陳 勇

中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東　青島　266580

淺議地質(zhì)學(xué)專業(yè)大學(xué)生地球化學(xué)創(chuàng)新思維培養(yǎng)

陳 勇

中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島266580

摘 要：培養(yǎng)地質(zhì)學(xué)創(chuàng)新型人才已成為當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的必然要求，地球化學(xué)創(chuàng)新思維是地質(zhì)學(xué)創(chuàng)新人才必備的重要思維方式之一，在大學(xué)教育過程中應(yīng)當(dāng)受到重視。課堂引導(dǎo)創(chuàng)新、多種措施激勵(lì)創(chuàng)新和實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新是地質(zhì)學(xué)專業(yè)大學(xué)生地球化學(xué)創(chuàng)新思維培養(yǎng)的三個(gè)重要方面。多種手段的聯(lián)合使用有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)到地球化學(xué)的重要性，促使學(xué)生在各種實(shí)踐中逐漸領(lǐng)悟和形成地球化學(xué)創(chuàng)新思維方式。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)學(xué)；地球化學(xué)；大學(xué)生；創(chuàng)新思維

創(chuàng)新成果是創(chuàng)新能力的最終體現(xiàn)，而創(chuàng)新能力首先表現(xiàn)在創(chuàng)新思維。地球化學(xué)在地質(zhì)學(xué)學(xué)科從定性到定量的發(fā)展過程中起到了重要的推動(dòng)作用，從地球科學(xué)發(fā)展的趨勢來看，地球化學(xué)在現(xiàn)代地球科學(xué)研究中占有越來越重要的地位，許多重大科學(xué)問題的解決都離不開地球化學(xué)手段，特別是一些創(chuàng)新性成果的取得，地球化學(xué)研究手段往往可以提供一些關(guān)鍵證據(jù)。因此，具備地球化學(xué)創(chuàng)新思維是成為地質(zhì)學(xué)創(chuàng)新型人才的重要素質(zhì)之一。高等學(xué)校是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要基地，大學(xué)本科教育是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要階段，如何培養(yǎng)地質(zhì)學(xué)專業(yè)大學(xué)生的地球化學(xué)創(chuàng)新思維是地球化學(xué)教學(xué)中所面臨的一個(gè)重要問題。

一、地質(zhì)學(xué)大學(xué)生地球化學(xué)創(chuàng)新思維的必要性

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)能源、資源和環(huán)境的要求越來越高，地質(zhì)學(xué)專業(yè)在社會(huì)中扮演的角色越來越重要，這使得地質(zhì)學(xué)專業(yè)在近十幾年扭轉(zhuǎn)了其在人們心目中的印象，成為了較熱門的專業(yè)，就業(yè)前景相對(duì)較好，受到許多大學(xué)生的熱捧。但是，由于面臨就業(yè)、工作、待遇等現(xiàn)實(shí)問題，許多大學(xué)生愿意學(xué)會(huì)一些直接可以用到生產(chǎn)中的技術(shù)和方法，而真正能夠靜下心來思考科學(xué)問題或從事科學(xué)研究的學(xué)生相對(duì)越來越少。杜新波等[1]指出國土資源領(lǐng)域缺少高層次的創(chuàng)新型人才，這個(gè)問題與地質(zhì)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)有著密切的關(guān)系。其實(shí)創(chuàng)新不僅僅存在科研工作中，實(shí)際工作中更需要?jiǎng)?chuàng)新，無論哪種創(chuàng)新首先要有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)新已經(jīng)成為當(dāng)前時(shí)代要求和人才培養(yǎng)的必然趨勢。創(chuàng)新思維是知識(shí)積累和思維突破的體現(xiàn)，對(duì)本科生而言，其專業(yè)知識(shí)積累有限，更重要的是培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神，也就是通過專業(yè)課程學(xué)習(xí)培養(yǎng)一種良好的創(chuàng)新思維習(xí)慣。

在地質(zhì)學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程中，地球化學(xué)是必不可少的。地球化學(xué)作為較年輕的地質(zhì)學(xué)分支學(xué)科，是地質(zhì)學(xué)與化學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科，經(jīng)歷了百余年的學(xué)科積累，特別在近30年中，取得了多項(xiàng)理論成果和創(chuàng)新，建立起較系統(tǒng)的地球化學(xué)理論體系，在科學(xué)思維方法上也走出了一條獨(dú)具特色的認(rèn)知思路[2]。地球化學(xué)作為地球科學(xué)的支柱學(xué)科，自誕生以來在許多重大科學(xué)問題研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，比如天體和地球起源及早期演化的認(rèn)識(shí)很多都是通過地球化學(xué)手段獲得的。地球化學(xué)可以為地質(zhì)過程提供最直接的證據(jù)，而新技術(shù)與新方法的誕生和引入又為地球化學(xué)學(xué)科的發(fā)展注入強(qiáng)大的活力。縱觀近十幾年的一些重大科研和實(shí)際勘察成果，幾乎都用到了地球化學(xué)的方法，地球化學(xué)已經(jīng)成為一種地質(zhì)工作必不可少的手段。因此，作為地質(zhì)學(xué)專業(yè)的大學(xué)生具備地球化學(xué)創(chuàng)新思維是很有必要的。

二、課堂教學(xué)引導(dǎo)創(chuàng)新

1．讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到地球化學(xué)課程的重要性

教師通過介紹地球化學(xué)與其他學(xué)科之間的關(guān)系、知識(shí)架構(gòu)、研究內(nèi)容的重要性、研究方法的獨(dú)特性以及在認(rèn)識(shí)地質(zhì)過程中起到的作用等內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課程的輪廓有個(gè)基本了解。在此基礎(chǔ)上提出課程的要求和學(xué)生學(xué)習(xí)需要達(dá)到的目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)意識(shí)；讓學(xué)生熟悉該課程思路和方法，并與其他課程對(duì)比，使學(xué)生明白地球化學(xué)與其他課程的區(qū)別與聯(lián)系。

2．通過研究實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考

地質(zhì)學(xué)曾被認(rèn)為是理科中的文科，需要記憶的內(nèi)容較多，然而現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)完全否認(rèn)了這一觀點(diǎn)，特別地球化學(xué)課程讓很多學(xué)生感覺理論性太強(qiáng)。為了使學(xué)生更好地理解地球化學(xué)相關(guān)理論和方法，對(duì)于這樣一門專業(yè)基礎(chǔ)課，有效地引入一些淺顯易懂的應(yīng)用實(shí)例，更有助于學(xué)生深入了解地球化學(xué)理論在地質(zhì)問題研究中的應(yīng)用。特別是借以一些實(shí)際地質(zhì)問題作為引導(dǎo)，比如礦床成礦的溫度、壓力和時(shí)間等問題，起到拋磚引玉的作用，有時(shí)會(huì)更容易打開學(xué)生的思路。鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)會(huì)嘗試用地球化學(xué)去解釋一些自己曾經(jīng)認(rèn)識(shí)不清楚的地質(zhì)現(xiàn)象，也是創(chuàng)新思維培養(yǎng)中重要的環(huán)節(jié)。作為專業(yè)基礎(chǔ)課，課堂上及時(shí)更新并加入學(xué)科前沿的內(nèi)容也有利于為學(xué)生營造創(chuàng)新意識(shí)的環(huán)境，而鼓勵(lì)學(xué)生突破傳統(tǒng)、發(fā)展新技術(shù)可以大大促進(jìn)創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

3．采用多樣化的教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生的思維活動(dòng)

在課堂教學(xué)中，多樣教學(xué)模式的合理應(yīng)用可有效激發(fā)學(xué)生思維的靈活性和多樣性，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)。多功能和全方位的現(xiàn)代教育技術(shù)為我們提供了多種教學(xué)手段的選擇，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以模擬或者再現(xiàn)一些地質(zhì)過程，使得學(xué)生能夠得到直觀認(rèn)識(shí)和深入理解。

在教學(xué)過程中采用過3種模式：主題式、互動(dòng)式和比賽式?！爸黝}式教學(xué)”指通過老師對(duì)基本概念、理論和方法的講解，使學(xué)生理解課程的基本知識(shí)，這屬于傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，可以讓學(xué)生理解課程的核心知識(shí)框架，是知識(shí)的一個(gè)積累過程?！盎?dòng)式教學(xué)”指通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)、專題討論等方式實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)和相關(guān)地質(zhì)過程的理解。最重要的“比賽式教學(xué)”指通過一些具體的地質(zhì)問題鼓勵(lì)學(xué)生積極探索有關(guān)的機(jī)制和規(guī)律，要求學(xué)生做專題報(bào)告，各抒己見，發(fā)表自己的認(rèn)識(shí)和觀點(diǎn)并完成相關(guān)作業(yè)，這部分工作計(jì)入最終的課程成績中。為了取得好成績，學(xué)生會(huì)主動(dòng)查閱大量資料，學(xué)習(xí)大量相關(guān)知識(shí)，促進(jìn)了學(xué)生的自我學(xué)習(xí)、獨(dú)立分析和解決問題的能力。

三、多種措施激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新

哲學(xué)里指出內(nèi)因是真正的決定因素，興趣和好奇心是學(xué)習(xí)和進(jìn)行研究的最佳原動(dòng)力，如果學(xué)生對(duì)某一科學(xué)問題產(chǎn)生了興趣，就會(huì)形成學(xué)習(xí)主觀積極性，這種來自主觀因素的原動(dòng)力對(duì)于創(chuàng)新來說是至關(guān)重要的。“教未見趣，必不樂學(xué)”，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)積極性中最現(xiàn)實(shí)、最活躍的成分，是直接推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的一種內(nèi)部動(dòng)力，是熱愛學(xué)習(xí)、產(chǎn)生強(qiáng)烈求知欲的基礎(chǔ)[3]。筆者認(rèn)為從多方面來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有助于培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

重大的科學(xué)問題往往可以體現(xiàn)專業(yè)地位及其社會(huì)功能，對(duì)學(xué)生具有較大的吸引力。比如筆者在課上為學(xué)生給出了“21世紀(jì)的100科學(xué)難題”，這些問題是眾多知名科學(xué)家篩選出來的，而且與地球科學(xué)相關(guān)的難題差不多占1/3，與地質(zhì)學(xué)密切相關(guān)的也至少有10個(gè)以上。通過對(duì)這些科學(xué)難題的了解，學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的知識(shí)竟然涉及如此廣的領(lǐng)域，增強(qiáng)了專業(yè)信心，不少好學(xué)的同學(xué)面對(duì)科學(xué)難題都充滿了興趣。

而事實(shí)是最具有說服力的，名人效應(yīng)和典型成功案例具有較大的影響和很好的說服力，可以通過著名的科學(xué)家或者企業(yè)家的成功例子來說明創(chuàng)新的重要性，這些可以證明創(chuàng)新是通向成功的重要途徑。創(chuàng)新不僅對(duì)個(gè)人的成功很重要，而且創(chuàng)新成果對(duì)科學(xué)發(fā)展、人類生活和社會(huì)進(jìn)步都具有重要的意義。通過實(shí)例分析創(chuàng)新是成功的一個(gè)關(guān)鍵因素，可以增進(jìn)學(xué)生對(duì)創(chuàng)新與成功的認(rèn)識(shí)。對(duì)于任何一個(gè)有理想的學(xué)生來說，都想獲得成功，這樣會(huì)在潛意識(shí)里想到創(chuàng)新。

此外，要鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑前人的觀點(diǎn)或認(rèn)識(shí)。人類的發(fā)展就是對(duì)前人成果否定或修正基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，因此當(dāng)有學(xué)生提出質(zhì)疑時(shí)，我們要鼓勵(lì)其去求證，不管其結(jié)果如何，這個(gè)過程對(duì)學(xué)生是一個(gè)很重要的體驗(yàn)，可以加深其對(duì)知識(shí)的理解。

四、在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生地球化學(xué)創(chuàng)新思維

吳淦國[4]曾指出改革人才培養(yǎng)模式才能培養(yǎng)優(yōu)秀的地學(xué)人才，強(qiáng)調(diào)了“學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一、因材施教”的思想。地質(zhì)學(xué)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，如何發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，是教師在教學(xué)過程中必須重視的問題。而對(duì)于一個(gè)學(xué)生而言，其動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力才能真正體現(xiàn)其對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握程度。馮海艷等[5]指出地球化學(xué)專業(yè)學(xué)生的科研動(dòng)手能力薄弱，而通過一系列增強(qiáng)實(shí)踐措施來提高是可行的。在近年的教學(xué)過程中，針對(duì)地質(zhì)學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)，筆者主要采用了以下實(shí)踐措施以促進(jìn)學(xué)生地球化學(xué)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

1．利用地質(zhì)實(shí)習(xí)強(qiáng)化野外認(rèn)識(shí)和分析問題能力

我校地質(zhì)學(xué)專業(yè)的野外地質(zhì)實(shí)習(xí)三年不間斷，在大學(xué)學(xué)習(xí)的三個(gè)暑假中都有野外實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，分別為大一野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、大二野外專題實(shí)習(xí)和大三野外地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)。我校地質(zhì)學(xué)專業(yè)是大三開設(shè)的地球化學(xué)課程，學(xué)完該課程后參加地質(zhì)綜合實(shí)習(xí)。因此，在要求學(xué)生完成基本實(shí)習(xí)任務(wù)的同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生充分利用已學(xué)知識(shí)對(duì)典型地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行解釋和闡述，特別是要求學(xué)生利用地球化學(xué)的知識(shí)對(duì)一些地質(zhì)過程的機(jī)制進(jìn)行分析。比如不同火山巖礦物組成的控制因素、變質(zhì)作用機(jī)理等方面的分析都需要涉及地球化學(xué)的知識(shí)。

2．結(jié)課論文促使學(xué)生拓寬專業(yè)知識(shí)

在近幾年的地球化學(xué)授課過程中，最后的課程結(jié)課，除了正常的期末考試之外，筆者還要求每名學(xué)生都必須完成1篇以“身邊的地球化學(xué)”或“我眼中的地球化學(xué)”為主題的小論文，具體的論文題目學(xué)生自己設(shè)定。其中“身邊的地球化學(xué)”主要是要求學(xué)生利用地球化學(xué)的知識(shí)針對(duì)自己關(guān)心的地質(zhì)問題進(jìn)行深入分析，并給出結(jié)論。而“我眼中的地球化學(xué)”則是要求學(xué)生基于自己對(duì)地球化學(xué)學(xué)科的了解，就某一個(gè)方面闡述地球化學(xué)的學(xué)科發(fā)展、地球化學(xué)的應(yīng)用等方面的內(nèi)容，可以加深學(xué)生對(duì)地球化學(xué)學(xué)科的認(rèn)識(shí)和理解。從近三年的學(xué)生論文來看，兩個(gè)主題大致各占一半，大部分學(xué)生都花時(shí)間查閱了相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)自己關(guān)心的問題進(jìn)行了分析。由于論文要求在結(jié)課考試前完成，這在一定程度有助于學(xué)生對(duì)地球化學(xué)一些基本知識(shí)的掌握，在考試成績中也有體現(xiàn)。杜忠文等[6]對(duì)地球化學(xué)課程考核方式的改革和實(shí)踐中也曾指出撰寫論文可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自我學(xué)習(xí)能力。

3．充分利用大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目助推大膽創(chuàng)新

近年來教育部實(shí)行的大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃使得更多大學(xué)生有機(jī)會(huì)開始自己的科研工作，并取得了不少創(chuàng)新成果，展示了當(dāng)代大學(xué)生的創(chuàng)新能力。我校地質(zhì)學(xué)專業(yè)大學(xué)生每年都有幾項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃獲得資助，其中不少項(xiàng)目都成為學(xué)校的典型案例，而且有3項(xiàng)作為全國的典型案例在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)年會(huì)上發(fā)言。比如筆者指導(dǎo)1項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃“巖鹽流體包裹體對(duì)古環(huán)境重建的探索”作為優(yōu)秀論文在第六屆大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)年會(huì)上發(fā)言，這個(gè)項(xiàng)目主要用到了地球化學(xué)的方法，參與項(xiàng)目的兩位學(xué)生對(duì)科研表現(xiàn)出極大的興趣，都保送了研究生，其中一位成功申請(qǐng)到美國賓夕法尼亞州立大學(xué)全額獎(jiǎng)學(xué)金赴美留學(xué)。

4．畢業(yè)設(shè)計(jì)強(qiáng)化學(xué)生綜合分析和解決問題能力

畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年學(xué)習(xí)的一個(gè)綜合測試，畢業(yè)論文的水平往往可以代表一個(gè)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握程度，可以反映學(xué)生對(duì)專業(yè)問題的認(rèn)識(shí)和處理能力。近年來選擇地球化學(xué)方向做畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生人數(shù)呈逐漸增加的趨勢，其中不少保送外校研究生的同學(xué)都選擇了地球化學(xué)方向。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，筆者依據(jù)學(xué)生未來可能的工作或研究方向，在此基礎(chǔ)上給出題目供學(xué)生選擇，要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)研究路線和實(shí)驗(yàn)方案，然后對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，重點(diǎn)培養(yǎng)其獨(dú)立解決問題的能力。多年的實(shí)踐結(jié)果顯示，大部分學(xué)生在不同程度上加深了對(duì)地質(zhì)問題的理解，提升了分析問題能力，對(duì)地質(zhì)學(xué)中的地球化學(xué)研究方法越來越感興趣，特別是保送研究生的同學(xué)積極主動(dòng)，畢業(yè)答辯成績基本上都是優(yōu)秀，而且每年都有學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)獲得校級(jí)以上優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。

5．前沿科研課題吸引優(yōu)秀學(xué)生參與創(chuàng)新

一些重大前沿科研項(xiàng)目研究方向代表了當(dāng)前地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，除了畢業(yè)設(shè)計(jì)可以參與教師的科研項(xiàng)目外，每年都有不少優(yōu)秀的本科生加入到一些前沿課題研究中。筆者承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目每年都有本科生參與部分實(shí)驗(yàn)工作，這些學(xué)生都表現(xiàn)出濃厚的科研興趣，工作非常努力，大部分學(xué)生在畢業(yè)后選擇了讀研繼續(xù)深造。

五、結(jié)語

地球化學(xué)是解決地質(zhì)問題的一種重要手段，在地質(zhì)研究創(chuàng)新過程中發(fā)揮了重大作用，培養(yǎng)地質(zhì)學(xué)專業(yè)大學(xué)生的地球化學(xué)創(chuàng)新思維很有必要。地質(zhì)學(xué)專業(yè)大學(xué)生的地球化學(xué)創(chuàng)新思維可以從三個(gè)方面去培養(yǎng)，即：課堂引導(dǎo)、多種措施激勵(lì)和實(shí)踐培養(yǎng)，多種手段聯(lián)合有利于學(xué)生加深對(duì)地球化學(xué)的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)地球化學(xué)思維方式的形成。然而創(chuàng)新思維不是一門課或一件事所能教會(huì)的，需要學(xué)生在長期的學(xué)習(xí)過程中有意識(shí)地加以鍛煉和培養(yǎng)，才能逐漸形成。將創(chuàng)新理念引入課堂教學(xué)中，在專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)過程中，以潛移默化的方式引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，促使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，最終把學(xué)生培養(yǎng)成為真正符合社會(huì)發(fā)展需要的人才，無疑是每一個(gè)教師應(yīng)盡的責(zé)任。培養(yǎng)創(chuàng)新思維涉及多種方法，這要求教師在教學(xué)過程中不斷實(shí)踐不斷創(chuàng)新，才能與時(shí)俱進(jìn)。

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中圖分類號(hào)：G640

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-9372（2013）03-0048-04

收稿日期：2012-02-03；修回日期：2013-04-11。

基金項(xiàng)目：山東省教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目“油氣勘探工科背景下地質(zhì)學(xué)理學(xué)專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式研究”；中國石油大學(xué)（華東）教學(xué)改革項(xiàng)目“地質(zhì)學(xué)專業(yè)大學(xué)地球化學(xué)創(chuàng)新思維培養(yǎng)與實(shí)踐”（200824）。

作者簡介：陳 勇，男，副教授，主要從事地球化學(xué)的教學(xué)和研究工作。

Primary Discussion on Cultivation of Geochemical Innovation Thought for Geology Undergraduates

CHEN Yong
China University of Petroleum, Qingdao 266580, China

Abstract：With the development of society, it is necessary to cultivate innovation talents in geology. Geochemical innovation thought is one of the most important thoughts for geological innovation talents, which should be emphasized during college education. There are three main aspects to cultivate geochemical innovation thought for geology undergraduates, including class guiding, multi-measure inspiring, and practice. It is helpful to realize the importance of geochemistry for students by combination of diverse methods. The students can be aware of and form geochemical innovation thought through a series of practice.

Key words：geology; geochemistry; undergraduate; innovation thought