程先富 吳立 孫鵬 胡春生
摘 要:實踐教學是高校人才培養的重要環節。以地質學為例,從基本技能、野外觀察能力、資料整理、綜合分析與報告撰寫能力等方面構建野外實踐能力考核標準;從野外實踐教學體系構建與教學內容優化、實踐教學方式方法改革、野外實習教學基地建設、師資隊伍建設等方面提出地質學野外實踐能力培養路徑。旨在規范野外教學行為,提高野外教學質量。
關鍵詞:地質野外實踐;實踐能力;考核標準;培養途徑
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:2096-000X(2017)14-0018-03
Abstract: Practice teaching is an important part of talent training in colleges and universities. With the geology as an exemplar, from the basic skills, field observation ability, data sorting, comprehensive analysis and report writing ability, the field practice ability assessment standard is constructed. From the field of practice teaching system construction and teaching content optimization, the reform of the practice teaching method, the field practice teaching base construction, teaching staff construction, training path of geological field practice ability is put forward. The aim is to regulate the behavior of field teaching and improve the teaching quality.
Keywords: geological field practice; practical ability; examination standard; training path
實踐教學是高校人才培養的重要環節,已成為高校教育發展的重要趨勢[1,2]。加強實踐教學改革,提高人才培養的能力和水平,更好地滿足經濟社會發展對高素質創新人才的需要,是高校教育改革的重要內容和熱點[3,4]。
地理科學是一門實踐性很強的學科,野外實習是學生認識自然地理、人文地理事件與現象、理解和實踐理論的必由之路。對培養具有創新精神的創新人才起到重要作用[5]。加強地理實踐能力培養對基礎地理教育改革以及素質教育的深人推進將起到重要的作用[6]。
如何制定野外實踐能力考核標準是高校教學研究的重要領域之一。已有研究成果大多集中在一般意義上的教學質量評價研究,或是針對某門具體課程,或某個具體的教學環節等方面[7-9]。在評價方法上重知識、輕能力[10,11]。迫切需要轉變野外實踐的教學和評價模式,使學生真正成為學習的主體[12]。因此,通過制定野外實踐能力考核標準,以教師教學和學生學習為基礎,以各門實踐課、各主要環節的野外教學為支撐,構建地理科學類專業野外實踐能力的整體考核標準,從而達到規范野外教學行為、提高野外教學質量的目標。
一、野外實踐能力
(一)基本技能
1. 常見礦物的鑒定
掌握常見的礦物的主要理化性質(顏色、條痕、光澤、透明度、硬度、解理、斷口等)和鑒定特征,掌握使用小刀、放大鏡、條痕板、磁鐵等簡易工具肉眼鑒別常見礦物。要求正確識別石英、正長石、斜長石、角閃石、輝石、橄欖石、云母等主要原生礦石;正確識別方解石、白云石、石膏、石鹽、赤鐵礦、褐鐵礦等常見沉積礦物;正確識別方鉛礦、閃鋅礦、辰砂、輝銻礦、黃鐵礦、黃鐵礦等硫化物類礦物;了解石墨、石榴子石、蛇紋石、滑石等變質礦物的特點。
2. 主要巖石類型的鑒定
掌握三大類巖石的成因與主要結構、構造與礦物成分特征,正確區分三大類巖石。識別花崗巖、流紋巖、玄武巖、安山巖等常見的火成巖,了解閃長巖、輝長巖、橄欖巖的特點。正確識別砂巖、頁巖、石灰巖等常見的沉積巖,了解礫巖、粉砂巖、粘土巖、白云巖、煤炭、火山碎屑巖的特點。正確識別片麻巖、千枚巖、片巖、大理巖等常見的變質巖,了解石英巖、矽卡巖、板巖、斷層角礫巖的特點。
3. 測量工具的結構和使用
了解地質羅羅盤的結構、原理、操作與保護,正確使用羅盤測量方位角與巖層產狀(走向、傾向和傾角)。了解GPS的工作原理、測量精度、主要功能與操作界面,正確使用GPS測點、存點、測量面積、保存和輸入航跡。了解手機電子羅盤的工作原理與測量精度。
4. 地質圖的使用
熟悉地質圖的圖例與注記系統,正確讀取圖上信息。依據地層時代與產狀變化等特征,正確判讀褶皺構造與斷層構造。依據圖上地形跡巖層時代與產狀信息,正確繪制地質剖面圖。依據綜合地層柱狀剖面圖,正確概括區域地質演化歷史。利用地質圖上的地形信息,或結合地形圖分析巖性與地質構造對地形的影響。
5. 遙感影像的使用
熟悉遙感影像上山地、丘陵、平原等基本形態類型的特點。能夠區分負地形(河流、溝谷等)與正地形(山峰、山脊)。依據地形的變化識別山前斷層與褶皺構造。了解各種典型地貌在遙感影像上的特點。
(二)野外觀察能力
1. 野外定向與定位
熟練掌握使用羅盤,準確測定地物方位、觀測剖面走向的技能。能夠利用地形圖與羅盤,確定野外觀測點在地形圖上的準確位置;并與GPS測量結果進行比較,分析產生誤差的原因及各自的優勢。能夠依據各觀測點的位置及沿途地形、地物特征,在地形圖上繪制考察路線圖。
2. 地質露頭的觀察與記錄
露頭剖面的地理位置、地貌部位、剖面走向。巖性的觀察與描述,包括(區分原生色、次生色)、物質組成、結構構造、成因類型與形成時代(結合地質圖使用)。接觸關系的觀察與次生次序的判斷,區分整合接觸,不整合接觸,侵入接觸、斷層接觸等接觸關系。理解不同接觸關系及其生成次序的意義。區分地層層面、節理面、斷層 面,掌握使用羅盤測量地質體產狀(走向、傾向、傾角)的方法。觀察巖性、地質結構面及其密度與風化、侵蝕程度的關系。地質露頭剖面圖的測量與繪制,將地質露頭所觀察的內容及測量的結果,用示意圖或素描圖的形式,概括繪制成規范的剖面圖。
3. 地質構造的觀察與記錄
褶皺的觀察:對于小型褶皺,應查明巖層的相對次序、確定褶皺的位置,并對相應的標志層進行追索,測量兩翼地層產狀,識別背斜與向斜,繪制褶皺露頭剖面示意圖,了解褶曲橫剖面形態類型及其力學特點。對于大型褶皺,通過考察沿線不同觀察點地層產狀與時代的變化,確定褶曲類型;利用區域地質圖分析褶曲的類型及其平面形態特征;結合實地地層產狀測量結果、地形圖與地質圖,繪制褶皺橫剖面圖。觀察、分析褶皺構造對地貌的影響,在野外及地形圖、地質圖上識別背斜山、向斜谷、凹陷盆地、單面山、向斜山、背斜谷,并了解其形態特征、形成條件與過程。
斷層的觀察:從地層的重復與缺失、構造線的中斷、斷層伴生或派生構造、水文和地貌標志以及航片、衛片的線性構造等識別斷層的存在。對于小型斷層應正確判定斷層類型及其力學特點,詳細觀察描述,測量產狀,素描和照相,必要時采集構造定向標本。對于大型斷層應根據山麓線特征、地層分布范圍、斷層崖、斷層三角面、斷層破碎帶等確定山前斷層;將不同級別的斷層構造巖及其展布規律、構造擠壓破碎帶內帶和外帶,以及斷層伴生或派生的剪節理、拖拽褶皺、羽狀裂隙、擦痕等一系列構造現象標示出來,加以分析判斷斷裂活動的力學性質及運動方向。
節理的觀察:應先確定所在構造部位的地層、巖性、褶皺斷層的分布,再注意觀察節理的分布、產狀、力學性質等,對其進行分期配套,統計測量,分析研究區域或局部應力場特征,配合褶皺與斷層的研究,闡明構造應力性質與分布規律。
4. 實測地質剖面制作
明確實測剖面的目的與任務,選擇層序完整,構造簡單,接觸關系清楚,化石豐富,巖性組合和厚度具有代表性的地段進行布置。掌握實測剖面外業工作方法和內業整理步驟,繪制地質實測剖面圖。編寫地質實測剖面圖說明書。
(三)資料整理、綜合分析與報告撰寫能力
1. 地質剖面的區域對比與綜合柱狀剖面圖的分析
在實習地區各個地質露頭實測剖面的基礎上,通過確定對比標志,建立區域地層綜合柱狀剖面圖。通過地層綜合柱狀剖面圖,概括區域地質演化簡史。
2. 區域地質實習報告編寫
主要內容有:前言;地層及其沉積環境;火成巖與巖漿活動;變質巖與變質作用;地質構造與新構造運動;區域地質發展簡史;水文地質、巖溶地質及礦產資源;區域地質條件與經濟發展等。
二、地質學野外實踐能力培養路徑
(一)野外實踐教學體系構建與教學內容優化
野外實踐教學體系由實踐教學內容體系、實踐教學管理體系、實踐教學監督體系和實踐教學評價體系構成。充分利用地質野外實習基地,構建 “一條主線、五個結合、三個層次”的地質野外實踐教學體系,為創新人才培養提供科學、有效的途徑,保證不同層次學生的個性化需求,提高學生的實踐創新能力。“一條主線”是以培養學生創新精神、實踐能力和創新能力為主線,全程以實踐能力為基礎。“五個結合”是實施實踐與創新能力培養的途徑,即理論與實踐相結合、單個認識性考察與綜合性實習相結合、課內與課外相結合、野外實習與教師科研相結合、野外實習與大學生科技創新活動相結合。“三個層次”是基礎層次、提高層次和綜合層次。根據實習基地的情況,進一步優化教學內容。
(二)實踐教學方式方法改革
改變傳統的野外實習的“講解-接受”教學方式,實行分段式教學。前期,以教師為主導,采取教師講解、演示、測量、學生圍觀、旁聽、記錄的方式,回來后學生整理實習筆記。中期,教師布置實習任務,學生分小組進行野外考察,主動去發現和認識各種地理現象,回來后組長匯報當天考察情況,教師對學生所觀測的相關知識進行點評。后期,分小組進行全面總結匯報并實行專題考察,教師根據學生所選的專題情況,分組進行指導,旨在培養學生創新實踐能力。最后要求每位同學提交實習報告和專題報告。培養學生地質素養和綜合能力、科學精神,改變重理論輕實踐的教學現狀,倡導研究性學習,激發學生創新意識與地理興趣。
(三)野外實習教學基地建設
建立地理野外實習教學基地是地理學科建設的重要內容之一,也是不斷提高野外實踐教學質量的基本保證。安徽師范大學根據地理專業課程的特色以及野外實踐地區自然組成與結構的代表性、鮮明的地帶性、交通便利性和經濟可行性等,在巢湖、廬山、黃山等地建立野外實踐教學基地,以安排單科或綜合實踐教學,這些地方均能反映植被、土壤、氣候、地質、地貌、水文等方面的自然地理以及人文地理的典型特征,讓學生從野外獲得的感性認識和課堂上獲得的理性認識融會貫通,真正變成自己的知識和技能。今后應進一步拓寬原有基地的實習內容。同時要開辟新的實習基地。
(四)師資隊伍建設
野外實踐教師梯隊建設是地理野外教學實習的基本保障。地理野外實踐教師經多次實地勘察,積累了豐富的實習材料和實踐經驗,促進了教學質量的提高。但實踐教師培養和建設需要一個長期積累的過程。近年來,引進的青年教師科研水平較高,野外實踐能力較弱,需經驗豐富的老教師進行“傳、幫、帶”。通過師資隊伍建設,建立一支以中年教師為主,“老、中、青”教師相結合的野外實踐教師隊伍,指導學生野外實踐。
三、結束語
實踐教學是高校人才培養的重要環節,制定野外實踐能力考核標準是高校教學研究的重要領域之一。在提升高等教育質量的大背景下,提高地理科學類專業野外教學質量就必須抓住教學中的實踐環節。以高等師范院校地理專業地質學課程為例,構建野外實踐能力考核標準,提出若干培養路徑。包括:1.確定實踐教學目標;2.詳細論述基本技能、野外觀察能力、資料整理、綜合分析與報告撰寫能力等考核標準;3.提出野外實踐教學體系構建與教學內容優化、實踐教學方式方法改革、野外實習教學基地建設、師資隊伍建設等培養路徑。
參考文獻:
[1]韓志勇,李徐生,王臘春.探討廬山野外地理實踐教學的改革[J].高等理科教育,2015,89(2):79-82.
[2]馬密霞,李 隆.野外實踐教學基地建設的探索與啟示[J].實驗技術與管理,2013,30(3):171-174.
[3]趙雪蓮,彭紅霞,侯林春.自然地理與資源環境專業野外實踐教學體系構建研究——以三峽秭歸實習基地為例[J].中國地質大學學報(社會科學版),2013(增刊):89-91.
[4]趙曦,劉耀林,劉艷芳,等.綜合性大學野外實踐教學模式初探——以武漢大學廬山地理野外綜合實習為例[J].高等理科教育,2008,86(3):121-124.
[5]鄭祥民,周立 ,王輝,等.試行高校聯合野外實踐教學探索地理學人才培養新模式[J].中國大學教學,2013(5):86-88.
[6]陳駿.推行“三三制”創新本科教學模式[J].中國高等教育,2010 (11):12-14.
[7]程先富,張運,吳慶雙.GIS專業校企合作實踐教育基地建設探究[J].實驗科學與技術,2015,13(6):137-139.
[8]王穎.關于地球科學教育發展的建議[J].中國大學教學,2010(12):17-18,70.
[9]朱高龍,吳文英.自然地理野外實習教學改革探討[J].高等理科教育,2008,82(6):131-134.
[10]李艷紅,張根壽,李海亭.廬山地理野外創新實踐教學研究[J].高等理科教育,2011,85(4):143-145.
[11]沈玉林,郭英海,李壯福,等.基礎地質實習野外實踐的現實困境及應對策略[J].中國地質教育,2015,24(2):66-68.
[12]王冠民,陳世悅,吳智平,等.有關野外地質教學實習的經驗點滴[J].中國地質教育,2008,17(3):34-36.