礦床學課程研究性教學改革與實踐

李強 趙少卿 董歡

[摘要]為培養地質學專業學生實踐能力和綜合素質，提升學生自主學習的能力，對礦床學進行研究性教學改革。從課程教學改革內容、教學方法及教學手段改革等方面，對礦床學課程的研究性教學模式進行了改革和實踐。教學結果表明，研究性教學模式能有效調動學生主動學習的積極性，激發學生的研究興趣，提升學生發現問題、自主探索的能力，對學生綜合素質的培養起到積極的作用。

[關鍵詞]研究性教學;礦床學;教學改革;效果評價

[中圖分類號]G642.0

[文獻標識碼]A

[文章編號]2095-3437（2020）04-0068-03

日前，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《加快推進教育現代化實施方案（2018-2022年）》，強調教育教學改革與綜合素質培養的重要性，對教育工作者提出了新要求和發展方向。早在2007，教育部印發《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》（教高，2007）中就指出“要堅持知識、能力和素質協調發展，繼續深化人才培養模式、課程體系、教學內容和教學方法等方面的改革，實現從注重知識傳授向更加重視能力和素質培養的轉變”。如何有效開展教育教學改革，培養基礎扎實、實踐能力強、綜合素質高的創新型人才，是我們每個高等教育工作者的責任和義務。

一、研究性教學的特點

研究性教學是指在教師的主導下，將課程的內容轉變成生活、生產或科學中的實際問題，以學生為中心，在教師的幫助下按照科學研究的模式來分析、解決這些問題，最終達到讓學生獲取知識、提高學生能力的一種教學過程。研究性教學是在綜合美國布魯納的發現學習模式和瑞士皮亞杰的認識發展學說基礎上構建的一種教學模式，是一種培養創新人才的新途徑。與傳統的教學不同，在研究性教學過程中，教師是教學活動的組織者和指導者，學生是教學過程的主要參與者及實施者，教學重點不再是講授知識的具體內容和學習結果，而是更關注整個學習、研究過程中學生的體驗與成長，讓學生在主動發現問題、分析問題和解決問題的過程中全面提升、發展自身的能力和素質。

二、礦床學課程教學改革的必要性

礦床學是資源勘查工程、地質學、地球化學等相關地學專業的一門專業核心課程，課程內容主要介紹對國民經濟發展有重大利用價值的各類礦產資源（礦床）在地殼中物質組成、形成條件、成因機理和分布規律等，是地球科學的主要學科之一，在地球科學教學體系中具有重要位置。礦床學的研究是建立在礦物學、巖石學、構造地質學、地球化學等地球科學分支學科基礎之上的一門綜合性學科，也是一門探索性及實踐性很強的學科。礦床學課程內容包括礦床學基本概念、基本成礦理論、內生、外生和變質礦床基本特征等，內容豐富、知識點繁雜，光是礦床學教材中的主要概念就有130多個，其中重要概念近50個。傳統的理論教學主要通過課堂講授概念、原理和特征，學生多是單純通過識記掌握知識，理論聯系實際的能力差，很難解決礦床學的實際問題。即使是課程中有一定學時的實驗課，但實際教學效果并未得到明顯提升。究其原因，在于這類理論性較強的課程，傳統教學方法的教學目標更多的是解決問題，教學過程中教師始終是主體，即使在授課過程中采用“問題式”“引導式”等教學手段，學生依然是教學中的“客體”，是在回答教師的“問題”，被動地接受知識。在課程授課中，學生普遍表現為無精打采、注意力不集中、發言不積極、反應遲鈍等，教學效果不好。而研究性教學的目標是教學中能“激發”多少問題，“激發”出來的問題是師生合作產生的、屬于學生自我的“問題”，教學過程真正成為學生作為思想“主體”而參與的過程，同時激發的“問題”也使“教學”與“研究”建立了內在聯系。在教學過程中，學生自然由被動地理解、記憶知識變為能獨立思考、分析、判斷、評價地探究知識，在獲取知識的過程中，其創造能力和創新精神能不斷形成和積累。因此，為了更好地提高礦床學課程的教學質量，引導學生主動探究、獨立思考，有必要對現有教學模式進行改革。

三、礦床學課程研究性教學改革內容

（一）優化整合課程內容

大多數國內礦床學教材編寫是以成礦作用為主線，包括礦床學總論、礦床學基本概念和原理、巖漿礦床、偉晶巖礦床、熱液礦床、風化礦床、沉積礦床及變質礦床等章節，內容繁多，體系龐雜且有重疊，加上課程學時限制，不利于研究性教學的開展與實施。因此，在進行研究性教學內容設計時，需要對課程知識體系進行優化和調整。

1.采用模塊化結構，調整課程體系

將礦床學課程劃分為礦床學原理和礦床類型兩大模塊，礦床學原理模塊劃分為礦床學基本概念和礦床學成礦理論兩個單元，礦床類型模塊再劃分為巖漿型礦床、熱液型礦床、變質型礦床、風化沉積型礦床四個單元，各模塊間既相互獨立又密切聯系，整體結構按照從內到外，從里及表的順序，易于學生對知識的理解和梳理。

2.補充學科熱點與前沿，突出時代性與先進性

當前，隨著勘查與測試技術的進步，礦床學理論快速發展。如造山型金礦、IOCG型礦床等新的礦床類型已被國外學者相繼提出，并且這些新類型礦床也已出現在國外大學教材和課堂上，但在國內的教材中還很少涉及。在研究性教學中，將這些前沿與熱點知識引入課堂，讓學生通過查閱相關的文獻，總結歸納，了解掌握這些前沿知識。這既培養了學生資料查詢、文獻檢索和利用的能力，又鍛煉了學生自主學習、交流合作的能力。

（二）優化課程教學方法

1.教學主體多樣化，強調自主學習與互動

研究性教學是以培養創造性人才為目的，激勵、引導學生主動學習并從中發現問題、分析問題和解決問題，在此過程中，學生的知識、技能得以提升。因此，有別于傳統教學方式，在研究性教學中，教師不再是教學活動的主導和權威，而只是教學過程的組織者和參與者，學生成為課堂主體。

在礦床學研究性教學授課中，教師首先把學生分成4-5個學習小組（每組人數5-6人），在課前布置與授課內容相關的3-4個研討問題（同時鼓勵學生在學習中提出新問題），安排學生課前圍繞研討問題開展資料檢索和討論。上課時，授課教師用30分鐘重點講授相關的基本概念和原理，剩余時間由學生圍繞課程相關研討問題開展研討，教師從每個學習小組中隨機抽學生，就小組研討內容展開陳述，主要介紹圍繞問題，本組成員查閱了哪些相關文獻，研究者有何見解及本組討論后對該問題的認識。學生在陳述過程中，其他組成員及教師也可以對其陳述內容提出質疑，展開“新”問題的討論。在問題-陳述-質疑-討論的授課過程中，學生成為教學的主體，主動參與到教學過程中，由教師-學生互動變化為學生-學生、學生-教師互動形式，隨著教學主體的變化，學生在課堂中更加敢于發言，敢于質疑，課堂討論更加積極，教學氣氛也更加活躍。

2.教學地點多樣化，強調理論實踐相結合

在傳統教學過程中，教學空間比較固定，教室和實驗室始終是主要的教學地點。在研究性教學過程中，教室、實驗室、野外礦山都可以成為教學地點。如我們在講授矽卡巖型礦床時，把教學地點移到了離學校140千米處的湖北大冶鐵礦礦山地質公園，通過參觀，學生對矽卡巖礦床形成條件、產出空間位置、地質特點、礦石特征、圍巖蝕變特征等，有更加直觀和感性的認識，從而更牢固地掌握這類礦床的成礦理論。此外，在野外參觀之后，教師還布置小論文的撰寫，題目從矽卡巖礦床研究現狀、研究進展及存在問題，矽卡巖類礦床研究方法到勘查技術手段等，將礦床學與礦產勘查學、礦床地球化學課程有關知識點聯系在一起，使學生在礦床學課程的學習中，也了解了有關礦產勘查學、礦床地球化學等后續必修課或選修課的知識內容，建立了課程群間的聯系。這對于構建礦床學相關的課程體系，培養學生的綜合能力有很大的幫助。

3.考核方式多樣化，強調過程學習管理

傳統的考核方式，期末閉卷考試成績所占比重較大，平時成績一般以實驗成績、上課簽到為依據。教學中教師與學生的互動較少，對于學生的課堂表現教師基本很難做出準確的評價。在這種教學評價體系下，學生更加注重最終的考試成績，而忽視了學習的過程，并且這種一考定成敗的評價方法，很難對學生學習情況做出客觀評價。在研究性教學過程中，由于課堂主體的根本性變化，學生在課堂中表現好壞非常直觀，易于評價。所以，在考核方式上，我們增大平時成績比重，將平時成績所占比例提高到60%甚至更高，而平時成績的評定涵蓋了整個學習過程，如課堂點名、問題回答、論文撰寫、小組匯報、問題質疑等。學生成績的獲得是通過平時一點點累積而成的，而在積累過程中，學生的主動學習、獨立思考、組織協作、綜合創新等能力得到潛移默化的提升。這樣更能激勵學生平時學習的主動性，有效督促學生對課程的學習。

（三）優化教學手段

充分利用網絡資源，將課外內容引入課堂，將課堂內容帶到課外，創造一種開放的教學環境，建立教學不僅限于課堂的教育理念。教師可以通過微信群、QQ群推送與授課內容相關的信息，向學生推薦國內外精品課程教學網站、MOC、電影、紀錄片等資源，推薦一些新的研究進展和科學研究熱點，引發學生對礦床學有關問題的思考。如在講解矽卡巖礦床前，向學生推薦觀看“地理中國：解密銅綠山”這一期視頻;在講授SEDEX礦床前，向學生推送BBC紀錄片《海底火山爆發》等。

四、教學效果評價

在2018年秋季學期的礦床學教學中，任課教師基于以上的教學改革內容對地質21603班進行了研究性教學實踐，同時對地質21601班和21602班實施傳統教學方法，通過最終課程考試成績（見表1）看出這兩種教學效果較為明顯的差異性（見圖1）。考試成績顯示，采用研究性教學授課班級的學生不及格人數所占比例為班級總人數的9%，明顯低于傳統授課班級，而且研究性教學不及格人數占不及格學生總數的15.8%;成績優良人數占優良學生總數的40%，考試成績呈近似正態分布規律，而傳統教學班級學生考試成績則呈階梯式，不及格人數占比最大，這真實反映了學生對待課程學習的態度。

此外，通過對采用研究性教學學生調查問卷情況顯示，85%的學生認為“真正學懂了”，70%左右的學生也提到“平時花費時間較多，但考前復習用時較少”“考試比較輕松”等。總體而言，采用研究性教學的學生成績分布客觀地反映出試卷本身的難易程度和教學效果，同時這也說明，采用研究性教學方法對提高教學質量效果也比較明顯。

五、結語

相較于傳統教學模式，研究性教學有突出的優勢，通過對礦床學課程實施研究性教學改革與效果檢驗，可以看出開展研究性教學能極大地調動學生主動學習的能力，激發學生發現、探索知識的興趣。同時，在后續課程授課中，接受過研究性教學授課的學生總體表現出思維活躍、敢于發言、善于提問等特點。可見，研究性教學對于培養綜合素質人才效果明顯。

[責任編輯：陳明]