工科高素质创新性人才培养中实践教学模式的研究

摘 要：工科教育是理论性与实践性并重的专业教育。由于长期以来对实践教学的存在认识误区，目前的工科教学中表现出对实践教学认知度不足，忽视专业实验，实践教学分散，能力和创新培养不足，考核不科学等问题。针对以上问题，黑龙江科技大学在建设国家急需的地质工程（煤及煤层气）专业时，经过走访调研，立足学校特色和定位，对培养高素质创新性人才培养过程中的实践教学模式进行了有益的探索。主要通过设置符合培养目标的专业实验；增加实习的多样性；积极拓展素质教育和创新教育；设置单独的从业技能训练，提高实践教学比例；细化实践教学考核标准，提高评价的科学性等五个方面形成了实践教学的培养模式。该模式的建立，为其他工科类专业培养高素质创新性人才提供了一定的参考。

关键词：工科 实践教学 创新性 改革

中图分类号：G642；FU240 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2015）06-246-02

实践教学是工科高等教育教学的重要组成部分，随着社会经济的发展和企业对员工素质要求的提升，现在高素质工程技术人才的基本特征表现为广博基础知识，较强实践应用能力、创新意识和创新能力{1}。而要培养这样的高素质人才，实践教学是必不可少的关键环节。培养创新型工程科技人才是高等工科院校的核心任务，也是高校自身发展的需要。实践教学是工科高校十分重要的环节，是创新人才培养的重要支撑。它将科学研究、实验教学、工程训练融为一体，是培养学生工程实践能力、创新意识、创新能力以及综合素质的重要平台{2}。随着用人单位对创新性人才的要求不断提高，工程教育、创新教育的大力开展，实践教学的地位更加突出，大学生也认识到自身的实践能力和创新能力将成为今后在就业竞争和发展竞争中的决定性因素之一。因此，从学生需求和社会需求方面看，创新性强、实践能力高是高素质工科人才的必备条件之一。然而长久以来，我国的工科教育实践环节一直是薄弱环节，从属于理论教学。特别是随着社会的发展，目前很多企业出于经济、安全角度考虑，不愿意接收学生实习，造成实践环节的进一步削弱。因此，加强实践环节的教学模式创新是目前培养高素质人才的重中之重。

一、目前工科实践教学环节中存在的问题

1.对实践教学的认知度不足。在很多专业教师看来，实践就是专业实验和实习，素质教育特别是科研素质教育只是锦上添花的一个环节，可有可无。因此，在人才培养方案中虽然设置了很多的实践教学，但往往从属于理论教学。且在实践教学中，由于实践教师的认知不足以及教师年轻导致的经验不足，往往存在走过场的嫌疑，造成实践教学质量不高，对学生能力和素质的提高作用较小。

2.对创新能力的培养理解有误。江泽民同志曾经指出：一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界先进民族之林。同样，一个没有创新能力的工科学生，不是一个高素质的人才。然而目前有些学校和教师对创新能力的认识存在一定的误区，对学生创新能力的培养无限拔高，认为只有参加科研活动、发表科研论文、申请专利、参加全国性的创新创业比赛才叫创新，忽略了日常创新能力的培养。须知创新不是无源之水无本之木，只有在掌握了扎实的基础知识和专业技能，在前人的经验和科学理论的指导下创新才能少走弯路，真正地为生产、为社会服务。单纯的、无基础的为创新而创新，不可能出现真正的创新。

3.对专业实验环节的忽视。专业实验是提高学生专业素质、培养专业能力的重要环节。但目前专业实验由于资金、师资、考核等诸多因素的制约，存在教学手段单一、实验设备配备不齐全、教师素质不满足实验要求、考核机制不健全等不足{3}。由于资金的问题，很多普通大学使用的实验设备处于落后或濒临淘汰的境况，或者配备台数不满足学生数要求，难以满足学生实验的需要和对新技术的掌握。而很多学校的专业实验由理论教师兼任，或者由刚毕业的青年教师担任，这些教师一般都是从校门到校门，实践经验较少，动手能力不强。设置的实验以验证性实验为主，费时费力的综合性、设计性、创新性实验较少。

4.实践教学的设置分散、考核不健全。目前多数学校的实践环节，除实习环节是单独考核外，其余像专业实验的考核一般是纳入到理论教学的考核中，且一般所占比例较小。实践教学不成体系，一般是分散于各个专业课之间，没有形成系统的对学生实践能力的培养系统。在实践教学的各个环节中，考核的方式一般以学生的实践表现、实验报告完成情况等作为主要评价要素，而对于学生的动手能力、创新意识和实践能力的考评缺乏有效的方法，导致学生对待实践环节也存在敷衍了事的态度，不利于学生能力和素质的提高。

二、黑龙江科技大学安全工程学院在实践教学环节的尝试

针对以上传统工科专业在实践环节存在的诸多问题，黑龙江科技大学安全工程学院在建设地质工程（煤及煤层气方向）专业时，根据同类院校的调研情况结合学校的自身定位和特点，对培养创新性工科人才的实践教学模式做出了有益的探索。地质工程（煤及煤层气方向）自2006年中国地质大学开始设置以来，目前有包括本校在内的七所高校设置了该专业。在2013年经过走访调研后，发现目前中国地质大学（武汉）、中国矿业大学（徐州）等院校的煤层气方向侧重于资源勘查，而河南理工大学、辽宁工程技术大学和我校则侧重于资源的开发利用。因此，在实践教学环节，我们做了如下的尝试：

1.结合学校优势和特色，设置专业实验项目。煤层气发热值高、污染小，且开采后对煤炭采出有极大的安全效益，但由于我国煤层气赋存的特点，导致很多区域单纯从地面抽采不经济甚至不可行。而黑龙江科技大学是原煤炭部所属高校之一，在煤矿瓦斯抽采，瓦斯治理方面具有历史积淀。因此，我校的煤层气方向在兼顾煤层气资源的勘查的同时，侧重于煤层气资源的地面、井下开发利用和管理。因此，在专业实验项目中，设置了岩体力学、资源勘查、矿山测量学、井下瓦斯抽采等课程的专业实验。在进行实验环节教学过程中，为克服设备台套少等困难，采用“小人数，大循环”的方式。设置这些实验的主要目的在于即培养学生在煤层气资源勘查方面的动手技能，又培养学生在煤层气井下抽采方面的专业技能。同时为鼓励学生的创造性，在实验教学完成后，学生可随时联系实验教师进行单独的综合性、创新性实验。

2.增加实习环节的多样性，提高学生专业素质。在走访调研中，发现中国地质大学和中国矿业大学的该专业由于培养目标的不同，实习环节主要集中在新疆、秦皇岛的煤田地质局、地质公园、勘探队等地方，着重培养学生的地质勘查能力；而我校则着重培养学生对煤层气的地面和井下瓦斯抽采能力的培养。因此，为了实现这种复合能力的培养，我们在认识实习中，带领学生到秦皇岛国家地质公园中进行实习，由黑龙江科技大学地质工程专业带头人王英哲教授带队，主要的实习内容是含矿地层、岩石、构造的调查和野外地质勘测。在生产实习环节，由实践经验丰富的张迎新副教授和王亚军老师带队，深入到黑龙江龙煤集团下属的四大矿业分公司实习，实习的主要方式为学生顶岗实习，并进行定期轮换。实习内容一方面集中于井下地面的瓦斯抽采系统，包括抽采钻孔的设计、打钻、封孔、管路铺设、瓦斯发电等内容；另一方面，则从煤矿的勘测、开拓掘进、回采、安全管理等方面让学生对煤矿有基础认识，拓宽学生的知识面，提高学生的就业能力。

3.积极拓展素质教育和创新教育。素质教育和创新教育是目前我国教育界关注的热点之一，同时一个人的素质和创新意识决定了个人的今后发展。但笔者及教研室均认为大学应关注的素质教育应该更集中于专业素质教育和创新教育。因此在教学实践过程中，设置了以获得职业能力证书、二学位证书、参加科技项目、发表科研论文、参加素质教育比赛、创业创新活动、职场模拟比赛、获得等级证书、专利等为标志的素质教育和创新教育培养环节。在2013年度，煤层气教研室指导的大学生科技立项获得省级重点资助2项，省级一般项目1项，取得了省级项目的突破。2014年度，李益华、辜超等多位学生参加了《表面活性剂提高煤层气储层》、《交变电场对煤层气解吸的影响研究》等五项大学生科技立项，其中重点项目两项。学生素质教育活动中各专业课教师充分发挥指导作用，参加活动的学生充分发挥其主观能动性，将专业知识和实践相结合，锻炼了自身的动手能力和综合知识运用能力，全面提升了自身的团队合作意识、科研素质和创新意识。有5名学生获得采矿等二学位证书。这些教育方式均是围绕着学生的专业素质和创新能力的提高而开展，为学生的能力扩展和提升打下了良好的基础。

4.设置单独的从业技能训练，提高实践教学比例。在地质工程（煤及煤层气方向）的人才培养方案设置中，我们设置了单独的从业技能训练，将生产实习、从业技能训练和课程设计三个实践环节设置在第七学期，在第七学期中生产实习的时间为5周，从业技能训练时间为10周，课程设计为5周。其中从业技能训练的主要方式为将学生分配到各专业教师，由学生和专业教师结合学生的兴趣爱好和专业潜力共同制定从业技能训练的内容，目前开展的从业技能训练主要有瓦斯地质图绘制、矿井AOTUCAD训练、煤层气模拟软件训练、地质识图和绘图训练等。目前，地质工程（煤及煤层气方向）的实践教学共有学分46分，占总学分数的24.67%左右。

5.细化实践教学考核标准，提高评价的科学性。目前实践教学的考核标准一般比较笼统，通常以学生的出勤，实验时表现和实验报告完成质量为标准。这样的考核标准往往是注重学生的实验表象，难以真正对学生的实践能力和创新能力进行考核。因此，我们在实践教学时，依据专业实验、从业技能训练和生产实习等不同的实践环节，制定了相应的考核标准。标准的制定主要原则是将考核方针细化。例如在进行专业实验时，主要从学生对实验仪器的熟悉程度和操作能力、学生的实验过程中的自主性、对实验数据特别是异常实验数据的分析情况、对实验思考题的回答情况的等环节对学生进行考核。此外，为鼓励学生自主开展实验研究，根据实验室的开放记录对自主进行创新实验的学生予以加分奖励。通过这样的举措，力争培养学生重视实践教学，着力在日常的教学中引导学生培养自己的动手能力和创新精神。

通过以上的实践环节，目前黑龙江科技大学地质工程（煤及煤层气）专业发展势头良好，学生学习的主动性大幅度提高，截至目前2011级28名学生已签约8名，签约单位包括贵州水城矿务局等知名单位，并有部分学生与煤田地质局、评价公司等达成就业意向，由此可以看出学生的综合素质得到了用人单位的认可，为今后的专业发展建立了良好开端。

[黑龙江科技大学重点教改项目（项目编号：JY13-14）、黑龙江省学位与研究生教育教学改革研究项目“专业学位研究生实践教学质量的监督与评价办法”（JGXM-HKD-2014006）]

注释：

{1}何小溪，仲伟峰，周威.创新人才培养实践教学体系的探索与构建 [J].黑龙江教育，2014（1）

{2}张学良.电子信息类专业人才创新能力培养的思考[J].西北工业大学学报：社会科学版，2010（9）

{3}孙彦彬.应用型本科院校实践教学现状分析与管理.湖南涉外经济学院[J].才智，2014（1）

（作者单位：黑龙江科技大学安全学院 黑龙江哈尔滨 150022）

[第一作者简介：王亚军（1980—），男，河北张家口人，讲师，毕业于安徽理工大学，硕士，现任教于黑龙江科技大学安全工程学院，从事安全科学理论和煤矿安全方面的教学研究工作。]

（责编：若佳）