張貝貝,金超,劉浪濤,趙云云,劉劍
(河北工程大學 地球科學與工程學院,河北 邯鄲)
自2013年中國加入華盛頓協議,我國工程教育專業認證工作全面展開[1]。根據工程教育認證標準,高校在課程體系建設過程中應始終堅持“以學生為中心,以產出為導向,持續改進”的工程教育理念,始終堅持“學生中心是宗旨,成果導向是要求,持續改進是機制”的中心思想[2-3]。課程體系是學科專業建設的重要內容,合理的課程體系是專業人才培養目標實現的根本保證,也是工程教育專業認證考察的重點內容[4-5]。
為適應工程教育人才培養的需求,提高培養質量,學校及學院領導在專業認證背景及地質工程系剛成立之際,對地質工程專業課程體系進行了梳理和設計,構建了以地質工程綜合能力培養為目標的課程體系。研究成果對提升教學質量和培養學生創新能力有重要意義,同時也可為河北工程大學地球科學與工程學院3年后的地質工程專業工程認證打下良好的基礎。
河北工程大學地質工程專業源于我校水文地質與工程地質專業(1983年),具有良好的歷史傳承。學科背景強大,師資力量雄厚,擁有“全國高校黃大年式教學團隊”國家級教學團隊,依托“地質資源與地質工程”雙一流學科及“礦產普查與勘探”省級重點學科建設而成,培養能夠運用地質工程的理論和技術手段分析并解決地質工程中實際問題的復合應用型高級工程技術人才。
河北工程大學地球科學與工程學院地質工程專業是最近幾年剛成立的專業,目前正在積極準備專業認證材料,以期在2024年向中國地質學會專業認證委員會提交專業認證申請,撰寫并提交自評報告,并爭取在2025年能夠順利通過認證。另外,地球科學與工程學院中資源勘查工程專業及勘查技術與工程專業在2019年1月份均通過了工程教育專業認證,這也為地質工程專業認證提供了寶貴經驗。
河北工程大學地球科學與工程學院地質工程專業培養目標定為 “培養適應社會主義現代化建設和社會經濟發展需要,實踐能力和創新能力俱強,科學精神和人文精神兼備,具有地質學基礎理論和工程技術知識,掌握工程地質、水文地質、巖土工程和地球物理等方面的勘查技術與手段,能夠在各類工程建設領域從事地質相關的勘察、設計、施工、檢測、評價、管理、研究等工作的復合型應用人才”[6]。圍繞培養目標,學校從工程知識、問題分析、設計解決方案、問題研究、使用現代工具、工程與社會、 環境和可持續發展、職業規范、個人和團隊、 溝通、 項目管理、終身學習等12個方面制定了12 項畢業要求指標點。根據地質工程專業人才培養目標及畢業要求,對地質工程課程體系進行了系統化和科學化設計和構建。在設計過程中,要保障專業課程中不同學科內容的分配比例,做好專業基礎課和專業核心課、選修課和必修課的配比,要重點突出專業課程中核心教學內容,同時對專業課中交叉學科及上課內容進行設計整合,做好專業課程次序的安排。
1.堅持以工程教育專業認證課程體系標準為導向的原則。高校要培養出專業的人才,必須要有合理的課程體系,地質類專業認證委員會結合通用標準和專業補充標準對地質工程專業課程體系設置進行規定[7]。通用標準規定的課程類別和學分要求分別為:數學與自然科學類課程學分至少占總學分的15%;工程基礎類、專業基礎類與專業類課程至少占總學分的30%;工程實踐與畢業設計(論文)至少占總學分的20%;人文社會科學類通識教育課程至少占總學分的15%。補充標準對課程體系的課程設置、實踐環節和畢業設計(論文)等3方面進行了規定,還對數學、物理類課程、工程基礎類課程及專業基礎類課程和專業課類課程所涵蓋的具體課程名稱、基本知識、科學方法、能力培養等方面進行了規定,對實驗課程、課程設計、野外實習、畢業設計(論文)等實踐環節也進行了詳細說明。
2.堅持課程設置先后順序要求原則。在課程體系設計時,要做到“時與空”結構和諧統一,時是開課順序,空是關聯程度,它們既要相互支撐又要避免重復,按照“由基礎到專業、由淺到深、循序漸進、穩步提升”的原則制定[8]。第一學年以公共基礎課為主,構建“通識教育課程模塊”課程,重點加強思政、英語、語文及計算機的學習。第二學年主要學習“工程基礎課,介于專業課程和通識課程的“介質”課程,使學生具備本專業學習所具備的專業工程基礎知識。第三、第四學年主要設置專業課、專業實踐環節,使學生具備將來從事本專業所具備的專業能力及解決復雜地質工程問題的知識。
3.堅持企業和畢業生的反饋原則。在對整個課程體系體設計之前,也要考慮企業和畢業生的反饋意見,由本專業教師、企業或行業專家組成地質工程專業建設指導委員會,進行廣泛調研,認真研討,通過用人單位和畢業生自我評價調查反饋,找出現存的課程體系不合理之處,及時修正,使設計的課程體系符合社會企業發展要求,使學生具備解決復雜工程問題的能力,畢業后有社會需求。
4.堅持跟蹤反饋持續改進的原則。堅持以工程教育專業認證為抓手,建立基于跟蹤反饋的持續改進機制,定期開展課程體系合理性分析評價,找出不足并不斷優化,提升人才培養質量,培養出復合應用型高級工程技術人才。
根據課程體系設計原則,地質工程專業所有課程共分了三大課程模塊,分別是“通識教育課程模塊”“專業教育課程模塊”和“第二課堂課程模塊”,并且在這三個模塊中又分了不同功能的課程組(圖1)。同多數國內外學校的培養模式一樣,地質工程課程體系按照通識教育、基礎教育和專業教育逐次展開,由淺入深,循序漸進,符合工科教育的一般規律。

圖1 地質工程專業課程體系設計圖
通識教育即為普通式或通才式教育,目標是在現代多元化的社會中,為受教育者提供通行于不同人群之間的知識和價值觀,確保人才在培養過程中能夠實現德、智、體、美、勞全面發展,對培養學生獨立思考、獨立解決問題的能力具有重要意義。通識教育課程模塊又分4個課程組,分別為思政課程組、創新創業課程組、體育課程組和工具基礎課程組,具體課程包括思想道德與法治、馬克思主義基本原理、毛澤東思想與中國特色社會主義理論體系概論、思想政治理論課實踐教學、大學生創業基礎、創新思維方法、大學體育、大學英語、大學語文和大學計算機等課程,共44學分,其中必修 44 學分,限選 0 學分,任選 0 學分,占總學分的23%。這些課程主要培養學生掌握從事地質工程相關工作所需的外語、數學、物理、團隊合作、地球科學、工程科學和計算機基礎知識,并能夠在地質工程實踐中加以運用(支撐畢業要求指標點1-3,5-12)。通識教育課程通常在大一和大二學年完成。
為遵循專業的人干專業的事,發揮優勢資源,思政課程均為馬克思主義學院中資深教師授課,創新創業課程為創新創業指導中心的教師上課,工具基礎課程為文法學院和信息與電氣工程學院的優秀教師為學生授課。
專業教育課程模塊是以專業理論知識、 技能為主要教學內容,以專業思維方法和解決專業問題的能力培養為教學目標,培養學生能夠在各類工程建設領域從事地質相關的勘察、設計、施工、檢測、評價、管理、研究等工作的復合型應用人才,能夠解決工程領域的復雜工程地質問題。在專業教育課程模塊中把內容聯系緊密、內在邏輯性強、屬同一個培養能力范疇的同一類課程作為一個課程群組進行建設,共設計構建了5個課程組,分別為“工程基礎課程組”“專業基礎課程組”“專業核心課程組”“專業方向與拓展課程組”和“專業實踐課程組”。
1.工程基礎課程組。為了培養學生能夠將數學、物理學、地球科學和工程科學的基本理論和基本方法運用于識別、判斷、描述復雜地質工程問題的能力(支撐畢業要求指標點1,2,4,7,8和12),在專業教育模塊中設置了“工程基礎課程組”。工程基礎課程可以理解為介于專業課程和通識課程的“介質”課程,在增加專業課程與通識課程關聯性功能的同時,能夠培養學生接受專業學習時的創新思維能力;該課程主要由大類教育和基礎認知兩個部分構成[9]。大類教育課程主要是由高數、線性代數、概率論與數理統計、物理學這幾個自然學科構成,均為必修課程,總學分為17.5,占專業教育課程模塊總學分的15%,占總課程學分的0.9%,主要在第1、2學期完成,由數理學院的優秀教師授課。基礎認知課程主要包括機械制圖、工程測量、工程力學、結構力學和鋼筋混凝土結構原理等內容,為學生將來從事巖土工程相關行業做好相應的專業知識累積,為限選課程,共為13學分,占專業教育課程模塊總學分的11%,占總課程學分的0.7%,主要設置在第3和4學期,由機械學院、礦測學院、材料學院和土木學院的老師授課(表1)。

表1 專業教育模塊中“工程基礎課程組”課程設計信息匯總表
2.專業基礎課程組。專業基礎課程是根據地質工程專業畢業要求必須掌握的學科基礎知識設置的課程,著重培養學生具有地質學基礎理論和工程技術知識,掌握工程地質、水文地質、巖土工程等方面的勘查技術與手段,能夠具備解決復雜工程問題的能力(支撐畢業要求指標點1-8,10,12)。專業基礎課程組課程主要包括工程導論、工程倫理、普通地質學、礦物巖石學、構造地質學、水文地質學、地下水動力學和工程巖土學等課程,共23.5學分,其中必修 1.5 學分,限選 22學分,任選0 學分,占專業教育課程模塊總學分的20%,占總課程學分的12%,主要開課學期為1、3、4、5,均為地學院優秀教師授課(表2)。

表2 專業教育模塊中“專業基礎課程組”課程設計信息匯總表
3.專業核心課程組。專業核心課程顧名思義,就是學校根據培養目標所開設的富有該專業特色,以該專業中以及相對應的崗位群中最核心理論和技能為內容的課程,培養學生掌握必要的專業核心理論、核心知識和核心技能,具備解決本專業復雜工程問題能力。我校的地質工程專業核心課程使學生掌握工程地質勘察設計核心方法和技術,能夠全面了解工程目標和方案的各種影響因素,能夠針對具體工程地質項目完成設計或開發解決方案,實施過程中能夠正確地采集、分析與解釋數據,綜合歸納出合理有效的結論,最終解決工程地質勘查問題(支撐畢業要求指標點為1-7和10,12)。專業核心課程組是由基礎工程與地基處理、巖土工程勘察、巖土力學、工程地質分析原理、巖土工程施工方法5門課程構成,共16學分,其中必修16學分,限選0學分,任選0 學分,占專業教育課程模塊總學分的13.6%,占總課程學分的0.8%,主要開課學期為5,6,7,授課老師均為地學院資深教授授課(表3)

表3 專業教育模塊中“專業核心課程組”課程設計信息匯總表
4.專業方向與拓展課程組。專業方向與拓展課是“以就業為導向”,以增強學生的職業能力為目標,從用人單位的需要出發拓寬專業知識面,為學生提供獲取知識、內化價值觀和掌握技能的機會,為分流培養和小班教學提供條件,提升專業學習深度和層次,滿足學生個性發展需求。這類課程群支撐的畢業要求指標點很多,為1-7和10-12指標點。可見,專業方向與拓展課程組包含的課程較多,主要有巖土測試技術、工程項目招投標與管理、地質災害防治與評價、工程地質專業英語、工程地質數值模擬、工程地質案例分析、工程地質空間數據分析與專題制圖、學術活動等,共22學分,其中必修0學分,限選9.5學分,任選 12.5 學分,占專業教育課程模塊總學分的18%,占總課程學分的11%。這些課程主要開課學期為4、5、6、7、8,多數為6、7學期,授課老師均為地學院資深教授授課(表4)。

表4 專業教育模塊中“專業方向與拓展”課程設計信息匯總表
5.專業實踐課程組。地質工程是一門實踐性很強的學科,設置專業實踐課是培養學生的創新思維與創新能力,提高學生的專業實踐水平,幫助學生把所學到的專業理論知識轉化為內力,并運用到實踐操作中,全面提高學生的核心競爭力和專業素養,是培養學生具備解決復雜工程問題能力的重要途徑(支撐畢業要求指標點1-12)。專業實踐課程包括野外地質認識實習、工程測量實習、野外地質綜合實習、課程理論學習后的課程設計、生成實習、畢業實習和畢業設計等(表5)。畢業設計是實踐最長的一次綜合實踐訓練,畢業設計的題目都是實際生產和科研項目,有些還是國家級項目的部分內容,有利于培養學生的科學精神、創新精神和創新能力。專業實踐課程共30學分,其中必修27學分,限選3學分,任選0學分,占專業教育課程模塊總學分的25.5%,占總課程學分的15.7%。這些課程主要開課學期為5、6、7、8,多數為7、8學期,授課老師為地學院和礦測學院資深教授授課(表5)。

表5 專業教育模塊中“專業實踐課程組”課程設計信息匯總表
第二課堂課程模塊是對高校學生專業知識的另一種補充,在課程結構的設置上具有明顯的生活化和實用化特點,第二課堂課程模塊分為4個課程組,分別為綜合素質拓展課程組、綜合能力拓展課程組、公共藝術課程組和文化素質課程群,具體課程包括入學教育、軍事理論與技能、勞動教育與實踐、大學生心理健康教育、思想素質養成、創新創業創造、藝術鑒賞、綠色礦山、科技論文寫作等課程[10]。開設專業課程拓展的目的就是幫助學生樹立正確的擇業觀、創業觀,并且在課程中加入了各種實踐項目和專業技能考試等內容,這對于提高學生的就業競爭力和崗位適應力具有重要意義(支撐畢業要求指標點3,5-12)。第二課堂課程共29學分,其中必修 8學分,限選 0 學分,任選21 學分,占總學分的15%。第二課堂模塊課程通常在大一和大四學年完成,為體育學院、學工部、馬院及地學院老師授課。
1.河北工程大學地質工程專業源于我校水文地質與工程地質專業(1983年),具有良好的歷史傳承。目前正在積極準備專業認證材料,并爭取在2025年能夠順利通過認證。
2.在課程體系設計前,提出了課程體系設計思路,即以專業培養目標為導向,以 12 項畢業要求的達成為標準,堅持四大原則,設置了具有專業特色且與行業實際發展需求相適應的課程體系。
3.地質工程專業所有課程分了三大課程模塊,分別是“通識教育課程模塊”、“ 專業教育課程模塊”和“第二課堂課程模塊”,并且在這三個模塊中又劃分了不同功能的課程組,按照通識教育、基礎教育和專業教育逐次展開,由淺入深,循序漸進進行了論述。