關于提高“普通地質學”野外實踐教學質量的思考

張永旺+于福生+李儒峰

摘 要：野外實踐在“普通地質學”教學環節中占有重要地位。文章從“普通地質學”課程的特點出發，分析其野外實踐教學環節存在的問題，并從師資水平、優化實踐教學內容、加強實習基地建設等方面提出提高“普通地質學”野外實踐教學質量的建議，這對改進地質實踐教學質量，激發學生的專業興趣與學習主觀能動性，培養學生的實踐能力與創新能力具有重要意義。

關鍵詞：普通地質學；野外實踐教學；教學質量

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2018）02-0041-04

“普通地質學”在地質類專業教學體系中占有重要地位，是地質類專業學生啟蒙的專業基礎課程。學習“普通地質學”是為了讓一年級學生了解地質學的基本內容，掌握地質學的基本理論知識以及一些基本的工作方法，培養正確的地質觀察、思維的方法及動手能力。從地質學自身特點出發，建立正確的時空觀念，使學生在初步了解地球、認識地球的基礎上，啟發和培養他們熱愛地球科學、自覺鉆研地球科學的興趣和感情，為以后專業課程的學習奠定堅實基礎[1-2]。

“普通地質學”課程包括理論課、實驗課及野外實踐三個教學環節。由于地質學以地球為研究對象，具有空間的廣泛性與微觀性、不同尺度的整體性與差異性、時間的漫長性與瞬間性、自然過程的復雜性與有序性等特點，因此野外觀測獲取第一手的資料是地質學研究的起點，也是基礎。地質認識實習是地質教學過程中不可缺少的實踐性教學環節，是在教師的直接指導下，通過豐富多彩的野外實踐訓練，獲得對基本地質現象的感性認識，使學生更好地掌握課堂所學的抽象理論知識，初步學會基本的野外工作方法，教會學生如何去思考，如何去理解、掌握地質現象，最重要的是培養學生對地質專業的興趣，學會科學的推理方法[3-4]。地質實習的主要目的是讓學生掌握基本的地質概念，學習運用地質工具以及了解地質工作的野外方法（Stanley and Almquist，2008）[5]。因此野外實踐環節對“普通地質學”的教學效果具有至關重要的作用[6-9]。

雖然我校近幾年“普通地質學”教學質量一直在石油類高校中保持前列，但與國內的南京大學、西北大學、中國地質大學等其他一些高校相比，還有一定差距，尤其在“普通地質學”野外實踐教學環節，如實踐教學基地的建設、實踐教學內容的充實改革、野外實習教學隊伍的培養、實踐教學方法的改進等方面差距不小。因此開展加強“普通地質學”野外實踐教學環節的研究，對加強地質實踐教學，提升教學質量，激發學生的專業興趣和學習的主觀能動性，培養學生的實踐與創新能力具有重要意義。

一、“普通地質學”野外實踐教學現狀

作為一個相對獨立的教學環節，實踐教學的目標是培養學生的實際動手能力和創新能力，實踐教學是對課堂所學理論知識的重要補充。在筆者近幾年帶“普通地質學”學生實習過程中發現，一些學生由于對野外實習的重要性認識不足，導致實習之前不復習相關內容，在野外實習過程中，只是依賴教師的講解，不認真觀察地質特征和現象，動手能力較差，沒有結合野外觀察來提高分析問題、解決問題的能力。由于對實習內容沒有根據自己的野外觀察記錄進行整理吸收，導致編寫實習報告的時候，出現直接照抄實習指導書內容或者以前的實習報告，沒有認真編寫圖件，不能獨立撰寫實習報告的現象。這樣就沒有達到我們專業以培養實際動手能力較強的應用型人才的教學目的。因此為了培養掌握專業技能的應用型人才，提高學生的實際動手能力，應該對以往野外教學方法進行一定程度的改革和完善。

中國石油大學（北京）的“普通地質學”野外實踐教學，在師資隊伍方面，人員組成雖然較穩定，但師資結構不夠合理，一些具有豐富地學專業背景和經驗的教授科研工作繁重，同時部分教師存在重科研輕教學的現象，不愿意投入野外實踐教學一線指導實習。所以導致青年教師比重較大，而且個別青年教師缺乏野外地質工作經驗，對野外豐富多彩的地質現象的理解和認知能力較差，野外教學能力不高。這就出現了教學經驗豐富的教授不愿意帶實習，而年輕教師又難以擔當重任的尷尬局面。

通過近幾年的努力，雖然充實了野外實習內容，精選了野外實習路線。但還是存在部分實習路線地質現象復雜而不典型，沒有建立標準的地質剖面，對于部分觀察點，實習教師的地質認識不統一。在教學方法上，存在照搬室內教學方法，教師過多講解，學生只聽不看，沒有根據地質學特點，發揮野外現場教學的優勢，啟發和引導學生，培養學生的地質思維和動手觀察能力。

二、提高“普通地質學”野外實踐教學質量的思考

（一）提高教師教學水平

Titus and Horsman（2009）認為對于地質學來說有三個特別重要的基本技巧：空間關系的識別（spatial relations）；一定空間操控能力（spatial manipulation）；還要有一定的視覺穿透能力（visual penetrative ability）（如圖1）[10]。如地層單位在三維空間的疊置關系，這些復雜的結構隨時間的改變特征，以及一些斷層等地質構造性質的判別等都需要學生具有一定的空間想象能力。研究表明一些學生在物體空間關系的理解方面有一定困難，具有有限的空間穿透能力（Kali and Orion，1996） [11]。但許多研究也表明人空間想象能力可以靠野外實習經歷來提高（Titus and Horsman，2009）。地質工作者必須具有一定的空間想象以及現實主義的思考能力（使用現在的地質觀察來解釋過去發生的地質作用條件或地質事件），而且要把這些能力運用到野外地質工作中，因此野外地質工作的經驗和熟練程度對于教學質量至關重要（King，2008）[12]。

要保證野外實踐教學質量，要有一支穩定、師資結構合理的野外實踐教學團隊。要求團隊成員課堂、實驗和野外實踐教學經驗豐富。南京大學舒良樹教授普通地質學教學團隊以及地質大學（北京）王根厚教授、顏丹平教授普通地質學教學團隊有許多需要我們學習和借鑒的地方。為了改善師資結構不夠合理的現象，首先要在制度上改革目前重科研輕教學的考核體系，要鼓勵知名教授、專家學者帶頭去野外參加“普通地質學”實踐教學，傳授教學經驗，發揮經驗豐富教師對年輕教師的傳幫帶作用。目前大部分實習教師是承擔普通地質學以及其他地質專業課的教師。要注重教師的學科結構，建立一支與普通地質學課程關系較密切，以礦物學、巖石學、礦床學、地球化學、古生物地層學和構造地質學等地質專業基礎學科的老師為主體的教學團隊，大家雖專業不同，但學科結構合理，彼此配合，相得益彰。同時要求主講“普通地質學”理論課的教師必須帶野外實習，這樣可以理論聯系實踐，及時了解教學效果以及學生對課堂理論知識的掌握程度，及時調整教學內容和教學方法，確保“普通地質學”課程體系建設的順利執行，不斷提升教學質量[13]。地質學是一門實踐性強的學科，學生大量基礎知識的獲得要依賴于野外實習和實驗室教育，可以這樣說，沒有精湛的野外實踐經驗，就不可能打下深厚的地質學專業基礎，這就要求在師資隊伍建設中要重視具有實際野外地質工作經驗的教師。

對于教師的野外教學效果，要建立一定的考核制度，要在助教和試講的基礎上，考核年輕人的帶野外實習資格。對于常年帶實習的老師，根據工作業績和年限，在職稱晉升方面要有適當傾斜，適當提高提高野外教學工作報酬標準，提高大家的積極性。可以選派年輕教師到其他學校學習，來提高實習教學水平。

（二）創新實踐教學方法

盡管“普通地質學”野外實習教學是以觀察實際的地質現象為目標，培養學生地質思維能力，教學方式形式多樣。筆者根據近幾年的教學經驗認為，授課教師要有先進的教學理念，改變過去灌輸式的教學方法，在這種教學過程中，教師只顧講授知識，學生只管被動接受知識，這樣就使得學生在有限的野外實習時間內很難掌握大量的專業知識和野外地質工作方法。同時教學過程要注意深入淺出，授課方法恰當，通過一些典型的地質現象生動有趣地講授抽象的地質專業概念。同時講授式教學要與啟發式教學相結合，應以啟發式教學為主，激發學生的學習興趣，培養他們的動手能力和獨立思考解決實際問題的能力。

中國石油大學（北京）“普通地質學”野外實習主要包括三部分內容：實習前的準備工作；為期兩周的野外實習；為期一周的室內實習報告編寫。

實習前的準備包括針對代課教師的實習研討會和學生的實習動員準備工作。實習研討會是通過大家討論，各個專業的老師取長補短，提高野外教學水平。針對歷年來學生經常在實習階段開始看不懂野外地質現象，覺得很茫然，這就需要在實習前給學生講解相關基礎的地質知識、實習區域的基本地質情況與地質歷史，要讓學生認識實習區內的典型地質樣品。教授學生基本的野外工作方法，包括地質樣品的采集，野外剖面的測量，以及羅盤、GPS的原理和使用方法。怎樣描述所觀察到的地質現象，地質觀測點的考察要素與野外記錄工作，可以在野外記錄本上做一些模擬的地質柱狀圖、素描圖，強調野外記錄要點，運用這些地質信息來重構實習區的地質發展史，讓學生掌握野外工作規范。通過上述實習前的室內教學工作可以為學生的實習打下一定基礎，通過學生反饋，實習前給學生的講解實習內容，增加了學生的學習信心，調動了學生實習的積極性，效果較好。

“普通地質學”的教學內容廣泛、基本概念多、專業術語抽象，這就要求在野外教學中，改變老師在課堂理論教學中灌輸式、傳輸式的教學方式，需要教師做好示范作用，實現教與學的最佳配合。野外工作強調觀察和推理，無論是觀察砂巖的沉積構造還是褶皺斷層，學習者都可以在實際的野外工作之中鍛煉這種能力。在每個觀測點，學生首先仔細觀察地質現象，如在地層剖面要觀察地層厚度、巖性、沉積構造以及化石情況，在老師指導下，學生要學會如何測量地層剖面、描述地層單位、采集地質樣品為將來實驗室的進一步分析測試工作。尋找地質證據，在野外觀測的基礎上，推測發生的地質作用，鍛煉學生觀察能力和科學思考方法。在野外工作中，老師起到啟發性的作用，引導大家開展討論，鼓勵學生評價發現的證據，考慮替代性的解釋，判斷學生結論正確與否。在整個實習過程中要嚴格要求學生。為了便于管理，每個班分成兩組。這樣可以使學生盡可能多接觸到地質工作的觀察、記錄、測量以及推理等各個方面。每組學生通過設計的野外實踐活動來培養他們在真正的地質工作中的理解和思維能力。創造平等的教學環境，鼓勵學生自由提問，教師耐心解答、討論。學生對關鍵概念的理解是通過他們解釋野外的地質觀察，回答教師的提問來完成。在學生們掌握野外基本工作方法的基礎上，盡量引導學生觀察地質現象、描述地質現象，讓學生展開思考和討論，充分調動學生探索自然的興趣。針對實際地質現象，變抽象為具體，在培養學生地質思維的基礎上，培養學生的動手能力和創新能力。經常檢查學生的野外記錄本，看學生對野外實習內容的掌握程度，督促其改正、提高。

這種教學方式的轉變要求授課教師具有先進的教學理念，教學過程能夠深入淺出，積累豐富的教學經驗和專業知識，理論和實踐相結合，讓學生在野外千奇百怪的地質現象中吸取地質學的知識。唯有這樣才能讓學生真正愿意去學，切實提高學生的學習興趣。

（三）加強實習基地建設，優化野外實踐教學內容

選擇好實習基地，是野外地質實習成功與否的重要因素。實習基地的建設，是不斷提高野外實習教學質量的保障[14]。“普通地質學”的野外認識實習是新生第一次野外地質實習，這就要求實習地點的選擇應具有簡單和典型的特點。同時交通方便，地質現象豐富多樣也是實習基地選擇的基本要求。中國石油大學（北京）“普通地質學”野外認識實習基地位于北京周邊地區。該地區地層、巖石出露齊全，地質構造發育良好，一些地質現象簡單、典型，是理想的地質認識實習基地。

隨著現代科學技術的飛速發展，地質科學新發現、新資料、新認識、新理論不斷涌現。因此，“普通地質學”課程的野外實踐教學內容也應該不斷地加以更新。雖然北京周邊地區地質實習歷史悠久，但一些以往典型的實習路線由于下雨以及人為破壞等原因，不得不放棄，這就需要我們重新踏勘選擇新的實習路線，重新確定實習觀察點以及制定教學方案。以北京延慶實習點為例，該地區野外露頭多，地質現象直觀豐富。我們在優化教學內容，選擇教學路線的過程中除了考慮上述因素外，我們還考慮石油地質學的學科特點，增加了沉積巖石學的相關實習內容。北京延慶硅化木地質公園包括中生界陸相的泛濫平原、湖泊、河流為代表的碎屑巖沉積以及元古界以碳酸鹽巖為主的海相沉積[15-17]。而且泥裂、波痕等地質構造豐富，古沉積環境指示意義明顯，有助于學生使用將今論古的現實主義思維方法重構該區的構造沉積演化歷史。在教學和實踐過程中，可以使學生掌握沉積巖主要巖石類型及其結構構造特征和成因，掌握陸源碎屑巖及碳酸鹽巖研究和野外鑒定的基本工作方法，同時幫助學生建立沉積學對于地學和能源領域的重要意義的認識，為后續專業課程的學習打下扎實的基礎。但對該區各露頭點生物化石情況以及沉積相研究和層序劃分還值得進一步深入研究。

實習路線和內容的設計要綜合考慮知識性、趣味性為一體。多開辟一些地質觀賞旅游路線，增加學生的地質學習興趣與素養。對于這些地質景觀在實習時或者實習后學生和教師要容易到達且具有一定代表意義。利用熟悉的景點可以使學習者先入為主，最好具有一定的故事性和趣味性。如北京延慶硅化木國家地質公園位于延慶縣東北部的千家店鎮下德龍灣村白河兩岸，四面環山，距延慶縣城約30km，距北京城約100km。園區東鄰懷柔，西、北與河北省赤城縣接壤，南面是延慶盆地[18]。公園內地質現象獨特，如硅化木、恐龍足跡化石等，旅游資源豐富[19-20]。延慶實習路線的選擇使得同學們在欣賞美麗地質景觀的同時，學習到了專業知識，極大地激發起了大家的學習興趣。

經過這幾年野外實踐教學環節的改革和創新，中國石油大學（北京）地質認識實習野外教學路線布局更加合理，教學內容更加全面規范。但和地質大學等院校相比，我們還有很大差距，這也是我們一直努力的方向。“普通地質學”在地質類專業教學體系中占有重要地位，是地質類專業學生啟蒙的專業基礎課程。地質認識實習是“普通地質學”教學過程中不可缺少的實踐性教學環節。在對比其他學校以及分析中國石油大學（北京）實際情況的基礎上，指出了中國石油大學（北京）在“普通地質學”野外實踐教學環節，如實踐教學基地的建設、實踐教學內容的充實改革、野外實習教學隊伍的培養、實踐教學方法的改進等方面存在的問題和不足。

建設高水平的實踐教學隊伍、改革創新實踐教學方法以及加強實習基地建設是提高野外地質實習教學質量的重要保證。在搞好課堂理論教學以及加強實踐環節的基礎上，開展相關教學研究對于提高“普通地質學”的教學質量具有重要意義。

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