礦床學課程教學改革分析

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黨的“十八大”以來，高等教育改革已成為黨和國家的一項重要工作。“”報告明確指出：“建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程”，要“加快教育現代化，辦好人民滿意的教育”，特別強調要“加快一流大學和一流學科建設，實現高等教育內涵式發展”。這是黨中央在新時代對高等教育提出的新要求[1,2]。同時，辦好人民滿意高等教育，培養創新型高素質人才也是全社會的廣泛共識。在此背景下，高等教育教學改革被提升到了前所未有的高度。教學改革的核心是課程改革。課程改革，尤其是專業課程改革，是一個系統工程，涉及到教材、實習和實踐等不同環節。本文以資源勘查工程專業（固體方向）礦床學課程教學改革為例，對課程改革內容、舉措及目標做一探討，不對之處，敬請同行專家批評指正。

一、礦床學課程特點

礦床學是資源勘查工程專業（固體方向）的骨干專業課程，課程涵蓋了當前工業開發利用的主要礦床類型、地質特征、成礦條件和礦床成因理論，是進一步礦產勘查類課程學習的重要基礎。礦床學學習的主要任務包括：其一，掌握重要礦床類型的地質特征；其二，熟悉重要類型礦床的成礦地質條件；其三，培養礦床成因及演化過程分析能力，為指導找礦勘查工作服務。與其它地質類課程相比，礦床學課程有以下幾個特點：（一）礦床學課程需要理解和記憶的內容多，難度大。礦床學課程內容涉及面廣，礦床類型多，礦床地質特征及成礦地質條件復雜，不同礦床類型之間沒有必然的成生或邏輯關系，加大了初學者記憶與理解的難度。例如，從地質營力角度，礦床類型可以劃分為內生、外生和疊生三大類；從地質作用角度，又可以將礦床類型劃分為巖漿礦床、熱液礦床、火山礦床、風化礦床、沉積礦床、變質礦床和復合礦床等不同類型。由此可見，自然界不同地質作用過程中均有可能形成礦床。因此，一門礦床學幾乎涉及了地質學幾乎所有專業基礎課程（礦物、巖石、構造、地層等），而且在成礦作用分析過程中還要涉及到其它自然科學的基本知識，課程內容涉及面之廣是其它任何一門地質類課程所不能比擬的。此外，不同類型礦床一般受控于不同類型的成礦系統，如與鎂鐵質超基性巖熔離作用有關的銅鎳硫化物成礦系統，與島弧鈣堿性巖漿淺成侵位有關的斑巖型成礦系統，與海底熱液噴流沉積作用有關的海底塊狀硫化物成礦系統，與造山帶韌性剪切-變質熱液-巖漿活動聯合作用有關的造山型金礦成礦系統等等，這些不同成礦系統之間無論在時空系列上、還是在物質演化關系上都沒有必然的聯系，而是一個個相對獨立的自然系統。因此，如此諸多而又沒有必然聯系的成礦系統勢必增加了初學者記憶與理解的難度。（二）礦床成因復雜，成因模式多樣。與自然界中廣泛出露的其它地質體相比，礦床形成是區域地質作用（甚至全球地質作用）和局部成礦地質作用（異常地質作用）耦合的結果。區域地質作用為礦床形成提供了成礦構造/地球動力學背景，是礦床形成的宏觀構造控制；局部成礦地質作用是礦床形成的關鍵成礦控制，尤其是控制成礦物質局部富集的地質條件及成礦系統的物理化學條件。很顯然，與自然界中廣泛存在的一般地質作用（巖漿作用、沉積作用、變質作用等）相比，查明局部成礦作用（異常地質作用）的難度要大的多、難的多。由此導致礦床學中各類成礦假說/成因模式也比其它地質類課程多得多，甚至同一種類型的礦床，在不同地區，由于局部環境的差異，構建的成因模式也各不相同，正所謂“世界上找不出形成條件完全相同的兩個礦床”，因此，常常冠以“×××式”礦床成因模式。這是礦床學有別于其它地質類課程的突出特點之一，同時也反映了礦床成因認識的真實水平，即目前的科技水平尚不足以讓我們認識到不同類型礦床的本質區別，只能通過它們外在的表象特征加以區分。這既是礦床學的缺欠所在也是礦床學的興趣所在。礦床學教學不應回避這些問題，相反，應當正確引導，激發學生投身礦床研究的興趣，尋找礦床形成的本質控制因素。（三）實用性強是礦床學課程的突出特點。礦床學研究的目的除其科學意義（即對礦床成因給出科學解釋）之外，還有一個與其它基礎類地質課程（礦物、巖石、構造、地層）明顯的差異，即為指導找礦勘查評價服務。找礦勘查評價需要考慮兩個基本問題。其一，勘查評價區是否具備足夠有利的成礦條件？其二，礦床形成之后保存條件是否有利？否則，即便成礦條件有利，由于保存條件不佳，大部分礦床已經被隆升剝蝕殆盡，找礦潛力也不大。這也是為什么全球淺成斑巖成礦系統為什么集中出現在中新生代，而造山型金礦在整個地質歷史時期都有廣泛分布，尤其是在前寒武綠巖帶中也有重要產出的主要原因。由此可見，礦床學教學不僅應培養學生礦床成因分析能力，而且還要培養學生礦床形成演化過程分析能力，只有這兩方面能力都具備時，才能夠更好服務于找礦勘查評價工作。

二、礦床學課程教學面臨的主要問題

基于以上礦床學課程特點，筆者將當前礦床學課程教學面臨的主要問題概括如下：（一）教材篇幅普遍較大，如何在有限的學時內實現教學收益最大化。適用于資源勘查工程專業（固體方向）的礦床學課程教材篇幅普遍較大，如何在有限的學時內實現教學收益最大化？例如，翟裕生等（2011）主編《礦床學》（第三版）417頁[3]；薛春紀等（2006）主編的《基礎礦床學》350頁[4]；胡受奚等（1982,1983）主編的《礦床學》（上、下）535頁[5,6]；前蘇聯斯米爾諾夫（1985）著《礦床地質學》532頁[7]；Park等（1964）著《OreDeposits》458頁[8]。如此鴻篇巨著，在有限的學時內（目前一般不超過70學時），如何選材，讓初學者不僅掌握礦床學的基本概念、基本理論和基本方法（即“三基”），而且初步培養起礦床地質思維能力對老師是一種巨大的考驗。當然，從掌握“三基”的角度，當前也有一些簡略版礦床學教材，如姚鳳良和鄭明華（1983）主編《礦床學基礎教程》167頁[9]；姚鳳良和孫豐月（2006）主編《礦床學教程》254頁[10]。這些簡略版礦床學教材雖然可以達到掌握“三基”的目的，但是，由于成礦理論內容的大量簡縮，不足以為學生礦床成因分析打下充足的理論基礎，因此，這些簡略版教材一般適用于其它地質類相關的專業，但不能滿足資勘專業（固體方向）后續成礦研究及找礦勘查評價需要。因此，如何選材，如何設計好礦床學課程確實是一個十分棘手的問題。（二）如何激發學生興趣，培養學生自主學習、解決問題的能力。如何激發學生從事礦床研究的興趣，培養學生自主學習成礦理論、解決成礦問題的能力？如上所述，無論如何設計，都不可能在有限的學時內講授如此眾多的課程內容，因此，大量的內容必然有待學生自學完成，這時學生學習態度、學習興趣將成為學習效果的關鍵因素。從目前教學情況來看，學生學習興趣普遍不濃，要么照本宣科，死記硬背，把課本當做解決問題的唯一鑰匙；要么根本不看課本，對礦床學鴻篇巨著、博大精深提不起一點興趣。當然，這種局面的形成與當前行業低迷不無關系，但是，我們必須承認課程吸引力不足應該才是導致這種結果的根本原因。課程吸引力不足可以體現在很多方面，例如，礦床學教材篇幅雖然很大，但是，大多篇幅都用在了描述礦床地質特征上，而對人們更想搞清楚的礦床成因問題要么論證的很簡單，要么根本沒有涉及；又如，很多理論假說及其論證依據年代過于久遠，沒有反映出最新的研究進展，給人一種該問題已經很長時間不再被大家關注的感覺；再如，在移動互聯網已經成為青年人學習知識重要途徑的今天，圖文并茂，形象生動是人們快速理解知識的重要表現形式，而我們的教程、教學方式都沒有跟上形勢的發展變化，仍然停留在“以不變應萬變”的傳統表現階段。如，課程教材大量的文字描述，圖件明顯不足，即便有必要的圖件配合，這些圖件對其地質含義的表現也過于“含蓄”，不看文字很難看懂，甚至看了文字也很難理解。（三）如何為今后奠定堅實的礦床成因及演化過程分析能力。如何為今后從事成礦研究及找礦勘查評價奠定堅實的礦床成因及演化過程分析能力？上已提及，對資勘專業（固體方向）學生而言，礦床學學習的兩大根本目的在于，其一，培養礦床成因分析能力；其二，奠定找礦勘查評價能力。事實上，這兩個能力就是“礦床地質思維”能力，也即礦床“時—空—物質演化分析”能力。客觀來講，以往礦床學教材內容組成一般包括三大部分：第一部分，礦床學概念、學科發展史及成礦作用總論；第二部分，礦床類型分論，重點闡述礦床分類依據、地質特征、成礦地質條件和成礦作用理論；第三部分，成礦控制及成礦規律，概略闡述不同等級成礦控制因素及成礦總體規律。由此可見，現有礦床學教材更多關注成礦期成礦地質條件及成礦作用機制，而對成礦后礦床變化和保存的關注明顯不足。由此必然導致人們對礦床形成之后演化過程研究的忽視，繼而致使找礦勘查評價邏輯鏈的缺失。薛春紀等（2006）主編的《基礎礦床學》[4]已經注意到了這個問題，并做了有益補充，值得肯定。但是，這種成礦研究及找礦勘查評價思維模式尚未引起當前礦床學教學的高度重視，有必要作為礦床課程主要問題之一提請大家注意，并在今后教學過程中有意識加強。關于礦床形成之后的保存問題，翟裕生院士（2011）[11]在其“礦床學研究的歷史觀”一文中曾明確指出“礦床的變化和保存研究是礦床學科的一個重要方向，應引起足夠的重視并加強研究”。

三、礦床學課程教學改革的幾點思考

基于當前高等教育發展要求，礦床學課程教學改革應當以符合當前高等教育改革發展要求為總體方向，以高水平人才培養為目標，以提升礦床地質思維041總第41卷二〇一八年第六期能力為重點，以激發學生專業學習興趣為策略，以統籌考慮教材—實習—實踐環節為抓手，力圖解決當前礦床學課程教學面臨的主要問題，具體設計如下：（一）教材改革。筆者以為礦床學教材編寫應本著六個“有利于原則”：其一，有利于學生“三基”掌握；其二，有利于礦床地質思維能力培養；其三，有利于課堂教學及自學內容選取；其四，有利于專業興趣培養；其五，有利于進一步學習拓展；其六，有利于資源共享。其中，“三基”要求礦床學教材要系統、全面反映礦床學基本概念、基本理論和基本方法。現有幾本經典礦床學教材在此方面基本可以滿足教學需要。但是，筆者認為，從了解礦床學發展脈絡及現代礦床學研究發展需要考慮，現有礦床學教材第一部分（礦床學概念、學科發展史及成礦作用總論）有必要補充三方面內容：其一，學科發展史部分除目前已有的主要發展階段、代表性成果及人物、與其它學科發展關系外，有必要補充當代經典礦床學教材及其特點評述，有利于學生對經典專業書籍有一個全面了解；其二，成礦作用總論部分有必要加強板塊構造與成礦關系的論述，這是現代礦床學研究的重要進展之一，應當編入教材；其三，礦床學發展趨勢部分應補充礦床學在服務當前環境保護和科學普及兩方面的代表性成果，提供相應的文獻資料，引導學生未來在礦床學新的社會功能領域[12]有所作為。礦床地質思維能力培養應貫穿于教材—實習—實踐全過程，其中，教材是培養學生思維能力的一個重要方面。筆者認為一本好的礦床學教材應當符合人們認知事物的一般習慣，即從“是什么？”→“為什么？”→“有什么用？”。其中，“是什么？”就是礦床的基本概念和基本特征；“為什么？”就是礦床的成因；“有什么用？”就是找礦勘查評價指導作用。以問題為導向，圍繞一個問題組織論證材料，本身也是邏輯思維培養的過程。按照這種思路和框架對現有礦床學教材的第二部分（礦床各論）重新編寫，每一類礦床從其特征→成因→找礦勘查評價意義，構成一個完整的邏輯思維鏈或從理論到應用再到理論的認識鏈，以期提高學生礦床地質思維能力。在此方面Robb（2005）編寫的《Introductionofore-formingprocesses》[13]一書形式值得借鑒。有利教學及自學內容選取，就是在確保系統、全面的前提下，選擇具有重要科學及工業意義的礦床類型和典型礦床實例作為教材內容，力圖單位時間教學收益最大化。為此有必要對現有礦床學教材第二部分礦床各論中的礦床類型、地質特征、成礦理論和典型礦床實例及找礦勘查指導意義做出必要的取舍或增補。專業興趣培養是一個有待摸索的問題。從教材編寫有利于專業興趣培養角度，筆者以為應在三個方面下功夫。其一，教材內容的邏輯性和實用性，即讓學生帶著問題去學習、去思考、去尋找答案。此外，讓學生知道學習的用途何在；其二，增強專業知識學習的形象化表達，即盡可能用圖形、卡通、動漫去解釋晦澀難懂的專業問題；其三，加強專業領域學術強人、找礦發現先進個人或功勛單位的宣傳，培養學生立志投身專業工作的榮譽感和責任感。學習拓展，既是專業興趣培養的需要，也是教材篇幅限制的要求。前面已經提到，由于礦床學內容龐大，目前出版的幾本礦床學教材篇幅均較大。如果再加入以上補充完善的內容，篇幅可能更大。但即便如此，也不足以反映礦床學的諸多成因假說、模式以及豐富多樣的礦床類型。因此，筆者以為，應充分利用現代網絡科技文獻資源，在那些有必要引深拓展的部分列出經典專業參考文獻（教材、專著、期刊等），引導學生進一步加深學習，培養學生利用專業文獻獲取知識的能力。此外，上面專業興趣培養中涉及到的專業學習卡通、動漫以及專業領域學術強人、找礦先進個人及功勛單位都可以通過網絡連接的方式加以拓展。資源共享，一方面有利于擴大優質資源的社會影響及輻射作用，另一方面有利于客觀、全面地獲取社會及專業人群的反饋意見，以便進一步完善教材建設，推動礦床學教學改革逐步走向良性發展局面。此外，應充分利用現代移動互聯網掃碼技術，將一些固定的學習資源建成共享網絡數據庫，通過移動掃描端可以實現實時在線學習，讓學習無所不在，讓學習方式更符合現代年輕人學習習慣。（二）室內實習改革。礦床學室內實習教學是學生掌握礦床地質特征和培養礦床地質思維能力不可或缺的重要環節。通過典型礦床實習，使學生在理論教學過程中學到的抽象概念、礦床地質特征變得直觀、清晰，記憶加深。此外，通過實習文字材料、圖件、標本、顯微組構的綜合分析，恢復礦床形成的時空物演化過程，達到礦床地質思維能力培養的作用。因此，礦床實習應做到掌握礦床地質特征和培養礦床地質思維能力同時兼顧。而在有限的學時內，要做到二者兼顧就必須壓縮實習礦床數量。目前實習課實習的礦床數目普遍偏多，如，筆者等（2009）修編的《礦床學實習指導書》[14]里面有42個礦床，似乎可供挑選的余地很大。但是，事實上，大部分礦床的實習材料只能滿足礦床地質特征描述需要，很難滿足礦床地質思維能力培養需要。原因在于，大部分礦床缺乏必要的劃分成礦期成礦階段的配套圖件、實物標本或野外及鏡下照片，使成礦時-空-物演化過程分析無法開展。因此，目前的實習以礦床地質特征描述為主，學生作業拷貝教材現象嚴重，而且缺乏學習積極性。為此，筆者以為礦床學室內教學實習可以考慮在現有礦床學實習資料基礎上，精選典型礦床（一種類型一個），構建完善的典型礦床實習資料庫，包括：礦床地質特征文字資料庫，礦床地質特征配套圖件庫，礦床標本庫，典型礦化特征照片庫，典型礦石結構構造照片庫，代表性礦床研究文獻庫。通過完善的實習資料庫，達到礦床學實習以學生自主觀察、分析及形成認識的目的。總之，學生礦床地質思維能力培養只能在老師的引導下通過學生自己的頭腦逐步建立。（三）實踐教學改革。實踐教學是礦床學室內教學效果檢驗以及學生認識修正和提升的過程，是礦床學教學重要組成部分之一，一般學校都會在資勘專業（固體）礦床學室內教學結束之后，安排一次3～5天不等的野外礦床地質認識實習。客觀來講，目前的實習時間短了，實習效果自然也不理想。筆者以為，野外實踐教學是對室內教學的一次全面檢驗，是對“是什么？”“為什么？”“有什么用？”認識的一次升華，是激發學生專業學習興趣、投身專業研究的重要抓手。因此，礦床學實踐教學不能走馬觀花、流于形式，更不能給學生留下礦床地質工作就是拷貝前人資料、根據成礦理論、生搬硬套構建一個礦床成因模式的惡劣印象，同時，也不關心研究認識對找礦勘查評價有何指導作用。這種不遵循認識發展規律、不重視專業實用價值的實踐教學，不僅不能對專業學習有幫助，而且會嚴重誤導學生的專業認知，挫傷學生專業興趣。如此，即便前面室內教學做的再完美，在流于形式的現實面前也只能是紙上談兵罷了。因此，筆者以為，礦床學實踐教學應做出調整如下：其一，將目前3~5天野外實習時間延長到半個月左右；其二，要遵循礦床地質研究工作的一般流程，合理設計礦區地質（地層、構造、巖漿巖、變質巖）、近礦圍巖、礦體、礦石、成礦期成礦階段考察路線，以老師引導為輔、學生自主觀察為主，幫助學生逐步掌握礦床地質工作的一般流程和方法；其三，要將野外實習作為學生礦床地質思維能力培養的最佳途徑，培養學生觀察、描述、綜合分析和形成認識能力；其四，要“學有所用”，把成礦研究認識運用于找礦勘查評價。

總之，通過野外實踐教學，達到認識升華、能力提升和增強專業興趣的多重目的。四、結論礦床學是一門古老而又常青的科學，內容博大，科學和實用價值并存。為適應新時代高等教育改革發展要求，礦床學課程有必要在教材—實習—實踐三個環節作出適當的改革，以滿足資源勘查工程專業（固體方向）高水平人才培養的需要。當前礦床學教學改革應以學生“礦床地質思維能力”培養為重點，構建“是什么？”“為什么？”“有何用？”的教學體系，制定科學研究和指導實踐并重的培養目標，激發學生學習興趣及投身礦床地質研究大有可為的教學方略。

作者:孫華山 趙立軍 皮道會 楊　振 陳志軍 江滿容 單位:中國地質大學