摘要:《結晶學與礦物學》是一門空間性、抽象性、實踐性和系統性都很強的地質學專業基礎課。傳統教學方法培養的學生野外鑒定和認識礦物能力差,對所學知識一知半解,達不到專業培養目標。本文將主要總結多年來主講該課程的心得和體會,針對課程實踐性強等特征,重點突出和加強了實踐教學地位。通過重新編制實踐教學大綱,增加實踐課時,突出重點;充分利用教學模型和多媒體課件,較好銜接課堂教學和實踐教學;重視實踐教學過程,加強學生的動手能力;開展課堂外教學活動,學以致用,提高學生興趣等方法和手段,使學生較好掌握了該課程內容,達到了較好的教學效果,為后續課程學習打下了良好的基礎。
關鍵詞:結晶學與礦物學實踐教學專業素質
地質學是一門實踐性和探索性都很強的學科,實踐教學是地質人才培養的關鍵環節[1,2]。《結晶學與礦物學》課程是地質學科的一門重要專業基礎課,實踐教學的重要性在課程教學過程中得到了充分的體現。該課程教學效果的好壞,很大程度上取決于實踐課的效果。
一、課程特點
(一)空間性、抽象性強
晶體的形態、對稱、宏觀與微觀的對應等內容都要求較強的空間想象力、邏輯推導能力。
(二)實踐性強
晶體對稱的空間概念需要通過實踐中形象可視的晶體模型來建立;礦物的各種物理現象需要通過實踐中對具體礦物標本的觀察來認識。
(三)系統性強
整個結晶學是一個邏輯結構非常嚴密的理論體系;而礦物學也是以晶體化學分類體系來體現的一個有機整體。
二、實踐教學的設計思想
(一)對于結晶學部分,實踐教學的設計思想是:讓學生借助于各種晶體形態、對稱規律的模型建立對稱操作的空間概念。多年的教學實踐表明,這種重視形象、直觀的晶體模型觀察與分析的教學方法對結晶學中抽象、理性的空間概念的認識是非??尚械?。
(二)對于礦物學通論部分,實踐教學的設計思想是:通過多觀察讓學生建立對礦物形態、物理性質與現象的感性認識。因為是感性認識,所以經驗非常重要,只能靠“熟能生巧”。
(三)對于礦物學各論部分,實踐教學的設計思想是:在實習課中反復對比不同大類/類/族的礦物特征,經常進行未知礦物鑒定測試,培養認識礦物與鑒定礦物的能力[3,4]。
三、實踐教學過程的探索和效果
現傳統教學方法試圖面面俱到,使得學生對該課程內容一知半解,教學效果不理想,特別通過野外實踐,發現學生認識和鑒定礦物的知識掌握不牢固。為了解決這一突出問題,提高學生的專業素質,在教學過程中突出實踐教學的地位能較好解決上述問題。
(一)重新編制實踐教學大綱,增加實踐課時,突出重點
根據學校增強實踐教學環節,提高學生動手能力的相關精神,利用學校重新編制教學和實踐大綱的機會,對《結晶學與礦物學》課程的教學大綱和實踐大綱進行了補充和完善。該課程以前的課時數為40學時,其中實踐課時數14學時。我們對該課程的課時數進行了相應增加,總學時增加為48學時,實踐教學增加為18學時,內容主要包括9個實驗:(1)晶體的對稱觀察;(2)晶體定向與確定晶面符號;(3)認識單形;(4)聚形分析;(5)礦物的形態和物理性質;(6)硫化物礦物認識和鑒定;(7)自然元素、氧化物及氫氧化物及鹵化物礦物認識和鑒定;(8)硅酸鹽礦物認識和鑒定;(9)硅酸鹽礦物和其他含氧酸鹽認識和鑒定。和以前的實踐教學大綱比較,增加的4學時主要放在硫化物礦物和硅酸鹽礦物的認識和鑒定上,這是因為這兩大類礦物具有重要意義:硫化物礦物是金屬礦床的主要造礦礦物,硅酸鹽礦物是組成地殼各種巖石的主要造巖礦物。實踐課時的增加,讓學生更能細致的觀察和認識常見礦物,概括和掌握礦物鑒定的技巧和方法,較好的提高了學生的動手能力。
(二)充分利用教學模型和多媒體課件,較好銜接課堂教學和實踐教學
對于空間操作與空間概念的形成,一定要在課堂上借助于晶體形態模型的反復操作,最好是師生面對面地在晶體模型上的反復操作,使學生掌握。圖像式教學內容能極好的指導學生對實踐內容特別是抽象、重點內容的理解。例如,幾何結晶學部分的內容(晶體對稱要素及對稱操作、晶體定向和晶面符號等)非常抽象,需要通過反復講解和多媒體圖形反復演示,使學生充分理解,為相應實驗課自己操作打下良好基礎;另外,該課程的主要目的是要讓學生掌握肉眼鑒定礦物的能力,特別是對常見造巖礦物和造礦礦物的鑒定,在課堂講授過程中,注意通過多媒體圖片反復演示常見礦物的形態、物理性質和鑒定特征等,讓學生在實驗課前對這些礦物有較深刻的印象和認識。為此,我們結合相關教研項目,編寫了相關優秀多媒體電子課件,并將相關課件拷貝給學生,供學生課下復習和使用。
(三)重視實踐教學過程,加強學生的動手能力
實踐課是使學生真正掌握相關教學內容的關鍵環節,所以在實踐教學過程中,重視實踐教學過程,爭取讓每一個學生真正掌握該課程的基本知識和基本技能,達到教學要求。具體做法是:(1)堅持課前簽到,不讓一個學生有逃課的機會;(2)課前講解,對這堂課要完成的內容、要求和和重要性向學生講解清楚,并把實驗步驟寫在黑板上;(3)實驗課中,堅持老師來回巡視和檢查,及時發現學生的問題,并解決問題。隨時抽查少部分偷懶的學生,讓他們思想上真正重視,真正增強學生自己的動手能力;(4)對個別理解能力較差的學生,要及時發現,耐心講解并手把手教學,爭取讓每一個學生都能掌握相關內容;(5)堅持課末檢查,實驗課結束的時候,認真檢查每一堂課的實驗報告,只有實驗報告完成好了的學生才能下課,爭取讓學生在實踐課堂內完成相關任務;(6)對于部分要求課后還想進入實驗室鞏固相關知識的學生,給他們留下實驗室鑰匙并鼓勵,必要時老師也全程參與,進一步提高他們的學習積極性。
(四)開展課堂外教學活動,學以致用,提高學生興趣
由于礦物鑒定等是地質學各學科的基礎,各類科研項目均或多或少有所涉及,積極引導學生參加老師們的相關科研項目,學以致用,能極大提高學生的學習興趣。作者等幾位老師目前主持的科研項目包括國家自然科學基金,省部級、教育廳項目以及生產實際項目,在項目實施過程中,特別留意那些學生能力所能及完成的內容(例如項目中涉及的巖礦鑒定等),并積極鼓勵學生參與其中。另外,組織學習興趣濃厚的學生組成學習興趣小組,讀書報告會等,增進學生們的主動學習興趣和動手能力,并為全國地質知識競賽中礦物鑒定等內容奠定良好基礎。
《結晶學與礦物學》作為一門實踐性很強的專業基礎課,在教學實踐過程中,作者一直注意突出實踐課的重要地位和重要作用。并通過上述實踐教學的改革和探索,大大提高了學生的學習興趣和學習效果,較好掌握的結晶學的內容和礦物鑒定技巧,提高了學生的專業素質,在全國大學生地質知識競賽中出色的完成了巖礦鑒定等相關內容。
參考文獻:
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