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学术科研成果对周口店野外地质教学实习的促进作用
摘 要：科学研究的目的不仅在于提升学术认知水平,更重要的是促进知识传承.周口店是地质学专业学生的“摇篮”,野外地质教学实习具有承前启后的重要作用.新的学术研究成果对周口店地区丰富地质现象的解释注入了新的内容,也促进了教学方式和实习内容的发展.本文重点探讨学术科研在周口店野外地质实践教学中的应用,提出了相应的对策建议,以期提高学生的学习收益和积极性.
关键词：学术研究；实习教学；本科生；周口店
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）22-0052-03
周口店野外地质教学实习是地质学及相关专业本科生一门重要的实践课程,实习内容涵盖了矿物学、岩石学、构造地质学、区域地质调查、高新技术等多学科、多方法的综合运用.学生通过周口店的教学实习,主要掌握野外地质现象的观察记录,熟悉地质工作程序和方法,并培养训练地质时空演化思维.前人从教学路线与基地建设[1]、教学内容与环节[2]、教学方法与手段[3]等各方面,为周口店实践教学做出了极大的贡献.近年来,围绕周口店实习区,相继开展了一系列关于地层序列演化与沉积环境[4]、变质过程与形成机理[5]、岩浆成因与成岩机制[6]等方面的专题研究,如何利用这些学术科研成果完善并修正现有的教学内容,为学生的野外实践实习提供更为丰富的内容,对学科建设以及专业人才培养具有重要的影响.本文就目前周口店教学实习中存在的一些问题,重点分析了学术研究成果对实践教学的促进作用,并对学术研究指导教学改革提出几点建议.
一、周口店野外教学实习现状及存在问题
周口店野外地质教学实习目前基本遵循循序渐进的方式,共划分为：备课阶段、路线地质教学阶段、独立综合填图阶段和图件制作与实习报告编写阶段.实习内容主要包括地层的岩性岩相与沉积环境识别、岩体的岩性识别与岩相划分、构造的类型与期次调查,以及相应的记录描述、素描图描绘、综合图件编制与文字报告编写等.此外,围绕矿物岩石、地层、构造岩体、地质调查方法等,会相应开展相应系列讲座.从目前教学方式和授课内容来看,主要还是对地质学专业学生前期所学沉积岩、岩浆岩、变质岩、构造地质等基础课程的再综合,并训练一些基本地质工作方法和工作程序.以岩浆岩教学为例,主要是在路线地质教学和独立综合填图阶段中涉及.实习内容涵盖了解房山复式岩体位置、规模、平面形态及侵入时代；观察并描述复式岩体相带或单元划分标志及各自岩石学特征；观察认识岩体的原生构造并进行测量；观察描述包体发育的位置、含量变化、形态特征并进行岩性鉴定；观察鉴别不同岩体、岩脉的穿插关系及形成的先后顺序；绘制岩体信手地质剖面图等.在具体的授课过程中,学生经常会就岩体是怎么形成的,为什么会存在不同类似的暗色包体,为什么岩体北西部能够形成强变形带等问题表现出强烈的兴趣.然而课程安排中并没有相应的专题设置,带队老师也主要是根据自己的知识理解予以解答.
其实这些内容近年来都相继有相关的专题学术研究报道.如续海金[7]等研究表明,周口店地区房山复式岩体岩浆混合作用的特征十分明显和丰富,精彩地呈现了岩浆混合的方式、过程和程度,是岩浆混合作用野外地质实践教学的理想场所和天然实验室.燕滨等[8]通过多方面证据提出了围岩热结构状态是房山岩体不对称的固态塑性强变形带的控制因素,而不是岩浆斜向底辟侵位的结果,很好解释了岩体北西部强变形带的成因.如果能够很好地应用这些学术研究成果到教学实践中,不仅能够很好地丰富教学实习内容,也积极启发了学生思考和解决地质问题的能力.但是,目前主要还是在路线地质教学阶段完成后,以讲座和总结的形式介绍给学生.这样就会存在几个问题：首先是缺乏系统的野外地质教学实践,并且讲座时间相对滞后,学生理解起来相对困难,不能很好地与野外实际路线中地质现象相结合.也就造成了理论教学与实践实习之间的衔接间断.再者,目前实习报告还是按照传统的编写提纲安排进行,包括绪言、地层、岩浆岩、变质岩、构造、地质演化历史、经济地质与环境地质、结束语、主要参考文献、附图及附表等,其中也未有涉及最新文献综述及认识等内容,导致部分学生独立思考的积极性不高,不愿意花太多时间和精力去关注一些最新的研究成果,认为老师授课内容就是全部.这也造成了灌入式教学、接受式学习的不良互动方式,严重影响了学生创新思维和逻辑思维的培养.
二、学术研究成果对教学实习的促进作用
地质学专业具有其特殊性,野外现象错综复杂、时空交叠,需要不断吸收知识并更新认识,从而使得形象思维到抽象思维的认知过程更接近自然规律和客观事实.因此,合理利用学术科研成果和新认识,不断更新和补充周口店野外地质教学实习的教学方式和实习内容,积极促进野外教学实践改革,将有利于学科建设和人才培养.其作用主要表现在：
1.能够提升实践教学的水平.教学内容是“传道授业”的基础,教学内容的好坏和丰富程度将直接影响到学生知识的获取度.尤其是在信息时代的今天,信息量、信息传播的速度、信息处理的速度以及应用信息的程度等都在以几何级数的方式在增长.对于地质学,同一地质现象随着高新测试技术的不断应用,其解释也在不断更新完善.以实习区房山复式岩体中暗色包体为例,前人有人认为它们是岩浆结晶过程中的析离体,也有人认为它们属于岩浆上升过程中捕虏的浅部围岩,或者认为它们是与岩体同源的难熔残余.但是近期大量证据表明,这些暗色包体为多次岩浆混合的标志[7].由此可见,如果再按照传统认识传授知识给学生,不仅教学内容是错误的,也会导致学生认知的不客观.因此,引用最新的科学研究成果并融合在教学内容中,将有利于提升学生认识地质规律的水平,也促进了教学水平的发展.
2.能够激发学生的学习兴趣.野外地质教学实习的最终目标在于传授准确客观的地质知识给学生,同时激发学生学习专业的兴趣,二者相辅相成.在往年的实习教学中,学生虽然基本能够按照地质工作程序和方法完成野外地质现象观察记录,并能够熟知一些基本地质工作规范,但往往属于被动式学习.相反,近年来关于实习区研究进展的讲座报告,反而引起了学生们的极大兴趣和好评.这也从另外一个方面说明,学生的求知需要是强烈的,尤其对一些书本教材上无法获取的最新知识.这些最新成果认识为什么能够激发学生兴趣呢？笔者认为有两个比较重要的原因：一是这些知识是随着认知水平的提高,在不断接近地质事实,与野外路线地质教学内容融会贯通,让学生从理性角度判断这是客观的,是与地质现象吻合的.再是这些科研成果体现了最新的研究方法和研究思路,能够激发学生独立思考的兴趣,让学生在完成实习任务的同时,也能够积极探索地质学的奥秘,产生许多有意义的主动式思考.这对于地质客观事物的理解和分析,对于学生今后研究思路的拓展都是有很大帮助的.
3.能够培养学生的地质思维.地质演化始终围绕着时间和空间两条主线,如某些断裂的形成既是某一阶段或多阶段作用过程的产物,又体现了不同区域和垂向范围的不均一性变化.如何合理认识和划分既定时间范围内对应的地质现象和地质过程,以及如何合理重建不同时期地质演化组合关系,是客观分析和解决地质问题的关键之一.学术科研也离不开按照时空规律从动态的、整体的角度分析和解决地质问题.以实习区房山变质核杂岩为例,在过去华北克拉通破坏概念提出以前,实习教学主要围绕构造类型—变质变形—蚀变分带等内容进行,且以较简单、直观的岩性描述为主.现在越来越多的证据表明,该变质核杂岩的形成与古太平洋板块斜向俯冲引起的华北克拉通破坏有关,是华北伸展构造的典型代表之一.按照由点到面、点面结合的方式进行教学实习,将不断启发和训练学生的地质逻辑思维认知过程.虽然在教授的过程中教的是知识、技术和方法,但学生更多获得的是逻辑思维认知过程[9].
三、对学术研究指导实践教学的几点建议
野外地质教学实习是教与学的双向互动,是理论与实践的有机结合.因此,首先在教学内容方面,笔者认为应该加强学术科研成果对现有教学内容的补充.虽然现在也在积极开展相关的学术讲座,但主要是在路线地质教学总结阶段进行,执行时间相对滞后且缺乏系统性.因此,在吸收最新的研究动态和学术成果的基础上,从不同实习阶段,结合相应的实习内容,有针对性、系统性地设置相应的教学内容,将是下一步教学改革的重点之一.另外,学生的实习考核方式也可以考虑适当弱化传统固定的报告提交模式,可以有针对性地优选部分学生开展文献查阅与综述,并结合野外实地地质现象开展综合分析.周口店野外地质实践教学中心现在配有高速网络和期刊查阅系统,并配套有部分岩矿鉴定设备,能够满足相应的教学实习要求.另外,每年都有地层、岩石、构造等相关专业的老师带队,在师资结构和人员配置上,开展学术科研成果对野外地质教学实习的补充完善也具有可操作性.
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