與工程認證要求，有必要對課程的教學內(nèi)容和手段進行相應改革，改變傳統(tǒng)的科普式教學，加強野外路線教學的科學性，應當增設室內(nèi)路線地質(zhì)標本庫，對典型性巖石標本進行室內(nèi)教學與實驗，改變只有理論和野外結(jié)合的教學手段。此外，對于路線上或者周邊地區(qū)存在的典型現(xiàn)象應該做好微視頻的錄制，讓學生能更多地接觸到地質(zhì)作用的不同現(xiàn)象，這有助于學生形成綜合性思維，增強創(chuàng)新意識。

[ 參 考 文 獻 ]

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[責任編輯：陳 明]