视频展示系统在岩石学实验教学中的应用

摘 要：传统的岩石学实验教学在讲授的过程中，由于学生对岩石特征缺乏直观认识，导致对岩石鉴定特征理解困难、记忆模糊等问题。为此，我们引入了一种新的视频展示系统，它实现了实验教学可视化，使教学内容生动、形象、具体，构建了一种新的直观互动教学模式。这种新型的教学模式激发了学生的学习兴趣，提升岩石学实验课程的教学质量，进而培养学生独立鉴定岩石标本能力。

关键词：视频展示系统；岩石学实验；教学模式；教学效果

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2016）22-0110-02

Abstract： Several problems exists in the traditional experimental teaching method. Because the students lack of intuitive perception of rock characters， difficulty in understanding and blurry in memory become a common phenomenon in learning. Therefore， a new type of video display system is introduced into the experimental teaching of petrology. This system realizes a visualized teaching method and makes the teaching content more intuitive， vivid and concrete. It constructs a new interactive teaching model， stimulating the students" interest and improving the quality of experimental teaching. Ultimately， we attempt to develop student"s independent rock identification ability.

Keywords： video display system； experimental teaching of petrology； teaching model； teaching effects

巖石学实验课程是我校陕西省特色专业-资源勘查工程专业的基础课程，是根据岩石的结构构造特征、矿物特征和矿物组合规律对岩石手标本或者薄片进行系统鉴定的一门实践课程。随着新的技术发展和教学设备的加入，为岩石学实验课的讲授提供了更优质的平台，使得传统的理论教学转向以理论知识、综合素质、实践技能为一体的教学课程[1]。在教学过程中，结合传统的多媒体课件教学方法，引入新的视频展示系统，希望构建一种高效直观的互动教学模式，以提高岩石学实验课的教学质量。

一、岩石学实验课程特征及教学存在的问题分析

岩石学是地质类专业的基础课程，教学目的主要是使学生掌握三大岩类的成分、结构、构造等基本理论和研究方法，熟悉其产状、分布，理解成因、演化历史和它与成矿作用的关系等问题，培养独立观察、描述和鉴定岩石的能力，为其他专业课程的学习打下坚实的基础。其中，岩石学实验课是一个非常重要的实践教学环节。据统计，我国地质院校的岩石学实验课课时比例（实验课时/理论课时）在0.43-1.8之间[2]。我校的岩石学实验课为32课时，实验课时/理论课时=0.5，在此基础上，提高岩石学实验课的教学质量和课堂听课效果是重要的教学目标。

岩石实验课程应以理论基础讲授和实践技能培养相互结合、二者并重。相比于其他课程的实验课，岩石学实验课具有教学直观性、课程实践性和标本多样性三个显著特征[3]，由于受到技术手段和讲述方法的限制，在教学中也存在着一定的问题，极大地影响了教学质量和课堂听课效果。

（一）教学的直观性。岩石学实验课程在讲授过程中，除了要加深学生对岩石学基础理论的理解，更是要培养学生对岩石结构、构造、矿物特征和矿物组合规律的直观认识，进而独立地进行岩石鉴定。由于涉及的岩石学概念较为抽象，比如文象结构、糜棱结构、碎裂结构等，对于初学的学生来讲，只有形成直观认识，才更便于理解和记忆。但是，由于矿物晶体尺寸多为毫米级且岩石手标本组成矿物复杂，教师在指示讲解时，学生距离过远，而难有直观认知，往往造成学生对典型鉴定特征死记硬背、记忆模糊。

（二）课程的实践性。岩石学实验课教学注重课程的实践性，更重要的是教授学生岩石鉴定的基本方法，进而培养学生的独立鉴定能力。虽然为小班分组授课模式，但是传统多媒体讲课方式不能够向所有学生展示具体鉴定步骤和鉴定技巧，比如矿物形态的鉴定、解理面的判断、与盐酸反应起泡的过程等，这很大程度降低了听课效果。

（三）标本的多样性。与其他实验课相比，地质类实验课最大的特点就是地质样品的多样性。由于地质体的不均一性，即使是同一批次的岩石标本，在结构、构造、次要矿物组成上的特征也并非一致。传统的教学手段无法将每组不同的岩石标本逐个向全班同学进行详细的讲解，往往每位同学只能观察到自己本组的岩石标本，很难理解地质体不均一性的存在。

二、视频展示系统在岩石学实验教学中的应用特点

视频展示系统是在我校2016年自研仪器设备项目《矿物、岩石手标本视频展示教学系统》支持下，为提升教学质量开发的一种新型多媒体授课系统，该系统可将岩石标本放大96倍，投影至大屏幕上，配套的360°转盘，可全角度观察岩石标本特征，高清摄像头可详细的展示岩石特征和记录鉴定过程。利用显微镜连接头也可将其与光学显微镜相连接，将镜下矿物颜色、形态、多色性、干涉色、解理特征和消光特征等镜下鉴定特征直观、生动、形象地展示在学生面前，达到清晰、易懂、易记的学习目的。视频展示系统为岩石学实验提供了新的教学思路，使教学过程形象、生动，增加了学生的学习兴趣。视频展示系统应用特点体现在以下几个方面：

（一）实现可视化教学。在传统教学过程中，存在的最大问题就是不能够向学生全面展示标本特征，也不能充分讲解鉴定过程。视频展示系统与传统多媒体系统的联用，就可以将岩石标本中毫米级的矿物晶体放大后投影至大屏幕，实现可视化教学过程。教师可以在视频镜头下，一边讲解一边展示岩石标本结构、构造特征，矿物晶体特征（颜色、形态、解理、硬度、光泽度）都可以清楚地展示给学生看。进而确定矿物组合，估算矿物含量，详细描述岩石特征，确定岩石名称。

（二）教学内容生动、形象、具体。岩石学中的概念往往较为抽象，对于经验不足的学生而言在理解上比较困难。以碎裂结构为例，岩石矿物弯曲、变形、破裂和粒化作用等概念，只有看到了直观的图片或者样品才能有深刻的理解和记忆。多媒体课件的使用，为教学提供了丰富的图片和视频素材[4]，然而二维平面的图片展示效果远不如三维立体实物生动、形象、具体，视频展示系统的運用可以让学生更加深刻地理解教学内容。

（三）开辟新的教学思路，激发学生学习兴趣。视频展示教学系统的引入，开辟了不同于传统多媒体授课的教学新思路。教师可以将手标本展示和讲解同步进行，以手标本实物展示为主，多媒体数字化展示为辅，大大提高了教学效率。这种新颖的三维立体展示效果，不仅可以使学生直观、立体的理解实验内容，而且可以大大激发学生的学习热情，增强学生听课效果。

三、利用视频展示系统构建高效直观的互动教学模式

丰富多样的教学模式可以提升教学效果，充分开发和利用实验室教学设备可以为岩石学实验教学带来新鲜血液[5]。与传统的多媒体教学方法相结合，利用视频展示系统和多媒体课件，板书为辅助，提高教学的高效直观性。更重要的是，在课堂上能够充分发挥学生的自主学习能力，提升学生自身专业素质，提高独立鉴定岩石手标本能力。在教学实践中，每节课留出十至十五分钟小节和提问时间，对本节课学习的岩石类型进行归纳总结，重点提问各类岩石的结构、构造类型、常见的矿物组成、每种矿物的主要鉴定特征等。挑选学生到讲台利用视频展示系统进行岩石手标本鉴定展示，充分发挥视频展示系统的互动教学优势。每大类岩石课程结束后可留出一小节课时间对于未定名手标本进行鉴定考核，教师可利用视频展示系统对学生鉴定易出错的地方进行纠正和讲解。

在岩石学实验课的讲授过程中，教师充分利用视频展示系统，可以展示三维立体的手标本特征，实现可视化教学，增强学生对于理论知识的感性认识，提升课程教学效率。新颖的教学形式极大地激发了学生的学习兴趣，调动了学生的主观学习能力，使学生能够积极参与到课程之中，从而形成良好的互动教学模式，逐渐培养学生独立鉴定的专业能力，以此提高岩石学实验课的教学质量。

参考文献

[1]吕忠云，吕长河.开设岩石综合实验培养学生创新能力[J]. 实验室研究与探索，2003（02）：18-19.

[2]金洪波.浅谈如何提高矿物岩石学实验教学质量[J].教育教学论坛，2012（02）：211-212.

[3]谢林，等.《岩矿实验》教学探讨[J].科技创新导报，2014（05）： 152-154.

[4]计桂霞，陈华，徐丽杰.多媒体示教系统在岩石学教学中的应用[J].实验技术与管理，2003（04）：72-73.

[5]马增数.提高《矿物岩石学》实验教学效果的途径[J].教育教学论坛，2014（08）：67-68.

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