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1、地球科学学院专项总结报告明 于 睿 思 笃 于 实 践地球科学学院实践教学五十年姚文贵明 于 睿 思 笃 于 实 践地球科学学院实践教学五十年地球系统科学领域的研究对象与其他学科相比，具有一定的特殊性，许多研究内容涉及地球和宇宙间广阔的时空。地球的演化经历了几十亿年不可逆的形成过程，实践性和探索性极强。对地球系统科学的研究，需要模拟不可再现的地质事件，用“将今论古”的方法才能得出正确和科学的解释。这种模拟的实现，需要通过科学合理的实践教学过程（实验课、研究性实验、设计性实验、综合性实验）方能实现，同时还要以野外工作的实践技能作为基础。地球科学学院办学 50 余年，形成了注重实践教学的良好传统和
2、特色。实践教学在本科教学中一直具有重要地位，对优秀人才培养起到至关重要的作用。在实践教学体系建设、实验室建设、实践教学手段改革、实践教材建设、实践教学管理等方面都取得了较大的成绩，为国家培养出大批活跃在地学研究与生产领域的优秀人才，形成了自己的办学特色。一、不断完善的实践教学模式构成创新型人才培养的基础五十年来，学院一直十分重视实践教学模式的研究和不断完善。以毕业生适应岗位能力及创新能力的反馈信息为基本的调整依据；以现代教育的新理念为调整的基本思想，适时地、有针对性地补充和完善实践教学体系。地球系统科学的实践教学体系的最大特点在于室内的基本试验与大量的野外综合实践的有机结合。完整的地学基本素质
3、培养模式是：地学基本理论基本实验野外实践室内综合研究与试验。如何将室内的实验教学与野外现场实践以及课内外的实践训练有机结合起来，是地学实验教学模式建设的关键所在。地学院根据多年实践教学经验，结合现代教育理念和研究型人才培养要求，将三种基本类型的实践教学即课程实验、课外实践、大型野外实习，横纵交叉，立体整合，重新构建了新型实践教学体系，见图 1。1.课程实验：是以院实验教学中心、部开放实验室、省双基实验室、数字化实验室、校测试中心（合作协助）为依托，完成地学专业知识教学需要进行的实验内容。包括各类地学基本仪器的使用；基本地质图件的阅读；各类地质标本的鉴定与认识等多层次的实验内容。2.课外实践：是
4、以课外培养计划、实验室全面开放、本科生导师制等为依托，采取多种形式、多种渠道、多种方法，全面提高学生实践能力和创新能力而进行的一系列实践训练，包括岩矿鉴定系列赛、科研技能实训、自主性实验、研究性实验、参与教师科研课题、学院科研基金项目、校研究机会计划项目等。上述课外实践内容，采取指导教师全程管理，结束后考核并记课外实践学分的管理办法，实现“自由选择” 与“保证效果”的统一。3.大型实习：是以实习基地为依托，分年级进行的综合性实践内容，是完成野外地质现象综合分析和实地研究的实际训练。它是课堂教学和课外实践无法替代的重要环节。野外实践教学既是理性化、抽象化教学内容的直接认知与思辨过程，也是专业工作
5、方法的实际学习与训练过程。它打破了课堂教学单课独进的“自闭式”教学方式，不同课程内容在实践中自然交融，相互渗透，能够使学生了解自然演化的和谐性、作用过程的相关性和差异性，建立地学科学思维。野外大型实习按年级不同分为四大类型：（1）一年级地球科学与社会认识实习（2 周）：该实习是地学各专业培养和训练学生地学基础知识的极为重要的实践性教学环节，是培养学生观察能力、分析问题和解决问题的逻辑思维能力的重要过程。本次实习以地质内容为主线，让学生们初步认识地质与环境、矿产、能源、灾害、旅游、建筑、工程、水文、农业、城乡规划等人类赖以生存条件的关系，了解地球科学在国民经济建设和人们日常生活中的重要地位，推动
6、地球科学的社会化进程，增强合理利用地球和保护地球的科学意识，并为学生学习后续课程打下坚实基础。地学认识实习突破了传统的局限，其突出的特点是涉及面更为广泛，不是仅限于传统的资源与勘探，而是站在地球系统科学的角度去认识地球及与人类的关系。地学认识实习区域包括长春市、吉林市和四平市部分地区，总面积达 1 万多平方千米。目前，我院结合地学认识实习基地建设，编写并正式出版了实习教材地学认识实习指南（吉林大学“十五”规划教材） ，为确保实习质量奠定了基础。教研项目长春周边地质认识实习基地建设 ，获吉林省教学研究成果一等奖。一年级地球科学与社会认识实习内容见表 1。表 1 地学认识实习路线与内容表（2）二年
7、级教学实习（6 周）：教学实习以兴城实习基地为依托，在完成主要地质基础课程教学和地学认识实习的基础上开展的实践性教学活动。经过几十年的改革与完善，我院教学实习形成了一套科学、完整的野外实践教学模式，并取得了较好的效果，具体特点如下：用现代地球系统科学的新思想、新理论武装学生头脑，制定少而精且与科研生产有直接相关性的教学内容，尤其注重对学生的观察能力、综合分析能力、解决问题能力的全面培养，实现了教学重心从知识灌输向智能培养的转变。兴城实习基地是吉林大学 2002 年新建的高水平基地。丰富的地质教学资源和优良的学习生活条件，为全面提高地学部 14 个专业的教学实习质量奠定了基础。二年级教学实习阶段
8、及内容见表 2。序号 实习内容 实习地点01 水成岩与火成岩 长春市净月坛02 地层、褶皱、断裂 长春九台市03 火山地质作用 长春伊通04 河流地质作用 长春幸福乡05 地下水地质作用 长春吊水壶溶洞06 城市地质 吉林市07 油气资源开发 长春双阳08 煤炭资源开发与环境保护 长春九台营城镇09 金属矿床开发 长春双阳兰家10 野外生存训练 结合路线内容进行11 地质罗盘、地形图、GPS 使用 结合路线内容进行序号 实习内容 实习地点01 水成岩与火成岩 长春市净月坛02 地层、褶皱、断裂 长春九台市03 火山地质作用 长春伊通04 河流地质作用 长春幸福乡05 地下水地质作用 长春吊水壶
9、溶洞06 城市地质 吉林市07 油气资源开发 长春双阳08 煤炭资源开发与环境保护 长春九台营城镇09 金属矿床开发 长春双阳兰家10 野外生存训练 结合路线内容进行11 地质罗盘、地形图、GPS 使用 结合路线内容进行 表 2 二年级教学实习阶段及内容表阶段与类型 实习内容1.各类岩石的野外观察2.地层划分与对比的基本原理与方法3.地质体间重要接触关系认识与观察4.地质构造特征认识与观察5.地貌及第四纪地质观察第一部分：基本野外工作方法6.遥感技术在地学中的应用1.区域地质调查基本知识2.区域地质调查的基本程序3.区域地质调查一般野外工作方法第二部分：区域地质调查基本知识、工作程序和一般方法
10、4.地质报告编写1.自然地里概况第三部分：兴城教学基地区域地质 2.区域地质概况（3）三年级专业科研生产实习（6 周）：专业科研生产实习以教科研联合基地与教师科研项目所在地区为依托。学生可根据院、系的组队方案，自主选择实习内容和基本方向，从事基础地质研究或专题研究。实习内容可以有所差别，但要求完成实践教学大纲所规定的实习内容。主要实习内容包括两个方面基础地质了解工作区区域地质和研究对象的地质特征、能阅读工作区有关地形图、区域地质图和地质体的大比例尺地质图。能结合毕业论文选题收集工作区有关的地层、岩浆岩、构造和矿产的资料和图件，在此基础上能提出工作区的踏勘路线，通过踏勘进一步掌握工作区或研究地质
11、体的地质特征。对论文选题涉及的地质体或重点工作区段能布置观察路线，选定有典型意义的剖面和测制地质剖面(信手和实测可根据需要而定)。重点观察、描述和记录剖面上的地质现象，对于因研究需要不必作剖面测量的毕业实习应加强观察点及其追索地质现象的记录，野薄记录必须规范化(按教学实习要求)，做到图文并茂和整洁。掌握野外肉眼观察和鉴定矿物和岩石的方法，能给各类岩石以正确的描述和定名。能正确地测制和表示地层剖面，初步掌握地层学和古生物学的野外工作方法。能识别种类简单构造的几何形态及其组合形式，并能根据有关标志分析其运动学性质。总结所研究地质体或地层的产状、接触关系、时空分布特征。专题研究专题研究与毕业论文选题
12、要协调一致，论文题目切忌定得过大、过统，应与专业基础教育相适应。在掌握基础地质的基础上开展专题研究，对有重要意义的现象进行更大比例尺研究。在掌握全面地质特征的基础上，有目的地进行系统采样，必要时还应配以地质素描和照象，并使地形图、野薄记录、样品位置和照片素描图一一对应。如果有可能，尽量给学生安排一定的独立野外地质工作时间，其间的野薄记录应与其它记录有别。综合分析、整理和研究所收集的地质资料，提出问题，并进行深入研究。（4）毕业实习与毕业设计（论文） （9 周）：毕业实习与毕业设计（论文）是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能的重要实践教学环节。多年来，学院一直十分重视此项工作。目
13、前，学院资料室保存着自建院以来全部毕业论文资料，为毕业实习和毕业设计（论文）教学改革和教学评估提供了翔实全面的档案资料。我院毕业实习和毕业设计（论文）在导师安排上给予高度重视，教授、副教授必须指导本环节教学。由导师结合自己的科研项目为学生进行选题。选题在满足教学要求的前提下结合生产、科研进行使学生真正融入到生产与科研的实际工作中，以增强其创新能力和实际工作能力。许多选题还结合不同专业、不同学科的内容相互交叉渗透，扩大了专业面，开阔了学生的眼界。规范撰写、严格答辩，使学生经受了难得的学术训练。多年来，有很多学生的论文评为校级优秀毕业论文。二、不断改革创新的实践教学方法是培养高素质人才的基本手段1
14、997 年，学院打破长期形成的实验室分散管理的局面，建立统一调度的院实验教学中心，开始了实验室调整改造、功能开发、实验室开放、科研技能实训等建设和改革，成为“吉林省基础实验教学示范中心” 。1.实践教学方法与教学手段的综合改革对地球系统科学领域的问题研究，需要通过采集和研究大量的地质标本、显微镜下的微观特征、多种数据和图件，大量的实验资料方能实现。同时，要以野外工作的实践技能作为基础。因此，要想培养高素质、创新型地球系统科学研究人才，不断改革实践教学方法和手段具有十分重要的意义。(1)地学综合实验室功能开发学院在几十年的办学过程中，积累了近百万件岩石、矿物、矿床、古生物化石、地层、矿石等标本（
15、仅古生物地层标本就达二十余万件） ，是常规地学实验教学中不可缺少的宝贵资源，在几十年的教学中发挥了重要作用。这些标本有相当比例是来自于国内外珍惜类型或已终止开采矿区，再无采集可能的成套标本。但是，传统的实验教学体系和方法及其他客观原因，造成这些珍贵的教学资源的大量信息不能完全发挥作用。例如，受当时科技水平的限制，标本所蕴涵的大量科学信息未能发掘出来；受经济条件限制，综合实验的仪器设备较为缺乏，难以将标本中的科学信息提取出来；受传统教学习惯的影响，实验室与实验教学设施为学科或课程所分割，学科之间难以融合，实验室功能单一，学生实践训练的时空狭小；受原有的管理体制限制，科学研究与实验教学之间相互分割
16、，难以形成科研与教学之间相互促进的良性循环。上述问题，制约和束缚着地学实验教学的发展和提高。自 2001 年起，学院以发掘现有实验资源潜力为基础，创建了以“地球物质”和“地球演化”为主题的两个大型综合实验室，投资 210 万元，用房面积 620m2，已于 2002 年投入使用。 “地球表层系统”大型综合实验室正在建设中。两个大型综合实验室开发并实现五项综合实验功能。A.学科综合 按地球物质与地球演化两个系列，集中相关学科关联交叉的内容，保证综合性实验教学的需要。地球物质实验室涉及的学科和课程包括矿床学、矿相学、岩石学、矿石学、晶体光学、宝石资源地质学等；地球演化综合实验室涉及的学科和课程包括古生物学、地层学、地貌学、区域地质学、第四纪地质学、古地磁学等。B.实验功能综合 经过调整与开发，地学综合实验室具有五大功能，即本科生综合性实验教学功能；教师、研究生、本科生、访问学者科研功能；大型野外实习模拟教学功能；典型标本与科研成果检索查询和集
