范淑花,秦富倉,盛 艷,蘇茹嘎
(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 沙漠治理學(xué)院,呼和浩特 010018)
地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)是農(nóng)林院校普遍開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,通過系統(tǒng)學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握地質(zhì)學(xué)基本理論,不僅是為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)打下必備的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力[1]。然而,傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、方式并不能與農(nóng)林院校專業(yè)特色及人才培養(yǎng)相匹配。本文以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)林專業(yè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程為例,對教學(xué)中存在的問題進行剖析,探索具有專業(yè)特色的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)新思路與新方法。
地質(zhì)學(xué)是研究地球的一門自然科學(xué),主要研究地球的物質(zhì)組成、構(gòu)造運動、發(fā)展歷史和演化規(guī)律等[2]。教學(xué)內(nèi)容包含地殼的物質(zhì)組成、地質(zhì)構(gòu)造、地表形態(tài)、地質(zhì)作用和地球的發(fā)展演化等[3],知識點瑣碎,概念繁多,專業(yè)性非常強。
地球區(qū)域差異明顯,空間分布廣闊,使該課程學(xué)習(xí)起來難度較大。如講到巖漿巖,對于沒有基礎(chǔ)的學(xué)生,很難理解礦物從巖漿中結(jié)晶的過程,僅停留在抽象的理論教學(xué)。因此,地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程實踐性也很強,需要實驗和野外教學(xué)。
內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程授課對象為水土保持與荒漠化防治、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境和土地資源管理等專業(yè)大一新生。在實際講授過程中,主要以專業(yè)性較強的礦物、巖石、古生物、構(gòu)造運動及地殼演化為主,與后續(xù)水土保持工程學(xué)、沙漠學(xué)、農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)及土地資源學(xué)等專業(yè)課程聯(lián)系不夠緊密,整體教學(xué)效果欠佳。
地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程仍采用傳統(tǒng)授課方式,主要通過多媒體幻燈片結(jié)合板書等。光靠文字描述或簡單的圖示,學(xué)生不太容易理解所學(xué)內(nèi)容。如巖層的產(chǎn)狀三要素,雖然可以明白示意圖中走向、傾向和傾角三要素,但從未見過自然界的傾斜巖層,并不清楚二者的關(guān)系。因此,這樣的授課方式不利于學(xué)生理解,容易導(dǎo)致學(xué)生失去興趣。
內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)類專業(yè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程實踐學(xué)時很少。土地資源管理專業(yè)實驗為16 學(xué)時,水土保持與荒漠化防治和農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)實驗為8 學(xué)時,僅能夠開展礦物巖石實驗;實驗條件也不夠完善,礦物巖石標本只有4 套,一次只能滿足30個學(xué)生上實驗課,遠遠不能滿足幾個專業(yè)400 余人的實驗需求。野外實習(xí)教學(xué)條件更是捉襟見肘。一是野外實習(xí)學(xué)時少,僅有0.5學(xué)時;二是野外實習(xí)路線不典型,目前只有清水河窯溝和大青山哈拉沁溝兩條線路;三是野外實習(xí)設(shè)備不足,傳統(tǒng)的地質(zhì)三件寶——地質(zhì)錘、羅盤和放大鏡,只能幾個同學(xué)共用一套。
內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)擔(dān)任農(nóng)學(xué)專業(yè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程專任教師僅1 人,實驗人員2 人,每屆約400 名學(xué)生,師資力量嚴重不足,理論授課壓力很大,加上實驗和野外實習(xí),更是不堪重負,特別是野外實習(xí),教師少學(xué)生多,戶外安全問題得不到有效保障。
基于上述問題,只有進行教學(xué)改革才能使學(xué)生學(xué)得更扎實,做到學(xué)以致用,成為適應(yīng)社會經(jīng)濟建設(shè)的優(yōu)秀人才。結(jié)合筆者近年來的一線教學(xué)經(jīng)驗,提出如下改革途徑。
教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)的核心,改革首先應(yīng)從教學(xué)內(nèi)容入手。作為農(nóng)林院校的專業(yè)基礎(chǔ)課,地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容選擇應(yīng)遵循“夠用為限,應(yīng)用為主”原則,對現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容進行充分整合、有效拓展、弱化高深的理論知識。
結(jié)合各專業(yè)培養(yǎng)方案凝練教學(xué)內(nèi)容,突出重點,嘗試“少而精”教學(xué)。如巖漿巖分類一節(jié),按照化學(xué)成分、礦物含量、產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)及構(gòu)造進行分類,會衍生出大量巖石名稱,學(xué)生會因頻繁出現(xiàn)的新名詞產(chǎn)生挫敗感。如果按照SiO2含量將巖漿巖分為四類,然后再按照三種產(chǎn)狀進行綜合分類,并以表格形式呈現(xiàn),便一目了然(見表1)。同時,針對不同專業(yè)學(xué)生,教師在第一節(jié)課要明確學(xué)習(xí)目標,不要急于講授具體內(nèi)容,將地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)與所學(xué)專業(yè)的關(guān)聯(lián)性講透徹,應(yīng)向?qū)W生交代學(xué)習(xí)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)后續(xù)課程的入門與基礎(chǔ),并對學(xué)生提出適中的學(xué)習(xí)要求[4]。
表1 根據(jù)SiO2 含量的巖漿巖分類簡表
3.2.1 引入學(xué)生熟悉的案例,加深對抽象概念的理解
通過以往教學(xué)可以看出,僅靠語言描述某些抽象的概念或過程,學(xué)生并不能真實感知。例如,學(xué)生大多知道巖漿這個詞,并能說出是從地下噴發(fā)而來,但講到巖漿是三相體時,便不明白其中的固、液、氣三態(tài)為何物。若將巖漿比作八寶粥,大家便滔滔不絕地發(fā)表觀點,使巖漿變得容易理解。
3.2.2 圍繞核心知識點逐漸拓展,鼓勵學(xué)生串聯(lián)式記憶
按照教學(xué)大綱要求,將地球-礦物-巖石-構(gòu)造運動-地殼演化逐章逐節(jié)講解,但對學(xué)生而言,逐章講授知識點是彼此孤立的,無法理解其中的聯(lián)系??商崆霸O(shè)計好每節(jié)課的核心知識點,組成一個完整的知識點體系,引導(dǎo)學(xué)生把課堂知識與實際應(yīng)用聯(lián)系起來,逐步構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)體系[5]。如地質(zhì)作用,風(fēng)化、剝蝕、搬運、沉積、成巖作用這幾個“新名詞”較難記憶,若將它們放在陸源碎屑巖的形成過程中去講述“石頭的故事”,學(xué)生就能較好地理解母巖經(jīng)風(fēng)化、剝蝕作用形成沉積物,再經(jīng)搬運作用,在某地沉積,最終成巖。
3.2.3 以激發(fā)興趣為出發(fā)點,提倡課前課堂充分討論,培養(yǎng)學(xué)生的科研熱情
興趣是最好的老師,激發(fā)學(xué)生對一門課的學(xué)習(xí)熱情至關(guān)重要。要激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,嘗試研討式教學(xué),以一些熟悉的話題,如恐龍滅絕、青藏高原隆升等切入,允許學(xué)生暢所欲言,再循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生自主查閱文獻、關(guān)注前沿科學(xué)問題。
3.2.4 地質(zhì)學(xué)基本理論要密切結(jié)合專業(yè)特色及區(qū)域特點,做到融會貫通、學(xué)以致用
要針對不同專業(yè)的熱點地質(zhì)學(xué)問題和學(xué)科前沿案例進行深度剖析,并有效結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特點。開設(shè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程的幾個專業(yè)都涉及生態(tài)環(huán)境問題。給水土保持與荒漠化防治專業(yè)學(xué)生授課,講到侵蝕、搬運作用時,引導(dǎo)學(xué)生思考黃河流經(jīng)黃土高原發(fā)生的地質(zhì)作用,關(guān)注水土流失的主控因素;給農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)學(xué)生授課,講地質(zhì)構(gòu)造一節(jié)時,要引導(dǎo)學(xué)生思考地質(zhì)構(gòu)造如何影響土壤分布、農(nóng)田水利布局及農(nóng)業(yè)布局等,從而強化地質(zhì)學(xué)在具體專業(yè)中的實際應(yīng)用性。
3.2.5 運用多手段融合交叉的教學(xué)方法,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性
在一學(xué)期12~20 次理論授課中,2~3 次采用翻轉(zhuǎn)課堂,將教師變?yōu)閷W(xué)習(xí)指導(dǎo)者和督促者、學(xué)生成為主動研究者,來提升學(xué)習(xí)效率。長江雨課堂、騰訊會議、釘釘?shù)染€上教學(xué)平臺的運用,既完成了教學(xué)任務(wù),又增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,可與傳統(tǒng)課堂交互使用??梢暬瘓D片、三維動圖也不失為一種直觀可行的好方法,充分調(diào)動學(xué)生的視覺認知。如河流階地的形成過程,結(jié)合三維動圖,可直觀地展示其形成過程。
3.3.1 完善以標本為主的實驗條件,盡可能將實驗內(nèi)容與日常所見相結(jié)合
為確保一個理論教學(xué)班同時實驗,需要增加礦物巖石標本,同時要對購置標本典型性嚴格把關(guān)。針對地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)重記憶、輕理解的現(xiàn)狀,一方面可在課前強化實驗任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生對相似概念進行辨析,另一方面可讓學(xué)生將學(xué)到的理論自覺運用到日常中,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注校園的路緣石、臺階、地板和窗臺等,鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)礦物巖石及獨特的地質(zhì)現(xiàn)象,記錄下來與老師同學(xué)進行討論。
3.3.2 精細化野外實習(xí)線路,固定具體實習(xí)內(nèi)容
結(jié)合呼和浩特周邊地質(zhì)概況,依照教學(xué)大綱中的實習(xí)內(nèi)容,制定更合理的實習(xí)路線。將目前清水河窯溝和大青山哈拉沁溝兩條線路精細化到具體實習(xí)點,包括路線名稱、實習(xí)目的、實習(xí)內(nèi)容、點號、點位、點性和描述等,如圖1 所示。此外,還可利用內(nèi)蒙古自然博物館展出的種類齊全的標本、地質(zhì)現(xiàn)象等來拓寬同學(xué)的知識面。
圖1 野外實習(xí)路線實習(xí)點特征
3.3.3 建設(shè)虛擬仿真地質(zhì)實驗平臺,實現(xiàn)教學(xué)資源開放共享
在信息化日益普及的今天,地質(zhì)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)應(yīng)運而生。面向農(nóng)林院校地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)需求,依托地質(zhì)實驗室,整合現(xiàn)有實驗教學(xué)資源,通過虛擬技術(shù)構(gòu)建虛擬實驗室,學(xué)生可根據(jù)個人時間和興趣進行網(wǎng)上瀏覽和操作。實行虛擬與實體結(jié)合的實驗教學(xué)模式,推進實驗教學(xué)信息化建設(shè),實現(xiàn)實驗教學(xué)資源開放共享,節(jié)約投資,推動高校實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新。
將2019 級水土保持與荒漠化防治專業(yè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程分別從理論、實踐教學(xué)內(nèi)容、方法上進行改革探索,考試成績?nèi)缦拢?0 分及 90 分以上,18 人,占 28.1%;80~89 分,30 人,占 46.9%;70~79 分,11 人,占 17.2%;60~69分,4 人,占 6.3%;60 分以下,1 人,占 1.6%,均方差為 9,平均分為83.9。作為對照班,改革前2018 級學(xué)生的成績:90 分及 90 分以上,14 人,占 19.4%;80~90 分,25人,占 34.7%;70~79 分,14 人,占 19.4%;60~69 分,13人,占 18.1%;60 分以下,6 人,占 8.3%,均方差為 13.1,平均分為78.1??梢钥闯?,改革后成績提升明顯,不及格率也大幅降低,見表2 及圖2。
圖2 水土保持與荒漠化專業(yè)教學(xué)改革前后對比
表2 水土保持與荒漠化專業(yè)教學(xué)改革前后對比
教師隊伍建設(shè)是培養(yǎng)出高素質(zhì)人才的關(guān)鍵,是提高教學(xué)質(zhì)量的根本。當(dāng)前的師資短缺問題,短期內(nèi)可通過聘請地質(zhì)部門經(jīng)驗豐富的專家來解燃眉之急;長期應(yīng)通過合理的酬勞制度,引進地質(zhì)學(xué)專業(yè)人才,擴充教學(xué)隊伍。同時應(yīng)鼓勵教師進一步學(xué)習(xí)深造,以提高教學(xué)隊伍的整體素質(zhì)。
以培養(yǎng)高素質(zhì)農(nóng)林專業(yè)技術(shù)人才為目標,對地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程進行教學(xué)改革與探索,分別從理論、實踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及教師隊伍建設(shè)幾個方面入手,結(jié)合專業(yè)需求、專業(yè)特色、區(qū)域特征及學(xué)生學(xué)習(xí)興趣等,將新的教學(xué)理念融入傳統(tǒng)教學(xué)模式中,充分利用多媒體資源和虛擬仿真地質(zhì)實驗平臺,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,具備運用地質(zhì)學(xué)知識解釋專業(yè)問題的能力,為日后專業(yè)課學(xué)習(xí)打牢基礎(chǔ),最終摸索出適合農(nóng)林專業(yè)的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式。本次教學(xué)改革具有普遍性和拓展性,以期為相似地學(xué)課程教學(xué)提供參考。