农林院校地质学基础课程教学改革与探索——以内蒙古农业大学为例

范淑花，秦富仓，盛 艳，苏茹嘎

（内蒙古农业大学 沙漠治理学院，呼和浩特 010018）

地质学基础是农林院校普遍开设的一门专业基础课，通过系统学习，使学生掌握地质学基本理论，不仅是为后续专业课学习打下必备的地质学基础，更重要的是培养学生解决实际问题的能力[1]。然而，传统的教学内容、方式并不能与农林院校专业特色及人才培养相匹配。本文以内蒙古农业大学农林专业地质学基础课程为例，对教学中存在的问题进行剖析，探索具有专业特色的地质学基础教学新思路与新方法。

1 地质学基础课程特点

1.1 知识点庞杂，专业性强

地质学是研究地球的一门自然科学，主要研究地球的物质组成、构造运动、发展历史和演化规律等[2]。教学内容包含地壳的物质组成、地质构造、地表形态、地质作用和地球的发展演化等[3]，知识点琐碎，概念繁多，专业性非常强。

1.2 内容抽象，实践性强

地球区域差异明显，空间分布广阔，使该课程学习起来难度较大。如讲到岩浆岩，对于没有基础的学生，很难理解矿物从岩浆中结晶的过程，仅停留在抽象的理论教学。因此，地质学基础课程实践性也很强，需要实验和野外教学。

2 农林院校地质学基础课程教学现状分析

2.1 教学内容与专业特色脱节

内蒙古农业大学地质学基础课程授课对象为水土保持与荒漠化防治、农业资源与环境和土地资源管理等专业大一新生。在实际讲授过程中，主要以专业性较强的矿物、岩石、古生物、构造运动及地壳演化为主，与后续水土保持工程学、沙漠学、农业环境学及土地资源学等专业课程联系不够紧密，整体教学效果欠佳。

2.2 教学手段单一

地质学基础课程仍采用传统授课方式，主要通过多媒体幻灯片结合板书等。光靠文字描述或简单的图示，学生不太容易理解所学内容。如岩层的产状三要素，虽然可以明白示意图中走向、倾向和倾角三要素，但从未见过自然界的倾斜岩层，并不清楚二者的关系。因此，这样的授课方式不利于学生理解，容易导致学生失去兴趣。

2.3 实践教学课时少，资源不足

内蒙古农业大学农学类专业地质学基础课程实践学时很少。土地资源管理专业实验为16 学时，水土保持与荒漠化防治和农业资源与环境专业实验为8 学时，仅能够开展矿物岩石实验；实验条件也不够完善，矿物岩石标本只有4 套，一次只能满足30个学生上实验课，远远不能满足几个专业400 余人的实验需求。野外实习教学条件更是捉襟见肘。一是野外实习学时少，仅有0.5学时；二是野外实习路线不典型，目前只有清水河窑沟和大青山哈拉沁沟两条线路；三是野外实习设备不足，传统的地质三件宝——地质锤、罗盘和放大镜，只能几个同学共用一套。

2.4 师资力量薄弱

内蒙古农业大学担任农学专业地质学基础课程专任教师仅1 人，实验人员2 人，每届约400 名学生，师资力量严重不足，理论授课压力很大，加上实验和野外实习，更是不堪重负，特别是野外实习，教师少学生多，户外安全问题得不到有效保障。

3 地质学基础课程教学改革

基于上述问题，只有进行教学改革才能使学生学得更扎实，做到学以致用，成为适应社会经济建设的优秀人才。结合笔者近年来的一线教学经验，提出如下改革途径。

3.1 结合培养方案，设定“够用为限，应用为主”适合农林专业的教学内容

教学内容是教学的核心，改革首先应从教学内容入手。作为农林院校的专业基础课，地质学基础课程教学内容选择应遵循“够用为限，应用为主”原则，对现有教学内容进行充分整合、有效拓展、弱化高深的理论知识。

结合各专业培养方案凝练教学内容，突出重点，尝试“少而精”教学。如岩浆岩分类一节，按照化学成分、矿物含量、产状和结构及构造进行分类，会衍生出大量岩石名称，学生会因频繁出现的新名词产生挫败感。如果按照SiO2含量将岩浆岩分为四类，然后再按照三种产状进行综合分类，并以表格形式呈现，便一目了然（见表1）。同时，针对不同专业学生，教师在第一节课要明确学习目标，不要急于讲授具体内容，将地质学基础与所学专业的关联性讲透彻，应向学生交代学习地质学基础是学习后续课程的入门与基础，并对学生提出适中的学习要求[4]。

表1 根据SiO2 含量的岩浆岩分类简表

3.2 兼顾专业特色，改进教学思路，融入多元化的教学方法，提升教学水平

3.2.1 引入学生熟悉的案例，加深对抽象概念的理解

通过以往教学可以看出，仅靠语言描述某些抽象的概念或过程，学生并不能真实感知。例如，学生大多知道岩浆这个词，并能说出是从地下喷发而来，但讲到岩浆是三相体时，便不明白其中的固、液、气三态为何物。若将岩浆比作八宝粥，大家便滔滔不绝地发表观点，使岩浆变得容易理解。

3.2.2 围绕核心知识点逐渐拓展，鼓励学生串联式记忆

按照教学大纲要求，将地球-矿物-岩石-构造运动-地壳演化逐章逐节讲解，但对学生而言，逐章讲授知识点是彼此孤立的，无法理解其中的联系。可提前设计好每节课的核心知识点，组成一个完整的知识点体系，引导学生把课堂知识与实际应用联系起来，逐步构建知识网络体系[5]。如地质作用，风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩作用这几个“新名词”较难记忆，若将它们放在陆源碎屑岩的形成过程中去讲述“石头的故事”，学生就能较好地理解母岩经风化、剥蚀作用形成沉积物，再经搬运作用，在某地沉积，最终成岩。

3.2.3 以激发兴趣为出发点，提倡课前课堂充分讨论，培养学生的科研热情

兴趣是最好的老师，激发学生对一门课的学习热情至关重要。要激起学生的学习兴趣，尝试研讨式教学，以一些熟悉的话题，如恐龙灭绝、青藏高原隆升等切入，允许学生畅所欲言，再循序渐进地引导学生自主查阅文献、关注前沿科学问题。

3.2.4 地质学基本理论要密切结合专业特色及区域特点，做到融会贯通、学以致用

要针对不同专业的热点地质学问题和学科前沿案例进行深度剖析，并有效结合区域地质特点。开设地质学基础课程的几个专业都涉及生态环境问题。给水土保持与荒漠化防治专业学生授课，讲到侵蚀、搬运作用时，引导学生思考黄河流经黄土高原发生的地质作用，关注水土流失的主控因素；给农业资源与环境专业学生授课，讲地质构造一节时，要引导学生思考地质构造如何影响土壤分布、农田水利布局及农业布局等，从而强化地质学在具体专业中的实际应用性。

3.2.5 运用多手段融合交叉的教学方法，充分调动学生学习的主动性

在一学期12~20 次理论授课中，2~3 次采用翻转课堂，将教师变为学习指导者和督促者、学生成为主动研究者，来提升学习效率。长江雨课堂、腾讯会议、钉钉等线上教学平台的运用，既完成了教学任务，又增加了学生的学习热情，可与传统课堂交互使用。可视化图片、三维动图也不失为一种直观可行的好方法，充分调动学生的视觉认知。如河流阶地的形成过程，结合三维动图，可直观地展示其形成过程。

3.3 基于实验、野外及虚拟仿真平台的实践教学改革

3.3.1 完善以标本为主的实验条件，尽可能将实验内容与日常所见相结合

为确保一个理论教学班同时实验，需要增加矿物岩石标本，同时要对购置标本典型性严格把关。针对地质学基础实验教学重记忆、轻理解的现状，一方面可在课前强化实验任务，引导学生对相似概念进行辨析，另一方面可让学生将学到的理论自觉运用到日常中，引导学生关注校园的路缘石、台阶、地板和窗台等，鼓励学生发现矿物岩石及独特的地质现象，记录下来与老师同学进行讨论。

3.3.2 精细化野外实习线路，固定具体实习内容

结合呼和浩特周边地质概况，依照教学大纲中的实习内容，制定更合理的实习路线。将目前清水河窑沟和大青山哈拉沁沟两条线路精细化到具体实习点，包括路线名称、实习目的、实习内容、点号、点位、点性和描述等，如图1 所示。此外，还可利用内蒙古自然博物馆展出的种类齐全的标本、地质现象等来拓宽同学的知识面。

图1 野外实习路线实习点特征

3.3.3 建设虚拟仿真地质实验平台，实现教学资源开放共享

在信息化日益普及的今天，地质学虚拟仿真实验教学应运而生。面向农林院校地质学基础教学需求，依托地质实验室，整合现有实验教学资源，通过虚拟技术构建虚拟实验室，学生可根据个人时间和兴趣进行网上浏览和操作。实行虚拟与实体结合的实验教学模式，推进实验教学信息化建设，实现实验教学资源开放共享，节约投资，推动高校实验教学改革与创新。

3.4 教学改革效果对比

将2019 级水土保持与荒漠化防治专业地质学基础课程分别从理论、实践教学内容、方法上进行改革探索，考试成绩如下：90 分及 90 分以上，18 人，占 28.1%；80~89 分，30 人，占 46.9%；70~79 分，11 人，占 17.2%；60~69分，4 人，占 6.3%；60 分以下，1 人，占 1.6%，均方差为 9，平均分为83.9。作为对照班，改革前2018 级学生的成绩：90 分及 90 分以上，14 人，占 19.4%；80~90 分，25人，占 34.7%；70~79 分，14 人，占 19.4%；60~69 分，13人，占 18.1%；60 分以下，6 人，占 8.3%，均方差为 13.1，平均分为78.1。可以看出，改革后成绩提升明显，不及格率也大幅降低，见表2 及图2。

图2 水土保持与荒漠化专业教学改革前后对比

表2 水土保持与荒漠化专业教学改革前后对比

3.5 加强教师队伍建设是提高教学质量的关键

教师队伍建设是培养出高素质人才的关键，是提高教学质量的根本。当前的师资短缺问题，短期内可通过聘请地质部门经验丰富的专家来解燃眉之急；长期应通过合理的酬劳制度，引进地质学专业人才，扩充教学队伍。同时应鼓励教师进一步学习深造，以提高教学队伍的整体素质。

4 结束语

以培养高素质农林专业技术人才为目标，对地质学基础课程进行教学改革与探索，分别从理论、实践教学内容、教学手段及教师队伍建设几个方面入手，结合专业需求、专业特色、区域特征及学生学习兴趣等，将新的教学理念融入传统教学模式中，充分利用多媒体资源和虚拟仿真地质实验平台，调动学生的学习主动性，具备运用地质学知识解释专业问题的能力，为日后专业课学习打牢基础，最终摸索出适合农林专业的地质学基础课程教学模式。本次教学改革具有普遍性和拓展性，以期为相似地学课程教学提供参考。