工科高素質創新性人才培養中實踐教學模式的研究

摘 要：工科教育是理論性與實踐性并重的專業教育。由于長期以來對實踐教學的存在認識誤區，目前的工科教學中表現出對實踐教學認知度不足，忽視專業實驗，實踐教學分散，能力和創新培養不足，考核不科學等問題。針對以上問題，黑龍江科技大學在建設國家急需的地質工程（煤及煤層氣）專業時，經過走訪調研，立足學校特色和定位，對培養高素質創新性人才培養過程中的實踐教學模式進行了有益的探索。主要通過設置符合培養目標的專業實驗；增加實習的多樣性；積極拓展素質教育和創新教育；設置單獨的從業技能訓練，提高實踐教學比例；細化實踐教學考核標準，提高評價的科學性等五個方面形成了實踐教學的培養模式。該模式的建立，為其他工科類專業培養高素質創新性人才提供了一定的參考。

關鍵詞：工科 實踐教學 創新性 改革

中圖分類號：G642；FU240 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2015）06-246-02

實踐教學是工科高等教育教學的重要組成部分，隨著社會經濟的發展和企業對員工素質要求的提升，現在高素質工程技術人才的基本特征表現為廣博基礎知識，較強實踐應用能力、創新意識和創新能力{1}。而要培養這樣的高素質人才，實踐教學是必不可少的關鍵環節。培養創新型工程科技人才是高等工科院校的核心任務，也是高校自身發展的需要。實踐教學是工科高校十分重要的環節，是創新人才培養的重要支撐。它將科學研究、實驗教學、工程訓練融為一體，是培養學生工程實踐能力、創新意識、創新能力以及綜合素質的重要平臺{2}。隨著用人單位對創新性人才的要求不斷提高，工程教育、創新教育的大力開展，實踐教學的地位更加突出，大學生也認識到自身的實踐能力和創新能力將成為今后在就業競爭和發展競爭中的決定性因素之一。因此，從學生需求和社會需求方面看，創新性強、實踐能力高是高素質工科人才的必備條件之一。然而長久以來，我國的工科教育實踐環節一直是薄弱環節，從屬于理論教學。特別是隨著社會的發展，目前很多企業出于經濟、安全角度考慮，不愿意接收學生實習，造成實踐環節的進一步削弱。因此，加強實踐環節的教學模式創新是目前培養高素質人才的重中之重。

一、目前工科實踐教學環節中存在的問題

1.對實踐教學的認知度不足。在很多專業教師看來，實踐就是專業實驗和實習，素質教育特別是科研素質教育只是錦上添花的一個環節，可有可無。因此，在人才培養方案中雖然設置了很多的實踐教學，但往往從屬于理論教學。且在實踐教學中，由于實踐教師的認知不足以及教師年輕導致的經驗不足，往往存在走過場的嫌疑，造成實踐教學質量不高，對學生能力和素質的提高作用較小。

2.對創新能力的培養理解有誤。江澤民同志曾經指出：一個沒有創新能力的民族，難以屹立于世界先進民族之林。同樣，一個沒有創新能力的工科學生，不是一個高素質的人才。然而目前有些學校和教師對創新能力的認識存在一定的誤區，對學生創新能力的培養無限拔高，認為只有參加科研活動、發表科研論文、申請專利、參加全國性的創新創業比賽才叫創新，忽略了日常創新能力的培養。須知創新不是無源之水無本之木，只有在掌握了扎實的基礎知識和專業技能，在前人的經驗和科學理論的指導下創新才能少走彎路，真正地為生產、為社會服務。單純的、無基礎的為創新而創新，不可能出現真正的創新。

3.對專業實驗環節的忽視。專業實驗是提高學生專業素質、培養專業能力的重要環節。但目前專業實驗由于資金、師資、考核等諸多因素的制約，存在教學手段單一、實驗設備配備不齊全、教師素質不滿足實驗要求、考核機制不健全等不足{3}。由于資金的問題，很多普通大學使用的實驗設備處于落后或瀕臨淘汰的境況，或者配備臺數不滿足學生數要求，難以滿足學生實驗的需要和對新技術的掌握。而很多學校的專業實驗由理論教師兼任，或者由剛畢業的青年教師擔任，這些教師一般都是從校門到校門，實踐經驗較少，動手能力不強。設置的實驗以驗證性實驗為主，費時費力的綜合性、設計性、創新性實驗較少。

4.實踐教學的設置分散、考核不健全。目前多數學校的實踐環節，除實習環節是單獨考核外，其余像專業實驗的考核一般是納入到理論教學的考核中，且一般所占比例較小。實踐教學不成體系，一般是分散于各個專業課之間，沒有形成系統的對學生實踐能力的培養系統。在實踐教學的各個環節中，考核的方式一般以學生的實踐表現、實驗報告完成情況等作為主要評價要素，而對于學生的動手能力、創新意識和實踐能力的考評缺乏有效的方法，導致學生對待實踐環節也存在敷衍了事的態度，不利于學生能力和素質的提高。

二、黑龍江科技大學安全工程學院在實踐教學環節的嘗試

針對以上傳統工科專業在實踐環節存在的諸多問題，黑龍江科技大學安全工程學院在建設地質工程（煤及煤層氣方向）專業時，根據同類院校的調研情況結合學校的自身定位和特點，對培養創新性工科人才的實踐教學模式做出了有益的探索。地質工程（煤及煤層氣方向）自2006年中國地質大學開始設置以來，目前有包括本校在內的七所高校設置了該專業。在2013年經過走訪調研后，發現目前中國地質大學（武漢）、中國礦業大學（徐州）等院校的煤層氣方向側重于資源勘查，而河南理工大學、遼寧工程技術大學和我校則側重于資源的開發利用。因此，在實踐教學環節，我們做了如下的嘗試：

1.結合學校優勢和特色，設置專業實驗項目。煤層氣發熱值高、污染小，且開采后對煤炭采出有極大的安全效益，但由于我國煤層氣賦存的特點，導致很多區域單純從地面抽采不經濟甚至不可行。而黑龍江科技大學是原煤炭部所屬高校之一，在煤礦瓦斯抽采，瓦斯治理方面具有歷史積淀。因此，我校的煤層氣方向在兼顧煤層氣資源的勘查的同時，側重于煤層氣資源的地面、井下開發利用和管理。因此，在專業實驗項目中，設置了巖體力學、資源勘查、礦山測量學、井下瓦斯抽采等課程的專業實驗。在進行實驗環節教學過程中，為克服設備臺套少等困難，采用“小人數，大循環”的方式。設置這些實驗的主要目的在于即培養學生在煤層氣資源勘查方面的動手技能，又培養學生在煤層氣井下抽采方面的專業技能。同時為鼓勵學生的創造性，在實驗教學完成后，學生可隨時聯系實驗教師進行單獨的綜合性、創新性實驗。

2.增加實習環節的多樣性，提高學生專業素質。在走訪調研中，發現中國地質大學和中國礦業大學的該專業由于培養目標的不同，實習環節主要集中在新疆、秦皇島的煤田地質局、地質公園、勘探隊等地方，著重培養學生的地質勘查能力；而我校則著重培養學生對煤層氣的地面和井下瓦斯抽采能力的培養。因此，為了實現這種復合能力的培養，我們在認識實習中，帶領學生到秦皇島國家地質公園中進行實習，由黑龍江科技大學地質工程專業帶頭人王英哲教授帶隊，主要的實習內容是含礦地層、巖石、構造的調查和野外地質勘測。在生產實習環節，由實踐經驗豐富的張迎新副教授和王亞軍老師帶隊，深入到黑龍江龍煤集團下屬的四大礦業分公司實習，實習的主要方式為學生頂崗實習，并進行定期輪換。實習內容一方面集中于井下地面的瓦斯抽采系統，包括抽采鉆孔的設計、打鉆、封孔、管路鋪設、瓦斯發電等內容；另一方面，則從煤礦的勘測、開拓掘進、回采、安全管理等方面讓學生對煤礦有基礎認識，拓寬學生的知識面，提高學生的就業能力。

3.積極拓展素質教育和創新教育。素質教育和創新教育是目前我國教育界關注的熱點之一，同時一個人的素質和創新意識決定了個人的今后發展。但筆者及教研室均認為大學應關注的素質教育應該更集中于專業素質教育和創新教育。因此在教學實踐過程中，設置了以獲得職業能力證書、二學位證書、參加科技項目、發表科研論文、參加素質教育比賽、創業創新活動、職場模擬比賽、獲得等級證書、專利等為標志的素質教育和創新教育培養環節。在2013年度，煤層氣教研室指導的大學生科技立項獲得省級重點資助2項，省級一般項目1項，取得了省級項目的突破。2014年度，李益華、辜超等多位學生參加了《表面活性劑提高煤層氣儲層》、《交變電場對煤層氣解吸的影響研究》等五項大學生科技立項，其中重點項目兩項。學生素質教育活動中各專業課教師充分發揮指導作用，參加活動的學生充分發揮其主觀能動性，將專業知識和實踐相結合，鍛煉了自身的動手能力和綜合知識運用能力，全面提升了自身的團隊合作意識、科研素質和創新意識。有5名學生獲得采礦等二學位證書。這些教育方式均是圍繞著學生的專業素質和創新能力的提高而開展，為學生的能力擴展和提升打下了良好的基礎。

4.設置單獨的從業技能訓練，提高實踐教學比例。在地質工程（煤及煤層氣方向）的人才培養方案設置中，我們設置了單獨的從業技能訓練，將生產實習、從業技能訓練和課程設計三個實踐環節設置在第七學期，在第七學期中生產實習的時間為5周，從業技能訓練時間為10周，課程設計為5周。其中從業技能訓練的主要方式為將學生分配到各專業教師，由學生和專業教師結合學生的興趣愛好和專業潛力共同制定從業技能訓練的內容，目前開展的從業技能訓練主要有瓦斯地質圖繪制、礦井AOTUCAD訓練、煤層氣模擬軟件訓練、地質識圖和繪圖訓練等。目前，地質工程（煤及煤層氣方向）的實踐教學共有學分46分，占總學分數的24.67%左右。

5.細化實踐教學考核標準，提高評價的科學性。目前實踐教學的考核標準一般比較籠統，通常以學生的出勤，實驗時表現和實驗報告完成質量為標準。這樣的考核標準往往是注重學生的實驗表象，難以真正對學生的實踐能力和創新能力進行考核。因此，我們在實踐教學時，依據專業實驗、從業技能訓練和生產實習等不同的實踐環節，制定了相應的考核標準。標準的制定主要原則是將考核方針細化。例如在進行專業實驗時，主要從學生對實驗儀器的熟悉程度和操作能力、學生的實驗過程中的自主性、對實驗數據特別是異常實驗數據的分析情況、對實驗思考題的回答情況的等環節對學生進行考核。此外，為鼓勵學生自主開展實驗研究，根據實驗室的開放記錄對自主進行創新實驗的學生予以加分獎勵。通過這樣的舉措，力爭培養學生重視實踐教學，著力在日常的教學中引導學生培養自己的動手能力和創新精神。

通過以上的實踐環節，目前黑龍江科技大學地質工程（煤及煤層氣）專業發展勢頭良好，學生學習的主動性大幅度提高，截至目前2011級28名學生已簽約8名，簽約單位包括貴州水城礦務局等知名單位，并有部分學生與煤田地質局、評價公司等達成就業意向，由此可以看出學生的綜合素質得到了用人單位的認可，為今后的專業發展建立了良好開端。

[黑龍江科技大學重點教改項目（項目編號：JY13-14）、黑龍江省學位與研究生教育教學改革研究項目“專業學位研究生實踐教學質量的監督與評價辦法”（JGXM-HKD-2014006）]

注釋：

{1}何小溪，仲偉峰，周威.創新人才培養實踐教學體系的探索與構建 [J].黑龍江教育，2014（1）

{2}張學良.電子信息類專業人才創新能力培養的思考[J].西北工業大學學報：社會科學版，2010（9）

{3}孫彥彬.應用型本科院校實踐教學現狀分析與管理.湖南涉外經濟學院[J].才智，2014（1）

（作者單位：黑龍江科技大學安全學院 黑龍江哈爾濱 150022）

[第一作者簡介：王亞軍（1980—），男，河北張家口人，講師，畢業于安徽理工大學，碩士，現任教于黑龍江科技大學安全工程學院，從事安全科學理論和煤礦安全方面的教學研究工作。]

（責編：若佳）