基于工程實踐能力培養的實踐教學改革

張德賢 王智琳 龍永珍

[摘 要] “卓越工程師教育培養計劃”實施以來，國家對培養高質量各類型的工程技術應用人才提出了更高要求，因此實踐教學改革，迫在眉睫。文章從目前資源勘查工程專業工程實踐能力培養的現狀出發，在現階段用人單位對資源勘查工程畢業生的需求和要求的基礎上，有針對性提出了五條相應的教學改革方案和具體實施內容，并在實踐中取得了較好的效果，有效提升了學生的工程實踐能力。

[關鍵詞] 工程實踐;資源勘查;實踐教學;改革

黨的十八大提出，科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐，這對高等工程教育改革發展提出了更高的要求。自2006年以來，教育部聯合有關部門和行業協會共同推出了在有關高校中組織實施“卓越工程師教育培養計劃”，該計劃的目標在于培養一大批創新能力強、能夠適應現代經濟社會發展需要的高質量多類型工程技術應用人才，服務于我國邁向新型工業化的發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略[1，2]。2010年，中南大學的資源勘查工程專業第一批進入該計劃，其發展定位是培養國內領先水平的資源勘查工程應用型拔尖領軍人才，確保人才培養水平達到時代性、技術性、規范性和領先性的要求[3]。

工程實踐能力培養是資源勘查工程專業人才培養的主要目標。基于20世紀90年代后期資源勘查工程專業領域人才的流失，以及目前我國面臨的資源危機，社會對資源勘查工程技術人員的需求日趨緊迫，很多地勘行業高水平的資源勘查工程類專門人才嚴重缺乏。由此可見，開展資源勘查工程專業學生的工程實踐能力培養實踐教學改革是十分必要的，改革迫在眉睫。

一、資源勘查工程專業工程實踐能力培養現狀

長期以來，我國的高等教育在培養專業人才和通識人才兩個方向上不斷徘徊，資源勘查專業在這種大趨勢中亦如此。其涉及的內容從早期的通識教育專業——普通地質學、礦山地質學等基礎，發展到今日的“大數據地質學”“智慧礦山”等內容。根據目前教育部對資源勘查工程專業建設的標準與規范，讓學生在四年本科學習過程中接受系統的工程師基本訓練，培養拿得起、做得出、干得好的，具備固體礦山勘查、礦山水文與地質環境評價和油氣田深邊部勘探等能力的復合型人才。傳統的資源勘查工程實踐教學存在的不足，主要表現在以下幾個方面[4-6]：

1.課程涉及實驗項目多而全，但主次不明。以“結晶礦物學”課程為例，從結晶學概念至礦物各論，每章每節都非常全面，但在有限的課時之內，大多數學校和教師在這部分的實驗均以認識性和驗證性為主，不可能要求學生在有限的時間內完全認清楚和搞明白礦物的各種特征。地質學中對于礦物和巖石的認識并非可以一蹴而就的，需要長期地不斷地認識、修正、再認識到記住一個漫長的過程，需要經歷經長時間的不斷積累。對于即將走上工作崗位的畢業生，能夠初步認識幾種常見的典型的礦物和巖石對他們來說已是最大的成功，有些畢業生走上工作崗位后甚至連黃鐵礦和黃銅礦、石英和方解石等都認不出來，究其原因，一方面是學生在學習過程中不夠努力，另一方面則主要是書本中要實踐的知識點太多，無明顯的主次，導致學生在課堂實踐學習中沒有重點。

2.課堂實踐多以演示性為主，學生能夠自主學習的較少。人類對于知識的認知與轉化，在更多的時間源于主觀能動性和潛移默化，如果只是靠教師一遍或二遍的介紹，對于學生的認識來說只能停留在“我見過”的層面上。如何讓學生發揮主觀能動性，從“我見過”轉為“我會做”，這是課堂實踐教學需要解決的一個重要問題。

3.固定的校內外實踐（或實訓）基地應用性與對比性略顯不足。大部分學校的實踐（或實訓）基地大都選擇在現象比較明顯和經典的地方，如典型的斷層、典型的褶皺、典型的不整合面等位置，選擇的現象大都是教科書的翻版，對于學生的認識是十分有利的，但下次再碰到一些略不典型的現象時，學生仍不能夠識別，這主要是由于在實踐教學中仍進行的是驗證型的培養。野外實踐真正的目的是讓學生自己動手，發揮自己主觀能動性，培養其開展綜合性和創新性實踐的能力，培養其對于知識的綜合運用能力;資源勘查類專業野外實踐能力關鍵在于既要泛又要細，讓學生能夠在一個地質點上透過現象看本質，綜合運用自己所學知識，進行合理的推測和判斷。

筆者所在高校在卓越工程師人才培養模式方面開展了積極的探索。戴塔根等于2010年開展了教育部地礦學科教學指導委員會的教學改革課題“我國資源勘查工程發展戰略研究”，對如何培養資源勘查工程專業人才和培養模式及辦學理念等具體問題開展了多次嘗試，并提出資源勘查工程專業人才的培養應建立在改革課程體系、課程結構、課程內容、教學手段等理論課堂教學環節的基礎上，加強實踐教學是培養工程師人才重要途徑之一，他提出“教學、科研、生產三結合的實踐教學是高素質人才培養的重要途徑”。邵擁軍等于2011年開展了資源勘查工程專業創新型高級工程人才培養模式的研究與實踐，探索了人才培養目標、培養方案與模式，并就創新型高級工程人才培養質量評價開展了卓有成效的研究，在此基礎上，制定了新的資源勘查工程專業創新型高級工程人才創新能力培養模式和管理方案。

自2010年起，筆者所在學校開始將資源勘查工程專業納入“卓越工程師教育培養計劃”，并開始招收“資源勘查工程高級工程人才試驗班”。隨后2012—2018年均有招生，規模1—3個班。根據“卓越計劃”提出的企業在人才培養中要起主導作用的要求，制定了“3+1”模式的培養方案。通過近八年的培養情況的跟蹤調查，反饋結果是：培養方案仍不夠成熟，課程設置還需進行優化和調整，尤其是實踐能力培養方面嚴重不足，需要結合生產實踐開展一些能夠讓學生拿得起、做得了、執行無難度的教學環節，基于此，學校近五年來與生產企業簽署了基地合作意向書。學校和企業聯合培養體系還只是初步建立，仍有待完善，尤其是對學生在企業的學習質量監督方面還十分不到位，缺乏一些監管環節。基于以上存在的問題，開展實踐教學改革則十分必要和緊迫。

二、現階段用人單位對資源勘查工程畢業生的需求和要求

資源工程專業旨在培養系統地掌握固體礦產勘查和油氣田勘查的基礎理論、基本方法和基本技能，實踐動手能力強，具備固體礦產勘查、油氣田勘查、地質災害防治與地質環境保護、礦山地質工程設計與施工，兼顧工程地質勘查與工程監理等工作能力的富有創新精神的應用型高級工程技術人才[7，8]。資源勘查工程專業培養的學生將直接服務于礦山生產建設，是礦產資源建設的排頭兵。

進入21世紀以來，經濟快速發展，對礦產資源的需求也越來越高。然而，資源勘查工程專業畢業生則顯得十分缺乏。作為傳統的艱苦行業專業，資源勘查工程專業招生量基本在每年2000—3000人，遠遠滿足不了社會的需求。2005—2006年，隨著礦業的急劇興起，資源勘查方向的工程師顯得十分缺乏。從2006—2012年，資源勘查工程專業本科生和碩士生均為熱門，本科生畢業即可找到像樣的工作，許多其他專業，包括中文、國際貿易、計算機等方向的本科生都跨學科考取資源勘查工程的研究生，情況略得到緩解。但這些學生走到工作崗位后，生產單位缺失了對于畢業生的培養時間，缺失了地質“傳—幫—帶”的優良傳統，生產單位希望畢業生進入單位即能勝任項目經理的角色，負責起一個個項目。這給高校人才的培養產生了一個倒逼效應——如何培養出能在最短時間內適應社會急需的實踐能力強的資源勘查專業應用型人才。

就地質專業而言，國內分為地質學理科專業和地質資源與地質工程工科專業兩個大的方向，前者主要從事地質學的基礎研究，包括構造地質學、礦物學、巖石學和礦床學以及地球化學等方向。后者則主要面向工程應用領域，包括國土資源信息工程、礦產普查與勘探等專業，畢業生主要從事與生產相關的工程應用領域。當然對于兩個大的方向，其所設的課程大都類似，諸如“結晶學”“礦物學”“巖石學”“地球物理學”“地球化學”“環境地球化學”“水文地球化學”“地層學”“沉積學”“古氣候與人類”等一些地質學科的基本原理類課程，這些課程中方法技術的內容相對較少。但在實踐環節二者略有不同。從課程的設立可以看出，大多數資源勘查類高校培養的學生主要側重于地質學基本原理等內容掌握，而忽視了學生對資源勘查工程中“重中之重”的野外地質基本工作方法，學生在一、二年級通過認識實習和填圖實習后，到了高年級再學習部分專業課后，開始進入創新選題科研性工作、利用假期參加資源勘查工程實習，只培養出學生較強的科研能力，而非傳統地質實踐工作能力。

三、實踐教學改革方案及實施

1.根據社會和企業對資源勘查工程專業學生的能力要求，應用近些年更新和新建的實驗室，加強其“工程實踐能力”培養。除了加強與課程配套的普通地質學實驗室、巖石學實驗室、構造地質學實驗室、遙感地質實驗室、礦物學實驗室、礦相學實驗室、礦床學實驗室和勘查學實驗室的教學外，根據對以往畢業的學生受雇企事業單位的問卷調查，用人單位普遍認為現在的畢業生動手能力差，最簡單的樣品采集、樣品基本處理都不會，在實際工作中顯得十分被動，針對此，依托學院重點實驗室，新建了濕法實驗室、高溫實驗室和制樣實驗室，讓學生走進科研和生產實踐。從最簡單的樣品采集，到碎樣、制片、溶液溶解和高溫熔化樣品做起，讓其所學知識系統化、安全化，通過這一系列基礎實驗，激發學生的學習積極性和主觀能動性，促使其學習內容更具有實踐操作性，加強了學生的安全意識和工作規范化意識。通過這一系列改革，近2—3年學生由原來的呆板“圖片”感性認識到生動的“動手”理性認識，更加適應社會和用人單位的需要。經與企事業單位調查，學生在其進入相應崗位后，可以做到勇于承擔、敢于接受任務，并能出色地完成任務。

2.針對部分學生將來可能會走向研究機構，采用科研與實踐相結合，讓學生融入科研工作中來，培養其“工程實踐能力”和基本業務操作能力。基于資源勘查工程專業有部分學生畢業后可能留本校或前往其他高校和研究機構進一步深造，在本科生院大學生創新類項目和教師科研項目的共同支撐下，我們在2014—2016級學生中，探索了讓學生在三年級或四年級積極投入到科研項目中來，培養他們獨立自主的工作能力和科研創新能力。具體工作包括：（1）利用本院重點實驗室的儀器設備，加強對學生的應用培訓，讓學生在應用中得到學習，在實踐中不斷升華所學的知識，其工程實踐能力得到不斷的提高和進步，得到了學生的歡迎、用人單位的認可。（2）利用現有基礎教學設備，引導學生進行技術革新和方法改造，增加學生對專業的認知和興趣。目前已有多名學生參與該活動，并設計出用于樣品池改造、制樣方法改造等的相關產品5項，基中3項正在申報專利。（3）引導學生申報“本科生院大學生創新類項目”。在實際執行過程中，學生能夠主動參與野外樣品采集、樣品描述、制樣加工、顯微鏡鑒定，應用電子探針、掃描電鏡和LA ICPMS等手段進行微區形貌特征觀察和化學成分的查定。

3.利用本科生院本科教學工程“大學生校外實踐教育基地項目”，廣泛建立校企合作，夯實資源勘查工程專業學生基礎。學校層面上，本科教學工程“大學生校外實踐教育基地項目”是本校資源勘查工程專業培養一個重要的環節。學生前往已簽訂協議的實習單位，經過學校和企業共同培養，讓學生更加適應工作和滿足進一步學習的需要。學校與實習基地簽訂訂單式培養目標。學生首先在學校進行系統的預培訓和任務落實，然后前往企業進行相關內容的實習;到企業后，由企業導師起主要指導作用，校內導師共同輔助進行聯合培養。學生在經過這種校企合作培養后，工程實踐能力得到極大的提高，同時也得到了外單位對本校畢業生的高度評價。

4.加強與實習基地導師的溝通，與基地和基地導師開展科研合作。學生到達實習基地后，經常由于基地導師有生產任務而忽視了對其的管理和培養。通過與基地單位或基地導師之間開展科研合作，讓學生成為項目的主力軍，既在生產實踐中得到了鍛煉，也在科學研究中得到了不斷的提升。目前，筆者和廣東大寶山校外實踐基地和寶山銅多金屬礦床均有項目支撐。通過與基地導師和基地的科研合作，學生參與該類型科研項目，極大地提高了自身主觀能動性，其工程實踐能力也得到了極大的提高。

5.邀請本專業具有一定工作經驗和能力的成功人士現身說法、開展講座和論壇。通過與這些成功人士或在專業上已有建樹人員的現場交流、舉辦講座和開展相關學術論壇，讓學生真正了解工作去向、畢業后的工作狀態以及畢業后的工作內容、工作能力要求，從而促使其趁仍在學校期間努力學習相關內容，提高自身工程實踐能力和自身競爭力。

四、結語

資源勘查工程創新型高級工程人才即卓越人才計劃的培養目前仍在不斷地探索中，在加強基礎理論教育的同時，工程實踐能力的提升是重要的判別標志之一。學校一方面需要對培養目標、培養方案和培養模式不斷完善;另一方面則需要放開學生手腳，不斷加強其實踐能力的提升，這樣才有助于他們向卓越工程師方向發展，畢業后才能真正成為拿得起、執行有力、實踐能力強、能夠勝任并完美完成工作的卓越工程師。

參考文獻

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