大学地球科学课程报告论坛论文集2018-PDF、封面、目录058

“结晶学与矿物学”课程教学改革探讨 285 “结晶学与矿物学”课程教学改革探讨 曹花花 张怀静 （中国海洋大学海洋地球科学学院，青岛 266000） 摘 要：“结晶学与矿物学”是地球科学重要的专业基础课，是进一步学习专业其他后续课程的前提和 基础。然而，本课程有“空间结构复杂，难理解；结构抽象，难推导；内容繁多，难记忆；矿物相似，难区分” 的特点，这使得其成为地质类课程中最难教学和掌握的课程之一。因此，基于四年来本课程的教学实践，本人 总结了在“结晶学与矿物学”课程教学方式和教学方法方面的一些心得体会，教学效果证明，这确实提高了学 生的学习积极性和主动性，获得了良好的教学效果。 关键词：结晶学与矿物学 教学改革探讨 矿物是自然界重要的物质形式，因此“结晶学与矿物学”是地球科学重要的专业基础课， 它是进一步学习晶体光学、岩石学、海底岩石学、海底矿产资源、岩矿鉴定等后续课程的前提 和基础。该课程的特点是知识点繁多而零碎，结晶学的空间概念强、内容抽象，尤其是单形推 导；矿物学的实践性强，要求认识矿物的基本特征，掌握鉴定矿物的基本方法和程序，熟练掌 握 60 种常见矿物种。因此， “空间结构复杂，难理解；结构抽象，难推导；内容繁多，难记忆； 矿物相似，难区分”使得“结晶学与矿物学”成为地质类课程中最难教学和掌握的课程之一， 简言之就是“老师难教，学生难学” 。另外，本学校该课程的学时数只有 64 学时，比该课程初 始规定的 90 学时少了约三分之一学时，进一步加剧了该课程老师教学和学生学习的严峻性和 挑战性。因此，如何改善教学方式和教学方法，从而提高学生对本门课乃至地质学的学习兴趣 是本课程教学的重中之重。通过四年来本课程的教学实践，使我在本课程的教学方式和教学方 法方面也有了一些自己的心得体会，现将自己的教学研究体会总结如下。 一、以学生为中心，营造温馨轻松的学习氛围 在整个教学过程中，坚持以学生为中心，教师为主导，对学生进行相应的素质能力培养和 教育，同时注重“教师教了什么”和“学生学到了什么” “学生学会了什么”为教学导向，双 方互相学习，互相进步。既重视和体现学生的主体作用，同时又不忽视教师的主导作用。在整 个教学过程中，我经常问学生的话是“大家听懂了没” “大家理解的怎么样” ，同时注意观察学 生的整体反应，从而决定是否继续以其他方式、方法来讲解重点和难点问题，使得大部分学生 能够掌握重点问题， 理解难点问题。 在整个教学过程中， 我经常给学生提出一些探索性的问题， 留有一定的思维空间，启发学生积极思考并进行讨论，从而激发学生的学习兴趣和培养学生的 大学地球科学课程报告论坛论文集（2018） 286 创新意识。 二、精心设计教学环节，提高学生学习兴趣 为了提高学生对课程学习的兴趣，首先应该重视课程的绪论部分。绪论是学生对课程内容 的第一印象， 对每一门课来说都非常重要， 直接影响到学生的学习兴趣。 因此， 在绪论章节中， 我会花费大量时间来准备多媒体课件，引用大量精美的矿物、晶体和非晶体的图片来引导同学 们对结晶学与矿物学有初步的认识，并辅以矿物在日常生活、工业以及珠宝饰品行业的应用来 激发学生的兴趣。 其次，运用不同的教学方法与手段来提升学生的学习兴趣。a. 主要采用形式多样、内容丰 富的多媒体课件教学。利用多媒体手段，可以非常直观且动态的剖析课程中的重点和难点，分 解知识的复杂度从而达到化繁为简，变抽象为具体的效果，从而大大提高了学生对知识的接受 程度。这些优点在“结晶学与矿物学”的教学中表现的尤为突出。增加三维动画视频，将抽象 的问题简单化。例如，在讲解晶体的空间格子时，空间格子的提取一直是讲解中的重点，利用 多媒体动画就能将复杂的操作过程简单直观的表现出来，从而大大降低了学生理解的难度。在 矿物学部分讲解时，针对实验室矿物标本有限且完好的标本少见，尤其是能够达到宝石级的标 本更是难见的现状，有意识地收集国内外特点鲜明的矿物标本图片，并将其应用在多媒体教学 中，使学生在欣赏多姿多彩的矿物世界的同时，也提高了学习兴趣，强化了矿物学知识。b. 充 分利用教学模型。晶体的空间立体结构对于学生来说比较抽象，学生理解起来比较困难，因此 利用实体教学晶体模型，就可以把往抽象的晶体立体结构非常直观、生动地展示给学生，使学 生能够充分理解晶体的生长、对称、定向与结晶学符号的含义。比如，在讲解晶体的对称时， 利用教学模型可以更加直观的展示不同晶系晶体模型的对称轴次，并验证对称定理的推导，教 学效果远超枯燥而单薄的讲述，而且更能引起学生的兴趣。c. 适当结合板书。当多媒体动画及 教学模型都不足以展示某一内容的核心要素时，我往往会结合板书详细讲解。比如，在讲解晶 体的生长过程与晶体外形对称性二者之间的耦合关系时，通过板书的直观、细致画图，使得学 生更容易理解晶体从内向外的理想状态生长和非理想状态生长导致的晶体形态不同及对称程 度的不同。 再者，在教学过程中，我也会适当扩充一些相关内容，对提高学生学习兴趣也能起到很好 的效果。例如，在讲解矿物学的时候，就可以扩充矿物在作为宝石这个方面的应用，并展示一 些宝玉石图片供学生欣赏，此时讲授该矿物的成分、结构、物理性质、成因产状及用途，学生 的接受程度会显著提高。 三、抓实验，重能力 结晶学与矿物学是一门实践性很强的学科， 通过实验课教学培养学生对灵活运用结晶学理 论知识解释和鉴定常见矿物的能力。因此加强实践实习课教学，注重实验效果是非常必要的。 实验课上的大部分时间是留给学生自己观察的，我一般讲授 1015 分钟的实验目的、内容 “结晶学与矿物学”课程教学改革探讨 287 及要求， 对每次实习课的重点和难点给予提示， 并示范实习步骤及方法。 之后以小组为单位 （10 人左右） ，分别进行观察和描述实验模型和标本，之后再共同讨论、学习，这个过程是实验课 至关重要的环节。它鼓励学生放下书本，先按照自己的观察描述矿物，然后对照课本，用规范 的语言完成实习报告。 最终使学生能够积极主动的掌握不同类型晶体结构模型和矿物标本的鉴 定程序和方法，并通过共生矿物组合的差异，学会初步分析矿物的成因及其产状，并在课堂上 完成实习报告。 课后，我会对学生的实习报告逐一批改，记录成绩和普遍存在的问题，在下次实习课进行 统一讲评，做到及时发现和解决问题。在学生学完矿物各论以后，安排一到两次大实习，寻找 一些代表性的岩石和矿石标本，让学生自己来鉴定矿物，并根据矿物的组合和形态特征分析其 可能的成因。实践证明这是一种培养学生观察问题、分析问题和加强学生动手能力的一种较为 有效的方法。 除了课堂实习之外，在课余时间，结晶学与矿物学实验室一直对学生开放，学生可以在规 定的时间段或预约使用实验室，如果学生有需求，我也可以随时参与讨论和指导。这不仅能增 加学生观察和实际操作的机会， 更重要的是为有特长和个性需要的学生发展个人潜能创造有利 条件，提供更好的个性发展平台和空间。 参考文献 1 胡华，高洁. 结晶学与矿物学课程教学难点与对策探讨. 长江大学学报：自科版，2014，11（3）. 2 赵虹，党犇. “结晶学与矿物学”课程教学改革研究. 中国地质教育，2012，21（2） ：79-81. 3 冯娟萍. “结晶学与矿物学”教学实践及探索. 陕西教育：高教，2013（9） ：58-59. 4 秦善，王长秋，鲁安怀. “结晶学与矿物学”教学改革与课程建设. 中国地质教育，2007，16（1） ： 130-132. 5 沈忠悦，商亮节，潘小青，等. 精心设计综合性实验培