摘要:本文以地質(zhì)工程專業(yè)為例,基于“古生物地史學(xué)”課程設(shè)置和課堂實驗教學(xué)現(xiàn)狀,分析了當前“古生物地史學(xué)”實驗課程在當前新形勢下存在的實驗設(shè)備、資源和教學(xué)方法等方面的不足,并在此基礎(chǔ)上提出做好課前準備工作、優(yōu)化課程設(shè)置和凝練課程內(nèi)容、更新教學(xué)設(shè)備、提升教學(xué)方法、優(yōu)化考核形式等改革建議,旨在通過多方面綜合努力,以提高實驗課程的教學(xué)質(zhì)量,促進學(xué)生實踐操作技能和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)和提高,以更好地適應(yīng)社會發(fā)展和技術(shù)進步的需要。
關(guān)鍵詞:古生物地史學(xué);地質(zhì)工程專業(yè);實驗教學(xué);教改
隨著社會的飛速發(fā)展,各行各業(yè)對專業(yè)人才的需求也在不斷變化,尤其是在地質(zhì)工程領(lǐng)域,對具備實踐操作能力和創(chuàng)新思維能力的人才的需求日益增長[12]。然而,目前許多高校的實驗課程體系仍顯陳舊,難以滿足社會的實際需求。因此,對實驗課程體系進行全面的改革和優(yōu)化勢在必行?!肮派锏厥穼W(xué)”實驗課程是我校地質(zhì)工程專業(yè)的實踐課程,具有實踐性強和綜合性強的特點,通過實驗實踐強化對教學(xué)理論內(nèi)容的掌握對提高學(xué)生動手能力、綜合技能并培養(yǎng)創(chuàng)新能力至關(guān)重要[35]。
一、課內(nèi)實驗教學(xué)現(xiàn)狀
“古生物地史學(xué)課程實驗”是與“古生物地史學(xué)”課程相配套的實驗課程?!肮派锏厥穼W(xué)”是地質(zhì)類學(xué)生接觸較早的學(xué)科基礎(chǔ)教育必修課程,承擔著對學(xué)生進行地質(zhì)專業(yè)啟蒙教育和專業(yè)基礎(chǔ)教育的任務(wù)?!肮派锏厥穼W(xué)課程實驗”以古生物認知實驗為基礎(chǔ),讓學(xué)生樹立對常見古生物化石門類的初步感性認識,學(xué)會一些肉眼鑒別古生物化石的基本方法,讓學(xué)生對“古生物地史學(xué)”有一個較系統(tǒng)的掌握。在授課過程中融入與課程內(nèi)容相關(guān)的思政內(nèi)容,使學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,增強愛國主義情懷,為后繼專業(yè)課程及野外實踐奠定基礎(chǔ)。該課程目標包括掌握常見古生物化石門類的主要構(gòu)造描述與鑒定特征,掌握古生代地層中重要的標準化石類群。
隨著培養(yǎng)方案的修訂,地質(zhì)工程專業(yè)課程設(shè)置不斷優(yōu)化和調(diào)整,“古生物地史學(xué)”理論課程教學(xué)學(xué)時減少。課程設(shè)置在減少學(xué)分的同時,更突出實踐能力的培養(yǎng)。目前,地質(zhì)工程專業(yè)的“古生物地史學(xué)”實驗課為單列實驗課程,共16學(xué)時,0.5學(xué)分,開設(shè)學(xué)期為第4學(xué)期。實驗教學(xué)內(nèi)容主要包括7個部分:原生動物門蜓目的化石描述與鑒定、腔腸動物門珊瑚綱的化石描述與鑒定、軟體動物門雙殼綱和頭足綱的化石描述與鑒定、節(jié)肢動物門三葉蟲綱的化石描述與鑒定、腕足動物門的化石描述與鑒定、筆石和魚形動物的化石描述與鑒定、古植物的化石描述與鑒定和古生代地層常見標準化石的鑒定。課程考核方式為標本鑒定和分析,課程考核成績包括標本鑒定成績和實驗報告成績兩部分,占比分別為70%、30%。
二、實驗教學(xué)存在的問題
基于地質(zhì)工程專業(yè)發(fā)展、培養(yǎng)方案與該課程現(xiàn)狀,該課程中目前存在的問題如下。首先,當前面臨行業(yè)發(fā)展新形勢、就業(yè)新現(xiàn)象,教育改革不斷深入,地質(zhì)類課程教學(xué)體系正在發(fā)生巨大變化,擺在實驗課程設(shè)置面前的最大挑戰(zhàn)是無法在一定程度上跟上社會轉(zhuǎn)型的腳步,進一步加劇了與社會需求的脫節(jié)現(xiàn)象[67]。此外,畢業(yè)學(xué)生的就業(yè)觀念正在經(jīng)歷深刻轉(zhuǎn)變,他們更加關(guān)注個人價值的實現(xiàn),這無疑與社會發(fā)展的需求產(chǎn)生了一定程度的沖突,從而使得地質(zhì)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)陷入了困境。隨著社會的快速進步,對于地質(zhì)工程專業(yè)人才的需求也在不斷演化,更加強調(diào)學(xué)生的實踐操作能力以及創(chuàng)新思維能力。然而,學(xué)?,F(xiàn)行的實驗課程設(shè)置卻顯得相對滯后,無法滿足社會的實際需求[8]。因此,學(xué)校有必要對實驗課程體系進行全面的優(yōu)化調(diào)整,提升實驗課程的實用性和針對性,以便更好地適應(yīng)社會的發(fā)展趨勢,為社會輸送更多符合需求的地質(zhì)工程專業(yè)人才。
其次,實驗設(shè)備及實驗標本的陳舊、不足問題日益突出,已經(jīng)無法滿足教學(xué)和科研工作的實際需求。實驗設(shè)備和實驗標本作為實驗教學(xué)的核心要素,其老化程度直接影響實驗教學(xué)的質(zhì)量和成效。此外,由于在教學(xué)過程中,均采用分組的形式開展教學(xué),每個班組的每次教學(xué)過程均需要分為3~5組,則需要3~5套相同的標本,這些標本的課前與課后整理是一個非常大的工作量。同時,由于標本的形態(tài)結(jié)構(gòu)、個體大小均不同,部分學(xué)生在實驗過程中也并不完全愛惜標本,并用小刀等對標本造成不可逆的傷害,這造成了實驗課手標本損壞的概率增大,實驗室面臨定期購置標本、實驗教學(xué)成本增加的問題。因此,學(xué)校必須加大資金投入,及時更新實驗設(shè)備和實驗材料,以此來提升實驗教學(xué)的整體水平和效果。
再次,實驗室資源的相對不足,學(xué)生實驗教學(xué)方法和手段的滯后性已經(jīng)嚴重限制了學(xué)生對實驗內(nèi)容的理解和掌握程度,進而影響了實驗教學(xué)的實際效果。一方面,由于實驗教學(xué)的理念陳舊,教師在實驗教學(xué)中往往采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,忽視了學(xué)生的自主性和創(chuàng)新能力,導(dǎo)致學(xué)生的實驗技能得不到有效的鍛煉;另一方面,隨著科技的飛速發(fā)展,實驗教學(xué)的內(nèi)容也在不斷更新,然而,由于實驗教學(xué)的方法和手段的滯后性,學(xué)生在實驗教學(xué)中的學(xué)習(xí)效果難以取得顯著的提高。從教學(xué)內(nèi)容和方式來看,實習(xí)仍停留在驗證性實驗階段。教師通過圖片、PPT或視頻介紹以及放置實體古生物標本,讓學(xué)生進行觀察、描述和繪圖等。這種方式旨在使學(xué)生掌握某類古生物結(jié)構(gòu)特征及其演化等知識,從感性認識逐漸提升到理性認識。然而,由于實習(xí)時間的限制,實習(xí)標本無法帶出實驗室進行重復(fù)觀察,甚至由于某些標準化石與標準地層之間的聯(lián)系,必須借助實體的手標本來增強記憶及深入理解,實習(xí)無法重復(fù)進行,即使學(xué)生課后需要重復(fù)觀察,也受到一定的限制,實習(xí)結(jié)果在不同學(xué)生群體間無法形成統(tǒng)一考查的標準。因此,為了更好地培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才,有必要對現(xiàn)有實驗教學(xué)方法和手段進行革故鼎新,以提高學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新能力。
最后,學(xué)生缺乏興趣是實驗教學(xué)效果不佳的根源之一。對于許多學(xué)生而言,“古生物地史學(xué)”是一門枯燥且乏味的學(xué)科,再加上實驗教學(xué)的質(zhì)量較低,更使得學(xué)生缺乏對實驗教學(xué)的興趣和熱情,這對于學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展是非常不利的。因此,在“古生物地史學(xué)”實驗教學(xué)過程中,我們需要及時解決上述問題,提高實驗教學(xué)的質(zhì)量和效率,以促進學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),這對于學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展是非常重要的。
三、實驗教學(xué)改革的措施
在深入推進實驗教學(xué)改革進程中,我們有必要采取一系列有效措施,并制訂具體的實施方案,以解決當下實驗教學(xué)中存在的問題,并推進實驗教學(xué)的發(fā)展。針對當前實驗教學(xué)中存在的問題,如實驗課程形式單一、教學(xué)內(nèi)容不符合實際工作需求、實驗教學(xué)方法落后等,我們必須想辦法予以高度重視并采取有效措施加以解決。
(一)做好課前準備工作
為了進一步提高“古生物地史學(xué)”實驗教學(xué)的效果,確保學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率,我們必須對現(xiàn)有的教學(xué)方法進行深入的研究和改進。合理運用所有現(xiàn)有的教學(xué)手段和方法,使學(xué)生把所學(xué)的“古生物地史學(xué)”的基礎(chǔ)知識和理論知識轉(zhuǎn)化為實踐能力和創(chuàng)新能力,從而培養(yǎng)出新一代科學(xué)研究領(lǐng)域的新型人才,特別是針對未來的社會發(fā)展和實際需求。實際操作中,我們需要特別注意做好實驗課前的準備工作,包括實驗材料的選擇和準備,以及實驗儀器的選擇和準備,這是進行實驗的基礎(chǔ),也是實驗成功的關(guān)鍵。實驗步驟的設(shè)計是實驗的核心,也是實驗成功的關(guān)鍵;實驗結(jié)果的預(yù)期是實驗的目標和意義,也是實驗成功的關(guān)鍵。此外,對于一些實驗中可能出現(xiàn)的問題,我們必須提前預(yù)測并給出相應(yīng)的解決方案,這將會有助于確保實驗的順利進行,避免實驗出現(xiàn)誤差或者失敗,從而提高實驗的成功率和教學(xué)效果。這樣做不僅會提高教學(xué)效果,也會增加學(xué)生的參與度,使學(xué)生更積極主動地參與到實驗中來,加快學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握和創(chuàng)新能力的提高,從而更好地適應(yīng)未來的社會發(fā)展和實際需求。
(二)優(yōu)化課程設(shè)置,凝練課程內(nèi)容
首先,我們應(yīng)當全面優(yōu)化實驗課程設(shè)置,以提升實驗課程的實用性。地質(zhì)工程專業(yè)是一門實踐性極強的學(xué)科,實驗課程是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此,我們需要根據(jù)當下社會對地質(zhì)工程專業(yè)人才的多元需求以及學(xué)生個體差異性的實際情況,調(diào)整、完善實驗課程體系,使之更具實踐價值及精準指向,從而更好地滿足社會不斷增長的需求并為社會塑造出越來越多的優(yōu)秀地質(zhì)工程專業(yè)人才。
其次,如何在有限的時間內(nèi)完成規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容,對于每一位教師來說確實是一項巨大的挑戰(zhàn)。在當前教育環(huán)境下,很多“古生物地史學(xué)”課程面臨時間緊張的困境,這就需要教師在有限的時間內(nèi)達到更高的教學(xué)質(zhì)量和更好的教學(xué)效果,以便更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,幫助學(xué)生實現(xiàn)全面發(fā)展和成長。為了提升“古生物地史學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)成效,教育工作者有必要采納更為有效的教學(xué)方法和策略,其中包括持續(xù)改進與精煉課程內(nèi)容,以及從中提取關(guān)鍵知識點的環(huán)節(jié)。例如,教師在講述古生物的基礎(chǔ)概念時,可以通過理解事物的本質(zhì),并且抓準關(guān)鍵詞的方式,這樣可以讓學(xué)生更好地理解和掌握古生物的特征。此外,教師還可以通過觀察標本的特點,來有效地幫助學(xué)生形象地理解與識別古生物特征,這樣可以讓學(xué)生更好地掌握古生物學(xué)的基礎(chǔ)知識和技能。
(三)更新教學(xué)設(shè)備和提升教學(xué)方法
實驗教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生動手能力和實踐能力的重要途徑,一直以來都是教育教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的教育模式中,實驗教學(xué)往往被忽略或者沒有得到足夠的重視。然而,隨著科技的不斷進步和社會的不斷發(fā)展,實驗教學(xué)的重要性日益凸顯。
在實驗室教學(xué)過程中,教師需要充分運用多種教學(xué)手段,如多媒體教學(xué)、互動演示、實驗競賽等,通過多元化的教學(xué)方式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,從而更好地掌握專業(yè)知識和技能。另外,教師也需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實際情況,及時更新和改進實驗設(shè)備和實驗標本,以保證實驗教學(xué)的質(zhì)量和效果。同時,教師還需要鼓勵學(xué)生多動手實驗,通過實踐操作,加深對專業(yè)知識的理解和掌握,提高他們的實踐能力和創(chuàng)新能力。因此,教師需要積極改善實驗資源和環(huán)境,為學(xué)生提供更加豐富的教學(xué)手段和更具挑戰(zhàn)性的實驗內(nèi)容,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)熱情,引導(dǎo)學(xué)生在不斷實踐中掌握專業(yè)技能,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和實踐能力,從而提升實驗教學(xué)效果。
此外,實驗教師始終需要將實驗教學(xué)的改進工作視為日常工作的重中之重。在實驗教學(xué)中,需要不斷地探索新的教學(xué)模式和方法,以避免教學(xué)方法的老化和枯燥,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。實驗教學(xué)的改進工作需要從實際出發(fā),根據(jù)課程的特點和學(xué)生的反饋,有針對性地改進實驗教學(xué)方法和手段。在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中加入一些靈活和創(chuàng)新的元素,可以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)主動性。教師可以在課程中引入更多的實物和互動性教學(xué)方式,例如,在課堂上多準備一些實物模型或者實踐操作,讓學(xué)生能夠在實踐中學(xué)習(xí),真正掌握知識和技能。這種教學(xué)方式能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維,提高其學(xué)習(xí)的實效性。同時,教師也可以在課堂中穿插一些有趣的古生物學(xué)故事和歷史事件,這些都有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而提高學(xué)生的積極性和主動性。
在實驗教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐能力,讓學(xué)生在實踐中掌握實驗技能和理論知識,是實踐教學(xué)的關(guān)鍵。同時,還需要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程素養(yǎng),讓學(xué)生在實驗教學(xué)中不斷地探索和創(chuàng)新,也需要引導(dǎo)學(xué)生適當?shù)靥接懣茖W(xué)技術(shù)問題,培養(yǎng)學(xué)生的思維方法和研究能力,讓學(xué)生更好地理解和掌握科學(xué)技術(shù)的原理和方法,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。同時,我們還需要注重培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神和溝通能力,開展多人合作、共同完成的創(chuàng)新、團隊式實驗,讓學(xué)生在實驗教學(xué)中學(xué)會與他人合作和交流。
(四)考核形式優(yōu)化
“古生物地史學(xué)”作為一門重要的地質(zhì)學(xué)課程,其課程考核方式直接關(guān)系到學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握程度和實際操作能力。然而,在當前的考核方式中,仍然以傳統(tǒng)的考核方式為主,包括標本鑒定成績和實驗報告成績。在這一考核方式下,學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力并沒有得到充分的體現(xiàn)和重視。因此,在工程教育專業(yè)認證背景下,需要對“古生物地史學(xué)”的考核方式進行改革,以適應(yīng)現(xiàn)代工程教育的要求。
在進一步的教學(xué)改革過程中,可以考慮采用多維度的課程考核方式,包括理論知識考核、鑒定考核、創(chuàng)新能力考核等多個方面。通過多維度的課程考核方式,可以更好地激發(fā)學(xué)生的能動性,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實踐能力。此外,在考核方式的改革過程中,還需要注意考核標準的制定和考核過程的公正性、公平性??己藰藴蕬?yīng)該根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)目標進行制定,考核過程應(yīng)該嚴格按照考核標準進行,確??己私Y(jié)果的真實性和可靠性。同時,還需要加強對學(xué)生的指導(dǎo)和幫助,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力,為學(xué)生的未來發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
結(jié)語
實驗課程改革的目標是培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,同時傳授他們?nèi)绾斡行У孬@取本專業(yè)的各種信息。通過這些方式,學(xué)生可以更深入地思考、消化和歸納專業(yè)知識,從而提高他們對專業(yè)知識的理解和掌握程度。隨著課程改革的逐步推進,教學(xué)模式將不斷優(yōu)化,“古生物地史學(xué)”實驗課程的教學(xué)也將更加符合工程教育專業(yè)認證的標準。
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基金項目:2021年度校級教材研究項目“《煤田地質(zhì)與勘探》修訂研究”(項目編號:2021xjjcyj01)
作者簡介:楊景芬(1980—),女,漢族,河南信陽人,碩士,實驗師,研究方向:實驗室教學(xué)與管理;徐小慧(1988—),女,漢族,甘肅天水人,博士,副教授,研究方向:基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué);徐宏杰(1981—),男,漢族,河南信陽人,博士,教授,研究方向:地質(zhì)工程專業(yè)的教育與教學(xué)。