[摘 要] 針對傳統(tǒng)大學(xué)教育中以理論學(xué)習(xí)為主,學(xué)生的能力培養(yǎng)雖然日益受到重視,但是依然存在實(shí)施手段單一、成效不明顯的問題,為進(jìn)一步激發(fā)新時(shí)代地質(zhì)類專業(yè)大學(xué)生的專業(yè)和科研興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力,以資源勘查工程專業(yè)學(xué)生為對象,通過課堂教學(xué)內(nèi)容和方式的建設(shè)、開放性實(shí)驗(yàn)、科研助理等多渠道進(jìn)行了綜合探索,以期建立一套行之有效、覆蓋面廣且有人才培養(yǎng)層次的培養(yǎng)模式。特別是在課堂教學(xué)方面的改革和科研助理的培養(yǎng)方式改革方面有比較深入的思考和探索。
[關(guān)鍵詞] 創(chuàng)新能力;實(shí)踐能力;人才培養(yǎng);地質(zhì)類專業(yè);資源勘查工程專業(yè)
[基金項(xiàng)目] 2021年度西南石油大學(xué)教改項(xiàng)目“新時(shí)期地質(zhì)類專業(yè)大學(xué)生科教互哺式創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)模式探索”(X2021JGYB009)
[作者簡介] 李 凌(1973—),女,四川南充人,博士,西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授,主要從事沉積與儲層地質(zhì)研究。
[中圖分類號] G640 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-9324(2024)38-0049-04 [收稿日期] 2023-05-23
引言
新時(shí)代中國高等教育正面臨新一輪的挑戰(zhàn),國務(wù)院辦公廳在2015年頒發(fā)的《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》中強(qiáng)調(diào),國家要實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、推進(jìn)高等教育綜合改革、全面提高高等教育質(zhì)量,促進(jìn)高校畢業(yè)生更高質(zhì)量創(chuàng)業(yè)就業(yè)[1]。
地質(zhì)類屬于工學(xué)當(dāng)中的一個(gè)專業(yè)大類,包含資源勘查工程、勘查技術(shù)與工程等專業(yè)。地質(zhì)類專業(yè)的目標(biāo)是為國家培養(yǎng)油氣、煤、銅鐵鉛鋅等多種礦產(chǎn)資源勘探方面的專業(yè)人才。地學(xué)類作為一門自然學(xué)科,和其他學(xué)科相比,具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),且地質(zhì)類專業(yè)所研究的對象涉及漫長的時(shí)間和廣闊的空間,對地質(zhì)體產(chǎn)生影響的因素眾多,且互相影響互相制約,具備主次先后的特點(diǎn),需抽絲剝繭,去偽存真。鑒于地質(zhì)類專業(yè)所涉及的對象復(fù)雜、難度大、相關(guān)人員的專業(yè)性要求較高,培養(yǎng)的人才除了具備扎實(shí)的基本功、實(shí)踐動手能力外,還需要有科學(xué)創(chuàng)新思維、綜合分析能力,以解決復(fù)雜的地質(zhì)問題。地質(zhì)類專業(yè)人才培養(yǎng)的成效直接關(guān)乎國家能源戰(zhàn)略的實(shí)施,如何切實(shí)提高地質(zhì)類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力是當(dāng)下人才培養(yǎng)的重要任務(wù)。
基于教師團(tuán)隊(duì)在長期的教學(xué)與科研工作中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以及在教學(xué)改革過程中的思考和探索,以資源勘查工程專業(yè)為例,嘗試了以課堂為根基激發(fā)學(xué)生專業(yè)的科研興趣和創(chuàng)新性科研思維,以開放性實(shí)驗(yàn)為引導(dǎo)初步培養(yǎng)學(xué)生針對科學(xué)問題學(xué)以致用的科研能力,以科研助理培養(yǎng)為核心全面歷練學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的綜合能力和團(tuán)隊(duì)合作能力的綜合培養(yǎng)模式(見圖1)。在這些具體環(huán)節(jié)中,注重實(shí)施過程的針對性和實(shí)效性,切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新實(shí)踐能力。
一、圍繞科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)課堂改革實(shí)踐
課堂教學(xué)是大學(xué)教育的第一陣地,承載著理論知識高效傳播的教育重任。特別是專業(yè)課學(xué)習(xí)的課堂成效,直接關(guān)乎學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知和熱愛程度,高質(zhì)量的專業(yè)課課堂可以吸引學(xué)生深入學(xué)習(xí)、盡早進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域和做出更為長遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)和職業(yè)規(guī)劃;反之可能將學(xué)生拒之于專業(yè)的門外,導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣降低甚至出現(xiàn)在沒有充分了解本專業(yè)的情況下就匆忙轉(zhuǎn)專業(yè)的情況。
根據(jù)對多屆轉(zhuǎn)專業(yè)學(xué)生的回訪調(diào)查,一部分學(xué)生反饋第一次接觸的專業(yè)課學(xué)完的感覺就是學(xué)了一門有大量背誦內(nèi)容的文科課程,比較枯燥無趣,對未來這些知識會拿來用在哪里一片茫然,找不到學(xué)習(xí)的方向和興趣。對于這部分學(xué)生來說,或許遇到更好的課堂,他們的選擇會不一樣,因此課堂教學(xué)的改革勢在必行。
針對課堂教學(xué)的改革已有關(guān)于教學(xué)方式、教學(xué)手段改革、課程思政引入等多方面的嘗試[2-10],筆者在前期也就地質(zhì)類專業(yè)的課堂教學(xué)、野外實(shí)踐教學(xué)中的課程思政進(jìn)行了相關(guān)的探索和實(shí)踐,其宗旨均是通過身邊事、身邊人、行業(yè)標(biāo)兵、勘探大發(fā)現(xiàn)等加強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)的理解和認(rèn)可,通過榜樣的力量引導(dǎo)學(xué)生前進(jìn)的方向,促使學(xué)生熱愛本專業(yè),調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。圍繞資源勘查工程專業(yè)學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)的主題,筆者在教學(xué)內(nèi)容、組織方式和考核方式方面進(jìn)行了相關(guān)的改革探索。
1.融合科研動態(tài)、科研實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容組織:學(xué)生科研興趣、科研思維和跟蹤查閱文獻(xiàn)能力的培養(yǎng)。本科課堂教學(xué)不同于研究生教學(xué),學(xué)生還不具備全面的專業(yè)理論知識體系,并且由于理論教學(xué)學(xué)時(shí)有限,教師難以進(jìn)行大量的延伸和高難度的專業(yè)理論知識及應(yīng)用方面的拓展。在教學(xué)內(nèi)容組織中,教師團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)梳理重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容,以此為焦點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的深化,將理論教學(xué)、最新科研動態(tài)和行業(yè)科研實(shí)踐相結(jié)合,讓學(xué)生在案例式的學(xué)習(xí)中知曉理論知識中可發(fā)掘的科學(xué)問題以及其可以解決的具體實(shí)際問題。從而讓學(xué)生明白地質(zhì)類專業(yè)的理論課不是學(xué)生所認(rèn)為的文科課程,對應(yīng)的學(xué)習(xí)方法不是枯燥簡單的記憶,而是啟發(fā)學(xué)生明白這些理論體系背后的學(xué)術(shù)價(jià)值和解決實(shí)際問題的價(jià)值,啟發(fā)學(xué)生深入思考,從而明白該如何去學(xué),激發(fā)學(xué)生的科研興趣。同時(shí),以典型問題為切入點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生自主查閱資料進(jìn)行調(diào)研、討論,培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和有針對性地進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研及組織分析能力。例如:針對“沉積巖石學(xué)”課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容——白云巖生成問題[11-13],在教學(xué)過程中采用了兩個(gè)步驟:一是除了講授傳統(tǒng)教材的基本理論,結(jié)合項(xiàng)目組的科研積累和最新的研究進(jìn)展,從一手材料的實(shí)際研究案例中闡述白云巖的最新研究進(jìn)展和動態(tài)。經(jīng)過案例式拓展,激發(fā)了學(xué)生進(jìn)一步探索的興趣。二是在此基礎(chǔ)上布置小組作業(yè),查閱文獻(xiàn)針對白云巖中不同類型的白云石,如馬鞍狀、環(huán)帶狀、霧心亮邊白云石等,去調(diào)研其基本特征與可能的成因,并進(jìn)行小組PPT匯報(bào)。在此過程中,學(xué)生自主查閱了文獻(xiàn),形成了相應(yīng)觀點(diǎn),會發(fā)現(xiàn)同一個(gè)地質(zhì)現(xiàn)象在文獻(xiàn)中會出現(xiàn)多種不同的解釋,嘗試去理解和解釋其原因,并且在小組講授過程中通過各小組之間的對比發(fā)現(xiàn)各自在文獻(xiàn)查閱、文獻(xiàn)掌握情況、最終成果呈現(xiàn)等方面的差距,使學(xué)生形成良性的競爭意識,促進(jìn)其更主動地學(xué)習(xí)專業(yè)課。針對蒸發(fā)巖的成因問題,從傳統(tǒng)的蒸發(fā)巖成因開始講述,然后給出特殊案例,啟發(fā)學(xué)生思考和討論其成因并查閱相關(guān)文獻(xiàn),最終教會學(xué)生地質(zhì)學(xué)學(xué)習(xí)是一個(gè)求真的過程,沒有固定的模式,要不斷地探索。
除理論課教學(xué)內(nèi)容改革之外,地質(zhì)類專業(yè)的野外實(shí)踐課堂環(huán)節(jié)更是激發(fā)學(xué)生科研思維和培養(yǎng)科研能力的重要載體。在教學(xué)中教師可圍繞野外剖面組織設(shè)計(jì)啟發(fā)學(xué)生科研思維的教學(xué)內(nèi)容,以現(xiàn)象為切入點(diǎn),提出幾種可能性,組織學(xué)生主動思考、查閱相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行實(shí)際分析和解決。例如,在白廟子剖面飛仙關(guān)組飛一段內(nèi)碎屑——板條狀礫屑的成因問題,對教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了開放式討論的設(shè)計(jì):學(xué)生在野外剖面完成實(shí)際觀察、相標(biāo)志的收集,初步進(jìn)行討論,分析其可能的成因,進(jìn)而在學(xué)生初步分析的基礎(chǔ)上,引入針對礫石成因有關(guān)的風(fēng)暴巖與震積巖成因的分析與討論,風(fēng)暴巖為理論課中的內(nèi)容,震積巖為需要學(xué)生查閱文獻(xiàn)自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容,學(xué)生在此過程中擺脫了接受教師講解的被動模式,轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極思考、討論,最終解決問題。
當(dāng)學(xué)生通過自主思考查閱資料,明確了其成因?yàn)榈卣鹬?,繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生思考震積巖的觸發(fā)機(jī)制,和飛仙關(guān)組沉積時(shí)期周圍的華鎣山斷裂活動的關(guān)系,學(xué)生通過該剖面礫屑成因知識點(diǎn)的層層引入式教學(xué),最終通過野外實(shí)際觀察描述、小組討論、文獻(xiàn)調(diào)研不斷完善理論體系,了解沉積學(xué)在構(gòu)造研究中的實(shí)際應(yīng)用,培養(yǎng)其科研思維。
2.教學(xué)考核方式的改革:理論融入實(shí)際的綜合能力的全面考查。考試作為教學(xué)的指揮棒,影響學(xué)生投入學(xué)習(xí)的過程和成效。傳統(tǒng)教學(xué)注重理論課程的考試,忽略對學(xué)習(xí)過程的控制。隨著課堂質(zhì)量要求的不斷提高,課程的任課教師也在嘗試加入平時(shí)測驗(yàn)等考核方式,加大過程考核的力度,引導(dǎo)學(xué)生的過程學(xué)習(xí)。一般來說,平時(shí)成績由課堂互動、課堂測驗(yàn)、作業(yè)質(zhì)量等構(gòu)成,然而,這些部分通常緊密圍繞理論課內(nèi)容方面的考核。在我們的嘗試中,課程的考核方式加大了平時(shí)成績比重,由傳統(tǒng)占30%提高到40%,且平時(shí)成績中除了以上常規(guī)的幾個(gè)考查內(nèi)容之外,還包含關(guān)鍵問題文獻(xiàn)調(diào)研和小組作業(yè)的考查,以達(dá)到對學(xué)生綜合能力考查的科學(xué)性,并且引導(dǎo)學(xué)生高度重視該項(xiàng)作業(yè),達(dá)到教師預(yù)想的培養(yǎng)目標(biāo),切實(shí)保障每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施,避免流于形式。
在課堂教學(xué)的改革和建設(shè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的科研思維、科研興趣的培養(yǎng)和激發(fā)的覆蓋,實(shí)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中的培養(yǎng)目標(biāo)。
二、開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置:學(xué)生科研興趣的初次落地
在學(xué)生得到課堂初期的科研啟發(fā)萌芽的基礎(chǔ)上,通過專題性開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置,學(xué)生可結(jié)合自己的興趣,以小組為單位,在教師的指導(dǎo)下開始科研環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。通過教師給予的實(shí)際資料,學(xué)生學(xué)會一些基礎(chǔ)的地質(zhì)軟件,嘗試從原始材料進(jìn)行分析,繪制相關(guān)成果圖件,讓學(xué)生在實(shí)際的工作中培養(yǎng)科研的初步興趣,得以在教師的指導(dǎo)下實(shí)際應(yīng)用,讓科研興趣得以落地,科研能力得以培養(yǎng)。以小組為單位,本訓(xùn)練環(huán)節(jié)可以覆蓋絕大多數(shù)學(xué)生。參與過開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)生具有更強(qiáng)的讀書深造的意愿。然而,由于以小組為單位工作,也會存在個(gè)別學(xué)生在此過程中主動性不足,依賴小組其他學(xué)生,沒有達(dá)到同級次訓(xùn)練的效果。如何加強(qiáng)此環(huán)節(jié)的個(gè)體考查,以激發(fā)學(xué)生的主動性,還有待進(jìn)一步探索。
三、科研助理的培養(yǎng):學(xué)生科研能力的持續(xù)培養(yǎng)(覆蓋可持續(xù)攻讀碩士、博士的學(xué)生)
科研助理的培養(yǎng)模式并不是首創(chuàng)[14],其在各大高校的學(xué)生培養(yǎng)中均有所采用,讓學(xué)生在本科期間能夠融入科研團(tuán)隊(duì)、接觸科研實(shí)際、發(fā)現(xiàn)科研興趣和科研方向、培養(yǎng)科研能力是學(xué)校和院系單位設(shè)立科研助理的目的。然而,在實(shí)際操作中,很多科研助理僅限于參與到其中一個(gè)科研項(xiàng)目當(dāng)中,且局限于本科生的研究實(shí)力,其在研究團(tuán)隊(duì)中所起到的作用甚微,可能一個(gè)科研助理在此期間僅承擔(dān)了其中的最為基礎(chǔ)的拍照、采樣、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、表格繪制、照原始版本清繪圖件等基礎(chǔ)的工作,最大的收獲可能是學(xué)會了某個(gè)軟件的使用,成了一個(gè)制圖員。在團(tuán)隊(duì)中得到的實(shí)際科研訓(xùn)練達(dá)不到預(yù)期,學(xué)生難以體會到前期教師在課堂當(dāng)中所描繪的科研的意義和魅力,效果大打折扣,甚至適得其反,導(dǎo)致學(xué)生失去進(jìn)一步深造的興趣。
本次探索與實(shí)踐是在學(xué)院的科研助理培養(yǎng)模式下,進(jìn)一步形成并落實(shí)對科研助理的多步驟、階梯式培養(yǎng)方式,以真正實(shí)現(xiàn)科研和創(chuàng)新能力的實(shí)際達(dá)成,具體思路和做法如下:依托高水平科研團(tuán)隊(duì),科研助理在大二學(xué)習(xí)了專業(yè)核心課之后,學(xué)生即可參與到相關(guān)的科研訓(xùn)練當(dāng)中,可制訂長期(2年期甚至延伸到研究生階段)和短周期培養(yǎng)方案,并且在過程中通過學(xué)生階段匯報(bào)、過程監(jiān)督予以加強(qiáng)過程控制。
為了科研助理能夠在科研訓(xùn)練中有能力承擔(dān)真正意義上的科研工作,學(xué)生僅在本科課堂和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)的技能和內(nèi)容還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。鑒于此,為切實(shí)保障科研助理的培養(yǎng)質(zhì)量,科研團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)對團(tuán)隊(duì)的科研助理進(jìn)行特別的深化訓(xùn)練,為后續(xù)的工作奠定基礎(chǔ)。
我們的具體舉措是團(tuán)隊(duì)的科研助理會在進(jìn)入團(tuán)隊(duì)的第一個(gè)暑假進(jìn)行野外工作技能與工作方法的實(shí)訓(xùn),實(shí)訓(xùn)分兩部分:一是野外的實(shí)際培訓(xùn);二是學(xué)生獨(dú)立工作,進(jìn)行采樣、拍照、記錄、繪圖和室內(nèi)整理分析,最終進(jìn)行專題匯報(bào)。野外實(shí)際培訓(xùn)通常持續(xù)兩周,第一周由團(tuán)隊(duì)教授博導(dǎo)主講,第二周由團(tuán)隊(duì)青年教師主講。室內(nèi)整理部分貫穿秋季學(xué)期,由學(xué)生在課后和周末進(jìn)行。
在此系統(tǒng)培訓(xùn)環(huán)節(jié)結(jié)束后,達(dá)到要求的科研助理進(jìn)入科研項(xiàng)目和研究生一樣承擔(dān)其中的部分科研工作,學(xué)生真正意義上高質(zhì)量地參與和實(shí)際工作,進(jìn)一步提升了自己發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,增加了成就感??蒲兄淼目蒲谐晒诒究破陂g和研究生一年級就能有學(xué)術(shù)論文發(fā)表。
結(jié)語
通過以上幾方面學(xué)生科研和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的舉措,取得了一定成效:所有的學(xué)生都得以培養(yǎng)科研興趣,大多數(shù)學(xué)生得以在本科階段得到實(shí)際的科研訓(xùn)練,對科研充滿興趣有志深造的優(yōu)秀本科生在科研團(tuán)隊(duì)中得以深度融入和提升能力,提高了碩士、博士期間繼續(xù)在本校攻讀的比例,這對于吸引和穩(wěn)定高水平學(xué)生起到了積極作用。部分科研助理去水平更高的平臺學(xué)習(xí),攻讀碩士、博士學(xué)位,也因?yàn)樵诒究破陂g的能力培養(yǎng)能夠在新的學(xué)校迅速脫穎而出,極大提高了本校本科教學(xué)質(zhì)量。
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Exploration on the Cultivation of Innovative and Practical Ability of Geology Majors in the New Era: Taking the Major of Resource Exploration Engineering as an Example
LI Ling
(School of Geoscience and Technology, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan
610500, China)
Abstract: In order to arouse the interest of geology major students in the new era in scientific research and develop their innovation and practice ability, this paper takes resource exploration engineering major students as the object of comprehensive exploration through the construction of classroom teaching content and methods, open experiment, scientific research assistant and other channels, in order to establish a set of effective training mode with wide coverage and talent training level. Especially we have got some ideas and exploration in the classroom teaching reform and research assistant training mode reform.
Key words: innovation ability; practical ability; personnel training; geology majors; major in resource exploration engineering