矿物岩石学教学方法研究

2017-01-03张帆

大学教育 2016年12期

[摘要]矿物岩石学作为地质工程本科专业的专业基础课，主要由三部分内容构成，包括结晶学部分内容、矿物学和岩石学中的岩类学部分。其课程内容繁杂抽象，要合理安排教学内容，适当取舍，采用恰当的教育技术手段和教学方法，才能取得好的教学效果。教师要注重基础、强化实践、应用先进的教育技术手段和教学方法，形成具有一定特色的矿物岩石学教学方法。

[关键词]矿物岩石学；教学方法；教学技术

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）12-0161-02

矿物岩石学是地质工程专业的一门重要的专业基础课程，涉及地质学三个学科，包括结晶学部分内容、矿物学通论和各论、岩石学岩类学。通过对本课程的学习，学生能基本掌握结晶学、矿物学和岩石学相应的基础理论和基本知识，掌握肉眼鉴定矿物和岩石的基本技能，为后续课程的学习和野外地质填图实习奠定基础。该课程内容繁多抽象，为了提高教学质量，切实提高学生动手能力，教师要触类旁通，不断改进教学方式，把握教学节奏。

一、注重基础，适当取舍，有针对性地组织教学内容

地质工程专业本科生地质基础相对薄弱，课时有限，学生学习这门课的难度必然增大。教师要根据实际情况，适当取舍，精选相关教学内容，重点内容一定要讲透，根据重点前后选择取舍。做到教学内容要充实，教授条理要清楚（见图1）。

结晶学作为矿物学不可绕开的教学内容，具有理论抽象、内容晦涩难以理解的特点，由于学生在此方面基础不够，很难在短时间内理解、掌握所学内容，必须结合教学模型演示和基本的教学实验过程完成，这就需要合理地设置教学内容，强调必须，合理删减。其中强调必须就是强化那些必须理解的教学内容，也就是与矿物学相关且必备的结晶学知识，例如晶体的单形、聚形以及晶体的连生，晶体的对称等，同时针对14种布拉维空间格子和47种单形等内容设置必要的实验课，起到强化教学的目的。合理删减就是针对结晶学教学内容进行合理删减，对晶体的生长理论、晶体的测量与投影等内容不做要求。

结晶学的教学安排为矿物学部分的学习提供了必要的基础知识。矿物学教学则以总论为基础，挑选主要常见造岩矿物重点讲解，把重点放在矿物总论讲解上，结合结晶学知识要点重点介绍矿物的结构形态、矿物的各种物理性质、矿物的化学成分组成和矿物的分类命名方法，结合野外鉴定矿物的基本程序进行讲授（见图2）；矿物各论的讲解要突出重点，重点讲解常见的造岩矿物和具有重要经济价值的矿物，为岩石学学习打好基础。

由于矿物的集合体构成了岩石，因此矿物学是岩石学学习的基础。岩石学的教学则以强化岩类，突出技能为原则：就是把重点放在岩石分类理论和方法的讲解上，通过对各类岩石的矿物成分、岩石的结构构造特征和岩石的命名方法的讲授，使学生能够掌握岩浆岩、沉积岩、变质岩肉眼鉴定方法，也就是说侧重岩类学的讲授，对于岩理学则要根据教学需要适当进行。在教学过程中，尤其重视课程内容之间的系统性和规律性的总结。例如岩浆岩的分类首先是根据岩浆岩所含SiO2的百分含量变化将岩浆岩划分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩；其次是根据岩浆岩的产状和相的特征划分为喷出岩和侵入岩，侵入岩又可以划分为浅层侵入岩和深层侵入岩，每种类型又具有特有的岩石的结构和构造，深层侵入岩一般具有块状构造、等粒结构，浅层侵入岩一般具有斑状结构和气孔构造等，因此岩浆岩的定名是在系统讲解这些基本特征的基础上做出的，从而决定了不同类型的岩浆岩有着特定的化学成分和矿物成分组合。在教学中以岩浆岩中石英矿物出现以及与其他矿物组合规律作为切入点，将化学成分组合转变为矿物成分组合，得出岩浆岩中主要的矿物成分变化组合规律，深入浅出将矿物学与岩石学结合起来，起到事倍功半的教学效果。

二、注重实验教学环节，在实验中消化理论知识

矿物岩石学实验分为三大模块，第一为晶体结构特征及描述，第二为常见矿物标本的鉴定与描述，第三为岩石标本及薄片综合鉴定。

实验课要选择有针对性的标本和薄片进行讲解，把矿物、岩石所具有的典型特征直观地反映出来。教师在确定难点和重点的基础上，引导学生自主观察和研究，通过对矿物、岩石结构构造特征的准确把握，建立肉眼鉴别矿物和岩石的能力，最终在识别矿物的基础上，对岩石进行精确定名。

在实验过程中，教师要手把手教学生如何观察和鉴定标本，让学生自己发现问题、分析问题和解决问题，通过这样的教学，既可以补充理论教学的内容，同时也可以发挥学生的主动性，培养学生独立思考的能力。

在实验课上，学生要完成实验报告，对未命名的标本进行独自鉴定。这增加了学生实际动手操作的机会，提高了学生的动手能力。

三、强化教学技术方法多元化，形成合理的教学技术方法

矿物岩石学课程内容繁杂，多头并举，靠传统的以叙述性为主的授课方法必然使所教内容显得枯燥无味，使学生丧失学习兴趣。一个好的教师要擅于利用不同的教学方法和教育技术，形成丰富多彩的多元化课堂教学方法，多媒体教学、模型教学相结合的媒体课件，偏光显微镜、摄像头、计算机投影仪相结合的教育技术的应用是矿物岩石学课程必备的教学手段，使镜下观察同步投影到屏幕上，令教师能够方便地把典型的现象直观地反映出来。

显微镜下的矿物照片非常直观地反映了矿物的形态、颜色、干涉色、解理等特征。同时配合矿物岩石标本，使学生能够更好地理解矿物、岩石微观结构特征与宏观结构特征的内在关系，加深对课本知识的理解。

然而，多媒体教学也存在一定不足，其内容容量大，有时播放很快，学生在接受大量信息时难以消化吸收，致使印象不够深刻。随着网络信息技术的发展，课程网站得以建立，它很好地解决了这一问题，成为学生的第二课堂。它不但能很好地调动学生学习的主动性，扩展学生知识面，培养学生的兴趣爱好，同时也改变了以往的答疑模式，互动效果更为显著。可以说教育新技术的应用从根本上改变了教学环境（见图3）。

四、采用启发式教学法，提倡教与学相互沟通，及时掌握学生动态

教学过程中要坚持采用问题式、启发式教学。教师作为教学活动的主体，要引导学生，激发他们的思维，保留一定的时间让学生学会自己思考。例如，正交偏光镜下矿物的消光和干涉现象，理论上十分简单，学生自己完全可以运用所学的大学物理知识将其解析出来。至此，学生对影响矿物干涉色的因素、干涉色级序、45°位等问题就有了非常清楚的理解。

教师在课堂上要根据学生的表现采取适当的引导启发方法，先引导再启发。这对教师提出了较高的要求。教师要对所讲课程内容触类旁通，也就是俗话所说的“知其然，更要知其所以然” ，要掌握与矿物岩石学相关的地质学知识，只有这样才能真正地引导好学生的学习思路，随时设置出启发教学的关键点，让学生时刻遵循教师的思路。同时通过启发，能让学生形成发散思维，培养学生的创新意识。