“工程教育认证”背景下的野外实践教学课程体系建设

2022-05-30马静辉韩长城胡晨林

大学·教学与教育 2022年10期

马静辉韩长城胡晨林

摘要：基于“工程教育认证”理念，新疆大学资源勘查工程专业对地质教学过程——野外实践教学进行优化与改革，将实践教学与理论教学充分结合，实现“教-学-做”一体化，搭建实践教学的有机体系，突出应用型实践教学目标，建立多元化考核方式，实行小班教学，充分发挥师生双主体作用，赛教结合，以赛促教，提高学生实际操作能力，响应地科人才需求，有效提高地质科学教学质量，培养学生综合素质，更好地服务于中西部区域地勘经济和事业发展。

关键词：工程教育认证；教学改革；实践教学课程；应用型；新疆大学

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1673-7164（2022）29-0029-04

新疆大学是教育部、新疆维吾尔自治区人民政府全国重点高校、“双一流”和国家“211工程”建设高校，始终以“立德树人、扎根新疆、服务新疆”为指导思想。地质与矿业工程学院“资源勘查工程”专业2020年入选教育部“双一流”计划自治区级重点专业，旨在培养具备资源勘查专业领域专业知识和基本技能、服务中西部区域地勘经济和事业发展、具有家国情怀和实践应用能力的工程技术高级专业人才，目前在读本科生334人［1］。

野外实践教学课程是新疆大学地质与矿业工程学院“资源勘查工程专业”地质教学过程中的一个重要环节，目的是使学生把所学到的理论知识与实践融会贯通，并通过实际操作训练培养学生严谨的科学态度和对地质专业的兴趣［2］。在野外实践教学过程中，学院以尊重和调动学生主观能动性为前提，以培养学生的实践应用能力和地质综合思维为目标，使学生在野外实习过程中激发兴趣、锻炼能力、掌握知识。基于“工程教育认证”理念，始终坚持以学生为中心，以产出为导向，加之搭乘新疆大学“双一流”建设高速发展机遇，培养创新型地学人才，拓宽学生知识面，体现宽口径、厚基础的培养优势，真正提高该专业本科生地质实践技能，完善地学基础知识，对野外实践教学课程体系进行了针对性的改革和优化，以期更好地服务当前人才培养需求［3-4］。

一、原有课程体系存在的不足

通过对“地质勘查综合实训课程”的理论教学、野外实践教学及室内实验教学过程的不断探索，逐渐发现当前的课程体系并不完善，实践教学中存在诸多问题，学生接受程度偏低，整体效果不好。在带过几届野外实习后，学院逐渐意识到传统地质实习教学已经难以满足当下的社会对地质专业学生的综合应用能力需求。因此，现代地质实践教学需要与时俱进，让学生更多、自主地参与进行。

（一）缺少“地质填图和地质编录”等地质技能综合训练相关课程

“地质填图及地质编录”是地质专业学生需要掌握的重要技能。地质填图方面，从野外路线的选择，到路线勘查过程中对野外地质点的观察和正確描述，再到地质柱状图及地质剖面图的绘制；从实际材料图的编制，到完成整个地质平面的绘制及地质说明书的编写，每一个环节都综合了地质专业必备的诸多知识点。地质编录方面，涉及更为复杂的探槽、探井、坑道和钻探地质编录，有时还涉及土壤地球化学采样。通过实践操作，学生可以更加牢固地掌握大一、大二时开设的专业基础课知识，比如“普通地质学”和“构造地质学”等，使学生知道为什么学、怎么学，做到理论认识和实践教学相互结合，教学与训练融会贯通。由于之前培养方案和课时的限制，“学时短、内容多”现象普遍存在，尤其是野外实践教学元素的缺乏，使学生实践能力较差，理论知识未得到内化。

（二）“重实验、轻实践”，疫情影响教学效果

学院资源勘查专业矿物岩石类课程的实验教学占总学时的50%，但是地质野外实践课时却只占10%左右。考虑到带学生出野外的安全管理、审批等因素，该野外实践操作环节，多用室内地质图讲解、临摹等模拟实践教学代替，与真实的野外实践差异较大，使学生无法真正掌握如地质填图和编录等的核心专业操作技能，有部分学生甚至在上完实验课后，还尚不能掌握如罗盘的使用方法这类基础专业技能。加之部分学校教学采用线上方式，存在“学时短、内容多”，课时不足的情况，大大降低了教学效果，学生在基础知识方面掌握得不够扎实。

（三）野外实践与室内实验脱节，相互孤立，不成体系

地质认知实习开设时间为学生专业学习初期（大一学期），由于大一学生专业基础理论知识尚未形成体系，加之缺少实际野外地质工作经历，因此倘若在实习过程中，教师偏重于某一个典型地质现象或典型露头，让学生对其进行单一的观察和描述，在该过程以教师讲授为主，学生被动观察为辅，未真正调动学生的参与积极性，不能很好地履行野外实习实践教学的意义。地质填图实习开设在学生专业学习后期（大三学期），在这一阶段，学生已经完成了多门地质专业课程的系统学习，具备一定的地质专业知识，并加之大一时的地质认识实习经历，这时学生就会由教师指导为主过渡到独立开展野外地质工作［3］，能自主设计野外填图路线，并在踏勘过程中对典型野外露头进行分析。

（四）考核方式过于单一，不能充分发挥“以学生为中心”的教学体系

长期以来，国内外高校都将野外实践教学作为专业建设的重要内容，并根据各自高校所处的地域优势和实际情况建设了各具特色的实践教学基地［4］。新疆地处中国西北部地区，受制于地域、交通、经费等多种因素，学生野外实践条件受限，考核方式单一，不能对学生实践方面的综合能力进行考、学、促，在一定程度上影响了野外实践教学效果，制约了学生地质应用技能的发展。

二、调整后课程体系建设

（一）优化教学模式，实现野外实践-室内讲授充分结合，搭建实践教学的有机体系

结合多年的实习教学实践经验，进一步优化地质实践教学环节，采取“教-学-做”一体，学训结合的教学模式，促进理论与实践在教学环节中的衔接渗透。地质实践教学现配备了由毕业于中国地质大学（北京）两名专业博士学历教师组成的专业教学团队，已对该课程的培养体系进行完善。现在学院地质教学采用教师讲授、学生分组实际操作、小结讨论等教学方法，不断强化专业基本知识和动手实践环节相互配合，极大提高了学生参与的积极性，进而带动了教学效果的有效提高。利用区位优势，每年组织学生于美丽的博格达峰脚下开展各项地质实习、采取野外实践-室内实践相结合的办法，先对野外实践所需要的知识进行温习，做好野外实践前的专业知识准备工作及野外实践注意事项让学生提前预习，带着问题，有目的地进行野外实践活动，让教师“教中做”，让学生“实践中学习”［5］。通过实习，培养学生的团队精神和管理、协作能力，使学生能够理解个人在团队中承担的角色及其相应的责任，真正实现理论与实践教学的相互渗透、学训结合，搭建实践教学的有机体系。

（二）突出“应用型实践”教学目标，设计独立实验课内涵观测点，建立多元化的考核方式

为加强学生实践能力，教学团队根据课程体系建设要求，优选了乌鲁木齐周边祁家沟、燕儿窝、硫磺沟等出露较好的野外剖面作为室外教学野外实践基地，实现了从室内理论认识教学延伸到室外探索性实践操作的教学新模式。以地质编录技能综合训练为例，在制定教学大纲、课堂教学、学生提问及课终考查的各类教学活动中，始终将所涵盖的毕业要求内涵观测点完全融入于实践教学环节中。如在地质编录技能训练备课时，教师通过对课本及PPT知识点的梳理，将室内教学专业内容与野外实际观测点进行对应；在平时考勤及提问中，考查学生对所覆盖毕业内涵观测点的认知程度；在实验报告中，设计考查毕业内涵观测点的实验项目，考查学生对毕业内涵观测点的达成度，并做出相应的达成度分析，来进行该课程未来的持续改进。教师对学生整个学习过程中的表现进行跟踪与评估，对学生学习过程与成绩进行跟踪和阶段性评价，综合评判课程目标的达成程度，通过最终完成实践性教学环节监督评测。

（三）实行小班教学，充分发挥师生双主体作用

小班教学有利于发挥学生和老师双主体作用，激发学生学习的主观能动性、创造力和内驱力，培养学生的独立思考能力。小班教学要求有充足的师资力量，一般按每个教学班级12～15人设计［5］，学院根据实际情况，每个实习教学班控制在15人左右。校外实习的阶段划分及主要内容如表1。通过两学年的填图学习小班教学，表明小班教学的优势在于，一是可以让每一位学生都能跟上教师的讲解内容，及时对典型的地质现象进行观察，避免了人多听不清教师的讲授现象。二是增强了每一位学生的野外地质实践操作参与程度，如打罗盘测产状、用GPS记录点位等，也便于教师针对每个学生的实习情况进行野外过程的检查与评价［5］，有效保证野外地质实践教学的质量。学院为了切实提高课堂授课环节质量，采取小班授课讨论式教学及翻转课堂等多样化教学模式，以期提升课程教学水平；提倡“以学生为中心”的理念，实施面向学习过程的教学内容与方法改革，推广以问题为导向，采取启发式、探究式、讨论式、参与式、案例式教学方法［5］，提升学生的学习动力，实现由重视学习结果到重视学习过程的转变。

（四）赛教结合

大学生技能竞赛能够有效调动学生的积极性和创造力，激发学生的荣誉感和使命感。新疆大学积极鼓励学生参加“全国大学生地质技能竞赛”，对标该项竞赛内容和要求标准，在填图实习过程中也增加了野外地质技能竞赛环节。要求学生对选定的一条野外路线，观察描述地质现象，绘制信守地质剖面，并对路线上观察到的地质现象进行描述，作图、实践证明该环节对学生的野外观察能力、书面表达能力、综合分析能力和实际操作能力等都有很大的提高。学校通过填图实习竞赛选拔出表现突出的学生，将其作为每年一届的“全国大学生地质技能竞赛”的参赛选手送去参加比赛［5-6］。通过跟其他兄弟院校学生切磋学习，以赛促教，赛教结合，增加了新疆大学整体地质技能的水平。此外，通过参加地质大赛，可以拓宽学生的综合地质思维，建立地质逻辑思维模式，为后续的专业学习和职业发展打下坚实基础。未来，新疆大学将进一步探索野外地质技能竞赛的细则，并将其扩展到地质技能综合应用及野外手标本鉴定等项目，在“工程教育认证”背景下，尝试建立赛教培育中心和可視化虚拟仿真实践基地［7-8］。

三、课程建设效果

从课程建设的3学期实施效果来看，经过一系列的教学改革，尤其是理论-实践教学系统一体化以来，很大程度上激发了学生对地学基础专业知识的兴趣和求知欲。在实践教学过程中，从“课程任务”出发引导学生提出地质问题或目标，鼓励并增强了学生的求知欲、想象力和成就动机，再通过组内讨论、教师讲解或示范操作，使每位学生能充分掌握相关的理论知识和技能手段。实践证明，观察、认识，再到理解、掌握、最后学会应用，是一条有效的地质思维及能力训练之路。该课程的开设对学生的知识结构有一定的完善，在一定程度上解决了学生对一些理论知识学习过程的枯燥感，真正做到理论与实践教学的相互渗透，融“教授—学习—实践操作”为一体，提升学生的实践操作能力，使得学生能够通过实践操作实现学习的目的。由于新疆大学软硬件及面对当前新冠肺炎疫情防控常态化的问题，随着工程认证教育理念的不断深化，该课程仍需要进一步加强改革与建设力度。

四、未来展望

近年来，随着“数字国土”工程建设的开展和大数据交叉学科应用，野外实践将由传统方式向数字化转变。加强地质数据库的建设非常有必要［8］。我国地学数据库建设工作起步相对较晚。大量地学数据和资料现在仍存放在纸上，而且没有进行系统整理和归纳。不仅不利于资料和数据的长期保存，也不便于资料的查询、检索和再利用。北京大学、吉林大学、中国地质大学等都已在填图实习中运用了数字填图及虚拟仿真模拟，效果良好，尤其是在新冠肺炎疫情期间，促进了学生学习效果［9］。随着未来地质实践教学的发展，新疆大学野外地质实践将紧跟社会需求，积极在数字化地质野外实践方面进行探索，将野外地质实践教学与未来智能化数字化技术、室内新技术手段相结合，更加有利于野外实践教学体系的完善。积极参考其他兄弟院校的先进经验［10］，不断优化实践教学课程体系，为西部培养更多高质量地质人才。

五、结语

野外实践教学旨在培养学生独立开展地质工作的能力，是资源勘查工程专业重要的教学环节，利用新疆大学周边丰富的野外实习资源，做好“工程教育认证”背景下的野外实践教学课程体系建设至关重要。

新疆大学优化教学后，将野外实践教学设置为实习动员、地质踏勘、实测剖面、地质填图、野外地质综合技能考试五个环节。优化后的野外实践教学充分利用区位优势让学生在真实作业环境中学习与实践，有效提高了学生的专业水平与实践能力。

学校将制定科学合理的实践教学评价体系，建立赛教培育中心，积极将野外地质实践教学与未来智能化数字化技术相结合，持续优化野外实践教学课程体系，抓住发展契机，为西部培养更多高质量地质人才。

参考文献：

［1］裴仰文，邱隆伟，操应长. 英国野外地质教学启示与借鉴［J］. 高等理科教育，2015（06）：46-51.

［2］贾正元，黄兆辉. 浅谈地球物理专业实践教学［J］. 重庆科技学院学报（社会科学版），2008（07）：192-193.

［3］李亚林，王根厚，颜丹平，等. 地质学专业“四层次、一体化”实践教学体系构建与实践［J］. 中国地质教育，2020，29（03）：81-84.

［4］李亚林，王成善，文华国，等. 数字露头与野外实践教学平台建设趋势与展望［J］. 中国地质教育，2021，30（01）：31-35.

［5］何金先，屈争辉，汪吉林，等. 野外地质填图实习教学环节与改革优化措施——以中国矿业大学资源勘查工程专业为例［J］. 大学教育，2016（09）：116-118.

［6］程晓荣，赵惠兰，张铭泉. “赛教结合，以赛促改”提升学生的创新实践能力［J］. 课程教育研究，2020，11（01）：243-244.

［7］赖绍聪. 改革实践教学体系创新人才培养模式——以西北大学地质学国家级实验教学示范中心为例［J］. 中国大学教学，2014（08）：40-44.