矿物学与岩石学实验课程调整与优化改革研究

牛花朋，谢庆宾，王春英，朱毅秀，温顺久

中国石油大学(北京）地球科学学院，北京 102249

矿物学与岩石学实验课程调整与优化改革研究

牛花朋，谢庆宾，王春英，朱毅秀，温顺久

中国石油大学(北京）地球科学学院，北京 102249

本项实验课程调整与优化改革是在以往研究的基础上，调整实验教学体系，减少重复环节；增加提高型和创新型实验比重，促进学生创造性培养；完善实验教学条件，提高实验教学资源的优化配置；加强实验课程的教学过程和考核方式，大大提高了实验教学效果和学生的实践创新能力。

造岩矿物学；实验课程；优化

石油工业的发展需要更多的具备厚实基础和宽广知识的高层次人才。为此，中国石油大学(北京）地质工程专业对教学安排和学时进行了相应的调整。适应教学要求，“造岩矿物学”和“岩浆岩及变质岩石学”总学时都做了大大的缩减[1]。众所周知，这两门课是地质专业的课时容纳量较高、实践性较强的专业基础课[2-4]，其学习效果会直接影响后续课程的学习。为了在学时大大缩减的情况下，依然保证且尽可能提高实验教学效果，对这些课程的实验教学内容及方法适当地进行一些调整与优化，以着力提高实验教学效果是摆在任课教师面前的首要任务。

近几年，地质学系矿物岩石教学团队十分重视教学改革，取得了丰硕的教学成果[1,4-6]。本项实验课程调整与优化改革研究是在以往研究的基础上，通过调整实验教学体系，减少重复环节；增加提高型和创新型实验比重，促进学生和创造性培养；完善实验教学条件，提高实验教学资源的优化配置；加强实验课程的教学过程和考核方式几个方面不断地创新尝试，大大提高了实验教学效果和学生的实践创新能力。

一、相关专业基础课相互配合，调整实验教学体系，减少重复环节

“造岩矿物学”与“岩浆岩及变质岩石学”，与其他一些基础地质课程之间如“普通地质学”和“沉积岩石学”关联性非常强，不是孤立存在的，部分实验教学内容相同或者存在着前因后果的关系。为节约时间，提高效率，应加强相关专业基础课之间的配合，适当调整实验教学体系，减少重复环节。

1.将相关课程中重复的内容集中在某一门课程中讲解

如在“普通地质学”和“造岩矿物学”两门课程中，矿物的物理性质和形态均是重要的内容，鉴于该部分内容在“普通地质学”中已重点讲解，在“造岩矿物学”实验课程中只需稍微加强一下，或者自学。而对某些岩石中出现的特征性矿物如红柱石、堇青石等，则放到后续的“岩浆岩及变质岩石学”课程中结合其他特征一并讲解。

2.部分实验内容重新设计，并采用后续课程的教学方式进行讲解

为了后续课程学习的方便，首先，在矿物传统分类的基础上，将矿物实验重新设计为岩浆岩中常见矿物、沉积岩中常见矿物和变质岩中常见矿物三大内容，并直接采用岩石学薄片进行认知实验，适当改变教学方式。如某些矿物在岩浆岩中更为常见，且在岩浆岩中其性质较典型，那么直接采用岩浆岩薄片而非矿物薄片进行实验教学，这样以便于学生系统掌握矿物鉴定特征的同时，了解矿物的共生组合规律以及岩石的结构构造特征，为岩石学的学习进行铺垫。

3.处理好理论教学与实验教学二者间的关系，改革先理论后实践的教学模式

理论来源于实践，是对实践的总结浓缩[7]。因此，在“造岩矿物学”与“岩浆岩及变质岩石学”教学中，必须紧紧抓住该课程实践性强的特点，打破原有先理论后实验的教学模式，尝试在实验教学中穿插部分理论教学内容，使学生面对实体标本实验的同时，领会相关理论内容。同时，也可将若干实验项目放在理论课内容讲授之前进行，以便通过先期实验教学调动学生学习的主动性与积极性，锻炼他们提出问题并解决问题的能力，提高学生的学习效果。如在讲解偏光显微镜以及镜下光学性质之前，专门安排一次显微镜和镜下光学性质认知实验，让显微镜在学生脑海里留下直观的印象，比起理论课上枯燥的看图讲解效果要好得多，并且单偏、正交、锥光镜下不同的光性大大调动了学生求知欲望和学习积极性。

二、增加提高型和创新型实验比重，促进学生创造性的培养

现有的实验教学体系中基本型实验(验证型）类型比重较大，难以调动学生的学习主动性、也不利于学生实践操作能力和创新能力的培养。应该有计划、有目的的根据实验项目实际，设计、更新实验项目类型，增加提高型与创新型实验类型的比重，完善实验教学内容体系。一是在具体实验教学中，将部分内容如矿物手标本鉴定由学生在开放实验室内自学和小组讨论的方式完成，老师仅提供必要的答疑，并在规定时间内随机抽取学生走向讲台亲自讲解学习经验和效果。

另外，充分借助学校周边有利的地理和人文优势，适度增加创新性实验项目。充分利用教学基地，把课堂带到学校周边的山上进行野外现场教学，增加老师与学生的互动，在实践中加深理解和认识。安排学生自己到学校周边进行野外观察学习、取样、系统鉴定(这是相关课程中学生必须完成的课外作业）。如离学校不远的莽山，沿路分布大量的火山岩，通过采集火山岩样品，并进行磨片识别鉴定，大大锻炼了学生识别矿物和岩石的能力。借助网络基础地质教学实验室和国家地质博物馆馆藏丰富的岩石、矿物等标本，扩大学生视野。通过一对一或多对一的科技创新等形式鼓励学生参加科研项目，提高实际应用能力等等。这些创新性项目既充分锻炼了学生认识、鉴定矿物的能力，又培养了其主观能动性、创新性和实践应用的能力，并在一定程度上拓宽了实验教学空间，有效弥补实验教学资源的不足。

三、完善实验教学条件，提高实验教学资源的优化配置

标准和具有典型特征的手标本和薄片是进行矿物岩石鉴定实验的物质条件，再加上课程教学的新体系要求认识矿物和岩石要采取肉眼观察手标本与显微镜下薄片鉴定相结合的方法[1]。为此，实验室对大量的矿物岩石标本和薄片进行了重新归纳整合，把其中100余种矿物与岩石标本重新磨成薄片，并组织多名岩矿专家对新磨制的薄片进行了鉴定，给矿物、岩石的系统鉴定提供了良好的物质条件。但针对目前仍存在部分标本薄片不典型、短缺现象，实验室已进行了专门调研，正准备补充购置大量典型的矿物、岩石标本和薄片。

除了完善标本外，学校也加大了对矿物岩石实验室硬件条件的改善:装修实验室、更新桌椅，配备大型矿物岩石鉴定的演示系统设备，建立先进的互动偏光显微镜实验室(尼康，LV100POL）。这样在“造岩矿物学”与“岩浆岩及变质岩石学”薄片鉴定教学过程中，由于所有显微镜相互间可随意进行切换，老师不需逐个走到学生旁边就能够与所有学生同时观察到镜下现象，实现与学生的交流，给教师的讲解示范及解答学生问题提供了极大方便，有效解决以往实验课中教师每次只能解答一个学生的问题，且往往同样问题需要解答多遍的现象，大大提高实验效率，同时促进了学生间的相互学习交流。

四、加强实验课程的教学过程和考核方式

1.充分重视实验前的准备工作

一是重视教师的教学准备。每次实验课前，无论年长教师还是年轻教师，都会到实验室进行备课，对实验的内容、实验方式与方法、实验中应注意的问题等都做到心中有数，还不断对实验方法进行改进。二是重视学生的准备，实验课前学生应该预习，通过提问等方式检验预习效果，并提出相应的奖罚措施。如果学生在实验课前未能对实验所涉及理论内容理解透彻，那么实际操作时往往会无所适从，例如，进行晶体对称实验时，如果对晶体有哪些对称要素、如何寻找都不清楚，那么面对一个个晶体模型就会感到茫然了。

2.注重启发引导，培养学生实际操作能力

课时总量的压缩，使得每次实验课显得尤为珍贵。所以，每次实验，要求教师尽力用最短的时间把本次实验内容、方法以及注意事项等相关内容讲清楚、讲透彻，以留出更多的时间给学生进行实际操作，培养学生鉴定矿物和岩石的实际能力。这就要求教师对相关内容非常熟悉，精讲多练，更多的是注重启发引导，教给学生进行矿物和岩石鉴定的方法，让学生学会观察、描述和掌握矿物、岩石的主要鉴定特征。

3.采用实验报告的课后和课堂批改相结合，并调整打分方式

以往的实验报告基本都是采用课后全批，并采用五分制。虽然在下次实验课开始前，批改教师会对普遍的错误进行着重归纳总结和反馈，但是并不能很好地将教师的思维过程以及对概念和方法的理解传达给学生，也不易掌握学生出错的具体原因，更不利于教师对教学方法的改进。并且，课后批改只能根据报告内容给分，易导致实验报告相互抄袭，出现实验课上认真与否得分一样甚至更高的情况，使通过打分以考察学习效果和提高学生学习主动性的愿望落空。鉴于上述情况，在课后批改的基础上，在当次实验课内随时随机抽取部分实验报告进行批改，并进行简要点评，使学生及时了解自己实验结果的正确与否及实验中存在的问题，以便及时进行纠正，也有利于调动学生的主观能动性、杜绝相互抄袭的情况，增加教师与学生间的相互了解与合作。

4.调整考核内容、方式和成绩权重

根据教学内容的调整，“造岩矿物学”实验考核直接采用岩石薄片进行矿物光性特征的考核，也即只进行矿物薄片识别鉴定，而手标本识别特征放到理论考试中进行。这样既避免考核重复，减轻学生负担，又可充分考虑后续课程知识的连续性。而“岩浆岩及变质岩石学”继续采用手标本和薄片相结合的实验考核方式，但适当加大了考核范围和数量，以考核学生知识掌握的程度和全面性。

另外，考核方式上，采用笔试和口试相结合的方式。相对于传统考核方式，口试更加灵活，可以针对不同的学生、不同的标本提出不同的问题。这种考试方法促使学生更加重视实习课，锻炼了学生的语言表达能力和应变能力。同时防止学生死记硬背鉴定特征，而与实际标本脱节。也防止学生只记实验室标本表现出的表面特征，也就是防止了换一块标本或在野外学生就不能识别矿物、岩石的情况。

同时，“造岩矿物学”与“岩浆岩及变质岩石学”这两门课程主要是培养学生鉴定矿物和岩石的实际能力，所以在学生最终的总成绩中适当加大了实验考核成绩的比例，由原来的30%增加到40%，从侧面进一步督促学生要重视和抓紧平时的锻炼，提高实验学习积极性和主动性，改变过去那种靠死记硬背就能通过考试，甚至是考高分的状况，克服学生“平时不用功，临考搞突击”的弊病。

[1] 谢庆宾，季汉成，朱筱敏.“晶体光学与矿物岩石学”教学改革与实践[J].高等理科教育，2007，71(1):109-111.

[2] 傅涛.关于《矿物岩石学》教学方法改革的尝试[J].职业圈，2007，56(4):123-124.

[3] 刘养杰.研究型实验课程的设计与教学实践——以“结晶学与矿物学”实验课程教学为例[J].高等理科教育，2008，82(6):106-108.

[4] 朱筱敏，季汉成，王贵文，等.沉积岩石学教学形式改革研究[J].石油教育，1997，58(3):27-30.

[5] 朱筱敏，刘广弟，吴胜和，等.加强教学团队建设 培育优秀地质人才[J].中国地质教育，2009，69(1):40-45.

[6] 鲜本忠，朱筱敏.建构主义学习理论指导下的“沉积岩石学”教学改革[J].中国地质教育，2010，76(4):104-108.

[7] 王葆华，缪秉魁，欧阳菲，等.《结晶矿物学》实验教学改革初探[J].高校实验室工作研究，2010，102(4):24-25.

Regulation and Optimization Reform on Mineralogy and Petrology Experimental Course Teaching

NIU Hua-peng, XIE Qing-bin, WANG Chun-ying, ZHU Yi-xiu, WEN Shun-jiu
China University of Petroleum, Beijing 102249, China

Based on the existing education reform, the research on mineralogy and petrology experimental course teaching regulation and optimization reform for geological engineering was carried out by means of regulating experimental course teaching system to reduce the repetition ratio, increasing enhancement-type and innovation-type research experimental course for promoting students’initiative and creativity, improving experimental teaching resource optimization, and reinforcing the teaching course and examination system.The effect of experimental course teaching and students’ creativity ability were all improved .

mineralogy; experimental course; optimization

G643

A

1006-9372 (2011）02-0048-03

2011-03-25。

中国石油大学(北京）校级重点教改项目“矿物岩石学实验课调整与优化改革研究”。

牛花朋，女，讲师，主要从事矿物岩石学的教学和研究工作。