農(nóng)林院校地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與探索
——以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)為例

范淑花，秦富倉，盛 艷，蘇茹嘎

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 沙漠治理學(xué)院，呼和浩特 010018）

地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)是農(nóng)林院校普遍開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握地質(zhì)學(xué)基本理論，不僅是為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)打下必備的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力[1]。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、方式并不能與農(nóng)林院校專業(yè)特色及人才培養(yǎng)相匹配。本文以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)林專業(yè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程為例，對(duì)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行剖析，探索具有專業(yè)特色的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)新思路與新方法。

1 地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程特點(diǎn)

1.1 知識(shí)點(diǎn)龐雜，專業(yè)性強(qiáng)

地質(zhì)學(xué)是研究地球的一門自然科學(xué)，主要研究地球的物質(zhì)組成、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、發(fā)展歷史和演化規(guī)律等[2]。教學(xué)內(nèi)容包含地殼的物質(zhì)組成、地質(zhì)構(gòu)造、地表形態(tài)、地質(zhì)作用和地球的發(fā)展演化等[3]，知識(shí)點(diǎn)瑣碎，概念繁多，專業(yè)性非常強(qiáng)。

1.2 內(nèi)容抽象，實(shí)踐性強(qiáng)

地球區(qū)域差異明顯，空間分布廣闊，使該課程學(xué)習(xí)起來難度較大。如講到巖漿巖，對(duì)于沒有基礎(chǔ)的學(xué)生，很難理解礦物從巖漿中結(jié)晶的過程，僅停留在抽象的理論教學(xué)。因此，地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程實(shí)踐性也很強(qiáng)，需要實(shí)驗(yàn)和野外教學(xué)。

2 農(nóng)林院校地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

2.1 教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)特色脫節(jié)

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程授課對(duì)象為水土保持與荒漠化防治、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境和土地資源管理等專業(yè)大一新生。在實(shí)際講授過程中，主要以專業(yè)性較強(qiáng)的礦物、巖石、古生物、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地殼演化為主，與后續(xù)水土保持工程學(xué)、沙漠學(xué)、農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)及土地資源學(xué)等專業(yè)課程聯(lián)系不夠緊密，整體教學(xué)效果欠佳。

2.2 教學(xué)手段單一

地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程仍采用傳統(tǒng)授課方式，主要通過多媒體幻燈片結(jié)合板書等。光靠文字描述或簡單的圖示，學(xué)生不太容易理解所學(xué)內(nèi)容。如巖層的產(chǎn)狀三要素，雖然可以明白示意圖中走向、傾向和傾角三要素，但從未見過自然界的傾斜巖層，并不清楚二者的關(guān)系。因此，這樣的授課方式不利于學(xué)生理解，容易導(dǎo)致學(xué)生失去興趣。

2.3 實(shí)踐教學(xué)課時(shí)少，資源不足

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)類專業(yè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程實(shí)踐學(xué)時(shí)很少。土地資源管理專業(yè)實(shí)驗(yàn)為16 學(xué)時(shí)，水土保持與荒漠化防治和農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)實(shí)驗(yàn)為8 學(xué)時(shí)，僅能夠開展礦物巖石實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)條件也不夠完善，礦物巖石標(biāo)本只有4 套，一次只能滿足30個(gè)學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足幾個(gè)專業(yè)400 余人的實(shí)驗(yàn)需求。野外實(shí)習(xí)教學(xué)條件更是捉襟見肘。一是野外實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)少，僅有0.5學(xué)時(shí)；二是野外實(shí)習(xí)路線不典型，目前只有清水河窯溝和大青山哈拉沁溝兩條線路；三是野外實(shí)習(xí)設(shè)備不足，傳統(tǒng)的地質(zhì)三件寶——地質(zhì)錘、羅盤和放大鏡，只能幾個(gè)同學(xué)共用一套。

2.4 師資力量薄弱

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)擔(dān)任農(nóng)學(xué)專業(yè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程專任教師僅1 人，實(shí)驗(yàn)人員2 人，每屆約400 名學(xué)生，師資力量嚴(yán)重不足，理論授課壓力很大，加上實(shí)驗(yàn)和野外實(shí)習(xí)，更是不堪重負(fù)，特別是野外實(shí)習(xí)，教師少學(xué)生多，戶外安全問題得不到有效保障。

3 地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革

基于上述問題，只有進(jìn)行教學(xué)改革才能使學(xué)生學(xué)得更扎實(shí)，做到學(xué)以致用，成為適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的優(yōu)秀人才。結(jié)合筆者近年來的一線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出如下改革途徑。

3.1 結(jié)合培養(yǎng)方案，設(shè)定“夠用為限，應(yīng)用為主”適合農(nóng)林專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)的核心，改革首先應(yīng)從教學(xué)內(nèi)容入手。作為農(nóng)林院校的專業(yè)基礎(chǔ)課，地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容選擇應(yīng)遵循“夠用為限，應(yīng)用為主”原則，對(duì)現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行充分整合、有效拓展、弱化高深的理論知識(shí)。

結(jié)合各專業(yè)培養(yǎng)方案凝練教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)，嘗試“少而精”教學(xué)。如巖漿巖分類一節(jié)，按照化學(xué)成分、礦物含量、產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)及構(gòu)造進(jìn)行分類，會(huì)衍生出大量巖石名稱，學(xué)生會(huì)因頻繁出現(xiàn)的新名詞產(chǎn)生挫敗感。如果按照SiO2含量將巖漿巖分為四類，然后再按照三種產(chǎn)狀進(jìn)行綜合分類，并以表格形式呈現(xiàn)，便一目了然（見表1）。同時(shí)，針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生，教師在第一節(jié)課要明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，不要急于講授具體內(nèi)容，將地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)與所學(xué)專業(yè)的關(guān)聯(lián)性講透徹，應(yīng)向?qū)W生交代學(xué)習(xí)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)后續(xù)課程的入門與基礎(chǔ)，并對(duì)學(xué)生提出適中的學(xué)習(xí)要求[4]。

表1 根據(jù)SiO2 含量的巖漿巖分類簡表

3.2 兼顧專業(yè)特色，改進(jìn)教學(xué)思路，融入多元化的教學(xué)方法，提升教學(xué)水平

3.2.1 引入學(xué)生熟悉的案例，加深對(duì)抽象概念的理解

通過以往教學(xué)可以看出，僅靠語言描述某些抽象的概念或過程，學(xué)生并不能真實(shí)感知。例如，學(xué)生大多知道巖漿這個(gè)詞，并能說出是從地下噴發(fā)而來，但講到巖漿是三相體時(shí)，便不明白其中的固、液、氣三態(tài)為何物。若將巖漿比作八寶粥，大家便滔滔不絕地發(fā)表觀點(diǎn)，使巖漿變得容易理解。

3.2.2 圍繞核心知識(shí)點(diǎn)逐漸拓展，鼓勵(lì)學(xué)生串聯(lián)式記憶

按照教學(xué)大綱要求，將地球-礦物-巖石-構(gòu)造運(yùn)動(dòng)-地殼演化逐章逐節(jié)講解，但對(duì)學(xué)生而言，逐章講授知識(shí)點(diǎn)是彼此孤立的，無法理解其中的聯(lián)系。可提前設(shè)計(jì)好每節(jié)課的核心知識(shí)點(diǎn)，組成一個(gè)完整的知識(shí)點(diǎn)體系，引導(dǎo)學(xué)生把課堂知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來，逐步構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系[5]。如地質(zhì)作用，風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積、成巖作用這幾個(gè)“新名詞”較難記憶，若將它們放在陸源碎屑巖的形成過程中去講述“石頭的故事”，學(xué)生就能較好地理解母巖經(jīng)風(fēng)化、剝蝕作用形成沉積物，再經(jīng)搬運(yùn)作用，在某地沉積，最終成巖。

3.2.3 以激發(fā)興趣為出發(fā)點(diǎn)，提倡課前課堂充分討論，培養(yǎng)學(xué)生的科研熱情

興趣是最好的老師，激發(fā)學(xué)生對(duì)一門課的學(xué)習(xí)熱情至關(guān)重要。要激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，嘗試研討式教學(xué)，以一些熟悉的話題，如恐龍滅絕、青藏高原隆升等切入，允許學(xué)生暢所欲言，再循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生自主查閱文獻(xiàn)、關(guān)注前沿科學(xué)問題。

3.2.4 地質(zhì)學(xué)基本理論要密切結(jié)合專業(yè)特色及區(qū)域特點(diǎn)，做到融會(huì)貫通、學(xué)以致用

要針對(duì)不同專業(yè)的熱點(diǎn)地質(zhì)學(xué)問題和學(xué)科前沿案例進(jìn)行深度剖析，并有效結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特點(diǎn)。開設(shè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程的幾個(gè)專業(yè)都涉及生態(tài)環(huán)境問題。給水土保持與荒漠化防治專業(yè)學(xué)生授課，講到侵蝕、搬運(yùn)作用時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考黃河流經(jīng)黃土高原發(fā)生的地質(zhì)作用，關(guān)注水土流失的主控因素；給農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)學(xué)生授課，講地質(zhì)構(gòu)造一節(jié)時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生思考地質(zhì)構(gòu)造如何影響土壤分布、農(nóng)田水利布局及農(nóng)業(yè)布局等，從而強(qiáng)化地質(zhì)學(xué)在具體專業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用性。

3.2.5 運(yùn)用多手段融合交叉的教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性

在一學(xué)期12~20 次理論授課中，2~3 次采用翻轉(zhuǎn)課堂，將教師變?yōu)閷W(xué)習(xí)指導(dǎo)者和督促者、學(xué)生成為主動(dòng)研究者，來提升學(xué)習(xí)效率。長江雨課堂、騰訊會(huì)議、釘釘?shù)染€上教學(xué)平臺(tái)的運(yùn)用，既完成了教學(xué)任務(wù)，又增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，可與傳統(tǒng)課堂交互使用。可視化圖片、三維動(dòng)圖也不失為一種直觀可行的好方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺認(rèn)知。如河流階地的形成過程，結(jié)合三維動(dòng)圖，可直觀地展示其形成過程。

3.3 基于實(shí)驗(yàn)、野外及虛擬仿真平臺(tái)的實(shí)踐教學(xué)改革

3.3.1 完善以標(biāo)本為主的實(shí)驗(yàn)條件，盡可能將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與日常所見相結(jié)合

為確保一個(gè)理論教學(xué)班同時(shí)實(shí)驗(yàn)，需要增加礦物巖石標(biāo)本，同時(shí)要對(duì)購置標(biāo)本典型性嚴(yán)格把關(guān)。針對(duì)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重記憶、輕理解的現(xiàn)狀，一方面可在課前強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相似概念進(jìn)行辨析，另一方面可讓學(xué)生將學(xué)到的理論自覺運(yùn)用到日常中，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注校園的路緣石、臺(tái)階、地板和窗臺(tái)等，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)礦物巖石及獨(dú)特的地質(zhì)現(xiàn)象，記錄下來與老師同學(xué)進(jìn)行討論。

3.3.2 精細(xì)化野外實(shí)習(xí)線路，固定具體實(shí)習(xí)內(nèi)容

結(jié)合呼和浩特周邊地質(zhì)概況，依照教學(xué)大綱中的實(shí)習(xí)內(nèi)容，制定更合理的實(shí)習(xí)路線。將目前清水河窯溝和大青山哈拉沁溝兩條線路精細(xì)化到具體實(shí)習(xí)點(diǎn)，包括路線名稱、實(shí)習(xí)目的、實(shí)習(xí)內(nèi)容、點(diǎn)號(hào)、點(diǎn)位、點(diǎn)性和描述等，如圖1 所示。此外，還可利用內(nèi)蒙古自然博物館展出的種類齊全的標(biāo)本、地質(zhì)現(xiàn)象等來拓寬同學(xué)的知識(shí)面。

圖1 野外實(shí)習(xí)路線實(shí)習(xí)點(diǎn)特征

3.3.3 建設(shè)虛擬仿真地質(zhì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源開放共享

在信息化日益普及的今天，地質(zhì)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。面向農(nóng)林院校地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)需求，依托地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室，整合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，通過虛擬技術(shù)構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可根據(jù)個(gè)人時(shí)間和興趣進(jìn)行網(wǎng)上瀏覽和操作。實(shí)行虛擬與實(shí)體結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源開放共享，節(jié)約投資，推動(dòng)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新。

3.4 教學(xué)改革效果對(duì)比

將2019 級(jí)水土保持與荒漠化防治專業(yè)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程分別從理論、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、方法上進(jìn)行改革探索，考試成績?nèi)缦拢?0 分及 90 分以上，18 人，占 28.1%；80~89 分，30 人，占 46.9%；70~79 分，11 人，占 17.2%；60~69分，4 人，占 6.3%；60 分以下，1 人，占 1.6%，均方差為 9，平均分為83.9。作為對(duì)照班，改革前2018 級(jí)學(xué)生的成績：90 分及 90 分以上，14 人，占 19.4%；80~90 分，25人，占 34.7%；70~79 分，14 人，占 19.4%；60~69 分，13人，占 18.1%；60 分以下，6 人，占 8.3%，均方差為 13.1，平均分為78.1。可以看出，改革后成績提升明顯，不及格率也大幅降低，見表2 及圖2。

圖2 水土保持與荒漠化專業(yè)教學(xué)改革前后對(duì)比

表2 水土保持與荒漠化專業(yè)教學(xué)改革前后對(duì)比

3.5 加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵

教師隊(duì)伍建設(shè)是培養(yǎng)出高素質(zhì)人才的關(guān)鍵，是提高教學(xué)質(zhì)量的根本。當(dāng)前的師資短缺問題，短期內(nèi)可通過聘請(qǐng)地質(zhì)部門經(jīng)驗(yàn)豐富的專家來解燃眉之急；長期應(yīng)通過合理的酬勞制度，引進(jìn)地質(zhì)學(xué)專業(yè)人才，擴(kuò)充教學(xué)隊(duì)伍。同時(shí)應(yīng)鼓勵(lì)教師進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造，以提高教學(xué)隊(duì)伍的整體素質(zhì)。

4 結(jié)束語

以培養(yǎng)高素質(zhì)農(nóng)林專業(yè)技術(shù)人才為目標(biāo)，對(duì)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程進(jìn)行教學(xué)改革與探索，分別從理論、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及教師隊(duì)伍建設(shè)幾個(gè)方面入手，結(jié)合專業(yè)需求、專業(yè)特色、區(qū)域特征及學(xué)生學(xué)習(xí)興趣等，將新的教學(xué)理念融入傳統(tǒng)教學(xué)模式中，充分利用多媒體資源和虛擬仿真地質(zhì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，具備運(yùn)用地質(zhì)學(xué)知識(shí)解釋專業(yè)問題的能力，為日后專業(yè)課學(xué)習(xí)打牢基礎(chǔ)，最終摸索出適合農(nóng)林專業(yè)的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式。本次教學(xué)改革具有普遍性和拓展性，以期為相似地學(xué)課程教學(xué)提供參考。