李 功,黄祖宾,汪常明,李金山,丁延伟,陈 彪

(1.中国科学技术大学,安徽 合肥230026;2.广西民族大学,广西 南宁530006)

《文物光谱分析》是中国科学技术大学科技考古专业和文物保护专业的研究生课程,主要讲授多种光谱分析方法在考古和文物保护研究中的应用.

由于中国尚未开展科技考古专业的本科教育,因此,本课程授课对象的专业背景呈现出多样化特点.据调查,选修本课程的学生,其本科所学专业有生物、化学、冶金、数学、文物保护、考古、历史、经济和环境工程等学科,涉及理、工、文、史等各大专业门类.[1]

鉴于此情况,课程组在多年教学经验的基础上,积极开展《文物光谱分析》的教学改革.其中,在绪论部分的设计和教学上,重新明确课程的总体教学目标和核心价值;在教学内容上,合理设计、构建课程特色内容;在教学方法上,探索多元化教学,很好地激发了学生的学习热情,取得了较好的教学效果.

1 教学目标与课程价值的再认知

课程组在多年的教学过程中,发现数理基础较好的学生,尤其是本科期间学习过仪器分析等相关课程的,往往会觉得课程所讲方法的原理、技术偏简单;反之,文史背景的学生对课程往往有不同程度的畏难情绪.这对教学内容、目标等环节的设定有很大挑战.

针对上述情况,结合科技考古专业、文物保护专业研究生的培养目标,课程组将本课程的教学目标定为:了解相关分析仪器的基本原理和操作方法,掌握光谱分析手段在文物研究中的具体应用方法和应用范围,了解文物光谱分析的发展趋势和前景.对于学生来讲,本课程的最大价值在于让他们能够在今后的学习工作中,能较为科学、准确地将相关光谱分析方法应用于文物的研究.

基于上述认知,课程组向学生们简明扼要地介绍了本课程的教学内容设计方案与理念,即重点讲述包括样品与方法选择、样品保存和处理方式、若干种光谱分析方法、多种光谱方法综合分析等.在实际教学中,强化光谱分析方法在文物研究中的应用实践内容,弱化相关分析原理的内容,并将这一理念贯穿于整个课程教学当中.经匿名问卷调查及课后交流,大部分学生了解了本课程的特色、重要性,认可其价值,对后续的学习充满期待.

2 合理设计,构建课程特色内容

2.1 设计内容,突出重点

“文物光谱分析”课程绪论部分的主体内容包括文物简介、光谱分析简介、文物光谱分析发展简史和光谱分析在文物研究中的应用等四个部分.四个部分依次展开、层层递进.讲述时,前三个部分相对简略,第四部分是教学的重点.针对重点部分,通过大量不同时代、不同材质的文物的研究案例,向学生展示多种光谱分析方法在文物的制作工艺、产地、断代、鉴定、保护等方面的应用和前景,有效地激发了学生对于本课程的兴趣和学习动力.

2.2 文理结合,激发兴趣

结合课程特点,在教学内容上,重视文理结合,充分激发学生的学习兴趣.如在“光谱分析在文物研究中的应用”中,采用了“汉代白金三品”的相关研究作为案例之一.在讲述时,先介绍相关文献资料,如《史记·平准书》:“又造银锡为白金,以为天用莫如龙,地用莫如马,人用莫如龟,故曰白金三品.”再提及千家驹等认为白金三品以银锡合金为币材,其币的成色及合金比例都不定;[2]而胡诚根据对几种白金三品的成分的检测结果(锡38%,铅大于40%,银仅占6%)认为成分中有银锡,应承认它是银锡合金.[3]

文理结合的方式很好激发了不同专业背景学生的学习兴趣,主讲教师也引导学生,以后对文物做研究时,尽可能将历史文献资料、考古学材料和光谱分析的数据相结合.

2.3 涉足面广,循序渐进

第四部分“光谱分析在文物研究中的应用”是绪论部分的重点.为了让学生对课程有更宏观的理解,绪论中所讲述的内容涵盖了本课程所讲到的各种光谱分析方法,同时尽可能多地涵盖不同类型的文物.

但上述方式导致绪论部分所讲述的案例非常多,同时因尚未讲述具体的光谱分析方法,故在课程讲授过程中,简述案例中的研究背景、所研究的对象、使用的光谱学分析方法和得到的研究结论,而不过于展开分析具体的分析过程和研究细节.此外,绪论部分的大部分案例在其后相应的课程中进行详细讲解.这种前后呼应的做法也强化了学生对相关案例的理解,也是后续激发学生学习兴趣的重要方式.

2.4 典型案例,强化概念

如在讲述文物的概念时,提到由人类创造及与人类活动有关的具有历史、艺术、科学和纪念价值的古代、近代乃至现代的物质文化遗存(遗物、遗迹)都是文物.为了让学生更好地理解近代乃至现代的物质文化遗存也可以是文物,遂在其后放了一张新闻图片,即2018年温家宝总理在“5·12”抗震救灾中使用的话筒.其后提到7位全国权威文物评定专家2009年11月1日在四川建川博物馆评定出30件一级国家文物,除20件抗战文物外,其余10件均与汶川大地震相关.[4]一件看似平常不过的当代话筒,由于其背后所隐含的中华民族面对灾难时不屈不挠、团结互助的精神价值而成了国家一级文物.

3 创新方法,探索多元化教学

3.1 参与式教学,启迪思考

例如在讲述案例“北京平谷刘家河商代铜钺铁刃的分析鉴定”[5]时,首先提问学生,在不能损坏文物的情况下,如何取样? 在了解其分析样品为现场收集到的共计数百毫克锈渣和锈粉后,再次提问学生,如何分析如此少量的样品? 接着提及文章共用六种分析方法对铜钺铁刃进行了鉴定,并以原子发射光谱分析的结果(铁为50.3%,镍为4.7%,铜为2.65%,其余元素都小于1%)为例,继续提问学生,为何各成分含量总和不足100%? 此外,分析结果中有钴440 ppm、锗40 ppm、镓5 ppm,又说明什么问题?

虽然课程采取教师主讲的方式,但并不意味着教师一言堂,而是参与性、启发性教学贯穿教学全过程,不断提问,引导学生进行分析和思考,让学生参与到教学过程中.同时,通过启发性教学,让学生身临其境,如果这是我研究工作的数据,我该怎样分析? 逐渐培养学生的学习和研究能力.[6]

3.2 激励教育,贯穿课程

激励教育是绪论部分教学的重点,前述多处都有所体现.如在介绍文物光谱分析发展史时,强调一些科技考古工作者在光谱分析方法刚建立甚至正在建立时,就将其引入到文物研究中去.如20世纪中叶,红外光谱方法逐步建立时,牛津大学考古与艺术史研究室已开展红外光谱在文物中的分析工作.进而激励学生多关注光谱分析技术的新进展,分析、判断其能否应用到文物研究中.

3.3 因势利导,提出要求

在讲述完绪论部分主体内容后,趁着学生整体有很高的积极性,因势利导,建议学生持之以恒,每天精读一篇文献,从中吸取前人的经验,思考科研方向等.同时提出课程的考核方式:撰写一篇课程论文,并在课堂做PPT 讲解.对于课程论文,要求学生写光谱分析甚至其他科技分析方法在所研究领域中应用综述或相关研究文章,既可写一种方法,也可写多种方法的综合应用;既可写在整个领域中应用,也可写在某一方面的应用.

4 结语

绪论部分的教学质量对《文物光谱分析》课程具有较大的意义.在教学改革中,课程组基于学生基础差异性较大的现状,通过对课程价值的再认知,明确教学改革方向;通过重点突出、覆盖面广、文理结合的教学内容和参与式、启发性、激励性的教学方式,很好地展示了光谱分析在文物研究中的应用潜力和学术价值,激发了学生的学习兴趣和求知动力,取得了良好的效果.其教学成果在合作院校——广西民族大学进行了推广,目前该校《科技考古》《文物保护技术》等课程采用了相关教改成果,也取得了较好的教学效果.