不同高等学校“地球化学”课程教学综合对比研究

侯青叶

中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京 100083

地球化学是研究地球(也包括部分天体)的化学组成、化学作用和化学演化的学科[1]。地球化学是地质学与化学相结合的交叉学科，经过漫长的发展，逐步形成了独有的研究思路与方法技术体系，正显示出极其旺盛的生命力[2-3]。“地球化学”已是国内外高等学校地质类专业的必修课程，据不完全统计，美国有96所大学的地球科学学院开设了“地球化学”课程。我国有地质类专业的高等学校也均开设了“地球化学”课程。地球化学专业是中国地质大学（北京）地球科学与资源学院的本科重点专业之一，是国家重点学科[2]。早在1955年北京地质学院建院初期，於崇文教授就开始讲授“地球化学”课程，一直是我校地质类和资源勘查工程专业的一门专业核心课程[4]。

2016年我校本科生地球化学专业培养方案修订时，“地球化学”课程的总课时数由64学时缩减为48学时，实习课课时由14学时增加为16学时，课堂教学课时由50学时缩减为32学时。如何保障教学内容完整、教学质量优秀、教学效果显著是我们面临的重要挑战。因此，开展国内外高等学校的“地球化学”课程的教学内容和教学方法等对比研究，对我校该课程的建设和发展具有重要意义。

一、研究思路与方法

本研究在广泛调研的基础上，系统地对参考教材、教学内容、课时安排、实习课内容、考核方式开展了系统的对比研究。国内主要调研了8所大学：中国地质大学（北京）、北京大学、南京大学、中国地质大学（武汉）、吉林大学、成都理工大学、桂林理工大学和长安大学。除中国地质大学（北京）外，其他7所大学的资料都由相关课程的任课教师提供。国外主要调研了6所大学：加州大学圣塔芭芭拉分校、华盛顿大学、佛罗里达大学、北达科他州立大学、佛蒙特大学和伊利诺伊大学香槟分校。其中加州大学圣塔芭芭拉分校笔者全程旁听了“地球化学”课程的教学，其他几所大学的信息均来自google搜索到的课程教学大纲。

二、参考教材

不同高校用的参考教材见表1。由表1可以看出中国地质大学（北京）、北京大学、南京大学、中国地质大学（武汉）和吉林大学分别用了自己学校出版的教材，而其他几所大学均用的是中国地质大学（武汉）出版的地球化学教材。国外大学常用的教材有三本：（1）White编著的《Geochemistry》，2013年出版；（2）Faure编著的《Principles andapplications of Geochemistry》第二版，1998年出版；（3）Brownlow编著的《Geochemistry》第二版，1996年出版。国内很多高校也将White编著的《Geochemistry》做为参考教材。不同教材的内容、章节安排差异较大，且所有“地球化学”课程教学并不是严格讲解教材的所有内容。张德会已对中外教科书内容体系进行了系统的对比[4]，故本文不再对教材内容进行赘述。

表1 不同高校参考教材统计表

三、教学内容与课时安排

不同高校的教学内容与课时安排统计见表2。北达科他州立大学，佛蒙特大学和伊利诺伊大学香槟分校的教学大纲中没有具体的课时安排所以没有课时数，仅标注了课程内容的有无。美国各高校的每次课的时长是1小时15分钟（无中间休息），为了便于和国内进行对比，每次课也按2个课时计算。不同高校之间课程教学内容安排差异也较大，可能与各高校的科研特色、其他课程教学内容的设置都有关系。但相对而言，大部分高校“地球化学”课程的教学内容都涉及了7大部分：（1）元素的分布与分配；（2）元素的结合规律与赋存状态；（3）地球化学热力学和地球化学动力学；（4）元素的地球化学迁移；（5）微量元素地球化学；（6）放射性同位素地球化学；（7）稳定同位素地球化学。成都理工大学单独设置了“同位素地球化学”课程，故“地球化学”课程里没有同位素地球化学的相关教学内容。南京大学、吉林大学、北达科他州立大学和伊利诺伊大学香槟分校还设置了有机地球化学的内容。华盛顿大学还设置了晶体化学和元素地球化学循环的教学内容。中国地质大学（北京）的“地球化学”课程教学内容的设置涵盖了地球化学教学的核心内容；“地球化学”（含有机地化）课程设置了有机地球化学的相关教学。

总课时数最少的高校为成都理工大学（40学时），其主要原因在于他们“同位素地球化学”单设了本科生课程。南京大学是44学时，没有设置实习课。美国佛罗里达大学课时数是46小时，没有实习课时，但他们有6次实习课，均是实习课布置后2周之内自行完成。长安大学教学大纲中明确实习课进行集中实习安排，但没有体现具体的课时数。中国地质大学（北京）讲课课时数最少，仅为32学时。需要引起注意的是北京大学安排了16课时的测试分析技术实习课，实习课内容与中国地质大学（北京）的“地球化学样品分析”课程内容类似。为了使结果具有可对比性，将北京大学的测试分析技术相关实习课时数不计算在内。不同高校实习课与讲课课时数的比例见图1。由图可见，美国华盛顿大学实习课所占比例最高40%，总课时数也最多（100课时）。中国地质大学（北京）与加州大学圣塔芭芭拉分校实习课所占比例相同，均为33.3%。中国地质大学（武汉）的实习课课时数所占比例最低，为9.4%。由此看来，中国地质大学（北京）要保证实习课课时数所占比例不变的话，至少课时数要与加州大学圣塔芭芭拉分校一致，增加到60学时.这样总课时数与北京大学该课程（除测试分析技术实习课外）和吉林大学的总课时数相一致。目前，中国地质大学（北京）讲课课时数最低，承担课程教学的教师都面临很大的教学压力。或者可以参考美国佛罗里达大学，实习课安排不占课时数，由学生课后完成。

表2 不同高校“地球化学”课程教学内容和课时数安排表

图1 不同高校“地球化学”课程讲课与实习课时数所占比例对比

四、实习课设置

鉴于不同高校设置的教学内容差异较大，实习课内容仅对比地球化学教学核心内容的实习课内容设置情况。不同高校实习课内容安排见表3。不同高校围绕微量元素、放射性同位素和稳定同位素都安排了相应的实习课内容。加州大学圣塔芭芭拉分校没有安排稳定同位素课程内容，华盛顿大学没有化学元素分布和分配特征、微量元素的结合规律与赋存状态的相关课程内容。中国地质大学（北京）与美国加州大学圣塔芭芭拉分校和华盛顿大学的实习课课程安排理念类似，每个讲课内容都有对应的实习课内容。北京大学实习课时数为32学时，其中16学时为实验技术，其余16学时为围绕讲课内容而设置的文献研讨课。中国地质大学（武汉）安排了3次文献阅读，课堂讨论课，学生以PPT方式进行汇报，并提交读书报告。加州大学圣塔芭芭拉分校也有提交期末论文的安排，并安排了4个学时的PPT汇报。

五、考核方式

国内各大学“地球化学”课程的最终成绩主要由平时考勤、平时作业（含讨论课）、实习课成绩和期末考试成绩组成（表4）。期末考试成绩所占比例最高，但不同高校所占比例差异较大，北京大学期末考试成绩占40%，中国地质大学（武汉）和长安大学期末考试成绩占80%。相比较而言，美国各大学“地球化学”课程的最终成绩的构成较为复杂，期末考试成绩所占比例也相对较低。例如：加州大学圣塔芭芭拉分校每次讲课前5分钟都有课堂测验，占总成绩的5%，期中考试占20%，实习课成绩占35%，期末论文占10%，期末考试成绩仅占30%，实习课成绩所占比例最高。非常突出的是美国佛蒙特大学，没有期中和期末考试，其最终成绩构成为：实习课成绩为30%，课后作业成绩占30%，第二天计算任务（next-day calculation assignments）成绩占30%，本次统计将课后作业和第二天计算任务合并统计到平时作业栏里（表4），平时出勤参与度（participation）占10%。国外大学相对于国内大学而言，期末论文、期中考试、实习课在最终成绩中所占比例明显较高，国内大学没有期末论文的安排。中国地质大学（北京）地质学基地班“地球化学”课程教学中有安排的期末论文。国内各大学中仅北京大学安排了期中考试。由此可见“地球化学”的课程教学中需要加强课堂测验、平时作业的相关内容，并将这部分内容纳入到最终的课程考核中。

表3 不同高校“地球化学”课程实习课内容对比

表4 不同高校“地球化学”课程考核方式对比

六、结论

与国内大学相比，国外大学的“地球化学”课程更多地设置了课堂测验、实习课、期末论文的相关内容与考核环节，每节课都安排了5～10分钟的课堂测验，这些教学方法均值得国内大学借鉴和学习。国内各大学在教学内容、课时安排、教学方法上各具特色、各有侧重。中国地质大学（北京）的教学内容紧凑、实习课安排可与美国各高校接轨，具有一定的优势。但在课时安排上可以考虑适当增加一定的课时数，并尝试增加课堂测验、课后作业、期末论文的相关内容，这样就可以更好地保证“地球化学”课程的教学质量和效果。

致谢：感谢北京大学李秋根副教授，南京大学李伟教授和陈旸副教授，中国地质大学（武汉）张利教授，吉林大学陆继龙教授，成都理工大学刘雪敏副教授，桂林理工大学刘希军教授和长安大学林鑫副教授提供的相关教学大纲资料。