“双一流”背景下勘查技术与工程专业创新实践能力培养模式探索

黄艳辉，吴海波，徐宏杰，付茂如，胡泽安

（安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南 232001）

“双一流”是国家、社会面对科技、经济等发展议题，针对高校和学科发展提出来的战略建设目标，要求高等学校必须敞开校门，面向世界科技前沿，培养科技创新实践人才，更好地服务于经济和社会的发展。工程学科是实现国家工业化、提高人们生活水平的重要基础，是“双一流”建设的重要内容[1-4]。然而经过分析发现，几乎所有的国内高校虽拥有工程学科，但是总体上存在着“大而不强，多而不精”的现象，布局不合理，发展相对滞后，前沿工程学科稀少，不能有效促进国家创新引领的高质量经济发展战略。此外，高校开设的工程学科专业与社会产业发展脱钩，工程专业培养理念与世界企业需求兼容性差，培养的技术人才缺乏足够的创新实践能力，是现今国内高校工科专业发展面临的紧迫问题[5-7]。

现今，国家提出“双一流”建设、“新工科”理念，要求高校必须转变传统的工科人才培养机制，融入世界前沿信息化、智能化的科学技术，谋求新的创新实践工科人才培养模式。在此前提下，勘查技术与工程专业作为重要工科专业，是“双一流”“新工科”建设的重要内容之一。布局创新实践性的勘查技术与工程专业教育发展，有利于促进相应高等学校的工程学科建设，可以为社会创新驱动发展战略输送更多的优质工程技术人才。鉴于此，本文以勘查技术与工程专业为例，以培育大学生创新实践能力、凝聚创新精神、孵化创新人才为指导思想，通过理论分析和具体实践经验，尝试探索“双一流”背景下该专业创新实践培养模式。

1 创新实践课程体系构建

目前，安徽理工大学勘查技术与工程专业的教学仍然遵循着以理论授课为主的机制，然而这种机制已不适应国家、社会经济发展。在创新实践课程专业建设中，应该调动本校综合型大学的多学科/专业特长，力推学科之间融合交叉，力推应用工科专业纵向发展和横向延拓。在整个实施过程中，应该随时观察社会需求导向，同步调整理论课程和实践课程的内容。为了得到最佳的创新实践结果，实现理论与实践课程统一结合、课程体系与社会发展有机融入，必须改变传统的授课方法，增加创新理论和实践课程等诸多构建创新实践课程体系的方法[8-10]。

2020年，为了进一步融入“双一流”建设、“新工科”创新实践理念，增强大学生创新实践能力，实现创新实践培养人才目标，结合学院师资、实验设备等具体情况，重新修订了勘查技术与工程专业新一版培养方案。该方案关注学科热点方向，重视创新实践过程，突出创新理念贯穿在整个教育环节，实现真正意义上全方面提高学生创新实践意识和综合素质发展。新方案中包含的课程体系不仅调整了课程内容、优化了课程结构，而且增加了创新创业理论和教育实践课程。目的在于传授创新实践基本理论，融入创新实践思想，帮助实施创新实践活动，注重培养学生勤于思考、自主开展创新实践。针对新形势下的社会热点和需求，结合专业自身，增设了《地球物理场智能监测及大数据分析》《人工智能与地球物理》等专业相关的创新实践课程，将人工智能、大数据分析等创新概念首次融入专业课程中，带领学生获取更多最新热点和前沿学科的理论实践知识。

此外，通过将创新实践理念融入传统的专业核心课程中，有助于激发学生的学习热情，不仅能够帮助学生全面深入地理解课程基础知识，还可以提高学生的创新实践动手能力。以勘查技术与工程专业核心课程“重磁勘探原理”为例，通过理论课程教学、课内实验操作、地球物理野外实习训练的传统三步走，只是让学生基本了解重力勘探、磁法勘探的基本理论、仪器操作、实践流程，然而不能满足本行业新问题解决的实际需求。因此，近些年围绕着该课程的创新实践教学，采取了多种新方式：（1）将竞赛带入到课程教学，以赛促教，包含两种形式，第一种让学生参与专业竞赛，如学校地球物理知识竞赛，选拔队伍参加全国大学生地球物理知识竞赛，可以有效提高学生针对此课程的求知欲。第二种让学生参与非专业竞赛，如“互联网+”“挑战杯”等，将专业课程知识有机融入比赛中，可以扩大专业内容的应用面和比赛内容的创新性。（2）参与课题，可以分为两种，第一种学生积极参与到教师有关“重磁勘探”的科研项目，通过开展一定的科研工作，锻炼他们发现-分析-解决问题的能力。第二种鼓励学生依托“重磁勘探”理论与实践内容，申报国家级、省部级、校级大学生创新创业训练项目，同时分派专业教师辅导学生申报项目，开展立项后的科研工作。

2 创新实践教学方法改革

通过翻转课堂、线上线下混合式教学等多种新形势下课程教授新手段[11-12]，对勘查技术与工程专业类理论实践课程教学方法实施补充、改进和完善，实现本专业创新实践课程改革。在教学过程中，注重多种教学手段的合理利用，可以有效调动学生的学习热情，让以往的被动学习变成积极主动地探求真理，最终提高学生的学习效率，提升教师的授课效果。

2.1 翻转课堂教学

翻转课堂是近年提出的一种教学手段，颠覆了传统授课过程中教师讲授、学生听课的模式，通过重新调配课前、课中和课后时间、内容和传授方式，将课堂学习的自主权归于学生，而教师从旁引导、辅助学生完成课程知识学习，既可以激发学生学习的主观能动性，又能够进一步增强课堂教学质量，受到教师和学生的一致好评。

课前预习阶段，提前将授课资料如授课计划、教学PPT、讲课视频等发给学生，确定授课知识点内容体系，发布考核和评价内容、指标与方案。上课过程中，教师首先选取课前布置的预习内容进行随机提问，考查学生预习效果，了解学生的理解难点，并进行有针对性的解惑。其次，教师与学生采取研讨、交流的方式，更深刻地了解地球物理勘探等相关专业课程内容，此阶段包括教师引入讲解、师生互相讨论两种方式。以《重磁勘探原理》课程为例，教师在课堂教学中，以身边熟知的重磁现象如极光、重力为切入点，激发学生的学习兴趣和主观能动性，引导学生通过重磁知识解释身边的地球重磁事件，并且通过大量实践案例传授《重磁勘探原理》课程中晦涩难懂的知识点，使得学生能够全面、深入地理解专业核心课程内容。此外，从学校周边选取有代表性的勘探目标体作为对象，有效地以重磁勘探作为选题，让所有学生都进行课堂讨论，充分增强学生的学习热情和课堂参与度。课后复习时期，及时布置课后作业，加强了解学生知识点掌握程度，并通过QQ、超星等线上课程平台，辅助学生攻关专业课程的重难点知识。对于作业完成或复习情况有困难的学生，可以采取多种方式及时沟通，一定要做到尽早发现、尽早解答。

2.2 线上线下混合式教学

线上线下混合式教学是将线上教学（信息化教学）和线下教学（传统教学）进行融合，遵从以学生为中心的教学思想，在教师的引导下，学生能够有效快速获取新知识，达到提高教学效果、提升教学水平的目标。该教学手段改变了传统授课方法，使学习的主动权掌握在学生手中，激发学生的学习热情、主动创造性。本文以超星泛雅课程平台上的《重磁勘探原理》在线课程为例，阐述线上线下混合式教学的应用。

《重磁勘探原理》课程线上线下混合式教学包括线上教学和线下教学两个过程，两者相辅相成。线上教学一般安排在课前和课后，课前阶段教师通过“学习通”线上平台发布预习任务，比如视频观看、课前知识测试等，学生可以单独（有时成立小组）采取讨论交流、查阅资料、PPT 汇报等完成任务指标。课后阶段教师会整理各章节重难点以及学生易错知识点，上传到线上平台，同时发布课后作业、拓展任务等；学生需要完成上述作业和拓展任务，结合课程内容复习，进一步深入掌握课程关键知识。线下教学是线上教学的补充，通过教师的引导，学生自主完成知识内容学习、吸收和消化。该阶段的主要教学模式为：首先，教师利用思维导图整理各章节的核心内容和重难点，可以采取动画、视频、示范实践等提高学生的感性认知；其次，利用在线学习的教学反馈，结合课程重难点实际情况，有针对性地发布现实应用案例，引导学生讨论交流。此阶段学生可以通过小组协作交流、线上学习汇报、参加课堂研讨、现场实践活动等方式开展。

3 创新实践激励机制建立

创新实践课程体系和教学方法是提高学生创新实践能力的基础和手段，然而如果没有学生的学习兴趣，没有教师的实践动力，专业创新实践也只是空中楼阁。所以，在具备优质硬件的基础上，建立合适的软件环境变得尤为重要，而配套有效的管理和激励机制，能够激活教师与学生的创新实践动力，实现成效显著的创新实践模式[13-14]。

目前本院存在学生对创新实践活动认识不清楚、参与不积极，教师未能有效利用自身科研优势参与活动，其创新实践成果未能在学院评优、评职称汇总予以充分考虑等诸多问题，严重影响创新实践动力。因此匹配有效的激励机制十分必要，而创新实践成果最直接有效的反映就是学科竞赛成绩。本文以勘查专业技术与工程专业为例，以学科竞赛发展情况为评价指标，从参与创新实践活动的教师和学生两个主体出发，探讨创新实践活动的激励机制。

创新实践活动的核心基础是教师的指导水平和参与积极性，能够最终决定创新实践成果，本院对在学科竞赛中取得成绩的指导教师，采取绩效奖励、评优评先、开会表彰等多种方式进行激励。此外，在未来学校教师职称评定中，需要将创新实践成果作为指标予以考虑，出台相应激励政策，才能更有效激发教师的创新培养积极性。创新实践活动的直接受益者是学生，其参赛能动性和知识能力水平决定学科竞赛成绩，本院一直贯彻对获奖学生采取公开表彰、评优评奖、保研等方式。上述方式可以直接推动学生积极参加学科竞赛，同时也可以吸引优质生源留校读研。

4 结语

“双一流”建设、“新工科”理念是国家培养卓越创新人才的重要举措，本文以勘查技术与工程专业实际情况入手，从创新实践课程体系构建、创新实践教学方法改革、创新实践激励机制建立三个方面，探讨了专业创新实践培养模式，以期为相近或相似专业学生创新培养提供一定的借鉴。本文关于创新实践教育的摸索还有不足之处，仍需要继续探索和努力。