新形势下《古生物学》课程教学的一些思考和探索

2021-06-20席党鹏

高教学刊 2021年5期

席党鹏

摘要：随着学科的调整和社会的发展，传统古生物学课程在教学上面临着诸多新的挑战。为了适应新的课程体系和社会需求，文章以中国地质大学（北京）为例，对古生物教学实践进行了一些初步的思考和探索。文章从古生物课程的现状、存在问题和未来的改革和探索方面进行了阐述。只有紧跟学科发展，不断补充新的内容，加强实践，增强学生的积极性，才能使这门古老的学科持续保持活力。

关键词：古生物学;地质学;课程;教学;人才培养

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2021）05-0121-04

Abstract： With the development of the social and adjusting of subjects， traditional course of paleontology is facing a series of new challenges. In order to adapt to the new curriculum system and social development， a preliminary teaching exploration and practice on paleontology have been taken in this study， with China University of Geosciences （Beijing） as an example. The paper discusses the current situation， existing problems and future reform and exploration of the paleontology course. We suggest that only by keeping up with the development of the discipline， constantly adding new contents， strengthening practice and enhancing the enthusiasm of students， can this ancient discipline maintain its vitality.

Keywords： paleontology; geology; course; education; talent cultivation

古生物學作为一门具有悠久历史的地质学支柱学科，为地质学相关的科学研究和生产服务做出了重要贡献（童金南等，2012）。随着社会需求的变化和新一轮的学科调整，古生物学课程量大大降低，目前国内主要高校地质学专业古生物学的课程多为64、56、48，40学时，甚至更少。在过去十多年中，中国地质大学（武汉）、西北大学、兰州大学和中国石油大学（北京）等国内地质院校已对古生物学的教学体系和方法进行了的改革和探索（张云翔等，2004;童金南等，2008，2012;孙柏年等，2009;王海洲等，2020）。相比国内其他主要地质院校，中国地质大学（北京）古生物学在课程的设置和教学方式上变化较小，迫切需要开展进一步的改革和探索。如何合理安排课程内容、改进教学方式，使古生物学的课程能与时俱进，符合学科和时代的发展需要，成为古生物学课程教学面临的一个新的问题。本文基于作者近年来的教学实践，同时结合国内主要高校古生物学课程设置、改革和当前社会需求和学科发展的需求，以中国地质大学（北京）为例，从古生物课程的现状、存在问题和未来的改革方向等方面进行了阐述，以期为古生物学的教学提供一些新的思路。

一、古生物学的课程体系和特点

目前国内的古生物教材以各门类古生物为核心，兼顾生命演化和古生物的应用（童金南和殷鸿福，2007;陈建强等，2019）;相应地，在实际的教学中，亦以门类古生物学的讲解为重点，兼顾生命演化和古生物的应用等。以中国地质大学（北京）为例，目前地质学专业（理科基地班）的古生物课程为48学时，地质学、地球化学和地质与地球物理复合等专业古生物课程为40学时。在40学时的教学体系中，讲课20学时，实习20学时。讲课部分包括：总论2学时，门类古生物14学时（类、珊瑚、三叶虫、腹足和双壳、头足类、腕足、笔石，以及古植物和古脊椎动物），演化古生物2学时，应用古生物2学时。实习课程主要配合门类古生物学的教学，并安排一次参观博物馆的实习。当前的课程体系中，门类古生物占据比较重要的位置，占据讲课学时的70%左右，而其余部分仅30%左右。中国地质大学（北京）在长期的教学和科研过程中，积累了一套保存良好、类型齐全的古生物化石标本，为实习环节提供了良好的条件;同时，学校新建成的博物馆古生物地史厅，设计科学，化石齐全，为古生物课程的实习提供了直观且有利的条件。课堂讲解和标本观察相结合，是中国地质大学（北京）古生物课程教学的一大重要特色。

二、古生物教学过程中存在的一些问题和挑战

长期以来，以门类古生物为核心的教学体系发挥了重要的作用，特别是20世纪50-90年代的教学中，为培养学生日后在野外识别和鉴定化石打下了坚实的基础。新世纪以来，随着社会的发展和古生物学时的不断减少，传统的教学方式面临着以下新的问题或挑战：第一、教学内容和体系以门类古生物为主，古生物学基本原理和生命演化的内容偏少。虽然门类古生物依然占据比较多的课时，但由于总体学时少，内容以形态、分类和地史分布和生态环境等为主，学生普遍反映内容单一，讲解不够深入。生命的起源与演化、古生物学的基本原理及在地球科学领域的应用是学生们所感兴趣的内容，但限于课时的限制而无法安排更多的学时。第二、课堂讲解和实习环节存在脱节的现象。由于先讲完课程，再去实验室观察标本，导致学生们不能很好地将课程讲解和标本观察实时、有机地相结合。第三、课堂教学与课后学习脱节。随着教学的改革和学时的减少，要求学生们在课后大量查阅资料，巩固和补充课堂教学内容，做到课堂教学和课后实习有效结合。当前古生物课程的教学基本以课堂为主，学生在课后除了复习课本和课件（PPT），很少有学生进一步去搜集和补充更多的课堂相关的资料。第四、与互联网时代联系不紧密。随着互联网在教学中的普及，学生们已经可以通过线上获得更多的古生物相关的知识和内容，包括优秀的教学课件和视频，以往简单的照本宣科的授课模式，学生被动接受、课堂氛围沉闷，缺乏师生之间的良性互动，很容易让学生感到枯燥无味。如何丰富课堂教学内容，更好地利用互联网资料，为学生提供更多的有价值的课程知识成为一个新的挑战。

三、古生物课程实践的改革和探索

古生物学为地质类学生最早接触的专业基础课，正确讲授以生物演化为核心的课程内容，将为本科生的地质思想和地质思维建立良好的基础（张云翔等，2004）。注重基础理论和知识、基本技能的培养，加强古生物的应用和与学科前沿的结合，仍然是古生物课程教学的核心。同时，古生物学这门古老的学科在不断的发展，尤其通过生物学和地球科学的结合，形成一门新的学科-地球生物学（谢树成等，2006，2018），为传统的古生物学注入新的活力。我们在继承传统优势的同时，应时刻关注学科发展，丰富教学内容和方法，为课程注入新的元素。通过这种转变，教会学生“什么是古生物，古生物能解决什么问题”（童金南等，2012）。本文作者将从教学内容、教学方式和教学手段等方面做一些探讨，为今后古生物学的教学提供一些参考。

1. 在教学内容方面，考虑到有限的课堂教学时间，需要进一步优化课程内容和突出重点。在教学体系上，逐渐完成由传统的门类古生物为主线的教学体系向以生命演化为主线的教学体系的转变。生命演化是古生物学课程的灵魂，也是学生最感兴趣的内容，围绕生命演化这条主线，重新组织和梳理各部分内容，使古生物学的各个章节成为一个密切联系的有机整体，从而达到让学生逐步认识并了解生物的演化规律以及生物与环境之间的关系，掌握古生物学研究思路和步骤的目标（赵秀丽等，2014）。古生物学和地史学的核心任务之一是建立地质学的时间坐标，不同门类生物的地史分布和演化是实现这一目标的拐杖（张立军等，2016）。传统的古生物学教学中，对“时间坐标”的重视相对不够，在今后的古生物学教学中，应注重在时间坐标下加强对生物演化阶段和规律的分析，先以各门类的生物为基础，之后宏观探讨生命演化的特征。除了时间坐标之外，空间的坐标也应重视，地球历史时期的海陆变迁频繁，而生物古地理是重现这一变迁的最直观和最生动的方式。适当地介绍一些生物在地史上的空间分布和生物古地理的知识，将会进一步从时间坐标扩展到四维的时空坐标，让学生深刻理解生命演化的时空观。

由于课时有限，大部分学生以后很少进行专门的古生物相关的研究，在今后的课程改革和讲解门类古生物的时候，可以考虑进一步简化门类古生物教学中的基本形态和分类，增加演化和应用等方面的内容，用适当的学时向学生介绍古生物学的基本原理和应用，让学生更好地了解古生物学的使用价值，真正了解“古生物学能解决什么问题”（杨家騄，1994;童金南等，2012），并适当介绍一些学科前沿的内容，国内外的最新研究发现和成果，以及最新的古生物学研究手段，让学生及时了解科研发展动态，激发学生的学习兴趣，开拓思路并培养学生独立思考的能力（赵秀丽等，2014）。地球生物学是古生物学未来的发展趋势，可能成为引领古生物学发展的新机遇（谢树成等，2018），在保证传统古生物学课堂教学内容的同时，还应适当引入一些地球生物学的体系和知识，为传统的古生物学课程注入新鲜血液。

2. 古生物学的课堂教学必须调动学生的积极性，启发学生的求知乐趣（张云翔等，2004）。孙柏年（2009）提出古生物的教学中应当“教师为主导，学生为主体”的教学方式。通过多种教学手段和师生互动，比如通过多媒体、投影、视频、课堂讨论和介绍相关研究的最新进展，向学生展示课程内容，提高学生的积极性并加强学生的理解深度。例如，在讲解腕足和笔石时，通过放映“金钉子的故事-王家湾谜案”的视频，讲解保存在我国宜昌地区王家灣剖面奥陶纪末期的腕足和笔石化石，让学生了解腕足和笔石的生态环境和奥陶纪末期生物绝灭事件，并进一步介绍地史时期生物集群绝灭事件和温度变化等热点科学问题，鼓励学生参与讨论，极大地提高了学生的学习兴趣和学习效率。另外，在教学中，教师可以通过启发性教育来发散学生的思维，开拓大脑思路。鼓励学生针对一个小问题提出自己的见解，踊跃发言，然后师生交流讨论观点是否正确，达到课程教学的良性互动，从而培养学生分析问题、解决问题的能力，激发学生的科研潜能（张立军，2014）。

3. 课程实习/实践方面，可充分利用学校实验室标本、博物馆资源，通过大量精美的古生物化石，增加学生的认知能力，激发学生的兴趣。在实验课程上，可以展示多种多样的化石标本、图片以及化石产地剖面图，既生动又形象，让学生仔细观察并鉴定描述，加强师生互动交流，促进学生理解各属种化石的鉴定特征，训练学生的动手能力和综合能力（张云翔等，2000）。另外，利用博物馆的标本资源，作为实习课的内容，向学生科普宣传古生物学知识，引领学生参观，在一定程度上也能提高学生对古生物学的兴趣。野外教学实践是古生物学课程必不可少的一部分，是地质工作者获取数据资料最直接最有效的途径（龚淑云，2000）。通过野外化石的采集、观察，加深理解古生物学的理论知识，有助于学生了解古生物学的研究过程，还能培养学生的实践动手能力。延庆世界地质公园位于北京市延庆，拥有众多的古生物化石，包括大量出露的硅化木、恐龙脚印、叠层石等，此外还有中生代昆虫、双壳类、叶肢介、介形类，以及第四纪地层中的有孔虫、介形虫、钙质超微、孢粉和腹足类等化石。如果将延庆世界地质公园作为古生物学课程的野外实习基地，将极大地促进古生物学教学工作的开展。

4. 加强学生课后资料的阅读和补充，重视课程报告。由于课堂时间有限，应积极引入西方高校的教学方式，加强课后的学习。课堂讲解之后，应该围绕课堂内容，引导学生课后去查阅更多与课堂相关的资料，补充和完善课堂内容，针对不同的知识点布置相应的论文作业并作为成绩考核的一部分。古生物学集科学性和趣味性于一体，许多题材，如生命的起源与演化、恐龙、热河生物群、古生物钟等，都是具有科学价值，同时又能引起学生兴趣的内容。鼓励学生在课下选择这些生动有趣的题材，采用“合作学习法、探索式学习法”的方法，通过小组讨论和协作的方式，在课后查阅资料文献、分析讨论交流，最后完成一份报告，并通过PPT汇报的方式向大家展示所学的内容，师生共同讨论交流。通过课程报告的练习，不仅能增加学生对古生物学的兴趣，培养学生的学习主动性和能动性，培养学生综合分析问题的能力，还能提高学生团结协作和独立研究思考的能力。此外，指导对古生物感兴趣的大学生参加创新创业项目，在很大程度上提升学生的创新和科研能力，在大学期间就进入科研的良好状态，并鼓励学生发高质量高水平的文章，进一步提升学生的学习兴趣和科研水平。

5. 加强互联网学习，积极借鉴欧美国家的古生物学教学模式。目前，国内外已经有诸多古生物相关的网络教学资源，如何利用好现有的网络资源，重视计算机和网络技术，提升古生物学的教学质量，是未来的一个发展趋势。传统的古生物学教学课程内容偏多，生物的图像抽象，且授课方式多以图片、文字的讲解为主，学生不易理解。随着虚拟仿真技术的发展和在教学中的普及，在以后的古生物学教学中，可引入更多的3D、短视频和虚拟场景等教学内容，方便学生学习的同时还能锻炼学生的研究能力，提高学生的积极性和兴趣。在传统的古生物学教学中，课堂讲解、实验室标本观察和博物馆、野外实习环节存在脱节的现象，在以后的教学中，可以通过网络和其他现代技术、手段的引入，多种教学手段并进，打破不同环节的界线和隔阂，实现课堂教学和标本观察的一体化，提升古生物学的教学质量。此外，不同于我国以门类古生物为主的教学方式，国际上古生物教学重视古生物学的相关理论，相对弱化了各古生物门类特征和术语掌握的要求（Derek和Briggs， 2001;王海洲等，2020）。因此，国内古生物学的教学应该在坚持传统优势的同时，适当引入一些欧美等国家的古生物学的课程体系和教学方式，有利于促进学生的个性发展，改善固已有的知识体系，充分展示数年来古生物学的发展动态，强化古生物学的研究方法和思路。随着英语在全球的普及，及时和国外的古生物学专家学者沟通交流是了解古生物学最新科研发展动态的必要手段，所以掌握好英语显得至关重要。下一阶段可以采用双语教学的模式，根据古生物学的学科特点和我校教师队伍的实际情况，以“教学-科研-创新一体化”为培养目标，选择评价且实用性高的国内外优秀教材作为参考，充分发挥现代教学手段对教学的辅助作用，让学生充分地、平衡地掌握两种语言的同时，还能提高专业英语知识的水平，真正做到与时俱进（赵秀丽等，2014）。

四、結束语

作为地质学的基础课程之一，古生物课程肩负着阐明地球生命演化历程、培养学生地球时空观的重任。学习古生物可以让我们清楚地认识目前人类生活的地球并预测未来的全球变化趋势。进入新世纪之后，随着学科和社会的不断发展，古生物学正在走入一个新的发展阶段，既面临重大机遇又面临严峻的挑战。所以就对古生物的教学提出了更高的要求，客观上要求古生物课程的教学需要与时俱进，紧跟当今科学和社会的发展，探索新的发展途径，不断的改革和完善教学方式，不断补充新的内容，加强实践，提高学生的积极性，才能持续保持活力。

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