陳越　田亞銘　李典　陳新偉　孫瑋

［摘 要］普通地質學作為地球科學及相關專業(yè)大學生入學后的第一門專業(yè)基礎課，起著承上啟下的重要作用，填補了學生高中地學知識空白，能夠啟發(fā)學生的地質思維，并為學生學習后續(xù)專業(yè)課程奠定知識基礎。針對課程面臨的痛點問題，課程教學團隊遵循“以學生為中心”的理念，基于“一中心、兩作用、三維度”模塊鏈系統(tǒng)化地重構了教學內(nèi)容；融合信息媒體技術，構建“深互動、三過程、四空間”的教學組織過程，以實現(xiàn)“知識技能、能力思維、思政素養(yǎng)”的三階段育人目標，落實立德樹人的根本任務。課程改革至今，學生的學習興趣、實踐能力以及教師團隊的教研能力均得到了顯著提升，并多次獲得重要獎項。該課程教學改革模式具有一定的普適性和推廣價值。

［關鍵詞］普通地質學；基礎學科；思政育人；教學改革；線上線下混合

［中圖分類號］G642.0 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）05-0065-04

面對新一輪科學技術浪潮，作為國家科技創(chuàng)新的源泉、科技自信的底氣、國家富強的血脈的基礎學科[1]，地球科學（簡稱地學）擔負起新的使命：既要助力實現(xiàn)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化建設，又要保障國家關鍵能源、資源安全和經(jīng)濟發(fā)展的物質基礎。這使得培養(yǎng)具備較強的創(chuàng)新能力、高度的敬業(yè)精神、良好的人文素養(yǎng)的高層次地學人才迫在眉睫。而普通地質學作為面向大學一年級地球科學及相關專業(yè)（包括地質學、地球物理、資源勘查工程、地質工程等）全體學生的第一門專業(yè)基礎課程，發(fā)揮著承前啟后的關鍵作用：既要填補高中階段地球科學知識的缺失，又要介紹地球科學知識內(nèi)涵和后續(xù)課程的基礎知識。此外，本課程還起著激發(fā)學生專業(yè)學習興趣、初步培養(yǎng)學生觀察實踐能力、啟迪學生地質學思維、為后續(xù)課程搭建知識框架的重要作用，是高層次地學基礎學科人才培養(yǎng)的關鍵一環(huán)[2-3]。

一、普通地質學傳統(tǒng)課堂面臨的問題

普通地質學課程在成都理工大學（以下簡稱我校）已有多年歷史，自1956年建校以來便開設至今。作為地質、資源等優(yōu)勢學科一流人才培養(yǎng)體系中的奠基性課程，其兼具理論性、科學性、實踐性三大特點。理論性：課程信息量巨大，時空跨越大，現(xiàn)象簡單但邏輯推理復雜，概念繁雜看似平行實則環(huán)環(huán)相扣[4]。科學性：其所涉及的地質現(xiàn)象是物理、化學、生物、天文等多種因素共同作用的結果。實踐性：注重抽象理論與實際觀察的結合，重視地質現(xiàn)象觀察與解決實際問題的綜合能力。同時，我校地學相關專業(yè)學生已具備一定的理化知識，但部分學生在高中階段對地球科學相關知識接觸較少，對地質學類專業(yè)了解甚微，興趣不足。他們習慣于運用所學公式或原理進行定量計算，但不善于“現(xiàn)象觀察→規(guī)律總結→定性描述”類知識的學習，難以將理論知識與真實世界相結合進行綜合分析。學生對未來充滿期待，希望能夠了解前沿且實用的專業(yè)知識（問卷調(diào)查結果見圖1）。

結合上述課程特點和學情分析，課程教學團隊發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的課堂教學存在以下幾個方面的問題：

（一）思政育人功能不強，學生的學習興趣難提升

由于課程不重視思政元素的融入，育人功能不強，學生既不了解地球科學的研究方向和就業(yè)前景，也不清楚該類專業(yè)在國民經(jīng)濟、國家戰(zhàn)略、人類命運等方面的重大意義。這導致學生學習使命感不高，學習興趣不足，缺乏持續(xù)學習和主動學習的內(nèi)在動力。

（二）課程內(nèi)容偏重理論，學生的實踐能力難鍛煉

傳統(tǒng)課堂教學中，教師著重將看似平行實則環(huán)環(huán)相扣的理論知識（共18章，含823個概念和定義）按章節(jié)獨立講授，忽視了對真實地質現(xiàn)象的觀察，而真實世界的地質現(xiàn)象是各章節(jié)中不同的地質作用共同塑造的結果。這就導致理論知識與實際地質現(xiàn)象相脫節(jié)，使學生在學完課程后仍然無法在野外識別和解釋地質現(xiàn)象，不利于學生后續(xù)課程的學習和解決復雜地質問題能力的培養(yǎng)。

（三）教學手段較單一，學生的地質思維難啟迪

傳統(tǒng)的課堂主要以教師為中心講授知識，學生被動接受知識，缺乏自主思考和探究的機會[5] 。普通地質學教材中的內(nèi)容來自對自然現(xiàn)象的觀察總結，這些現(xiàn)象雖然理解起來比較容易，但其中所蘊含的理科思維和地質學思維（如“將今論古”、觀察現(xiàn)象—總結規(guī)律—得出結論—應用拓展等），在傳統(tǒng)的教學方式中難以體現(xiàn)，導致學生的思維得不到鍛煉和啟發(fā)，育人目標也無法實現(xiàn)。

二、普通地質學課堂教學的創(chuàng)新變革思路和實施路徑

（一）創(chuàng)新變革思路

針對傳統(tǒng)課堂面臨的挑戰(zhàn)與課程的特殊性質，課程教學團隊融合新時代教學信息媒體技術，以“以學生發(fā)展為中心”的理念為指引，以“基礎知識—工程應用—理論與前沿進展”鏈接豐富的教學資源，優(yōu)化教學內(nèi)容，并采用“深互動”的教學過程，革新教學組織實施模式，構建“全過程、多元化”的目標評價體系，推動教學過程持續(xù)改進與學生全面發(fā)展，以實現(xiàn)課程教學和育人目標，打造“明使命擔當，提綜合能力，啟地質思維”的普通地質學課堂，落實立德樹人的根本任務。

（二）創(chuàng)新舉措的實施路徑

1. 思政育人與能力思維并重，重塑“三階段”的課程目標

結合人才培養(yǎng)方案和布魯姆認知層次[6]，課程教學團隊在課程教學大綱中對課程教學目標進行了三階段重塑，并創(chuàng)新教學總體思路。

知識技能目標：正確描述和規(guī)范使用地質學、地球科學相關基本理論、概念和術語。

能力思維目標：能夠在學習和研究中合理運用地質學思維解釋和分析真實地質現(xiàn)象，具有解決一般實際問題的能力。

思政素養(yǎng)目標：以地球科學工作者的使命和擔當，堅定服務國家重大需求與戰(zhàn)略目標，致力于前沿科學研究和構建宜居地球等工作。

2. 聚焦課程目標與時代育人要求，創(chuàng)新教學內(nèi)容，基于“一中心、兩作用、三維度”模塊鏈方式重構課程內(nèi)容

本課程教材共有18章，內(nèi)容看似簡單，實則深邃；章節(jié)看似獨立，背后卻關聯(lián)密切。對于幾乎零基礎的大學一年級學生而言，難以深刻理解其知識奧義，更不用說建立知識體系了。為順應國家高等教育提質創(chuàng)新的發(fā)展形勢，課程以其研究對象——地球為中心（一中心），以促使地球演變的內(nèi)外動力地質作用為抓手（兩作用），以在漫長的、廣袤的宇宙空間中的動態(tài)演化為鏈條（三維度），在地球系統(tǒng)觀引領下，深入挖掘知識間的邏輯關系，有機融入思政元素、學科前沿、實際案例、專業(yè)思想和學科交叉等內(nèi)容，構建了相互耦合的六大核心知識模塊，創(chuàng)新性地重構了教學內(nèi)容。

在課程教學中，課程教學團隊將傳統(tǒng)教材的相關章節(jié)分別歸入六個模塊：“將今論古”思維模塊、物質—結構基礎模塊、時間—空間模塊、內(nèi)動力地質作用模塊、外動力地質作用模塊、資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展模塊。對于每個模塊的授課內(nèi)容，課程教學團隊基于教材但又不局限教材，以基礎知識—學科前沿、地質現(xiàn)象—地質規(guī)律、靜態(tài)形貌—動態(tài)變化的原則組織教學；強調(diào)“基礎理論知識”的理解、“基本地質現(xiàn)象”的觀察、“基本地質思維能力”的構建和“解決實際地質問題能力”的培養(yǎng)；采用視頻資料收集、三維動畫建設等技術手段，將抽象問題具體化，使案例貼近民生建設、滲透專業(yè)思想、反映學科前沿，以此激發(fā)學生的學習興趣并啟迪科學思維。比如，在時間—空間教學模塊的“地質年代”一節(jié)中，融入學科知識的創(chuàng)新發(fā)展及科學界理論的研究爭論（如“人類世”的確立）等前沿知識，以此啟迪學生的科學研究精神。要確保每節(jié)課堂有趣點，每個模塊有重點，重構教學內(nèi)容體系，注重實用性，引導學生對專業(yè)知識進行再創(chuàng)造，旨在培養(yǎng)知識的創(chuàng)造者。

在模塊化教學內(nèi)容的具體組織過程中，基于不同模塊的內(nèi)容特色，融入地球科學的發(fā)展歷程，并結合中華民族偉大復興以及百年強國建設之需要，有機融入歷史觀、發(fā)展觀，著力培養(yǎng)學生的科學家精神、家國情懷，以及服務國家特殊需求的使命感，激發(fā)學生探索浩瀚星空、建設宜居地球的興趣，從而點燃其內(nèi)在學習動力，全方位指引學生成長。

3. 融合信息媒體技術，構建“深互動、三過程、四空間”的教學組織過程，創(chuàng)新教學手段與方法

教學過程中以學生與學生、教師與學生兩種互動交流為中心，充分利用信息化技術手段，將教學分為“課前網(wǎng)絡預學、課中互動共學、課后反思固學”三過程，構建“網(wǎng)絡、課堂、實踐、反思”四空間（見圖2）。

課前網(wǎng)絡預學：教師發(fā)布學習視頻或預習的通知，學生進行自主預學，掌握基礎理論內(nèi)容，進行在線測試，并給予教師反饋。這為學生構建了一個網(wǎng)絡學習空間。

課中互動共學：基于課前學習的效果反饋，遵循“知識點講解+典型案例分析+邏輯思維訓練”的教學模式，采用地質三維圖形工具、虛擬仿真等技術豐富課堂呈現(xiàn)方式。授課時，教師著重引導學生自主探索、互動交流，通過現(xiàn)象認識、過程分析、邏輯推理、總結歸納等形式，讓學生更積極主動地參與教學活動，營造師生、生生互動交流的課堂氛圍。同時，構建課程中野外實踐與結課后的集中系統(tǒng)性野外實習模式，面向真實大自然中的各類地質現(xiàn)象，采用獨立觀察、分組協(xié)作、討論分享、教師引導、點評等教學模式，培養(yǎng)學生的地質思維與理論應用能力。

課后反思固學：針對本課程內(nèi)容與后續(xù)專業(yè)課程的學習需要，構建包含差異化的理論分析、實際應用、拓展性研討題目、閱讀材料等內(nèi)容的資料庫，采用個人自學、小組學習等學生主導的學習與反思模式，利用雨課堂等平臺，并輔以教師團隊點評和引導、學生科研立項指導等，實施個性化培養(yǎng)，以促進學生對知識的綜合應用，并與后續(xù)專業(yè)課程進行銜接，形成知識體系。

4. 構建全過程、全方位的教學評價體系

前人的教學研究表明，注重過程性、多元化的教學評價能夠有效提升學生參與課堂的興趣，有利于提升學生的批判思考能力，也能使評價更客觀、系統(tǒng)、全面[7-8]。因此，本課程圍繞學生的學習收獲感和體驗感，重新構建了多目標（知識技能、能力思維、思政素養(yǎng)）、多維度（定量與定性相結合、過程性與結果性相結合）、多主體（學生反思自評、生生互評、教師評價）的全方位綜合課程學習效果評價體系，以此檢驗學生的學習成效。

將評價貫穿課程教學全過程，既能關注學生對課程知識技能的理解和掌握情況，又能關注學生實時的學習行為、努力程度和進步情況。同時，對課程進行反饋，可實現(xiàn)教師和學生共同進行教學改革，最終達成“明使命擔當，提綜合能力，啟地質思維”的課程教學目標。

三、普通地質學課堂教學改革效果評價

（一）促進學生學習成長，提升實踐能力

以上革新舉措顯著增強了學生的學習主動性和積極性，學生課程滿意度較高。最近一期授課結束后，98.2%的學生認為該教學方式激發(fā)了他們的學習興趣，并為課程教師打出了99.44的分數(shù)，高于學校平均教評分數(shù)。有學生評價“老師講得很生動，很容易學到新東西”，還有的學生認為“課堂氛圍很好，課程生動有趣”。同時，教學成果也體現(xiàn)在學生競賽中，我校14名學生作為項目負責人獲批多項國創(chuàng)項目，其中包含國家級項目2項、省級12項；在最近舉行的第五屆全國大學生地質技能競賽（國家級競賽）中，我校學生獲得特等獎和一等獎的好成績。這意味著該課程改革增強了學生的學習動力，提升了學生的實踐能力。

（二）助推教師發(fā)展，提升教研、科研水平

通過教學改革創(chuàng)新的持續(xù)推進，秉持“教學科研兩相促，教學競賽兩相助”的理念，教師的教學能力也得到了顯著提升，課程教學團隊成員在教學和科研方面取得了較豐碩的成果。課程主講教師獲得多項省部級教學獎項，包括第二屆四川省普通本科高校教師創(chuàng)新大賽二等獎（2022）、第五屆四川省高校青年教師教學競賽理科組三等獎（2020）、第三屆全國青年大學教師地質課程教學比賽一等獎（2021）等。課程教學團隊其他教師也獲得了2021年四川省教學成果一等獎、四川省科學進步一等獎和國家科學進步二等獎。

由此可見，以學生為中心開展的“明使命，提能力，啟思維”的普通地質學課程改革，通過重塑課程目標、重組教學內(nèi)容、重構教學過程、重建教學評價體系，不僅能提升學生的學習興趣、觀察實踐能力，促進師生、生生之間的交流，還能幫助學生搭建知識框架、啟迪地質思維。教學改革創(chuàng)新之路任重道遠，需步履不停，才能培養(yǎng)出具有較強的創(chuàng)新能力、高度的敬業(yè)精神、良好的人文素養(yǎng)的高層次地學人才。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 鄭慶華. 打造“不設天花板”的基礎學科拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)空間[J]. 中國高等教育， 2022（12）：27-29.

[2］ 鄭文俊，王偉濤，錢加慧，等. 如何把握《普通地質學》教學中的廣度與深度[J]. 高校地質學報，2022，28（3）：322-326.

[3］ 朱宗敏.地學高層次人才培養(yǎng)，從入門課程《普通地質學》開始[J]. 高校地質學報， 2022，28（3）： 310-314.

[4］ 舒良樹， 王博， 茆雅風. 新形勢下教師的新使命：“普通地質學”課程思政建設體會[J]. 教育教學論壇， 2021（1）：13-16.

[5］ 王寶軍， 陳駿， 胡文瑄. 基于地球系統(tǒng)科學理念的新型地質學人才培養(yǎng)改革[J]. 中國大學教學， 2022（8）：27-30.

[6］ 安德森. 布盧姆教育目標分類學修訂版（完整版）：分類學視野下的學與教及其測評[M]. 蔣小平，羅晶晶，張琴美，等譯.北京：外語教學與研究出版社， 2009.

[7］ 易凌峰. 多元教學評價的發(fā)展與趨勢[J]. 課程·教材·教法， 1999（11）：10-12.

[8］ 鄭燁， 王藝偉， 劉晨光. 基于組合式創(chuàng)新的“公共政策學”課堂教學變革與實施探索[J]. 中國大學教學，2022（10）：28-35.

［責任編輯：劉鳳華］