德國大學(xué)寶石礦物學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的特色

李 耿

(中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 珠寶學(xué)院, 北京 100083)

德國大學(xué)寶石礦物學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的特色

李 耿

(中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 珠寶學(xué)院, 北京 100083)

分析了德國美因茨大學(xué)在實(shí)驗(yàn)課程上的特色:注重地質(zhì)基礎(chǔ)和現(xiàn)代光譜學(xué)的教學(xué),強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和能力培養(yǎng)以及嚴(yán)格而靈活高效的實(shí)驗(yàn)安全管理。探討了這種實(shí)驗(yàn)課程的特色對寶石礦物學(xué)人才培養(yǎng)的啟示。

德國大學(xué)； 寶石礦物學(xué)； 實(shí)踐課程

寶石學(xué)是一門實(shí)踐性強(qiáng)的學(xué)科,和地質(zhì)學(xué)一樣,實(shí)驗(yàn)課在寶石學(xué)的課程設(shè)置中占有很大的比例。在寶石學(xué)專業(yè)課程的比例中,實(shí)驗(yàn)課時(shí)與理論課時(shí)比會達(dá)到1∶1，甚至更高。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量直接影響整個(gè)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)[1-2]。

德國美茵茨大學(xué)(Johannes Gutenberg-Universit?t Mainz)是歐洲少數(shù)幾個(gè)可以授予寶石礦物學(xué)碩士的大學(xué)之一,其寶石礦物學(xué)的教育和研究在德國乃至歐洲都有很高的聲譽(yù)。作者通過分別為3個(gè)月和1年的2次在美因茨大學(xué)的留學(xué)和訪問,對其寶石礦物學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了觀摩和體驗(yàn),分析了其特色。

1 重視地質(zhì)基礎(chǔ)與現(xiàn)代光譜測試

與國內(nèi)寶石學(xué)專業(yè)教學(xué)注重寶石常規(guī)儀器偏光鏡、折射儀、顯微鏡等實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器的使用不同,德國美因茨大學(xué)強(qiáng)調(diào)地質(zhì)基礎(chǔ)和現(xiàn)代測試技術(shù)的培養(yǎng),并將經(jīng)費(fèi)大量投入到這2個(gè)方面。

1.1 地質(zhì)基礎(chǔ)的培養(yǎng)

德國美因茨大學(xué)礦物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的標(biāo)本都具有明確的產(chǎn)地標(biāo)志,一般具有圍巖、晶形完整、尺寸大、易于肉眼觀察的特點(diǎn)。在寶石礦物學(xué)中,“解理”等概念學(xué)生一直很難理解。例如,“解理”的定義為礦物受力后裂成光滑平面的性質(zhì)[3],如果礦物受力,則破損裂開。只通過觀察,學(xué)生較難有直觀印象,難以理解。為了讓學(xué)生直觀理解,德國美因茨大學(xué)礦物學(xué)教授每年購入大塊的云母、石膏和方解石等具有完全解理的礦物,將這些標(biāo)本作為易耗品,讓學(xué)生敲擊、撕剝等,學(xué)生理解就極為深刻。另外學(xué)生需要到希臘等國進(jìn)行野外地層、構(gòu)造和巖石學(xué)等地質(zhì)實(shí)習(xí),并通過獨(dú)立地質(zhì)填圖,鍛煉野外獨(dú)立工作能力。

1.2 現(xiàn)代技術(shù)的學(xué)習(xí)

德國美因茨大學(xué)現(xiàn)代光譜的學(xué)習(xí),主要側(cè)重于寶石礦物學(xué)的無損或微損光譜學(xué)測試技術(shù)的學(xué)習(xí),如拉曼光譜、紅外光譜、紫外可見分光光度計(jì)、陰極發(fā)光等無損實(shí)驗(yàn)[4-5]。實(shí)驗(yàn)室購置齊這些光譜儀器,并定期更新。通過現(xiàn)場講解、演示并實(shí)際操作實(shí)習(xí),使學(xué)生理解儀器原理、掌握儀器操作以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。

2 注重實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)

實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)決定實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的高低甚至成敗。與國內(nèi)寶石加工或礦物加工等實(shí)踐課不同,德國美因茨大學(xué)寶石礦物加工課程主要訓(xùn)練學(xué)生拋磨樣品的質(zhì)量,要求在40倍顯微鏡下不可見拋光痕跡。這樣磨制出的樣品可直接進(jìn)行電子探針等實(shí)驗(yàn)。

德國美因茨大學(xué)的開放實(shí)驗(yàn)室實(shí)施預(yù)約制度,提前2個(gè)月將日程表登出,學(xué)生可以按需登記,并自己操作實(shí)驗(yàn)。制樣部分的實(shí)驗(yàn)室完全開放,本系的所有學(xué)生均可進(jìn)入,自行制樣。制樣的程序和流程貼于墻上,以備學(xué)生查找。經(jīng)過訓(xùn)練的學(xué)生均可自行操作。對于未參加過該課程的訪問學(xué)者、留學(xué)生等,則必須由本系的教師或?qū)W生進(jìn)行過一次以上的演示或指導(dǎo)后,方可使用。

3 強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力

德國大學(xué)歷來重視學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)思想及培養(yǎng)方法,即實(shí)踐環(huán)節(jié)在教學(xué)活動中占據(jù)主體地位[6]。在寶石礦物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課方面,則體現(xiàn)在討論作業(yè)和開放實(shí)驗(yàn)室制度。

討論作業(yè)一般為學(xué)生本人在野外具有明確產(chǎn)出背景條件下采集到的礦物標(biāo)本,或?yàn)榻處煵贾玫木哂忻鞔_產(chǎn)地來源的標(biāo)本。學(xué)生通過查閱資料,自己獨(dú)立完成所需實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,最終在討論會上宣講,師生共同討論。

4 嚴(yán)格而靈活高效的安全管理

安全管理是大學(xué)實(shí)驗(yàn)課的重要內(nèi)容[7]。美因茨大學(xué)的拉曼光譜、紅外光譜、紫外可見光譜、掃描電鏡等由1名教師統(tǒng)一管理、維修、培訓(xùn)使用以及原理講解等,該教師還要進(jìn)行日常教學(xué)。對于X射線熒光光譜、電子探針這2個(gè)微量元素測試儀器,則由2名教師分別負(fù)責(zé),但相互之間熟悉業(yè)務(wù),并可以互相替補(bǔ)。具有放射性的X射線粉末和單晶衍射則為1人專職負(fù)責(zé)。由于在課程中設(shè)置了一定數(shù)量討論式作業(yè)和開放實(shí)驗(yàn)課程,實(shí)驗(yàn)室如何經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行安全管理就是一個(gè)重要課題。

4.1 院長負(fù)責(zé)

每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都有相應(yīng)的安全提示、逃生路線等。當(dāng)遇到火警等提示時(shí),要求人員必須立即有序撤離。人員的安全最重要。地學(xué)院的院長每到周末或節(jié)假日之前,會逐個(gè)實(shí)驗(yàn)室檢查,并盡量要求學(xué)生不在周末和晚上做實(shí)驗(yàn),以備突發(fā)事件不能得到及時(shí)處理。

4.2 具有潛在風(fēng)險(xiǎn)的試驗(yàn)品

顯微紅外光譜、掃描電鏡以及部分顯微拉曼光譜測試等實(shí)驗(yàn)需要使用液氮。對于液氮這樣具有潛在風(fēng)險(xiǎn)的試驗(yàn)品,實(shí)施嚴(yán)謹(jǐn)而靈活的管理措施。液氮房的鑰匙由負(fù)責(zé)顯微紅外光譜等實(shí)驗(yàn)室的教師或其指定的學(xué)生管理,放置于公共區(qū)域。鑰匙由需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試的學(xué)生去公共區(qū)域領(lǐng)取,避免了實(shí)驗(yàn)教師因上課或在其他實(shí)驗(yàn)室等情況而耽誤時(shí)間。但在領(lǐng)鑰匙時(shí),領(lǐng)取的學(xué)生必須自己主動申報(bào)是否為第一次或需要協(xié)助打取液氮。如為第一次,則不能自行去,必須由鑰匙管理者陪同講解、演示和指導(dǎo)如何打取液氮的流程。取完液氮后,如實(shí)簽領(lǐng)取液氮人的姓名和領(lǐng)取的數(shù)量。在將液氮灌入儀器時(shí),第1次操作同樣需要指導(dǎo),不得單獨(dú)進(jìn)行。第2次以后,則可由實(shí)驗(yàn)申請人自行進(jìn)行這些操作。

4.3 具有放射性的儀器

對于X射線衍射、X射線熒光光譜等儀器,則由專人負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)和管理,學(xué)生只能在樣品制作完成后,將樣品交于實(shí)驗(yàn)室教師,共同完成。學(xué)生沒有該實(shí)驗(yàn)室的鑰匙權(quán)限。實(shí)驗(yàn)中一般不允許直接操作這些儀器。實(shí)驗(yàn)完成后,可與實(shí)驗(yàn)教師共同探討。當(dāng)某一學(xué)生因論文等原因需要使用到這些具有放射性的儀器時(shí),必須經(jīng)過20 h以上的理論與實(shí)踐操作培訓(xùn)。培訓(xùn)由培訓(xùn)者在專用本上記錄時(shí)間,當(dāng)達(dá)到時(shí)間后,被培訓(xùn)的學(xué)生方可申請領(lǐng)取該實(shí)驗(yàn)室的鑰匙,自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

5 結(jié)束語

德國寶石礦物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程強(qiáng)調(diào)野外地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)和現(xiàn)代測試手段,這與現(xiàn)代寶石學(xué)中“從礦區(qū)到實(shí)驗(yàn)室”的理念吻合,即通過野外的產(chǎn)出產(chǎn)狀、實(shí)驗(yàn)室的光譜學(xué)分析,推斷其形成條件,進(jìn)而對該區(qū)域的地質(zhì)背景等進(jìn)行分析[8-9]。在實(shí)驗(yàn)課中,不但注重個(gè)人能力的培養(yǎng),更注重微小細(xì)節(jié),在有限的人員條件下,盡可能為學(xué)生創(chuàng)造獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的機(jī)會和時(shí)間。學(xué)生通過學(xué)習(xí)和培養(yǎng),一般都具備了良好的獨(dú)立科研能力。但是德國美因茨大學(xué)寶石礦物學(xué)畢業(yè)學(xué)生也存在離寶石市場較遠(yuǎn)、不了解寶石市場,對于寶石的價(jià)值評定、估價(jià)等基本處于空白等問題。學(xué)生如果進(jìn)入寶石實(shí)驗(yàn)室等檢測機(jī)構(gòu),在經(jīng)過寶石常規(guī)儀器的加強(qiáng)鍛煉后,可以很快勝任,但進(jìn)入寶石評價(jià)等機(jī)構(gòu),則需要進(jìn)行市場與評估等方面的培訓(xùn)。

References)

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On features of Gemology experimental courses in German universities

Li Geng

(School of Gems,China University of Geosciences,Beijing 100083,China)

This paper analyzes the practice of University of Mainz in Germany on the course characteristics,which include paying more attention to the geological basis and modern spectroscopy teaching,emphasizing experimental details and the cultivation of ability, and the strict and flexible experimental safety management.

German university; gemology; practical course

2013- 03- 13

李耿(1976—),男,北京,博士,講師,研究方向?yàn)閷毷V物學(xué).

E-mail：ligeng@cugb.edu.cn

G649

B

1002-4956(2015)7- 0220- 02