美国科罗拉多矿业学院地质学与地质工程系研究生培养特点与启示

谭程鹏，赵晓明，廖纪佳，2

1.西南石油大学 地球科学与技术学院，四川 成都 610500；

2.科罗拉多矿业学院 地质学与地质工程系，美国 科罗拉多州 戈尔登 80401

为提升中国高等教育综合实力和国际竞争力，国家做出建设国际一流大学和一流学科的重要战略决策。在“双一流”浪潮的推进下，越来越多的教师出国交流访问，在学术科研交流的同时，也学习国外教育教学的一些先进理念，回国后对高等教育积极献言献策，推动了建设优质高等教育的发展[1-7]。与此同时，越来越多本科生在毕业后选择出国深造，需要了解国外研究生相关专业培养的特点；而国内的研究生也希望了解国外研究生的学习状况，然后有针对性地努力弥补差距，以适应国际化竞争。

美国科罗拉多矿业学院（Colorado School of Mines，以下简称科罗拉多矿院）成立于1874年，是科罗拉多州第一所公立高等院校。科罗拉多矿院的建立是为了迎合当地的采矿业和冶炼业，伴随着时代的发展，其逐渐发展成为一所致力于地质资源勘探开发、开采及利用，专务于工程学与应用科学的研究大学。地质学与地质工程系（Department of Geology and Geological Engineering，以下简称地质系）作为老牌院系，具有突出的科研实力和先进的教学条件，高分辨率层序地层学提出者Tim A Cross长期工作于科罗拉多矿院地质系[8]。

笔者在科罗拉多矿业学院交流访问期间，认真调研了其研究生的课程体系建设，也亲临课堂系统旁听了三门研究生的地质类课程，总结了其研究生培养具有以实践为核心的课程体系、以质量为目标的培养机制、以启发为主导的教学方式、以效果为导向的教学评价的特点，希望对我们国内地质类专业的研究生培养有一定启示。

一、以实践为核心的课程体系

科罗拉多矿院地质系开设了近80门研究生课程，主要覆盖了经济地质、水文地质、石油地质等多个领域。通过调研地质系开设的所有研究生课程，发现其课程具有明显的应用性、前沿性、综合性等特征，说明其研究生培养更注重实践能力的提高。

我们对所有课程名称进行词频分析，生成文字云图，发现除了体现学科类型的“Geology-”和“Geologic-”词汇外，还出现了一些其他限定或修饰相关学科的高频词汇（图1）。这些高频词汇在一定程度上体现了科罗拉多矿院地质系研究生课程设置的特点，也从侧面反映出其培养目标。

图1 研究生课程名称文字云图

“Applied-”与“Field-”是出现频率最高的词汇，例如，应用地层学（Applied Stratigraphy）、应用石油地质学（Applied Petroleum Geology）、野外地质学（Field Geology）、野外地层学（Field Stratigraphy）、野外构造研究（Structural Field Research）等。这些应用性课程是以解决地质矿产勘探开发中的实际问题为出发点，注重理论知识的应用，而大量的野外课程也说明地质系在课程设置上对实践的重视。重视野外考察不只表现在单独开设的野外课程上，调研还发现几乎所有地质类课程教学中都包含了或长或短的野外实习。

高频词汇“Advanced-”主要出现在一些地质类主干课程中，例如，高等构造地质学（Advanced Structure Geology）、高等石油地质学（Advanced Petroleum Geology）、高等沉积学（Advanced Sedimentology）等。诸如构造地质学、沉积学这些在本科阶段已学习过的基础课程，在研究生阶段则更注重高等理论知识。同时，这些课程介绍中都明确指出，在课程中将与学生一起讨论相关学科的前沿与热点问题。

此外，“Integrated-”，如综合盆地模拟（Integrated Basin Modeling），综合勘探与开发（Integrated Exploration and Development）；“Seismic-”，如地震构造解释方法（Structural Methods for Seismic Interpretation）；“Data-”，如地质数据分析（Geological Data Analysis）是所有课程中出现的次级高频词汇，说明地质系研究生培养强调对理论知识的交叉和综合，且再一次突出表现了对实际数据的分析与应用。

二、以质量为目标的培养机制

为保证培养质量，地质系对研究生有较高的课程要求，主要体现在以下三个方面：课程学分要求高，学分绩点要求高，课程考核要求高。

1. 课程学分要求高

地质系要求硕士研究生至少修完36个学分，其中包括12个研究学分（Research credit hours）和24个课程学分（Course hours）。24个课程学分的量与国内地质院校或石油院校的地质类专业的培养要求接近，例如，西南石油大学地质资源与地质工程专业的硕士研究生要求完成26个学分的课程学习。对于地质专业的博士研究生，其培养计划由博士生的论文指导委员会确定，要求完成72个课程和研究学分，其中课程学分要求不低于48学分，研究学分至少24个学分。对于48个课程学分，博士生需要完成24个学分的普通选修课课程，以及24个学分的导师指定的研究（导师每学期会根据学生是否认真完成了一定的科研任务，给予一定的学分，通常是9～15个学分/学期）。24个学分的课程学分要求高于国内地质类专业的博士生的培养要求。例如，西南石油大学地质资源与地质工程专业博士生要求完成14个学分的课程。与国内高校相比，科罗拉多矿院对地质专业博士生的课程要求较高。

对于课程内容选择，科罗拉多矿院地质系要求硕士生至少在地层学/沉积学，构造地质学，岩石学三类课程中选择一门。博士生则必须完成更广泛的主题课程：综合地质学、构造地质学、野外地质学、矿物学、岩石学、地层学、化学、数学、物理学，以及除地质学外其他科学类课程。与之不同的是，国内高校通常对课程按照公共基础理论课、专业基础理论课、专业核心课、专业选修课进行分类，要求学生按照相应的类别选择课程学习，并未针对不同学科的课程进行要求。

2. 学分绩点要求高

科罗拉多矿院地质系不仅要求研究生学习大量的课程，并且对课程学习的结果，即学分绩点，也有较高的要求。

据调研，在科罗拉多矿院获得硕士或博士学位的基本要求是所有课程的平均学分绩点不能低于3.0（满分为4.0）。如果某位研究生在校期间已学课程的平均学分绩点低于3.0，将被予以警告，如果在学期末还未将学分绩点提高到3.0以上，将会被停学。而国内高校也有这样的制度，但是通常是学生未及格的课程达到多少学分之后才会予以处理。此外，对于每一门课程，科罗拉多矿院地质系也有严格的要求，即每一门课成绩必须达到等级C及以上。在科罗拉多矿院，不同分数和等级所对应的学分绩点与国内高校的计算规则有所差异，但总体来说其绩点计算标准划分更细（表1），对研究生学习成绩的要求相对较高。

表1 科罗拉多矿业学院课程评分等级与对应的学分绩点

像美国很多学校一样，科罗拉多矿院地质系也鼓励学生为拓宽视野而去其他的学校修学分，但是只有成绩等级达到B及以上的课程学分才能被转化为科罗拉多矿院认可的学分，而且也不会用来计算学生的平均学分绩点。另外，跨专业的研究生必须补修相关的专业课程，而且这些补修课程的成绩必须平均分必须达到B。

3. 课程考核要求高

以上调研分析发现，科罗拉多矿院地质系要求研究生完成较多的课程学分，并且对课程等级要求也很高，那么学生是否可以比较容易地达到规定的学分和等级要求呢？我们从课程考核的方式来和要求来分析这个问题。

地质系研究生课程的成绩考核通常由多个部分组成，主要包括课后作业、随堂测验、主题讨论报告、实验/野外实践报告等。这些考核内容的

三、以启发为主导的教学方式

成绩都是课程最终成绩的重要组成部分，所以要求学生认真对待每一次作业、实验/野外、报告。而这些考核内容贯穿了整个课程教学，学生需要对相应的课程保持长期投入，才能取得优秀的成绩。例如，层序地层学（Sequence Stratigraphy）这门课程，主讲教师Rick Sarg在讲了层序地层学基本理论之后，布置了一个对实际的地震剖面进行层序解释的练习。学生需要在打印出来的地震剖面（近3米长）上用彩色铅笔标注出层序界面、洪泛面、体系域等基本组成单元，并给出合理的解释。而为了优秀地完成这样的练习，学生需要投入大量的课后时间，充分消化理论知识，并将其应用到实际剖面解释中。再比如，应用地层学（Applied Stratigraphy）课程，主讲老师Piret Plink-Bjorklund会带同学们到学校周边典型露头剖面实行野外教学，在对露头区总体沉积地层特征讲解之后，然后让学生分小组完成露头的测量、描述及解释，最终在课堂上进行汇报。为了较好地完成学习任务，同学们都会在课后自己驱车到达露头点进行野外观测，如此往复多次。通过反复训练，学生们加深了对理论知识的理解，提高了运用知识的能力。通过这两个实例，不难看出，学生想要取得较好的成绩，需要付出长期高效的投入。所以，大部分研究生每学期往往只会选修3～4门课。国内高校的地质类专业研究生课程考核评定通常是期末的开卷考试，或是交一份读书报告，很多学生都可以轻松过关，但是课程学习的成效似乎不甚显著。

科罗拉多矿院地质系教师在教学方式上非常重视启发学生独立思考，重视理论知识的实践应用，重视学科前沿进展，重视互动的教学氛围，以此培养研究生具备独立思考又能运用知识解决实际问题的能力。

1. 重视启发思考

地质系研究生课程通常没有固定的教材，但是教师通常会指定详细的教学计划，根据课程内容罗列出一系列参考书籍。而在课堂上，教师通常不会按照某本教材或书籍的提纲内容进行授课，而是在自己深刻理解的基础上对核心知识进行梳理。同时，很多教师都不是对固有地质模式进行太多的解读，而对于一些存在疑问的模式，也会引导大家提出自己的见解。对于一些疑问点，教师会让学生们课后去针对性的调研，得到自己的判断。Piret Plink-Bjorklund在讲授应用地层学时，经常强调地指出地质模式的局限性，鼓励学生们在研究过程中基于实际的观察而得到自己的认识，而不是带着模式先入为主的去观察判断。同学们在教师的启发下，会逐渐养成不受固有模式禁锢而独立思考的科研习惯。相对来说，国内教师在教学上更重视知识的逻辑性与系统性，而在启发性地引导学生思考方面重视程度不够。

2. 重视实践应用

我们在对比分析地质系课程体系的时候发现，科罗拉多矿院非常注重提高研究生的实践能力，直接开设了许多野外或实践类的课程。而对于每一门课程的教学内容，几乎也都包含了实验、野外考察、计算机操作、实例练习等实践环节，并且都是成绩考核的重要组成部分，例如，层序地层学和应用地层学课程。说明科罗拉多矿院准确地把握了地质类专业重视实践应用的特点，并将其作为重要指标投入到人才培养中。国内地质类专业建设也已充分认识到实践的重要性，但是相对来说，在研究生的课程设置以及教学中还不够充分体现。

3. 重视学科前沿

除了对实践的重视外，教师在研究生课程教学中也尤为注重对学科发展前沿的科学问题进行探讨。教师在基本掌握前沿动态的前提下，通常会提前将需要阅读的文献上传，让同学们提前下载阅读，然后在课堂上对文章进行针对性的讨论。而有的课程会直接要求学生对相关领域科学问题进行追踪调研，然后将调研结果在课堂上进行汇报讨论。这样的好处一方面促进了学生科研探索的兴趣，另一方面也让学生不只停留在经典概念或模式约束下，更好地理解地质学的复杂性。

4. 重视开放互动

地质系研究生课堂教学通常是在开放讨论的氛围下展开的，学生在课堂上经常提出疑问或建议，教师也是以开放的态度鼓励学生提出疑问，因为有思考才会有质疑。因此，课堂教学中，教与学是开放的、互动的，而不仅仅局限于常规的“教”与“学”独立的二元模式。另外，地质系的课程内容包含了大量的平时练习和测验，而教师对每一次练习都会在课堂上及时进行讲解，学生可以及时地获得反馈信息。同时，学生们的课堂汇报或野外汇报，教师都会当场提出意见。这种及时反馈的教学理念，让学生可以了解到自己对知识技能的掌握情况，在后续的学习和研究中才能有的放矢。反观国内，我们对学生完成作业/实验/汇报的情况并没有完全做到及时反馈，很多时候是在学期末单独拿出一节课的时间进行习题课讲解，学生需要去回想几个月前完成的情况，这样的教学效果肯定不会太好。

四、以效果为导向的评价体系

在以上课程体系、培养机制、教学方式的基础上，科罗拉多矿院地质系在研究生培养中如何去控制或是评价教师教学质量呢？总体来说，地质系非常重视学生对教师的教学评价。每门课程结束后，每位学生都会在网上对该课程进行全方位的评价，包括课程设计、教学规范和教学态度等，以及自己受益程度、需提升改进之处等等，以此来评价该课程。地质系的教学评价以学生为中心，以学习的效果为导向，更看重的是学生通过学习这门课程的收获和学习过程中的感受。教师在收到这些较为具体的评价结果后也会针对性地对课程内容或教学方式上进行改善。

诚然，国内高校也很早就经形成了课程结束后进行教学评价的组织形式，二者在形式上基本无异，但是，也存在一定的差异。首先，国内高校对学生教学评价结果重视程度不如国外高校，其次是国内教师对学生的教学评价重视程度不如国外教师，因而学生评价体系未能充分发挥以评促建的功能，进而没能更好地改善我们的课程教学。

五、结论与借鉴

在课程设置方面，科罗拉多矿业学院地质系通过设置一系列应用性、前沿性、综合性的课程，注重培养研究生的实践能力；在课程要求方面，地质系对研究生必须完成的课程学分、学分绩点以及课程考核要求都较高，以保证培养的质量；在教学方式方面，教师在教学方式上非常重视启发学生独立思考，理论知识的实践应用，学科前沿进展以及互动的课堂环境，以此培养研究生具备独立思考又能运用知识解决实际问题的能力；在教学评价方面，地质系和教师都非常重视学生具体的教学评价，并会针对性地完善课程教学，使得教学质量得到了保证。科罗拉多矿院地质系研究生培养的这些特点，对于我们国内地质类专业研究生的培养具有一定的启示意义。

首先，我们应该加强对研究生课程的重视，这种重视既包括学生重视课程学习，也涵盖教师重视课程教学。科罗拉多矿院地质系研究生为了获得学位需要高质量地完成系列课程，要获得优秀更是需要长期投入地学习。而国内地质类专业的研究生通常对课堂学习的质量不够重视，以完成学位要求的学分为最终目的。更有甚者，在研究生一年级课程学习期间就完全投入到导师的科研项目中，忽视了课堂学习。与此同时，教师对研究生课程的投入也相对较少，主要原因在于研究生的教学相对于本科教学，学校层面的重视与督导不够。也有部分教师授课积极性不高，与学生学习热情不高相互响应，进而导致教学质量不高，学习效果不好。因此，在课堂教学方面，需要教师与学生共同重视。建议从提高课程的修分难度，提高教师授课积极性，加强学校层面的督导等方面入手，促进研究生教学质量的提升。

其次，我们的地质类课程应该重视实践性、前沿性、综合性，尤其是应该多开展野外课程。将书本的描述与野外实际的现象相联系，一方面也激发了学生的兴趣，另一方面学生理解会更准确。因此，建议地质类课程设置中都应当尽量安排野外、实验或计算机等实践过程，最大限度地提高教学的实践性。此外，研究生的课程也应该尤为重视教授前沿的科学认识，以引导研究生们站在学术前沿去思考去发现，当然这要求教师队伍要加强自身专业素质建设，跟进相关理论的前沿发展。除此之外，地质类研究对地质学家的表述能力要求较高，通常需要对具体的现象与成因进行解释说明，因此教师应该多组织课堂汇报交流，有意识地培养学生的汇报表达能力，表述能力也应该在地质类研究生培养方案中有所体现。

再者，思考是开启智慧的钥匙，教师在教学过程应注重启发学生思考，学生在学习过程中也应有意识地培养自己科研思维，即由思考提出质疑，发现科学问题，充分调研认识问题，在认清科学问题的基础上，进一步调研提出解决的方案，进而付诸实践（思考—发现问题—调研—认识问题—进一步调研—提出解决方案—实践—发现问题—调整—实践）。以上思维模式在研究生学习阶段逐渐成熟，是其未来从事科研工作的内核，因而理应成为研究生培养阶段的基本要求。

最后，学校管理者、教学执行者和知识学习者都不应忽视教学评价，尤其是研究生教学评价，更应该将教学评价落到实处，形成“发现问题—积极反馈—落实改善”的良性循环。学生站在课程学习的角度，从提高知识获取的有效性、系统性、实用性等方面提出改进意见。学校与教师都应该积极重视学生对教学的反馈，针对性地督促教师进行课程教学的完善与改进。此外，教师应加强自身授课教学的荣辱感、使命感建设，按照知识的传递者、灵魂的塑造者去要求自己，身体力行为我国“双一流”建设贡献力量。