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關鍵詞: 海洋地質學教學改革實踐
海洋地質學屬于海洋科學與地質學的邊緣學科,也是我院海洋科學專業大二本科生的一門專業基礎課程,是該專業知識結構中不可缺少的重要組成部分。課程具有體系龐大、內容繁多、理論性與實踐性并重的特點,其前修的專業課程較少,海洋地質學課程既承擔著專業起步教育,又要為后續的專業學習和科研打下堅實基礎的任務,在整個專業課程體系中發揮著承前啟后的重要作用。因此,為提高課程教學質量,必須調整在新形勢下海洋地質學課程的教學設計方案,對教學內容、教學手段與方法、考核辦法、實踐教學等方面進行改革,努力實現培養學習習慣、增強能力訓練、培養創新意識的課程教學目標。
一、對海洋地質課程內容的改革與實踐
海洋地質是一門古老而又年輕的課程。海洋地質學成為一門成熟的獨立學科至今僅半個世紀,但已衍生出多個日益成熟的分支學科,最早出現的海洋沉積學,以研究現代海洋沉積物的特征、時空分布、形成和演變機制為內容;經典的海洋地貌學,以研究海底形態、空間分布及其成因為內容,以及最海底構造地質學、海洋地球物理學、海洋地層學、海底礦產地質學、海洋災害地質學和海洋工程地質學等[1]。作為深海鉆探計劃和大洋鉆探計劃的產物,古海洋學迅速臻于成熟,以追索海洋發展變化史、海陸變遷、反演海洋成因和古環境的演化為內容,是當今全球變化研究的重要角色[1]。
基于這樣的課程特點,授課老師在講解時既要介紹海洋地質的發展歷程.又要關注海洋科學最新的研究成果。這就要求我們必須具有靈活的教學思想,在明確教學目標的基礎上,加強實用教學,整合課程內容。本課程教學目標主要有三個方面:一是通過本課程的學習加強學生對海洋技術專業的定位認識。海洋技術專業是我院國家級特色專業,但該專業剛設置不久,課程設置與建設還有待完善,課程體系的邏輯關系還有待理順,因此學生往往對自己所學專業認識不夠。海洋地質課程的開設能夠使學生從低年級的迷茫中走出來,對自己的應該掌握什么樣的專業知識、走上社會后自己的發展定位有較清晰的認識。二是為學生建立一個系統的海洋科學的知識體系。本課程的教學內容主要涉及海洋地質的內容、方法和理論,以及野外工作的組織和實施,既介紹地質學基礎理論和概念,又講授海洋科學的內容、理論,以及最新的海洋地質學科的前沿知識。這樣就使學生從不了解海洋地質學到了解較多,再到掌握系統知識。三是培養學生積極進取、追求真理的精神。對于海洋地質,除去教授方法之外,我們還要提倡追求真理的精神。只有對海洋之謎抱有孜孜不倦的探求之心,對海洋開發事業充滿熱愛,才能使海洋科學蓬勃發展、一往直前。
我院是培養海洋科學應用型人才的工科院校,我們講授海洋地質時要做到知識重點突出、內容由淺入深、豐富易懂。以海洋地質的內容和方法為主線,以培養學生的現場操作能力為宗旨,加強實用性教學。一方面使授課內容井然有序,突出教學的實用性、系統性,另一方面適時調整教學內容的深度和廣度,對有些章節進行增刪,將講課、作業、實習有機結合。培養具有較強的現場操作能力和創新能力人才。
二、對海洋地質課程教學方法的改革與實踐
(一)采用多媒體輔助教學方式
多媒體教學是一種現代化的教學手段,進行多媒體教學,可使教學過程感性化、形象化[2],[3],不僅可以增大信息量,而且可以產生圖文并茂的效果。這對于海洋地質學的教學尤為適用。教師在制作課件時,把搜集到的關于海洋形態、海洋現象、海洋地質地貌、海洋調查、海洋生物、衛星海洋遙感及自然地理、地質學的圖片,結合課程的相關內容,通過多媒體手段展示給學生,使學生對海洋的認識由模糊轉變為清晰,由常識性了解轉變為從專業角度提出問題、思考問題和解決問題,不僅能使課堂生動活潑,而且能使學生在輕松的氣氛中吸取知識。例如講解大洋鉆探中沉積物柱狀樣的采集,僅靠授課老師口頭描述是講解不清楚的,因為學生沒有接觸過采集儀器,也沒有親身參與過,對于如何使用鉆孔設備采集沉積物柱狀樣更是無從理解。通過Flash課件,學生不僅認識了儀器,而且對使用方法及注意事項也有了深刻的印象,并且認識到沉積物柱狀樣在全球變化研究中的重要作用,達到了很好的教學效果。除此以外,我們在課堂上還進行簡單儀器的演示教學,例如抓斗式采泥器使用的講述。
(二)播放錄像資料,開展相關知識講座。
在課程的教學過程中,我們利用集中時間來播放有關影像,在講授到重要章節時會安排一些有關海洋科學的錄像資料。如在講授完前言后,我們播放了有關大洋鉆探的發展歷史的影像資料,此前的教學內容學生比較容易掌握和記憶,并激發了他們對本課程的探求興趣,而影像的播放更是起到了提高效率的作用。影像的內容應豐富,例如泰坦尼克號探秘、深海探測、大洋鉆探等。通過觀看影像,學生的學習興趣大大提高,感到課程的知識內容和現實應用緊密相關。除了在課堂的教學外,我們還組織學生成立海洋科技活動小組,由專家老師不定期做一些講座,向學生講授海洋調查方面的知識并回答他們的提問,展開討論,等等。南京大學、中國科學院海洋研究所、廈門大學等科研院所的專家們為我們做了物理海洋、海洋地質、海洋古生物專業的調查研究等講座,講座內容豐富,又通俗易懂,以學生喜聞樂見的形式展現,向學生提供了更多的課外學習機會。
(三)合理選用教學方法,實施拓展教學。
海洋地質學課程體系繁多,不同的教學內容,其授課方法有所不同。教學過程中,將此龐大內容體系組織成為三大主題,即海洋地質構造運動及其相關結果,海洋沉積動力及其地貌演變,以及海洋地球化學過程與其相關資源。同一主題知識具有許多共同特征,學習、理解和掌握都較有規律。授課時主要講授知識結構,然后選擇其中一個內容作為典型,結合幻燈、圖片、模型、標本進行詳細分析講解,而其他知識僅進行對比講解,指出其共性和異性。這樣不僅增加了單位課時的知識容量,而且使學生掌握了知識間的內在聯系。具體講授內容量,可視課時數量、學生接受能力等靈活調整,既可精深、引申和拓展,又可提綱挈領地講授,而不影響整體知識結構[4]。
(四)課堂教學與實踐活動相結合。
實踐教學既可鞏固課堂知識,加深對海洋地質學的認識,又可調動學生主觀能動性,培養學生學習興趣與能力,是進行創新能力和綜合素質培養不可替代的環節?;A教學是海洋地質學課程的主要任務,根據理論教學內容和學習進度分別開展課內實踐教學,其進度與課程理論教學同步進行。例如參觀海洋地質標本、化石標本、海洋生物標本,在海洋科學導論課程的教學過程當中,參觀標本實驗室已成為教學中不可或缺的一環。地質標本和化石標本向學生展示了地層的演化和變遷,生物標本給學生展示了多姿多彩的海洋生物世界。通過實物標本的視覺和觸覺效果,學生對海洋這一知之甚少的領域產生了濃厚的興趣。通過采集和積累大量礦物、巖石、古生物等標本,加強室內認識實習。實習內容主要有通過觀察,認識常見造巖礦物的形態、條紋、光學、力學等特征;學習根據造巖礦物的形態和物理特性,用肉眼鑒定常見造巖礦物的技能和描述礦物的方法;觀察火成巖、沉積巖和變質巖等標本,分析其典型結構、構造特征;了解三大類巖石間的形成環境及其轉化關系;參觀地質模型、圖片陳列展,了解巖石的形成環境及其轉化關系。為增強實驗課教學效果,除采用布置課前預習、課前提問等方式,我們在學生觀察描述過程中加大巡視和輔導力度,從學生報告進展、姿勢、表情等方面發現其存在的問題,及時給予指導和糾正,有效保證了實驗課教學質量。
(五)更新教學內容,注重基礎與前沿結合
隨著科技的發展,新研究成果不斷涌現,海洋地質學的教學內容應與時俱進,將基礎知識與新發展的學科知識及實踐應用成果有機融合。目前的研究重點和趨勢集中于三方面:(1)海洋的起源、發育和演化。主要包括板塊構造理論、古氣候與古海洋學研究和大洋發展史等。(2)海洋資源研究。研究油氣資源、深海底礦產資源和近海礦產資源等海底自然資源的成因、分布特征和開發。(3)全球變化與海洋環境的研究。研究海洋對氣候的影響和制約,通過對海表和深部變化及與陸地相互關系的研究,了解全球氣候變化的歷史和聯系,以及極地地區的海陸變化對整個全球變化的影響,并提出相應的措施[5]。上述內容在教學中應給予一定的重視和體現。教學內容需與學科發展同步,將最新科技成果引入教學中。此種教學內容改革一方面注重課程基礎知識,強調學生基礎訓練和地質功底的培養,另一方面及時將最新科研成果和教改教研成果引入教學,使學生在本科學習階段就了解學科發展動向和學科研究的科學意義和應用前景。
三、結語
海洋地質學是一門系統性專業性很強的課程,各章節相互關聯,其教學內容、體系、方法及手段等方面的調整和改革,需要隨教改的深入不斷地進行更新完善,例如:進一步明確教學目標,在教學內容和教學手段上有所創新;根據學生的知識背景,了解學生掌握知識的程度、廣度和深度,使教學內容符合學生的要求;教學的內容除了基礎知識外,還應該和實踐活動相聯系。通過多種教學手段,把大量的信息深入淺出、簡單明了和直觀生動地傳授給學生,以學生為主體,調動學生的學習積極性,等等,這樣才能始終保持可持續高水平的發展。
參考文獻:
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關鍵詞:環境地質學;網絡教學平臺;網絡建設
一前言
現代信息技術的發展和遠程教育信息化進程的迅速推進,給高等教育的教學方式帶來了巨大的影響,每個學校都面臨著如何利用先進的多媒體技術和網絡技術來改進傳統單一的教學方法,創建適合學生學習特點的多樣化教育方法,建立新型的教學模式這一普遍性問題[1]。網絡教學平臺又稱在線教學平臺,最早由美國BLACKBOARD公司研發,是根據實際需求構建的基于互聯網的教學管理與溝通平臺,包括網上備課、課程制作、教學素材建設、網絡授課、網上交流、網上作業、網上學習、網上考試以及質量評估等多種服務的綜合教學支撐平臺,全面支持教學各個環節。網絡教學平臺的實質就是一個虛擬的學習環境,教師把課程的相關內容放到網絡教學平臺上,學生可以將網絡平臺上的內容下載到自己的電腦中進行學習,它解決了傳統教學的課時少、課堂授課信息量小的缺點,使學生的學習從課堂內延伸到課堂外,保證了學生知識體系的完整性[2]。桂林理工大學自2014年開始進行網絡教學平臺建設,教師可以利用學校教育在線網絡平臺建設欄目,對自己的教學課程進行網絡課程建設。環境地質學課程作為本校網絡課程建設的典范,是全校老師借鑒學習的對象。本文結合環境地質學學科的特點,總結了環境地質學課程網絡建設的經驗,供大家參考。
二環境地質學學科特點
環境地質學是研究、保護與人類工程活動密切相關的地質環境的科學,它是地質學與環境科學之間的邊緣學科,運用基礎地質學的相關理論與研究方法,研究保護人類賴以生存的地質環境[3]。環境地質學課程目前已經成為大多數地質類高校地質工程、地下水科學與工程、水利工程等專業的必修課或者選修課。1994年,桂林理工大學開始設置該本科課程,至今已有20年歷史,并主編出版了2版環境地質學教材。多年來,在學校和上級主管部門的支持下,桂林理工大學《環境地質學》課程建設不斷進步,從沒有教材、到自編教材、出版教材,再到嘗試開展網絡教學平臺建設,凝聚了很多教師和學生的精力。為了響應桂林理工大學網絡教學平臺建設的號召,充分利用桂林理工大學教育在線網絡平臺的工具資源,《環境地質學》網絡課程率先建設并起到了一定程度的示范作用。
三環境地質學課程網絡建設目標和思路
環境地質學課程網絡建設目標是:在不斷完善《環境地質學》教學內容和修編教材的基礎上,利用學校教育在線網絡教學平臺,向學生呈現具有友好人機對話界面、能夠增強學生自學能力、并實現專業啟蒙或拓展知識面的目標。環境地質學課程網絡建設主要的研究思路是:首先開展素材收集與整理,包括視頻,動畫,圖片,國外教材購置與典型網站資料等;其次開展教學課件制作,對每一個教學單元,形成風格新穎的ppt,并進行格式(swf)轉換;最后進行網絡教學平臺的構建與應用,利用桂林理工大學網絡教學平臺,建設各欄目內容,為課程教學服務,如課程信息,教學單元,教學活動,拓展資源和常見問題等。
四環境地質學課程網絡建設模塊結構設計
不同學校課程網絡建設模塊結構大同小異,桂林理工大學環境地質學課程網絡建設模塊主要包括如下幾個部分:課程信息、教學資源、教學活動、拓展資源、常見問題(百科)。
(一)課程管理模塊
課程信息模塊是網絡教學平臺中內容最多的一個模塊,包括課程維護、課程介紹、教學日歷、教學大綱、教學日歷、課程通知、教師信息、選課學生管理等。此模塊中,學生可以了解與環境地質學有關的課程介紹、專業知識、授課教師的相關信息、各章的重難點等;另外,教師還可以在網絡平臺上及時課程的相關通知,并對選課學生進行管理。
(二)教學資源模塊
教學資源模塊是網絡教學平臺中最重要的組成部分,學生可以瀏覽并下載相關教學資料,包括教學課件、教案、在線視頻、在線動畫、相關的圖片觀看以及提供相關網址供學生課外時間上網瀏覽本課程的相關內容。在沒有開通網絡教學平臺之前,學生只能在上課之前或者利用課間休息的時間來拷貝教師的教學課件,然后回到宿舍進行復習課堂所學內容。進行網絡教學平臺建設之后,學生可在隨時隨地選擇下載所需的章節內容,極大的提高了學習效果。環境地質學的課件以章為單元,分14個單元,EG01-基本原理與基本概念、EG02-地球物質及其作用、EG03-地震、EG04-火山爆發、EG05-河流和洪水、EG06-斜坡巖土體運動、EG07-海岸災害、EG07-水資源與環境、EG08-土壤資源與環境、EG09-礦產資源與環境、EG10-水污染與水處理、EG11-廢棄物管理與地質、EG12-空氣污染、EG13-地方病、EG14-全球氣候變暖。每個單元分教學要求、教學課件、視頻動畫、看圖學習、關鍵術語、測試釋疑等欄目,為學生提供了不同形式的課程自學材料。
(三)教學活動模塊
教學活動模塊內容也很豐富,包括答疑討論、課程問卷、教學郵箱、教學筆記、課程作業、試題試卷庫、在線測試、學習筆記等欄目。在學完每章內容(單元)后,上述欄目會有新的內容補充。答疑討論欄目是網絡教學平臺最具特色欄目之一,可分為四個部分:課程討論區、常見問題、自動答疑、郵件答疑,教師可以提出環境地質學教學過程中出現的最常見的問題,在課程討論區創建新話題,學生也可以在話題后面提出自己的看法并提出其它的相關問題,教師最后再進行統一答疑;教師可以在課程問卷中對學生進行問卷調查;教師也可以向學生提供自己的郵箱,學生向郵箱中發郵件進行與課程相關問題的咨詢;在教師教學和學生學習過程中,教師和學生可以隨時在教學筆記欄目中記錄相關教學和學習心得;在學完每章內容(單元)后,教師還可以在課程作業欄目里布置一些課程作業供學生完成;在線測試欄目是伴隨著網絡教育的發展而產生的,主要是指通過互聯網進行基于現實考試環境的模擬考試形式,測試完了之后,客觀題會自動批改,極大的減少了教師閱卷的工作量。環境地質學課程是桂林理工大學第一門進行網絡考試的課程,是學校其它網絡課程建設的模范。學習筆記欄目也包括三個部分:我的筆記、教師筆記、學生筆記,教師和學生都可以在教、學的過程中隨時記下筆記,做筆記有助于學生對當天學習內容的理解,也可以知道課程的教學重點和難點。教學活動模塊可以為教師和學生提供教學互動,避免了呆板的教學方式,極大的提高了教學效果。
(四)拓展資源模塊
分專題視頻和重要網站,提供了一些與課程相關的反映現實題材的視頻,比如中央電視臺攝制的《水問》和《紅線》,均反映了我國當今水資源、土壤資源、大氣質量、碳排放等方面的現狀與發展,有重要的課程教育意義。另外,該欄目還提供并介紹了國內外一些重要的網站信息,比如美國EPA和地質調查局(UAGS)有關自然災害和人為致災知識,我國地質調查局和環境保護局公布的網站信息。
(五)常見問題(百科)模塊
該欄目陳列了教學過程中可以與學生分享的有用題材,比如對某個專業術語的維基百科解釋等。利用網絡教學平臺,便于學校的統一組織管理工作,省時省力;便于課程自身教學管理,有利于開展網上教學活動,有利于課程內容更新與維護;也便于協同工作,能夠帶動網絡輔助教學開展和網絡課程資源建設[4]。教師可以為學生提供更多的學習內容,學生可以根據平臺上的網址自主進行其它內容的學習,擴展學生的視野,學生對所學知識內容有更深的理解,極大的提高了課堂教學效果。
作者:程亞平 陳余道 閆雅妮 李亮 單位:桂林理工大學環境科學與工程學院
參考文獻
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【關鍵詞】普通地質學 精品課程 課程建設 教學改革
Course construction and Practice about Physical Geology of Resource Exploration Engineering
Abstract:The course is the most basic unit of teaching program, the most basic factors to determine teaching quality.and the most basic content of teaching construction in Colleges and universities. Physical geology is the first professional foundation course for resource exploration engineering studens, according to the characteristics of the course, we have done a series of research on course structure, teaching method and means, experiment and practice teaching for the goal to enhance the students' practical ability.
Key words:Physical geology Excellent course Course construction Educational reform
課程作為教學計劃的最基本單元,同時也是學校辦學的最寶貴的財富之一,是決定教學質量的最基本因素。因此,課程建設也是高校最基礎的教學建設。課程建設是一項系統工程,與師資隊伍、教學文件、教材方面的建設以及教學內容、教學手段和教學方法等方面的改革息息相關?!痘A地質學》是我校經過多年建設被評為國家級精品的一門課程。課程教學分三個層次,資源勘查工程專業的《基礎地質學》也叫《普通地質學》為課程教學第一層次,是資源勘查工程專業的第一門入門的專業基礎課,該課程的目的和任務是使學生構建地質學的框架,掌握現代地質學的一些基本理論和基本知識,培養學生地質思維能力和時空觀,激發學生學習地質的興趣,為進一步學習后續課程打下良好的基礎;課程教學第二層次為資源勘查工程相鄰專業的《基礎地質學》;其他專業的《地球科學概論》是《基礎地質學》課程教學的第三層次。本文重點介紹我校近年來對資源勘查工程專業《普通地質學》課程建設進行的一系列的探索和實踐,取得的一些經驗和成果。
一、課程內容體系的構建
教學內容的建設是課程建設的核心,教學改革本質是課程內容的改革,地質學是一門基礎學科,具有龐大的學科體系,涉及內容廣、學科多,隨著現代科學技術的飛速發展,其新知識、新內容不斷增多,如何使一年級新生既能了解地質學的全貌又不會內容過于繁雜,既能將學生領進地質大門又能讓學生對地質產生興趣,教學內容既能反映現代地質學的主要研究和發展方向,又便于學生在較短的時間內掌握,教學內容的取舍即怎樣構建課程內容體系就顯得尤為重要。我校在構建資源勘查工程專業的《普通地質學》課程內容體系時始終堅持以地質作用為主線把各個章節整合在一起的,在此基礎上,把本課程內容劃分為四大模塊:地球基本知識、內動力地質作用、外動力地質作用和地球的演化及地質環境模塊。
(一)地球基本知識模塊
主要為介紹地質作用進行鋪墊,包括地球概況和地球物質組成兩章,其中地球概況首先從地球在宇宙中的位置、地球的幾何特征開始,再介紹地球的物理性質、地球的圈層構造,最后介紹地質年代和地質作用;地球的物質組成包括地球的化學組成、礦物和巖石,常見礦物巖石的認識是重點。
(二)內動力地質作用模塊
為本課程的重點模塊,包括構造運動及地質構造、巖漿作用、變質作用和地震作用4章,其中構造運動及地質構造為本模塊的重點,要求學生掌握構造運動的基本特征、地層接觸關系和地質構造的基本類型及特征;其次為巖漿作用和變質作用,讓學生進一步認識巖漿巖和變質巖的形成,地震作用一般了解。
(三)外動力地質作用模塊
為本課程的重點模塊,包括風化作用、地面流水地質作用、地下水地質作用、海洋地質作用、湖沼地質作用、冰川地質作用和風地質作用7章,其中以風化作用為開始,任何巖石暴露在地表或近地表都要遭受風化作用,再從學生稍微熟悉的地面流水、地下水、海洋、湖沼的地質作用講起,最后介紹冰川、風的地質作用,重點講授各地質作用怎樣進行剝蝕(方式和產物)、怎樣進行搬運(方式、磨圓度和分選性)和怎樣進行沉積(原因、位置和產物),讓學生通過剝蝕—搬運—沉積這一主線條將各種外動力地質作用連接起來。
(四)地球演化及環境地質模塊
包括板塊構造、地球的演化和地球資源及地質環境3章。這一模塊學習讓學生從宏觀上了解全球巖石圈板塊的運動,建立正確的地球觀及進一步了解礦產資源的緊缺及地質災害的危害。
二、教學方法和手段的改革
先進的教學方法和現代化的教學手段的運用對教學質量的提高至關重要,《普通地質學》教學過程中涉及了大量野外地質現象的觀察和認識,形象教學對沒有實踐過程的大學新生顯得尤為重要。多媒體是一項圖文并茂,文、圖、聲、像等相結合的現代信息傳遞技術,多媒體技術引入教學領域,是當今教育的一種新思維、新方式。這一新的教育技術的運用更新了以往的教學手段、方法和模式,能使教學活動在生動、形象、直觀的輕松氛圍下進行,多媒體教學對教師可提高效率,對學生可促進學習,提高教學質量,雙方都能達到事半功倍的效果。
我校在精品課程的建設別注重多媒體課件的開發研究,使用Flash自主開發了《普通地質學》多媒體課件,課件主要內容包括片頭、主界面兩部分,主界面又包括普通地質學的知識點、動畫模擬、視頻教學、模擬試題、課件簡介、典型地質現象、教學大綱等模塊。課件采用超文本和超媒體技術,可以對教學內容進行順序和任意的瀏覽。本課件先后獲第四屆廣西區高等教育軟件大賽一等獎和第九屆全國多媒體教學軟件大賽二等獎,另還制作并由高等教育出版社出版了《普通地質學》實習CAI課件。使用多媒體課件教學,能夠激發學生學習興趣,提高學習效果;能夠增加課堂信息量,拓寬學生的知識面;便于突破教學中的難點,培養學生的空間思維能力。
三、實驗教學改革探討
隨著地學教育改革的不斷深化,新世紀的高等地質教學更應注重未來地質類專門技術人才的實踐能力和創新能力的培養。實驗教學的目標是培養學生的動手能力和創新能力,在高等地質院校教學體系中占有舉足輕重的地位,擔負著培養學生理論聯系實際和實踐能力等方面的重要任務。根據課程的特點我校設計了11個實驗項目,共22個學時,分別是礦物的形態和物理性質、常見礦物的認識、造巖礦物的認識、常見巖漿巖的肉眼鑒定、常見沉積巖的肉眼鑒定、常見變質巖的肉眼鑒定、常見古生物化石認識、外動力地質現象圖片觀察、地質羅盤儀的使用、參觀地質博物館和校園內屏風山野外現場教學,其中常見礦物巖石的肉眼鑒定為實驗重點,是學生必須掌握的基本功,通過期末每人10塊礦物巖石標本的考試督促學生掌握(權重為平時成績50%);設計外動力地質現象圖片觀察實驗能使學生通過圖片中地質現象的觀察分析,加深對外力地質作用的理解和感性認識,培養學生透過現象看本質的地質思維能力;設計屏風山野外現場教學實驗能使學生通過對屏風山的巖溶地質現象及其他地質現象(如石灰巖、沉積構造、風化作用、節理、方解石脈等)的觀察,探討分析桂林巖溶地貌和溶洞沉積物形成條件及屏風山各種地質現象的成因,讓學生用自己學到的知識去探索大自然的奧秘,從而激發學生的學習熱情,培養學生發現問題和解決問題的創新型實驗能力。相應由地質出版社出版了彩版《基礎地質學》實驗教程供學生實驗使用。通過實驗教學使學生理解和掌握地學中抽象、復雜的地質理論知識,進一步鞏固基礎理論知識,培養學生的動手能力和創新能力,為下一步的野外實習打下基礎。
四、實踐教學改革探討
有一條關于實踐的諺語說得好,“聽到的會忘掉,看到的能記住,做過的才真正明白”。眾所周知,實踐性環節訓練于工科學生的重要性是不言而喻的。地質學研究的對象具有空間廣泛性和時間漫長性等特點,任何實驗室都無法恢復地質作用的全過程,因此相對其他學科而言,地質學更是一門實踐性很強的科學,只有通過不斷地實踐過程才能真正掌握好。在目前國內不少院校實習經費嚴重不足,野外地質實習時間普遍縮短的情形下,我校將資源勘查工程專業的《普通地質學》地質認識實習兩周增加為三周,由原來的桂林實習基地實習增加了廣西北海實習基地實習,其中桂林實習基地始建于20世紀50年代,區內三大巖類出露齊全,褶皺斷裂發育,具有鐵、鉛鋅和鎢礦產出,尤其是擁有聞名于世的喀斯特地貌景觀,中國唯一的巖溶博物館,國際泥盆系/石炭系界線輔助層型剖面,地質現象豐富典型,是國內較為理想的地質認識實習基地;北海實習基地位于廣西北海潿洲島,是中國最大最年輕的火山島,為國家級火山地質公園,有各種奇特的海蝕、海積地貌及火山熔巖,是學生海洋地質作用和火山地質作用的理想實習基地。為保證實踐教學的效果,我們相應的改革傳統的考核方式,變以往單一編寫實習報告為編寫實習報告和現場考核相結合。在地質認識實習最后一天,選擇未實習過的興安胡家垌作為考試路線,考核內容涵蓋地質認識實習的各個環節,如地層剖面和巖性觀察、構造分析、地質現象描述、剖面圖素描和地質羅盤使用等,并要求學生在規定的時間內獨立完成。相應出版了彩版《基礎地質學》實習教程和《普通地質學》實習CAI課件供學生實習使用。通過地質認識實習,使每個初踏入地質殿堂的新生,能從地質實踐活動中認識典型的地質現象,理解地質學基本理論和知識,掌握地質工作基本技能和基本方法,培養學生實踐動手能力和分析解決地質問題的能力。
五、教學改革的實施效果
正是由于我校從資源勘查工程專業一年級第一門專業基礎課《普通地質學》入手,進行課程建設與改革,從一年級開始,就著眼于大學生的實踐動手能力的培養,通過《普通地質學》的學習,一方面為他們后續課程的學習奠定良好基礎,另一方面也逐步培養他們的實踐動手能力和分析解決地質問題的能力,使本專業學生的實踐動手能力得到整體性提高。顯著標志是在2010年第一屆全國大學生地質技能競賽中,資源勘查工程專業在校學生獲二等獎3項、三等獎3項、優勝獎1項,團體總分高居全國第二名,榮獲團體二等獎;2012年第二屆全國大學生地質技能競賽中,本專業在校學生獲一等獎1項、二等獎2項、三等獎4項,榮獲團體二等獎。另《基礎地質教育階段“興趣驅動—實踐貫通—強化能力”的教學模式的構建與實踐》2009年獎廣西壯族自治區教學成果獎特等獎。
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《構造地質學》資源勘查工程專業一門理論性和實踐性很強專業核心課,是目前工程教育認證體系中專業基礎課程。根據工程教育認證的標準,結合我校實際,構造地質學課程要求學生應具備以下幾方面的能力要求:工程知識要求,即掌握專業基礎知識,具有應用相關數理化知識解決復雜地質問題的技能;問題分析要求,即掌握基礎地質相關的室內實驗方法與技能;研究能力要求,即掌握地層、沉積與構造分析與研究的方法;工程素質要求,即掌握現代相關實驗設備,能用于地層、沉積、構造及油氣地質等的鑒定與分析。
由于這門課程具有較強的理論性與實踐性,是一門比較抽象的基礎理論課程。[2]為提高這門課程的學習效果,激發學生學習興趣,使該門課程達到工程教育認證的標準,筆者對《構造地質學》課程教學進行了系統分析,對課程教學改革進行了系統的分析。
一、《構造地質學》課程教學的現狀以及存在的問題
1.學生對課程性質認識不清。學生對于數學、英語等基礎課相對比較熟悉而對專業課比較陌生,對自己將要從事專業的認識也十分模糊。尤其在課程學習中,各個課程的任課教師往往片面強調自己承擔課程的重要性,使得學生在學習上存在認識上的誤區,把該課程的重要性與其他非核心課程等同對待,使得學生的學習動力不足,影響學習質量和教學效果。
2.教學內容及教學方式與工程教育認證標準不一致。與工程教育認證目標要求相比,我校以往《構造地質學》各部分的教學內容、教學方式及考核方式上不夠具體,在目標達成度評價時指標點拆分上,部分指標點的支撐難以在教學過程中體現出來,難以量化的問題較為嚴重。
3.理論知識與實踐環節脫節。構造地質學的理論性、實踐性都很強,它整個課程體系由理論課、實驗課及野外實踐三個環節構成。而調研發現,我校在構造地質學的教學安排中這三個環節的教學時間及先修后續等方面存在一定的問題,使得理論課與實驗課、實踐課在時間銜接上存在漏洞,學生的學習效果和教學質量受到一定程度的影響。
二、《構造地質學》課程教學的改革設想
以工程教育認證要求為目標,把地質思維能力、處理復雜地質問題能力的培養作為《構造地質學》課程教學的目的和實驗教學的指引方向。在進行課程有體系教學的基礎上,結合我校實際情況,擬從以下方面開展教學改革。
(一)優化教學內容和教學環節
1.樹立核心課程意識。從大一開始,引導學生樹立《構造地質學》的三大專業課的支柱地位。提出重要性的同時,循序漸進地啟發學生的積極性和興趣與好奇心,做到開端就抓住學生的注意力,使學生注重之后的理論教學與實踐教學。
2.理論教學環節。在理論教學環節,主要從以下兩個方面開展教學改革。第一,對于地層產狀及接觸關系、褶皺、節理、斷層等核心內容,適當地增加學時強化講解,重點簡潔明了地講解力各種基本理論、研究方法和應用,盡可能多的在理論學習過程中展示各種實際野外圖片、仿真模型及實物模型等,讓學生在掌握基本理論的同時,對各種構造作用有一個直觀的認識。第二是,對于與本科生工程實踐能力培養聯系不緊密的內容,比如大地構造學派、槽臺學說等內容在課時上予以適當壓縮。通過對核心內容的調整和強化講解,學生可全面鞏固構造地質學教學內容,增強對各種具體地質現象的現實認識,提高了學生分析和解決復雜構造地質問題的能力。
3.實驗實踐教學環節。在實驗實踐教學環節,主要從以下三個方面開展教學改革。第一,在實驗教學中,首先要課前讓學生預習相關的理論教學的原理及演化過程,為實驗教學開展做好充分準備,預習情況計入實驗成績,作為課程成績的組成部分;第二,在課程作業環節,在教學過程中布置綜合讀圖分析及小論文,以3~5人為小組,課程結束后一周之內完成并上交;第三,在教學過程中,結合學校本地周邊環境及地質條件,利用周末時間組織一些典型構造剖面的課間實踐教學,以使得學生的理論與野外實際及時結合。
(二)改進教學方式和方法
1.注重啟發式教學,在講解一個知識點前,進行原理啟發,留下學生思考的空間,并在下次理論教學課上,進行討論,使學生有一個先行的模式,不正確還可以進行修正,加深記憶。
2.利用一些現今地質模擬軟件,給學生展示一些簡單模型,演化,受力分析等技巧,使學生可以在課余時間自行學習創新。
3.在實驗教學中,注重學生分析及合理演化能力的培養,在具有啟發性的問題中,發現優秀學生,分別帶領實驗小組,課堂上,可以有效指導實驗進行方向,課下可以隨時探討課后習題。
4.在完成一個章節教學后,可以選擇實際地質區塊,給予學生小組一些地質資料,讓其完成一個構造演化,或受力分析,或形態分析的報告,隨后對全班同學進行演示,作為平時成績的一部分。
(三)完善考核和考評方式
組織好課程考試不但能夠檢查出學生的學習成績,反映出課程教學效果,而且也能激勵學生勤奮學習,從而實現教學目的。現有《構造地質學》課程主要由平時成績(15%)、實驗成績(15%)和期末成績(70%)三部分組成,平時成績主要看學生的考勤、作業等情況,實驗成績主要看學生實驗報告情況。結合課程教學現狀,成績考核方面主要從以下幾個環節進行:
1.平時成績方面。除了常規的考勤、作業等情況,增加課間實習、課程小論文等環節考核,并適當的將平時成績所占總成績的比例提高。
2.實驗成績方面。取消以往單看實驗報告給成績的思路,重點根據試驗過程給分,包括實驗預習情況、實驗流程規范情況、實驗報告質量情況等,每項分數均予以量化。
3.考試成績方面??荚嚢▎卧獪y驗和期末考試。單元測驗方面,按照教學大綱教學進度,開展階段性的單元考試,閉卷開卷、筆試口試均可,這樣不但給學生指出了學習重點,而且也有利于發現問題,促進教、學共同提高;期末考試方面,采用多種試題類型相結合的方法認真組織考題,既考知識,又考能力,既考基本理論,又考基本技能,不出偏題,怪題,避免死記硬背,重視理論的理解,要求學生在正確分析的基礎上答卷,使學生考試成績建立在對專業知識學懂、學活、會用的基礎之上,從而減少了考試失誤,也避免了學生突擊學習通過考試的僥幸心理。
一、課程學分安排
本研究所選取的學校與地理科學專業的總學分和各模塊的學分比例不完全相同,存在一定差異。在對各種不同類別的課程所占學分進行比較時,將各個學校的課程經過重新分類組合,主要有4類,即公共課程、專業課程、教育課程和實踐課程,結果如表1。
[學分(比例)\&公共課程\&專業課程\&教育課程\&實踐課程\&總學分\&北京師范大學\&44(27%)\&81(49%)\&10(10%)\&15(14%)\&166\&華東師范大學\&44(28%)\&74(47%)\&24(15%)\&16(10%)\&158\&東北師范大學\&51(33%)\&75(48%)\&25(16%)\&14(9%)\&155\&四川師范大學\&55(32%)\&73(43%)\&30(18%)\&12(7%)\&170\&湖南師范大學\&55(33%)\&79(48%)\&20(12%)\&12(7%)\&166\&徐州師范大學\&54(32%)\&78(45%)\&18(10%)\&22(13%)\&172\&長春師范學院\&60(34%)\&61.5(35%)\&21.5(12%)\&33(19%)\&176\&寧波大學\&50.5(30%)\&66.5(41%)\&33(20%)\&14(9%)\&164\&安慶師范學院\&57.5(31%)\&69(37%)\&24(12%)\&37.5(20%)\&188\&][表1][大學本科地理科學專業課程學分安排]
從表1可以看出,各學校的總學分存在一定的差異。大學本科地理科學專業所開設的課程中,專業課程所占比例最大,其次分別為公共課程、教育課程和實踐課程。教育部重點高校――北師大、華東師大、東北師大這三所學校專業課程所占比例較大;教育課程也占有一定比例,均在10%~20%。寧波大學和東北師范大學的教育課程學分及其所占比例最大,這在一定程度上反映了這兩所學校比較注重教師教育,教師教育課程開設得較多。
二、專業特色課程
在公共課程、專業課程、教育課程以及實踐課程中,各學校的公共課程和實踐課程基本相同,而專業課程和教育課程都有特色課程。研究所選取的各學校公共課程基本相同,大致包括政治、歷史、數學、外語、體育、計算機;而實踐課程則幾乎完全一致,包括部門地理野外實習、綜合自然地理野外實習、教育見習、教育實習、畢業論文。專業課程可以概括為“大同小異”,“大同”指這些學校都開設的專業課程,大致包括引入性課程和專業基礎課程。引入性課程主要是《地理科學導論》。專業基礎課程包括相關學科基礎課程、部門地理課程、區域地理課程以及技術性課程。相關學科基礎課程主要為物理、化學方面的課程。部門地理課程分為自然地理和人文地理兩個方面,自然地理包括《地質學》、《土壤地理學》、《水文學》、《生物地理學》等,也包括環境方面的一些課程,如《環境科學導論》、《環境影響評價》等;人文地理包括《文化地理學》、《經濟地理學》、《城市地理學》、《人口地理學》等;區域地理課程主要為《中國地理》、《世界地理》;技術性課程分為地圖、地理信息系統、遙感方面的課程,如《測量與地圖學》、《GIS概論與應用》、《遙感概論》等。專業課程中的“小異”主要是各個學校的專業拓展課程存在差異,這在一定程度上反映了學校地理科學專業的特色課程。如表2所示,北京師范大學的專業特色課程最多,主要集中在遙感方向。在鄉土地理方面,北京師范大學有《鄉土地理》,但湖南師范大學和徐州師范大學則有較為具體的鄉土地理課程,分別為《湖南地理》和《江蘇地理》。華東師范大學較為明顯的專業特色課程主要是《河口與海岸》、《現代沉積學》、《環境考古》。筆者認為各所學校的專業特色課程一般與學校的優勢專業方向以及該方向的教師有關。如北京師范大學地理科學專業李小文院士的研究方向為遙感;而華東師范大學有河口海岸研究所國家重點實驗室以及研究該方向的陳吉余院士。另外,其余學校也有相應的專業特色課程,如湖南師范大學的《天體觀測》和長春師范學院的《地球與宇宙》。
[學 校\&特 色 課 程\&北京師范大學\&《政治地理學》《交通地理學》《鄉土地理》《GPS原理與應用》《地表水熱平衡》《流域管理》《數字地面模型》《微波遙感》《遙感影像地學分析》《海洋遙感》《3S綜合實習》\&華東師范大學\&《河口與海岸》《現代沉積學》《環境考古》《最新地理文獻閱讀》《軟件工程與GIS設計》\&東北師范大學\&《濕地科學》《地理科學進展》\&四川師范大學\&《災害學原理與減災》\&湖南師范大學\&《天體觀測》《城市氣候學》《礦產資源學》《湖南地理》\&徐州師范大學\&《江蘇地理》《海洋學》《工業地理學》\&長春師范學院\&《地球與宇宙》《可持續發展研究》\&寧波大學\&無\&安慶師范學院\&《地理調查研究方法》\&][地理科學專業特色課程][表2]
三、教師教育類課程
教師教育類課程是師范院校的特色課程,也是培養師范生職業能力以及職業意識的主要途徑。從表3可以看出,所有學校均開設教育、心理和教育技術方面的教育基礎課程。與地理專業相關的課程主要包括地理教學、地理教材、地理課程方面的課程,如《地理教學論》、《中學地理教學分析》、《地理新課程研究》等。各學校都有教師教育類的特色課程。如北京師范大學的《高中必修課程模塊研究》、《高中選修課程模塊研究》;華東師范大學的《管理學》、《國外地理教育》;東北師范大學開設的教師教育類課程較多,而且比較有特色,如《地理教育研究方法》、《地理直觀教學》;長春師范學院的教育課程開設較為全面且獨具特色,如《地理三板教學》、《中學地理活動設計》、《中學地理習題解答》、《中學地理教研論文寫作》,筆者認為這對培養大學畢業后的地理教師有很大幫助;而安慶師范學院的《中學地理科技活動》是其它學校都沒有開設的,值得借鑒。