海洋类专业“普通地质学”课程建设与实践
2023-12-01来志庆赵广涛毕乃双
来志庆,赵广涛,毕乃双
(中国海洋大学 a.海洋地球科学学院;b.海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东 青岛 266100)
中国海洋大学坚持以树人立新为根本任务[1],海洋地球科学学院地质学专业以海洋地质为特色,注重并一贯秉持“立德树人、夯实基础、掌握技能、学有所用”的教育初心,通过讲授地质学基础理论和实践技能训练,培养学生掌握地质/海洋调查和研究能力,旨在培育服务国家海洋强国战略、地球系统科学的资源勘查和研究领域的高水平创新型人才[2]。
中国海洋大学普通地质学教育始于山东大学1946年建立的地质学专业,经过几十年的发展和建设,“普通地质学”已成为学校品牌课程、学院地质学专业的课程教育之基。学院十分重视本课程建设,课程开设之初就建有普通地质实验室,该实验室也为本课程的理论和实验教学提供了强有力的教学环境保障。何作霖、张保民、且钟禹、李巍然等几代具有丰富教学经验的名师都曾主讲过“普通地质学”课程,并为课程的建设奠定了坚实的基础。2002年之后,逐渐由赵广涛、毕乃双、来志庆、刘勇和龙海燕共同承担本课程的教学,形成以山东教学名师领衔、优秀青年学术和教学骨干为中坚力量的高水平教学团队。经历几代教学团队的课程建设和教学改革,积淀了丰富的教学和教改成绩。2021年,本课程获批为山东省一流本科课程(线下课程)。
一、课程教学内容
课程是人才培养的核心要素[3],“普通地质学”作为地质学专业的引导性核心基础课程,在地学人才培养中具有启蒙学科思维、夯实专业基础、培育地学志趣的重要作用[4]。经过本课程学习,学生应当掌握地质学基本概念、基本理论知识及地质工作的基本技术手段和方法,初步形成地质思维能力与地球系统科学观,为后续课程的学习打下必备基础[4-5]。
教学过程中既要注意地质基本概念的讲解和基础知识的传授,也要重视地质实践技能的训练。因此,我们团队将课程教学内容分为理论教学和实践教学(实验/实习)两部分。其中,理论教学内容按照地球的物质性、运动性以及运动的规律性来进行主要教学模块设计,以内、外动力地质作用为主线逐层展开,包括绪论、物质地球、运动地球、规律地球、应用地球等五个理论教学模块,并穿插实践地球实践教学模块的内容(如图1)。
图1 课程教学内容
二、课程与教学改革要解决的重点问题
本课程长期秉持“以人为本,以学定教”的教学理念,始终坚持以“两性一度”的教学标准开展课程教学与教学改革,着力解决课程教学和改革过程的重点问题。作为新生专业启蒙课,课程内容几乎涉及地质学全部基础知识中的最必要、核心部分,具有统领和衔接地学各门专业知识的特点[6]。教学过程中特别注意传授准确无误的基本概念和基础知识,训练学生掌握扎实的基本地质技能。在讲授各部分内容时,通过增加课程广度、深度和难度,鼓励学生参与小组讨论,利用翻转课堂等方式激发学生的好奇心、学习主动性、创造性和内在潜力,着力地学思维模式的培养、科学问题引导和学生专业学习兴趣的提高。开展野外课间地质实习等教学内容,持续改善和增强实践教学环节,不断增加研究性、创新性、综合性的实践内容,打通课程、实习和大学生训练计划项目的教学关联性,全面提升学生的地质学专业素质。鼓励和促进年轻教师科研和教学两腿条走路,使科研带动教学。在课程内容上,以地球系统科学理念为指导,及时更新和充实教学内容,适当地将教师科研成果和国际前沿成果纳入课程教学内容中,增加知识的现时性、前沿性和实用性[7],引导培养学生的专业创新意识和能力,提升学生的专业志趣。在教学中有意识地将价值塑造、知识传授和能力培养融为一体,把培养具有家国情怀、人文情怀、世界胸怀的地学高素质人才作为课程教学的使命担当[8-9]。在教学质量评价体系上,强化学生对课程内容、教师知识水平、教学效果和教学产出的评价内容和力度,在每个教学阶段或期末开展学生的无记名评价,教师团队及时研讨学生提出的问题与建议并加以改进。
三、课程建设特色及教改创新点
(一)主要建设特色
1.海洋特色。本课程为地质学专业诸专业课程之基,为后续专业知识的学习夯实基础[10]。在保证基础教学内容外,我们还注重地质学与海洋科学的交叉学科知识的讲授。学校建设有全国第一个海洋地质虚拟仿真教学平台和诸多可供科研、调查和教学使用的仪器设备,学校另有“东方红2”号“东方红3”号和“天使”号海上科考和实习船。在实习过程中,学生可以登船数日,并利用上述资源和设备开展导航定位、验潮、声呐和浅地层剖面、海洋地震测量、海底取样等海洋地质实践实习活动[11-13]。
2.实践特色。开展室内实验和野外课间实习;鼓励学生参加地质技能大赛,以赛促学;引导学生参加教师科研课题或承担大学生科研训练计划项目,以研促学;训练和提高学生解决复杂地质问题的思维和综合能力。
(二)主要教改创新点
1.课程教学内容的重构。依于教材而不囿于教材,根据专业特色、学生认知规律,对教材内容进行有益扩展、深化,进一步重构教学内容和模块;既要认识到教学思路的单一性与学生思维多样性的实际对立性,也要注重教学内容的科学性与学生认知规律的平衡统一[14]。
新构建的教学模块包含如下具体教学内容:(1)绪论:简介地质学的研究对象、任务、方法、技术支撑手段;宇宙中地球的形成与基本特征。(2)物质地球:包括矿物、岩浆作用与岩浆岩、外动力地质作用与沉积岩、变质作用与变质岩。(3)运动地球:包括地质年代、构造运动与地质构造、地震、海底扩张与板块构造。(4)规律地球:包括风的地质作用、河流地质作用、冰川地质作用、地下水地质作用、海洋地质作用等。(5)应用地球:包括地质学在地球环境保护、地球资源开发利用以及其在保障人类社会可持续发展中的应用等内容。(6)实践地球:为使学生掌握地质工作的基本实践技能,在上述理论教学实施过程中,穿插与之匹配的课堂实验和野外实践教学内容。
2.理论与实践相结合的教学理念。地质学是一门理论和实践相结合的学科,通过室内实验、野外实习、研究型项目式的教学方式,培养学生的专业实践技能、地质逻辑思维能力与学习兴趣,并提高学生对基本概念、基础理论知识的理解和掌握。
建设有陆海一体的海洋地质学实践教学示范基地,开设胶东-苏北构造带基础地质(构造、岩石学)、海岸带海洋地质(导航定位、验潮)、船上海洋地质调查(海底取样、调查仪器实操)、室内样品分析和数据处理(样品成分分析和地球物理数据处理)等特色实践教学内容。
3.思政教育与课程教学的融合。课程思政不是简单的课程与思政,而是一种全新的教学方式和课程观[15]。在教学过程中,我们将思政教学内容融合至专业课程教学过程中,通过找寻思政元素和专业课程的“无缝”契合点,如从岩浆岩的成因探讨人类在探索地球过程中的实践和认识的辩证关系,从地质年龄和大陆漂移等方面构建地质思维的时空观等。在教学中,学生可潜移默化地接受思政教育[16],实现“知识传授”和“价值引领”的有机统一,推动思政课程向课程思政的立体化育人转型,落实立德树人的教育理念,既实现知识传授,又强化价值引领,有力促进地质人才的培养质量和全方位育人目标的实现[17]。
四、课程建设成效
“普通地质学”课程作为学校的教学示范课程,多次承担学校组织的课堂教学观摩和学习活动。参加教师表示,“普通地质学”的教学讲授清晰、思路紧凑、生动形象、通俗易懂,讲授过程中注重知识点的铺垫、总结和归纳;教学方法先进、教学手段丰富,教学效果高效、有序,学生参与度高。通过“普通地质学”的课程学习,学生们普遍认为“增加了专业认知,学到了知识”。我院学生多次参加全国大学生地质技能大赛和山东省大学生地质技能大赛,并取得优秀名次。本课程既强调地质学专业理论知识的讲授,也注重通过鼓励和引导学生承担本科生研究发展计划项目,接受专业素质训练,指导本科生以第一作者身份在Geological Journal和Marine Pollution Bulletin等期刊发表SCI论文多篇。
结语
“普通地质学”是一门地质类专业的专业基础课,当前对课程建设进行了有益的探索,并且取得了较好的效果,注重引导学生全面认识专业知识,提高学生的专业志趣,有意培养学生的地质专业思维,提高学生的实践动手能力。后续也要继续优化教学内容和教学模式,积极实现部分课程国际化,增加“科学家进课堂”的教学内容;遵循学科和专业培养人才的要求与需求,培养创新型高质量地质人才;加强与专业后续实践教学内容的融合,例如有针对性地开展实践教学训练,将课堂延伸至室外。