美国德克萨斯大学奥斯汀分校研究生课程“碎屑沉积体系”的特点与启示

2016-12-01陈留勤郭福生

中国地质教育 2016年3期

关键词：德克萨斯奥斯汀汇报

陈留勤，郭福生

1.东华理工大学地球科学学院，江西南昌 330013；

2.德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院，美国德克萨斯州奥斯汀 78712

比较教育研究

美国德克萨斯大学奥斯汀分校研究生课程“碎屑沉积体系”的特点与启示

陈留勤1,2，郭福生1

1.东华理工大学地球科学学院，江西南昌 330013；

2.德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院，美国德克萨斯州奥斯汀 78712

从课程概况、理论课堂组织、课程组成与考核方式等三个方面对美国德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院的研究生课程“碎屑沉积体系”进行了总结。该课程考核内容包括考勤、课程作业练习、3次考试、3次科研汇报和实习报告等，具有教学并重及突出培养研究生独立学习能力的特点。每位学生为了完成科研选题、期中和期末3次科研汇报，需要阅读与选题相关的经典和最新文献，在该过程中学生不仅对自己感兴趣的科学命题逐渐形成清晰的理解，同时也养成了良好的学习习惯。相比较而言，国内高校研究生课程要求一般较为宽松，有的甚至以参加科研项目为主，而忽视了课程学习对自身能力提高的重要性。因而，建议国内研究生教学保持较为严格的考核制度，鼓励和引导学生根据个人研究兴趣，重视文献阅读和理解能力的培养，重视和增加研究生课程的野外实践环节。

课堂教学；研究生教育；沉积学；德克萨斯大学奥斯汀分校；美国

classroom teaching; graduate education; sedimentology; the University of Texas at Austin; USA

近年来，随着国家投入经费的增加，越来越多的中国高校老师、科研院所研究人员和学生获得国家留学基金委的资助到国外进行访问交流，开展科研合作。根据国家留学基金管理委员会网站，2015年计划选拔各类国家公派留学人员25000名，2016年增至29000名。与此同时，留学人员根据亲身经历，发表了一系列有关中外专业教育对比的论文[1-6]，为开展国内专业教育改革提供了良好的实际参考材料。

德克萨斯大学系统包括9个科研大学和6个健康研究所。其中，德克萨斯大学奥斯汀分校（The University of Texas at Austin，以下简称UTA）是该系统中最主要的旗舰级大学，也是美国最大和最好的研究型大学之一，当前拥有51000名学生和3000名教师。UTA的杰克逊地球科学学院（The Jackson School of Geosciences）源于1888年建立的地质系，现在除了最初的地质系外，还包括两个研究单位：地球物理研究所（Institute for Geophysics）和经济地质研究局（Bureau of Economic Geology）。学院的建立主要得益于John A 和Katherine G Jackson夫妇的慷慨捐助（据估计总共达3亿美元）。沉积学是该学院最具有代表性的课程，1980年Folk编写的《沉积岩石学》[7]为沉积学发展里程碑式的著作。本文第一作者在该学院访问交流期间，参与了由Ronald J Steel教授和Cornel Olariu副研究员主

讲的研究生课程—“碎屑沉积体系”（Clastic Depositional Systems，以下简称CDS）。本文就该课程的授课方式、内容、考核等方面进行介绍，以期对国内沉积学相关课程教学质量水平提高有所帮助。

一、课程概况

CDS课程属于沉积环境判别范围，主要讲述由波浪、潮汐、洋流和沉积物重力流过程形成的关键沉积体系及冲积扇、近海、滨岸、陆架、陆架边缘、深水斜坡、海底扇模式，同时评价基准面变化对相模式的影响。该课程是在本科生沉积学与地层学基础上开设的基础课程，但是授课内容偏重实际应用，考查内容也以学生实际掌握程度为主。推荐使用教材为经典的沉积学著作《Facies Models》[8]。授课对象为地球科学领域的硕士研究生，每周2次课，每次2个小时。要求上课签到考勤，包括多次课堂练习，参加一次为期4天的去犹他州或加利福尼亚州的野外实践。

二、理论课堂组织

该课程老师推荐使用的经典教材是James和Dalrymple[8]编写的《Facies Models》，但是美国教材很贵（这本教材在亚马逊网站的价格是155美元），所以只有几个学生买了书。美国很重视版权，他们也不会去复印整本书。所以值得一提的是，所有学生都是在课堂上认真听讲，课堂笔记十分完整。虽然课堂气氛活跃，随时可以开展学习讨论，但是不来上课或者中途离开需要向老师请假。

值得注意的是，老师十分注意知识的更新，PPT上的很多内容都是来国际权威期刊较新的研究成果。总共28次的课堂，老师会单独安排3次总结性的讲课，主要讲述某一领域的关键文章。实际上就是带领学生一起读文章，告诉学生某篇文章的优点和意义所在。加上学生为了完成演讲的科研报告，必须自己去查找相关的文献研读。所以，通过该门课程的学习，学生既能掌握碎屑沉积体系的基本概念和框架，也能了解国际前沿，最重要的是培养了学生研读专业科研论文的好习惯。

三、课程组成与考核方式

考核内容包括课堂考试、课程练习作业、研究报告和野外实践报告四大部分。课堂考试占45%（分3次进行，每次占15%），课程练习作业15%，研究论题20%，野外实践报告20%。最终成绩评定划分为7个等级（表1）。

表1 课程评分等级

（1）课堂考试。总共有3次，分别在课程进行的不同节点进行。老师打印好试题和答题纸，学生在答题纸上作答。第一次内容为冲积沉积过程，主要考察学生对该课程第一部分的掌握情况，主要包括冲积扇和河流沉积地质问题。第二次考试为浅海沉积，包括滨线迁移轨迹、三角洲迁移和陆架生长、碎屑陆架边缘等。第三次考试为深水沉积，包括浊流、深水陆架和河道、深水体系等。考试通常是教师将打印好的露头照片、测井曲线或地震剖面带到教室，要求学生在课堂上对沉积单元进行识别，并解释沉积作用过程，主要考察学生的实际应用能力。在考试结束后的下一次课堂上，老师一般会花大约30分钟时间进行解答。

（2）课程练习作业。这种作业一般都比较简单，所用素材基本上是科研项目中的典型沉积露头照片或测井曲线（用A3或A1纸打印）。这种作业的灵活性很强，没有固定格式，不需要太多的文字表述。大多数情况是根据沉积标志识别沉积相类型，然后解释沉积动力学过程。比如，根据某个研究区多口井的测井曲线形态，首先在单个测井曲线上识别出具有多个泥岩夹层的河流相、向上变粗的三角洲相以及深水泥岩相，然后在测井剖面上进行对比，解释相对海平面升降变化对沉积体系空间迁移的控制。

（3）研究论题汇报。从第一次课程介绍中，研究生就知道自己要根据兴趣或参与的科研项目选择一个研究论题，开展调查研究。每个学生要求汇报3次（图1），时间安排上大致与3次考试同步。学生每次汇报时间约10分钟。也就是说，从第一堂课开始，学生就要着手想出一个题目，阅读文献并准备汇报的PPT了。由于学生可以自由选择演讲题目，因而学生汇报内容丰富，从陆相河流到深水浊流沉积都有，部分学生的选题可能就是自己未来硕士毕业论文的题目。第一次汇报

比较简单，主要介绍自己所选择的科学问题，后面两次逐渐深入。其实，每次汇报都相当于讨论课。每个学生汇报结束，教室里的所有人都可以提问，但主要都是建设性的意见。这种汇报方式的结果是学生演讲内容和效果越来越好，进步很明显。

图1 研究生在排队准备做科研汇报

（4）野外实践。2015年10月下旬该课程师生去了南加州的一个国家沙漠公园（Anza-Borrego Desert State Park）进行野外实习。实习区实际属于戈壁滩地形，基本没有植被覆盖，沉积层序明显，沉积相类型齐全，包括陆相冲积扇和河流、过渡相三角洲以及海相深水浊流沉积，因而该地区也有加州的其他大学和研究所来实习。虽然说是公园，但除了能看见几个很小的“国家财产受法律保护”的牌子外，完全是自然戈壁滩的状态，没有人工修的道路。虽然无人看管，但是属于自然保护区，不能随意使用地质锤。如果需要采集样品进行研究，必须向当地沙漠研究中心申请，才能拿到样品采集许可证。

实习安排：第一天教师带领学生观察露头（图2），讲解野外工作注意事项、区域地质、沉积相类型及识别标志；第二天和第三天学生分成四个人一组（比如冲积扇组、河流组、三角洲组、浊流组等），学生自己开车找露头测剖面，记录沉积现象；第四天每个小组开车把所有人带到研究露头，给大家讲解，展示研究成果（图3）。给笔者印象最深刻的是三角洲组的4位研究生，不仅讲解清晰，还在短时间内用彩笔勾画出了沉积模式图。

总体感觉UTA研究生的地质基本功扎实，不怕辛苦，早上8点多驱车2个小时到露头，开始测量和记录直到日落才驱车返回住所，中午饭自己带面包、饼干、花生酱、奶油、水果等。沙漠里10月下旬气温高达三十七八摄氏度，但是所有的学生都在头顶烈日认真观察并记录，没有人对酷暑天气抱怨。

图2 Cornel Olariu在给研究生讲授实习区沉积演化

图3 研究生在汇报河流沉积

四、讨论和建议

UTA作为一个具有5万余名学生的综合性大学，在世界范围内选择最优秀的学生资源，学校为学生提供了优质的教学条件，培养和提高了毕业生就业竞争能力，优秀的毕业生又直接扩大了学校的影响力。从杰克逊地球科学学院CDS课程详细的成绩考核和评定标准可以看出，学生想要获得优秀成绩，需要付出很多努力。因此，学校和学生的这种相互促进形成了共赢的良性循环。

一般来说，国内的本科教学具有严格考勤制度和考试标准，本科学习阶段是提升学生综合素质的重要阶段。但是对于不少研究生的专业课程，由于缺乏较为严格的考核制度，导致部分研究生

的上课态度松懈，有的甚至片面强调进入研究生阶段要以参与导师科研项目为主而敷衍正常的课程学习，这势必导致研究生学习热情的降低，不利于教学质量的提高。

国内地质类院校一般都为本科生开设了3次以上的野外实习，但是研究生除了参加导师项目的野外考察外，专业课程的野外训练机会很少或者没有。特别是过去一段时间地质行业毕业生就业形势很好，外专业考试入学的研究生数量逐渐增加。这些研究生不仅需要补充专业基础理论知识，系统的课堂学习和野外基本技能训练也显得尤为重要。因此，建议沉积学相关专业的研究生教育重视和增加野外实践环节。

另外，更为重要的、也是最值得我们借鉴的地方，应该是要重视和加强研究生课堂纪律和质量，鼓励和督促研究生泛读和精读专业文献，通过定期的课堂汇报或项目组汇报，循序渐进地培养研究生阅读文献的良好习惯，同时提高写作和表达能力。在当前信息化时代，从教材获取知识已经不一定是主要途径了。至少对于研究生阶段来说，要利用好网络资源，定期关注专业期刊文章动态，引导研究生积极主动地、及时地更新自身的知识体系。

在国内多个高校提出要创办世界一流大学的趋势中，购买昂贵的实验设备、聘请优秀的海内外高端人才似乎是一条看得见的捷径。但是，我们更需要决心和毅力来改善自身校园的科研和学习环境，特别是需要引导和培养研究生独立思考问题和主动从文献阅读中获取研究思路或答案的习惯。

[1] 曹文融，高远.美国南加州大学以学生为中心的野外地质实习感受[J].中国地质教育，2008，17(1)：53-56.

[2] 柯潇，储祖旺.美国德州大学奥斯汀分校的地学教育变革趋势[J].中国地质教育，2009，18(4)：86-89.

[3] 曹秋香，刘向铜，郭福生，等.浅析俄罗斯特鲁达流波夫卡国家级野外地质教学基地建设[J].中国地质教育，2013，22(1)：86-89.

[4] 时国，郭福生，Adam Woods.美国加州州立大学富尔顿分校“沉积与地层学”课程教学特点探析[J].中国地质教育，2014，23（3）：103-106.

[5] 邱隆伟，杨勇强，王冠民，等.美国俄克拉荷马州立大学地质学专业人才培养机制调研[J].中国地质教育，2014，23(1)：89-91.

[6] 鲜本忠，谢庆斌，张琴，等.中美地质专业本科培养方案的比较与启示[J].教育教学论坛，2015(12)：45-46.

[7] FOLK R L. Petrology of Sedimentary Rocks [M]. Texas, Hemphill Publishing Company，1980.

[8] JAMES N P, DALRYMPLE R W. Facies Models (4th edition) [M]. The Geological Association of Canada, 2010.

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1006-9372（2016）03-0097-04

2016-01-10。