安徽野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地主要教學(xué)資源、存在問(wèn)題與對(duì)策

顧承串，方輝煌，時(shí)元玲，劉啟蒙，徐宏杰

（安徽理工大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院，安徽淮南 232001）

0 引言

作為高校培育高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要方式，實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成、貫穿培養(yǎng)全程［1］。野外地質(zhì)實(shí)習(xí)是地質(zhì)類(lèi)、地質(zhì)學(xué)類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程體系中最重要的環(huán)節(jié)，主要包括地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、地質(zhì)填圖實(shí)習(xí)（或?qū)I(yè)實(shí)習(xí)）、礦山地質(zhì)實(shí)習(xí)（或生產(chǎn)實(shí)習(xí)）以及畢業(yè)實(shí)習(xí)等。地質(zhì)與地理?xiàng)l件優(yōu)越且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)形成的穩(wěn)定實(shí)習(xí)基地是開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)，直接影響專(zhuān)業(yè)人才綜合技能和素質(zhì)的培養(yǎng)質(zhì)量［2-3］。

目前安徽省內(nèi)開(kāi)設(shè)地質(zhì)（學(xué)）類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)的高校共有7 所（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、安徽大學(xué)、安徽理工大學(xué)、安徽建筑大學(xué)、宿州學(xué)院和皖江工學(xué)院），專(zhuān)業(yè)類(lèi)型包括地球化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、資源勘查工程、勘查技術(shù)與工程、地質(zhì)工程、地下水科學(xué)與工程。在長(zhǎng)期辦學(xué)過(guò)程中，各高校分別在省內(nèi)發(fā)掘、建設(shè)了一批各具特色和功能的野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地［4-9］。本文就安徽省內(nèi)野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地的分布情況及主要教學(xué)資源進(jìn)行了總結(jié)，結(jié)合作者的野外實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析了當(dāng)前實(shí)習(xí)基地和實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題，并提出實(shí)習(xí)基地維護(hù)和功能提升的建議。

1 安徽地質(zhì)條件與野外教學(xué)資源概況

安徽地處華北克拉通與華南板塊碰撞拼合帶的東段。省內(nèi)前新生代沉積巖出露廣泛，太古宇、元古宇及顯生宇均有分布，其中以古生界和中生界出露最為連續(xù)、規(guī)模最大，并且地層剖面類(lèi)型、古生物化石種屬豐富多樣［10］。地層區(qū)劃上，以大別造山帶和郯廬斷裂帶為界，皖北、皖中屬于華北地層大區(qū)徐淮地層分區(qū)和華北南緣地層分區(qū)，而皖東、皖南屬于華南地層大區(qū)桐柏-大別山地層分區(qū)、下?lián)P子地層分區(qū)及江南地層分區(qū)［10］（圖1）。

圖1 安徽省巖漿巖、地質(zhì)公園和野外實(shí)習(xí)基地分布圖（據(jù)文獻(xiàn)［19］修改）Figure 1.Distribution of magmatic rocks,geoparks and field practice bases in Anhui Province（modified after Wei Zhendai,see reference［19］）

省內(nèi)巖漿巖分布廣泛。侵入巖類(lèi)型較為齊全，主要分布于大別造山帶和下?lián)P子地區(qū)，華北克拉通東南緣出露相對(duì)較少（圖1）。侵位時(shí)間上，主要包括前中元古代（華北克拉通蚌埠隆起五河雜巖）［11］、新元古代（淮北-宿州地區(qū)輝綠巖群、張八嶺隆起肥東雜巖、董嶺雜巖等）［12-13］和中生代（蚌埠隆起和淮北-宿州地區(qū)，大別造山帶和下?lián)P子地區(qū)）［14-16］等。其中，以燕山期的中酸性侵入體最為發(fā)育，省內(nèi)各構(gòu)造單元均見(jiàn)分布。省內(nèi)火山巖主要包括分布于張八嶺隆起的前寒武紀(jì)變質(zhì)火山巖［13］、分布于合肥盆地及長(zhǎng)江沿線火山巖盆地群（廬樅盆地、寧蕪盆地、滁州盆地等）的晚中生代火山巖［16-17］，以及大致沿郯廬斷裂帶分布的新生代基性火山巖［18］。

省內(nèi)中-高級(jí)區(qū)域變質(zhì)巖主要包括華北克拉通中太古代—古元古代結(jié)晶基底（五河雜巖和霍邱雜巖）［11，20］、華南板塊早新太古代初始蓋層巖石（肥東雜巖）［21］，以及大別造山帶印支期高壓-超高壓變質(zhì)巖［22］和早白堊世混合巖化作用的北大別雜巖［23］。蚌埠隆起南部的鳳陽(yáng)群［24］、張八嶺隆起帶張八嶺群［21］、皖南山區(qū)南部的上溪群和歷口群，以及北淮陽(yáng)構(gòu)造帶佛子嶺群［10］，還發(fā)育有各類(lèi)中-低級(jí)變質(zhì)巖。郯廬斷裂帶分別在大別造山帶東緣、廬江、肥東等地出露了中-高溫糜棱巖［25-26］。位于江南造山帶東段的皖南蛇綠巖帶是華南板塊重要的前寒武紀(jì)蛇綠巖帶之一，記錄了揚(yáng)子地塊與華夏地塊新元古代匯聚過(guò)程［27］。其中以歙縣伏川地區(qū)出露最為完整、典型，是關(guān)于蛇綠巖野外觀察教學(xué)的極佳位置。

安徽位于古特提斯構(gòu)造域與濱太平洋構(gòu)造域交匯帶，以印支期的前陸變形和造山變形，以及燕山期北東-北北東向左行走滑構(gòu)造和強(qiáng)烈的伸展構(gòu)造變形最為發(fā)育［28］。各類(lèi)構(gòu)造型式廣泛出露，脆性和韌性構(gòu)造均有發(fā)育。郯廬斷裂帶左行走滑構(gòu)造［25］、徐-宿弧形推覆構(gòu)造［29］、下?lián)P子前陸變形薄皮構(gòu)造［30］、大別造山帶俯沖-折返構(gòu)造［31］、北大別韌性伸展構(gòu)造［32］等，均是經(jīng)典的構(gòu)造變形野外教學(xué)對(duì)象。

省內(nèi)地質(zhì)遺跡資源極為豐富（表1），擁有省級(jí)以上地質(zhì)公園18個(gè)，其中國(guó)家級(jí)地質(zhì)公園14個(gè)［33］，另有國(guó)家級(jí)重點(diǎn)保護(hù)古生物化石產(chǎn)地3個(gè)。特別值得注目的是，黃山國(guó)家地質(zhì)公園、天柱山國(guó)家地質(zhì)公園和池州九華山國(guó)家地質(zhì)公園先后被聯(lián)合國(guó)教科文組織列入了世界地質(zhì)公園名錄，代表了極高的地質(zhì)遺跡資源價(jià)值。以上地質(zhì)公園在皖北和皖南均有分布，但以郯廬斷裂帶以東的華南板塊分布較多（圖1）。因此，無(wú)論是數(shù)量、質(zhì)量、還是地理分布，省內(nèi)地質(zhì)遺跡資源均可滿(mǎn)足全省范圍不同高校就近開(kāi)展各類(lèi)野外地質(zhì)實(shí)習(xí)的需要。

表1 安徽省地質(zhì)公園和重點(diǎn)化石產(chǎn)地Table 1.List of geoparks and key sites of fossils in Anhui Province

2 安徽野外實(shí)習(xí)基地概況

安徽省大地構(gòu)造位置特殊、區(qū)域地質(zhì)演化歷史復(fù)雜、構(gòu)造變形現(xiàn)象豐富、各套地層出露齊全、露頭地質(zhì)條件較好、地質(zhì)遺跡資源開(kāi)發(fā)程度較高，具備開(kāi)展地質(zhì)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)的理想條件。省內(nèi)高校根據(jù)各自專(zhuān)業(yè)特色及教學(xué)需要，發(fā)掘了多個(gè)優(yōu)質(zhì)野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地。通過(guò)查閱省內(nèi)各高校編寫(xiě)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)教材、公開(kāi)發(fā)表的實(shí)踐教學(xué)研究論文及高校官方網(wǎng)頁(yè)，統(tǒng)計(jì)出省內(nèi)地質(zhì)（學(xué)）類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)野外實(shí)習(xí)基地主要有10處（表2）。這些實(shí)習(xí)基地地質(zhì)遺跡和教學(xué)資源各具特色，可滿(mǎn)足不同實(shí)踐類(lèi)課程的教學(xué)需求。

表2 安徽地質(zhì)（學(xué)）類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)野外實(shí)習(xí)基地Table 2.List of field practice bases for undergraduates majoring in geology in Anhui Province

對(duì)于綜合地質(zhì)實(shí)習(xí)或地質(zhì)填圖實(shí)習(xí)，省內(nèi)高校均選擇巢湖北部山區(qū)作為實(shí)習(xí)基地。由于長(zhǎng)期的露天礦山開(kāi)采，實(shí)習(xí)區(qū)出露條件較好、地層較為齊全、構(gòu)造發(fā)育典型且復(fù)雜程度適中。全球P-T海相金釘子備選剖面和巢湖龍動(dòng)物群的發(fā)現(xiàn)極大提升了實(shí)習(xí)基地的知名度，各類(lèi)教學(xué)資源相當(dāng)豐富。實(shí)習(xí)區(qū)地勢(shì)起伏不大，野外徒步登山危險(xiǎn)系數(shù)相對(duì)較低，背靠巢湖，自然風(fēng)光優(yōu)越，緊鄰城市邊緣，生活較為便利?；谝陨弦蛩?，該實(shí)習(xí)基地在全國(guó)具有極高的知名度和認(rèn)可度，吸引了國(guó)內(nèi)50余所高校慕名前來(lái)開(kāi)展教學(xué)實(shí)習(xí)。

皖南地區(qū)位于長(zhǎng)江中下游成礦帶的中段［34］，中生代多期次的構(gòu)造和巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，礦化作用廣泛，形成豐富的鐵、銅、金等多金屬礦床［35-36］。其中，銅陵、蕪湖、馬鞍山一帶基巖廣泛出露，勘探區(qū)、生產(chǎn)礦山及枯竭礦山眾多，因而是開(kāi)展資源勘查、礦山生產(chǎn)、地災(zāi)調(diào)查與防治等實(shí)習(xí)的理想場(chǎng)所。合肥工業(yè)大學(xué)資源勘查工程專(zhuān)業(yè)在該實(shí)習(xí)區(qū)開(kāi)展長(zhǎng)期的實(shí)習(xí)教學(xué)工作，并積累了豐富的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)［7-8］。

對(duì)于地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)或?qū)I(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，省內(nèi)各高校均開(kāi)展了廣泛的教學(xué)實(shí)踐，開(kāi)發(fā)了一批各具特色的實(shí)習(xí)基地（圖1，表2）。例如，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)在大別山地區(qū)開(kāi)展巖礦野外實(shí)習(xí)；合肥工業(yè)大學(xué)在黃山-太平湖及周邊地區(qū)開(kāi)展地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)［6］，在浮槎山開(kāi)展構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課程實(shí)習(xí)；安徽大學(xué)在大蜀山-紫蓬山、舜耕山-八公山及黃山-齊云山等地開(kāi)展地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)［9］；安徽理工大學(xué)在舜耕山-八公山、荊涂山-韭山洞-女山及天柱山等地開(kāi)展地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和其他專(zhuān)業(yè)課程實(shí)習(xí)［5］；宿州學(xué)院在夾溝-皇藏峪及磬云山地區(qū)開(kāi)展地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。

3 實(shí)習(xí)基地存在問(wèn)題與優(yōu)化建議

上述實(shí)習(xí)基地為各高校地學(xué)實(shí)踐教學(xué)做出了卓越的貢獻(xiàn)，但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和學(xué)科發(fā)展變革，長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)實(shí)習(xí)基地在開(kāi)發(fā)和維護(hù)中仍存在一些問(wèn)題，已無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代教學(xué)的需求，實(shí)習(xí)基地建設(shè)有待進(jìn)一步優(yōu)化。

3.1 實(shí)習(xí)區(qū)地質(zhì)遺跡保護(hù)力度不夠

一方面，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和地方國(guó)土規(guī)劃調(diào)整、生態(tài)環(huán)境治理等工作的推進(jìn)，很多經(jīng)典地質(zhì)露頭被損毀、復(fù)綠；另一方面，除地質(zhì)公園、森林公園等單位以及巢湖平頂山實(shí)習(xí)基地外，省內(nèi)野外實(shí)習(xí)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入微乎其微。一些天然露頭或人工剝露出現(xiàn)的典型地質(zhì)現(xiàn)象往往任其自然風(fēng)化或人為破壞，缺少立碑保護(hù)，損毀迅速，難以持續(xù)應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)。在當(dāng)下礦山生態(tài)修復(fù)背景下，一大批位于廢棄礦山內(nèi)的經(jīng)典實(shí)習(xí)點(diǎn)位被回填覆蓋，未能及時(shí)申請(qǐng)局部保留，造成已有教學(xué)資源的損失。因此，各高校和單位應(yīng)盡快對(duì)部分經(jīng)典、珍貴的地質(zhì)遺跡資源進(jìn)行清點(diǎn)，并開(kāi)展相應(yīng)保護(hù)措施。例如，在野外教學(xué)點(diǎn)樹(shù)立標(biāo)識(shí)牌或科普講解牌，向有關(guān)單位和政府規(guī)劃部門(mén)提出地質(zhì)遺跡保護(hù)申請(qǐng)，對(duì)符合條件的實(shí)習(xí)區(qū)，組織國(guó)家級(jí)“地質(zhì)文化村（鎮(zhèn)）”等項(xiàng)目的申報(bào)和建設(shè)工作。

3.2 教學(xué)資源開(kāi)發(fā)力度不夠

安徽地質(zhì)條件極為特殊，各類(lèi)地質(zhì)遺跡資源豐富，野外實(shí)習(xí)基地和教學(xué)資源尚有較大開(kāi)發(fā)潛力。受限于教學(xué)經(jīng)費(fèi)，部分高校在野外實(shí)習(xí)基地開(kāi)發(fā)和利用上多采用就近發(fā)掘、就近實(shí)習(xí)的原則。事實(shí)上，當(dāng)前已有的實(shí)習(xí)基地存在教學(xué)資源不夠全面的問(wèn)題，例如，巢湖平頂山實(shí)習(xí)基地巖漿巖太少，且沒(méi)有變質(zhì)巖露頭。同時(shí)，相對(duì)有限的實(shí)踐課時(shí)和實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)還不足以支撐全部重要的專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容。因此，各高校應(yīng)逐步增加實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)預(yù)算，加大對(duì)相關(guān)科研和教研經(jīng)費(fèi)投入。基層教學(xué)組織應(yīng)開(kāi)展常態(tài)化野外集體備課，教學(xué)人員應(yīng)提高理論水平和研究深度，不斷發(fā)掘新的野外實(shí)習(xí)點(diǎn)位，建設(shè)新的實(shí)習(xí)基地。

3.3 野外地質(zhì)實(shí)習(xí)線上教學(xué)資源空白

自2003 年以來(lái)，隨著“國(guó)家精品課程”“國(guó)家精品開(kāi)放課程”“國(guó)家精品在線開(kāi)放課程”等共享課程建設(shè)項(xiàng)目的陸續(xù)開(kāi)展，大量?jī)?yōu)質(zhì)地學(xué)類(lèi)理論課程資源陸續(xù)在各共享平臺(tái)建設(shè)上線，并面向公眾開(kāi)放［37］。近年來(lái)隨著技術(shù)手段的進(jìn)步，各類(lèi)實(shí)驗(yàn)或室外實(shí)踐課程的線上教學(xué)資源建設(shè)逐漸受到重視，發(fā)展較為迅速。2020年1月以來(lái)受新冠疫情影響，線上教學(xué)成為保障各級(jí)、各類(lèi)教學(xué)活動(dòng)正常開(kāi)展的重要手段。而豐富多樣的理論和實(shí)踐課程線上教學(xué)資源在線上教學(xué)過(guò)程中起到了關(guān)鍵作用。相比于理論課程，實(shí)踐課程線上資源較少，特別是野外實(shí)習(xí)類(lèi)課程相關(guān)資源更為缺乏。目前全國(guó)范圍內(nèi)也僅有少數(shù)的野外實(shí)習(xí)基地開(kāi)展了相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)和線上共享（表3）。

表3 野外地質(zhì)實(shí)習(xí)相關(guān)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程Table 3.List of virtual simulation courses related to geological field practice

遺憾的是，目前安徽省內(nèi)還沒(méi)有任何野外實(shí)習(xí)基地開(kāi)展了虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，這在一定程度上制約了對(duì)優(yōu)質(zhì)、稀缺甚至即將消失的地質(zhì)遺跡和教學(xué)資源的間接保護(hù)，也造成在特殊時(shí)期野外實(shí)踐教學(xué)無(wú)法通過(guò)線上開(kāi)展，對(duì)地質(zhì)類(lèi)工學(xué)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量影響深遠(yuǎn)。因此，省內(nèi)各高校應(yīng)積極組織申報(bào)野外實(shí)習(xí)課程的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)或其他線上課程建設(shè)項(xiàng)目，高校之間通過(guò)開(kāi)展密切合作，共同開(kāi)發(fā)線上教學(xué)及科普資源，并實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、共享。

一個(gè)好的案例是，在2022 年5 月召開(kāi)的第六屆全國(guó)大學(xué)生地質(zhì)技能競(jìng)賽中，野外虛擬仿真路線成功應(yīng)用到了“野外地質(zhì)技能競(jìng)賽”項(xiàng)目，并取得了較好的效果。因此，以組織大學(xué)生野外地質(zhì)技能競(jìng)賽為契機(jī)，線上和線下比賽方式同步開(kāi)展，開(kāi)發(fā)省內(nèi)野外虛擬仿真路線剖面及其他線上資源，通過(guò)多年積累，逐步建成相關(guān)野外教學(xué)虛擬仿真數(shù)據(jù)庫(kù)。此外，高校通過(guò)與地質(zhì)公園、科技館、地質(zhì)博物館等單位合作，建設(shè)各類(lèi)特色的地學(xué)虛擬仿真體驗(yàn)項(xiàng)目，亦是豐富和積累線上虛擬仿真教學(xué)資源的手段。

3.4 野外實(shí)踐教學(xué)跨校合作和交流情況

盡管省內(nèi)高校各自積累了豐富的野外實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和各具特色的教學(xué)資源，然而目前各高校之間的合作和交流不足，造成優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享率和利用率不高。通過(guò)增進(jìn)校際合作可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)交流、信息交換和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，能夠整合全省實(shí)習(xí)基地的優(yōu)質(zhì)、稀缺教學(xué)資源，最終實(shí)現(xiàn)共建、共享、共同維護(hù)。省內(nèi)高校應(yīng)建立定期交流和跨校集體備課的機(jī)制，搭建平臺(tái)組織省級(jí)大學(xué)生野外地質(zhì)技能競(jìng)賽、高校野外實(shí)踐教學(xué)講課比賽等活動(dòng)，讓大學(xué)生和教師相互學(xué)習(xí)與交流，提高專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能。

4 結(jié)束語(yǔ)

安徽地質(zhì)條件復(fù)雜多樣，地質(zhì)遺跡出露廣泛，可用于開(kāi)展野外實(shí)習(xí)的教學(xué)資源豐富且開(kāi)發(fā)潛力巨大。高校在充分利用傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)實(shí)習(xí)基地的同時(shí)，還需不斷發(fā)掘新的更典型、更全面的實(shí)習(xí)教學(xué)資源，逐步建設(shè)并完善重要理論知識(shí)點(diǎn)與野外實(shí)習(xí)點(diǎn)位一一對(duì)應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，加快野外實(shí)踐教學(xué)線上課程建設(shè)速度。

野外實(shí)習(xí)基地在建設(shè)過(guò)程中還要重視對(duì)已有教學(xué)資源的維護(hù)。通過(guò)拓展實(shí)習(xí)基地科普教育和觀光旅游屬性，不斷提升實(shí)習(xí)基地知名度，增加基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入，多渠道、多部門(mén)協(xié)同采取措施對(duì)稀缺地質(zhì)遺跡和教學(xué)資源進(jìn)行有效保護(hù)。

未來(lái)還需要進(jìn)一步加強(qiáng)各高校之間，及高校與地質(zhì)公園、地質(zhì)博物館等單位之間的交流與合作，共同開(kāi)發(fā)、建設(shè)和使用優(yōu)質(zhì)實(shí)習(xí)基地，實(shí)現(xiàn)野外教學(xué)資源利用率最大化，全面提升專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。