对构造地质学教学的一点建议

孟元库，潘澄雨

中国地质大学(北京）地球科学与资源学院,北京 100083

对构造地质学教学的一点建议

孟元库，潘澄雨

中国地质大学(北京）地球科学与资源学院,北京 100083

构造地质学是地质学一门重要分支学科,20世纪五六十年代,我国曾在该学科领域取得了辉煌的成绩。但近二三十年来,却辉煌不再。究其原因,笔者认为主要是构造地质学在教学与人才培养方面存有不足,以致很难为地质学补充新鲜血液,培养优秀的地学人才。笔者作为构造地质学专业的一名研究生,对此深有体会。文章旨在改进授课方式、改变传统实验模式、培养定量思维、改革培养计划等方面,提出一些建议。

构造地质学;人才培养;地学人才

构造地质学是地质学的一门分支学科,主要研究由内动力地质作用所形成的各种地质构造的形态、产状、规模,形成条件、形成机制,分布和组合规律及其演化历史,并进而探讨产生地质构造的地壳运动的方式、规律和动力来源[1-3]。在20世纪五六十年代,我国曾经兴起过两次构造地质学研究的高潮,并且取得了辉煌的成就。但是从20世纪90年代后期开始,我国构造地质学的发展表现出了疲软和进展不顺的迹象。问题到底出在哪里,逐渐成为构造地质学界共同关注的课题[4]。

笔者认为,这与人才培养方式有很大的关系。地质学教学中存在着弊端和问题可能阻碍了人才的全面发展,是造成优秀青年地学人才缺乏的关键所在。笔者作为地质高校的一名硕士研究生对此深有体会,在此提出一些建议,以供参考。

一、传统授课方式的改进

传统的教学模式是老师在课堂上“讲”,学生课下“学”,基本上是灌输与接受,缺乏一种理念与实践相结合的学习方式。譬如,在讲解断裂构造时,很多教师只是照本宣科,没有结合岩性、地层等其他因素,没有从根本上对断裂系统成因进行深入分析,只是从理论把上下盘运动方向与方式做简单的分类,导致部分学生对断裂系统的概念模糊,只有简单的感性认识,谈不上理性认知,这种现象在教学中十分普遍。2011年笔者赴祁连山野外地质实习,很多构造地质学专业的学生对野外所见断层的形成机制不是很清楚,特别是识别规模过大的断层无从下手。课堂理论讲解从断层三角面、串珠状湖泊、地层的缺失与重复等方面去判断[1-3],实践与理论不一致的原因阐述不清,导致了很多学生对于规模过大断层识别的困难。这就是教师教学的单一性,只讲解构造,只重视对构造的单一分类,而忽视其岩性在构造判断方面的重要性。笔者认为,岩性的突变往往是大型断层的识别标志,对大型逆冲推覆构造和冲断构造的识别具有很好的指示作用。比如在北祁连地区,奥陶系阴沟群中基性火山岩与石炭系砂岩直接接触,岩性的突然变化,就很好地指示了一个大断裂的存在(托莱河断裂）,但是在野外很难从构造擦痕、阶步等方面去判断(笔者已经追寻过,现象不是很明显,风化剥蚀严重）,这给学生野外识别大型断层带来了一定的困难。

“构造地质学”是一门实践和理论性都很强的课程,老师可通过具体的模拟操作,使学生理解起来更加具体化。比如讲解碰撞造山带时,可以以幽默滑稽的卡通图片进行讲解(图1）,学生听起来既有趣又能掌握知识,而不是教师生搬硬套课本上的条条框框,使本来抽象的东西变得更难以理解,特别是对于低年级与跨专业的学生。

课堂教学应以学生为主体,老师把所要讲授的内容提前告知学生,由学生代表去讲,从而针对所讲内容提出问题,并由学生解答问题,若解答不了,再由教师具体讲解。引领互动式教学,促使学生主动地学习、自发性学习、合作式学习,在条件允许的情况下,可进行小班授课(20～30人）,小组学习,根据不同的教学内容可采取不同的教学组织形式(图2）,做到小课堂连着大问题。同时组织形式的开放性与“随意性”,打破教学的预期性,让学生的学习过程随着课堂的发生而发生,随着问题的发展而发展。因此,只有在教学中把学生放在第一位,发挥学生的能动性,教师去辅导、引路,而不是灌输,才能提高学习效率。否则很难激发学生的兴趣,更不用提培养构造地质学人才了。

图1 印度-亚洲碰撞卡通图（构造地质学家M Mattauer遗作）

图2 互动式双向交流教学图

二、注重实验，改变传统实验模式

构造地质学是一门实践性很强的学科,近1/3的学时都是在实验室完成的。因此,实验室的教学质量对于保证课程的教学质量至关重要。以往的实验教学多以理论为主,比如计算断层的位移滑移距离,计算某一个地区的应力大小来推测出应变大小,这些都是基于前人的资料,使自己的计算结果与前人的一致或相近,否则就要重新计算。笔者在本科阶段的学习中早已体会,这样的实验教学方式,违背了培养创新型人才与研究型人才的目的。

笔者认为,学校的实验教学不应只注重实验结果,应该把工作重点放在实验教学过程中,让学生在实验的过程中明白基本原理,以便对课上的理论有更深刻的理解。例如,在研究岩石破裂时的受力情况、断层的形成过程和断层在空间的展布形态时,应提前做好可模拟实验的人造地层或人造岩石(自然岩石和地层可能需要很长时间,而且很难完全取到合格的没有变形的地层）,让学生亲眼目睹岩石的破裂和断层的形成过程,即从无应变到一点一滴应变的积累以致最后褶皱断裂形成的全过程,而不是直接告诉学生结果,忽略岩石形变与断裂的过程。对于最后取得的结果应顺其自然,关键是让学生从实验中明白岩石变形动力学机制以及从微破裂到宏观破裂的全过程,而不是单纯验证已知的结果。让学生自己动手操作实验,记录实验过程,才能做到全方位激发学生潜力,为每一个个体提供思维发展的空间。

三、培养定量思维

在构造地质学的教学中,定量的内容必不可少。传统的教学方式是把地质学当做一门以描述为主的课程来教授,定量的东西较少。很多专业词语常用表述得不够准确,没有形成统一的认知,在野外每个人的认识是不同的,难免有所差别。例如,2011年11月份的研究生中期汇报中,一名硕士生由于定量化思维的模糊,在进行地震剖面构造解释时,冠以全篇逆冲推覆构造的假说。评审教师万天丰教授在审阅后无奈地叹道:“这不是学生的错,是老师的错。”最后万天丰教授做了纠正。他还指出在教学中很多教师没有对逆冲的位移量加以定量化,只是描述性地讲解,导致很多学生没有定量化的思维模式,以至于工作学习中错误不断。另外,对节理和规模过小的断层没有定量规定,只是描述性的区别,因此学生在野外对于位移量很小的断层不免误认为节理,到底位移量大于多少定性为断层,小于多少定性为节理(假如可以把位移量大于1mm的叫做断层,反之为为节理）。再次,破劈理与节理的定义也很含糊,很多构造地质学课本把破劈理定义为很密集的节理[1-3],这让人很难琢磨。笔者认为教师应该在教学中对某些概念加以定量,应该主动地引导学生培养定量的思维方式,使构造地质学成为一门真正的地球科学而不仅仅是一门描述性学科。再者,尽早让研究生参加科学研究、技术开发等学术科技活动,并得到基本的的科研锻炼,在此过程中培养他们的科学定量思维。

四、改革培养计划

一个好的、科学的培养计划对于优化资源配置以及提高人才培养质量有着重要的意义。目前根据中国地质大学(北京）硕士研究生招生计划(2010年）,每名硕士生导师可以辅导多名研究生,即每名导师最多可培养学生20多(除博导外）人,基本上相当于本科一个班的人数。学生太多,导师不能亲自指导,最后就形成了“博士生带高年级硕士生,高年级硕士生带低年级硕士” 的怪圈,而导师却失去了培养人才的根本性作用。这种现象是我们目前硕士研究生培养中较为常见的,却没有得到根本的改变,归其原因:(1）教学任务重,培养研究生的时间所剩无几;(2）生产科研项目多,任务急,忙于项目汇报等;(3）利益荣誉驱使—多项目、多经费,多学生、多劳力。导师考核制度不严格,对于近三年在研究生导师考核制度中不合格的教师应取消其培养计划,以便确保研究生培养质量。

另外,改革构造地质学考试方式,全面实行教考分离。目前构造地质的专业课考试主要以闭卷为主。考试题目和历年相同或者相似(很多学生借鉴历年考题来复习,目的性太强,考什么复习什么）,主要都是简单论述题目,缺乏主观性题目和创新型题目,题目过于机械化,无法真正考究最终的科研能力。再者,考试没有完全实行教考分离,任课教师担任出题人,以至于无法验证教学成果,对于人才的选拔没有实际意义。

只有完全彻底地改革培养计划,才能从根本上科学、系统、高质量地培养学生,为未来的地质学发展注入新鲜血液。

五、培养全面人才

目前学校的课堂教学,分工过于精细,构造地质学教师只教构造,对于构造地质学中涉及岩石的问题全部归于岩石学课程,而岩石学中遇到的岩石应力分析问题重新推回给构造地质学,割裂了岩石学与构造地质学的密切联系,从而很多时候造成了一个教学上的“空白区”。因此加强学科的联系是毋庸置疑的,构造地质学不是一门独立的学科,它需要岩石学、地球化学等相关学科的支撑。教师在教学中应注重多学科的联系、激发学生的发散思维,培养学生的多元思维是其肩上的重大责任,也是培养全面人才必不可少的。另外,在课堂教学中应注重外语教学,它对我校迈向地球科学领域世界一流大学起着至关重要的作用,因为没有一流的外语教学就谈不上创建世界一流大学。而外语教学中应旨在大力发展英语语种的同时,注重发展其他语种的教学,即常讲的“多语种”教学,这对地质学教学来说刻不容缓。由于专业的特殊性,以地球为研究对象,走出国门去研究是构造地质学人才不可避免的,因此外语对于培养地质学人才的重要性就不言而喻了。最后,进行课程体系的改革是时代发展对培养全面人才的基本要求,促成课程改革的一个重要的外在原因是社会时代的发展。如果我们还固守在传统的教育观念和陈旧的课程体系上,是不能适应现实社会和未来世界的发展要求。

笔者相信,通过教学模式以及人才培养方式全面彻底的改革,以人才培养为主,给他们更多的科学研究机会,并积极开拓他们的国际视野,在构造地质学学科建设上力争一流,我国的构造地质学发展必将迎来新的辉煌。

六、结论

(1）授课方式的改进是培养新一代地质人才的前提,从传统的教师为主到以学生为中心的转变,是人才培养的关键与重中之重。

(2）实验是检验教学理论的基石,要关注实验过程,更要把实验的权利交给学生,要淡化最后实验取得的结果,即过程是关键,学生是主体。

(3）时刻明白定量化是衡量一门理工学科的基本要求,在构造地质学的教学中,教师要时刻培养学生定量化的地质思维,学会用理论公式去总结野外现象,用理论公式去推导与预测地质现象。

(4）在培养人才方面不要单一的、传统的教什么授什么,要引导学生建立多学科思考的思维模式,多语种的教学以及旧课程体系的改革,为未来培养优秀的地质学人才打下坚实的基础。

[1] 朱志成.构造地质学(第二版）[M].武汉:中国地质大学出版社,1999.

[2] 戴俊生.构造地质学及大地构造[M].北京:石油工业出版社,2006.

[3] 胡明,廖太平.构造地质学[M].北京:石油工业出版社,2007.

[4] 万天丰.怎么了,构造地质学[J].自然杂志,2008,30(4):216-222.

Suggestion on Structural Geology Teaching

MENG Yuan-ku, PAN Cheng-yu
China University of Geosciences, Beijing 100083, China

Structural geology is an important branch of geology.Significant achievements in this field have been made in 50s and 60s of the 21st century, but it has been losing its glorious stage for nearly two or three decades.The authors argued that there lies serious shortcoming in teaching and training talents of structural geology, which has made it difficult to develop and cultivate outstanding young geological talents to refresh blood of geology in the future.As a graduate student majoring in structural geology, the authors deeply understand and then some suggestions were put forward in the following aspects, such as improving the teaching way,changing the traditional mode of experiment, cultivating comprehensive quantitative talents and reforming the program of cultivating talents.

structural geology; talents cultivation; geoscience talents

G642

A

1006-9372 (2012）02-0092-04

2012-03-10;

2012-04-20。

国家自然科学基金资助项目(40672150,40739906,40472086）。

孟元库,男,2010级硕士研究生,构造地质学专业。