野外實踐在《地球化學》課程改革中的作用探討

沈文杰　楊志軍　周永章

摘要：《地球化學》是地質學類專業本科生的一門重要的基礎性課程。在教學過程中設置野外實踐教學項目，是對《地球化學》課程教學的有益補充。不僅能夠促進地球化學數據與地質背景相結合，準確合理地解釋和應用地球化學數據，而且能夠親近大自然，增加課程的趣味性，激發對《地球化學》課程的學習熱情，培養學生的野外動手能力和地質情懷等。

關鍵詞：《地球化學》課程；野外實踐；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）49-0111-02

《地球化學》是地質類本科高校普遍開設的一門專業基礎課程[1-4]。地球化學是研究地質體（包括地球與宇宙天體）中化學元素組成、化學作用與化學演化的一門科學，是固體地球科學的三大支柱（地質學、地球化學和地球物理）之一[5-7]。地球化學與其他學科多有結合，形成了許多新興的交叉學科，顯示出該學科極其旺盛的生命力。

我校地質學專業開設的《地球化學》課程，其目的是通過課程的學習，掌握地球化學基礎理論和知識，培養學生的地球化學思維，鍛煉其運用地球化學知識解決相關地球科學問題的能力。高等教育的目的是培養具有創新能力和實踐精神的高級專業人才，發展科技文化，促進社會主義現代化建設[8]。學校地球化學專業主要定位于培養具有鮮明嶺南特色的創新研究型人才。地球化學屬于理學學科，注重基礎性理論知識的理解和引導，更離不開地質學基本理論和實踐的結合，特別是地球化學野外調查和采樣，是進行地球化學數據分析的前提和基礎。為進一步提高教學質量，加強學生實踐能力的培養，學校投入資金支持實踐教學課程的開展。因此，在《地球化學》課程基本理論和知識教學結束以后，學校特別開設了《地球化學》野外實踐教學課程，取得了良好的教學效果。

一、地球化學數據與實際相結合能力的培養

地球化學與傳統地質學側重于地質現象描述的特點不同，更側重于利用“化學”數據來進行半定量——定量的解釋[3]。在《地球化學》的課程教學中有大量包括主量元素、微量元素及同位素在內的各種各樣的數據。對于這些數據的甄別、解釋和討論，一定要結合樣品特征和樣品產出地質背景等進行綜合分析，才能全面正確地得出結論。

在進行主微量元素等數據分析時，如果我們沒有參與野外樣品采集，或不清楚巖性，很難察覺樣品測試上的失誤，從而錯誤地運用數據，不恰當地使用地球化學參數和指標去討論巖石的成因或物質來源，造成解釋上的錯誤。筆者曾送一批沉積巖樣品進行主量元素分析，當測試數據回來后，發現有兩個連號樣品數據與實際巖性（粘土巖和泥灰巖）剛好相反，粘土巖應該SiO2含量高，CaO含量很低，泥灰巖則剛好與之相反。與實驗員反映之后，對余樣重新進行分析，得到的數據與巖性一致，從而排除了實驗過程中的失誤，保證了實驗數據的準確性。

二、科研能力的培養

大學生科研思維和科研能力的培養是創新研究型人才脫穎而出的搖籃。因此，科研能力的訓練是大學本科教學的核心問題之一[9]。科研素養的培育是艱苦、漫長的過程，應著眼于教學活動全過程中每個環節和細節[10]。本校開設的《地球化學》野外教學課程注重學生科研思維和能力的培訓，課程設計按照學生主導實施、教師協助指導的方針，在整個教學過程中要求學生作為主體全程參與。

課程一般安排在學生學習完地球化學課程之后，在指導教師介紹基本的科研流程和方法，以及實習區基本地質特征的基礎上，由學生自行查閱文獻并提出要解決的問題，設計野外采樣及后續實驗方案和流程，經小組互評之后再提交指導教師進行審閱和修改，方能開展野外的教學工作。野外工作期間通過對地質現象的細致觀察、測量和思考，對原來設定的科學目標進行修正，提出新的想法和問題，鍛煉和加強了學生發現和提出問題的能力。

野外教學課程還包括后期的實驗和小論文，最終成果以論文的形式提交。實驗方案在野外工作結束后一周內完成，經指導老師審閱和修改后，學生進入實驗室處理樣品，在實驗室人員協助下完成樣品分析。學生對數據進行初步分析后與指導教師討論，形成自己的思路，再進行論文寫作，指導教師需對論文寫作規范、技巧等進行講解，并對論文至少進行兩輪以上的修改。通過上述教學過程的學習，學生基本上掌握了科研過程的各個要素和環節，能夠為其以后的科研生涯打下堅實的基礎。

三、野外動手能力的培養

野外動手能力是從事地質工作的基本技能之一，而缺乏實踐和動手能力是目前高校人才培養中普遍面臨的問題[10-11]。盡管地質類專業有“三大地質實習”，但是由于實習時間過于壓縮，由早期的一年半載壓縮到一兩個月，有些學校甚至壓縮到一兩周。野外教學期間更多的是老師帶隊講解，走馬觀花式的過一遍，沒有留多少時間給學生們自己動手觀察和測量。不少學生一到野外就分不清東南西北，連基本的野外定點、羅盤使用等基本技能都存在問題。因此，《地球化學》課程的野外教學，讓學生們自己動手觀察、測量、采集樣品和記錄，經過實戰鍛煉，提高學生們野外的動手能力。

四、組織協調和執行能力的培養

組織協調和執行能力是大學生個人發展的必備條件，是人生生涯中最重要的綜合素質之一。《地球化學》野外實踐教學課程以學生為主體，從課程內容設計及實施方案和教學實踐，都需發揮學生的主觀能動性，教師只起到監督和指導作用。分組開展實踐教學內容，既有組內同學們的分工合作，也有組間的協調互助，還需與實驗室、圖書館及其他相關部門和人員的溝通與協調。指導教師在課程實施的整個過程中只起到輔助作用，學生組織協調和執行力得到鍛煉，執行力的高低反映在課程的各個環節完成的質量和速度。

五、地質情懷的培養

長期以來，地質工作給人的感覺總是不被人理解的、辛苦的。因此，相關專業的招生存在較大的困難，特別是綜合性院校的地質類專業，大部分學生是調劑過來的[12]。然而時過境遷，隨著我國基礎建設水平的提高，野外工作條件和裝備的不斷改善，相對來說，地質工作的辛苦程度大大降低。有時工作甚至像地質旅游一樣，在野外工作區域可以一邊工作，一邊欣賞山野風景，好似游山玩水，能體驗到在城市生活中體會不到的自然風光，享受那種融于天地之間的豪邁情懷。endprint

《地球化學》野外教學課程有這樣的特點，適度的野外觀察、測量和采樣工作，在體會地質事業艱苦、勇敢面對并克服困難、野外協作等精神，享受其中點點滴滴的辛酸與快樂的同時，可以領略祖國大地的山山水水，熱愛大自然、熱愛祖國、熱愛專業之情油然而生。

六、結語

《地球化學》的野外實踐教學課程以學生為主線開展野外教學活動，充分融合了科學研究的思維和方法，調動了學生學習的積極性和主動性，既能鍛煉學生的科研思維和科研興趣，組織協調和執行能力，也激發了學生們的學習熱情，既鍛煉了野外動手能力，增強了專業意識，又親近大自然，陶冶了情操。《地球化學》野外實踐教學值得深入開展和推廣，有關教學方法和改革也需進一步實踐。

參考文獻：

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