纽带型课程建设的必要性与实践过程—以区域成矿学为例

雷万杉，杨兴科，钱壮志

长安大学 地球科学与资源学院，陕西 西安 710054

课程体系是指在一定的教育价值理念指导下，将课程的各个构成要素加以排列组合，使各个课程要素在动态过程中统一指向专业培养目标实现的系统。纽带型课程是指联系各专业课程以形成完整的学科思想的课程，这类课程在课程体系中具有提纲挈领的作用。

长安大学资源勘查工程专业为国家级特色专业，经过长期建设已形成为一个相对完整而有效的专业课程体系。该专业是综合利用地球科学、地质学和地球化学等学科理论和方法研究矿产资源的形成与分布规律，进行矿产资源评价和普查勘探方法的学科，是地矿类的主干专业。“区域成矿分析”是针对资源勘查工程专业和地矿类专业本科生和研究生开设的一门专业选修课，共40 课时，设置在四年级（或第七学期）。该课程是通过区域构造演化、成矿物质来源、成矿条件耦合来重建区域成矿系统的一门课程，课程涵盖了自岩石学、矿床学、地球化学和地球物理等几乎全部地质矿产类课程，是地球科学的多学科融合。通过该课程的学习可以让学生对地质科学的相互关联及最终对象形成一套完整的认识。该课程可能是加强各学科关联的润滑剂，也是提升地球科学深度的一个重要手段。笔者在教学过程中通过对该课程与地矿类专业学科的教学目的、对象和方法的思考研究，认为当前地矿专业的学科覆盖完整性较好，但地质事件的驱动力和作用过程没有统一的、清晰的介绍，使得各学科的关联性相对松散。

针对以上情况，笔者对区域成矿学的起源和现状以及其在地球科学课程内的必要性进行了深入的讨论，并对优化该课程教学效果提出了几点建议，希望能促进地球科学课程的建设。

一、区域成矿学的起源和现状

1.区域成矿学的来源

地质学分支学科史的研究是一项复杂的研究工作。区域成矿学的发展过程尚未有专门的研究，区域成矿学的研究从最初的成矿区域和成矿时代为主线，之后紧密结合大地构造的发展，进入20 世纪90 年代形成了在全球构造演化和层圈相互作用的基础上从地球动力学机理来研究区域成矿规律。区域成矿学是建立在区域地质调查研究和矿产勘查工作的基础之上的学科，为适应区域普查找矿的需要而逐步形成和发展起来的。

从区域成矿学的演化发展史看，构造运动对区域成矿的主导作用在逐渐清晰，从槽台和板块构造理论都从宏观上指导了区域成矿研究，当前学术界正在探索运用大陆动力学来指导陆内成矿规律的研究。

2.区域成矿学的学科特点

区域成矿学具有区域性、综合性、实践性三个特点。

（1）区域性。区域内的岩石、构造、地层、矿产等单元具有紧密的联系和相互依存的关系，它们有大致相同的地质历史，矿床是区域地质演化的产物，在区域尺度上研究成矿特征，可以提高矿床学研究的科学性，同时可以开拓找矿预测的视野。

（2）综合性。区域成矿规律研究涉及多种多样的地质控制因素和地球物理、地球化学和地质生物作用。它不再局限于对单个矿床地质的深入研究，而是宏观与微观结合，整体与局部结合，它是更高层次和更大尺度的成矿学研究，涉及更广阔的直接、间接控矿因素。

（3）实践性。区域成矿学研究获得的成矿规律性认识对矿产预测、普查找矿有直接和全面的指导意义，它是进行预测和找矿的理论基础，其研究成果可以完善地球科学理论，丰富地球演化过程。

这三个特点决定了区域成矿学研究的广度和深度，同时也表明其在地球科学中的交叉和融合作用。

3.区域成矿学的开展现状与存在问题

自1996 年翟裕生首次在中国地质大学针对博士生开设“区域成矿学”课程以来，全国多所院校进行了“区域成矿学”课程的尝试。长安大学自2002 年对本科生和研究生开设了“区域成矿分析”课程，主体为区域成矿学，选用翟裕生编《区域成矿学》。通过与学生开展的课堂讨论，从学术思想和教学方法角度进行了广泛而深入的交流，结合笔者教学实践和设想，认为当前“区域成矿学”课程虽然开拓了视野，活跃了思想，但教材内容太庞大，细节又过深，使得教学目的难以实现。针对课程现状，大体存在以下几方面问题。

（1）学科主旨明确，但科学系统性尚有加强的地方，如加强地球动力来源与分类的内容。

（2）教材思路广阔，但高年级学生上课学时有限，避免重点过多和过于肤浅。如建立三类成矿理论为重点的成矿系统。

（3）课程实践环节有待加强。课程的设置一定程度上使得地学学科链条更加完整，但尚没有合适的实践教学平台，需对实践环节进行创新性设计。

二、加强区域成矿学的必要性

1.认识论的逻辑完整性

长安大学当前以地质矿产为目标的本科专业主要是资源勘查工程和地质学，针对这两个专业，课程设置涵盖了从矿物学、岩石学、地史学、地球物理和地球化学等基础学科，形成了基本完善的地球科学体系，同时为了与生产实践相结合，又开设了以找矿勘探和预测为目标的地学资源信息系统、找矿勘探地质学、区域地质调查方法等与找矿勘探学等众多实践性课程，并且部分设置了采矿与矿山设计、矿产资源经济与管理等以矿床的开发与保护为目标的后续课程。该学科体系为地矿类学生提供了广阔的科学视野和系统的知识逻辑，为培养合格、优质的地学专业人才做出了巨大贡献。

然而，仔细分析现有课程设置（图1），发现没有一个统一的动力学体系来串联起整个科学思路。现有的矿物、岩石、构造等课程就像医学中的皮肤、肝胆等独立学科，但地球科学缺乏像心脏、血液、神经系统等具有全系统驱动、循环功能的学科。虽然我们当前开设的一些课程如动力地质学原理、构造地质学和区域大地构造等课程已经包含了部分地球发展演化的动力学实证，但这些课程开设在本科的一二年级，内容宽且浅，更像是科普教学。这些课程不足以建立地球的动力学分类和动力驱动形成自然现象和矿产资源的内在逻辑。

图1 地矿类学科专业课程设置

因此，从认识论来讲我们的各学科像拼图的独立模块，当前需要一门能引领学生将各模块拼合成图，形成完整学科思路的纽带型课程。

2.地球科学学科系统性

长期以来矿床学与找矿勘探学等课程以矿床、矿点和矿化为研究对象，以指导生产实践为研究方向，为国家资源开发和保证做出了重要的工作。在科研和生产中，一定的时空和构造环境产出一定的矿床类型，反之，一定的矿床类型也可作为认识构造环境演化的一种标志。因此，对成矿区带及其中成矿系统的深入剖析（地层、构造、地球物理、地球化学），能提供该区域岩石圈结构、组成和演化历史等方面十分重要的信息。再者，成矿作用作为地球内部物质高度富集的机制，这个富集的动力和过程应该是地球科学链条中的重要一环，它的研究成果可以丰富和充实整个地球科学的理论体系。因此，建立和完善从动力学体系－大地构造环境－成矿系统的科学演化过程，可以丰富和完善地球演化的细节，完善地球科学学科的系统性。

三、加强区域成矿学课程的建议

当前我校开设“区域成矿学”课程从学科系统性方面已经有了一定的进步，但是由于区域成矿学学科的复杂性，使得进行全面、充分的研究学习仍然比较困难。因此，针对学科的发展现状，作者认为从以下几方面做有侧重的加强，可以对当前较弱的区域成矿学开展会有所帮助。

1.地球动力学系统研究作为学科开展的基石

当前一些高精度的年龄数据和地球化学数据对地球科学的定量化研究已有了较大的提升，然而由于地球内部的不可探测性和地球化学数据的复杂性，使得除测年数据外的地球科学认识仍是一种经验性的、探索性的结论。已有的地质观察、观测以及年龄和地球化学数据已经对地球的成分和发展演化规律有了一些基本的认识，并得到了大量的验证。因此，建立起地球发展演化的动力学模式已经成为一种可能。

（1）收集和整理当前学术界对地球演化的动力来源和成矿系统的驱动机制的讨论，给学生展示地球科学发展的现状和存在问题，构筑一个完整的地球科学系统。

（2）针对特定区域内成矿系统的复杂性，结合大地构造演化历史，讲述区域内成矿系统形成、发展、演化以及变迁的内在动力学机制。

2.围绕三大成矿理论的学习－实践路线

自板块构造理论逐渐发展和成熟以来，成矿学和区域成矿学也进行了深刻的调整，形成了以板块构造理论为依据的当代成矿理论，归结起来大体有三种类型，分别是边缘成矿理论、碰撞成矿理论和克拉通成矿理论。针对已有的地学教育框架有必要在从动力学、区域成矿学的角度进行重新的阐述。

（1）针对动力学机制的差异讲述当前边缘成矿理论、碰撞成矿理论、克拉通成矿理论的起源和应用。

（2）针对三大成矿理论帮助学生建立：“成矿动力—成矿理论（三种动力学背景）—全球演化—成矿系列—矿床—矿致异常—找矿勘探模式增长成矿预测”的科学思路。掌握“构造事实观察－动力学分析－成矿模式建立－矿床预测”的学习实践路线。

3.建立区域地质－构造演化－成矿系统实验演示基地

当前“区域成矿学”课程仍在较小的范围内开展和讨论，因此学科的完备程度仍有待加强，其中实践教学课程的安排和演示方式或实习基地亟须解决。建立和完善教学实践课程的方法和步骤如下。

（1）研究和分析当前已有成矿模式的成熟度。寻找动力学模式－成矿模式吻合较好，且得到地质事实和地球化学、地球物理事实检验的成矿区带进行成矿系统的建立。例如建立金川岩浆分异型成矿系统实验教学基地。

（2）利用计算机仿真和三维建模技术，建立成矿带的动力驱动、构造演化和矿床形成的动画教学演示课件，构建受动力学驱动的多级影响驱动机制，最终形成一套选定区域的完整的区域成矿课件，同时收集相关的地质图件、矿产图件、地球化学数据、地球物理数据作为成矿系统的佐证。

（3）针对教学环节内具有典型意义的地质、构造、蚀变、矿化部位进行实地踏勘，建立多个区域成矿系统野外考查基地。

以上工作的开展可以形成一套完整、科学的教学体系，该体系涵盖了从基础地质理论、构造发展演化和区域成岩成矿的完整演化过程，对学生形成完整的地球科学认识具有重要的意义。

事实上，课程建设如同学校建设一样，并不是说规模与程度越大越好，仅扩展课程和加深难度只可能带来一个臃肿而庞大的体系，而一些纽带型的小课程可能是整个学科体系的点睛之笔，其加强和完善对强化学科和课程体系有着至关重要的作用。

本文所研究的区域成矿学一直以来是针对硕博士生开设的小课时专业选修课，但通过近几年针对高年级学生的教学实践，发现该课程具有良好的归纳总结和融会贯通的作用，对学生形成科学思维方式和深化专业认识都具有较好的效果。课程适当的加强和完善具有重要的理论和现实意义。与此相仿的纽带型课程建设也会是整个课程建设中的润滑剂，也是复杂学科体系中的点睛之笔。

[1]翟裕生，邓军，李晓波.区域成矿学[M].北京：地质出版社，1999.

[2]崔颖.高校课程体系的构建研究[J].高教探索，2009，（3）：88-90.

[3]万毅，唐书恒，白鸽，等.从受众角度浅谈中国地球科学文化建设[J].中国地质教育，2011，（4）：20-23.

[4]朱焕来，施尚明，刘吉余，等.资源勘查工程国家特色专业实践教学体系的研究[J].实验室研究与探索.2010，（12）：114-116.

[5]刘吉余，卢双舫，朱焕来.资源勘查工程专业特色建设路径[J].黑龙江教育，2010，（2）：65-66.