地质类专业四层次多模块实践教学体系的构建思路

2018-07-05杨兴科晁会霞焦建刚李荣西李永军刘建朝

中国地质教育 2018年2期

杨兴科，晁会霞，焦建刚，李荣西，李永军，刘建朝

长安大学地球科学与资源学院，陕西西安 710054

进入新世纪，伴随国家西部大开发、一带一路、整装勘查、深地工程等战略推进，地质类专业已向解决复杂地质问题和系统科学领域拓展，面对行业特色厚基础重实践应用兼具研究创新的复合人才培养新要求[1-3]，自2007年以来，长安大学以国家和省级质量工程、教改项目为依托，以提升学生实践能力[4-7]和优质教学资源为目标，对实践教学体系的构建、师生认知和实践能力不断提升等影响教学质量的关键问题进行了系统研究和教学改革。

笔者以我校资源勘查工程和地质学专业为例，总结分析专业教学改革思路和历程：2002年省级名牌专业，2007年省级特色专业，2008年国家特色专业，2009年省级教学团队，2010年国家级教学团队，2011年专业综合改革，2012年卓越工程师培养等，对实践教学环节和实习基地等投入较大精力予以建设、完善和提高。

教学改革目标是以师生的实践能力培养和有效提升为核心，基于特色专业和团队创新，研究构建了完善的实践教学体系，有效提高复合人才的培养质量。

一、研究背景和思路

长安大学资源勘查工程和地质类专业，系1953年建校时设置。60余年来积累了丰富的办学资源，已为我国地质行业培养了大批卓越人才。社会声誉优良，行业特色鲜明。

近年来，学校积极向质量工程内涵发展和一流学科专业建设目标迈进，社会需求变化和学校建设目标的定位调整使得拓宽专业面向，着力培育高素质厚基础重实践应用兼研究创新的复合人才，成为当前建设的重任。地质专业研究对象因其时空复杂性、系统超巨型、时间链条超人类，难以通过实验室和计算机模拟，正确做法是既应系统学习自然科学知识、又应学会自然辩证法创新思维进行科学研究，更应进行大量野外实践和研究，发现问题、寻找证据、创新发展。核心是熟悉实践方法、加强实践环节、拓宽实践空间、锻炼实践技能、在实践—研究过程中发扬创新。

面对新形势和新要求，地质专业建设面临问题是：如何挖掘实践教学的认知规律？如何系统构建实践教学体系？课堂与实践、教与学之间怎样衔接更密切？培养厚基础、重实践应用兼研究创新的复合人才的有效路径。

为解决这些问题，我们以“特色专业、教学团队、精品课程、实习基地、专业综合改革”等质量工程项目为依托，进行系统研究实践。与时俱进，遵循“历史与逻辑相统一”原则，挖掘实践认知论规律，形成“兴趣认知—技能—应用—创新”四个层次，搭建成“基于兴趣的认知层—基于理论方法技能层—基于生产功能应用层—基于科研问题的创新层”，创建了“四层次多模块实践教学体系”（图 1）。

图1 四层次多模块实践教学体系示意图

二、实践教学体系的核心要素

实践教学平台是为了实现专业人才培养目标而搭建的实践教学资源系统，包括有形资源（硬件）和无形资源（软件）。提升实践教学水平的关键是优化和汇集优质实践教学资源[8-9]。

教师是实验课程建设、组织实验课程教学和实践教学的主导者，学生是完成实验实践教学环节的主体，他们两者是实践教学能力水平、专业特色等无形资源(软件)的重要载体和决定性力量，实践教学平台建设需要全体教师和学生的共同参与，而且应该是师生双方互动互馈的连生体，在软件系统建设中十分关键。而实践环节的硬件系统建设也极为充分必要。

2022 年北京冬奥会对我国大众冰雪运动发展影响的展望主要体现在以下四方面：第一，增加我国大众冰雪运动的体育人口；第二，促进我国大众冰雪项目场所建设的发展；第三，提高国民对大众冰雪运动及全民健身的观念意识；第四，进一步提升大众冰雪运动的社会经济及人文价值。

地质类专业的室内实验课、野外实习、课程设计、科研实训、实验测试等环节是组织实践教学的多种基本单元，是汇聚实践教学资源的基础载体。加强实践应用能力兼研究创新能力培养，这是新时期最显性的教学目标，而强化实践教学环节、提升实践能力也是提升创新能力的有效途径。

基于以上认识，我们将挖掘实践认知规律、完善构建实践教学体系、搭建平台、集成核心有效模块、提炼教学法软件系统、锤炼要诀措施、建设优质实践资源等作为本次改革的核心要素。

三、修订方案，优选主干课程，编写实习教程

顺应新要求，教师统一思想认识，教学科研互哺。近年来我们于2009、2012、2015年三次对专业培养方案和教学大纲进行深入讨论修订，优选主干课程，加大专业基础课、精炼专业课、模块化强化实践体系，搭建固化实践认知的四层次模块内容。

以“加强基础、优选主干、注重实践、培养技能、办出特色”为理念指导，根据社会和市场需求，设立不同方向的主干课程模块。加强区域地质调查、岩矿鉴定、固体矿产勘查、矿田构造与找矿预测、油气勘查评价方法等模块知识点和实践能力。

坚持走“产学研”相结合的道路，以一级学科建设为依托，促进主干课程群建设。在多年教学改革实践中，与西部各省区地矿单位如陕西地矿集团公司、西北有色地质集团公司、西安地调中心、延长石油公司等建立了优良的教学科研合作关系，签订实施了10多个校企合作产学研实习基地协议，形成固定的校企合作生产实习基地，为本科生提供优良的野外实习研究场所。

在专业基础、专业课教学中，注重课堂理论联系实际、实习实验、课程设计、野外实习等环节上的内容更新和模块相连。对主干课大纲反复修订，明确各课程讲授内容，归类或归并涉及重复同一知识点的多门课程。请有经验的专家、教授一起讨论，采用适当地多媒体、录像、视频等技术，结合实物例析、板书推演分析等，加大知识传授量，节省课堂时间。

系列教材和实习指导书是教学过程尤其是强化实践的重要保障。充分利用教师教学与科研互哺、相彰相成的资源优势，鼓励教师积极编写主干课程教材、特色实习指导书和野外实习教程，把科研成果充实到教材中，增加实习教材的实例分析。近年编撰出版了15部教材和特色实习教程：《区域地质调查导论》及实验教程、《基础矿床学》《宝玉石鉴定》《构造地质学》[10]《遥感地质学》《国土资源调查方法》[11]《岩石学》《古生物地史学》等实验教程和《地质实习》《西安周边实习》[12]《安徽巢湖基地实习》等实习教程，基本覆盖了专业主干课程，有力支持了实践教学的体系完善。

四、创建四层次多模块实践体系

通过增设课程设计、课间实习、室内实习实验课，强化野外实习实践环节，生产实习和毕业实习与大多数教授负责的1∶5万区调、矿调项目紧密结合，强化师生基本技能的训练，尽量减少验证性实验，增加设计和创新性综合实践。增设6门课程设计，在构造地质、区域地质调查、找矿勘探、采矿与矿山设计、古生物地史学、勘查地球化学等课程中增设实施一周20学时的课程设计，增加学生主干课技能训练和实践机会。

充分发挥学校地处秦岭西安特殊地理位置优势，强化实践教学不间断模式。设置西安周边实习路线，筛选秦岭北缘丰富多样的地质地貌内容，如花岗岩和变质岩区、渭河断陷、陕北黄土高原、鄂尔多斯盆地、华北地台南缘泾阳口镇等不同特色区实习。自建汉中梁山、太白山实习基地等，将三秦大地、秦岭构造带地质地貌结合，旅游地质与人文教育结合，将沉积—岩浆—构造—矿田—油气煤铀多能源盆地—区调成果结合，成矿成藏规律研究与找矿勘查评价及开发相结合，教学科研相辅，研究成果浓缩汇聚到教学中，实践教学特色明显。理论联系实际的野外现场讲课丰富了教学内容，极大地增强了学生的学习兴趣和使命感，收到了很好的教学效果。

同时，确定了10多个实习基地或校企合作实习基地：安徽巢湖、汉中梁山、泾阳口镇、壶口瀑布、太白山、翠华山、终南山地质公园、秦岭造山带、金堆城钼矿、凤太铅锌矿、延长油田志丹和富县采油厂等实习基地，为学生实践技能提升提供了优良的基地保障条件。

将本科四年分四个层次（图1），设置实施不间断的野外实习和室内实验，四层次实习内容和模块组合有别，分西安周边基于兴趣的认识实习（认知层）—巢湖或汉中梁山基地填图（技能层）—校企合作生产实习（应用层）—科研训练+毕业设计论文（研究创新层），构成含专业认知—基本技能—生产实践技能—综合设计与创新能力多目标实践体系。还增设岩矿鉴定等28门课程实验课时和6门课程设计，编撰出版了15部特色教材和实习教程，建成了多门精品课和资源共享课，投资6000余万元，自建了汉中梁山实习基地、太白山实习基地等，建成了省级地学实验教学示范中心、校企合作实习基地、地质博物馆、重点实验室等，名师和教授带头，强化师生技能，共建多模块实践环节。

自建梁山实习基地，用于技能层实习，突出沉积岩区填图。西安周边实习，用于兴趣认识实习，适合于地质地貌、旅游实习。2015年6月初，由中国地质教育研究分会组织的全国地质类院校实习基地建设研讨会，通过20所高校和吴淦国等40余位专家对梁山基地考察调研，认为实习基地资源条件完善具备，实践教学创新做法值得各校借鉴学习，可作为西部高校地质类本科生教学实习基地之一。

通过多类实习基地建设和实践课程模块化，将本科实习实践体系固化完善，校企合作生产实习模块化运行。每年固定实习形式，程序化实施西安周边认知层实习、梁山（或巢湖）技能层填图实习、校企合作生产应用层实习、地调项目和科研训练实习及毕业论文设计研究创新层实习。

近年来对实践平台-实验室的建设也有较大投入，借助一级学科和特色专业建设，完善了教学实验室，新建重点实验室和地学博物馆，添置了一批大型仪器设备，更新了部分设备，包括流体包裹体仪、电子探针、ICP-MS、显微镜、模型、数字采集仪、岩矿石标本等，满足本科教学需要。

五、推进大学生技能竞赛，提高培养质量

积极推动本科生参加多类型地质技能赛、“挑战杯”科技作品赛、创新创业活动等，有效提高了实践技能和创新能力。本科生获各类技能竞赛奖项逐年增多，学生的实践技能也在同步提升。从2010年开始积极参加第一届全国大学生地质技能赛到2016年共四届（图2）。

图2 参加历届全国大学生地质技能赛获奖统计

从参加每隔2年的历届大学生地质技能赛学生表现来看，一方面确实反映了我校该专业本科生的地质实践技能历年整体在提升，从本科生参加过的四届地质技能赛获奖人次动态统计总获奖人次（3—3—8—9），出现了获奖层次和奖项数量均在逐年提高增多。如2014年在第三届技能大赛中获得一、二、三等奖9项15人次，位列全国团体竞赛第二名，十分突出；2016年在第四届技能大赛中获得2项二等奖、4项三等奖、2项优胜奖，在54个参赛院校中获团体总分第七名。此外，还积极参加“挑战杯”全国大学生课外科技作品赛，5人次获第11届一等奖；第二、三届“张伯声奖”4～6人。学生实际工作能力不断提升，考研率、就业率和用人单位满意率均较高。卓越复合人才培养和提升得到全面展现。

基于特色专业和团队建设积累及长期改革实践形成的此类教学改革措施，在实践中已有多年应用。四层次多模块实践教学体系构建思路清晰、层次明确，对复合型卓越人才培养有重要支撑和推动作用。

[1]余际从，段怡春，赵连荣，等.我国地质教育的现状与发展研究[J].中国地质教育， 2011，20（1）:9-19.

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