初建朋，楊依舟，李宗霖，陳宗霞

(山東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，山東淄博，255000)

古生物地層學(xué)是地質(zhì)學(xué)的三大傳統(tǒng)支柱學(xué)科之一，也是地學(xué)基礎(chǔ)支柱課程，在勘查技術(shù)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案中處于基礎(chǔ)核心課程地位，該課程對培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力、分析及解決問題的能力以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)，對實(shí)現(xiàn)“知識、能力、素質(zhì)”三位一體的人才培養(yǎng)目標(biāo)具有重要的支撐作用。古生物地層學(xué)實(shí)際上包含古生物學(xué)和地層學(xué)兩部分內(nèi)容，古生物學(xué)是地層學(xué)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，其本身具有獨(dú)立性、基礎(chǔ)性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，而地層學(xué)則具有典型的理論性、綜合性和實(shí)踐性特征。作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)就顯得尤為重要。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是聯(lián)結(jié)課堂教學(xué)與野外實(shí)踐的中間過渡環(huán)節(jié)，對于掌握書本知識、增強(qiáng)野外實(shí)踐能力具有重要的銜接作用。[1]

作為古生物地層學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵組成部分，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也得到了很多古生物地層學(xué)教師的重視，他們從不同方面對古生物地層學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)做了研究和探討。孫柏年和解三平等提出，古生物地層學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)從室內(nèi)實(shí)驗(yàn)向大自然天然實(shí)驗(yàn)延伸，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以化石標(biāo)本為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生積極申請科研項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。[1-2]林志成等對“古生物地史學(xué)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提出了從理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相互滲透、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與野外實(shí)踐的相互補(bǔ)充、教學(xué)標(biāo)本的完善和擴(kuò)充等幾個(gè)方面進(jìn)行了改革探索與實(shí)踐。[3]龐艷春在古生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，引入了分組比賽的方法，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。[4]趙秀麗等強(qiáng)調(diào)了地層及古生物學(xué)課程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要性，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的源泉，不僅要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)場地及儀器設(shè)備等硬件設(shè)施的投入，還要加強(qiáng)軟件(高水平指導(dǎo)教師、高水平科學(xué)研究的支撐以及先進(jìn)的管理理念)建設(shè)等。[5]這些研究為更好地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作提供了有益的借鑒。

一、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

本文以山東理工大學(xué)(以下簡稱“我?！?勘查技術(shù)與工程專業(yè)古生物地層學(xué)教學(xué)實(shí)踐為例進(jìn)行分析。在目前的培養(yǎng)計(jì)劃中，古生物地層學(xué)安排48學(xué)時(shí)，3個(gè)學(xué)分，其中課堂授課40學(xué)時(shí)，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)安排了4次共8學(xué)時(shí)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了觀察寒武紀(jì)與奧陶紀(jì)標(biāo)準(zhǔn)化石，觀察志留紀(jì)與泥盆紀(jì)標(biāo)準(zhǔn)化石，觀察石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)典型化石和觀察侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)以及新生代典型化石四次內(nèi)容，主要的目的要求是讓學(xué)生描述不同時(shí)代化石主要特征，明確分布時(shí)代以及對主要巖石地層單位的巖性及其代表的沉積相演變過程有所了解。以第一次和第四次實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排為例，預(yù)習(xí)內(nèi)容、實(shí)習(xí)要求、實(shí)習(xí)內(nèi)容和實(shí)習(xí)報(bào)告格式要求如下。

表1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排

從表1可以看出，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容包括兩大部分：古生物部分和地層學(xué)部分。古生物部分仍以熟悉不同地質(zhì)時(shí)代常見化石的門類及特點(diǎn)以及化石鑒定特征為主要內(nèi)容，在教學(xué)實(shí)踐中，注重學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)以及化石特征描述基本功的鍛煉。地層學(xué)部分則是結(jié)合課本內(nèi)容，描述主要巖石地層單位的巖性及其代表的沉積相演變過程。學(xué)生通過縱向比較第一次實(shí)習(xí)到第四次實(shí)習(xí)的內(nèi)容，可以了解到不同的地質(zhì)時(shí)代存在不同的化石組合，再通過巖石地層單位的縱向比較，學(xué)生可以掌握巖性、沉積相、沉積環(huán)境以及構(gòu)造演變過程。

二、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

第一，目前的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)是以地質(zhì)時(shí)代為線索組織安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。但是，該課程多年的教學(xué)實(shí)踐表明，以門類為基礎(chǔ)的古生物學(xué)訓(xùn)練是十分有效的，這也是我國多年來一直實(shí)施的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，而以地質(zhì)時(shí)代為依據(jù)安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，則割裂了同門類化石的內(nèi)在聯(lián)系，讓訓(xùn)練效果大打折扣。以頭足類化石為例，我校古生物實(shí)驗(yàn)室中頭足類化石地質(zhì)時(shí)代從奧陶紀(jì)到白堊紀(jì)，分布在四次實(shí)驗(yàn)課中，這對觀察同門類化石，分析總結(jié)特征以及提高鑒定技巧，都帶來不利影響。

第二，從實(shí)驗(yàn)類型來看，目前的四次實(shí)驗(yàn)均是驗(yàn)證類型，主要內(nèi)容是對化石特征以及巖石地層單位巖性、巖相等進(jìn)行描述，缺乏綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。這種訓(xùn)練缺乏廣度和深度，難度不大，學(xué)生對知識的綜合利用分析的能力得不到鍛煉，知識和實(shí)踐相脫節(jié)，學(xué)生不明白學(xué)習(xí)知識的具體用途，不利于學(xué)生對理論知識的掌握，以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

第三，缺失微體化石標(biāo)本和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。微體化石在確定地質(zhì)年代，劃分對比地層、恢復(fù)古環(huán)境和古地理、古氣候研究以及石油、煤田地質(zhì)、深海勘探等具有廣泛的應(yīng)用前景，也是地層及古生物學(xué)課程的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，但是微體化石的處理需要一定的實(shí)驗(yàn)條件(體式顯微鏡、酸處理實(shí)驗(yàn)室等)，受客觀條件的限制，目前的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)暫時(shí)不包含該部分內(nèi)容。

第四，授課方法以講授為主，學(xué)生被動接受，缺少課程設(shè)計(jì)和師生之間良性互動，調(diào)動學(xué)生積極性的能力較弱，缺乏對翻轉(zhuǎn)課堂、對分課堂、小組協(xié)作探究學(xué)習(xí)等教學(xué)模式和教學(xué)方法的綜合運(yùn)用。

第五，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)過少，任務(wù)相對繁重，目前課內(nèi)實(shí)驗(yàn)只安排8個(gè)學(xué)時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)完不成任務(wù)。

三、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)改革的措施

針對目前課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合勘查技術(shù)與工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃以及專業(yè)存在的客觀辦學(xué)條件，我校準(zhǔn)備從以下幾個(gè)方面對課內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革。

第一，改變目前以地質(zhì)時(shí)代為基礎(chǔ)組織實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，改革為學(xué)習(xí)效果更好的以古生物化石門類為基礎(chǔ)組織實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的新架構(gòu)；將目前古生物化石標(biāo)本分為三葉蟲類、筆石類、頭足類、珊瑚類、腕足類、雙殼類、植物化石、微體化石以及其他9大類，以門類為基礎(chǔ)組織安排實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，要求學(xué)生描述化石主要特征，學(xué)會鑒定主要的標(biāo)準(zhǔn)化石，掌握具體化石存續(xù)地質(zhì)時(shí)代以及代表的環(huán)境。

第二，增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)，將實(shí)驗(yàn)類型從單純的驗(yàn)證類型變更為綜合性和設(shè)計(jì)性。由于課程改革的原因，專業(yè)課課時(shí)普遍被壓縮，在這種背景下，學(xué)校只能在古生物地層學(xué)課內(nèi)調(diào)整學(xué)時(shí)。改革后，理論學(xué)習(xí)由40學(xué)時(shí)調(diào)整為32學(xué)時(shí)，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)由8學(xué)時(shí)調(diào)整為16學(xué)時(shí)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的增加，為增加微體化石教學(xué)內(nèi)容提高了學(xué)時(shí)保證。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膹淖寣W(xué)生描述不同時(shí)代化石、了解主要巖石地層單位的巖性及其代表的沉積相演變過程轉(zhuǎn)變?yōu)閷Φ貙拥幕卣?、巖性、巖相、沉積環(huán)境、地質(zhì)時(shí)代等的綜合解釋，將實(shí)驗(yàn)類型從單純的驗(yàn)證類型變更為綜合性和設(shè)計(jì)性，注重學(xué)生研究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

第三，繼續(xù)完善實(shí)驗(yàn)室軟硬件建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的必要保證，同時(shí)完善的實(shí)驗(yàn)室條件也是對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。在硬件方面，學(xué)校還需要配備通風(fēng)柜、真空柜、體式顯微鏡、磨片機(jī)以及其他必要的設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)中增加微體古生物內(nèi)容；軟件方面，學(xué)校要加強(qiáng)教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)。目前古生物地層學(xué)有主講老師兩名，輔講老師三名，基本能很好承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。

第四，教學(xué)方式方法改革。我校將積極探索由翻轉(zhuǎn)課堂、對分課堂、小組協(xié)作探究學(xué)習(xí)等構(gòu)成的混合教學(xué)方式在實(shí)驗(yàn)課程中的運(yùn)用，積極借鑒其他高校分組比賽等成功的教學(xué)方法。[4]

課內(nèi)實(shí)驗(yàn)連接了課堂同野外實(shí)踐，是“理論—課內(nèi)實(shí)驗(yàn)—野外實(shí)踐教學(xué)”模式的重要一環(huán)。本文以山東理工大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)古生物地層學(xué)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，總結(jié)了教學(xué)實(shí)踐中出現(xiàn)的問題，認(rèn)為學(xué)校應(yīng)該從增加課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)、以古生物化石門類為基礎(chǔ)組織實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)類型、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要和課外實(shí)踐相結(jié)合等方面對課內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，建立新的架構(gòu)。