基于辅助教学模式的地质工程专业地质实习教学系统设计
时间：2023-11-03 08:10:02 来源：小苹果范文网 本文已影响 人 
黄晓虎 郭 飞 左清军 张 鹏 邓茂林
三峡大学土木与建筑学院，湖北 宜昌 443002
2019 年底爆发的新冠肺炎疫情极大地冲击了传统的“教师讲授为主”的线下课堂教学模式。在“停课不停学”的号召下，依托新时代互联网丰富的媒介拓展教学资源，教育界形成了一场声势浩大的课程在线教学运动。线上课程教学的开展，不仅拓宽了教师的视野，更为大学教育改革提供了强大的推动力。但线上课程教学存在课程监管难度大、缺乏课堂情景互动等问题，特别是对于地质工程专业地质实习教学这类实践性极强的课程，只依靠线上课程教学难以达到理想的教学效果。课程组针对三峡大学土木与建筑学院地质工程系地质实习教学中出现的问题，设计了一套以“安全管理APP、线上课程、技能竞赛、中期答辩、结课报告”为一体的辅助教学模式，探讨辅助教学模式如何与传统课堂深度融合，以达到提高教学效果的目的。
地质工程专业的特点是直面工程建设。这就要求在本科教育教学方面注重实践性，使培养的学生在本科毕业后具备必要的理论基础知识和初步的专业技能及实际工作能力，地质实习教学是实现这个目标不可或缺的一环。
在完成构造地质学、矿物岩石学、地貌与第四纪地质三门主干专业基础课教学任务的基础上，学生于大二暑假开展地质实习教学。实习过程可分为三个阶段：第一阶段，岩石与构造；
第二阶段，实测剖面；
第三阶段，地质填图。课程目标：掌握地质调查的基本工作程序和野簿记录格式，熟悉三大类岩石的岩性、典型地质构造现象、地质剖面图、随手剖面的绘制方法；
掌握实测地层剖面和图件规范整理绘制、野外独立地质填图和图件规范整理绘制的工作方法。
教学方式以路线教学为主，在岩石与构造、实测剖面、地质填图等阶段分别设计野外教学主路线3 条、2条、1条。每条主路线包括分路线若干条，每条分路线包含若干地质点。典型地质点是经过强烈地质改造的“孤立体”，这些“孤立体”有机整合起来形成一条完整的路线。路线单程在2小时内，野外教学时间为4～5个小时。针对各个地质点进行授课，过程为“教师现场指出地质现象并初步讲解→学生观察→教师深入讲解并拓展”。实习总时间为20 个工作日，其中岩石与构造10 个工作日、实测剖面4个工作日、地质填图6个工作日。
（一）现状及存在的问题
三峡大学土木与建筑学院地质工程系的主要实习路线位于S334 国道（秭归至巴东段）上，道路安全区域小，车流量大，见图1。同时，实习路线上各教学点的场地较为狭窄，极易出现拥挤现象，见图2。在实习过程中，教师除了承担授课任务还需负责安全管理，这样的实习不仅存在一定的安全隐患，而且会分散教师的精力，降低授课质量。2014 年，教学团队开始引入中期答辩，针对第一阶段涉及的岩石与构造的内容，以实习小组为单位进行归纳总结，然后以PPT 的形式进行汇报，指导教师根据汇报情况打分，并进行排名。与此同时，指导教师发现学生会有意地在地质实习教学中提出新思路，但部分学生也表现出团队感不强、学习能力弱、好敷衍等。
（二）引入辅助教学模式的需求
学生是教学的主体，如何尽可能地培养学生自主探究的学习能力，发挥学生的主观能动性，培养学生勇于担当、勇于探索的精神，并满足不同个体、不同层次的差异化培养需求，是引入辅助教学模式进而全方位育人的首要目的。
我国全力推进工程教育专业认证，这是提高我国工程教育质量的重要举措，其核心理念为“以学生为中心、以成果为导向和持续改进”。引入集“安全管理APP、线上课程、技能竞赛、中期答辩、结课报告”等为一体的辅助教学模式，强调的是以学生为中心的自主探索式学习，这与工程教育专业认证的核心理念不谋而合、高度一致。其毕业要求里面的“工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、团队、沟通、项目管理、终生学习”等能力的培养，或多或少都能在地质实习教学中实现。在辅助教学模式实施过程中，可以通过安全管理APP 加强实习过程中的安全监管；
通过线上课程进行课前预习、课后复习、专题讨论、课后反馈等；
通过技能竞赛和结课报告以个人形式总结实习成果；
通过中期答辩以课程小组形式自主开展专题研讨。以上过程的实施，能显著提高学生个体的自主学习能力、创新能力以及团队的协作能力、领导能力。
（一）设计思路
根据安全管理、学生自主学习、教师教学等各方面的需求，通过引入集“安全管理APP、线上课程、技能竞赛、中期答辩、结课报告”等为一体的辅助教学模式，让学生改被动学习为主动学习。其目的是优化地质教学实习中的“野外现场教学”和“野外现场学习”，将线上丰富的教学资源融合到地质实习教学的全过程中，进而达到教学内容和教学方法的有机统一，并深度挖掘学生的自主学习能力，实现“学为主体”与“教为主导”有机结合，将“野外现场学习”与课下学习有机结合，为课程教学全过程提供一个立体的、多维的教学环境，以实现课程“创新型人才”的培养目标。
（二）设计原则
“教师引导”的原则。基于辅助教学模式设计的技能竞赛、中期答辩、结课报告，教师在竞赛内容、竞赛形式、过程监督、考核评价等各个方面都起着“主导”作用。教师在个体竞赛、团队协作等方面，是组织者和引导者，同时也是考核评价的裁判员。
“能力培养”的原则。地质实习教学的单日教学任务繁重，以认识花岗岩的某条实习路线为例，共有“小滩头岩体、青鱼背岩体、三斗坪岩体、东岳庙岩体、堰湾岩体”等5 个教学点，路线总长5 千米，每个教学点进行现场教学40 分钟，累计约2.5 小时。其中教师现场授课约20 分钟，学生观察岩体、记录、取标本、拍照、讨论约20分钟。时间紧、任务重，教师和学生极易疲乏，学生学习的积极主动性得不到充分发挥，不利于学生自主学习能力、创新能力的培养。通过引入辅助教学，特别是线上课程，在现场教学开始的前一周，学生就可以通过线上资源进行预习，同时当天现场教学结束后，学生还可以回看复习，这就构建出了实习课前预习、实习课中教学、实习课后复习一体化的教学设计，教学方法明显改进，学生的实践能力、应用能力显著提高。
“因材施教”的原则。地质实习教学虽然实践性较强，其授课方式也没脱离传统课堂教学内容和教学方法；
同时，地质实习是以课程小组的形式进行，常常会忽视对学生的个体差异，无法满足不同个体差异化培养需求。因此，可以引入技能竞赛、结课报告（岩石标本识别、地质现象描述），让学生以个体形式归纳总结；
同时引入中期答辩，以课程小组的形式，明确分工，让大家共同完成。这就为个性化培养创造了条件。
“多元化评价”的原则。教学评价是获取课程效果、持续改进的有效手段，更是教师调整教学内容与方法、改进学生学习方式的重要依据。引入辅助教学模式的目的之一，就是使学生评价的方式多元化，坚持教师评价与学生评价相结合、个体评价与团队评价相结合、效果评价与过程评价相结合、定性评价与定量评价相结合。
“全过程设计”的原则。实习教学是实现全过程育人的主要课程。在实习准备阶段、实习开展阶段、实习结束阶段均要求学生以个体、团队形式参与，其正常教学和辅助教学均应进行课程与模式设计。
（三）系统设计
1.单日实习课程设计
单日实习课程设计是指从某天实习开始前至下次实习前的一个完整课堂教学周期，分为实习课前、实习课中和实习课后三个阶段。
（1）实习课前阶段。实习课前阶段要做好课前导学安排，明确课堂教学重点、难点，并通过线上平台预留一定的问题，以启发学生的探究欲望、激发学生的学习热情、培养学生的自主学习能力，达到有效导学的目的。教师需在单日实习开始前，查看学生的回答情况，并对单日的实习计划进行针对性调整。
（2）实习课中阶段。到达每个实习点，开始进入授课时间后，教师要求学生在安全管理APP 签到，在查看到场情况后开始授课。教师在对地质点进行描述的同时进行课堂提问，针对实习点的内容采用讨论式教学、启发式教学进行有的放矢的讲解，巩固实习课前导学内容。讲解完成后，指导学生正确地绘制地质素描图，让学生掌握相应的基本技能。这种设问—启发—引导的方式能锻炼学生独立观察的思考能力，为后续课程的教学打下基础，形成一个系统化的教学流程。
（3）实习课后阶段。学生通过线上课程平台和QQ群发布实习信息，并进行分享和交流，共同完成内业资料整理。有知识拓展需求的学生，可以在教师个性化指导下拓展知识范围，并设计部分实验和拓展案例，进行探究式学习，这能激发学生进行深度学习，以满足不同层次学生个性化培养的需求，达到因材施教的目的。同时，教师根据内业资料的批改情况，分析存在的问题并进行反思和改进，及时调整授课方式，以进一步优化地质实习教学设计，提高教学质量。
2.实习过程设计
实习过程主要包括实习准备阶段、实习开展阶段、实习结束阶段，应根据不同阶段的任务和目的进行不同的模块化设计。
（1）实习准备阶段。该阶段为实习计划下达后到实习正式开展之前的阶段。教师根据团队配置情况，结合教学任务与要求，布置实习任务。首先，在实习开始的前7天，开展实习动员，向学生阐明实习背景、实习地点、实习内容、实习安排及安全管理，指导学生下载安全管理APP，并指导学生使用。其次，教师根据课程内容进行前期踏勘，根据可能缺失或受破坏的现场教学点及时调整实习计划。再次，将收集的线上课程、视频、图片、微课等内容，进行模块化设计，设置合理的预习计划，并通过QQ 群发布。最后，根据实际情况对学生进行分组，需避免小组中女生过多。
（2）实习开展阶段。地质实习教学的内容主要包括三大部分：岩石与构造、实测剖面、地质填图，这个阶段是辅助教学模式引入的核心。安全管理APP 和线上课程的运用贯穿整个实习的20天，技能竞赛和中期答辩安排在“岩石与构造”之后，结课报告为整个实习的汇总，安排在最后，设计的过程如下。
安全管理APP 主要是实现课前签到、课中点名、安全距离预警等功能。
MOOC 课堂形式的线上课程主要包括教学辅助功能和课程体系两部分，教学辅助功能可以课前预习、课后辅导、互动讨论、布置作业、开展考试，课程体系涵盖地质实习教学路线上的岩石、构造、地质灾害、防护工程等内容，有一定的拓展，并具备更新能力。现场实习的前一天下午教师会通过QQ 群发布第二天的实习任务，并安排对应的线上预习任务，查看学生自主学习进度（如观看视频的时间、时长，讨论题发帖数）和学习效果（闯关练习、单元测验成绩），提醒学生按时完成，并计入平时成绩考核。
技能竞赛。对收集到的各类岩石标本，由带队教师进行筛查，建立标本库，在“岩石与构造”现场教学结束后，以个人为单位，考核学生的标本采集、识别、描述、命名等能力，以及对构造的画素描图能力。同时，指导教师进行打分，并计入学生实习总成绩。
中期答辩。“岩石与构造”现场教学结束后，以小组为单位，结合网上教学资源对10天的现场教学内容进行深入讨论，达成共识后协同制作专题汇报PPT。同时，指导教师进行打分，并计入学生实习总成绩。
结课报告。“岩石与构造、实测剖面、地质填图”现场教学结束后，学生以个体为单位，结合技能竞赛、中期答辩对20天的实习内容进行归纳总结，形成整体报告。同时，指导教师进行打分，并计入学生实习总成绩。
（3）实习结束阶段。教师通过QQ 群发布对实习全过程的综合评价，并进行在线问卷调査，对课程教学过程和效果进行系统总结，同时根据实习效果进行对比分析，对后续实习计划进行改进，以达到持续改进课程教学质量的目的。
文章从优化地质工程专业地质实习教学的角度出发，结合地质教学实习在线上开展的经验以及地质教学实习实施过程中存在的问题，以“全方位育人”为指导，以教师引导、能力培养、因材施教、多元化评价、全过程设计为原则，以提高学生自主学习能力和创新能力为目的，引入辅助教学模式。该模式突破了传统的以“教师讲授”为主的线下课堂教学模式，将安全管理、线上课程、个体培养、团队协作等进行有机融合，构成了一套立体的、多维的教学环境，为深化地质教学实习教学改革提供了新的突破方向。
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