高淑貞，郭 巍，金錦花，鄭常青，杜曉娟，張梅生，王錫魁

吉林大學 教務處，吉林 長春 130012

地球系統(tǒng)科學的發(fā)展促使多學科的交叉、融合與滲透成為當代地球科學發(fā)展的必然趨勢和方向。這就要求地學本科人才培養(yǎng)體系以及教學內(nèi)容應進行相應的深入改革，創(chuàng)建理念先進、內(nèi)容豐富的野外綜合實踐教學體系。建設條件優(yōu)越的實習教學基地，是提高地學人才實踐能力與創(chuàng)新能力的根本保證。

依托遼寧省興城地區(qū)獨特的野外教學資源，在建設“多學科綜合、數(shù)字化、國際化”的野外地學實習基地，培養(yǎng)地學類專業(yè)學生野外操作能力、創(chuàng)新能力、科學思維能力、多專業(yè)交叉融合分析研究能力的實踐中，針對以往實踐教學體系中存在的強調(diào)認知與方法的訓練、單科性和驗證性明顯、啟發(fā)學生自主思維不足等諸多問題，以及實習教學各專業(yè)自成體系、分區(qū)實施帶來的實習成效不好等不利因素，吉林大學把加強學生提出問題、分析問題、解決問題能力及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)放在首位，突出內(nèi)容的綜合性與方法手段的創(chuàng)新性，注重各專業(yè)實習教學互相交融，促進學生綜合研究能力的培養(yǎng)。

吉林大學地學教學基地位于遼寧省興城市。2003 年起，地學部4 個學院地質(zhì)基礎教學實習及地質(zhì)、勘查技術與工程（物探、化探、遙感、勘察工程、工程地質(zhì)）、地球物理學、地理信息系統(tǒng)、測繪工程、土木工程、水文與水資源工程、地下水科學與工程等專業(yè)（方向）陸續(xù)在此開展專業(yè)實習和生產(chǎn)實習。依托基地，通過產(chǎn)學研結合、省部校共建，開發(fā)了優(yōu)質(zhì)教學資源，構建地學類各學科交叉融合的多層次實踐教學體系，初步實現(xiàn)本科專業(yè)交叉融合開展實踐教學的階段性目標。

一、教學體系構建基礎與目標

吉林大學興城教學基地位于遼寧省興城市東部釣魚臺海濱，東鄰錦州，北靠朝陽，西接秦皇島市山海關，南瀕渤海遼東灣。興城地區(qū)各地質(zhì)時期地層發(fā)育齊全，出露情況良好，巖石類型豐富，構造—巖漿活動頻繁；礦產(chǎn)資源豐富，水系發(fā)育較好，海岸帶地質(zhì)現(xiàn)象和地貌景觀奇特，水文、工程及環(huán)境地質(zhì)條件復雜。獨特而豐富的野外教學資源，不僅可以滿足地學基礎、地球物理、地球化學、地理信息系統(tǒng)、測繪、工程地質(zhì)與勘察工程、水文水資源等專業(yè)教學實習要求，而且為建設地學綜合實習基地、開展地學專業(yè)綜合實習奠定良好基礎，有利于培養(yǎng)學生野外工作能力、科學思維能力和創(chuàng)新能力，特別是多專業(yè)交叉融合的綜合研究能力。

地學野外綜合實踐教學體系的建設與實踐，以豐富的科研成果和教學研究成果為依托?？蒲谐晒ㄖ袊刭|(zhì)調(diào)查局“遼寧1 ∶25 萬錦西市幅區(qū)調(diào)修測”、國家自然科學基金重點項目“大陸巖石圈天然流變典型區(qū)解剖研究”、國土資源部公益性行業(yè)科研專項“深部探測關鍵儀器裝備野外實驗與示范”等項目的研究成果?？蒲谐晒a充和完善了實習教學資源，比如開發(fā)建設了七里坡尖山中生代火山與火山巖教學路線，深化了臺里海濱深成侵入巖及韌性剪切帶的教學內(nèi)容、為構造—巖漿演化提供了年代學證據(jù)，在東起菊花島、西至娘娘廟長100km、寬20km 的地質(zhì)走廊帶內(nèi)進行了大地電磁（MT）測量、高精度重力測量、磁總場磁梯度測量和地球物理測井工作，鉆取了4 口鉆井的高質(zhì)量巖心，取得了豐富的構造、巖性等信息。教學體系建設吸納了“野外地學實踐教學基地建設項目”、“應用地球物理實習基地建設”、“興城全景數(shù)字野外地質(zhì)網(wǎng)絡實習基地”、“測繪工程綜合實習基地建設”、“創(chuàng)新型地學人才實踐能力培養(yǎng)體系的研究與構建”、“工程地質(zhì)專業(yè)三年級實踐性教學研究與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)”等多項省級、校級教學成果的精髓。這些成果為實習教學和學生研究性學習、開展地質(zhì)學、地球物理學、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、資源利用與評價等專題研究和跨學科綜合研究提供了珍貴的資料。

近10 年來，吉林大學整合地學部地質(zhì)學、應用地球物理、地質(zhì)工程、地下水科學與工程、水利工程等學科優(yōu)勢，在教育部和國土資源部兩部共建的大力支持下，致力于“內(nèi)容豐富，適應地質(zhì)、物探、化探、遙感、勘察工程、工程地質(zhì)、地球物理學、地理信息系統(tǒng)、測繪工程、土木工程、水文與水資源工程、地下水科學與工程等專業(yè)發(fā)展需求，特別是國家特色專業(yè)、省級特色專業(yè)、卓越工程師實驗班、李四光實驗班的培養(yǎng)要求，面向國內(nèi)外地學及相關學科人才培養(yǎng)的數(shù)字化、綜合性、國際化的一流地學野外教學體系”的創(chuàng)建工作。

二、教學體系的構建與創(chuàng)新

地學野外綜合實踐教學體系，包括野外實踐教學資源、內(nèi)容體系、教學條件、教學手段與方法。

1.野外實踐教學資源的開發(fā)

地學基礎方面，開發(fā)建設了“臺里海濱、葫蘆島望海寺海濱、夾山、首山、茶棚庵采石場、臺山—龍王嘴子南山、上長茂、蓮花山—圓石山、牤牛山—牤牛山北溝、白廟子、上黑魚溝西山、楊家溝南山、龍王窯東山、龍回頭海濱、七里坡南尖山、角山長城、釣魚臺海濱、松樹卯露天礦”等18 條教學路線，開發(fā)“蓮花區(qū)（楊家杖子）、黑風山—羊安—鐵馬山—聞家、首山—夾山”三個主要填圖區(qū)域，其中包括100km2的數(shù)字填圖實驗示范區(qū)；編制了1 ∶20 萬、1 ∶5 萬實習區(qū)地質(zhì)圖，1 ∶5 萬實習區(qū)地形圖，1 ∶2.5 萬、1 ∶1 萬填圖區(qū)地形圖等。取得1500～1700m 深的吉科1—4鉆井巖心。

應用地球物理方面，與國家一級重力基點聯(lián)測，在基地院內(nèi)建立了吉林大學重力基點，在夾山測區(qū)建立了磁測基點；建立了興上屯和夾山兩個測區(qū)的地球物理異常數(shù)據(jù)庫，包括剖面和面積兩類數(shù)據(jù)和圖件，自編和購買了用于實習教學的地球物理數(shù)據(jù)分析和解釋的系列軟件。

應用地球化學方面，著眼于培養(yǎng)學生在普查和詳查階段土壤地球化學的勘查技能，分別建設了巖石地球化學測量剖面，水系沉積物地球化學測量實驗區(qū)段，建立了異常區(qū)或礦（化）實驗區(qū)段。

地理信息系統(tǒng)方面，選定了基礎地學空間數(shù)據(jù)采集實習路線，用于地理數(shù)據(jù)采集、地質(zhì)數(shù)據(jù)采集、遙感信息采集和測量數(shù)據(jù)采集；建立了基礎地學空間數(shù)據(jù)庫，為學生完成GIS 支持下的地學空間數(shù)據(jù)綜合分析與信息提取提供基礎條件。

測繪工程方面，完成控制測量實習首級控制網(wǎng)選點、埋石、建標、觀測與解算，完成測區(qū)GPS測量實習控制網(wǎng)選點、埋石、建標、觀測與解算；建立實習駐地本部基礎控制網(wǎng)，布設GPS 國家C級點選點、埋石、觀測與解算；完成控制測量實習用國家一、二級導線網(wǎng)選點、埋石、觀測與解算；完成地形測繪與數(shù)字化測圖實習用首級控制網(wǎng)選點、埋石、觀測與解算；建立地形測繪與數(shù)字化測圖用圖根控制點近300 個；測繪完成1 ∶1000 比例尺數(shù)字化地形圖與模擬圖；實現(xiàn)國家二等水準網(wǎng)聯(lián)測；布設物化探測量實習用物化探測網(wǎng)。

水文地質(zhì)與工程地質(zhì)方面，建立10 條水文地質(zhì)調(diào)查野外示范教學路線和65km2的水文與水文地質(zhì)測繪填圖區(qū)域和工程地質(zhì)調(diào)查與測繪的實習教學區(qū)。

2.教學內(nèi)容體系構建

（1）構建地學類二年級基礎教學實習體系。

將地質(zhì)基礎實習分為區(qū)域地質(zhì)及地學野外工作方法教學、路線地質(zhì)調(diào)查、實測地質(zhì)剖面、綜合地質(zhì)填圖、報告編寫訓練等五大板塊；地理信息地學基礎實習通過地理數(shù)據(jù)采集、地質(zhì)數(shù)據(jù)采集、遙感地質(zhì)信息采集、地質(zhì)數(shù)據(jù)的數(shù)字化表達及數(shù)據(jù)庫建立，使學生掌握野外有關地學空間數(shù)據(jù)采集的操作方法和步驟。測繪基礎教學實習內(nèi)容為測繪儀器操作、施測計算、地形圖測繪等，使學生掌握數(shù)字測圖的基本內(nèi)容、過程及測圖的方法和技能。

（2）構建地學類三年級專業(yè)教學實習體系。

地質(zhì)學專業(yè)實習內(nèi)容包括區(qū)域地層序列、區(qū)域構造、巖漿巖等，以及野外綜合路線地質(zhì)調(diào)查。主要任務是進行野外綜合地質(zhì)學基礎研究基本能力訓練。通過專業(yè)實習，學生將地質(zhì)學各專業(yè)學科課程室內(nèi)教學內(nèi)容與野外實際密切結合，加深對地質(zhì)學基礎知識、基本理論、基本技能的理解，掌握地質(zhì)數(shù)據(jù)的采集、處理、綜合研究和成果解釋等方面的技術和方法。勘查技術與工程（應用地球物理、應用地球化學方向）專業(yè)實習內(nèi)容包括應用地球物理各種方法訓練，即利用重力、磁法、電法、測井等方法，在地質(zhì)工作目標的整體設計基礎上進行地球物理方法論證、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與解釋、地質(zhì)地球物理解釋訓練；固體礦產(chǎn)勘查地球化學測量、水系沉積物地球化學測量、土壤地球化學測量、環(huán)境地球化學調(diào)查等。測繪工程專業(yè)實習主要為控制測量實習及GPS 測量實習。工程地質(zhì)實習包含工程地質(zhì)測繪、不良工程地質(zhì)現(xiàn)象與地質(zhì)災害調(diào)查、監(jiān)測與治理、土體原位測試與工程勘察。水文與水文地質(zhì)專業(yè)實習包括野外水文與水文地質(zhì)現(xiàn)象觀察和分析、水文與水文地質(zhì)測繪填圖，野外水樣快速分析、水文與水文地質(zhì)綜合試驗等內(nèi)容。

（3）開展跨專業(yè)綜合實踐。

改變單一學科實習的傳統(tǒng)，探索了地質(zhì)、測量、水文與工程地質(zhì)、地球物理方法結合的實習教學內(nèi)容，如地球物理學和勘查技術與工程（應用地球物理）三年級生產(chǎn)實習，結合二年級的地質(zhì)基礎教學實習路線選取測量區(qū)域，在地球物理方法實習之前根據(jù)研究區(qū)的地層、巖石和構造分布情況，設計地球物理測網(wǎng)。隨后學生進行測網(wǎng)的實際布設，應用測量儀器完成測地工作，開展重力、磁法和電法相關裝置的測量工作；開展地質(zhì)調(diào)查與勘查技術方法的綜合技能訓練，如地質(zhì)—地球物理—地球化學綜合解釋訓練、地質(zhì)—水文地質(zhì)—工程地質(zhì)—鉆探技術綜合訓練以及大學生創(chuàng)新實驗研究。地質(zhì)學專業(yè)實習，以地面地質(zhì)為基礎，綜合物探數(shù)據(jù)、鉆井巖心資料，借助綜合實驗室條件，進行地質(zhì)綜合研究訓練。在多年承擔興城實踐教學與基地建設的教師指導下，以興城基地為依托，不同專業(yè)本科生、研究生自主到基地進行研究和實驗。開展本科生創(chuàng)新性實驗項目20 項，其中國家級項目10 項。通過實習，學生受到了地質(zhì)基礎、測量和地球物理等多方面知識綜合應用的訓練，工程素質(zhì)和實踐能力得到了訓練和提高。

3.教學條件建設

學校制訂了17 個專業(yè)的多個版本二、三年級實習教學大綱，編寫了相應的實習指導書，公開出版《興城地學野外教學實習指導書》、《應用地球物理實習指導書》。編寫了一系列的輔助教材，編繪了一系列教學圖件。教學大綱與教學指導書，突出強化了工程性與規(guī)范化的工作訓練。

建設了野外實習綜合實驗室。還建設了計算機實驗室，建設了基地網(wǎng)站，購買Oasis Montaj地球物理數(shù)據(jù)處理、GMS 和Modflow 地下水模擬、數(shù)字化填圖系統(tǒng)等軟件，滿足師生查閱資料、開展數(shù)字地質(zhì)填圖工作，利用基地網(wǎng)站資源處理各類專業(yè)數(shù)據(jù)、開展數(shù)字化教學。建設野外巖礦快速鑒定和水質(zhì)快速分析實驗室，滿足野外薄片制備、快速鑒定巖礦薄片、水質(zhì)快速分析等訓練需求；建設教學實習網(wǎng)站，學生可以隨時查閱興城地區(qū)地質(zhì)資料、教學路線教學內(nèi)容，并利用學校圖書館網(wǎng)絡資源進行自主學習；建設了容量400人的多媒體教室。

4.教學手段與方法改革

充分、恰當?shù)貞枚嗝襟w課件、電子教案、視頻錄像、數(shù)字化地質(zhì)填圖系統(tǒng)、計算機數(shù)據(jù)處理和虛擬實習等多種現(xiàn)代化的教學手段。虛擬實習采用三維可視化技術，實現(xiàn)了興城野外地質(zhì)三維仿真，全景野外地質(zhì)集成了120 多幅興城野外地質(zhì)全景圖像，學生可以在實習期間自主在室內(nèi)隨時查閱興城地區(qū)地質(zhì)概況、教學路線地質(zhì)內(nèi)容和教學內(nèi)容，解決了以往實驗教學方法單一的問題，拓展了實習教學內(nèi)容，提高了教學實習效果。學校利用基地網(wǎng)站運行興城地質(zhì)基礎虛擬實習系統(tǒng)及地質(zhì)實習路線視頻資源。

二年級地質(zhì)教學中自主考察路線教學引導學生自主考察；三年級生產(chǎn)實習中物探方法、化探方法、測量方法、水文地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)調(diào)查等實習內(nèi)容，學生以小組為單位，獨立進行野外觀察、測量、記錄、數(shù)據(jù)處理與解釋，然后進行小組討論、組間交流、全班報告；指導教師作為觀察員與裁判員進行指導、點評與總結。自主式、伙伴式、討論式的實習方法，不僅極大地調(diào)動了學生的主觀能動性，激發(fā)了學習興趣，而且鍛煉了學生組織、歸納、表達等能力。

在考核方法改革方面，以有利于激發(fā)學生實習興趣和主觀能動性，提高學生野外工作技能和綜合分析問題能力為目的，按照教學實習大綱的要求，建立了一套多元化的實習考核辦法，改變了過去僅根據(jù)學生編寫的實習報告進行考核的單一考核辦法。新的教學實習考核注重實踐能力的形成性評價，采用了分階段考核計分的方法。二年級實習考核內(nèi)容包括野外路線地質(zhì)教學、剖面實測、地質(zhì)填圖、實習報告編寫等各個實習環(huán)節(jié)中實踐能力的綜合考核，成績考核環(huán)節(jié)由平時成績（30%）、實踐技能和動手能力考核(40%)、實習報告編寫（含安全與保密）（30%）三部分構成，重點強調(diào)了對學生的野外工作基本技能和動手能力的考核。三年級專業(yè)實習考核實習設計、野外實測、儀器操作、實習日記、野外記錄、數(shù)據(jù)整理、小組討論、實習報告等，重點考核學生工程素質(zhì)和專業(yè)綜合能力。

綜合性地學野外實習教學體系的建設實踐，經(jīng)歷了近10 年的不斷探索，逐步改變了單一、驗證、基礎的實習內(nèi)容與基本方法訓練的狀況，進行了接近行業(yè)野外工作內(nèi)容的規(guī)范性、綜合性、拓展性訓練，探索了啟發(fā)式與自主性相結合的實踐教學模式，促進了學生解決實際地學問題的能力培養(yǎng)。但是，教學體系完善、教學效果提高的任務仍然十分艱巨；數(shù)字化與國際化基地建設工作的深入開展，將進一步豐富教學體系的內(nèi)涵、提升資源品質(zhì)、拓展綜合能力培養(yǎng)內(nèi)容。

[1]張錦高.建設地球科學領域世界一流大學的思考[J].中國地質(zhì)大學學報(社會科學版)，2010，(4)：1-5.

[2]江永宏.引領世紀的地球系統(tǒng)科學研究現(xiàn)狀[J].地質(zhì)找礦論叢，2012，(4)：498-508.