燕遼構造帶地質學專業實習資源開發與課程建設

李曉波 鄭常青 梁琛岳 王旖旎 劉正宏

摘 要：吉林大學地質學專業在燕遼構造帶東段建立實習基地，整合了華北克拉通太古宙基底巖石和構造、元古宙-古生代沉積蓋層、中生代陸相沉積盆地、印支運動與燕山運動相關典型構造以及熱河生物群化石等地質教學資源。經過七年的教學實踐和建設，形成了具有鮮明特色的地球科學教學體系。本文歸納總結了該課程建設中的經驗和思考，并展望了今后的發展目標。

關鍵詞：地質學;遼西;燕山運動;野外教學

一、緒論

燕遼地區位于中國東北南部和華北東北部，是中國乃至東亞地區地質研究和教育的發源地之一，是近一百年來眾多中國地質學家成長的搖籃。這里分布著華北克拉通最古老的巖石組合和華北克拉通蓋層標志性的沉積序列，是著名的中生代燕山運動命名和典型構造發育地區（Wong，1927;崔盛芹等，2000），燕遼生物群和熱河生物群起源和演化的中心（Zhou and Wang，2017），重要的金屬礦產成礦帶，也是華北板內（陸內）造山和克拉通破壞等重大科學問題研究的熱點區域（董樹文等，2007;朱日祥等，2012）。

吉林大學地學部自2003年開始在興城市建設地學教學實習基地（張梅生等，2013），于2013年首次面向大三本科地質學專業學生開設地質學專業實習。實習區范圍主要包括遼西地區的葫蘆島、錦州、朝陽、阜新等地。經過多年建設，地質學專業實習以興城教學基地的地質教學資源為基礎（2013年），向遼西地區的經典構造、地層、古生物化石等教學資源拓展（2013-2017年），2018年起還增加了吉南-遼東構造帶鞍山地區的太古宙巖石和構造實習內容。通過多年的教學實踐和建設，并吸取了國內外其他院校的教學經驗，開辟了十余條實習路線，涉及古生物、地層、沉積學、巖漿巖、變質巖、構造、礦產等多個領域，基本實現了對燕遼構造帶東段典型地質教學資源的優選整合及利用。這一實習采用多學科綜合、高強度、野外觀測為主的教學模式，目標是希望能加強地質學專業本科生獨立觀測能力，幫助學生建立多學科多時空綜合分析的地學思維，又兼顧增長見聞和觀摩經典的目的。

二、地質教學資源

（一）燕遼構造帶的含義

燕山地區的構造演化自中生代以來特征顯著，中生代陸內造山帶區域受到學術界的主要關注。本文所指的“燕遼構造帶（Yanliao Tectonic Belt）”，主要包括華北克拉通北部陸內燕山造山帶及華北板塊北緣古生代增生造山帶，名稱取自“燕山”和“遼河”地區。在地質內容方面包含整個這一區域自太古宙早期地殼形成直至現代地質環境變遷的系列演化過程。

（二）地質教學資源

從整體來看，燕遼構造帶的地球物質記錄從太古宙至今，是了解我國大陸形成與演化的一個窗口。區內地質內容的經典與熱點交互輝映，是地質演化歷史和中國地質事業發展史的經典教學與科研基地。冀東和鞍山的太古宙巖石及BIF鐵礦、天津薊縣中-新元古界標準剖面、河北唐山寒武-奧陶系剖面、遼西中生代火山-沉積盆地和陸相化石群、泥河灣第四紀更新世動物群和環境、北京周口店古人類遺址等均是世界著名的地質遺跡和自然遺產。基于上述豐富的地質教學資源，地質類院校前后建成了北京西山、秦皇島柳江盆地和北戴河、大連金石灘、河北平泉、遼寧興城等著名的地學野外教學基地，為國家和社會培養了大量專業地質人才。吉林大學地質學專業實習選擇燕遼東段的遼西地區建設了實習基地，特色的教學資源是華北克拉通最古老巖石及相關構造，華北中、新元古代古陸邊緣沉積與古地理、燕山運動的典型構造、熱河生物群化石及相關地層。

（三）教學路線

自2013年開始教學實踐，在每年的教學中不斷優化，期間還得到吉林大學教務處的教學研究項目支持，也得到了中國地質調查局公益性地質調查、國家深部探測工程、國家自然科學基金等大型科學研究項目的支持。教學內容和野外路線自2015年開始基本穩定，實習路線內容如下表：

三、教學實踐與課程建設

（一）教學組織及體會

地質學專業實習自2013年首次開設至今，其間收獲良多。實習前的準備工作是教學順利進行的關鍵，其中包括經費預算、交通工具、住宿預約、交通路線設計、社會情況調研、實習材料編印、實習備品準備、師生隊伍組織和行前培訓。只要上述流程安排得當，后續的教學工作將非常順利;安全問題是所有野外教學以及各種群體活動組織的重中之重，要在整個過程中持續保證高度關注;時間的分配和安排是一項精細的工作，好的計劃更能保障每條路線/點的有足夠的時間學習，也兼顧到實習隊伍的正常休息和生活。

野外教學路線的選擇和設計要充分考慮如下幾點：不同學科內容如何搭配？在課程體系中起什么作用？是否有趣？與其他路線有什么關系？要教學生什么？希望學生去發現和思考什么？是否安全？空間是否能容納隊伍？交通是否便利？

教學內容的設計有時候會有一種兩難的境地。從開闊視野和豐富內容的角度，有限的時間內教學內容和知識點最好不要有重復性。然而從地質學的特點來看，重復性、相似性、可對比性內容的反復觀察更有助于鞏固知識，并有利于建立融會貫通的知識體系。今后的建設中需要對不同路線或觀測點的知識相關性多加注意。

我們認為地質學專業學生的培養目標之一應該是學生畢業時具備獨立填制地質圖的能力，這也是國內外傳統地質學教育的共同理念。對于本科地質學專業學生的培養，我們堅信需要培養學生野外基礎地質現象觀察、基礎資料收集的能力，另外培養學生發現科學問題并解決的能力。

教學方法的實施是非常有挑戰性的，主要在于我們的設想與學生的學習習慣和意愿經常不能匹配。大部分學生已經習慣于被動式的學習，主動學習的意愿和方法不足。我們期待的情況是教師講解20%，學生自主觀察分析50%，交流與討論30%，然而實踐中經常難以達到。這其中的原因很多，最直接的是和以往的高考專業錄取制度有關，很多學生都是被動調劑進入地質學，缺少足夠的興趣驅動。因此，關于青少年地球科學素養和興趣的培育應當成為今后地學教育面向社會的重點之一。

我們的實習也一貫強調對學生高尚人格與文明素質的教育。首先教師自己要做到為人師表，其次要讓文明實習的要求貫穿始終，這對于實習更順利地進行也起到了促進作用，更重要的是每個學生在思想和行為方面得到教育。

（二）課程體系和教學團隊建設

傳統的地質學專業包括巖石學、古生物學與地層學和構造地質學三個二級學科，因此吉林大學地質系的教學組織方面長期堅持多學科組隊（巖石學、古生物學與地層學、構造地質學），在教學的過程中既有分工也可以相互學習，促進團隊知識結構的交叉融合。每年參加實習學生兩個班級共50～60人，教師4人。今后將進一步加強師資，達到一個班級3位指導教師以上的配置。

（三）實習考核方式

實習的考核方式為考查，主要包括平時成績（含野外記錄本）、實習報告以及匯報答辯。重點是對每個學生能力和實踐結果的考查。實習報告內容包括對實習整體觀測實踐的總結，以及根據自身興趣的個性化選題內容。最終以幻燈片講解的形式對各自的實踐結果進行匯報，每個學生5—6分鐘講解，教師集體點評3分鐘左右。這種形式對于提高學生學習積極性非常有利，同時也更真實地展現出每個同學的基礎知識、綜合素質，以及認真程度，考核結果比較客觀。

（四）多校聯合實習的開展

隨著校際合作的深入，以及燕遼構造帶東段地質學實習體系的完善。我校自2018年首次開展多校聯合實習，邀請了中國地質大學（北京）、成都理工大學以及長安大學三校共計16位學生和兩位教師參加，2019年又新增加了中國石油大學（北京）、防災科技學院等院校的師生。新加入的外校教師對我們教學內容和層次的提升是明顯的，不同院校之間的交流增進了學生的學習積極性，增加了我們對地學實習的深入了解。同時，聯合實習也對我們的教學質量和組織水平提出了更高的要求，促使我們把教學組織地更好、更細致。

四、進一步建設展望

（一）專業特色和精細化建設

地質學專業實習的體系雖然已成，但還有很多方面需要深入，比如需要對專業特色進一步凝練和提升，對所有的實習路線進行精細化建設。現在的實習路線都存在或者潛藏著一些重要的科學問題，但是研究程度深淺差別較大，今后需要加強科學研究，邀請相關專家合作，解決一些基礎地質問題，培育新的科學課題，保持這些實習路線成為地學研究的熱點。

（二）資源開發和擴充

社會在發展、形式在變化，我們的實習資源還需要進一步開發，尤其是要進一步關注如何將地球物質構成、地球歷史演化、資源能源分布、環境變遷、生命歷史以及社會發展需求之間的關系進行有機結合。除了地質內容的教學，關于燕遼地區地質環境和人文歷史進程之間的相互影響也是今后需要關注的一個方向。

五、結語

無數事例都說明野外地質實習對于很多著名地質學家的學術生涯選擇和地學思想的萌發有重要影響。我們的教學成果不在于結束后學生們提交的一份份報告，也許在未來幾十年后才會真正體現，所以任重道遠。

歷經七年，吉林大學地質學專業實習的發展步步為營，已經積累起豐富的教學資源和經驗。但是我們還需要努力，讓燕遼地區在今后仍然助力于中國地質教育的發展和青年地質學者的成長。

參考文獻：

[1]WONG W.Crustal movements and igneous activities in eastern China Since Mesozoic time[J].Bull Geol Soc China，1927，6：9-37.

[2]崔盛芹，李錦蓉，孫家樹，王建平，吳珍漢，朱大崗.華北陸塊北緣構造運動序列及區域構造格局[M].北京：地質出版社，2000：1-326.

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[4]董樹文，張岳橋，龍長興，楊振宇，季強，王濤，胡健民，陳宣華.中國侏羅紀構造變革與燕山運動新詮釋[J].地質學報，2007，81（11）：1449-1461.

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[6]張梅生，王錫魁，郭巍，孫戈天.地球科學野外實習指導書-興城地質[M].北京：地質出版社，2013：1-181.

基金項目：吉林省教學改革重點項目，2017XZD094，2017年，吉林省教育廳;吉林大學教學改革項目，2019XYB236，2019年，吉林大學

*通訊作者：李曉波（1982—），男，漢族，新疆人，博士，講師/教研室主任，研究方向：古生物學、古環境和古地理。