巢湖地质填图实习的教学思考

2017-01-29刘文中吴诗勇

中国地质教育 2017年2期

关键词：巢湖教师教学

刘文中，吴诗勇，陈健

安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南 232001

巢湖地质填图实习的教学思考

刘文中，吴诗勇，陈健

安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南 232001

地质填图实习是学生将来从事地质工作的综合性的实践教学环节，目的是使学生达到所学地质理论与野外实践相结合，提高学生认识、分析和解决实际问题的能力。巢湖地区露头发育良好，地层发育齐全，岩石种类众多，生物化石精美，地质构造典型，教学资源丰富，是开展野外地质实习的难得场所。教学过程中积极采用启发式、讨论式教学方法，在生动、活泼的教学氛围中，锻炼学生观察问题、分析问题和解决问题的能力，并注重培养学生的地学思维和创新意识。转变教学理念，充实教学内涵，改进教学方法，更新教学手段，规范教学过程是提高地质填图实习教学质量的有效途径。

教学改革；实践教学；地质填图实习；巢湖

teaching reform; practice teaching; geological mapping practice; Chaohu

地质填图实习是指导学生在学完普通地质学、结晶学与矿物学、岩石学、古生物地层学和构造地质学等专业基础课程以及在地质认识实习的基础上，在教师指导下从事区域地质调查工作的过程训练，是一次综合性的实践教学。通过实习使学生达到所学理论与野外实践相结合，开阔地质眼界，增强动手能力。进一步训练学生的地学思维，提高他们认识、分析、解决实际问题的能力，并培养学生的团队意识和吃苦耐劳的敬业精神。

早在20世纪80年代安徽理工大学（原淮南矿业学院）地质专业即在巢湖地区开展地质填图实习。后辗转淮南上窑、秦皇岛石门寨和南京湖山等实习场地，2004年重返故地。选定巢湖凤凰山地区作为地质填图实习基地，除食宿和交通条件因素外，更为重要的是良好的野外地质条件[1]。实习区地层发育齐全，岩石种类众多，生物化石丰富，地质构造典型，露头发育良好[2-3]。近年来国内多所高校在该区开展地质教学实习和科学研究工作，尤其是下三叠统层型候选剖面、马家山鱼龙化石和郯庐断裂带的相关地质研究，为在该区开展优质的实践教学提供了丰富和珍贵的地质资料[3-6]。教学理念的转变，教学方法的更新，教学内涵的充实，教学体系的建设是提高野外地质教学质量的迫切需要。

一、教学理念

教师的角色定位决定了教师教学过程的主导作用。教师的“主导”作用体现在如何调动学生学习的主动性上，以及教会学生如何学习。教与学的内在联系是不可分割的整体，其立足点是学生的学而不是教师的教。“以学生为主体”的教育理念要求把培养和教育学生作为教学工作的出发点和落脚点。传授科学文化知识，注重培养学生的学习和研究能力，努力提高学生的科学、技术和人文、道德修养，是教师的基本职责[7-8]。

地质学是一门实践性很强的学科，应特别重视地学人才的科学态度、兴趣培养和创新教育[9-10]。实习过程中组织学生考察忠庙、姥山、紫薇洞、王铁（郯庐断裂）等地学和人文景观，提高学生的地质科学和人文科学素养[11]。虽然前人在本区已做过大量的研究工作，但在地层古生物、沉积环境、地质构造等方面仍存在着诸多疑问。如葡萄状白云岩、五通底砾岩和炉渣状灰岩的成因[12]，晚古生代生物集群灭绝和早中生代生物复苏的地质信息[13]，鱼龙化石的形成与地壳运动的相关关系，地质构造发育特征与郯庐断裂带的形成和演化关系等涉及区域地质演化和全球变化的地学问题[14]。由地质现象的观察引出科学问题，可以开阔学生的专业视野，引发学生对科学问题的深度思考，培养学生学习地质科学的兴趣，激发学生的创新意识。实习过程中学生可自由组合、自主选择相关地质专题进行认知和分析，并开展讨论和研究，培养学生的创新思维和创新能力[1]。

二、教学要求

地质填图实习是综合性野外地质调查的基本训练，通过现场教学，使学生在掌握地质调查基础知识和基本技能的基础上，运用地质学的理论和方法，联系实际地综合分析和现场探究各种地质问题。实习过程是进行区域地质调查工作的系统训练，要求学生熟练掌握地质踏勘、剖面测制、地质填图、数字成图和地质报告编写的方法和技能，为后续的专业学习及将来从事地质工作夯实基础。同时，要培养学生热爱地质事业、探索地球奥秘的兴趣，训练“认识，实践，再认识，再实践”及“由点到面，点面结合”等地质思维方法，牢固树立起艰苦奋斗、严谨求实、开拓创新的科学精神。

实习前一周召开实习动员大会。明确实习的目的、任务和要求；强化安全意识，严明实习纪律；介绍实习工作计划；借用野外装备，准备实习用品。以班级为单位，由指导教师介绍实习区地质概况，实习成绩的评定原则。要求学生认真阅读实习指南，并收集和整理前人的研究成果，了解实习区的地质研究状况。

学生按班级分编实习小组，每小组5～6人。组长负责小组工作，协调好与班长和指导教师之间的工作关系。前期准备和踏勘阶段以班级为单位进行，后续阶段以小组为基本单位独立开展实习。实习过程以提高学生分析问题和解决问题的能力为宗旨，培养学生熟练掌握地质踏勘、实测剖面、地质填图、数字成图和地质报告编写的方法和技能。

把学习的主动权交给学生，使学生成为实习的主动参与者而不是被动的旁观者。实习过程中以学生的观察、讨论和实际操作为主，教师应采用启发式、讨论式教学方法，发挥学生的主观能动性。学生对野外观察点和观察路线教学内容有不同认识时，可提出疑问或反驳。实习过程注重活跃教学气氛，激发学生兴趣，并培养学生的团队意识[15-16]。

统一野外地质认识，提高实习教学质量。考虑到实习队组队教师的变化和实习区地质认识的更新，要求实习队指导教师提前进行野外集体备课，做好教学准备。独立带班的教师要了解区域地质概况，熟悉实习区的地层层序和组成、矿物岩石特征、常见生物化石、地层沉积环境和地质构造等背景知识，并具有野外地质调查的工作实践。实习结束后，认真做好实习总结。实习队各班（组）要进行认真讨论，指导教师总结。内容包括：实习计划的完成情况，是否达到了教学要求，取得的收获和存在的问题有哪些，有效提高实习教学质量的建议等。

三、教学内容

在贯彻“以学生为主体”的教学理念，推行启发和讨论式教学方法的同时，注重教学文件和教材的建设，规范教学过程。2013年重新修编了实习大纲，增加了实习过程的科研元素，体现了研究型实践教学的特点[17]。通过精选实习区的地质资料和研究成果，采集典型的地质标本和地质现象图片，编写出版了《巢湖凤凰山地质填图实习指南》[1]。

根据实习大纲和教学计划，巢湖地质填图实习安排在第5学期进行，时间为5周，野外3周。野外实习分阶段进行，可根据天气变化情况作适当调整。

1.路线地质（踏勘）阶段

踏勘通常沿着事先选定的路线进行。踏勘路线一般垂直于主构造线或地层走向布置，兼顾到交通便利，露头连续，地层发育齐全，接触关系清楚，构造发育典型等因素。路线踏勘是整个教学实习的关键阶段，在指导教师的带领下，通过对选定的踏勘路线和典型地质现象的观察和研究[1]，完成以下教学内容：

（1）全面了解工作区的地形地貌特征、资源及环境概况；

（2）学会使用地质罗盘、地形图、GPS等开展地质工作；

（3）掌握矿物、岩石、化石等手标本的描述、鉴定以及标本的采集方法和要求；

（4）沉积地层的观察，包括沉积构造识别、生物化石的认知、岩性及岩石组合特征、岩层厚度及其变化、地层的划分和对比及时代确定、岩相分析、地层接触关系分析；

（5）地质构造的观察描述、类型判断、特征分析及成因演化等；

（6）典型地质现象信手剖面图和素描图的绘制；

（7）重点掌握实习区的矿物岩石、地层古生物、地质构造、代表性岩体、矿产资源、水文地质和工程地质特征；

路线踏勘结束后，按时完成踏勘阶段的资料整理工作。

2.实测地质剖面阶段

野外实地踏勘结束后，在开展地质填图之前，需要测制填图范围内的地质剖面。通过地质剖面的测制，可详细了解测区内的地层、构造、矿产及火成岩体侵入等特征。实测地质剖面又可分为实测地层剖面、构造剖面、岩浆侵入体剖面、矿产和地貌剖面等。

实测剖面应尽量选在交通便利，露头连续，地层发育齐全，接触关系清楚，具典型化石特征，构造相对简单，岩石组合及厚度均具有代表性的地段。

实测地质剖面前，由指导教师讲授实测地质剖面的方法，介绍地质剖面图的制作方法、规范和要求。各实习小组在教师指导下自行选择实测的剖面位置，依据野外地质剖面的实测数据，及时进行数据处理，并按时完成剖面图和地层柱状图的制作。

实测地质剖面结束后，实习队分班级以考核方式做阶段小结，并检验学生对前期教学内容的掌握程度以及是否具备继续进行实习的知识和能力。教学活动可安排野外路线考核和室内考核。考核内容包括：实习区地质特征的掌握程度；野外地质工作的基本方法和技能；地质现象的观察识别和分析能力；检查野外记录、剖面图和柱状图等。考核方式由带班教师灵活掌握，如提问、讨论、实物鉴定、图件分析等。

3.地质填图阶段

经过踏勘和实测地质剖面阶段，对工作区的地层进行了研究，确定了地质填图单位之后，就可以按照所划分的填图小组，开始野外地质填图工作。地质填图的任务是：在选定的地质路线和地质点基础上进行观察、描述，全面收集工作区的各种地质资料，在地形图上如实地标定出各种地质界线，为编制地质图和编写地质报告提供基础资料。地质填图是区域地质测量中最重要的一个环节。

实测剖面阶段结束后，由带队教师讲授1∶5万地质填图的规范、方法和要求[1]。

该阶段教学活动与前期的区别在于教师和学生的角色转换，教师发挥指导和辅导作用。提倡以“教师为主导、学生为主体”的教学方式开展教学，倡导学生之间和师生之间就某些地质问题展开讨论以激发学生学习的热情和兴趣，有效发挥学生独立开展地质工作的积极性和创造性。

教学组织方式是以实习小组为单位开展教学活动。野外填图前，各小组要安排工作计划，进行路线设计，在征得指导教师同意后方可实施。阶段工作由小组长全面负责，其他成员密切配合。地质路线的布置、地质观察点的确定、地质界线的勾绘等工作由全体成员共同完成。小组成员对地质现象观察、地质信息采集、记录的描述、地质界线的勾绘等工作都要做到能独立地进行操作。对于在野外遇到的难点、疑点问题，可在教师指导下在现场共同商讨解决。

在整个地质填图阶段，指导教师每天都应在室内逐一检查各小组的填图工作完成情况。对于不符合填图要求和规范以及存在质量问题的工作内容要求学生及时返工，并督促学生及时做好当日的资料和数据整理工作。

4.专题研究阶段

专题研究的教学内容可设计基础地质、水文地质、工程地质、地质灾害、环境地质、旅游地质等多个方面；也可利用前期各阶段获得的基础资料进行二次开发[18]。开展专题研究教学活动旨在培养学生的学习兴趣，提高学生的科研能力和创新意识。教师要尊重学生的选题并给予指导。选题要符合实际，综合考虑时间、经费和本人基础知识掌握的程度，在地质填图工作结束后或同期开展，也可延续到校内继续研究。其成果可以体现在实习报告中，也可单独成文。

以上各阶段工作完成后，回校进行地质填图实习最后一个阶段——数字成图和实习报告的编写工作。

四、报告编写和成绩评定

野外实习结束回校后，分班级以卷面考试或面试的方式对学生进行考核，测评学生实习阶段对教学内容的掌握程度以及是否具备开展区域地质调查工作的基本知识和能力。要求学生使用MAPGIS软件，完成地形地质图、综合地层柱状图、图切剖面图、构造纲要图等图件的绘制，并认真撰写实习报告。个人提交的实习成果有：巢湖凤凰山地质填图实习报告，地形地质图（含综合地层柱状图、图切剖面图），实测地层剖面图（含柱状图），构造纲要图，实习日志。

1.实习报告的编写

地质报告是地质填图工作成果的集中反映。要求内容真实丰富、观点明确、证据充分、重点突出、层次清楚、图文并茂。编写实习报告的素材主要来源于实习指南、实物照片和野外记录，也可以参考有关教材和书籍。提倡引用相关文献和前人的研究成果，开展相关地质专题的研究和分析。

编写实习报告是每一个学生综合知识、分析能力和文字表达能力的具体表现，这些能力是地质学科学习中必不可少的。每个同学都必须认真对待。撰写实习报告时，同学之间可以互相讨论，但不得相互抄袭和互相拷贝。一经发现，取消实习成绩或重新撰写。

实习报告要求立意明确，资料详实，思路清晰，结构合理、文理通顺。内容充实、图表美观、图文并茂是实习报告的基本要求。

实习报告中要对地质填图实习进行总结。概括本次工作的主要成果及新发现，新认识；总结所取得的研究成果，存在的主要问题，并提出相关的合理化建议。

2.实习成绩的评定

地质填图实习成绩评定具有综合性，应全面考察学生实习期间的学习和工作态度、基础知识的掌握程度、动手能力、思维能力、野外及室内作业的完成情况以及地质图件和实习报告的质量等。

实习成绩的综合评定主要依据四个方面：实习表现、野外记录和实习日志质量（20%）；基本知识、基本方法和基本技能的掌握程度（考核成绩，30%）；成果图件质量（20%）；实习报告质量（30%）。成绩“优秀”（90分以上）者，控制在总人数的15%以内为宜。

五、结束语

巢湖凤凰山地区食宿和交通方便，更由于良好的野外地质条件，已成为重要的地质学实习基地。实习区地层发育齐全，岩石种类众多，生物化石丰富，地质构造典型，露头发育良好。尤其是下三叠统层型候选剖面、鱼龙化石和郯庐断裂带的地质研究，为更好地在实习基地开展实践教学提供了极其丰富和珍贵的地质资料。

安徽理工大学地质工程、勘查技术与工程、水文与水资源工程等本科专业多年来一直在巢湖凤凰山地区开展野外地质教学。地质现象的深化认识、典型教学点的梳理、观察路线的精选、实习手段的更新、教学队伍的建设是确保地质填图实习质量的有效途径。教学理念的转变，教学手段的更新，教学内涵的充实，是不断适应教学改革和提高野外地质教学质量的迫切需要。

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