高等師范地理科學專業地質學基礎課程的見習實踐與探索

摘要：《地質學基礎》是高等師范地理科學專業的一門重要的專業基礎必修課，鑒于該門課程具有很強的實踐性，因此有效地開展該課程的見習實踐活動具有重要的意義。文章將《地質學基礎》課程的見習分為兩部分，即室內實驗和野外實習，內容涉及礦物的室內實驗、巖石的室內實驗和地質野外綜合實習等。

關鍵詞：地質學基礎;室內實驗;野外實習;實踐，探索

中圖分類號：G646 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2014）41-0035-03

《地質學基礎》是高等師范地理科學專業的一門重要的專業基礎必修課[1]。眾所周知，地質學是研究地球的一門自然科學，其側重于研究地球的地下部分，是地球科學的重要組成部分。地質學的主要任務是研究地球的物質組成、構造運動、發展歷史和演化規律[2]，為人類的生活、生產和發展服務。地質學的研究方法包括野外調查、室內實驗和模擬實驗及歷史比較法[2]，客觀上決定了它的實踐性，不參加必要的室內和野外實踐，要想從事地質學的學習和研究是不可能的。所以，《地質學基礎》課程作為一個地質學這個學科的“濃縮版本”，同樣也具有很強的實踐特性。因此有目的地開展《地質學基礎》課程的見習實踐活動，不僅很有必要，而且對掌握《地質學基礎》課程的精髓意義重大。《地質學基礎》課程的見習分室內實驗和野外實習兩大部分。作為長期從事《地質學基礎》課程的見習實踐者，筆者有責任、有義務對以往的實踐活動進行總結，希望這些工作能對該門課程的見習有所幫助。

一、《地質學基礎》課程的室內實驗

《地質學基礎》課程中很重要一部分內容涉及地殼及上地幔的物質組成。元素組成礦物，礦物組成巖石，巖石形成巖石圈。巖石圈的運動實際上就是板塊運動的重要內容。因此，認識并掌握重要的礦物類型和巖石類型對于進一步學習和掌握地質學的相關理論和研究，意義重大。需要指出的是，和傳統的物理、化學實驗不同，礦物和巖石的實驗主要是認識實習。室內實驗的核心就是掌握礦物、巖石肉眼鑒定的方法，具體來講，就是憑借放大鏡、小刀、條痕板、稀鹽酸等簡單工具和化學試劑對礦物的物理性質和化學性質進行判斷[3]，識別出礦物，然后根據礦物組合規律確定巖石名稱。

1.礦物的室內實驗。①實驗教學目的和要求：認識礦物的形態和重要的物理性質，礦物的物理性質的核心是光學性質和力學性質，其中礦物光學性質主要包括顏色、條痕、光澤和透明度;而力學性質主要包括硬度、解理和斷口等，要求實習學生熟記摩氏硬度計，體會解理和斷口之間的互為消長關系;學會肉眼鑒定礦物的方法;掌握常見礦物的重要鑒定特征。②實驗項目具體內容，包括目的、內容、主要實驗儀器、教學方式和實驗預習等。③實驗礦物的分類包括自然元素大類、硫化物大類、氧化物和氫氧化物大類、鹵化物大類和含氧鹽大類等五種類型。④注意區分經常容易混淆的礦物：比如自然金、黃銅礦和黃鐵礦;方鉛礦和輝銻礦;方解石、石英和螢石;等。

2.巖石的室內實驗。①實驗教學目的和要求：認識巖石的顏色、結構、構造和主要礦物成分特征;掌握常見巖石的肉眼鑒定方法和步驟。②實驗項目具體內容，包括目的、內容、主要實驗儀器、教學方式和實驗預習等。③巖石分類包括火成巖、沉積巖和變質巖三大類。需要指出的是，對于三大類巖石的認識，注意必須兼顧認識巖石的結構和構造。譬如，在火成巖室內實驗中，需要了解火成巖的分類原則，按照二氧化硅含量的不同，火成巖可分為超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖等四種類型;由于火成巖形成因巖漿活動的方式不同而分為噴出巖和侵入巖，因此火成巖的種類相對而言就顯得比較復雜，例如中性巖既有噴出巖，又有侵入巖，即使二者化學成分相同，其巖石的面貌也會大相徑庭。所以說認識和肉眼鑒定火成巖一定要從巖石的結構和構造入手，才能弄清其成因，從而正確地區分不同種類的巖石。同樣，沉積巖和變質巖也應結合它們各自的結構和構造來進行肉眼識別，其中，沉積巖具有“成層”特征，即部分具有層理構造，含動、植物化石;而變質巖的礦物“定向性”的片理構造特別明顯。另外，結合三大類巖石的相互轉化關系，也會對肉眼鑒定中也有一定的幫助作用，例如，沉積巖中的頁巖和變質巖中板巖具有親緣關系，具有一定的相似外貌，初學者容易混淆，從巖石的相互轉化關系中比較容易解釋，即頁巖經過變質作用就會形成板巖;同理，砂巖經過變質作用會形成石英巖，在肉眼鑒定的過程中要細心觀察它們的共同點和不同點。④注意區分經常容易混淆的巖石類型;譬如石英巖和大理巖;頁巖、板巖和千枚巖;花崗巖和混合花崗巖;輝長巖和閃長巖;白云巖和石灰巖;花崗巖和花崗片麻巖等。

3.《地質學基礎》室內實驗課程的教學方式和考核方式。（1）教學方式，作為一門實踐性很強的課程，一般采用先由實習教師講解肉眼鑒定方法，然后實習學生在老師指導下觀察礦物或巖石標本。實習教師首先將課堂學習內容簡要復習一下，接著就重要的礦物和巖石種類進行講解，并及時、準確地回答同學在實驗期間提出的各種問題。每一次實驗結束后，要對實驗進行歸納和小結。（2）考核方式。①完成實驗報告：實驗報告內容要盡可能體現實驗內容全面、結果準確、形式靈活的原則。②實驗課的考核方式和成績評定辦法：考核方式分優秀、良好、中等、不及格四個等級，考核成績記入平時成績，約占平時成績的70%，規定沒有實驗課成績的學生，期末不得參加本門課程的考試。③如果有條件，室內實驗結束后應逐一對實習學生進行標本考核。

二、《地質學基礎》課程的野外實習

《地質學基礎》課程的野外實習主要目的是鞏固學習過的書本知識，弄清如何進行野外地質觀察以及怎樣取得野外地質觀察數據。由于時間和經費等各種主、客觀條件的制約，本課程的野外實習，實際上已成為自然地理野外綜合實習的一部分，實習內容涉及地層、褶皺、斷層、節理等地質體或地質構造的野外識別和觀察。經過多年的實踐摸索，近20年來陜西師范大學旅游與環境學院地理科學專業本科生的《地質學基礎》課程野外實習可以說是立足陜西，面向毗鄰省份，先后建立了一系列的實習點或實習基地，比如：陜西省漢中市梁山地質實習點、陜西省涇陽縣口鎮—關山大斷裂實習點、陜西省延安市楊家嶺、寶塔山地質實習點、陜西省秦嶺終南山世界地質公園翠華山地質實習基地、陜西省洛川黑木溝黃土國家地質公園實習基地、陜西省西安市段家坡黃土地質實習點、陜西省西安市南五臺國家森林公園實習點、陜西省戶縣太平峪國家森林公園地質實習點、四川省峨眉山地質實習基地、四川省都江堰市九甸坪—深溪溝地質實習點等。另外，我院還積極加強校際之間的合作，曾多次委托南京師范大學地理科學系為我院地理科學創新班在南京地區和黃山等地進行了以《地質學基礎》課程為主要內容的野外實習，取得了良好的實習效果。為積累經驗，我院還將謀劃和其他兄弟院校進行合作，力爭盡快使本門課程的野外實習更上一層樓。同時，積極創造條件，未來將更多實習基地建在我國的東部和中部地區，讓參加實習同學看到更多更好的地質遺跡，這樣不僅會增長同學們的地質知識，而且會陶冶他們的情操，更加熱愛祖國的大好河山。

1.野外實習內容。由于不同地區地質狀況千差萬別，本課程的野外實習內容會根據具體情況而側重點會有所變化。以陜西涇陽口鎮—關山大斷裂實習點為例，野外實習的主要內容包括：（1）實習地區的地層;（2）觀察口鎮—關山大斷裂以及斷裂的地貌標志和斷裂面特征;（3）觀察斷層角礫巖;（4）觀察鄂爾多斯地臺南緣的褶皺;（5）野外如何區分節理和層理;（6）野外識別灰巖、砂巖、頁巖以及煤線;（7）識別地層之間的不整合;（8）羅盤的野外使用。對于每一次的野外實習，實習教師都要做到實習前的室內講解，不論實習地點多么熟悉，都要實地進行野外踏勘，精選實習線路，對實習內容精益求精、胸有成竹，對在實習期間學生的提問要耐心細致作答。

2.野外實習考核方式。野外實習考查方式是完成實習報告，一份實習報告實際是對實習學生所學知識的綜合考查，報告的內容涉及實習地區的自然地理概況、大地構造位置、地層、地質構造（褶皺和斷層等）、地質發展歷史等。要求報告圖文并茂，語言流暢、推理符合邏輯，實習報告的字數限制在5000字以上。野外實習的考核成績評定辦法：考核方式分優秀、良好、中等、不及格四個等級，考核成績記入學生學籍檔案，凡考核成績不及格者需要參加下一屆的野外實習，直到成績考核合格為止。通過多年來的《地質學基礎》課程的見習實踐，筆者認為不論是室內實驗，還是野外實習，同樣都十分重要，不可偏廢。室內實驗是野外實習的前提條件，野外實習是室內實驗的進一步延伸，二者共同構建起了本課程的見習實踐環節。為保證室內實驗的順利開展，陜西師范大學在原有巖礦標本陳列室的基礎上，2013年再次由新成立的陜西師范大學基礎實驗中心為地質實驗室從浙江某地質教學標本廠購進了價值十幾萬元的礦物、巖石標本，極大地改善了辦學條件，目前基本可以做到兩個參與實驗的同學擁有一套實驗標本。另外地質實驗室專門增加配備實驗管理人員，為相關實驗的順利開展打下了良好基礎。除此而外，基礎實驗中心還對地質實驗課不時進行檢查，學校教學督導委員也定期進行全程聽課;這些措施的實施在筆者看來不僅僅只是反映學校對實驗課的重視，更重要的是保證了地質實驗課的教學目的、教學內容和教學效果的全面實現和提高。多年的教學實踐表明，熟練、準確地用肉眼鑒定礦物和巖石是從事地質學研究的工作基礎和基本技能。筆者認為肉眼鑒定礦物和巖石的重要法寶是多看、多比較、多記憶。而《地質學基礎》課程的野外實習更是不可或缺的野外實踐和地質認識經歷，所謂“讀萬卷書，不如行萬里路”的道理用在此處顯然是再貼切不過了。多年的實習反復證明，要成功地完成一次野外地質實習，除了前期的野外踏勘外，必須要有周密的野外實習計劃、寬裕的經費支持、科學的團隊管理、教學經驗豐富的帶隊教師團隊和吃苦耐勞的品質做支撐;當然，野外地質工作的基礎知識準備是必要的，它包括地質羅盤的使用方法、GPS儀器的使用方法、巖石和地層及地質構造的觀察與描述等。同時要加強野外實習教學內容與要求，其中包括要求實習生完成地質路線的信手地質剖面的繪制，完成必要的野外地質素描等;根據實習地點的具體情況，盡可能開辟出多條地質實習路線，盡量覆蓋課堂教學所講授的學習內容;實習結束后要按時編寫實習報告，及時組織實習學生進行必要的實習總結，包括總結成功的經驗和失敗的教訓。需要特別指出的是，實習的重中之重就是要保證地質野外實習的絕對安全，其中最重要的是實習參與者的生命安全，作為實習的組織者，要有各種各樣的實習預案，以及處理實習突發事件的能力;對于實習的組織者而言，每一次實習路線的選擇都要慎之又慎，不然就會事倍功半。

參考文獻：

[1]劉護軍.高等師范地理科學專業地質學基礎課程的教學實踐與探索[J].教育教學論壇，2013，（49）：209-210.

[2]宋春青，邱維理，張振春.地質學基礎[M].第四版.北京：高等教育出版社，2005.

[3]白旭紅.礦物巖石學[M].北京：石油工業出版社，2009.

作者簡介：劉護軍（1966-），男，副教授，主要從事地質學的教學和科研工作。