明使命 提能力 启思维

陈越　田亚铭　李典　陈新伟　孙玮

［摘 要］普通地质学作为地球科学及相关专业大学生入学后的第一门专业基础课，起着承上启下的重要作用，填补了学生高中地学知识空白，能够启发学生的地质思维，并为学生学习后续专业课程奠定知识基础。针对课程面临的痛点问题，课程教学团队遵循“以学生为中心”的理念，基于“一中心、两作用、三维度”模块链系统化地重构了教学内容；融合信息媒体技术，构建“深互动、三过程、四空間”的教学组织过程，以实现“知识技能、能力思维、思政素养”的三阶段育人目标，落实立德树人的根本任务。课程改革至今，学生的学习兴趣、实践能力以及教师团队的教研能力均得到了显著提升，并多次获得重要奖项。该课程教学改革模式具有一定的普适性和推广价值。

［关键词］普通地质学；基础学科；思政育人；教学改革；线上线下混合

［中图分类号］G642.0 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2024）05-0065-04

面对新一轮科学技术浪潮，作为国家科技创新的源泉、科技自信的底气、国家富强的血脉的基础学科[1]，地球科学（简称地学）担负起新的使命：既要助力实现人与自然和谐共生的现代化建设，又要保障国家关键能源、资源安全和经济发展的物质基础。这使得培养具备较强的创新能力、高度的敬业精神、良好的人文素养的高层次地学人才迫在眉睫。而普通地质学作为面向大学一年级地球科学及相关专业（包括地质学、地球物理、资源勘查工程、地质工程等）全体学生的第一门专业基础课程，发挥着承前启后的关键作用：既要填补高中阶段地球科学知识的缺失，又要介绍地球科学知识内涵和后续课程的基础知识。此外，本课程还起着激发学生专业学习兴趣、初步培养学生观察实践能力、启迪学生地质学思维、为后续课程搭建知识框架的重要作用，是高层次地学基础学科人才培养的关键一环[2-3]。

一、普通地质学传统课堂面临的问题

普通地质学课程在成都理工大学（以下简称我校）已有多年历史，自1956年建校以来便开设至今。作为地质、资源等优势学科一流人才培养体系中的奠基性课程，其兼具理论性、科学性、实践性三大特点。理论性：课程信息量巨大，时空跨越大，现象简单但逻辑推理复杂，概念繁杂看似平行实则环环相扣[4]。科学性：其所涉及的地质现象是物理、化学、生物、天文等多种因素共同作用的结果。实践性：注重抽象理论与实际观察的结合，重视地质现象观察与解决实际问题的综合能力。同时，我校地学相关专业学生已具备一定的理化知识，但部分学生在高中阶段对地球科学相关知识接触较少，对地质学类专业了解甚微，兴趣不足。他们习惯于运用所学公式或原理进行定量计算，但不善于“现象观察→规律总结→定性描述”类知识的学习，难以将理论知识与真实世界相结合进行综合分析。学生对未来充满期待，希望能够了解前沿且实用的专业知识（问卷调查结果见图1）。

结合上述课程特点和学情分析，课程教学团队发现传统的课堂教学存在以下几个方面的问题：

（一）思政育人功能不强，学生的学习兴趣难提升

由于课程不重视思政元素的融入，育人功能不强，学生既不了解地球科学的研究方向和就业前景，也不清楚该类专业在国民经济、国家战略、人类命运等方面的重大意义。这导致学生学习使命感不高，学习兴趣不足，缺乏持续学习和主动学习的内在动力。

（二）课程内容偏重理论，学生的实践能力难锻炼

传统课堂教学中，教师着重将看似平行实则环环相扣的理论知识（共18章，含823个概念和定义）按章节独立讲授，忽视了对真实地质现象的观察，而真实世界的地质现象是各章节中不同的地质作用共同塑造的结果。这就导致理论知识与实际地质现象相脱节，使学生在学完课程后仍然无法在野外识别和解释地质现象，不利于学生后续课程的学习和解决复杂地质问题能力的培养。

（三）教学手段较单一，学生的地质思维难启迪

传统的课堂主要以教师为中心讲授知识，学生被动接受知识，缺乏自主思考和探究的机会[5] 。普通地质学教材中的内容来自对自然现象的观察总结，这些现象虽然理解起来比较容易，但其中所蕴含的理科思维和地质学思维（如“将今论古”、观察现象—总结规律—得出结论—应用拓展等），在传统的教学方式中难以体现，导致学生的思维得不到锻炼和启发，育人目标也无法实现。

二、普通地质学课堂教学的创新变革思路和实施路径

（一）创新变革思路

针对传统课堂面临的挑战与课程的特殊性质，课程教学团队融合新时代教学信息媒体技术，以“以学生发展为中心”的理念为指引，以“基础知识—工程应用—理论与前沿进展”链接丰富的教学资源，优化教学内容，并采用“深互动”的教学过程，革新教学组织实施模式，构建“全过程、多元化”的目标评价体系，推动教学过程持续改进与学生全面发展，以实现课程教学和育人目标，打造“明使命担当，提综合能力，启地质思维”的普通地质学课堂，落实立德树人的根本任务。

（二）创新举措的实施路径

1. 思政育人与能力思维并重，重塑“三阶段”的课程目标

结合人才培养方案和布鲁姆认知层次[6]，课程教学团队在课程教学大纲中对课程教学目标进行了三阶段重塑，并创新教学总体思路。

知识技能目标：正确描述和规范使用地质学、地球科学相关基本理论、概念和术语。

能力思维目标：能够在学习和研究中合理运用地质学思维解释和分析真实地质现象，具有解决一般实际问题的能力。

思政素养目标：以地球科学工作者的使命和担当，坚定服务国家重大需求与战略目标，致力于前沿科学研究和构建宜居地球等工作。

2. 聚焦课程目标与时代育人要求，创新教学内容，基于“一中心、两作用、三维度”模块链方式重构课程内容

本课程教材共有18章，内容看似简单，实则深邃；章节看似独立，背后却关联密切。对于几乎零基础的大学一年级学生而言，难以深刻理解其知识奥义，更不用说建立知识体系了。为顺应国家高等教育提质创新的发展形势，课程以其研究对象——地球为中心（一中心），以促使地球演变的内外动力地质作用为抓手（两作用），以在漫长的、广袤的宇宙空间中的动态演化为链条（三维度），在地球系统观引领下，深入挖掘知识间的逻辑关系，有机融入思政元素、学科前沿、实际案例、专业思想和学科交叉等内容，构建了相互耦合的六大核心知识模块，创新性地重构了教学内容。

在课程教学中，课程教学团队将传统教材的相关章节分别归入六个模块：“将今论古”思维模块、物质—结构基础模块、时间—空间模块、内动力地质作用模块、外动力地质作用模块、资源环境与可持续发展模块。对于每个模块的授课内容，课程教学团队基于教材但又不局限教材，以基础知识—学科前沿、地质现象—地质规律、静态形貌—动态变化的原则组织教学；强调“基础理论知识”的理解、“基本地质现象”的观察、“基本地质思维能力”的構建和“解决实际地质问题能力”的培养；采用视频资料收集、三维动画建设等技术手段，将抽象问题具体化，使案例贴近民生建设、渗透专业思想、反映学科前沿，以此激发学生的学习兴趣并启迪科学思维。比如，在时间—空间教学模块的“地质年代”一节中，融入学科知识的创新发展及科学界理论的研究争论（如“人类世”的确立）等前沿知识，以此启迪学生的科学研究精神。要确保每节课堂有趣点，每个模块有重点，重构教学内容体系，注重实用性，引导学生对专业知识进行再创造，旨在培养知识的创造者。

在模块化教学内容的具体组织过程中，基于不同模块的内容特色，融入地球科学的发展历程，并结合中华民族伟大复兴以及百年强国建设之需要，有机融入历史观、发展观，着力培养学生的科学家精神、家国情怀，以及服务国家特殊需求的使命感，激发学生探索浩瀚星空、建设宜居地球的兴趣，从而点燃其内在学习动力，全方位指引学生成长。

3. 融合信息媒体技术，构建“深互动、三过程、四空间”的教学组织过程，创新教学手段与方法

教学过程中以学生与学生、教师与学生两种互动交流为中心，充分利用信息化技术手段，将教学分为“课前网络预学、课中互动共学、课后反思固学”三过程，构建“网络、课堂、实践、反思”四空间（见图2）。

课前网络预学：教师发布学习视频或预习的通知，学生进行自主预学，掌握基础理论内容，进行在线测试，并给予教师反馈。这为学生构建了一个网络学习空间。

课中互动共学：基于课前学习的效果反馈，遵循“知识点讲解+典型案例分析+逻辑思维训练”的教学模式，采用地质三维图形工具、虚拟仿真等技术丰富课堂呈现方式。授课时，教师着重引导学生自主探索、互动交流，通过现象认识、过程分析、逻辑推理、总结归纳等形式，让学生更积极主动地参与教学活动，营造师生、生生互动交流的课堂氛围。同时，构建课程中野外实践与结课后的集中系统性野外实习模式，面向真实大自然中的各类地质现象，采用独立观察、分组协作、讨论分享、教师引导、点评等教学模式，培养学生的地质思维与理论应用能力。

课后反思固学：针对本课程内容与后续专业课程的学习需要，构建包含差异化的理论分析、实际应用、拓展性研讨题目、阅读材料等内容的资料库，采用个人自学、小组学习等学生主导的学习与反思模式，利用雨课堂等平台，并辅以教师团队点评和引导、学生科研立项指导等，实施个性化培养，以促进学生对知识的综合应用，并与后续专业课程进行衔接，形成知识体系。

4. 构建全过程、全方位的教学评价体系

前人的教学研究表明，注重过程性、多元化的教学评价能够有效提升学生参与课堂的兴趣，有利于提升学生的批判思考能力，也能使评价更客观、系统、全面[7-8]。因此，本课程围绕学生的学习收获感和体验感，重新构建了多目标（知识技能、能力思维、思政素养）、多维度（定量与定性相结合、过程性与结果性相结合）、多主体（学生反思自评、生生互评、教师评价）的全方位综合课程学习效果评价体系，以此检验学生的学习成效。

将评价贯穿课程教学全过程，既能关注学生对课程知识技能的理解和掌握情况，又能关注学生实时的学习行为、努力程度和进步情况。同时，对课程进行反馈，可实现教师和学生共同进行教学改革，最终达成“明使命担当，提综合能力，启地质思维”的课程教学目标。

三、普通地质学课堂教学改革效果评价

（一）促进学生学习成长，提升实践能力

以上革新举措显著增强了学生的学习主动性和积极性，学生课程满意度较高。最近一期授课结束后，98.2%的学生认为该教学方式激发了他们的学习兴趣，并为课程教师打出了99.44的分数，高于学校平均教评分数。有学生评价“老师讲得很生动，很容易学到新东西”，还有的学生认为“课堂氛围很好，课程生动有趣”。同时，教学成果也体现在学生竞赛中，我校14名学生作为项目负责人获批多项国创项目，其中包含国家级项目2项、省级12项；在最近举行的第五届全国大学生地质技能竞赛（国家级竞赛）中，我校学生获得特等奖和一等奖的好成绩。这意味着该课程改革增强了学生的学习动力，提升了学生的实践能力。

（二）助推教师发展，提升教研、科研水平

通过教学改革创新的持续推进，秉持“教学科研两相促，教学竞赛两相助”的理念，教师的教学能力也得到了显著提升，课程教学团队成员在教学和科研方面取得了较丰硕的成果。课程主讲教师获得多项省部级教学奖项，包括第二届四川省普通本科高校教师创新大赛二等奖（2022）、第五届四川省高校青年教师教学竞赛理科组三等奖（2020）、第三届全国青年大学教师地质课程教学比赛一等奖（2021）等。课程教学团队其他教师也获得了2021年四川省教学成果一等奖、四川省科学进步一等奖和国家科学进步二等奖。

由此可见，以学生为中心开展的“明使命，提能力，启思维”的普通地质学课程改革，通过重塑课程目标、重组教学内容、重构教学过程、重建教学评价体系，不仅能提升学生的学习兴趣、观察实践能力，促进师生、生生之间的交流，还能帮助学生搭建知识框架、启迪地质思维。教学改革创新之路任重道远，需步履不停，才能培养出具有较强的创新能力、高度的敬业精神、良好的人文素养的高层次地学人才。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 郑庆华. 打造“不设天花板”的基础学科拔尖创新人才培养空间[J]. 中国高等教育， 2022（12）：27-29.

[2］ 郑文俊，王伟涛，钱加慧，等. 如何把握《普通地质学》教学中的广度与深度[J]. 高校地质学报，2022，28（3）：322-326.

[3］ 朱宗敏.地学高层次人才培养，从入门课程《普通地质学》开始[J]. 高校地质学报， 2022，28（3）： 310-314.

[4］ 舒良树， 王博， 茆雅风. 新形势下教师的新使命：“普通地质学”课程思政建设体会[J]. 教育教学论坛， 2021（1）：13-16.

[5］ 王宝军， 陈骏， 胡文瑄. 基于地球系统科学理念的新型地质学人才培养改革[J]. 中国大学教学， 2022（8）：27-30.

[6］ 安德森. 布卢姆教育目标分类学修订版（完整版）：分类学视野下的学与教及其测评[M]. 蒋小平，罗晶晶，张琴美，等译.北京：外语教学与研究出版社， 2009.

[7］ 易凌峰. 多元教学评价的发展与趋势[J]. 课程·教材·教法， 1999（11）：10-12.

[8］ 郑烨， 王艺伟， 刘晨光. 基于组合式创新的“公共政策学”课堂教学变革与实施探索[J]. 中国大学教学，2022（10）：28-35.

［责任编辑：刘凤华］