非地質專業《工程地質學》實驗教學的幾點思考

豐莉 楊樹杰

摘要：實驗教學是工程地質學課程教學中的重要環節，有利于培養學生的實踐能力和創新意識。本文針對校區工程地質學目前實驗教學存在的現狀，從實驗學時的安排、課前的準備、傳統教學方式的改進等方面進行了思考并提出了相應的改進措施，以期提高教學質量并達到培養高素質人才的效果。

關鍵詞：工程地質;實驗教學;改進;思考

《工程地質學》是我校泰安校區土木工程專業和測繪工程專業必修的專業基礎課。工程地質課程研究與工程建設有關的地質問題，課程中出現的礦物巖石的物理性質以及地質作用，地質現象，地質條件，光從課本上學習，缺乏相關的感性認識，必須進行實驗教學才能更有效的完成課程的學習，做到鞏固課堂教學的目的。如何不斷的提高實驗教學的效果，促使學生由被動學習轉變為主動學習，提高他們自主學習的能力，培養他們的動手能力和創新意識，是如今實驗教學面臨的重要問題。

1 《工程地質學》實驗教學現狀

工程地質學是把地質學理論與方法應用于工程活動實踐，了解工程中的地質條件，解決工程中的地質問題的一門課程，是一門實踐性較強的課程[1][2]，因此僅僅依靠課堂理論知識的傳授，學生很難做到具有真正解決實際問題的能力，實驗教學可以加深學生對前期所學知識的理解、培養學生的科學研究思維能力，提高分析問題和解決實際問題的綜合能力[3]。目前，校區《工程地質學》的實驗開課正常課時為四個學時，實驗項目包括主要常見造巖礦物的認識與鑒定和三大巖類的認識與鑒定，各兩個學時，另有一些專業由于總學時的壓縮，一共只有兩個學時。實驗學時的減少，導致學生對課堂上老師所講到的巖石種類無法全部觀察到并正確認識，有的學生鑒別不出應該掌握的常見的礦物和巖石或回答不出很簡單的有關鑒別礦物和巖石類型的問題，因此影響學生實際操作技能的培養以及對理論知識的掌握，教學質量難以保證。地質實驗室現有用于非地質專業實驗教學的標本有常見的造巖礦物和巖漿巖、沉積巖、變質巖三大類巖石各九套，另有一些地質構造和地貌模型，基本滿足現階段的實驗教學要求。目前尚沒有多媒體，無法給學生動態展示地質構造或地質現象的形成過程，老師只能在黑板上寫實驗目的和實驗內容，先講解實驗的目的和內容以及注意事項，學生按照要求進行實驗，缺乏現代化的教學手段，大大束縛了實驗教學的模式。在觀察手標本的時候，有部分同學表現散漫，不夠認真，學習的主動性不強，似乎放不開手，動不了腦，不能做到深入的觀察和思考，只會簡單的觀察礦物的顏色、形態、光澤，對于解理、斷口等概念模糊不清，對于三大巖類的成因、結構、構造也是含糊不清。

2 改進實驗教學方式的幾點思考

針對校區目前工程地質學實驗教學存在的現狀，從多個方面進行思考分析，提出了一系列改進的措施。

2.1 實驗教學學時的安排

地學教育的突出特點是其實踐性[1]，所以實驗教學在工程地質學課程中占據著重要的地位，由于培養方案的修訂，對大多數專業課的總學時進行了壓縮，有些班級的工程地質學由于總學時的壓縮，實驗學時從原來的四學時壓縮到兩學時，甚至取消了實驗學時，本來實驗課就上得比較緊湊，這樣一來更難以滿足實踐教學的需要。由于實驗課上所見所學的巖石和礦物種類較多，實驗教學學時偏少，而礦物和巖石的特點大多比較抽象，特別是巖石中的礦物晶體較小，更難于認識和鑒別。因此應該保證足夠的實驗教學學時，才能有利于學生對這門課程的真正掌握，培養學生分析實際問題和解決實際問題的能力。

2.2 實驗課前的準備

實驗教學可以進一步加深同學們對課堂內容的理解和消化，鍛煉學生巖礦鑒定的動手能力和實踐操作能力[4]。實驗課前的準備在實驗教學中起著重要的作用，課前老師應該認真鉆研教材，設計能有效促進學生主動學習的實驗教學模式，準備好實驗需要的儀器和標本，提前發放實驗講義，讓學生有時間認真仔細的閱讀并完成講義中的相關內容，學生先做好預習，以至于實驗的時候思路清晰，明白實驗的基本原理，規范實驗操作過程，更有效的完成實驗內容，圓滿完成實驗報告的編寫。也可以讓學生參與實驗方案的設計，調動學生實驗的主動性，激發學生的學習興趣，使學生在實驗中能夠動手動腦，培養他們的思維能力和創新意識。

2.3 加強實驗室的信息化建設

在經濟社會中，實驗教學的信息化是勢在必行的，目前地質實驗室還沒有配置多媒體，比如講到巖石成因的時候，老師只能靠講，或者將重點寫在黑板上，大大限制了學生對地質作用過程的想象力，如果通過多媒體、激光投影等方式展示一些典型巖區巖性、地質構造，或者通過動畫來模擬地質作用或地質現象的發生發展過程[5]，對地質現象的認識會更直觀、更深刻，。結合實驗室里的礦物巖石標本，對巖礦特征進行鑒定，通過讓學生結合視頻動畫來觀察實物就能更好的將理論知識與實際情況結合起來，更有效更深入地理解并消化課本理論知識，激發學生的學習興趣。因此，加強實驗室的信息化建設，采用多媒體化的實驗教學，使教學內容生動形象、靈活多樣，能有效提高教學效率和教學質量，激發學生學習的主動性和積極性[7]。

2.4 改進傳統實驗教學模式

傳統的教學模式是老師按照實驗指導書介紹實驗目的，實驗原理和實驗要求，有時候會拿幾個典型的礦物和巖石標本進行講解，學生按照實驗要求進行實驗，實驗過程過于程序化，容易使學生產生依賴，養成被老師“牽著走”的習慣，難以激發學生探索知識的主動性。然而實驗教學的職能不僅僅是傳授知識給學生，還要讓學生在實驗過程中掌握學習的方法，增強學生接受知識和獲取知識的能力，培養學生對學科的興趣，這就不能只是一味的灌輸，而應該采取啟發式和互動式的教學模式，因此需對傳統實驗教學模式進行改進，首先，在實驗的過程中，老師講述礦物和巖石的時候，如果借助多媒體來進行展示，把一些礦物和巖石的特征用圖片或動畫的方式展示出來，觀察和描述手標本的同時結合視頻圖片和動畫，吸引學生的注意力，學生會對知識了解得更透徹、消化的更快，有利于增強他們對這門課程的學習興趣。其次，自主實驗的時候，先調動學生用眼觀察、用手觸摸、用鼻子聞去感知各種礦物巖石的差異性，要求學生把觀察到的礦物和巖石的特征記錄下來，與書本上描述的特征進行對照，遇到不一致的地方去積極思考或者查資料尋找答案并進行總結，在這一環節學生可以采取小組提問的方式，對每一種礦物和巖石進行口頭描述，老師在一旁監督，也可以參與到任何一組的討論中，既活躍了實驗課堂氣氛，又加深了學生對各種礦物巖石特征的記憶，以致提高教學質量。

2.5 建立開放性實驗室

由于個別專業班級人數較多，上實驗課的時候，十幾個人共用一套標本，有點走馬觀花，很難深入思考，針對這種現象，建議地質實驗室在課余時間對學生進行開放，以彌補上課時間有限、標本相對不足的狀況，而且實驗室不僅僅只限于礦物和巖石的標本，還有各類化石、煤樣標本、古生物模型、地質構造、地貌模型、晶體模型等等，另有一些用于野外地質探測的儀器設備，如高密度電法測量系統、地質雷達、淺層微震儀等。建立開放性實驗室，不僅可以給本專業學生提供加深學習、準備考研復習的機會，也給一些對礦物、巖石、化石、地質構造感興趣的非地質專業學生提供深入學習的機會。

2.6 采用有效的考核方式

為了提高實驗教學的質量，采用有效、合理的考核方式是必要的，實驗課的效果考核一般都是依據實驗報告的質量來定的，而實驗報告不一定能完全反應實驗課的學習效果，部分同學可能存在照搬書本，抄襲別人的現象，這種考核方式比較偏面，忽略了學生實際綜合能力的考查，因此，還應該考察他們的實際認知能力和動手能力，實驗結束后，可以采用現場考試的方式，分組進行考察，老師給每個學生隨機抽出幾塊礦物和巖石標本，同組的同學選用的標本不能重復，要求學生獨立思考，禁止互相討論，讓他們從標本的各個特征逐個進行描述，最后定名。多種考核方式的結合，有助于學生認識到實驗課的重要性，改正部分同學上課散漫的習慣，提高學生實際動手操作的能力，提升實驗教學的質量和效果。

2.7 實驗教學資源的充實

實驗教學資源的完備是教學質量得到保障的物質基礎。用于實驗教學的標本，除了投入資金，向標本廠訂購外，還可以鼓勵教師在野外考察的時候留意觀察并采集典型巖石和礦物標本或者從地質單位的地質野外人員那里收集典型巖礦標本，從而收集來自不同地點、不同地質年代的典型標本，來充實地質實驗室的實驗標本，保證地質實驗室有完備的實驗教學資源，從而提高教學質量并推動地質實驗室的建設。

3 結論

非地質類專業開設的地質類課程較少，對于地質學方面知識只有初步的認識，很多地質的基本概念還缺乏系統的理解。實驗教學有利于鞏固課堂上所學的理論知識，促進學生更直觀深入的認識巖礦特征和地質現象。本文就校區非地質專業工程地質學實驗教學的現狀進行了分析，針對存在的一系列問題，以學生為主體，從實驗學時的安排、實驗課前的準備、實驗教學的模式及實驗課考核方式等方面提出一些建議和改進方法，以期培養適應社會發展的高素質人才。

參考文獻：

[1]陳駿，等.地質學實踐教學現狀分析與對策[J].中國地質教育，2007，1：133138.

[2]陳曦，張曉莉.地質實驗教學的改革與探索[J].科技創新導報，2011，21（17）：180.

[3]劉琦，王建秀，葉真華，俞松波.非地質類專業巖礦鑒定實驗教學方法探討[J].實驗室科學，2017，20（6）：102104.

[4]楊景芬，徐宏杰.進一步提高地質類實驗課教學效果的思考[J].教育教學論壇，2016，51：263264.

[5]唐良琴.工程地質實驗教學方法和手段的改進與優化[J].改革與探索，2016（1）：171.

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[7]李旭平，房慶華，樊愛萍.也談“巖石學”課程教學與改革[J].中國地質教育，2008（3）：8284.

[8]盧諒，智賢平.《工程地質》課程教學現狀總結與改革建議[J].教育現代化，2018，41：120122.

[9]程愛華，曾社教.提高實驗教學質量的幾點建議[J].教育教學論壇，2014，41：216217.

作者簡介：豐莉（1981），女，安徽桐城人，碩士，實驗師，主要從事工程地質與物探方面工作。