黃昕霞
(安徽工業經濟職業技術學院地質學院, 合肥230051)
淺析高職院校構造地質學的教學方法
黃昕霞
(安徽工業經濟職業技術學院地質學院, 合肥230051)
構造地質學是地勘類專業的專業基礎課,結合構造地質學的教學現狀和教學出現的問題,提出了多種多樣的教學方法,培養學生學習興趣,加強實踐教學,提高專業知識的掌握程度,為地質學相關課程的學習打下了良好的基礎。
構造地質學; 教學方法; 實踐教學
構造地質學是一門實踐性很強的學科,是當代地質學的重要分支學科之一,其研究對象是地殼或巖石圈的地質構造。構造地質學主要研究由內力地質作用所形成的褶皺、斷層、節理等各種地質構造的形態、產狀、規模、形成條件、成因機制、分布規律和演化歷史[1-2]。高職院校的構造地質學課程是地勘類專業的專業基礎課之一。它對于培養高素質高技術技能型人才具有重要的影響作用,因此對于構造地質學課程的教學改革具有及其重要意義。本文通過對目前我院構造地質學教學情況來闡述,提出了一些改進的意見,目的是改進現狀,提升教學質量,對學生以后的發展、學院的專業特色甚至對本行的發展都具有非常重要的意義。
(一) 學生對課程的認識不足,缺乏興趣
構造地質學的主要任務是探索已經發生的地質構造現象的幾何學、運動學以及動力學過程與機制,是一門邏輯推理性很強的學科[3]。然而在傳統教學中,學生很少有主動體驗推理過程,只是死記硬背地質構造的概念、特征類型等等。
目前任課老師大多用多媒體教學,其優點就是讓學生能直觀看到畫面或動畫視頻,講解的知識點多,但是同時也有一點的弊端,比如:內容太多,學生很難一次性真正消化,下次上課時很多學生都不知道,所以就對老師和學生都提出了更多的要求。老師不僅要講解知識,還要激發學生的學習興趣,培養學生學習的主動性。
我院地質類專業的學生在大學一年級第二學期就開展構造地質學這門課程,之前學過地質學基礎,對構造地質學中學習的地質構造現象在空間上、時間上的復雜性沒有全面的了解,導致學習過程也很被動,缺乏興趣。
(二) 學生缺乏空間思維能力和推理能力
構造地質學的研究對象在空間尺度上變化大,在時間上跨度長;許多地質構造現象無法在實驗室中重現,對其成因和作用過程的解釋往往根據經驗分析和推斷,容易引起疑問;構造分析要求有良好的時空想象能力,善于綜合應用所學知識,善于抓住主要矛盾。然而在傳統的教學過程中,學生很少能參與某些地質構造現象的邏輯推理過程中,學生認為記住地質構造概念及特征就能學好構造地質學,其實這是遠遠不夠的。目前,構造地質學的中文教材資源十分有限,且這一系列教材的內容基本相似,重點都是介紹構造地質學的地質構造現象概念和特征,沒有描述某種現象出現的可能推理過程,而且教師在教學過程中也往往忽略了這一點[4]。
另外,學生在學習空間思維上也很缺乏,書本的內容基本都是給出一些結論,其中的過程需要教師來講解,且講解過程并不是用語言可以表達的,還要借助一些輔助工具,比如自制卡片、購買模型、視頻教學等等,這對教師來說需要花費很多的心思來設計構造地質學這門課程,來培養學生的空間思維。
人們常說興趣是最好的老師。只要學生對這門學科產生了興趣,就有了學習的積極主動性,這樣才學得好。為了加強學生在課堂上的學習興趣,各任課老師都在用各種教學方法來活躍課堂氣氛,激發學習興趣[5]。教學方法是教師教的方法與學生學的方法兩大方面,是教授方法與學習方法的統一。教學方法有多種多樣,但每一種教學方法都必須以一定的學習思想作指導。構造地質學課程的教學方法是一種啟發式教學,以學生學習為主,教師通過各種教學方法,來啟發學生自己思考、探索,從而形成具有自己的地質思維[6]。
(一) 緒論的重要性
緒論是構造地質學的第一次課,它的課堂內容的安排,多媒體課件的設計、講解是否生動, 直接影響到學生對本課程的理解、興趣以及地質思維能力的培養。地質思維是人們對地質構造現象的高度抽象和概括,是學習地質學的重要內容之一[7]。
緒論課堂的主要授課目標不僅僅要向學生介紹 《構造地質學》 的研究對象、研究內容、研究方法、演化發展史這些課本內容,還要重點闡述《構造地質學》實踐應用性[8]。構造地質學作為地質學的三大支柱之一,它的研究內容決定了地質學者應該具備不同于數學類專業邏輯思維的獨特思維能力,前輩們稱之為“地質思維”[9]。地質思維至少主要包括兩個方面,即時間觀與空間觀[10]。
因此,在講解緒論這部分時,要重點明確《構造地質學》這門專業課理論知識的特點,積極引導學生要鍛煉和培養地質思維的時間觀和空間觀,也是提高學生學習興趣的重點。緒論課堂展現的另一個重要內容是講解專業的實踐方面和應用前景,激勵學生對課程產生興趣,能夠積極主動的學習。在緒論部分我們可以講解與構造地質學相關聯的一些專業領域,比如地質、石油、煤炭等,講解構造地質學的實際應用方面。以講故事的方式介紹我國的一些宏偉工程的前期地質勘查工作的重要性,例如:三峽工程、黃河小浪底水利工程,還有全球最生態的水利工程——都江堰的視頻觀看,同時還要舉出一些反面的例子,比如意大利瓦伊昂水庫潰壩事件,說明地質工作的重要性。
最后還要講解構造地質學的課程結構及課程學習要求。明確“課程結構”有利于學生宏觀上了解課程的大致內容, 做到心中有數, 真正從心理上重視該課程的學習。《構造地質學》雖然復雜, 但概括起來,主要包括基礎知識、技能訓練、綜合應用這三個部分。基礎知識包括力學分析、褶皺、節理、斷層、劈理等等各類構造名詞、術語和概念;各種構造現象的識別等;技能訓練包括讀地質圖、繪制圖切剖面圖等各種綜合圖件的判讀和繪制,要求學生掌握讀地質圖的方法以及圖切剖面圖的制作方法;綜合應用包括根據地質圖和有關資料恢復構造發展史,野外填土實習、頂崗實習等,如圖1所示。
學習要求包括考核方法及課堂要求。課程成績=平時成績 (30 %) +考試成績 (70 %),平時成績包括出勤、課堂回答、作業及課內實習。這樣的考核方法就是督促學生平時在學習過程中積極主動,與最終成績是直接聯系的。
(二) 培養學生的空間思維能力
構造地質學是地質學的分支學科之一,是為后續地質學課程學習奠定了良好的基礎[2]。空間思維能力的培養與學生對構造地質學的學習興趣、專業知識的掌握程度等各方面具有非常重要的意義。因此,在教學過程中要注重培養學生的空間思維能力,不僅可以提高學生對構造地質學的學習興趣,也為學生的專業課程學習打下堅實的基礎。在課堂教學中讓學生積極參與,多提些問題,鼓勵學生思考問題,從而激發學生地質思維能力。

圖1 《構造地質學》課程結構
讀地質圖環節是構造地質學中的重要部分,但在讀圖過程中學生對平面圖的理解很空洞,缺乏想象力,構建不了空間概念。因此,教師在教學過程中要加強實物和動畫教學,按照平面圖——立體圖——地質圖分析的步驟,使得學生對各種地質構造現象的特征有了整體的掌握,形成了自己的地質思維模式。比如,在講解“V”字形法則時,學生首先要理解巖層傾向和地面坡向,可以自制卡片,不同顏色代表巖層和坡面,也可以用實驗室的立體模型如圖2所示,立體圖理解后,再轉換成平面圖,讓學生便于理解。
在講解褶皺中剪切褶皺作用時,剪切褶皺又稱為被動褶皺,即原始巖層面在褶皺中不起控制作用,只是反映滑動結果的標志。任課老師可以拿一厚疊紙片作實物示范,如圖3所示,兩側壓緊而中間部位沿延伸方向推動,以再現剪切褶皺作用的變形過程,使得學生對這種巖層沒有發生彎曲變形而僅是剪切面間發生差異性滑動而顯現出彎曲的外貌的褶皺作用有了更深入的了解。

圖2 “V”字形法則模型
還有學生在做平切剖面圖時,對平面圖中的地質界線的空間方位搞不清,不知道巖層應該往哪個方向傾斜,為什么是往這個方向傾斜的,等等這些相關的空間方位問題,學生開始學習時都比較茫然,但是他們獨立做完一張或兩張剖面圖后,就會有了空間思維概念了。
(三) 培養學生的實踐能力
構造地質學是一門實踐性很強的課程,除了堅實的理論教學外,相關的課內實習及野外實習也是教學過程中重要的環節。構造地質學的學習要取得良好的效果,我們必須要做到“理實一體”,即課堂學習的理論知識必須與野外實踐相結合,融為一體。然而,現實情況不容樂觀,學生通常在課堂學習時學習的一些基本概念和專業術語,普遍覺得枯燥、難懂,被稱為是地質學中的“哲學”。考慮到構造地質學的實踐性強,在課時安排上進行了精心的設計,課堂授課48學時,實踐教學24學時。
為了避免課堂傳遞太多信息,可根據理論課內容需要安排相應的實驗課,將學習到的基礎知識應用于地質圖的分析和編制實踐中。學習構造地質學之初,學生沒有形成空間思維,缺乏空間想象力,大多覺得地質現象概念抽象,難懂,這就要求老師充分利用多媒體教學的優勢,精心制作多媒體課件,包括各種地質現象的圖片、動畫、視頻等等,使得學生對各種地質現象更具體化,再加上實驗課教學。實驗課上要以學生為主體,老師僅講解基本原理,讓學生獨立完成各項目,不理解的地方可以隨時問老師。這樣學生才能將抽象的概念與具體的地質現象對應起來,培養學生時間觀和空間觀。
課內實習內容很多,包括了閱讀不同地質構造區域地質圖,圖切剖面圖的繪制方法,具體安排見表1。

表1 《構造地質學》課內實習
通過構造地質學課堂的理論教學和實踐教學的學習,學生對典型的地質構造現象具有一定的理解和掌握,但是自然界中地質構造現象是復雜多變的,學生很難講所學的理論知識與實際現象結合進行解釋。所以,除了理論教學和室內實驗教學外,我們還要多帶學生出去進行野外實習,將理論課、實驗課與野外實習有機結合起來,使得學生掌握各種地質構造現象的形態、組合類型和形成機理,以及各種地質構造現象的觀察描述和分析方法。
構造地質學是我校地勘類專業最核心的專業基礎課程之一,教師的教學如何直接影響到專業人才培養如何,對學生畢業后的專業前景有很大的影響。因此,我們在教學計劃、課本選取、課件設計以及課堂上與學生交流方面都要狠下功夫,上好每一節課,鍛煉學生的空間思維能力,努力提升學生的學習興趣,努力提高學生的專業知識,也為地質學后續課程的學習奠定堅實的基礎。
[1] 徐開禮,朱志成.構造地質學(第二版)[M].武漢:地質出版社,1999.
[2] 趙得思.構造地質學[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2011.
[3] 索書田,曾佐勛,韋必則,等.國家理科基地《構造地質學》課程教學改革的思考與實踐[J].中國地質教育,1999(4):13-16.
[4] 倪金龍,郭全軍.地質思維時空觀的培養與建立[J].中國地質教育,2011(4):89-92.
[5] 徐炳吉,段福必.論大學生學習興趣的激發島培養[J].山東理王大學學報(社會科學版),2006,22(1):92-93.
[6] 欒光忠,馮秀贛.野外地質實習中的啟發式教學[J].中國地質教育,2002 (2):48-49.
[7] 姜照勇,王成武.地質教學過程中地質思維的培養[J].教育教學論壇,2013(31):131-132.
[8] 韓宇.對構造地質學的應用與思考[J].中國化工貿易,2014(33):.
[9] 萬天豐.關于“地球科學概論”的教學指導思想[J].中國地質教育,2006(2):47-52.
[10]許洪才,谷永昌,姚寶剛.地質思`維的物質觀和時空觀[J].河北地質學院學報,1995(6):618-622.
2016-09-18
黃昕霞(1982-),女,安徽桐城人,碩士,研究方向為水文地質及工程地質,電話:15155155801。
G712;P54
A
1671-4733(2016)06-0085-04
10.3969/j.issn.1671-4733.2016.06.026