矿床学课程研究性教学改革与实践
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[摘要]为培养地质学专业学生实践能力和综合素质，提升学生自主学习的能力，对矿床学进行研究性教学改革。从课程教学改革内容、教学方法及教学手段改革等方面，对矿床学课程的研究性教学模式进行了改革和实践。教学结果表明，研究性教学模式能有效调动学生主动学习的积极性，激发学生的研究兴趣，提升学生发现问题、自主探索的能力，对学生综合素质的培养起到积极的作用。
[关键词]研究性教学;矿床学;教学改革;效果评价
[中图分类号]G642.0
[文献标识码]A
[文章编号]2095-3437（2020）04-0068-03
日前，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《加快推进教育现代化实施方案（2018-2022年）》，强调教育教学改革与综合素质培养的重要性，对教育工作者提出了新要求和发展方向。早在2007，教育部印发《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》（教高，2007）中就指出“要坚持知识、能力和素质协调发展，继续深化人才培养模式、课程体系、教学内容和教学方法等方面的改革，实现从注重知识传授向更加重视能力和素质培养的转变”。如何有效开展教育教学改革，培养基础扎实、实践能力强、综合素质高的创新型人才，是我们每个高等教育工作者的责任和义务。
一、研究性教学的特点
研究性教学是指在教师的主导下，将课程的内容转变成生活、生产或科学中的实际问题，以学生为中心，在教师的帮助下按照科学研究的模式来分析、解决这些问题，最终达到让学生获取知识、提高学生能力的一种教学过程。研究性教学是在综合美国布鲁纳的发现学习模式和瑞士皮亚杰的认识发展学说基础上构建的一种教学模式，是一种培养创新人才的新途径。与传统的教学不同，在研究性教学过程中，教师是教学活动的组织者和指导者，学生是教学过程的主要参与者及實施者，教学重点不再是讲授知识的具体内容和学习结果，而是更关注整个学习、研究过程中学生的体验与成长，让学生在主动发现问题、分析问题和解决问题的过程中全面提升、发展自身的能力和素质。
二、矿床学课程教学改革的必要性
矿床学是资源勘查工程、地质学、地球化学等相关地学专业的一门专业核心课程，课程内容主要介绍对国民经济发展有重大利用价值的各类矿产资源（矿床）在地壳中物质组成、形成条件、成因机理和分布规律等，是地球科学的主要学科之一，在地球科学教学体系中具有重要位置。矿床学的研究是建立在矿物学、岩石学、构造地质学、地球化学等地球科学分支学科基础之上的一门综合性学科，也是一门探索性及实践性很强的学科。矿床学课程内容包括矿床学基本概念、基本成矿理论、内生、外生和变质矿床基本特征等，内容丰富、知识点繁杂，光是矿床学教材中的主要概念就有130多个，其中重要概念近50个。传统的理论教学主要通过课堂讲授概念、原理和特征，学生多是单纯通过识记掌握知识，理论联系实际的能力差，很难解决矿床学的实际问题。即使是课程中有一定学时的实验课，但实际教学效果并未得到明显提升。究其原因，在于这类理论性较强的课程，传统教学方法的教学目标更多的是解决问题，教学过程中教师始终是主体，即使在授课过程中采用“问题式”“引导式”等教学手段，学生依然是教学中的“客体”，是在回答教师的“问题”，被动地接受知识。在课程授课中，学生普遍表现为无精打采、注意力不集中、发言不积极、反应迟钝等，教学效果不好。而研究性教学的目标是教学中能“激发”多少问题，“激发”出来的问题是师生合作产生的、属于学生自我的“问题”，教学过程真正成为学生作为思想“主体”而参与的过程，同时激发的“问题”也使“教学”与“研究”建立了内在联系。在教学过程中，学生自然由被动地理解、记忆知识变为能独立思考、分析、判断、评价地探究知识，在获取知识的过程中，其创造能力和创新精神能不断形成和积累。因此，为了更好地提高矿床学课程的教学质量，引导学生主动探究、独立思考，有必要对现有教学模式进行改革。
三、矿床学课程研究性教学改革内容
（一）优化整合课程内容
大多数国内矿床学教材编写是以成矿作用为主线，包括矿床学总论、矿床学基本概念和原理、岩浆矿床、伟晶岩矿床、热液矿床、风化矿床、沉积矿床及变质矿床等章节，内容繁多，体系庞杂且有重叠，加上课程学时限制，不利于研究性教学的开展与实施。因此，在进行研究性教学内容设计时，需要对课程知识体系进行优化和调整。
1.采用模块化结构，调整课程体系
将矿床学课程划分为矿床学原理和矿床类型两大模块，矿床学原理模块划分为矿床学基本概念和矿床学成矿理论两个单元，矿床类型模块再划分为岩浆型矿床、热液型矿床、变质型矿床、风化沉积型矿床四个单元，各模块间既相互独立又密切联系，整体结构按照从内到外，从里及表的顺序，易于学生对知识的理解和梳理。
2.补充学科热点与前沿，突出时代性与先进性
当前，随着勘查与测试技术的进步，矿床学理论快速发展。如造山型金矿、IOCG型矿床等新的矿床类型已被国外学者相继提出，并且这些新类型矿床也已出现在国外大学教材和课堂上，但在国内的教材中还很少涉及。在研究性教学中，将这些前沿与热点知识引入课堂，让学生通过查阅相关的文献，总结归纳，了解掌握这些前沿知识。这既培养了学生资料查询、文献检索和利用的能力，又锻炼了学生自主学习、交流合作的能力。
（二）优化课程教学方法
1.教学主体多样化，强调自主学习与互动
研究性教学是以培养创造性人才为目的，激励、引导学生主动学习并从中发现问题、分析问题和解决问题，在此过程中，学生的知识、技能得以提升。因此，有别于传统教学方式，在研究性教学中，教师不再是教学活动的主导和权威，而只是教学过程的组织者和参与者，学生成为课堂主体。
在矿床学研究性教学授课中，教师首先把学生分成4-5个学习小组（每组人数5-6人），在课前布置与授课内容相关的3-4个研讨问题（同时鼓励学生在学习中提出新问题），安排学生课前围绕研讨问题开展资料检索和讨论。上课时，授课教师用30分钟重点讲授相关的基本概念和原理，剩余时间由学生围绕课程相关研讨问题开展研讨，教师从每个学习小组中随机抽学生，就小组研讨内容展开陈述，主要介绍围绕问题，本组成员查阅了哪些相关文献，研究者有何见解及本组讨论后对该问题的认识。学生在陈述过程中，其他组成员及教师也可以对其陈述内容提出质疑，展开“新”问题的讨论。在问题-陈述-质疑-讨论的授课过程中，学生成为教学的主体，主动参与到教学过程中，由教师-学生互动变化为学生-学生、学生-教师互动形式，随着教学主体的变化，学生在课堂中更加敢于发言，敢于质疑，课堂讨论更加积极，教学气氛也更加活跃。 2.教学地点多样化，强调理论实践相结合
在传统教学过程中，教学空间比较固定，教室和实验室始终是主要的教学地点。在研究性教学过程中，教室、实验室、野外矿山都可以成为教学地点。如我们在讲授矽卡岩型矿床时，把教学地点移到了离学校140千米处的湖北大冶铁矿矿山地质公园，通过参观，学生对矽卡岩矿床形成条件、产出空间位置、地质特点、矿石特征、围岩蚀变特征等，有更加直观和感性的认识，从而更牢固地掌握这类矿床的成矿理论。此外，在野外参观之后，教师还布置小论文的撰写，題目从矽卡岩矿床研究现状、研究进展及存在问题，矽卡岩类矿床研究方法到勘查技术手段等，将矿床学与矿产勘查学、矿床地球化学课程有关知识点联系在一起，使学生在矿床学课程的学习中，也了解了有关矿产勘查学、矿床地球化学等后续必修课或选修课的知识内容，建立了课程群间的联系。这对于构建矿床学相关的课程体系，培养学生的综合能力有很大的帮助。
3.考核方式多样化，强调过程学习管理
传统的考核方式，期末闭卷考试成绩所占比重较大，平时成绩一般以实验成绩、上课签到为依据。教学中教师与学生的互动较少，对于学生的课堂表现教师基本很难做出准确的评价。在这种教学评价体系下，学生更加注重最终的考试成绩，而忽视了学习的过程，并且这种一考定成败的评价方法，很难对学生学习情况做出客观评价。在研究性教学过程中，由于课堂主体的根本性变化，学生在课堂中表现好坏非常直观，易于评价。所以，在考核方式上，我们增大平时成绩比重，将平时成绩所占比例提高到60%甚至更高，而平时成绩的评定涵盖了整个学习过程，如课堂点名、问题回答、论文撰写、小组汇报、问题质疑等。学生成绩的获得是通过平时一点点累积而成的，而在积累过程中，学生的主动学习、独立思考、组织协作、综合创新等能力得到潜移默化的提升。这样更能激励学生平时学习的主动性，有效督促学生对课程的学习。
（三）优化教学手段
充分利用网络资源，将课外内容引入课堂，将课堂内容带到课外，创造一种开放的教学环境，建立教学不仅限于课堂的教育理念。教师可以通过微信群、QQ群推送与授课内容相关的信息，向学生推荐国内外精品课程教学网站、MOC、电影、纪录片等资源，推荐一些新的研究进展和科学研究热点，引发学生对矿床学有关问题的思考。如在讲解矽卡岩矿床前，向学生推荐观看“地理中国：解密铜绿山”这一期视频;在讲授SEDEX矿床前，向学生推送BBC纪录片《海底火山爆发》等。
四、教学效果评价
在2018年秋季学期的矿床学教学中，任课教师基于以上的教学改革内容对地质21603班进行了研究性教学实践，同时对地质21601班和21602班实施传统教学方法，通过最终课程考试成绩（见表1）看出这两种教学效果较为明显的差异性（见图1）。考试成绩显示，采用研究性教学授课班级的学生不及格人数所占比例为班级总人数的9%，明显低于传统授课班级，而且研究性教学不及格人数占不及格学生总数的15.8%;成绩优良人数占优良学生总数的40%，考试成绩呈近似正态分布规律，而传统教学班级学生考试成绩则呈阶梯式，不及格人数占比最大，这真实反映了学生对待课程学习的态度。
此外，通过对采用研究性教学学生调查问卷情况显示，85%的学生认为“真正学懂了”，70%左右的学生也提到“平时花费时间较多，但考前复习用时较少”“考试比较轻松”等。总体而言，采用研究性教学的学生成绩分布客观地反映出试卷本身的难易程度和教学效果，同时这也说明，采用研究性教学方法对提高教学质量效果也比较明显。
五、结语
相较于传统教学模式，研究性教学有突出的优势，通过对矿床学课程实施研究性教学改革与效果检验，可以看出开展研究性教学能极大地调动学生主动学习的能力，激发学生发现、探索知识的兴趣。同时，在后续课程授课中，接受过研究性教学授课的学生总体表现出思维活跃、敢于发言、善于提问等特点。可见，研究性教学对于培养综合素质人才效果明显。
[责任编辑：陈明]
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