本科生野外地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)探討

于福生　周子勇　王春英　董艷蕾　孫海濤　張永旺

【摘要】野外地質(zhì)實(shí)踐是地質(zhì)學(xué)、資源勘查工程、勘查技術(shù)工程專業(yè)本科生必修課，是培養(yǎng)學(xué)生觀察地質(zhì)現(xiàn)象、測(cè)量地質(zhì)數(shù)據(jù)、掌握野外地質(zhì)工作技能、分析地質(zhì)問(wèn)題能力的必經(jīng)之路。合理的野外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)該包括基礎(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、綜合地質(zhì)實(shí)習(xí)、專業(yè)地質(zhì)實(shí)習(xí)三部分。每部分教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段應(yīng)各有側(cè)重?；A(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)重點(diǎn)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生掌握觀察地質(zhì)現(xiàn)象的基本方法和操作規(guī)范；綜合地質(zhì)實(shí)習(xí)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用野外地質(zhì)技能和地質(zhì)制圖基礎(chǔ)軟件，結(jié)合地質(zhì)理論分析基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題。專業(yè)地質(zhì)實(shí)習(xí)應(yīng)該根據(jù)構(gòu)造、地層、古生物、巖石、地球化學(xué)、石油地質(zhì)等專業(yè)領(lǐng)域需求，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用先進(jìn)的野外地質(zhì)采集技術(shù)、分析化驗(yàn)技術(shù)、地質(zhì)成圖技術(shù)解決本領(lǐng)域內(nèi)的基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題或?qū)W科前緣問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)野外實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)成果可視化的重要手段。優(yōu)秀的野外教學(xué)團(tuán)隊(duì)是保障教學(xué)內(nèi)容全面落實(shí)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】野外地質(zhì)實(shí)習(xí) 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì) 教學(xué)目標(biāo) 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái) 教學(xué)團(tuán)隊(duì)

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）01-0040-02

筆者自1991年本科畢業(yè)以來(lái)，先后在甘肅省地礦局、中國(guó)石油大學(xué)從事1：5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)填圖和本科生野外地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)工作。通過(guò)近25年的野外地質(zhì)工作積累，我認(rèn)為設(shè)計(jì)合理的野外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容是培養(yǎng)優(yōu)秀地質(zhì)人才的關(guān)鍵基礎(chǔ)。近年來(lái)，不論是專業(yè)地質(zhì)院校、專業(yè)石油院校，還是綜合大學(xué)地質(zhì)專業(yè)都逐漸重視野外實(shí)踐教學(xué)工作。尤其是每?jī)赡昱e辦一次的全國(guó)大學(xué)生地質(zhì)技能競(jìng)賽的開(kāi)展，有利地促進(jìn)了各高校加大對(duì)野外地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)的重視程度和教師培養(yǎng)的力度[1-3]。從競(jìng)賽結(jié)果分析，各參賽小組的綜合地質(zhì)技能差異非常懸殊，競(jìng)賽獲獎(jiǎng)結(jié)果主要集中在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）、吉林大學(xué)、成都理工大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）、南京大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)（北京）等幾所重點(diǎn)院校。獲獎(jiǎng)較少或沒(méi)有獲獎(jiǎng)的學(xué)校失利的主要原因是參賽學(xué)生對(duì)地質(zhì)記錄規(guī)范、地質(zhì)制圖規(guī)范、地質(zhì)制圖軟件應(yīng)用不夠熟練，實(shí)踐操作能力較差[4]。其根源在于野外實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有重點(diǎn)培訓(xùn)這些技能，或缺乏足夠的教學(xué)資源與合理的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。盡管一些教改論文探討了野外實(shí)踐教學(xué)方法改革[5-8]、教學(xué)實(shí)踐技術(shù)應(yīng)用[9、10]、教學(xué)平臺(tái)建設(shè)[11、12 ]等等，但對(duì)野外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)及內(nèi)容探討不夠全面[13]?；诖?，本文針對(duì)本科地質(zhì)專業(yè)畢業(yè)生的基本要求，來(lái)探討野外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的具體教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)。

一、基礎(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)

基礎(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是本科一年級(jí)理論教學(xué)結(jié)束后開(kāi)展的首次野外實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，是激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣、熱愛(ài)地質(zhì)、立志從事地質(zhì)專業(yè)的重點(diǎn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)?；A(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)重點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生掌握觀察地質(zhì)現(xiàn)象的基本方法和操作規(guī)范，其所要求的野外工作時(shí)間至少兩周。實(shí)習(xí)路線應(yīng)具備如下幾個(gè)條件：①實(shí)習(xí)路線應(yīng)涵蓋實(shí)習(xí)區(qū)的所有地層，重點(diǎn)沉積間斷面（如平行不整合、角度不整合、沉積不整合）應(yīng)現(xiàn)象清楚、證據(jù)充分，以便學(xué)生建立完整的地層演化序列。②實(shí)習(xí)路線應(yīng)具備褶皺、斷裂、節(jié)理等典型構(gòu)造現(xiàn)象觀察點(diǎn)，以便學(xué)生理解構(gòu)造變形類型。③實(shí)習(xí)路線應(yīng)包含巖基（巖枝）、巖床、巖墻等侵入巖及火山碎屑巖和玄武巖等火山熔巖。④實(shí)習(xí)路線至少有一條現(xiàn)代沉積現(xiàn)象觀察路線，以便學(xué)生理解“將今論古”的地質(zhì)工作方法。教學(xué)內(nèi)容包括：①培養(yǎng)學(xué)生正確使用GPS定位儀、羅盤、放大鏡、地質(zhì)錘、照相機(jī)測(cè)量地質(zhì)數(shù)據(jù)的基本方法和操作規(guī)范。②按照《中華人民共和國(guó)野外地質(zhì)工作規(guī)范》要求培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范記錄野外地質(zhì)現(xiàn)象和測(cè)量數(shù)據(jù)、繪制重點(diǎn)現(xiàn)象素描圖及信手剖面圖，編寫每條路線小節(jié)。③培養(yǎng)學(xué)生如何閱讀地質(zhì)圖上的斷層、褶皺、產(chǎn)狀、磁偏角、高程等基礎(chǔ)地質(zhì)信息。④培養(yǎng)學(xué)生如何規(guī)范編寫地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告。教學(xué)手段主要是采用教師講解、演示與學(xué)生親自測(cè)量的方式進(jìn)行，教師應(yīng)利用野外實(shí)踐教學(xué)黑板演示如何繪制野外信手剖面和典型地質(zhì)現(xiàn)象（這一點(diǎn)是實(shí)踐教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)）。建立合理的實(shí)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定制度，重點(diǎn)考核學(xué)生的野外實(shí)習(xí)態(tài)度、觀察能力、主動(dòng)提出問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力，實(shí)習(xí)報(bào)告成績(jī)最好不超過(guò)總成績(jī)的40%。傳統(tǒng)的重實(shí)習(xí)報(bào)告質(zhì)量、輕野外動(dòng)手能力的評(píng)價(jià)方式不適合一年級(jí)基礎(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定，因?yàn)楹芏鄬W(xué)生的實(shí)習(xí)報(bào)告是通過(guò)抄襲實(shí)習(xí)指導(dǎo)書或前人報(bào)告完成的，不能反映其真實(shí)的知識(shí)水平，這一點(diǎn)很多實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師深有感觸[15]。

二、綜合地質(zhì)實(shí)習(xí)

綜合地質(zhì)實(shí)習(xí)是本科二年級(jí)暑假開(kāi)展的野外實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，其重點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用野外地質(zhì)技能和地質(zhì)制圖基礎(chǔ)軟件，結(jié)合地質(zhì)理論分析基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題的綜合能力。該實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，野外實(shí)習(xí)時(shí)間應(yīng)保證在四周以上。教學(xué)內(nèi)容包括：①野外實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面，采集巖石薄片、古生物化石、構(gòu)造標(biāo)本，按規(guī)范繪制實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面圖。②分組填圖（比例尺1：5萬(wàn)，最好使用1：2.5萬(wàn)地形圖做底圖），采集各類標(biāo)本。③使用MapGIS或CorelDRAW 等地質(zhì)制圖軟件繪制實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面圖、1：5萬(wàn)地質(zhì)圖和報(bào)告插圖。④編寫綜合地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告。教學(xué)手段主要是采用教師設(shè)計(jì)為輔、學(xué)生實(shí)施為主的野外工作方法。教師應(yīng)重點(diǎn)講述野外填圖規(guī)范和重點(diǎn)地質(zhì)現(xiàn)象解釋，野外填圖路線設(shè)計(jì)、地質(zhì)界線的勾繪，地質(zhì)成圖軟件的應(yīng)用等由學(xué)生主動(dòng)完成。實(shí)習(xí)成績(jī)考核主要以提交的實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面圖、1：5萬(wàn)平面地質(zhì)圖（機(jī)制矢量圖）的規(guī)范程度及反映地質(zhì)問(wèn)題的準(zhǔn)確程度和電子版報(bào)告質(zhì)量為依據(jù)，這樣可以提高學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析地質(zhì)問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生自主編程解決地質(zhì)問(wèn)題的欲望，為以后更深層次發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。在全國(guó)大學(xué)生地質(zhì)技能競(jìng)賽中暴露出來(lái)的學(xué)生普遍不會(huì)應(yīng)用地質(zhì)制圖軟件的弱點(diǎn)已充分證明以往的手繪圖件和手寫報(bào)告已不再適應(yīng)生產(chǎn)單位和地質(zhì)行業(yè)發(fā)展的需求，應(yīng)盡快調(diào)整培養(yǎng)方案，將計(jì)算機(jī)成圖技術(shù)作為綜合地質(zhì)實(shí)習(xí)的主要考核內(nèi)容，并加強(qiáng)帶隊(duì)教師的培訓(xùn)工作。大部分野外實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師不會(huì)應(yīng)用地質(zhì)制圖軟件是各高校普遍存在的薄弱教學(xué)環(huán)節(jié)。

三、專業(yè)地質(zhì)實(shí)習(xí)

專業(yè)地質(zhì)實(shí)習(xí)是本科三年級(jí)學(xué)生開(kāi)展的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，一般是與畢業(yè)論文相關(guān)聯(lián)的野外實(shí)習(xí)過(guò)程。教學(xué)目標(biāo)是根據(jù)構(gòu)造、地層、古生物、巖石、地球化學(xué)、石油地質(zhì)等專業(yè)領(lǐng)域需求，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用先進(jìn)的野外地質(zhì)采集技術(shù)、分析化驗(yàn)技術(shù)、地質(zhì)成圖技術(shù)解決本領(lǐng)域內(nèi)的基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題或?qū)W科前緣問(wèn)題。教學(xué)內(nèi)容因?qū)I(yè)不同而具有差異，但應(yīng)滿足本專業(yè)領(lǐng)域最基本要求。以構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)為例，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包含：①褶皺、斷層、節(jié)理等基本構(gòu)造要素的測(cè)量和統(tǒng)計(jì)；②韌性變形的構(gòu)造要素測(cè)量和統(tǒng)計(jì)；③利用計(jì)算機(jī)軟件編制節(jié)理、斷層等走向玫瑰花圖、等密圖、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)分布圖；④區(qū)域構(gòu)造演化史分析及其對(duì)成礦作用的影響。教學(xué)手段是指導(dǎo)教師制定研究?jī)?nèi)容，學(xué)生根據(jù)研究?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)技術(shù)路線、通過(guò)實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面、野外填圖等方式收集基礎(chǔ)地質(zhì)資料，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，并參考前人研究?jī)?nèi)容，綜合分析區(qū)域構(gòu)造演化過(guò)程?？己朔绞揭跃C合地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告為主，以是否具有創(chuàng)新點(diǎn)和是否涉及學(xué)科前緣為依據(jù)評(píng)定成績(jī)，成績(jī)考核應(yīng)按專業(yè)分組，由不同指導(dǎo)教師組成考核小組進(jìn)行綜合評(píng)定。

四、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)

野外實(shí)踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是野外實(shí)踐教學(xué)的輔助教學(xué)系統(tǒng)，對(duì)提高野外地質(zhì)教學(xué)效率和質(zhì)量，改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念具有重要作用，是實(shí)現(xiàn)野外實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)成果可視化的重要手段。目前已有個(gè)別高校建立的野外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)主要是在Baidu Map SDK[14]、Google Maps[12]或虛擬系統(tǒng)[11]基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，借助手機(jī)的GPS定位功能及移動(dòng)上網(wǎng)功能，實(shí)現(xiàn)野外地圖瀏覽、知識(shí)點(diǎn)提示、地質(zhì)現(xiàn)象照片瀏覽、衛(wèi)星地圖、實(shí)習(xí)路線管理等功能，為降低野外地質(zhì)實(shí)習(xí)指導(dǎo)工作強(qiáng)度、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效率提供了有力的技術(shù)支持?？梢钥隙ǎ@些網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在實(shí)踐教學(xué)中起到了一定的作用，但還不夠完善。每個(gè)專業(yè)地質(zhì)院校最好建立一個(gè)綜合野外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，至少包含基礎(chǔ)地質(zhì)和綜合地質(zhì)實(shí)習(xí)兩部分，按實(shí)習(xí)路線和地質(zhì)填圖兩部分建設(shè)，除專業(yè)內(nèi)容外，還應(yīng)附加關(guān)鍵地質(zhì)技術(shù)方法介紹和實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容，重點(diǎn)介紹計(jì)算機(jī)成圖軟件（CorelDRAW、MapGIS、AutoCAD）在地質(zhì)制圖中的應(yīng)用方法和技巧，以達(dá)到學(xué)生應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)解決地質(zhì)問(wèn)題的能力。所建設(shè)的平臺(tái)應(yīng)該是開(kāi)放和交互的，學(xué)生可以將自己的實(shí)踐成果在平臺(tái)上進(jìn)行交流和共享。

五、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

野外實(shí)習(xí)主講教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的多少以及理論水平的高低，直接關(guān)系到本科生野外實(shí)踐能力訓(xùn)練的效果[8]，建立一支專業(yè)結(jié)構(gòu)合理、年齡結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)囊巴鈱?shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)是保證實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容全面落實(shí)、提高教學(xué)效果的關(guān)鍵基礎(chǔ)。良好的實(shí)習(xí)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)具備如下基本條件：①團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人應(yīng)具有野外填圖經(jīng)歷或從事野外實(shí)踐教學(xué)10年以上經(jīng)歷，最好是親自主持過(guò)1：5萬(wàn)、1：20萬(wàn)、1：25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)填圖項(xiàng)目。②以一個(gè)自然班（不超過(guò)30人）為單位配備指導(dǎo)教師?；A(chǔ)地質(zhì)實(shí)習(xí)每班配備一名主講教師和一名助講教師；綜合地質(zhì)實(shí)習(xí)每班配備兩名主講教師，最好其中一名為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)，另一名為沉積學(xué)或巖石學(xué)專業(yè)；專業(yè)地質(zhì)實(shí)習(xí)每名老師最好至多指導(dǎo)3名學(xué)生，并每名學(xué)生配備一名二年級(jí)以上碩士研究生協(xié)助指導(dǎo)。③實(shí)習(xí)團(tuán)隊(duì)要定期組織集體備課、野外研討、室內(nèi)研討、實(shí)踐教學(xué)競(jìng)賽等活動(dòng)；申請(qǐng)教改項(xiàng)目；申請(qǐng)國(guó)家級(jí)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目；培訓(xùn)全國(guó)大學(xué)生地質(zhì)技能競(jìng)賽。④新入職的青年教師必須參加兩次以上的助課，并通過(guò)試講合格后才能擔(dān)任助講教師。⑤對(duì)實(shí)習(xí)基地內(nèi)的重點(diǎn)地質(zhì)現(xiàn)象開(kāi)展科學(xué)研究，發(fā)表相關(guān)論文，并能申請(qǐng)基金資助。

中國(guó)石油大學(xué)（北京）普通地質(zhì)野外教學(xué)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)多年時(shí)間建設(shè)，現(xiàn)在擁有30名中青年教師，涵蓋構(gòu)造、地層、古生物、巖石、地理信息系統(tǒng)、石油地質(zhì)等多個(gè)專業(yè)，具有多年野外經(jīng)驗(yàn)的老教師與海外歸國(guó)高層次青年教師密切合作，以培養(yǎng)野外地質(zhì)人才為己任辛勤工作，實(shí)踐教學(xué)效果顯著。在2012年中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）承辦的全國(guó)大學(xué)生地質(zhì)技能競(jìng)賽中獲得“野外地質(zhì)技能競(jìng)賽”一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)（共三項(xiàng)）、二等獎(jiǎng)一項(xiàng)，取得總分全國(guó)第二名的好成績(jī)。

六、結(jié)論

1.合理的野外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)該包括基礎(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、綜合地質(zhì)實(shí)習(xí)、專業(yè)地質(zhì)實(shí)習(xí)三部分。

2.基礎(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)重點(diǎn)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生掌握觀察地質(zhì)現(xiàn)象的基本方法和操作規(guī)范；綜合地質(zhì)實(shí)習(xí)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用野外地質(zhì)技能和地質(zhì)制圖基礎(chǔ)軟件，結(jié)合地質(zhì)理論分析基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題。專業(yè)地質(zhì)實(shí)習(xí)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用先進(jìn)的野外地質(zhì)采集技術(shù)、分析化驗(yàn)技術(shù)、地質(zhì)成圖技術(shù)解決本領(lǐng)域內(nèi)的基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題或?qū)W科前緣問(wèn)題。

3.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)野外實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)成果可視化的重要手段。

4.建立一支專業(yè)結(jié)構(gòu)合理、年齡結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)囊巴鈱?shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)是保證實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容全面落實(shí)、提高教學(xué)效果的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：

于福生（1969年12月-），男，黑龍江望奎人。主要從事普通地質(zhì)和構(gòu)造地質(zhì)教學(xué)和科研工作。