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地球化学课程实验教学论文

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发布日期:2019-03-12 11:50

1地球化学课程实验教学体系建设的思路

1.1实验教学要有利于学生对所学的基础理论知识的巩固和深化

“地球化学”课程讲授的内容主要体现在元素的量、质、动,即元素在各地质体系中的含量与分布,元素的地球化学性质以及其行为演化。在以往有关第一章“元素的量”的教学中,仅以课堂讲授为主,无相关实践教学,造成教学与实践的脱节,不利于知识的巩固和深化。针对这一问题,本次改革依据本章的知识特点设计了相应的实验教学内容,增加了一个课下实习项目,构建了实验教学体系中基础知识训练模块。

1.2实验教学要有利于学生专业技能的培养

实践教学在专业人才培养中具有特殊重要的地位,进行实践教学的改革和创新是办出特色专业核心所在。地球化学的专业技能主要体现在:基本地球化学相图的识别及绘制;微量元素数据的处理及分析;同位素数据的处理以及地质体年龄的计算。此外,为满足地震监测行业的需要,学生还应掌握水质分析以及地下水及土壤中某些元素的测量方法。在以往的教学中,因课时及实验设备有限,未能开出相应的实验项目,不利于学生相关技能的培养,也无法满足地震行业对学生的需求。针对这一现状,实验教师先后设计了相关的实验项目,构建了实验教学体系中专业观测技能训练模块。不仅如此,结合实验室新购置的部分仪器,我们还开出了部分与地震监测有关的实验项目,考虑到地球化学学时有限,这些实验项目并不强制开出,而是可让学生自由选做并在课下完成。如此不仅为那些准备投身地震行业的学生提供了实验机会,也适应了地球化学课程目前的学时特点。

1.3实验教学要有利于学生综合能力的培养

随着教学改革的不断深入和发展,学生综合实践能力的培养逐渐成为教学改革的重要内容之一,如何搞好实验教学,使其成为培养学生综合素质的阵地,是我们亟待解决的问题。学习“地球化学”课程的最终目的,就是可以用“见微知著”的地球化学思维去分析并解决所遇到的地质问题。这是学生综合能力的体现,需要学生利用所学的基础理论及基本技能对相关问题或数据进行处理及分析。在综合能力培养环节,单凭课上的讲授是远远不够的,在此基础上还要借助教师科研带动、学生创新项目申请及毕业设计等环节使学生的综合能力得到培养和锻炼。目前,已有一批学生参与到我教研室老师的“断裂带气氡、气汞的动态监测”的科研项目中,从实验设计到野外采样再到数据处理,学生在全程参与的过程中综合能力得到了极大的锻炼。总之,依托教师科研项目、学生创新项目以及毕业设计等环节构建了课程实验教学体系中综合能力训练模块。

2地球化学课程实验教学建设的内容

根据上述实验教学建设思路,在地球化学理论教学的基础上,增加了实验项目、优化了实验内容,形成了由基础知识训练、专业观测技能训练和综合能力训练三大模块组成的系统的实验教学体系。实验教学内容包含基础理论实验项目、技能操作实验项目和综合分析实验项目。

2.1基础知识训练模块———基础理论实验

该实验教学环节主要的实习内容是地球、地壳或其他地质体中化学元素的分布和分配。实际上反映了元素“量”的概念。要求学生亲自去图书馆查阅和搜集第一手数据和资料,然后通过小组讨论写出实习报告,最后在课堂上交流与讨论。本项目的实习收到了很好的效果,学生搜集了大量的资料包括太阳系、月球及各类陨石的元素丰度,地球、地核、上下地幔及地壳的元素丰度,大洋地壳、大陆地壳、台盾区地壳及褶皱区地壳的元素丰度及岩浆岩、沉积岩、河水及海水的元素丰度等等,并分小组进行了绘图制表和归纳总结。学生们深刻体会到,元素分布量实际上体现了质量作用定律对地质作用过程中元素分布、分配以及演化作用的制约,具有重要的地质意义。

2.2专业观测技能训练模块———技能操作实验

该实验教学环节主要由7个实验项目组成,其中有3个实验项目分别针对地球化学课程中“元素的地球化学迁移”、“微量元素地球化学”及“同位素地球化学”等章节中基本技能的训练。其余4个实验项目则是针对地震监测能力的培养所开出的可供学生选做的实验项目。“相图绘制、配分模式图绘制及等时线年龄计算”等实验项目,使学生掌握了根据地球化学数据绘制相应图件并进行简要分析的基本技能;“饱和汞蒸气汞量测定”的实验,使学生掌握了地震系统广泛使用的数字测汞仪的工作原理及操作方法,初步获得了在地震台从事水化学监测项目的基本能力。

2.3综合能力训练模块———综合分析实验

该实验环节是依托教师科研项目、学生创新项目以及毕业设计等开发出的综合性实验项目。实验内容也是根据上述项目的内容在不断增加并完善当中。其主要目的是使学生能够对原始的地球化学数据进行相应的处理,并能够结合地质背景,样品描述等对数据处理的结果进行分析,进而阐明相应的地质问题。通过此模块的实验教学可以提高学生综合运用所学知识分析、处理问题的能力。

3地球化学课程实验教学建设的方法

为保证实验教学的质量,达到实验教学的目的,在进行上述实验内容建设的同时,还采取了科学合理的教学方法。一是编写了系统的实验指导教材。二是针对部分仪器台套数较少的现状,对学生进行分组并实行开放性实验,使每位学生的动手能力都能得到充分的锻炼和提高。三是在学生实验过程中,加强巡回指导,及时发现问题,点拨疑点,鼓励学生自己寻找解决问题的方法。最后是在实验教学过程中,建立了科学有效的评分机制,提高了学生的学习主动性。5结语通过实验教学建设与实践,改变了以往仅凭理论讲授的教学模式,建立了一套完整、系统的地球化学实验教学体系,使学生基本获得了地球化学的基本技能以及在地震台站从事水化学监测工作的能力。在此基础上,把“加强学生实践能力和专业素质的培养”作为长期任务,不断探索并完善,争取把实验教学开展得更好,培养出更多的专业人才。

作者:李静 陆丽娜 司志森 贾建鹏 单位:防灾科技学院

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