地质认识实习的学、研、产结合教学探索与实践
2024-09-23何鹏举翟新伟张静雅
[摘 要]实践教学改革与创新是新时代高校提高人才培养质量的重要途径。由于地质学专业实践性极强,地质认识实习在人才培养中占据重要地位,可以为学生后续的专业学习和发展奠定坚实基础。文章介绍了兰州大学环祁连山地质认识实习的教学改革思路与成果。该校充分利用区域野外教学资源优势,在实习路线规划、知识体系建设、创新思维与科研训练、专业认识与兴趣培养等方面,积极探索了学、研、产结合的教学路径,实现了从基础到进阶、从理论到实践、从专业到职业的全面深化,有效提升了教学质量,并培养了学生的专业意识和创新思维。
[关键词]地质认识实习;实践教学;教学改革;人才培养
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]2095-3437(2024)16-0068-04
地质学专业肩负着国家基础科学研究、矿产资源勘查、自然灾害防治等重要任务,培养地质学创新应用型人才成为高等院校共同面临的挑战。地质学和资源勘查工程等专业具有极强的实践性,其实践场所以野外为主,无论是进行地质科学研究还是开展区域调查都不例外。理论教学紧密结合实践操作,辅以图文资料和实物标本,帮助学生形成地质基本理论与现象的概念认知。但值得注意的是,真实的野外地质环境远比教材中描述得更为复杂多变。在地质学专业教学中,野外实践教学是引导学生理论联系实际、提高学生地质逻辑思维能力和实践操作能力、培养学生创新意识与能力的重要途径,因而在地质学专业人才培养过程中占据举足轻重的地位[1-2]。长期以来,国内外高等院校地质学和资源勘查工程专业将野外实践环节作为必修课程,但受学时、地域及经费等条件限制,部分院校的教学效果未达预期,影响了专业人才的培养质量[1,3]。因此,当前提升野外实践教学质量显得尤为重要。
学、研、产结合教学,即将教学活动、科研训练、生产实践相结合,是培养地质学创新人才的重要途径[4]。地质野外实习因其独特的教学环境和方式而具备促进学、研、产的优势,但该优势在实践中往往未能得到充分发挥和利用。兰州大学依托自身办学优势和实践经验,深入挖掘区域特色野外教学资源,对地质学和资源勘查工程专业的地质认识实习课程进行了学、研、产结合的教学改革,有效提升了教学质量与人才培养成效。本文系统梳理兰州大学地质认识实习课程实现学、研、产结合的具体路径,并总结教学改革实践的显著成效。
一、地质认识实习背景
地质学专业因其丰富的野外工作需求,常被视作富有挑战性的领域。当前,国内地质学专业面临一大挑战——学生入学调剂生比例高、转专业现象频发,这不仅是对教学资源的浪费,也影响了对拔尖人才的培养。地质认识实习作为第一门野外实践性(实习教学)课程,主要针对地质学和资源勘查工程专业本科生而开设,通常安排在第一学年的暑期。在此课程之前,学生往往对地质学专业认知模糊,地质知识掌握浅显,对地质工作的具体内容及现代方法缺乏了解。因此,地质认识实习作为本科生首次野外集中开展的综合性实习实践,对夯实专业知识、锻炼野外功底、训练地质逻辑、启发创新思维、拓宽地质视野、培养专业兴趣都至关重要,其教学效果对学生后续的专业学习和职业发展影响深远[5]。
兰州大学为实现其教学目标,精心规划了野外实习路线,并深入挖掘了丰富的野外教学资源,历经数年实地勘查与深入研究,最终选定环祁连山地区作为地质认识实习的新基地。祁连山及周边地区地质现象丰富,地质演化历程悠久,蕴藏多样矿产资源,涉及学科前沿领域。同时,该地区地质地貌景色壮观,交通便利,为实习提供了得天独厚的条件。教学团队充分利用这些优势资源,将实习内容聚焦于认识地球的物质组成(三大岩石类型)、地球的内部构造(褶皱、断层、不整合等)、地球历史(地层、化石)、矿产资源(能源、金属、盐类)、地质灾害(滑坡、地震)、特殊地貌(雅丹、丹霞、沙漠、彩色丘陵)和现代地质作用过程(河流、湖泊、冰川、风)等方面。在此基础上,教学团队依据教学目标和学生实际,探索了学、研、产结合的地质认识实习教学路径,实现了从基础到进阶、从理论到实践、从专业到职业的全面深化,提升了教学质量。此外,兰州大学还积极与沿线多家地质勘查单位建立合作关系,共建联合实践教学基地,为学生提供了更加丰富和实战化的学习平台。
二、野外实习中的“学”
扎实的地质基础知识与熟练的野外技能是地质学人才必备的,地质认识实习的首要任务是“学”。该过程紧密结合《普通地质学》教材理论,旨在让学生通过野外实践,将所学的岩石矿物、结构构造、地质作用等理论知识转化为直观认知,熟练掌握地质罗盘、GPS等工具的使用,以及岩性、地层、构造、地貌等现象的野外素描与记录技能,并培养地质学的基本科学思维与方法。鉴于地质基本功需长期积累,地质认识实习力求在有限的十余天内,助力学生实现野外技能零基础到初步掌握的跨越性提升。为此,教学团队将“学”细化为低阶与高阶两个递进阶段,以激发学生学习的主动性与积极性。低阶学习注重直观体验,包括观察并识别野外地质现象,与课本图文对照加深记忆,同时训练野外基本技能,如地质工具的使用、野外记录的方法与规范,教师先行示范,学生随后实践,使理论知识与地质实际紧密结合,抽象概念具象化。高阶学习则转向抽象思维的培养,聚焦于地质现象的形成机制与历史演变,强调空间想象力的构建,为科研创新与职业发展奠定坚实基础。通过高阶学习,学生将接受地质逻辑思维的训练,建立地质时间、空间与演化的观念[2],系统性地认知各类地质现象及其组合的形成与演化过程。兰州大学环祁连山地质认识实习教学团队充分利用该地区丰富的教学资源,规划了实习子路线,部分实习子路线及两阶段教学内容如表1所示。
在低阶学习阶段,学生依据专业课本和实习指导书,自主进行野外观察、描述与练习,完成记录、素描及测量数据等学习任务;教师则负责讲解要点与难点,并引导学生思考与讨论。在高阶学习阶段,鉴于学生专业知识基础尚浅,教师需主导教学,基于低阶学习成果,引导学生从发展演化的角度认识静态的地质现象,深化对地质现象及其过程的理解,注重拔尖人才的培养。通过低阶与高阶两层次学习,学生得以全面、多维度地掌握野外地质知识,为后续专业课程的学习奠定坚实的基础。
三、野外实习中的“研”
创新型人才培养目标要求从本科阶段开始培养学生的创新意识、创新思维、创新能力[6]。针对低年级本科生,地质认识实习应聚焦于他们对现代地质科学研究前沿问题的认知及科研训练。“研”在野外实践教学中,意味着要结合科研元素,使学习过程更具探索性。环祁连山地质认识实习路线独具科研训练优势,涵盖了大洋闭合—大陆碰撞、青藏高原隆升、活断层与地震、金属成矿、油气成藏、冰川—河流演化、古气候环境演变等众多学科研究热点,均具备深入探索的价值。鉴于地质学科研创新场所在野外,通过充分利用实习路线的环境资源,将科研创新训练贯穿教学全过程,可以有效弥补校内课程在学科前沿探索与创新教学方面的不足。
针对低年级本科生专业基础薄弱的特点,地质认识实习中的科研训练更侧重于过程体验,旨在激发其科研兴趣,培养其科研思维与创新能力,而非单纯追求科研任务的完成。教学团队依托祁连山及周边丰富的科研资源,构建了一个符合学生知识背景、实操性强的前沿科学问题库,内容涵盖大洋俯冲—大陆碰撞、青藏高原隆升、地史气候变化等(见表2)。此题库将保持动态更新,并配套最新的学术论文资源,支持学生深入研究。学生可根据个人兴趣自由分组,选定研究选题后,按照科学研究的规范与方法,通过查阅资料、实地观察记录、小组讨论及适时请教老师,最终以PPT形式汇报研究成果。在此过程中,科学问题研究的核心在于科研训练的过程性体验,而非成果的正误评判,且该过程将作为成绩考核评价体系的重要组成部分。
通过任务驱动式的小组课题研究,学生能将野外地质具象转化为抽象的地史演化理解,深入探索科研思路与方法,从而强化地质逻辑思维,激发科研创新意识,并在此过程中提升团队协作与汇报表达能力,潜移默化地掌握“将今论古、以古证今”的地质方法论[2]。这一培养环节极大地激发了学生在后续学习与科研创新训练中的积极性和能动性,促使他们踊跃参与创新训练,并取得了良好成绩。
四、野外实习中的“产”
地质矿产勘查院等地质勘查单位,承担区域地质调查与矿产资源勘查重任,是地质学专业毕业生的主要就业方向。这些单位凭借长期的工作积累,汇聚了丰富的教学资源,包括地质矿产调查的方法、技术、实践经验及成果等,对提升教学效果与人才培养质量具有关键作用。环祁连山地质认识实习的“产”,核心在于充分挖掘并有效利用实习地质勘查单位的优势资源,以丰富教学内容。对于地质学一年级学生来说,提前了解未来潜在就业单位的工作内容及现代地质工作方法,不仅能深化他们对专业价值与应用领域的理解,还能有效增强其专业自信与责任感,有效弥补课堂教学的局限性,提供更为全面、深入的学习体验。部分高校教师常专注于课本理论与科研工作,对生产勘查的实操相对陌生。通过参与野外实习,教师可以亲身体验一线工作环境,利用一线特有的教学资源,与专家深入交流学习,从而拓宽教学视野,深化地质认识实习的内涵与实效。
在环祁连山地质认识实习课程建设过程中,兰州大学地质科学与矿产资源学院同实习路线的多家地质勘查单位建立了紧密的合作关系,并共同建立了联合实践教学基地。首先,教师可以充分利用生产勘查现场、地质标本库、信息化控制间等资源开展教学活动,既突破了野外路程的局限,又深化了学生对复杂地质现象的认知,使其对现代地质工作环境有了全面了解。其次,学校特邀各地质勘查单位总地质师等一线专家,为师生作专题报告。专家从生产勘查实践出发,深入阐述地质学的本质、学习要点及职业路径,同时分享各单位的具体工作内容、先进技术方法、显著科研成果,为学生规划职业生涯所需的知识体系与技能框架提供了宝贵指导,并耐心解答了学生在专业知识、职业规划、工作实践等方面的疑惑。最后,通过参与专题报告、参观院史馆等活动,学生深刻体会到各地质勘查单位在社会主义现代化建设中的卓越贡献与不懈努力,更加坚定了传承与弘扬老一辈地质工作者“以献身地质事业为荣、以找矿立功为荣、以艰苦奋斗为荣”和“特别能吃苦、特别能战斗、特别能忍耐、特别能奉献”的地质“三光荣”“四特别”精神。
表3展示了环祁连山地质认识实习的部分联合实践教学基地及其教学活动概况。通过与地质勘查单位合作教学,不仅显著提升了学生的专业知识水平,还让学生深刻认识到地质学在国民经济体系中的重要地位,明确了国家和社会经济发展对地质人才的具体需求及技术能力要求。同时,学生亲身体验了现代地质工作的实际环境,掌握了先进的技术与方法,为他们的后续专业学习和职业发展奠定了坚实基础。此外,这种合作教学还有效促进了地质勘查单位的宣传工作,并在其人才引进方面发挥了积极作用。
五、结语
人才是国家发展和社会进步的基石,地质学专业在国民经济发展中占据举足轻重的地位,因此培养符合新时代要求的地质学专业人才是相关院校的责任和使命。为此,兰州大学对地质认识实习课程进行了教学改革,针对原有教学的不足,依托祁连山丰富的野外教学资源,精心规划了地质认识实习路线。通过探索学、研、产结合的野外实践教学路径,有效整合了实习区域的优质地质资源、科研问题及地质勘查单位的资源,强化了学生的基础理论知识、野外实操技能,并激发了学生的创新思维,培养了学生运用地质知识发现、分析、解决地质问题的能力,从而实现了学生知识、能力、素质的同步提升,为学生后续的专业课程学习及地质职业生涯奠定了坚实的基础。
教学团队将依托已优化的实习路线与教学路径,深入贯彻课程思政教育理念,巧妙地将环祁连山地质认识实习路线中的思政教育元素融入野外实践教学中,进一步提升教学效果[7];此外,结合传统野外地质考察与虚拟技术,将环祁连山实习路线中难以实地深入探究的重点地质现象制作成三维全景影像,并根据实测与整理的科学数据,构建一个集教学、科研与创新训练于一体的综合性地质野外学习平台。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 解国爱,王宝军,王博,等.提高基础地质认识实习教学效果的研究:以南京大学基础地质认识实习为例[J].高校地质学报,2022,28(3):378-381.
[2] 姚光庆,谢丛姣,庞岚,等.大学生野外地质实习与系统地质思维培养[J].中国地质教育,2020,29(4):82-86.
[3] 沈玉林,郭英海,李壮福,等.基础地质实习野外实践的现实困境及应对策略[J].中国地质教育,2015,24(2):66-68.
[4] 王训练,王果胜,白浩.产学研结合培养地学创新人才[J].中国地质教育,2008(4):13-16.
[5] 林木森,李晓敏,肖爱芳.新工科背景下地质实习类课程教学改革研究:以地质认识实习课程为例[J].大学教育,2020(11):88-90.
[6] 刘小平,童亨茂,陈石,等.野外综合地质实习教学改革与学生科研能力的培养[J].教育教学论坛,2017(46):107-108.
[7] 孙则朋,雷勇,杨永胜,等.红色文化资源与地质地貌学实践教学的融合:以山西省红层地貌实习为例[J].大学教育,2023(13):77-79.
[责任编辑:梁金凤]