《硅酸盐岩相学》课程教学内容与方法商榷*

彭美勋，宋 飞，向六一，成娟娟

(湖南科技大学材料科学与工程学院，湖南 湘潭 411201)

社会经济的飞跃发展要求高等学校培养的学生不但要具备一定的专业基础知识，还要适应广泛的就业方向。这种“厚基础、宽口径”的培养模式[1]导致本科学生所开的课程增加，原本的专业基础课程课时普遍被压缩。如何在被压缩的有限课时内打下扎实的专业基础，是摆在广大高校教育工作者面前的恒久挑战。《结晶学与矿物学》本是地质学科开设的专业基础课程，随着材料科学的崛起，许多高校无机非金属材料本科专业也将其列为基础课程。长期以来，无机非金属材料专业的《结晶学与矿物学》教学沿袭地质专业的教材与教学方法，连教学任务也由地质专业的教师承担。湖南科技大学从2019年开始，各材料学方向采用统一的专业名称“材料科学与工程”进行大类招生，且各专业方向重新编制教学大纲。为适应材料大类招生背景下无机非金属材料方向的教学需要，增强课程针对性，教研组新设立《硅酸盐岩相学》课程替代原来的《结晶学与矿物学》，并在原《结晶学与矿物学》课程的基础上调整教学内容，参考《硅酸盐岩相学》通用课程编制教学大纲，同时配套教学改革，以提高教学效果。现将本教研组对该课程教学内容与方法的做法撰文发表，与广大教学同仁商榷。

1 相关课程教学现状

《结晶学与矿物学》授课学时最多的主要在地质相关专业，但现在的开课课时也从1980年代的100课时以上压缩到80课时以下，材料专业的课时则更是被压缩到30～50课时不等。为了适应这一变化，广大《结晶学与矿物学》授课教师做了大量的教学改革研究，主要集中在地质专业方向[2-6]。主要改革举措包括：①大力发展多媒体教学甚至动画教学，充分发掘网络信息时代提供的便利和优势；②实施“翻转课堂”等新型教学方法来代替由教师单向授课的“填鸭”教学模式；③更加重视实验和实践教学环节以提高学生的学习积极性。凡此等等，在一定程度上弥补了教学课时的不足，但仍然难以从根本上扭转学生学习动力不足、教学成效不断滑坡的趋势。至于材料专业《结晶学与矿物学》课程的教学改革，虽然也有人涉及，但除强调需要凝炼教学重点外，与地质专业的教学改革方法并无本质差异[7]。总之，材料专业《结晶学与矿物学》教学仍普遍存在针对性不强，配套教学方法手段不完备，课程考核松驰，学生学习积极性不高，整体教学效果不佳等缺陷。彭美勋等针对无机非金属材料专业《结晶学与矿物学》的教学改革提出了调整和凝聚教学重点、注重过程考核和适当配套实验教学等举措，被多年教学实践证明具有较好的教学效果[8]，但并未进行系统全面、有机配套的教学改革，对教学效果的促进潜力仍远未发挥出来。

有些高校无机非金属材料方向并未开设《结晶学与矿物学》而以《硅酸盐岩相学》代替，这虽然克服了前者专业针对性不强的问题，但也带来新的困扰：典型的《硅酸盐岩相学》教学内容除包括结晶学与矿物学的基本内容外，还包括岩石学、晶体光学、偏光显微分析和传统无机非金属材料的岩相分析等[9]，课程内容繁杂且不够紧凑；而且，课程相关知识要求兼顾理论知识与动手能力，难度超越学生实际能力；况且实际开课课时有限，与《结晶学与矿物学》差别不大，教学内容与教学课时不匹配的矛盾非常突出，导致教学效果普遍差强人意。有些任课教师针对该课程教学中的突出问题提出了一些破解建议，但受客观条件制约，真正具有实效和可操作性的并不多[10-12]。

2 本校《硅酸盐岩相学》课程教学内容和重点

本校为《硅酸盐岩相学》分配了48教学课时，教研组以此为基本依据，针对无机非金属材料方向的实际需要，以教学实效为目的，审慎选择教学内容编制课程教学大纲。原《结晶学与矿物学》的基本内容仍包含在《硅酸盐岩相学》之中，但需要对相关内容进行精简，同时充实新的知识点，并突出课程重点和难点，主要体现在如下几个方面。

(1)重基础，简细琐

结晶学是地质学的基础知识，也是材料学的基础知识，该部分的骨干知识需要保留，包括晶体的概念、布拉维法则、面角守恒定律、晶体的宏观对称、晶体分类、晶体的几何常数、结晶学符号、整数定律、晶带定律、晶体的单形和聚形等内容，但需要着重于对基本概念和基本知识的理解，取消晶体测量和晶体的极射赤平投影等纯方法性知识点和晶体的微观对称等专业关联性不强的内容，简化单形推导等知识点讲授。矿物学方面以矿物学通论为重点，主要讲授矿物的概念、矿物的化学组成、尤其是矿物中的水、矿物的晶体形态、矿物的物理性质及其影响因素等，简单介绍矿物分类、矿物成因等内容取消不讲。

(2)矿物学各论突出重点和典型，做到举一反三

矿物学各论牵涉到的矿物种类繁多，多数矿物无机非金属材料专业很少接触，故对金属矿物基本只讲含铁钛的矿物，重点是氧化物、硅酸盐和碳酸盐等非金属造岩矿物，硅酸盐矿物中又以粘土矿物为重中之重，长石次之。对无机非金属材料方向经常接触的矿物要选重点讲细讲透，使学生因此举一反三地了解矿物的鉴定方法和研究方法。

(3)增加岩石学的基本内容

考虑到无机非金属材料方向接触到的实际矿物原料是以岩石而不是以矿物的形式存在，为了提高学生对矿物原料的认知程度，我们在课程里增加了岩石学的内容，主要强调岩石的概念以与矿物区分，并各举典型岩石分述三大岩类。

(4)取消晶体光学、偏光显微分析及传统非金属材料岩相相关的授课内容

通常的《硅酸盐岩相学》包括晶体光学与偏光显微分析的内容，该部分内容虽然对无机非金属材料专业很有价值，但自成一个独立完整的知识体系并需要扎实的镜下实验课时配合才能掌握。受课程学时和学生基础的限制，学生难以理解和掌握相关知识，为保证基本的教学效果，对这部分内容忍痛割爱。

(5)设置适当的实验课时，理论与实践相结合

原《结晶学与矿物学》课程的教学大纲中没有安排实验课时。考虑到课程的实际情况，《硅酸盐岩相学》设置了6个实验课时，分别对应结晶学、矿物学和岩石学的教学内容，以加深课程知识的理解与掌握程度。

3 本校《硅酸盐岩相学》课程教学方法特点

(1)合理使用教具

《硅酸盐岩相学》课程是理论与实践兼备的课程，其中结晶学基础知识不仅理论性强，逻辑严密，且需要很强的形象思维能力和空间想象能力，而矿物学知识又需要理论授课与实验教学相结合才能学好。为了上好该课程，教研组购置了晶体微观结构的球棍模型、单形与聚形的木制模型、矿物标本和岩石标本等，并且由地质与材料专业的老师联合把关选择矿物与岩石标本的种类与品质，保证标本的质量及与无机非金属材料方向的相关性。在课堂上利用晶体结构与外形的模型来帮助理解结晶学知识，用典型矿物和岩石标本实物来增强学生的学习兴趣和理解。

(2)增加现场问答和课后作业

结晶学知识需要充分理解才能准确消化和牢固掌握，为强化学生对知识点的理解，要多设计相关练习题，通过课后作业和课堂提问相结合的方式，实时了解学生对知识点的掌握程度，并促使学生主动准确理解单形、双晶、同质多象等等重要而关键的概念。

(3)理论课老师直接指导实验教学

由于课程学习的特点，简单地将各种模型和矿物标本带入课堂，让学生对晶体结构和晶体形态及对称性有直观感觉并不能充分落实学生对知识点的理解和掌握。让学生对着模型学习晶体对称、单形与聚形知识，对照矿物与岩石标本巩固加深对知识点的掌握与理解，并布置课堂作业以保证课程内容的落实和质量保障。