普通地质学实验课内容规划、存在的问题与改进措施

[摘 要]针对普通地质学实验课中存在的问题，我们把实验课内容规划为：矿物实验课4学时，岩浆岩实验课2学时，沉积岩实验课3学时，变质岩实验课2学时，博物馆观察古生物化石与生物进化1学时。同时，把目前实验课存在的主要问题进行梳理汇总为4个方面：小班教学资源不足问题，实验标本老化与现象不典型问题，理论课与实验课時间衔接问题，矿物岩石描述规范性问题。针对这4个问题，提出了改进措施：提高对实验课的重视程度，学校需要加大财力物力投入，提高师生比；加强矿物岩石教学实验室建设，扩大实验室面积，多方途径补充典型现象的矿物岩石标本；多途径改善实验教学资源，确保让所有班级及时完成实验，进而解决实验课与理论课的时间衔接问题；重视实验课教师队伍的建设，通过培训教师规范其教学方法，对实验报告的格式进行规范化，解决教学规范性不足的问题。

[关键词]普通地质学；实验课；实验内容规划；问题；改进措施

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2018）06-0060-04

0、引言

普通地质学是一门地质类专业必修课程，也是一门地质学入门课程。该课程主要讲授地球物质组成、地壳的变形变位和地球演化历史和控制这些地质现象的地质作用等相关知识和技能[1]，其适用于地质学、地球化学、资源勘查工程、地质工程、勘查技术与工程、地球物理学和水文与水资源工程等多个地学类专业。整个课程一般为64学时，其中理论课部分为52学时，实验课部分为12学时。

普通地质学课程十分注重理论与实践相结合[2]，对培养学生的科学思维，增强学生的实践动手能力，提高学生的综合素质有着重要作用，同时也能为学生学习后续地质课程奠定基础。关于普通地质学课程理论课的教学，已经有大量的学者做了探索[3][4]，并取得了丰硕的成果。但是该课程的实验课部分一直未得到重视，相关教学方面的研究成果较少，实验教学内容不明确。普通地质学实验课内容是否安排得科学合理，直接影响到该课程实验课的教学质量。因此，十分有必要对该课程的实验课内容进行科学合理的规划，同时总结实验课存在的主要问题，提出相应的改进措施，这样才能提高普通地质学实验课的教学质量。

一、实验课内容规划

（一）实验课与理论课内容衔接规划

由于普通地质学课程有52学时的理论课，12学时的实验课，科学合理地规划实验课与理论课的内容衔接十分重要。不同院校的普通地质学课程内容安排略有不同[5]，但是总体上涉及实验课内容方面对应的理论课，均是安排在课程的前8章。本文根据我校普通地质学课程的多年教学实践经验，制定了普通地质学理论课与实验课内容的衔接规划（见表1）。具体为：矿物理论课5学时，矿物实验课4学时；岩浆作用与岩浆岩理论课4学时，岩浆岩实验课2学时；沉积作用与沉积岩理论课5学时，沉积岩实验课3学时；变质作用与变质岩理论课3学时，变质岩实验课2学时；地质年代理论课4学时，参观博物馆1学时，观察古生物化石与生物进化。

（二）实验课内容规划

普通地质学实验课的教学目标是：通过实验，使学生接触古生物化石和矿物岩石标本等地质学研究的实际对象，让学生初步掌握各种地质标本和地质现象的观察和描述方法；让学生将课堂上所学的理论知识与实际相结合，进一步了解地球的地质发展历史和常见矿物岩石的种属和特征。在上述课程教学目标的指导下，结合多年实际教学经验，我们对普通地质学实验课内容进行了规划安排（见表2）。

实验1，常见矿物的肉眼观察与描述（1），2学时。

实验内容：①观察系列矿物标本，包括橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、白云母、正长石、斜长石、微斜长石、方解石、白云石、石英等；②观察与描述6块标本，并写实验报告。

实验要求：认识各种造岩矿物的特征，掌握矿物描述方法；熟悉常见造岩矿物的特征；初步掌握重要矿物的鉴定特征。

实验2，常见矿物的肉眼观察与描述（2），2学时。

实验内容：①系统观察矿物标本，包括黄铁矿、黄铜矿、磁体矿、赤铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉锑矿、铝土矿等；②观察与描述6块标本，并写实验报告。

实验要求：通过实验进一步加深对讲课内容的理解；熟悉矿物的观察和描述方法；熟悉常见的矿石矿物。

实验3，常见岩浆岩的肉眼观察与描述，2学时。

实验内容：①系统观察下列标本：橄榄岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩、闪长岩、闪长玢岩、安山岩、正长岩、花岗岩、花岗斑岩、流纹岩；②参观以下标本：伟晶岩、花岗伟晶岩、黑曜岩、浮岩、火山弹；③从橄榄岩、辉长岩、玄武岩、闪长岩、正长岩、花岗岩、花岗斑岩、流纹岩中选出5块标本进行观察与描述，并写实验报告。

实验要求：初步掌握岩浆岩的观察和描述方法；掌握岩浆岩的岩性特征。

实验4，常见沉积岩的肉眼观察与描述，3学时。

实验内容：①系统观察沉积岩标本：砾岩、角砾岩、石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩、钙质泥岩，竹叶状石灰岩、鲕状灰岩、泥晶灰岩、白云岩、硅质岩；②从上述标本中选出8块标本进行观察与描述，并写实验报告。

实验要求：了解沉积岩的观察和描述方法；掌握沉积岩的岩性特征。

实验5，常见变质岩的肉眼观察与描述，2学时。

实验内容：①系统观察标本大理岩、石英岩、矽卡岩、板岩、片岩、千枚岩；②从上述标本中选出5块标本进行描述，并写实验报告。

实验要求：初步掌握变质岩的观察描述方法；熟悉常见变质岩的岩性特征。

实验6，生物进化的古生物证据，1学时。

实验内容：①参观博物馆，重点观察古生物化石，以及矿物岩石与矿产资源展厅；观察不同地质年代的古生物化石；②观察博物馆中的矿物岩石等各种与地质学相关的展品。

实验要求：通過博物馆参观，进一步加深对地质年代中相关理论内容的理解；熟悉古生物化石；了解不同地质时期古生物的特点。

二、存在的问题及改进措施

由于普通地质学作为一门地质类专业必修课，开设这门课程的本科专业很多，尤其是在地矿类高校，少则2～3个专业，多则5～6个专业开设有这门课程，每个本科专业同一年级少则1～2个班级，多则3～4个班级，因此选修这门课程的学生数量非常庞大。以笔者所在的中国矿业大学为例，开设这门课程的本科专业达到4个（整个资源与地球科学学院所有本科专业都开设这门课程），每年的教学班级有10～12个，学生人数300～350人。由于该课程一般采取全校统一考试的模式，因此上课时间安排基本一致，这对普通地质学课程的各方面教学资源提出了很高的要求。针对由于实验课教学资源不足而出现的实验教学问题，本文提出了相应的改进建议。

（一）小班教学的资源不足

实践类课程进行小班教学有利于提高教学效果[6]。一般而言，小班教学的理想人数是每个教学班15～30人。但是由于普通地质学课程的学生数量较多，师资相对不足，难以严格做到小班教学，只有部分院校能做到30人左右的小班教学。以笔者所在的中国矿业大学为例，一般实际是60人一个教学班，实验课时7～8人一组，分成8个组同时进行实验，实验过程空间略显拥挤。

（二）实验标本老化与现象不典型

由于前面所述的原因，各班级的实验课时间安排十分紧凑，同时有1～2个实验室进行实验课，上课人数有60～120人。一般而言，7～8人一组，每组都有独立的1套矿物岩石实验标本。这就要求至少有8～16套矿物岩石标本才能保证实验课的顺利进行。这么多套标本，难以保障每一套矿物岩石标本都新鲜且现象典型。共性问题是，老标本是前辈们野外精心挑选常年积累下来的，现象十分典型，但是老化严重，标本表面模糊；新标本基本是商业采购，虽然表面新鲜但是现象不典型。由于地矿类院校都是传统老院校，很多教学用的地质标本已经用了几十年，矿物岩石教学标本的使用年龄比学生年龄还大的现象很普遍。标本的老化使得很多现象不明显，这给学生实验造成了很大的迷惑。比如，粉砂岩标本经过长期触摸老化，表面已经变得油光发亮，与新鲜时样品面貌完全不一样。

（三）实验课与理论课时间衔接问题

由于用于矿物岩石学教学的实验室一般会面向多门课程开放，因此普通地质学课程的实验课需要额外预约上课的具体实验室地点与时间，一般是提前1～2周预约，有的甚至要提前1～2天预约，因此各院校教务部门只对普通地质学课程的理论课有明确的时间安排表，但是对其实验课的上课时间、地点并没有明确规定。这就要求任课教师根据自己所担任课程的教学进度，及时预约实验课的时间、地点。最佳的实验课时间安排是：对应的理论课结束后2～3天内开始实验课，最迟不要超过1周时间，因为在这个时间段内学生对相应理论课的内容没有遗忘，实验课教学效果较好。如果实验课拖的时间过于靠后，学生遗忘了大部分理论内容，在实验课中需要教师重新花大量时间去复习相应的理论内容，这会严重影响实验课的正常开展。现实问题是，实验室及教学矿物岩石标本不足，多门相关课程的学生需要同时使用实验室，而上课的学生人数较多，因此只能满足一部分班级学生上课的需求，难以给所有班级安排实验课。

（四）矿物岩石描述教学不规范

由于普通地质学课程涉及的内容广泛，修课学生人数庞大，师资需求量大，因此任课教师的学科组成多元化，有矿物岩石学、构造地质学、地球化学和地层古生物等方面的教师，囊括了地质学的四大支柱学科方向。而普通地质学课程实验课12个学时的内容中，有11个学时是关于矿物与岩石学标本的观察与描述。矿物岩石标本观察与描述是地质学一个极其重要的基本功[7][8]，需要实验课任课教师能够给予规范化的教学。但是普遍存在的问题是：地质学教师虽然在自己的科研方向中研究十分深入，科研成果丰硕，但是长期忽视矿物岩石鉴定技能的培养与巩固。因此，具有相当比例的任课教师矿物岩石鉴定技能并不扎实，加上对实验课重视不足，往往不能给学生传授规范化的矿物岩石描述方法，教学过程具有较强的随意性。这最终造成学生在普通地质学实验课中形成了一种不好的印象与习惯：错误地认为矿物岩石的鉴定描述是十分随意的。学生这种错误的意识一旦形成，后期很难予以纠正，这会严重影响到学生后期的矿物岩石学课程的学习。

同时，由于普通地质学的矿物学实验是学生大学生涯第一次进行的地质专业实验，学生不熟悉实验过程与要求，而矿物学需要描述的内容又多，学生提交的实验报告内容十分混乱，往往遗漏内容，教师在批改过程中难以一一发现其存在的错误。

（五）解决措施探讨

教学资源不足是目前我国高校教育的共性问题，需要进行长期的努力予以解决。提高对实验课的重视程度，学校需要加大财力、物力投入，适度扩大普通地质学的任课教师队伍，提高师生比。重视矿物岩石教学实验室建设，扩大实验室面积。同时发扬前辈精神，教师在平时野外地质工作中应留意采集现象典型的地质标本，在地质标本采购验收时工作细致，加强对地质标本的质量把关，多方途径补充典型现象的矿物岩石标本。对于老化的地质标本，可以采取微创方法，把标本表面风化层刮掉，让其露出新鲜面。此外，还可以通过虚拟仿真等途径补充改善实验资源不足的问题[9]。通过改善实验室硬件条件后，能较好地改善实验课与理论课的时间衔接问题，能尽量让所有班级及时完成相应实验。同时，应重视实验课教师队伍的建设，课程教学团队应该定期统一组织培训班或研讨会，对实验课任课教师进行规范化的矿物岩石鉴定技能培训，规范其教学方法，这能较好地解决矿物岩石描述规范性不足的问题。

对实验报告的格式进行规范化，也有利于教学。针对矿物学的实验课，可以制定一个规范的实验报告模板（见表3）。教学实践表明，这十分有利于学生快速进行规范性地鉴定描述矿物标本。同时，整洁的实验报告，有利于教师清楚地发现学生矿物岩石标本鉴定描述的不规范性与错误，并及时予以纠正。

[2] 何金先，屈争辉，沈玉林，等.地质大类招生制度下“普通地质学”课程教学改革研究：以中国矿业大学资源与地球科学学院为例[J].兰州教育学院学报，2016（2）：78-81.

[3] 朱锐，张尚锋.任务驱动法在《普通地质学》教学中的应用[J].长江大学学报自科版：理工旬刊，2013（11）：163-164.

[4] 何金先. 基于建构主义理论的“普通地质学”地质思维培养教学模式探索[J]. 兰州教育学院学报，2017（12）：77-78.

[5] 宋召军，李月，胡绍祥.《普通地质学》课程教学内容整体优化的初步思考[J].南昌教育学院学报，2011（2）：48-49.

[6] 何金先，屈争辉，汪吉林，等.野外地质填图实习教学环节与改革优化措施：以中国矿业大学资源勘查工程专业为例[J].大学教育，2016（9）：116-118.

[7] 张帆.矿物岩石学教学方法研究[J].大学教育，2016（12）：161-162.

[8] 金洪波.《矿物岩石学》课程教学改革探索与体会[J].教育教学论坛，2011（35）：211-212.

[9] 张晓丽，陈义林，何金先.地质标本虚拟仿真实验教学系统内容框架与功能模块设计[J].兰州教育学院学报，2017（3）：84-86.

[责任编辑：陈 明]

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