地質認識實習的實踐教學改革

褚程程 劉文中 翟曉榮

摘要：地質認識實習是地質工程專業本科生步入地質學科的第一次野外實習，其教學效果對學生今后的專業學習和專業發展具有重要的影響。作為國家級特色專業，近年來安徽理工大學地質工程專業教學團隊不斷探索，開拓創新，從加強教師隊伍建設、完善野外實踐教材、更新實踐教學內容和改進實踐教學方法四個方面對地質認識實習進行實踐教學改革，旨在提高野外實踐教學質量，培養具有創新意識和實踐能力的高素質地學人才。

關鍵詞：地質認識實習；實踐教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）42-0102-03

《普通地質學》是一門介紹地質學概況和基本知識、基本理論的專業基礎必修課程。地質認識實習是《普通地質學》課程的實踐教學環節，是在學生完成《普通地質學》理論學習及相關實驗教學的基礎上開展的，也是地質專業本科生步入地質學科的第一次野外實習[1，2]。地質認識實習的目的是為了鞏固和加深課堂學習的知識，使學生能夠理論聯系實際，運用課本知識從地質學的角度認識野外地質現象，訓練學生的地質思維方式和實際觀察能力，并使學生初步具備野外地質工作的基本技能。綜合課程設置和實習目的可以看出，地質認識實習具有授課對象專業基礎薄弱和實踐性強的特點，其教學效果對學生今后的專業學習和專業發展具有重要的影響。安徽理工大學地質工程專業2006年經教育部批準為國家級特色專業。近年來，我校地質工程專業教學團隊不斷探索，開拓創新，堅持推進地質認識實習的實踐教學改革，在教師隊伍、教材編寫、教學內容和教學方法上加強管理，不斷完善，致力于提高野外地質實踐教學質量，培養具備創新意識和實踐能力的高素質地學人才。

一、教師隊伍建設

目前，高校地質學科的教學模式是以課堂教學為主導，教師往往更加熟悉理論知識并習慣于課堂教學的教學方法，而野外地質實踐教學更具靈活性和實踐性，需要授課教師具有扎實且廣泛的專業知識和豐富的野外實踐經驗，因而對教師的教學能力提出了更高的要求。我校地質認識實習在貫徹“以學生為主體”的教學理念的同時，加強了野外教學的教師隊伍建設，提高教師的實踐教學水平，特別是重視對青年教師的指導和培養，形成了“教授帶隊指導，野外實地備課”的青年教師培養模式，充分發揚老教師“傳、幫、帶”的精神，逐漸培養出一支專業知識扎實，實踐能力較強的青年教師隊伍。

二、實踐教材完善

教材建設是提高教學質量的重要環節，多年來野外地質實習都面臨著缺少野外實踐教材的困境。究其原因，一方面是因為野外實踐教材的編寫是以大量的實地資料為依據，以編者多年的實地調研經驗為基礎，任務難度大，耗時長；另一方面，不同高校野外地質實習的實習區不盡相同，實踐教材適用的區域性顯著。野外實踐教材的缺失在很大程度上限制了實踐教學效果。2013年，安徽理工大學地質工程專業教學團隊，結合淮南地區實地地質資料和多年實地研究經驗，編寫出版了《淮南地區地質認識實習指南》[3]。近年來，該教材一直作為我校地質工程專業地質認識實習的指導用書，并為我校勘查技術與工程、采礦工程、土木工程、測繪工程等專業在淮南地區的野外地質認識實習提供參考。野外實踐教材的完善為學生野外實習提供了指導，提高了學生的學習效率及實踐教學的效果。

三、教學內容更新

淮南是我國南、北方的分界線，位于華北板塊南緣，其地質特征雖屬于華北類型，但又有其特殊性。從區域地質構造的角度分析，淮南地區南臨秦嶺—大別山構造帶，東至郯廬斷裂。獨特的地理位置和漫長的地質歷史演化使淮南地區不僅保存了太古代以來不同階段的地質記錄，還形成了豐富多樣、典型直觀的地質現象。地質認識實習的教學內容主要包括了解淮南地區的地質構造特征，地層、化石和地質作用。中生代的印支、燕山運動使淮南地區地殼隆升，巖層褶皺斷裂，形成了淮南復向斜以及北北西向主體構造與北北東向斷裂相疊加的構造格局。淮南地區煤炭資源豐富，含煤地層為石炭—二疊系，實習區內的新元古界劉老碑組、四十里長山組、九里橋組、四頂山組、鳳臺組和古生界底部猴家山組等地層都是淮南地區所特有的。其中，劉老碑組和九里橋組還因為發現了世界最早的后生動物化石“淮南蟲”聞名于世。此外，九里橋組和四頂山組中的疊層石，寒武系下統饅頭組的三葉蟲化石都是實習區內寶貴的教學資源。實習區內的地質作用有風化作用、河流地質作用和地下水地質作用。

根據地質認識實習教學大綱的要求，考慮到淮南地區出露巖層均為沉積巖，經過多次實地調研和多方研討，為了豐富和優化教學內容，培養學生的地學情感和興趣，我校地質工程專業地質認識實習由以往的野外4天時間延長為7天時間，逐漸增加了女山地質公園、安徽省地質博物館和天柱山國家地質公園3條實習線路，彌補了以往實習線路中缺少的實踐教學內容。

（一）女山地質公園

女山地質公園位于安徽省明光市，距離淮南市約160公里。女山地質公園是世界上保存最完整的古火山口之一。火山噴發于更新世，公園內有獨特的玄武巖火山地貌，巖石特征典型，是了解巖漿作用、火山作用和殼幔相互作用的重要場所[5]。

火山巖為強堿性的碧玄巖、霞石巖和堿性橄欖玄武巖[6]，其中見有無色透明、半自行板狀寶石級歪長石[7]。氣孔構造和火山彈在園區內十分常見（見圖1、圖2）。火山噴發后，火山口處熔巖冷卻下沉，形成凹狀，后積水成湖（玉環池）。女山湖因女山而得名，是安徽省第二大淡水湖，其形成與更新世的火山作用或郯廬斷裂有關，氣孔狀玄武巖在湖岸經湖浪掏蝕，形成浮巖灘。

（二）安徽省地質博物館

安徽省地質博物館位于省會合肥市。博物館內設有序廳、地球廳、生命演化廳、恐龍廳、礦物巖石廳、資源與環境廳6個常設展廳。以“地球—生命的搖籃”為主題的地球廳，運用現代化科技手段，以場景的形式模擬火山、風化、冰川等地球的內外力地質作用，展示了大別山的造山運動和中國實時地震帶分布。以“生命演化”為主題的生命演化廳以地質時代為主線，采用實體化石標本、模型標本、圖文展板、復原場景景觀和互動多媒體等形式，按生命演化的各個階段分別介紹了地球上的生命起源、發展和進程。礦物巖石廳以“精美的石頭”為主題，以礦物巖石學基礎知識為起點，從不同角度展示了自然界中各種精美的礦物和巖石。

博物館的各展廳主題突出，結合現代科學技術手段，使趣味性和科學性相得益彰，寓教學于娛樂，既開闊了學生的眼界，又增加了學生的地學興趣。

（三）天柱山國家地質公園

天柱山地質公園位于華北、揚子兩大板塊之間大別山超高壓變質帶的東段，郯廬斷裂帶的南段，主景區巖石為花崗巖類，巖石類型為石英二長巖和黑云母（二長）花崗巖，形成機制可能與大陸碰撞在早白堊世發生構造垮塌和地幔擾動所引起的部分熔融作用有關[8，9]。特殊的地理位置使天柱山地質公園內保存了豐富的地質遺跡，獨特的花崗巖地貌和古生物化石等，其超高壓變質帶內出露大量超高壓巖石組合，以含有金剛石和含有柯石英的榴輝巖最為典型。目前全世界范圍內發現柯石英的僅3例，中國為首例，榴輝巖中金剛石的發現是全球范圍內變質巖的第二例，榴輝巖中的首例。園區內的地貌屬于中生代花崗巖構成的峰林地貌，受構造運動影響，山體節理發育。陳安澤[10]在研究中國花崗巖地貌特征時將天柱山地區的花崗巖地貌命名為“天柱山”型崩塌疊石地貌，該種地貌是判定地殼穩定性的標志之一。目前我校地質專業的地質認識實習已建立了完整的三大巖類及其相關地質作用的實踐教學體系，野外教學過程中關于地層、化石、地質構造等重要知識點的教學內容豐富、典型，為學生今后的專業學習奠定了良好的基礎。

四、教學方法改進

（一）推行啟發式和探討式的教學方法

傳統的地質實習是以教師講解為主，學生被動筆記，這種教學方式降低了學生的主觀能動性，屬于“填鴨式”教育。而為了使學生能夠由被動學習變為主動學習，近年來的野外地質實習要求每一位帶隊教師在實習前召開實習動員，其目的一方面是讓學生了解實習的內容和注意事項，另一方面是要在實習前向學生提出問題，督促學生對野外實習內容進行預習，使學生帶著問題在野外實踐中尋找答案。同時，教師在野外實習中的角色也逐漸由“講解員”轉變為“引導員”，引入“問題式教學”方法，引導學生觀察地質現象，通過提問和討論的方式使學生主動思考和分析地質問題。實習結束后，召開實習總結，通過匯報研討的方式進行成績考核，真正了解學生的學習效果，解答學生的存疑問題。

（二）加強學生創新能力的培養

所謂創新能力，是指在學習前人知識技能的基礎上，通過思考分析，提出自我觀點的能力。教師在野外實踐中要鼓勵學生獨立思考，敢于提出自己的觀點，培養學生的創新意識，幫助學生分析和解答疑難問題。當學生養成主動思考和分析問題的習慣，并能與老師或同學形成良好的探討氛圍時，將會極大地提高學生的學習興趣。總之，良好的師生關系，高效的學習方法，飽滿的學習熱情是學生創新能力形成的基礎。

五、結束語

實踐是地質學科的重要特點。野外地質教學是提升學生的地質專業技能，培養學生地學情感和興趣的重要途徑，也是地學創新人才培養的關鍵環節。加強專業教師隊伍建設，完善野外實踐教材，更新教學內容，改進教學方法是提高野外實踐教學的重要途徑。

參考文獻：

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[3]劉文中.淮南地區地質認識實習指南[M].合肥：中國科學技術大學出版社，2013.

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