突出區域地質特色 完善基地實踐教學體系—對提高山西交城水峪貫地學教學實習質量的思考

李好斌，房曉紅，白晉峰

太原理工大學 礦業工程學院，山西 太原 030024

地球科學所研究的對象決定了其研究方法與特色，即研究者必須走進大自然，從中找尋、分析、研究各種地質現象，因而賦予了地球科學具有的自然屬性；同時研究過程中將所見的各種地質現象加以理性思考，通過判斷、分析、推理將其升華進而建立相應的地質理論，并回歸到自然界予以實證。地球科學的這一特點決定了其研究必然以大量的野外地質調查為基礎，沒有扎實的基礎地質研究成果而進行的地學研究不過是空中樓閣。因此，地學人才的培養在注重基礎知識教學的同時更要加強實踐教學環節，在自然環境中觀察天然實驗室所給予的豐富的地質現象，以鞏固和理解理論知識，并應用所學知識認識地球的演變歷史。太原理工大學地球科學與工程系以太原理工大學水峪貫地學實習基地為依托培養了大批服務于地方的地學人才，不斷提高了本科教學質量。

一、基地區域地質特色

太原理工大學水峪貫地學實習基地位于山西省交城縣水峪貫鎮。區域上位于五臺-呂梁板隆之太原西山向斜西翼中段，主要出露地層有新太古代界河口群變粒巖、大理巖、片麻巖，以及不整合于其上的古生代寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系等華北地區主要地層單元，地層發育完整，露頭良好，而石炭-二疊系地層距標準剖面直線距離不足50km，具有較強的可比性；此外，中生代燕山期狐偃山偏堿性雜巖體主要侵位于奧陶系灰巖中，在區內形成了大小不等的6個侵入體，巖性分為二長巖類、正長巖類、霓輝正長巖類、石英正長巖類，對于研究華北克拉通破壞具有重要的意義。

實習區內不僅地層發育完整，各種沉積原生構造及次生地質構造發育，如波痕、斜層理、交錯層理、平行層理、粒序層理、泥裂構造以及小型正斷層、逆斷層、平移斷層、向斜構造、背斜構造、節理構造等，是培養地質人才觀察地質現象、升華課堂知識、形成綜合地質思維能力、掌握基本地質工作方法良好的實踐教學場所。由于近年來該區矽卡巖型鐵礦、山西式鐵礦、煤礦等礦產資源的開發利用造成了區域環境的惡化，形成了潛在的泥石流、滑坡、巖崩等地質災害點，給基礎地學和資源環境治理與改善教學提供現場教學資源。因此，交城水峪貫地區可以形成從基礎地質至資源開采后所涉及的地質內容的實踐教學基地。

二、實踐教學課設置

太原理工大學作為地方性“211”高等院校，以服務于地方經濟發展為其主要任務，其擔負基礎地質人才培養的資源勘查工程專業十分重視實踐教學。實踐教學環節包括課程實習和野外實習兩方面。課程實習主要通過學生圍繞所講授課程在地學實驗中心專業基礎實驗室完成，學生對巖石、礦物、古生物標本進行觀察，借助有關圖件、放大鏡、顯微鏡等手段加深對課堂理論講授和書本知識的理解,提高地學實踐能力，主干課程一般開設為期1～2周的課程設計，如巖石學、構造地質學、礦產勘查等，以培養學生利用相關課程知識的綜合分析和應用能力。

野外實習分為兩部分：一是隨課堂講課的進程在太原及周邊地區進行典型地質現象的觀摩，認知地質現象的野外特征，提高學生對大自然的熱愛和對地質學的學習興趣，初步了解地質現象的觀察、描述方法；二是分別對應四年地學教學的野外實習，即地質認識實習、教學實習、生產實習、畢業實習，循序漸進，由簡單到綜合，使學生綜合技能得到提高。各野外實習環節既相互獨立，又相互關聯，前一實習是后一實習的基礎，其中教學實習尤為關鍵，以培養學生觀察能力、應用能力、綜合分析能力為教學目的，該實習主要圍繞地質路線踏勘、測制地層剖面和地質填圖、報告編寫等專業技能培養展開，實習地點在太原理工大學水峪貫地學實習基地進行。

三、水峪貫教學實習體系及存在問題

1.教學階段及目的

太原理工大學水峪貫地學實習基地的實踐教學主要分為課堂教學、地質路線教學、地質剖面測制、地質填圖、室內資料整理及地質報告編寫等五個階段，最后一個階段是對學生實踐教學后綜合能力的檢驗。

（1）課堂教學。課堂教學按照實習總體安排分5次在實習基地室內進行，講授內容有區域地質概況、實習區內主要巖石類型及野外描述、剖面測制基本方法、區域地質填圖基本方法、地質報告的編寫。

（2）地質路線教學。據不同專業方向安排7～9條地質教學路線，路線觀察地質內容有新太古代界河口群變質巖、早古生代-晚古生代地層、燕山期偏堿性侵入體以及各種沉積構造、斷裂構造、褶皺構造，通過該階段教學使學生初步掌握實習區內總體構造格架、地層特征。

（3）地質剖面測制。在地質路線教學基礎上選定晚古生代地層進行剖面測制工作，這一階段使學生掌握填圖階段所涉及的主要地質填圖單位地層及巖石學特征、劃分依據、標志層特征以及各種原生沉積構造，分析沉積環境。

（4）地質填圖。學生自由組合成小組，完成約20km2面積的1∶25000地質填圖工作。

（5）地質報告編寫。報告編寫環節主要完成各類圖件的編繪整理以及實習區內的地質報告。

通過上述幾個階段的學習使學生初步掌握野外地質工作的基本方法，培養學生熱愛大自然、熱愛地質工作以及吃苦耐勞和團結互助的精神，根據學生野外地質記錄、信手剖面圖、地質報告及各類室內圖件等綜合評定成績。

2.存在問題

水峪貫實踐教學在學校構造地質學、地層學、巖石學專業基礎課程的基礎上進行的實踐教學，在當今地學快速發展的背景下存在以下不足。

（1）教學內容的不足。第一，資源開采使當地地質環境惡化，主要有采空區塌陷、礦業開采誘發的地質體滑坡、地裂縫、地下水資源的破壞以及尾礦壩對環境的潛在威脅。礦業開采后需研究地質環境的恢復與治理，改善資源經濟區域的居住環境等資源開采之后的相關內容未在實習教學過程中得以體現。第二，多年來的實習教學過程中雖有教學課件、研究專著以及論文等成果，但未形成系統的實習教學教材，與我國其他實習基地比較有較大的差距，如：巢湖實習基地、渭河實習基地、周口店實習基地等具有完整的實習教材。第三，狐偃山偏堿性雜巖體是山西乃至華北地區較為著名的中生代侵入體，如何進一步研究或在教學中將其與中生代華北克拉通變化聯系起來，培養學生宏觀的地學思維有待探討。第四，地質學基礎理論如多金屬成礦理論、構造地質學動力學研究、層序地層學理論等均有很大發展，如何將新理論在教學中體現，擴展學生的知識儲備，拓展學生未來的就業渠道，也是值得探討的教學內容。

（2）教學方法與手段的不足。第一，20世紀90年代中后期礦業形勢惡化，造成了地學人才培養的短缺，嚴重影響到高校教師隊伍的建設，尤其是實踐教學環節，使得實踐教學過程師生比例失調，故而采取以教師為主體學生被動學習的授課方式，學生主動觀察和學習的積極性受到了嚴重影響，只能緊緊跟隨教師完成實習任務，制約實踐教學質量的提高。第二，雖然近一兩年學校對野外地質實習經費有所提高，但仍然短缺，與其他院校地質學科實習相比較，經費的嚴重不足，影響野外教學時間與質量。第三，教學過程中設備難以保證，主要使用傳統的地質三大件，僅有少量的GPS使用，至于目前地質調查中已廣泛使用的數字填圖系統尚未配備，在實踐教學中先進技術方法得不到應用。第四，基本實習經費的短缺造成了基地教學設備的嚴重不足，多媒體展示、標本陳列、鏡下觀察等多樣化的教學手段難以在實踐教學過程中進行，某種程度上嚴重影響了學生對地質科學由實踐到理論升華，即培養學生形成地學思維方法在很大程度上受到的制約。

四、對實習基地教學體系的思考

1.充實與強化實習教學內容，突出區域優勢

水峪貫地學實習基地出露完整的華北晚古生代地層以及各種原生、次生地質構造，是一良好的地質教學場所，在原有實習教學路線的基礎上，根據地學發展趨勢對各教學路線的教學內容進行更深入的研究。在地質現象觀察、分析的同時突出基礎地質實踐教學內容，并補充完善區內存在的地質環境及工程地質的教學內容。如由于資源過度開采、地下水污染、尾礦渣的不規范堆放等人為造成的潛在地質災害，形成從基礎地質調查到資源開采后地質環境變化完整的地質教學內容，根據不同專業方向設計不同的重點地質路線教學。針對實習區內的地質現象延伸教學內涵，提出具有探索性的小課題，開拓學生的思維，適當了解地學發展的方向，并在已有教學資料的基礎上，盡快完善教學內容的整理，編著系統的教學實習指導教材，涵蓋教學實習的所有內容。

2.爭取資金加強基地基本設施的改造

實習基地原有的基礎設施近年來得到了較大改善，可以同時滿足150余人實習所需的食宿問題。但是，為更好提高實踐教學的質量，基地建設還需要進一步完善實習區內典型標本的陳列、典型巖礦薄片的制作、區內各種地質現象以及地層剖面的圖版展示、顯微鏡及多媒體設備的配備等，可以使參加實習的學生多方面了解、掌握實習過程與實習內容。提高學生實習興趣和了解自然地質過程的積極性，實現實踐教學目的；購置一定數量的數字填圖設備，對學生進行數字填圖系統進行訓練，培養學生應用新技術的能力，需要學校對實習基地予以資金支持。

3.改進教學方法，提高實踐教學質量

針對實踐教學過程中師生比例嚴重不適，近年來新引進青年教師不斷充實到實踐教學過程中，逐漸改善師生比例結構，由原來按班級實習，逐漸按組實習，使師生有更多交流機會，改變教師講授為主的教學方式，以學生為學習主體，通過教師引導、啟發，鼓勵學生學習過程中觀察地質現象，提出問題，從而增加學生自信與學習熱情，實現互動教學。充分利用現有的教學設施、教學圖片對重點地質現象進行詳細的講解，簡單地質現象鼓勵學生進行描述、分析，提高學生的自我學習意識，變被動接受為主動探索，建立地質時空觀，見微知著，形成從點滴的地質現象觀察與分析、積累與總結。探討區域性的地質特征，逐步培養學生地質思維與綜合能力，進而提升實踐教學質量。

4.完善教學體系，構建優秀基礎地質實踐教學平臺

完整的教學實習包括教與學兩方面，教需要設置系統的教學內容、教學方法、教學手段、合理的實習時間安排與學生學習的考評機制，水峪貫地學實習基地教育內容可涉及地質研究的各個過程，即基礎地質調查、礦產地質調查、資源的開發利用、環境地質、燕山期堿性雜巖體與華北克拉通破壞的響應等研究內容，合理調整教學各路線教學的內容、教學重點是提升實踐教學質量的基礎。根據實習教學不同的地質教學內容、受制約的野外教學空間和室內教學充分利用各種教學手段和教學方法，通過講授、互動式、啟發式教學方法，逐漸改變學生由被動式學習向主動式、探究式學習轉變，發現問題并帶著問題觀察、認識地質現象，提高實踐教學過程的教學質量。按照野外地質工作方法步驟，參照實踐教學規律與教學內容，安排課題教學與實踐教學，做好各教學階段教學銜接，對學生實行分階段考核和綜合評定成績的考評機制，使學生通過這一階段的實踐學習，系統掌握野外地質的工作方法和初步形成地學時空觀，為以后的專業知識的學習及生產和畢業實習奠定良好的基礎。在獲原山西省二級教學成果獎的基礎上，進一步構建優秀地學實踐教學平臺。

五、結束語

太原理工大學交城水峪貫地學實習基地承載了許多地學人才的夢想，在今后的地學實踐教學過程中將不斷補充完善教學內容并改進教學方法，同時加強與其他地學實習基地的人才培養方面的交流與合作，發揮其區域特色，努力將其打造為國家級地學實踐教學基地。

[1]賈炳文，李克.呂梁山中段水峪貫地區地質綜合研究[M].北京：科學出版社，1993.

[2]趙鵬大.提高中國地質調查戰略地位的若干問題思考[J].地質通報，2003，(1)：860-862.

[3]劉建朝，薛春紀.實踐教學是保證地學教育質量的關鍵[J].中國地質教育，2004，(1)：24-25.

[4]王心源，張廣勝，賈冠忠，等.安徽省巢湖野外地質實習基地建設與改革研究[J].中國地質教育，2007，(2)：47-51.