“构造地质学”一流本科专业课程建设的实践与探索

2022-02-13陈爱兵王红岩焦骞骞

中国地质教育 2022年4期

陈爱兵，王红岩，焦骞骞

昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明 650093

2019年10月30日，教育部发布《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》，提出“课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定人才培养质量”。一流课程建设包括七个方面内容：（1）转变观念，理念新起来；（2）目标导向，课程优起来；（3）提升能力，教师强起来；（4）改革方法，课程活起来；（5）科学评价，学生忙起来；（6）强化管理，制度严起来；（7）政策激励，教学热起来[1]。一流课程建设是一项涉及高校管理者、教师和学生的综合改革工程[2]。

昆明理工大学资源勘查工程专业先后于2015年和2018年通过了教育部工程教育专业认证与复认证，入选首批国家一流本科专业建设“双万计划”。“构造地质学”是支撑本专业一流本科专业建设的重要基础课程之一，为此，课程在教学理念、教学内容、教学设计、教学方法、考核评价等方面进行了积极的实践与探索，旨在激发学生的学习兴趣，培养学生的实践创新能力和团结协作精神，不断提升学生的综合素质，努力建成一流专业的一流本科课程。

一、“构造地质学”课程特点

“构造地质学”是地学类专业的基础课程之一，研究对象是地壳或岩石圈的地质构造，具体包括地质构造的几何学、运动学和动力学特征以及演化历史，进而探讨地壳运动规律，解决矿产资源分布、水文与工程地质、地震地质、环境地质等方面的问题，培养学生“将今论古”的地质思维[3-5]。

“构造地质学”具有知识点多、研究对象多、研究对象的时间和空间跨度大、推断多、实践性强等特点（图1）[6-10]。（1）知识点多。包括不同类型地质构造的几何学、运动学和动力学特征。（2）研究对象多。研究对象包括地壳或岩石圈的所有地质构造，如褶皱、断层、节理、韧性剪切带、劈理、线理。（3）研究对象的时间和空间跨度大。地质构造的形成、演化可能经历几百万年至几十亿年，地质构造的规模大到成百至数千平方千米至全球规模，深可以切穿地壳，小到需借助显微镜才能观察。（4）推断多。由于地质构造具有时间和空间跨度大的特点，无法“亲眼所见，身临其境”，无法窥其全貌，故此，由已知到未知的经验推断多。（5）实践性强。构造地质学涵盖读图、作图、野外识别和描述、地质填图（构造）等实践环节。

上述课程特点，需要学生具有较强的空间思维能力、丰富的想象力和逻辑推理能力，只有通过反复的理论——实践——理论——实践的训练和积累，才能很好地掌握该课程的基础理论、基本知识和技能（图1）。

图1 “构造地质学”课程内容体系

二、“构造地质学”课程建设概况及存在的问题

昆明理工大学“构造地质学”课程的建设始于1954年（原昆明工学院建院）设立的金属与非金属地质测量及找矿专业。师资来自原北京地质学院、原长春地质学院等。以孙家骢老师为代表，开展了矿田构造和地质力学的教学与科研工作，绘制出第一幅云南省主要构造体系图；以黄敦义、龚生权、朱国臣等老师为代表，积极倡导理论与实践相结合的教学方法，完成了昆明市筇竹寺填图实习基地构造地质特征及构造体系的构建；以韩润生老师为代表，继承和发展了矿田地质力学、构造地球化学等理论与方法，提出了构造成矿动力学的新方向，并在滇东北铅锌矿找矿中取得重大突破。在这些优秀教师的带领下，“构造地质学”课程教学体系逐渐完善，有力支撑了我校地质资源与地质工程一级学科博士点和地质学一级学科硕士点的建设，培养了大批优秀人才。

在教育部高教司强调“金课”，淘汰“水课”，建设国家级、省级一流本科课程的政策号召下，对标一流课程建设要求，我校“构造地质学”课程教学过程中仍存在以下几方面的问题。

（1）“课程导向”的传统教学理念仍处于主导地位，教学“以谁为中心”的核心问题没有从根本上解决。教师主宰一切教学活动，学生只是被动地接受“满堂灌”[11]。课程教学目标、教学大纲、教学内容、教学方式等由教师制定和执行，行业、企业专家及学生参与度低。

（2）课堂教学以基本概念、理论知识的记忆、理解及初步应用为主，处于低阶层次的认知阶段，学生自主分析、评价、创造等高阶层次的认知能力培养不足，导致学生的批判意识、创新意识和能力匮乏[12]。

（3）教学内容缺乏前瞻性，教学方法单一。课堂教学内容仍以教材为主，对国内外研究的最新成果和前沿问题较少涉及，使学生的知识结构受限，视野不够开阔。教学方式以教师的讲授为主，缺乏讨论式、任务驱动式、问题探究式、自主学习式等多样化的教学方法[13]。教师教得累，学生还不爱听。PPT与板书结合的讲课形式，难以满足现代大学生对多元化、个性化教学的需求。缺乏交流与沟通的“安静式”教学，无法吸引学生的注意力。枯燥的课堂、毫无“生气”的课程、学生没有压力的课堂，逐渐使学生失去了“激情”“灵性”和创造力。

（4）理论教学与实习、实践脱节。马克思主义认识论认为，认识是一个在实践基础上，由感性认识上升为理性认识，又由理性认识回到实践的辩证发展过程。理论来源于实践，必须回到实践中才能发挥作用，才能得到检验和发展。郭沫若曾经说过，教学的目的是培养学生自己学习、自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做的精神。

“构造地质学”知识点多、空间想象力要求较高、实践性强。学生仅仅通过课堂和实验教学，无法熟练掌握和理解所学知识、技能。只有通过适当的野外实地教学，才能真正实现理论与实践的紧密结合，学生才能深刻理解课堂所学知识。但根据培养方案中的教学计划，学生能到野外接触真实地质构造的“填图实习”与理论教学相隔了半年时间，无法做到学以致用，在一定程度上影响了教学效果。

（5）课程考核评价体系不完善，过程考核比重低。课程考核评价是教学活动的重要环节，是学生学习效果和教师教学效果的集中反映，是学生学习的“指挥棒”、教师教学持续改进的“源泉”之一。

传统的“一考定终身”、期末考试决定课程成绩的单一考核方式，导致部分学生轻视学习过程，只重考试结果，为应付考试采取死记硬背、期末突击记忆的方法，考完知识也就还给老师了。这种课程考核方式无法全面评价学生的学习能力，对学生综合素质的培养有害无利。

三、“构造地质学”课程实践与探索

对照“新工科”理念和《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》的相关要求，针对“构造地质学”课程教学中存在的问题，结合我校资源勘查工程专业在专业认证过程中持续改进的举措，我们在一流课程建设之路上进行了以下几个方面的实践与探索。

1.以学生为中心，以立德树人为根本任务，实现思政教育与专业知识体系教育的有机结合

培养什么人、怎样培养人、为谁培养人，是教育工作的根本问题。习近平总书记在给山东省地矿局第六地质大队全体地质工作者的回信中，褒扬了地质工作者“爱国奉献、开拓创新、艰苦奋斗”的优良传统，勉励我们为保障国家能源资源安全、为全面建设社会主义现代化国家作出新贡献[14]。这封回信，也明确解答了我国地质教育“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的根本问题，为我们的教育教学指明了方向。

在“构造地质学”的教学中，笔者特别注重课程所蕴含的思想政治教育元素和所承载的思想政治教育功能，并将其融入课堂教学的各个环节，从而实现思想政治教育和知识体系教育的有机统一，彰显课程的思想政治教育内涵，从而实现立德树人的根本任务[15]。

针对具体课程内容，笔者秉持思政元素与专业知识内容的有机融合原则，尽量做到“润物无声”之效，在各个主要章节中针对性地设计融入了相关思政教育元素，例如，绪论部分，补充了构造地质学发展简史，着重介绍了我国著名地质学家作出的杰出贡献，如张伯声“波浪状镶嵌构造学说”、李四光“地质力学”、陈国达“地洼说”、黄汲清“多旋回构造说”、张文佑“断块构造说”等，使学生深刻感悟老一辈地质大师艰苦奋斗、甘于奉献、深藏功名的优良传统和爱国、报国精神[16]；地层接触关系部分，讲解了灾变论与均变论的相关知识，使学生懂得地球的演化是漫长的地质历史进程中地质作用的结果，不是超自然的力量，理解和掌握“将今论古”的科学方法，树立 “实事求是”的马克思主义科学世界观；褶皱、断层、节理部分，以云南省典型构造为例，介绍了本专业教师在滇东北提出的“冲断褶皱构造控矿论”[17]、滇西兰坪超大型铅锌矿床构造控矿研究成果[18]等，激发了学生的专业自豪感等。

2.以出口为导向，确定培养目标，设置课程支撑毕业要求达成

基于OBE理念，以出口为导向，教学理念由“课程导向”转变为“成果导向”。邀请行业、企业专家及毕业生代表参与培养目标和培养方案的制定，确立专业毕业要求，课程体系体现未来5～10年专业人才需求和发展期待，构建科学合理的课程支撑毕业要求矩阵。课程按照支撑毕业要求达成，制定教学目标、大纲、教案等（表1）。

表1 “构造地质学”课程教学目标、教学内容支撑毕业要求情况表

3.教、学、研有机融合，互相促进，教学内容更具前缘性

构造地质学的发展推动了地学的革命，地质学其他学科的发展，如矿物学、岩石学、力学、地球物理探测技术、地质年代学技术、遥感技术、现代计算机模拟技术等，也极大地促进了构造地质学的发展。在教学内容上，除了讲授基本的理论、方法、技能，还穿插了最新的学科研究成果。例如，在讲授断层、褶皱、节理等章节，介绍了本专业老师在构造期次划分、构造形成机制、矿田构造、构造控矿方面取得的新研究成果[17-25]。同时，把科研工作中遇到的一些问题或现象作为案例，结合图件和野外照片开展课堂讨论，如野外如何开展节理的分期和配套，如何判断断层的力学性质及运动方向，褶皱不同部位次级构造发育特征，伸展构造、挤压构造、走滑构造体系控矿规律，如何确定成矿前、成矿期、成矿后构造等。通过讨论，学生对地质构造有了更深刻的感性认识，理论知识与科研实践紧密结合，促进学生培养主动思维、批评性思维，极大地激发了学生的学习热情，提高了创新能力。学生提出的一些新奇想法，也拓展了科研思路。

4.以学生为中心，运用“翻转课堂”等多种教学方法，让学生“忙起来”、课堂“活起来”

为了实现从“灌输课堂”向“对话课堂”转变、“知识课堂”向“能力课堂”转变，体现学生的“中心位置”，激发学生学习的主动性、创造力，培养学生的协作学习能力和团队意识，课堂教学运用“翻转课堂”方式，推行基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习和互动式教学[26-27]。教师由“主角”变为“导演”，学生由“观众”变为“演员”。

我们设计了一些具有区域特色的问题和案例（表2），让学生以小组形式（3人一组）进行课前资料收集、研究、总结及课中PPT讲解，老师、同学围绕主题开展充分的交流、讨论，课后修改完善PPT，使学生“忙起来”，课堂“活起来”。

表2 “构造地质学”课堂讨论案例及专题

5.理论与实践结合，教学效果“实起来”

“构造地质学”是实践性很强的课程，为了让学生更好地掌握各种构造类型的特点，加强理论与实践的结合，专业设置了16个学时的“构造地质学课程实习”，在昆明市西山筇竹寺和呈贡梁王山地区开展。学生在野外身处各种地质现象和构造中，切身感受地质构造的时间和空间跨度，理解“将今论古”与构造演化的作用和意义，让理论教学真正落到实践中来。

6.考核评价多元化、综合化，注重全过程考核

可靠的、有效的、公正的、实用的课程评价体系是课程建设的重要组成部分。为此，我们开展了多元化、综合化的课程考核改革实践，实现了全过程的考核。课程考核包括考勤、回答问题、问题或案例讨论、实验报告和作业、地质构造标本和现象的认知、综合技能、期末考试等7个部分，期末考试比重下降到40%（表3）。

表3 “构造地质学”课程考核体系

在新的课程考核体系中，“问题或案例讨论”环节的考核，采取老师和随机选取部分同学实行共同打分制，既激发了学生的学习兴趣，也极大地提高了学生的参与度，使学生注意力高度集中。“地质构造标本和现象的认知”环节，不设标准答案，鼓励学生广泛查阅文献，积极探索和发现，培养学生获取知识的方法，勤于思考，敢于质疑，灵活运用所学知识。“期末考试”环节，基本概念和理论等需要记忆的内容只占40%，读图、作图等需要平时实践、积累的综合运用题占60%，着重技能和知识的运用，引导和培养学生注重过程学习。