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石油院校野外地质实习课程教学质量提升的实践路径探讨
Practical Pathways for Improving the Teaching Quality of Field Geological Practice Courses in Petroleum Colleges
引言
地质学是一门实践性极强的自然科学,而野外是地质学的第一实验室,也是地质人才成长的摇篮。对于资源勘查工程等地学专业而言,野外地质实习不仅是巩固和深化“普通地质学”“构造地质学”“沉积岩石学”“古生物学”等核心课程理论知识的必要手段,更是培养学生观察能力、动手能力、逻辑思维能力和解决复杂地质问题能力的重要途径。实习质量的高低,直接关系到学生能否将书本知识转化为实际工作技能,进而影响其职业发展和行业人才供给质量。
然而,长期以来,我国石油院校的野外地质实习教学普遍面临诸多困境。实习内容“千人一面”,教学模式以教师单向灌输为主,学生被动接受,缺乏主动探索与批判性思维的空间;实习经费不足、师资力量薄弱、安全风险高企等问题进一步制约了教学效果的提升。同时,随着信息技术高速发展和“新工科”建设深入推进,传统以“老三件”(罗盘、锤子、放大镜)为主的实习手段和以实习总结报告为最终依据的评价方式,已难以满足培养创新型、复合型地学人才的时代需求。
近年来,国内众多地质院校围绕野外实习教学改革进行了大量探索,如引入数字填图技术、虚拟仿真平台、无人机航拍等现代化手段,并借鉴美国、英国、德国等国家在实习安全、小班化教学、学生自主性培养等方面的成功经验。本文旨在通过系统分析当前野外地质实习课程建设中存在的共性问题,深入剖析其影响因素,并在充分吸收国内外先进理念与实践成果的基础上,探讨更加系统化、可操作的教学质量提升实践路径。
一、野外地质实习课程建设现状分析
经过数十年的发展,我国地学专业的野外实习教学已形成一套相对成熟的体系,但同时也面临着前所未有的挑战。
(一)实习基地建设初具规模,但资源利用与共享机制有待优化
目前,我国已建成如周口店、北戴河、巢湖、兴城、秭归、峨眉山、江山等一批国家级或区域性的野外实习基地,这些基地地质现象丰富、基础设施相对完善,为实践教学提供了基本保障。然而,基地建设尚普遍存在“重硬件、轻软件”的现象,数字化教学资源库、虚拟仿真系统等软环境建设滞后。同时,由于各高校实习时间高度集中(多在暑期),导致优质教学资源季节性紧张,而平时大量闲置,资源共享机制尚不健全,部分基地甚至因地方开采活动导致典型地质露头遭到破坏。
(二)教学内容与模式相对固化,学生主体地位未能充分体现
多数院校的实习内容仍遵循“踏勘—实测剖面—地质填图—报告编写”的经典流程,教学路线和观察点多年不变。教学方式上,“教师讲、学生听、围着露头转”的灌输式教学仍占主导。在这种模式下,学生更多是充当知识的被动接收者而非主动探索者,其独立思考、发现问题及创新性解决问题的能力难以得到有效锻炼。相比之下,美国、英国高校更注重启发式和问题导向式教学,如在填图环节,教师只给定范围和任务,路线设计、数据采集、成因分析均由学生小组自主完成,极大激发了学生的学习能动性。
(三)技术手段更新加速,但与传统教学融合深度不足
随着3S技术、无人机倾斜摄影、三维建模及虚拟仿真技术的发展,数字填图、虚拟野外实习系统等已逐步进入教学环节。例如,数字地质调查系统(DGSS)和数字填图系统(RGMap)的应用,实现了野外数据采集的数字化和规范化。然而,技术应用也存在“两张皮”现象,未能将数字化手段蕴含的地质思维与学生的认知规律深度融合,甚至出现了学生过度依赖电子设备而忽视基础地质技能训练的问题。
(四)考核评价体系单一,过程性评价与能力导向不足
传统实习成绩评定高度依赖最终的实习报告和地质图件。由于实习路线相同、观察点相似,小组学生报告内容雷同、相互抄袭现象屡禁不止。这种终结性评价方式难以客观反映学生在野外实习过程中的真实表现、技能掌握程度和思维进步幅度。虽然部分院校已尝试增加野外表现、记录本质量等环节,但总体而言,过程性评价权重偏低,且缺乏对团队协作、创新意识等非技术能力的有效衡量。
二、影响野外地质实习课程教学质量的因素
综合上述现状分析与文献调研,可将影响野外地质实习教学质量的关键因素归纳为以下五个方面。
(一)教学理念与模式的惯性约束
传统的“以教师为中心”的教学理念在野外实习中根深蒂固,实习指导教师习惯于“讲解员”或“导游”角色,未能有效转型为学习活动的“引导者”和“促进者”。这直接导致学生在实习中的主体地位被忽视,缺乏自主设计、独立观察和批判性思考的空间,制约了学生地质思维和创新能力的发展。
(二)师资队伍的数量与结构短板
野外实习对教师的综合能力要求极高,既需要扎实的理论功底,又需要丰富的野外经验和娴熟的教学技巧。然而,随着高校扩招,生师比例失衡问题在野外实习中尤为突出,一个教师指导二三十名学生是常态,难以实现精细指导。同时,青年教师普遍缺乏系统的野外实践培训,经验不足,部分教师的教学投入度和责任心也有待提高。英国、德国高校通常采用小班化教学,一个实习小队(15—20人)配备3-4名教师和助教,确保了教学指导的深度与广度。
(三)教学资源与安全保障的制约
实习经费不足是长期困扰各高校的难题,直接导致实习时间压缩、路线减少、后勤保障水平下降,甚至影响了教学计划的完整性。此外,野外环境固有的安全风险(如恶劣天气、地质灾害、交通事故等)使教师和管理者背负巨大心理压力,有时为了“绝对安全”而牺牲了教学内容的挑战性和探索性。
(四)教学内容与行业需求的脱节
教学内容同质化,未能与行业需求匹配。对于石油院校的资源勘查工程专业而言,实习内容应更具行业针对性。然而,许多实习仍停留在基础地质现象的观察与描述层面,未能有效引导学生将地层、沉积、构造等观察与油气生成、运移、储集、圈闭等成藏要素分析有机联系起来。学生“看山是山”,难以建立“油气地质思维”,导致实习对后续专业课程学习的支撑作用减弱,也降低了学生的专业认同感和学习兴趣。
(五)考核评价体系的导向偏差
现行的考核体系重结果、轻过程,重知识再现、轻能力应用。学生只需提交一份格式规范、内容完整的报告即可获得高分,而其在实习过程中的投入度、思考深度、协作精神等关键素质无法得到准确评价。这种“保险”的得分方式助长了部分学生的惰性和抄袭行为,挫伤了认真投入学生的积极性,形成了不良的学习风气。
三、野外地质实习课程教学质量提升的实践路径
针对上述问题与影响因素,结合国内外先进经验,本文提出以下七条实践路径。
(一)更新教学理念:从“知识传授”转向“能力培养”
从根本上转变教学理念,确立以学生为中心、以能力培养为核心的OBE(成果导向教育)理念。实习的最终目标不是让学生记住某条路线的岩性序列,而是培养其独立开展地质工作的能力。
具体而言,可在实习中后期推行“半独立—独立”填图模式。教师仅提供图幅范围和基本要求,由学生小组自主设计观测路线、分配任务、采集数据、分析成因并最终成图。借鉴加州大学洛杉矶分校和密西西比大学的经验,将填图决策权逐步交还学生。在每个观察点,变“教师讲解”为“问题引导”,不直接告诉学生结论,而是引导学生通过观察和测量自行判断,激发其探究欲望。
(二)创新教学模式:构建“虚实结合、线上线下”混合式教学体系
充分利用现代信息技术,打破野外实习的时空局限,实现教学效益最大化。具体可分为三个阶段:线上预习阶段,利用MOOC、微课、虚拟仿真系统完成背景知识学习和技能模拟训练,学生通过观看视频、三维模型提前熟悉实习区地质概况和典型现象;线下实践阶段,聚焦于实地观测、数据采集和现场研讨,提高效率,教师引导学生将预习知识与实际观察相结合;线上巩固阶段,返程后通过线上平台提交数字化成果、开展延伸讨论和测试。这种“虚实结合、能实不虚”的模式,既保证了实践的真实性,又拓展了教学的时空边界。
(三)强化数字技术:实现传统教学与数字技术的深度融合
数字填图技术不仅是工具的革命,更是地质工作方法的系统化体现。在教学中,应在夯实传统“老三件”技能(罗盘定向、手工绘图、肉眼鉴定)的基础上,系统教授RGMap、DGSS等数字填图系统。重点讲解PRB过程所蕴含的地质逻辑,使学生理解数字化不仅是工具的更新,更是地质思维的结构化表达。通过软件操作,学生能够规范野簿记录内容、理清点与点之间的逻辑关系、加强产状和素描等信息的采集、培养空间方位感。
(四)优化教学内容:突出专业特色,强化“油气地质”思维
针对石油院校资源勘查工程专业,实习内容必须与行业需求紧密对接。在经典地质现象观察基础上,强化与油气成藏要素相关内容的讲解。例如,在观察某套砂岩时,引导学生分析其成为良好储集层的可能性;在观察背斜构造时,探讨其作为圈闭的有效性;在观察泥岩时,评估其生烃潜力。同时,可邀请油田企业的高级工程师参与实习指导,他们能将野外地质现象与地下油气勘探实践生动地联系起来,讲授生产一线的技术标准和工作流程。
(五)强化师资建设:打造专兼结合、经验丰富的教学团队
高素质的教师队伍是提升实习质量的根本保障。应建立严格的实习教师资格制度,要求首次带队的青年教师必须先作为助教全程参与至少一次实习,并通过集体备课、试讲、野外技能考核等环节,合格后方可独立指导。
借鉴英国和德国经验,实习队中应保证资深教授与青年教师、研究生助教的合理配比,确保每组学生人数控制在15人以内。如波茨坦大学野外填图实习以小班教学为主,通常一个班不超过20人,配备3名教师,较高的师生比使学生能够获得更好的指导。通过高师生比,实现对学生点对点的精准指导与过程监控。同时,定期组织教师参加野外急救、安全管理等专项培训,提升综合指导能力。
(六)完善安全保障,改革考核评价:构建全流程风控与多维能力评估体系
安全是野外实习不可逾越的红线。可借鉴利兹大学和杜伦大学的做法,实习前完成详细的《野外实习风险评估报告》,涵盖交通、地形、天气、生物、地质灾害等潜在风险,并制定应急预案,所有参与师生学习签字确认。强制要求学生和教师配备并穿戴专业登山鞋、安全帽、反光背心等个人防护装备。实习队伍中必须配备接受过专业急救培训的教师,并实行每日点名制度。
在考核评价方面,应建立多维、全程、能力导向的评估体系。大幅提高过程性评价权重(建议不低于60%),将出勤与纪律、野外记录本质量、仪器操作规范、现场问题回答、团队协作贡献等纳入考核。引入多元化考核形式,增加野外现场技能考核、小组专题汇报(PPT答辩)等环节。通过口头汇报,可有效检验学生对知识的理解深度和逻辑表达能力,同时杜绝抄袭。
(七)融入课程思政:实现价值引领与专业教育统一
野外地质实习是开展课程思政的天然场所。在实习教学中,可通过参观实习周边红色教育基地、科普基地、讲述地质学家报国故事、强调生态文明建设等方式,潜移默化地培养学生的家国情怀、科学精神和职业道德。同时,野外实习的艰苦环境本身也是培养学生吃苦耐劳、团结协作精神的绝佳机会。将课程思政融入实习全过程,实现价值引领与专业教育统一。
四、结语
野外地质实习是石油院校资源勘查工程等地学专业人才培养过程中承上启下的关键环节,其教学质量直接关系到学生的专业素养和未来的职业发展。面对新时代对地学人才提出的更高要求,传统实习模式的改革势在必行。
本文通过系统分析当前实习教学中存在的问题及其影响因素,并在借鉴国内外先进经验的基础上,提出了涵盖教学理念、教学模式、数字技术、专业特色、师资队伍、安全保障与考核评价以及课程思政七个维度的系统性提升路径。只有坚持以学生为中心,将能力培养作为核心目标,积极融合现代信息技术,紧密对接行业需求,同时打造一支经验丰富、责任心强的教师队伍,并辅以规范的安全管理与科学的评价体系,才能真正破解野外地质实习教学的困局,有效提升教学质量。
未来,我们还应进一步加强跨校际、跨国际的联合实习,拓宽学生的全球视野,持续推动野外地质实习教学质量的整体提升,为国家能源战略和经济社会发展培养更多高素质的应用型地学人才。
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