明使命　提能力　啟思維

陳越　田亞銘　李典　陳新偉　孫瑋

［摘 要］普通地質學作為地球科學及相關專業大學生入學后的第一門專業基礎課，起著承上啟下的重要作用，填補了學生高中地學知識空白，能夠啟發學生的地質思維，并為學生學習后續專業課程奠定知識基礎。針對課程面臨的痛點問題，課程教學團隊遵循“以學生為中心”的理念，基于“一中心、兩作用、三維度”模塊鏈系統化地重構了教學內容；融合信息媒體技術，構建“深互動、三過程、四空間”的教學組織過程，以實現“知識技能、能力思維、思政素養”的三階段育人目標，落實立德樹人的根本任務。課程改革至今，學生的學習興趣、實踐能力以及教師團隊的教研能力均得到了顯著提升，并多次獲得重要獎項。該課程教學改革模式具有一定的普適性和推廣價值。

［關鍵詞］普通地質學；基礎學科；思政育人；教學改革；線上線下混合

［中圖分類號］G642.0 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）05-0065-04

面對新一輪科學技術浪潮，作為國家科技創新的源泉、科技自信的底氣、國家富強的血脈的基礎學科[1]，地球科學（簡稱地學）擔負起新的使命：既要助力實現人與自然和諧共生的現代化建設，又要保障國家關鍵能源、資源安全和經濟發展的物質基礎。這使得培養具備較強的創新能力、高度的敬業精神、良好的人文素養的高層次地學人才迫在眉睫。而普通地質學作為面向大學一年級地球科學及相關專業（包括地質學、地球物理、資源勘查工程、地質工程等）全體學生的第一門專業基礎課程，發揮著承前啟后的關鍵作用：既要填補高中階段地球科學知識的缺失，又要介紹地球科學知識內涵和后續課程的基礎知識。此外，本課程還起著激發學生專業學習興趣、初步培養學生觀察實踐能力、啟迪學生地質學思維、為后續課程搭建知識框架的重要作用，是高層次地學基礎學科人才培養的關鍵一環[2-3]。

一、普通地質學傳統課堂面臨的問題

普通地質學課程在成都理工大學（以下簡稱我校）已有多年歷史，自1956年建校以來便開設至今。作為地質、資源等優勢學科一流人才培養體系中的奠基性課程，其兼具理論性、科學性、實踐性三大特點。理論性：課程信息量巨大，時空跨越大，現象簡單但邏輯推理復雜，概念繁雜看似平行實則環環相扣[4]。科學性：其所涉及的地質現象是物理、化學、生物、天文等多種因素共同作用的結果。實踐性：注重抽象理論與實際觀察的結合，重視地質現象觀察與解決實際問題的綜合能力。同時，我校地學相關專業學生已具備一定的理化知識，但部分學生在高中階段對地球科學相關知識接觸較少，對地質學類專業了解甚微，興趣不足。他們習慣于運用所學公式或原理進行定量計算，但不善于“現象觀察→規律總結→定性描述”類知識的學習，難以將理論知識與真實世界相結合進行綜合分析。學生對未來充滿期待，希望能夠了解前沿且實用的專業知識（問卷調查結果見圖1）。

結合上述課程特點和學情分析，課程教學團隊發現傳統的課堂教學存在以下幾個方面的問題：

（一）思政育人功能不強，學生的學習興趣難提升

由于課程不重視思政元素的融入，育人功能不強，學生既不了解地球科學的研究方向和就業前景，也不清楚該類專業在國民經濟、國家戰略、人類命運等方面的重大意義。這導致學生學習使命感不高，學習興趣不足，缺乏持續學習和主動學習的內在動力。

（二）課程內容偏重理論，學生的實踐能力難鍛煉

傳統課堂教學中，教師著重將看似平行實則環環相扣的理論知識（共18章，含823個概念和定義）按章節獨立講授，忽視了對真實地質現象的觀察，而真實世界的地質現象是各章節中不同的地質作用共同塑造的結果。這就導致理論知識與實際地質現象相脫節，使學生在學完課程后仍然無法在野外識別和解釋地質現象，不利于學生后續課程的學習和解決復雜地質問題能力的培養。

（三）教學手段較單一，學生的地質思維難啟迪

傳統的課堂主要以教師為中心講授知識，學生被動接受知識，缺乏自主思考和探究的機會[5] 。普通地質學教材中的內容來自對自然現象的觀察總結，這些現象雖然理解起來比較容易，但其中所蘊含的理科思維和地質學思維（如“將今論古”、觀察現象—總結規律—得出結論—應用拓展等），在傳統的教學方式中難以體現，導致學生的思維得不到鍛煉和啟發，育人目標也無法實現。

二、普通地質學課堂教學的創新變革思路和實施路徑

（一）創新變革思路

針對傳統課堂面臨的挑戰與課程的特殊性質，課程教學團隊融合新時代教學信息媒體技術，以“以學生發展為中心”的理念為指引，以“基礎知識—工程應用—理論與前沿進展”鏈接豐富的教學資源，優化教學內容，并采用“深互動”的教學過程，革新教學組織實施模式，構建“全過程、多元化”的目標評價體系，推動教學過程持續改進與學生全面發展，以實現課程教學和育人目標，打造“明使命擔當，提綜合能力，啟地質思維”的普通地質學課堂，落實立德樹人的根本任務。

（二）創新舉措的實施路徑

1. 思政育人與能力思維并重，重塑“三階段”的課程目標

結合人才培養方案和布魯姆認知層次[6]，課程教學團隊在課程教學大綱中對課程教學目標進行了三階段重塑，并創新教學總體思路。

知識技能目標：正確描述和規范使用地質學、地球科學相關基本理論、概念和術語。

能力思維目標：能夠在學習和研究中合理運用地質學思維解釋和分析真實地質現象，具有解決一般實際問題的能力。

思政素養目標：以地球科學工作者的使命和擔當，堅定服務國家重大需求與戰略目標，致力于前沿科學研究和構建宜居地球等工作。

2. 聚焦課程目標與時代育人要求，創新教學內容，基于“一中心、兩作用、三維度”模塊鏈方式重構課程內容

本課程教材共有18章，內容看似簡單，實則深邃；章節看似獨立，背后卻關聯密切。對于幾乎零基礎的大學一年級學生而言，難以深刻理解其知識奧義，更不用說建立知識體系了。為順應國家高等教育提質創新的發展形勢，課程以其研究對象——地球為中心（一中心），以促使地球演變的內外動力地質作用為抓手（兩作用），以在漫長的、廣袤的宇宙空間中的動態演化為鏈條（三維度），在地球系統觀引領下，深入挖掘知識間的邏輯關系，有機融入思政元素、學科前沿、實際案例、專業思想和學科交叉等內容，構建了相互耦合的六大核心知識模塊，創新性地重構了教學內容。

在課程教學中，課程教學團隊將傳統教材的相關章節分別歸入六個模塊：“將今論古”思維模塊、物質—結構基礎模塊、時間—空間模塊、內動力地質作用模塊、外動力地質作用模塊、資源環境與可持續發展模塊。對于每個模塊的授課內容，課程教學團隊基于教材但又不局限教材，以基礎知識—學科前沿、地質現象—地質規律、靜態形貌—動態變化的原則組織教學；強調“基礎理論知識”的理解、“基本地質現象”的觀察、“基本地質思維能力”的構建和“解決實際地質問題能力”的培養；采用視頻資料收集、三維動畫建設等技術手段，將抽象問題具體化，使案例貼近民生建設、滲透專業思想、反映學科前沿，以此激發學生的學習興趣并啟迪科學思維。比如，在時間—空間教學模塊的“地質年代”一節中，融入學科知識的創新發展及科學界理論的研究爭論（如“人類世”的確立）等前沿知識，以此啟迪學生的科學研究精神。要確保每節課堂有趣點，每個模塊有重點，重構教學內容體系，注重實用性，引導學生對專業知識進行再創造，旨在培養知識的創造者。

在模塊化教學內容的具體組織過程中，基于不同模塊的內容特色，融入地球科學的發展歷程，并結合中華民族偉大復興以及百年強國建設之需要，有機融入歷史觀、發展觀，著力培養學生的科學家精神、家國情懷，以及服務國家特殊需求的使命感，激發學生探索浩瀚星空、建設宜居地球的興趣，從而點燃其內在學習動力，全方位指引學生成長。

3. 融合信息媒體技術，構建“深互動、三過程、四空間”的教學組織過程，創新教學手段與方法

教學過程中以學生與學生、教師與學生兩種互動交流為中心，充分利用信息化技術手段，將教學分為“課前網絡預學、課中互動共學、課后反思固學”三過程，構建“網絡、課堂、實踐、反思”四空間（見圖2）。

課前網絡預學：教師發布學習視頻或預習的通知，學生進行自主預學，掌握基礎理論內容，進行在線測試，并給予教師反饋。這為學生構建了一個網絡學習空間。

課中互動共學：基于課前學習的效果反饋，遵循“知識點講解+典型案例分析+邏輯思維訓練”的教學模式，采用地質三維圖形工具、虛擬仿真等技術豐富課堂呈現方式。授課時，教師著重引導學生自主探索、互動交流，通過現象認識、過程分析、邏輯推理、總結歸納等形式，讓學生更積極主動地參與教學活動，營造師生、生生互動交流的課堂氛圍。同時，構建課程中野外實踐與結課后的集中系統性野外實習模式，面向真實大自然中的各類地質現象，采用獨立觀察、分組協作、討論分享、教師引導、點評等教學模式，培養學生的地質思維與理論應用能力。

課后反思固學：針對本課程內容與后續專業課程的學習需要，構建包含差異化的理論分析、實際應用、拓展性研討題目、閱讀材料等內容的資料庫，采用個人自學、小組學習等學生主導的學習與反思模式，利用雨課堂等平臺，并輔以教師團隊點評和引導、學生科研立項指導等，實施個性化培養，以促進學生對知識的綜合應用，并與后續專業課程進行銜接，形成知識體系。

4. 構建全過程、全方位的教學評價體系

前人的教學研究表明，注重過程性、多元化的教學評價能夠有效提升學生參與課堂的興趣，有利于提升學生的批判思考能力，也能使評價更客觀、系統、全面[7-8]。因此，本課程圍繞學生的學習收獲感和體驗感，重新構建了多目標（知識技能、能力思維、思政素養）、多維度（定量與定性相結合、過程性與結果性相結合）、多主體（學生反思自評、生生互評、教師評價）的全方位綜合課程學習效果評價體系，以此檢驗學生的學習成效。

將評價貫穿課程教學全過程，既能關注學生對課程知識技能的理解和掌握情況，又能關注學生實時的學習行為、努力程度和進步情況。同時，對課程進行反饋，可實現教師和學生共同進行教學改革，最終達成“明使命擔當，提綜合能力，啟地質思維”的課程教學目標。

三、普通地質學課堂教學改革效果評價

（一）促進學生學習成長，提升實踐能力

以上革新舉措顯著增強了學生的學習主動性和積極性，學生課程滿意度較高。最近一期授課結束后，98.2%的學生認為該教學方式激發了他們的學習興趣，并為課程教師打出了99.44的分數，高于學校平均教評分數。有學生評價“老師講得很生動，很容易學到新東西”，還有的學生認為“課堂氛圍很好，課程生動有趣”。同時，教學成果也體現在學生競賽中，我校14名學生作為項目負責人獲批多項國創項目，其中包含國家級項目2項、省級12項；在最近舉行的第五屆全國大學生地質技能競賽（國家級競賽）中，我校學生獲得特等獎和一等獎的好成績。這意味著該課程改革增強了學生的學習動力，提升了學生的實踐能力。

（二）助推教師發展，提升教研、科研水平

通過教學改革創新的持續推進，秉持“教學科研兩相促，教學競賽兩相助”的理念，教師的教學能力也得到了顯著提升，課程教學團隊成員在教學和科研方面取得了較豐碩的成果。課程主講教師獲得多項省部級教學獎項，包括第二屆四川省普通本科高校教師創新大賽二等獎（2022）、第五屆四川省高校青年教師教學競賽理科組三等獎（2020）、第三屆全國青年大學教師地質課程教學比賽一等獎（2021）等。課程教學團隊其他教師也獲得了2021年四川省教學成果一等獎、四川省科學進步一等獎和國家科學進步二等獎。

由此可見，以學生為中心開展的“明使命，提能力，啟思維”的普通地質學課程改革，通過重塑課程目標、重組教學內容、重構教學過程、重建教學評價體系，不僅能提升學生的學習興趣、觀察實踐能力，促進師生、生生之間的交流，還能幫助學生搭建知識框架、啟迪地質思維。教學改革創新之路任重道遠，需步履不停，才能培養出具有較強的創新能力、高度的敬業精神、良好的人文素養的高層次地學人才。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 鄭慶華. 打造“不設天花板”的基礎學科拔尖創新人才培養空間[J]. 中國高等教育， 2022（12）：27-29.

[2］ 鄭文俊，王偉濤，錢加慧，等. 如何把握《普通地質學》教學中的廣度與深度[J]. 高校地質學報，2022，28（3）：322-326.

[3］ 朱宗敏.地學高層次人才培養，從入門課程《普通地質學》開始[J]. 高校地質學報， 2022，28（3）： 310-314.

[4］ 舒良樹， 王博， 茆雅風. 新形勢下教師的新使命：“普通地質學”課程思政建設體會[J]. 教育教學論壇， 2021（1）：13-16.

[5］ 王寶軍， 陳駿， 胡文瑄. 基于地球系統科學理念的新型地質學人才培養改革[J]. 中國大學教學， 2022（8）：27-30.

[6］ 安德森. 布盧姆教育目標分類學修訂版（完整版）：分類學視野下的學與教及其測評[M]. 蔣小平，羅晶晶，張琴美，等譯.北京：外語教學與研究出版社， 2009.

[7］ 易凌峰. 多元教學評價的發展與趨勢[J]. 課程·教材·教法， 1999（11）：10-12.

[8］ 鄭燁， 王藝偉， 劉晨光. 基于組合式創新的“公共政策學”課堂教學變革與實施探索[J]. 中國大學教學，2022（10）：28-35.

［責任編輯：劉鳳華］