加强野外实践教学,培养学生创新能力
——以阜阳师范大学地理科学专业为例
2019-03-28孙思宇胡文峰
曾 承,孙思宇,胡文峰
(阜阳师范大学 历史文化与旅游学院,安徽 阜阳 236041)
2012年2月3日,教育部公布了《教育部等部门关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》,强调高校要强化实践教学环节、加强师资队伍建设、加强实践育人基地建设。可以说,重视实验实践育人理念已成为教育战略议题。
地理科学是实践性很强的基础学科,野外实践教学在培养高素质地理人才方面有着十分重要的作用和地位。其中,地质学与地貌学是高等院校地学类专业的重要基础课程,有利于学生认识地球及其演变,在学生实践技能和创新能力培育等方面起着重要的作用。同时,地质地貌野外实习是高等院校地学类专业课程计划中的一个重要组成部分,它对巩固学生的基础地学知识、培养学生的野外工作能力和提高学生的地学研究兴趣起到关键作用。
阜阳师范大学地理科学专业为2008年新办专业,专业自开办以来,便大力开展野外实践教学,尤其是地质学与地貌学野外实践教学,着力加强野外实践教学改革,培养学生野外实践能力和创新能力,提高人才培养质量。本文以地质地貌野外实践教学为主,结合其它一些地理课程野外实践教学,以阜阳师范大学地理科学专业为例,谈谈我们所做的一些尝试和思考。
一、重视野外实习基地建设,拓展野外实习内容
根据野外实践教学的目的和要求,结合地理野外实习的特点,实习基地建设可以分为三种类型:一是能满足多门学科综合性野外实践教学需求的全国性实习基地;二是能满足一到两门学科野外实践教学需要的区域性实习基地;三是满足单门学科技能与方法训练需要的地方性实习基地[1]。
采取多种措施,构建多方位、一体化的野外实践教学平台。省内比较成熟的地理专业野外基地如巢湖野外实习基地,目前已被国内几十所高校作为地质实习基地,拥有很多条成熟的野外实习路线和剖面,能够满足地理、地质、水文、资源、旅游等专业的学生前往实习;还有拥有丰富地质现象并建有地质博物馆的安徽黄山地质公园。省外比较成熟离我校又较近的如庐山国家地质公园。这些基地地域范围适当、交通方便;实习区天然露头和人工剖面较多,便于野外观察和测量,有利于初学者掌握野外调查的内容和方法。
现有野外实践教学基地中,我们还在原有路线的基础上,有计划有步骤地增加一些路线,或在原有路线上增加一些实习点。以巢湖野外实习基地为例,我们近几年先后增加了三条线,原有路线也增加了近十个点。比如在原有地质地貌实习内容的基础上增加了若干人文地理的内容,如7410 工厂的选址、变迁和转型,皖维集团的定位与变迁,旅游地学,巢湖城市布局,柘皋古镇规划布局及变迁,姥山岛旅游地质等。
在确保并完善现有野外实践教学基地的同时,拓展新的基地,如在大别山地区开辟的野外实践教学基地。主要涉及花岗岩地质地貌、大别山峡谷地貌(如燕子河大峡谷)、丹霞地貌、江淮分水岭地貌、盆山组合地貌等;同时也在大别山地质地貌实习内容的基础上,增加部分人文地理内容,如地质旅游、工业布局(如XX 茶)等。
在上述相对时间较长,单独成为一门课的野外实习基础上,自行创建全新的野外实习基地,这种思路适用于短期课程野外实习,如在颍河进行水文实习,在生态园进行生物地理实习,在气象局进行气象实习等。
二、改革野外教学模式
在时间安排方面,应适当延长野外实习时间,同时缩短课堂理论学习与野外实习之间的时间间隔[2]。因为种种原因,有些高校地理科学专业可能只有为数不多且历时不长的野外实习,这种情况下更要考虑上述两种时间间隔的长短问题。
在教学内容方面,可以是针对单一课程的野外实习,这种实习可以在该门课程教学过程中根据实际教学需求进行多次短时(1天即可,当天往返实习区域和学校)的野外实习,可在课程进行之中,也可以在课程结束之后;可以是针对多门课程的综合野外实习[2]。
比如我们在巢湖北山地区进行地质野外实习时,把地质与地貌、植物地理、水文地理,乃至经济地理(如皖维集团的布局、产局及产业链的延伸)和旅游地理结合起来。
在教学方式方面,要改以往“由因导果”、平铺直叙的“灌输式”教学方式为“由果溯因”的探究式和互动式教学方式,从而激发学生的求新意识,培养学生的创新能力[2]。
在教学方法方面,改变“多以巩固和验证理论知识,扩大和丰富地理科学的知识范围”,而采取“布置科研题目,培养学生独立完成”的科研型教学方法[2]。
加强实习教学环节,增强对学生观察事物、分析问题、解决问题能力的培养,应注意地理野外实习教学模式。如“五个锻炼”:包括认知实习锻炼,野外工作能力和工作方法锻炼,跨多个自然地带、多学科交叉的野外综合考察锻炼,科学思维和科学探索锻炼及意志品质、合作精神的锻炼。又如“五勤为首”:野外考察阶段要求学生以勤为首,即腿勤、眼勤(多观察、善于发现问题)、手勤(摸、采、碾、压、记)、脑勤(多思考、多比较、多分析)和口勤(多提问题、互相切磋、开展讨论)。再如“五个转变”:一是从验证性到设计性实习的转变;二是从认知性到研究性实习的转变;三是从单科性到综合性实习教学的转变;四是由集中式到分组讨论式教学的转变;五是从单一实习到联合实习的转变。
三、注重与兄弟院校的交流和合作
在带学生进行野外实践教学的同时,我们注重与兄弟院校之间的交流和合作,主要体现在三个方面:一是我们的老师单独或带少量学生参加其它高校的野外实习教学,学习和借鉴兄弟院校的野外实践教学方面的先进经验;二是积极参加有关野外实践教学的学术会议,如由南京大学和合肥工业大学等高校牵头组织的巢湖野外实践教学研讨会;三是学生在野外实习期间,就其中某些路线或某些点的实习,和其他高校的学生联合。
通过初步尝试,我们深深感到与外界的交流和合作,尤其是不同高校联合是很好的一种方式。希望野外实践教学研讨会能够定期或不定期地举办下去,希望一些高校能出面牵头,把他们跑得比较成熟的野外实践教学素材整理成书,避免同一野外实习基地,不同学校的野外实习指导书在某些方面的描述不同,甚至是相反。
同时考虑到部分学校师资力量等诸多原因,可否在一定程度上采用“野外实践教学外包”,比如小到某个点或某条路线或某个专题,由相关人员“承包教学”?而相关点或某条路线的确定,主要取决于相关学校在该点或该路线所做工作的深入程度,尤其是科研工作的深入程度。
四、改革野外教学测评
结合《地质学基础》课程的野外实践教学内容、方法及实践改革与建设,相应地考试也应进行一定的改革,包括考试内容、方式、出题形式等方面的改革。把过程性评价与结果性评价有机地结合起来。强调学生对知识的灵活掌握和实践技能的熟练应用。
教学测评与实习质量监控息息相关,以往的野外实习往往只是单纯地要求学生在完成实习任务后编写一份实习报告,这种测评方式基本上只能简单地考查学生在野外记录带队老师所讲内容的完整性,并且不排除在野外观测时不认真的学生返回驻地或学校后“借鉴”其他同学的笔记完成实习报告的可能性。显然这种测评方式基本上很难做到客观准确地评价学生动手能力、观察能力,以及解决问题的能力。尝试改变这种测评方式,要将编写实习报告和现场考核相结合。因此有必要在野外实习过程中选择适当的路线作为考试路线,而考核内容则包括普通地质学对野外实习的各个环节和常规要求,诸如对矿物和岩石性质的观察,对地质构造的分析,对地质现象的描述,对地层顺序的界定,还包括野外地质素描,罗盘、GPS 等仪器设备的使用等;并且要求学生在既定的时间内独立完成。
与此同时,坚持品学兼优标准,综合评定实习成绩。在综合评定学生实习成绩时要注意两个结合:一是专业知识与思想品德相结合,在野外实习过程中,不能只对学生有知识方面的要求,还必须有思想品德方面的要求,这是顺利完成实习任务、提高实习质量的重要保证。二是将结果性评价与过程性评价相结合,完成好实习报告是必要的,但不是唯一的,有一部分学生会有“实习只要把报告写好,图件画好,表现如何无所谓”的想法,这是不行的,结果好,过程也得好。不能简单仅仅依据实习成果评定成绩,还得考虑学生在实习过程中的表现,即实习成绩由表现分和成果分组成[4]。
五、将野外教学与师生教科研项目、学生毕业论文/设计等结合起来
我们在进行野外实践教学的同时,还尝试把实践教学与老师和学生的教研/科研结合起来。
其一,多位学生的科研立项是与巢湖地质直接相关的。与巢湖地质直接相关的学生科研立项涉及到阜阳师范大学学生可以申请的几乎所有项目类型,包括阜阳师范大学本科生科研课题立项、阜阳师范大学历史文化与旅游学院“倪氏文化助学金”学生科研课题立项、阜阳师范大学大学生暑期“三下乡”社会实践活动校/院级重点团队项目。
其二,将大学生创新创业训练项目与野外实习相结合。比如依托巢湖野外地质实习获批安徽省大学生创新创业训练项目多项。
其三,将学生竞赛项目与野外实习相结合,如中国高校地理科学展示大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等。
其次,每年都有本科毕业论文与野外实习,尤其是巢湖地质直接相关。
我们的老师也有多个项目和野外实践教学直接相关,包括地质学精品课程的建设、网络实践教学资源平台建设等。这样教学和科研相长,互为促进。
六、充分发挥信息技术在野外实践中的作用
我们十分注重信息技术在地质学与地貌学室内教学和野外实习中的应用;将现场教学和多媒体教学、网络教学相结合,延伸教学时间和空间,增加实习的信息量,以利于学生在实习前预习和实习后复习,真正起到了辅助教学的作用。使教学形式更为生动,能力培养更加到位。充分发挥信息技术在野外实践中的作用,将RS、GIS、GPS 等现代信息技术应用于地学野外实践和室内制图,拓宽研究区的视野,极大方便了野外考察路线的选定[5]。
七、开展地质虚拟仿真建设
由于地质野外实习是在校外,学生不能随时进行实习,只能在固定的某一段时间进行;并且由于实习经费方面的限制,学生不能反复进行实践;实习时受野外环境以及天气的影响,学生的安全也难以保障,因此建立一个地质野外实践教学虚拟仿真项目非常具有必要性。在地质野外实践教学中还存在着教学内容时空转换跨度大、实践过程中难以拓展实习的深度,而利用虚拟仿真中的生生互动、师生互动、团队互动、综合设计、解决实际问题等方式就能够很好地解决这些问题。
虚拟仿真实验是信息技术与实践教学深度融合的产物,结合虚拟仿真技术的优势,着力增加了设计性和探究性的实践教学方法,极大地拓展了地理科学专业学生学习的宽度和深度,特别适应于抽象的地质演化过程,能够丰富学生的实践知识内容。
同时这些教学方法的实施有较好的可操作性,因此在未来项目共享后,其他学校能够直接借鉴采用这种教学模式进行地学专业的实践教学,具有很强的可复制性和可操作性。基于虚拟仿真的实践教学方式,提供了大量的学习辅导资料,具备在线测验、提交实验报告、在线答疑讨论、实验记录跟踪等功能,更加便于教师对学生学习效果的掌握,便于及时调整,达到最好的学习效果,同时也为客观评价实习成绩提供依据。
目前我们正在进行巢湖地区地质虚拟仿真建设,本着“能实不虚,虚实结合”的原则进行建设。