突出區(qū)域地質(zhì)特色 完善基地實(shí)踐教學(xué)體系—對(duì)提高山西交城水峪貫地學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)質(zhì)量的思考

李好斌，房曉紅，白晉峰

太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024

地球科學(xué)所研究的對(duì)象決定了其研究方法與特色，即研究者必須走進(jìn)大自然，從中找尋、分析、研究各種地質(zhì)現(xiàn)象，因而賦予了地球科學(xué)具有的自然屬性；同時(shí)研究過程中將所見的各種地質(zhì)現(xiàn)象加以理性思考，通過判斷、分析、推理將其升華進(jìn)而建立相應(yīng)的地質(zhì)理論，并回歸到自然界予以實(shí)證。地球科學(xué)的這一特點(diǎn)決定了其研究必然以大量的野外地質(zhì)調(diào)查為基礎(chǔ)，沒有扎實(shí)的基礎(chǔ)地質(zhì)研究成果而進(jìn)行的地學(xué)研究不過是空中樓閣。因此，地學(xué)人才的培養(yǎng)在注重基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)的同時(shí)更要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在自然環(huán)境中觀察天然實(shí)驗(yàn)室所給予的豐富的地質(zhì)現(xiàn)象，以鞏固和理解理論知識(shí)，并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)認(rèn)識(shí)地球的演變歷史。太原理工大學(xué)地球科學(xué)與工程系以太原理工大學(xué)水峪貫地學(xué)實(shí)習(xí)基地為依托培養(yǎng)了大批服務(wù)于地方的地學(xué)人才，不斷提高了本科教學(xué)質(zhì)量。

一、基地區(qū)域地質(zhì)特色

太原理工大學(xué)水峪貫地學(xué)實(shí)習(xí)基地位于山西省交城縣水峪貫鎮(zhèn)。區(qū)域上位于五臺(tái)-呂梁板隆之太原西山向斜西翼中段，主要出露地層有新太古代界河口群變粒巖、大理巖、片麻巖，以及不整合于其上的古生代寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系等華北地區(qū)主要地層單元，地層發(fā)育完整，露頭良好，而石炭-二疊系地層距標(biāo)準(zhǔn)剖面直線距離不足50km，具有較強(qiáng)的可比性；此外，中生代燕山期狐偃山偏堿性雜巖體主要侵位于奧陶系灰?guī)r中，在區(qū)內(nèi)形成了大小不等的6個(gè)侵入體，巖性分為二長巖類、正長巖類、霓輝正長巖類、石英正長巖類，對(duì)于研究華北克拉通破壞具有重要的意義。

實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)不僅地層發(fā)育完整，各種沉積原生構(gòu)造及次生地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，如波痕、斜層理、交錯(cuò)層理、平行層理、粒序?qū)永怼⒛嗔褬?gòu)造以及小型正斷層、逆斷層、平移斷層、向斜構(gòu)造、背斜構(gòu)造、節(jié)理構(gòu)造等，是培養(yǎng)地質(zhì)人才觀察地質(zhì)現(xiàn)象、升華課堂知識(shí)、形成綜合地質(zhì)思維能力、掌握基本地質(zhì)工作方法良好的實(shí)踐教學(xué)場所。由于近年來該區(qū)矽卡巖型鐵礦、山西式鐵礦、煤礦等礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用造成了區(qū)域環(huán)境的惡化，形成了潛在的泥石流、滑坡、巖崩等地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，給基礎(chǔ)地學(xué)和資源環(huán)境治理與改善教學(xué)提供現(xiàn)場教學(xué)資源。因此，交城水峪貫地區(qū)可以形成從基礎(chǔ)地質(zhì)至資源開采后所涉及的地質(zhì)內(nèi)容的實(shí)踐教學(xué)基地。

二、實(shí)踐教學(xué)課設(shè)置

太原理工大學(xué)作為地方性“211”高等院校，以服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展為其主要任務(wù)，其擔(dān)負(fù)基礎(chǔ)地質(zhì)人才培養(yǎng)的資源勘查工程專業(yè)十分重視實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括課程實(shí)習(xí)和野外實(shí)習(xí)兩方面。課程實(shí)習(xí)主要通過學(xué)生圍繞所講授課程在地學(xué)實(shí)驗(yàn)中心專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室完成，學(xué)生對(duì)巖石、礦物、古生物標(biāo)本進(jìn)行觀察，借助有關(guān)圖件、放大鏡、顯微鏡等手段加深對(duì)課堂理論講授和書本知識(shí)的理解,提高地學(xué)實(shí)踐能力，主干課程一般開設(shè)為期1～2周的課程設(shè)計(jì)，如巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、礦產(chǎn)勘查等，以培養(yǎng)學(xué)生利用相關(guān)課程知識(shí)的綜合分析和應(yīng)用能力。

野外實(shí)習(xí)分為兩部分：一是隨課堂講課的進(jìn)程在太原及周邊地區(qū)進(jìn)行典型地質(zhì)現(xiàn)象的觀摩，認(rèn)知地質(zhì)現(xiàn)象的野外特征，提高學(xué)生對(duì)大自然的熱愛和對(duì)地質(zhì)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，初步了解地質(zhì)現(xiàn)象的觀察、描述方法；二是分別對(duì)應(yīng)四年地學(xué)教學(xué)的野外實(shí)習(xí)，即地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、教學(xué)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)，循序漸進(jìn)，由簡單到綜合，使學(xué)生綜合技能得到提高。各野外實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)既相互獨(dú)立，又相互關(guān)聯(lián)，前一實(shí)習(xí)是后一實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)，其中教學(xué)實(shí)習(xí)尤為關(guān)鍵，以培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、應(yīng)用能力、綜合分析能力為教學(xué)目的，該實(shí)習(xí)主要圍繞地質(zhì)路線踏勘、測制地層剖面和地質(zhì)填圖、報(bào)告編寫等專業(yè)技能培養(yǎng)展開，實(shí)習(xí)地點(diǎn)在太原理工大學(xué)水峪貫地學(xué)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行。

三、水峪貫教學(xué)實(shí)習(xí)體系及存在問題

1.教學(xué)階段及目的

太原理工大學(xué)水峪貫地學(xué)實(shí)習(xí)基地的實(shí)踐教學(xué)主要分為課堂教學(xué)、地質(zhì)路線教學(xué)、地質(zhì)剖面測制、地質(zhì)填圖、室內(nèi)資料整理及地質(zhì)報(bào)告編寫等五個(gè)階段，最后一個(gè)階段是對(duì)學(xué)生實(shí)踐教學(xué)后綜合能力的檢驗(yàn)。

（1）課堂教學(xué)。課堂教學(xué)按照實(shí)習(xí)總體安排分5次在實(shí)習(xí)基地室內(nèi)進(jìn)行，講授內(nèi)容有區(qū)域地質(zhì)概況、實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)主要巖石類型及野外描述、剖面測制基本方法、區(qū)域地質(zhì)填圖基本方法、地質(zhì)報(bào)告的編寫。

（2）地質(zhì)路線教學(xué)。據(jù)不同專業(yè)方向安排7～9條地質(zhì)教學(xué)路線，路線觀察地質(zhì)內(nèi)容有新太古代界河口群變質(zhì)巖、早古生代-晚古生代地層、燕山期偏堿性侵入體以及各種沉積構(gòu)造、斷裂構(gòu)造、褶皺構(gòu)造，通過該階段教學(xué)使學(xué)生初步掌握實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)總體構(gòu)造格架、地層特征。

（3）地質(zhì)剖面測制。在地質(zhì)路線教學(xué)基礎(chǔ)上選定晚古生代地層進(jìn)行剖面測制工作，這一階段使學(xué)生掌握填圖階段所涉及的主要地質(zhì)填圖單位地層及巖石學(xué)特征、劃分依據(jù)、標(biāo)志層特征以及各種原生沉積構(gòu)造，分析沉積環(huán)境。

（4）地質(zhì)填圖。學(xué)生自由組合成小組，完成約20km2面積的1∶25000地質(zhì)填圖工作。

（5）地質(zhì)報(bào)告編寫。報(bào)告編寫環(huán)節(jié)主要完成各類圖件的編繪整理以及實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)報(bào)告。

通過上述幾個(gè)階段的學(xué)習(xí)使學(xué)生初步掌握野外地質(zhì)工作的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生熱愛大自然、熱愛地質(zhì)工作以及吃苦耐勞和團(tuán)結(jié)互助的精神，根據(jù)學(xué)生野外地質(zhì)記錄、信手剖面圖、地質(zhì)報(bào)告及各類室內(nèi)圖件等綜合評(píng)定成績。

2.存在問題

水峪貫實(shí)踐教學(xué)在學(xué)校構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地層學(xué)、巖石學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)，在當(dāng)今地學(xué)快速發(fā)展的背景下存在以下不足。

（1）教學(xué)內(nèi)容的不足。第一，資源開采使當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境惡化，主要有采空區(qū)塌陷、礦業(yè)開采誘發(fā)的地質(zhì)體滑坡、地裂縫、地下水資源的破壞以及尾礦壩對(duì)環(huán)境的潛在威脅。礦業(yè)開采后需研究地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)與治理，改善資源經(jīng)濟(jì)區(qū)域的居住環(huán)境等資源開采之后的相關(guān)內(nèi)容未在實(shí)習(xí)教學(xué)過程中得以體現(xiàn)。第二，多年來的實(shí)習(xí)教學(xué)過程中雖有教學(xué)課件、研究專著以及論文等成果，但未形成系統(tǒng)的實(shí)習(xí)教學(xué)教材，與我國其他實(shí)習(xí)基地比較有較大的差距，如：巢湖實(shí)習(xí)基地、渭河實(shí)習(xí)基地、周口店實(shí)習(xí)基地等具有完整的實(shí)習(xí)教材。第三，狐偃山偏堿性雜巖體是山西乃至華北地區(qū)較為著名的中生代侵入體，如何進(jìn)一步研究或在教學(xué)中將其與中生代華北克拉通變化聯(lián)系起來，培養(yǎng)學(xué)生宏觀的地學(xué)思維有待探討。第四，地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)理論如多金屬成礦理論、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)動(dòng)力學(xué)研究、層序地層學(xué)理論等均有很大發(fā)展，如何將新理論在教學(xué)中體現(xiàn)，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備，拓展學(xué)生未來的就業(yè)渠道，也是值得探討的教學(xué)內(nèi)容。

（2）教學(xué)方法與手段的不足。第一，20世紀(jì)90年代中后期礦業(yè)形勢惡化，造成了地學(xué)人才培養(yǎng)的短缺，嚴(yán)重影響到高校教師隊(duì)伍的建設(shè)，尤其是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使得實(shí)踐教學(xué)過程師生比例失調(diào)，故而采取以教師為主體學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的授課方式，學(xué)生主動(dòng)觀察和學(xué)習(xí)的積極性受到了嚴(yán)重影響，只能緊緊跟隨教師完成實(shí)習(xí)任務(wù)，制約實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提高。第二，雖然近一兩年學(xué)校對(duì)野外地質(zhì)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)有所提高，但仍然短缺，與其他院校地質(zhì)學(xué)科實(shí)習(xí)相比較，經(jīng)費(fèi)的嚴(yán)重不足，影響野外教學(xué)時(shí)間與質(zhì)量。第三，教學(xué)過程中設(shè)備難以保證，主要使用傳統(tǒng)的地質(zhì)三大件，僅有少量的GPS使用，至于目前地質(zhì)調(diào)查中已廣泛使用的數(shù)字填圖系統(tǒng)尚未配備，在實(shí)踐教學(xué)中先進(jìn)技術(shù)方法得不到應(yīng)用。第四，基本實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的短缺造成了基地教學(xué)設(shè)備的嚴(yán)重不足，多媒體展示、標(biāo)本陳列、鏡下觀察等多樣化的教學(xué)手段難以在實(shí)踐教學(xué)過程中進(jìn)行，某種程度上嚴(yán)重影響了學(xué)生對(duì)地質(zhì)科學(xué)由實(shí)踐到理論升華，即培養(yǎng)學(xué)生形成地學(xué)思維方法在很大程度上受到的制約。

四、對(duì)實(shí)習(xí)基地教學(xué)體系的思考

1.充實(shí)與強(qiáng)化實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，突出區(qū)域優(yōu)勢

水峪貫地學(xué)實(shí)習(xí)基地出露完整的華北晚古生代地層以及各種原生、次生地質(zhì)構(gòu)造，是一良好的地質(zhì)教學(xué)場所，在原有實(shí)習(xí)教學(xué)路線的基礎(chǔ)上，根據(jù)地學(xué)發(fā)展趨勢對(duì)各教學(xué)路線的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更深入的研究。在地質(zhì)現(xiàn)象觀察、分析的同時(shí)突出基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，并補(bǔ)充完善區(qū)內(nèi)存在的地質(zhì)環(huán)境及工程地質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容。如由于資源過度開采、地下水污染、尾礦渣的不規(guī)范堆放等人為造成的潛在地質(zhì)災(zāi)害，形成從基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查到資源開采后地質(zhì)環(huán)境變化完整的地質(zhì)教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)不同專業(yè)方向設(shè)計(jì)不同的重點(diǎn)地質(zhì)路線教學(xué)。針對(duì)實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)現(xiàn)象延伸教學(xué)內(nèi)涵，提出具有探索性的小課題，開拓學(xué)生的思維，適當(dāng)了解地學(xué)發(fā)展的方向，并在已有教學(xué)資料的基礎(chǔ)上，盡快完善教學(xué)內(nèi)容的整理，編著系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教材，涵蓋教學(xué)實(shí)習(xí)的所有內(nèi)容。

2.爭取資金加強(qiáng)基地基本設(shè)施的改造

實(shí)習(xí)基地原有的基礎(chǔ)設(shè)施近年來得到了較大改善，可以同時(shí)滿足150余人實(shí)習(xí)所需的食宿問題。但是，為更好提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，基地建設(shè)還需要進(jìn)一步完善實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)典型標(biāo)本的陳列、典型巖礦薄片的制作、區(qū)內(nèi)各種地質(zhì)現(xiàn)象以及地層剖面的圖版展示、顯微鏡及多媒體設(shè)備的配備等，可以使參加實(shí)習(xí)的學(xué)生多方面了解、掌握實(shí)習(xí)過程與實(shí)習(xí)內(nèi)容。提高學(xué)生實(shí)習(xí)興趣和了解自然地質(zhì)過程的積極性，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)目的；購置一定數(shù)量的數(shù)字填圖設(shè)備，對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)字填圖系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用新技術(shù)的能力，需要學(xué)校對(duì)實(shí)習(xí)基地予以資金支持。

3.改進(jìn)教學(xué)方法，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量

針對(duì)實(shí)踐教學(xué)過程中師生比例嚴(yán)重不適，近年來新引進(jìn)青年教師不斷充實(shí)到實(shí)踐教學(xué)過程中，逐漸改善師生比例結(jié)構(gòu)，由原來按班級(jí)實(shí)習(xí)，逐漸按組實(shí)習(xí)，使師生有更多交流機(jī)會(huì)，改變教師講授為主的教學(xué)方式，以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，通過教師引導(dǎo)、啟發(fā)，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中觀察地質(zhì)現(xiàn)象，提出問題，從而增加學(xué)生自信與學(xué)習(xí)熱情，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)。充分利用現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)施、教學(xué)圖片對(duì)重點(diǎn)地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)的講解，簡單地質(zhì)現(xiàn)象鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行描述、分析，提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)意識(shí)，變被動(dòng)接受為主動(dòng)探索，建立地質(zhì)時(shí)空觀，見微知著，形成從點(diǎn)滴的地質(zhì)現(xiàn)象觀察與分析、積累與總結(jié)。探討區(qū)域性的地質(zhì)特征，逐步培養(yǎng)學(xué)生地質(zhì)思維與綜合能力，進(jìn)而提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

4.完善教學(xué)體系，構(gòu)建優(yōu)秀基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

完整的教學(xué)實(shí)習(xí)包括教與學(xué)兩方面，教需要設(shè)置系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、合理的實(shí)習(xí)時(shí)間安排與學(xué)生學(xué)習(xí)的考評(píng)機(jī)制，水峪貫地學(xué)實(shí)習(xí)基地教育內(nèi)容可涉及地質(zhì)研究的各個(gè)過程，即基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查、資源的開發(fā)利用、環(huán)境地質(zhì)、燕山期堿性雜巖體與華北克拉通破壞的響應(yīng)等研究內(nèi)容，合理調(diào)整教學(xué)各路線教學(xué)的內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)是提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。根據(jù)實(shí)習(xí)教學(xué)不同的地質(zhì)教學(xué)內(nèi)容、受制約的野外教學(xué)空間和室內(nèi)教學(xué)充分利用各種教學(xué)手段和教學(xué)方法，通過講授、互動(dòng)式、啟發(fā)式教學(xué)方法，逐漸改變學(xué)生由被動(dòng)式學(xué)習(xí)向主動(dòng)式、探究式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)問題并帶著問題觀察、認(rèn)識(shí)地質(zhì)現(xiàn)象，提高實(shí)踐教學(xué)過程的教學(xué)質(zhì)量。按照野外地質(zhì)工作方法步驟，參照實(shí)踐教學(xué)規(guī)律與教學(xué)內(nèi)容，安排課題教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)，做好各教學(xué)階段教學(xué)銜接，對(duì)學(xué)生實(shí)行分階段考核和綜合評(píng)定成績的考評(píng)機(jī)制，使學(xué)生通過這一階段的實(shí)踐學(xué)習(xí)，系統(tǒng)掌握野外地質(zhì)的工作方法和初步形成地學(xué)時(shí)空觀，為以后的專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)及生產(chǎn)和畢業(yè)實(shí)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。在獲原山西省二級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步構(gòu)建優(yōu)秀地學(xué)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。

五、結(jié)束語

太原理工大學(xué)交城水峪貫地學(xué)實(shí)習(xí)基地承載了許多地學(xué)人才的夢想，在今后的地學(xué)實(shí)踐教學(xué)過程中將不斷補(bǔ)充完善教學(xué)內(nèi)容并改進(jìn)教學(xué)方法，同時(shí)加強(qiáng)與其他地學(xué)實(shí)習(xí)基地的人才培養(yǎng)方面的交流與合作，發(fā)揮其區(qū)域特色，努力將其打造為國家級(jí)地學(xué)實(shí)踐教學(xué)基地。

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