地質工程專業(yè)學生工程素養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐

李虎杰，崔春龍，陳廷方

西南科技大學 環(huán)境與資源學院，四川 綿陽 621010

培養(yǎng)模式

地質工程專業(yè)學生工程素養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐

李虎杰，崔春龍，陳廷方

西南科技大學 環(huán)境與資源學院，四川 綿陽 621010

加強學生工程素養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提高地質工程專業(yè)人才培養(yǎng)的適應性，是高校教學改革面臨的重要問題。本文結合地質工程專業(yè)的特點，構建了以能力培養(yǎng)為核心的“一個中心、三個層次、四個訓練”的新型多層次實踐教學體系；通過教學與科研、學校與企業(yè)相結合的實踐教學平臺建設，建立了理論教學、實驗教學、科學研究、工程實踐相互滲透的多維度、課內外結合的新型教學組織模式，為地質工程應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)打下了良好基礎。

地質工程；工程素養(yǎng)；創(chuàng)新能力

培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才是高等教育在新的歷史時期重要的目標?？茖W有效的實踐教學體系和教學方法對于提高學生的職業(yè)適應能力、創(chuàng)新能力和滿足社會對人才的需求有著重要意義。地質工程專業(yè)以實踐性強為特點，因此，在實踐教學上應始終堅持重視學生工程素養(yǎng)的訓練，重視實踐動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。近年來針對地質工程專業(yè)學生工程素養(yǎng)與實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)問題，西南科技大學地質工程系進行了一些有益的探索。

一、以能力培養(yǎng)為核心，構建了地質工程專業(yè)“一個中心、三個層次、四個訓練”的新型多層次實踐教學體系

室內和野外實踐教學與課堂理論教學構成了地學本科教育的兩大體系。建立科學、合理、循序漸進并與課堂理論教學交叉配合的實踐教學體系，是培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才的基礎。近年來根據地質工程專業(yè)應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標，我們對地質工程專業(yè)實踐教學體系進行了全面改革和優(yōu)化，依托礦產普查與勘探四川省重點學科的建設，構建了“一個中心、三個層次、四個訓練”的實踐教學體系。

圍繞“工程素養(yǎng)與實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”這一中心思想，進行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)籌安排，實施以學生為主體，啟發(fā)性、討論性、研究性和綜合性教學方式相結合的實踐教學模式，完成認知、研究、創(chuàng)新的教學過程，實現對學生知識積累和素質能力及團隊精神的培養(yǎng)。

“三個層次”就是從基礎型實驗、綜合設計型實驗、創(chuàng)新型實驗三個層次上組織實踐教學以達到加強學生地質基礎、工程素養(yǎng)及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的。這里所指的基礎型實驗以驗證性實驗為主，是結合理論教學對學生基本技能的訓練，滿足學生“應知應會”實驗能力的培養(yǎng)，如礦物、巖石標本的認識與鑒定，巖土力學性質測試實驗等。綜合設計型實驗是給定學生實驗目的或解決實際問題的目標，讓學生利用已有理論知識和實驗設備自己進行單項或綜合性實驗設計，完成實驗任務，解決實際問題，是結合生產實際提高學生的綜合素質的實驗，如地基土的物理力學性能測試、非金屬礦的物化性能測試等。創(chuàng)新型實驗主要是結合教師科研課題對學生進行創(chuàng)新型實驗能力培養(yǎng)或者學生根據自己的興趣和愛好，針對專業(yè)領域的科學技術問題開展創(chuàng)新型實驗探索，是結合科研對學生創(chuàng)新型思維培養(yǎng)的實驗。

為了全面提高學生的實踐動手能力，制定和實施了“四個訓練”的實踐動手能力培養(yǎng)體系，具體包括以下四方面。

（1）課程實踐訓練：這部分實踐訓練是按照人才培養(yǎng)方案和實踐教學大綱，要求學生必須完成的室內實驗課程和實驗內容，是對學生基本實驗技能的訓練，滿足工程實踐中必須掌握的實踐能力的培養(yǎng)。如礦物學實驗、巖石學實驗、構造地質實驗、GIS實驗、礦床學實驗、巖土力學實驗等。

（2）現場實踐訓練：根據專業(yè)特點，對于在室內無法完成的實踐教學內容，有計劃地安排通過現場實踐訓練來進行，為此自建了校內測繪工程實踐訓練基地和地質工程實踐訓練基地，內容包括測量實習、工程鉆探實習、動力觸探及靜力觸探試驗、載荷試驗等，提高了學生的基本工程技能與素養(yǎng)。

（3） 校外基地實踐訓練：為了加強實踐環(huán)節(jié)教學，不僅強調校內實踐教學，而且針對專業(yè)特點建立了兩個長期穩(wěn)定的校外實習教學基地：江油-安縣-北川地質認識實習基地和江油數字化綜合地質填圖實習基地。通過野外實習，讓學生能夠在校外基地得到野外地質工作方法的基本訓練。

（4） 實戰(zhàn)性實踐訓練：四年級畢業(yè)實習時，學生全部安排到生產單位，結合單位正在進行的實際工程項目，在指導教師和單位工程技術人員的共同指導下，進行實戰(zhàn)訓練。通過完成實際生產任務，使學生得到全方位、綜合性的實踐鍛煉，提高其分析問題和解決問題的能力，為順利進入社會和適應工作打下良好基礎。

二、依托學科，借力行業(yè)，構建教學-科研、學校-企業(yè)雙結合實踐平臺，實踐開放式的工程教育機制，提高工程教育的實效性

1.整合校內實踐教學資源，建設高水平實驗實訓基地

以地質資源與地質工程校級重點實驗室建設和省部共建實驗室建設為契機，依據學科的特點，整合院內相關專業(yè)分散建設、分散管理的實驗室和實驗教學資源，使本科教學資源與學科建設資源相結合，建成了基礎地質實驗室、礦床學實驗室、非金屬礦加工及物性測試實驗室、非金屬礦開發(fā)與利用實驗室、勘查技術與工程實驗室、巖土力學實驗室、“3S”技術實驗室、測繪實驗室、地質工程實訓基地等，形成了較為完善的實驗實訓教學條件。

2.學校、企業(yè)結合，建立穩(wěn)定的校內外實踐教學基地

實踐教學基地是西南科技大學“8111品牌建設計劃”的主要內容之一。地質工程專業(yè)除自建了北川-安縣-江油地質認識實習基地、江油數字化填圖實習基地（2007年獲校級優(yōu)秀實習基地稱號）、測繪實習基地外，還與四川省地礦局川西北地質隊、九○九地質隊、中國建材地質四川總隊等單位共建了5個畢業(yè)實習基地，使地質工程專業(yè)的實踐教學條件得到極大改善，保證了實踐教學的質量。特別是江油數字化填圖實習基地的建設，實現了以“3S”技術集成為基礎，將區(qū)域地質調查野外數據獲取、成果表達以及提供社會使用等填圖全過程一體化，從而實現了傳統(tǒng)三大件（鐵錘、羅盤、放大鏡）和新三大件（GPS、數碼相機和筆記本電腦）密切結合的數字化地質填圖工作，使傳統(tǒng)的地質野外地質研究方法和新技術得到了有機結合，大大提高了學生的社會適應能力。

三、優(yōu)化教學組織，建立理論教學、實驗教學、科學研究、工程實踐相互滲透的多維度、課內外相結合的新型教學組織模式

1.確立了“六結合”的實踐教學法

通過多年的教學研究與改革，確立了實驗教學改革與課程建設相結合；基礎型實驗、綜合設計型實驗與創(chuàng)新型實驗三層次內容相結合；本科教學資源與學科建設資源相結合；實驗教師、任課教師以及研究生指導相結合；室內實驗與現場實習相結合；專項訓練與綜合培訓相結合的實踐教學方法。注重改造傳統(tǒng)實驗技術方法，以現代信息技術為載體，建立了一套適應學生能力培養(yǎng)、鼓勵探索創(chuàng)新的實驗考核方法和實驗教學模式，有效地推進了學生自主學習、合作學習和研究型學習。在實驗教學課程體系設計上，突出“重視地質基礎、強化工程素養(yǎng)和動手能力培養(yǎng)”的原則；設計了由低年級到高年級三個層次的能力和素質拓展訓練計劃，即一、二年級的“基礎強化訓練”，三年級的“專項技能訓練”與“工程實踐訓練”和四年級的“綜合能力訓練”。

2.建立部分理論課程室內實驗與課間野外實踐教學相結合的實踐教學模式

課程實驗教學是地質工程實踐體系的重要組成部分，改變以往以驗證為目的的課程實踐教學內容是整個實踐教學體系改革的重要方面。為此，加強了教學實驗室的隊伍建設、實驗室開放、實驗室日常規(guī)范管理等方面工作，因課制宜，建立了課程綜合實踐教學模式、現場實踐教學模式和研究性實踐教學模式3種類型。如在“地質勘查技術與方法”、“工程地質”等課程中均結合教學內容組織學生進行現場實踐教學，同時還專門安排了1周的現場實訓，內容包括現場載荷試驗、面波試驗、巖土工程鉆探現場實踐（包括：鉆探方法、動力觸探、取樣）等內容。通過現場實踐教學，有效彌補了室內實踐教學手段受限的不足，使學生能較全面地提高工程實踐和動手能力。

3.野外實習采用三段式教學，即野外準備階段的室內教學、野外教學和野外總結階段的室內教學，以保證有效實施野外教學計劃

實習中充分利用野外的自然環(huán)境，營造師生平等、自由、民主、開放的野外教學環(huán)境。通過師生共同生活、平等相處，為師生的情感交流、思想交流、知識交流提供了無拘無束的良好環(huán)境，將對學生的思想教育、專業(yè)教育有效融入實踐教學過程中。充分利用野外實踐教學打破課堂分門別類、單課獨進的自閉式教學模式，使不同課程內容自然交融。并通過實施以學生為主的啟發(fā)式、討論式教學，以及對不同地質現象的由表及里、由此及彼的比較研究和多學科交叉綜合分析，培養(yǎng)學生科學的地學思維觀和獨立思考的能力。

在實踐教學過程控制中，堅持集中和分散相結合的組織原則。既重視已有實習基地在集中實習教學中的作用，又鼓勵師生創(chuàng)造條件分散進入行業(yè)實際工作崗位進行實踐訓練，拓寬實習訓練途徑。一般低年級以集中組織實習為主，如地質認識實習、測繪實習、地質填圖實習。學生在指導教師的帶領下，按照實習教學計劃要求，進行基本技能的訓練。分散實習是在集中實習的基礎上，以培養(yǎng)學生的綜合素質和工作適應能力為目的，按照實習教學計劃要求，結合學生將來的就業(yè)方向及興趣愛好，通過教師指導或學生自己聯(lián)系生產單位進行實習。例如：地質工程專業(yè)的畢業(yè)實習已實現了全面與工程實踐相結合。學生通過分散參與生產單位的實際工程項目，進行實戰(zhàn)訓練，使學生得到了全方位、綜合性的實踐鍛煉，提高了其分析問題和解決問題的能力。

4.堅持結合實際生產活動、工程項目和教師科研選擇學生的畢業(yè)設計（論文）題目

近年來地質工程專業(yè)學生的畢業(yè)設計題目全部來自實際工程項目或教師科研項目。近3年來，有84%的畢業(yè)設計（論文）選題來自工程實踐項目，有16%的題目來自教師的科研項目。通過真題真做，大大提高了學生解決實際問題的綜合能力，專業(yè)技能得到了規(guī)范化訓練，使學校培養(yǎng)的學生更加貼近社會的實際需求，增強了學生畢業(yè)后適用工作的能力，得到用人單位的肯定與較高評價。

四、建立完善了地質工程專業(yè)實踐教學質量監(jiān)督保障體系

制訂了《江油地質填圖實習守則》、《實習安全規(guī)定》、《實習考核與成績評定辦法》、《地質工程專業(yè)畢業(yè)實習要求》、《實習評價辦法》等一系列管理文件，完善了系列實踐教學管理制度。將實驗和實習大綱、指導書、實習規(guī)范、實踐教學規(guī)章制度等向學生發(fā)布，對深化教學改革，提高教學質量起到了明顯的促進作用。

在實驗教學考核方面以“重在過程，不惟結果”為指導思想，根據各實驗課程具體情況，實驗成績按平時成績占60%～70%，期末成績占20%～30%計算，注重學生在每個實驗過程中的綜合表現和實驗報告的質量。在野外實習考核方面，注重學生動手能力和綜合解決實際問題能力的考核。采用實習過程與實習報告相結合，從實習態(tài)度、遵守紀律、吃苦精神、團隊精神、動手能力、分析問題及解決問題能力等多個方面進行綜合評價。對于分散實習的學生要求在學生實習結束時，由實習單位對學生的實習過程及表現作出書面評價，作為實習成績評定的依據之一。

各年級野外現場教學及課間實習、課程實驗均實施學生評教。通過組織召開學生座談會，了解實踐教學中存在的問題，分析原因。同時，學院每學年都要對各個實習環(huán)節(jié)進行質量評價，具體內容包括：實習時間的保證、實習內容與大綱要求的符合情況、學生實習報告的質量、學生對指導教師的評價等。通過質量評價，督促教師重視實踐教學質量的提高，不斷改進實踐教學中存在的問題，提高教學質量。

通過幾年的探索與實踐，我們在地質工程專業(yè)學生工程素養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面已取得初步成就。地質工程專業(yè)于2007年建成為四川省特色專業(yè)，學生實踐動手能力得到了用人單位的充分肯定和好評，同時由于學生綜合素質的提高，就業(yè)途徑得到了有效拓寬，該專業(yè)連續(xù)4年畢業(yè)生的就業(yè)率為100%。近3年來，有40多名學生參加了教師的科研項目，立項的學生課外科技活動項目20多項，公開發(fā)表論文7篇，其中有1項成果獲得國家大學生挑戰(zhàn)杯三等獎，4項成果獲四川省大學生挑戰(zhàn)杯二、三等獎。

參考文獻：

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Research and Practice on Students’ Engineering Attainment and Innovation Ability Training of Geological Engineering

LI Hu-jie, CUI Chun-long, CHEN Ting-fang
Southwest University of Science and Technology, M ianyang 621010, China

Strengthening engineering attainment and innovation ability training are always the objectives of academies. Based on geological engineering specialty, a new practice educational system w ith the principle that are “one center, three level and four training” has been founded. By means of foundation of practice platform that combine teaching w ith science reaching, university w ith enterprise, a new practice teaching model which combines theory teaching, experiment teaching, science research and engineering practice has been set up, which prepares strong foundation for training high-level geological engineering talent.

geological engineering; engineering attainment; innovation ability

G 640

A

1006-9372 （2010）03-0014-04

2010-04-16。

西南科技大學教學改革項目（08x j jg03）資助。

李虎杰，男，教授，主要從事地質工程專業(yè)的教學、科研及教學管理工作。