查 明,任拥军,邱隆伟
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东 青岛 266580
实践教学是高等学校教育中至关重要的组成部分,是培养学生动手实践能力和创新能力的有效手段。随着我国高等教育质量工程的实施,课程建设、师资队伍建设以及专业建设不断推进。尤其是2007 年教育部下发2 号文件《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》,对进一步深化高等教育本科教学改革,全面提高教学质量的工作提出了具体意见,其中第9条明确提出“高度重视实践环节,提高学生实践能力。要大力加强实验、实习、实践和毕业设计(论文)等实践教学环节,特别要加强专业实习和毕业实习等重要环节。”“要加强产学研密切合作,拓宽大学生校外实践渠道,与社会、行业以及企事业单位共同建设实习、实践教学基地。”可以说该意见对高等学校实践教学改革指明了方向。
经过50 多年的发展,在几代教师的共同努力下,中国石油大学(华东)地学类专业建设取得了很大的成就,为国家培养了大批高级专门人才,相关专业也逐渐发展壮大,先后被作为“山东省品牌专业”和“国家特色专业”进行重点建设[1-2]。围绕该专业人才培养,按照实验基本能力培养、综合实践能力的训练和科研创新能力的提高三个层次,构建了课程实验、课程设计、野外实习、油田实训、自主创新和毕业论文构成的多维渐进式实践教学体系,实现了野外实习和油田地质实习四年不断线。通过教学实验室功能集约化整合、教学科研实验室一体化整合和校外实践基地专业化整合的“三整合”措施,构建了突破教学与科研界限、突出集约优化、突显开放共享的实践教学平台,为我校地学类专业实践教学奠定了坚实的基础。下面介绍我们在实践教学基地建设中的主要思路和做法。
实践教学基地建设必须以能够满足专业实践教学要求,结合专业发展的实际条件开展。我校地学类专业,包括资源勘查工程、勘查技术与工程、地质学和地球物理学,几十年来为我国油气勘探开发领域培养了大批高级专门人才,积累了丰富的办学资源,赢得了良好的社会声誉。这些专业承担为我国社会主义现代化建设培养“德智体美全面发展,具有扎实的理论基础和创新意识,掌握现代地学的基本理论和基本技能,获得地学工程师基本训练,能从事油气勘探与开发及相关领域的科学研究、工程设计、科技开发和管理等工作的高级工程技术人才”的任务。专业依托“矿产普查与勘探”国家级重点学科、“地球探测与信息技术”国家重点(培育)学科,“地质资源与地质工程”和“地质学”一级博士点学科进行建设,学科基础深厚。拥有一支年龄和学缘结构合理、高水平的专业教师队伍。
我校地学类专业主要培养服务油气田勘探开发的地学专门人才,对毕业生的工程实践能力和创新能力的要求很高,为此需要系统的实践教学体系来支撑[3]。依据培养方案的要求,实践教学应该分实验基本能力的培养、综合实验能力的训练和创新意识与科研能力的提高三个层次。为此,实践教学平台相应包括三个主要部分,即满足理论课程课内实验需求的校内专业实验室,满足实践类课程需求的野外和油田现场实习基地,以及满足学生课外创新实践活动需求的科研实训基地。
伴随学科专业的发展,以及对人才培养规格要求的改变,在专业实践教学平台建设中存在许多问题,有的是共性的,也有的是各自学校特殊性的。我校地学类专业随着招生规模的扩大和对专业人才培养目标的转变主要存在以下问题:包括野外实习基地的软硬件建设还不能有效发挥实习基地的最大效益,有待改进;课程实验室条件需要改善,一些实验室实验仪器设备数量少,且陈旧,与学科发展相适应的实验无法开出;科研实验室在本科实践教学中没有发挥最大功能;实践教学配套教材还不完善;没有充分利用社会和企业资源进行实践教学。这些问题导致实践教学资源开发利用水平较低。
中国石油大学(华东)拥有覆盖石油工业上下游的学科专业体系,而且石油主干学科专业在国内处于领先水平。学科专业体系的优势、特色确立了我校开展产学研结合的有利起点。我校以学科专业这样一个大平台,去对接石油行业的大平台,使学校与企业的合作形成了宽阔的接口,从而实现了与企业紧密而持久的合作。学校一直立足于通过充分融入企业的人力资源开发、科技创新体系,真正对企业发挥不可或缺的教育支持作用,邀请企业参与高校的人才培养设计和过程,支持学校科技研发,建立校企的全面合作关系,使产学研结合由表入里,不断深化和发展。通过组建联合机构、签订合作协议、建立合作站点和共建合作实体等有效机制,促进校企之间的全面互动和合作的制度化、系统化和长效性,推动产学研的实质结合。在此基础上,立足学校办学实际,分层次开展产学研结合,建立了立足校办企业的自主产学研结合模式、面向企业的校企合作模式和依托共建的联合办学模式[4],总体上在产学研结合办学方面形成了一个完整的体系,既突出了学校办学特色,也加强了学校面向经济社会和石油行业的有组织有目的的服务。
在这种大背景下,地学类学科专业教师积极参与国家和企业的科技创新和科技开发服务,承担了大量的科研课题,与油田企业开展了广泛和深层次的合作关系,建设了一批高水平实验室。加之我校在胜利油田所在地办学多年,与油田建立了多层次的合作关系。这些正是我们专业实践教学平台建设所具有的产学研优势。
为了提高实践教学平台的层次和水平,开发实践教学平台的资源,主要从硬件、软件和实践教师队伍三个方面开展了建设。
1.以“三整合”为切入点进行实践教学平台硬件建设
依据学校办学定位和学科专业特色,改变严格的课程实验室的划分,以核心实验技术和设备为要素进行整合,构建功能集约、资源优化、开放充分、运作高效的跨专业模块性实验室;为了提高实验仪器设备和场地的利用效率,应该优化配置和开发实验仪器设备,与相关专业共同构建实践教学平台。近几年来我们自行设计和开发了“多功能圈闭及油气藏教学模型”和“录井实习及仿真实训操作教学平台”等一批实验设备,并设计相应的综合性、研究型、开放性实验项目。
以教学科研一体化为主导思想,加强科研和教学实验室的融合[5]。使科研实验室充分发挥其在本科教学中的作用,促进先进的仪器设备为教学服务,向学生开放,促进高水平科研成果向教育资源的实时转化,提高实验室的实验技术和实验水平,满足综合性、设计性、创新性等现代实验教学的要求,使实验室在提高教学质量、培育实用型和创新型专业人才中起到关键性的推动作用。
与兄弟院校和企业共建野外实习基地和产学研基地。对原有的“安徽巢湖”、“山东新汶”和“河北秦皇岛”三个野外实习基地,采取与兄弟院校共同开发共同建设一起受益的方式进行合作,不断增加实习基地的基础设施,开辟新的教学路线。同时在胜利油田建设了“油田地质实习基地”,改革原有“油田钻采实习”为“油田地质实习”,更符合了资源勘查工程专业“专业实习”的要求[6]。
发挥区域优势,开发实践教育资源是行之有效的方法。中国石油大学(华东)所在的青岛地区及其周边有丰富的地质构造单元,又处于苏鲁造山带,为地学类实践课程的教学提供了丰富的现场教学资源。近年来,我们立足青岛开发区- 日照沿海开发了现代海岸沉积、现代浪控三角洲沉积、中生代火山岩、燕山期岩浆岩、元古界变质岩、灵山岛中生界沉积现场教学路线。而且把这些教学路线拓展成教师的现场讨论式教研基地,对青年教师的培养发挥了作用。此外这些教学基地也是学生进行创新实验计划的主要阵地。2007年以来有14 个团队入选国家大学生创新实验计划、30 个团队入选学校大学生创新实验计划,而且这些计划的选题绝大部分是围绕校园周边新开发的实习基地开展的。
胜利油田是我国重要的油气生产基地,也是我校的老校区所在地,在东营期间我们就与胜利油田建立了广泛的合作关系,与油田很多二级单位共建了产学研合作基地,为学生的油田实习和自主科研活动提供了条件。这种关系并没有因为学校的搬迁而削弱,2011 年通过与胜利油田的深度合作,共建了一个“工程实践教育中心”,使之成为本科实践教学与企业职工培训一体的实训基地。
2.多种渠道加强实验教师队伍建设,提高实践教学水平
教学平台建设中的场地、设施是基础,而实践教师队伍建设是关键。在实践教师队伍建设中,我们以内部挖潜和外聘相结合的方式扩大实践教师队伍的规模、提高实践教师的教学水平。
校内实践教学主要依托在职教师完成。从青年教师参加工作开始,制定了青年教师到实验室参与实践教学、实验仪器设备开发和实验室管理工作的相关规定,明确实验教学是专业教学的有机组成部分,使每个专业教师既可以从事理论教学,也可以从事实践教学。
校外实践教学采用校内专任教师和企业兼职教师相结合的方式。尤其是油田生产实习中,聘请了一批油田专家作为兼职教师,作为专项实习的指导教师,校内教师则主要起规划制定和协调管理的作用。
为了不断提高教师实践教学水平,采取了多种有效措施,开展对教师的培训。如在提高教师野外实习指导水平上我们从5 个方面加以培训:(1)以野外地质实习为基础和重点,统一备课和培训,强化青年教师野外教学技能。为了保证实习质量的均衡,安排青年教师进行集体备课,跟老教师的实习队全程学习野外工作技能,进行野外授课的培训。(2)定期不定期开展野外实地考察加强教师间的交流,进一步统一野外认识,强化青年教师野外工作技能。(3)通过开设野外地质现场教学公开课,把“教”与“研”相结合,提升青年教师野外分析认识能力。并请结合基地开展科研工作的教师现场讲解科研的发现和认识,从而培养青年教师的野外现象分析认识能力和野外教学技巧。(4)通过专家讲座,使青年教师和学生学会如何把野外实践和生产相结合,提升了对地质现象认识和解释的理论水平。(5)强调教师教学和科研双向发展,“教学为本,科研相辅”。对青年教师实施教学科研“双导师制”,科研搭扶手,提升学术素养,教学筑阶梯,促推教学能力。
3.提高实验室的管理水平,充分发挥实验教学平台的作用
实践教学平台的建设目的是为了提高教学水平,只有开展有效的管理机制建设,才能最大限度地发挥其作用和效益。
本科教学投入的有限性使我们首先在教学平台建设中应该统筹考虑每一个基地在教学中的作用,做到按需投入。同时要考虑到相关专业的需求,做到资源共享,以发挥实践教学平台的最大效益。其次,在实践教学平台建设中要特别重视相关教学要素的建设,如实验项目的设定、实践教材和实习指导书编写等。近年来我们所有的野外实习基地和油田地质实习基地均编写配备了相应的实习教材,制定了详细的实习规划,明确了每次实习的具体目标和实施步骤,开发了新的拓展性实习路线和选修实习内容。对校内科研实验室、教师科研小组的科研实际材料和研究成果进行及时的整理和开发并应用于实践教学。此外充分利用教师的科研与产学研结合基地,使毕业设计(论文)“实战化”。多年来,毕业生做到了每人一题,结合指导教师的科研课题或生产实际进行选题,做到了“真枪实弹”,得到了扎实的锻炼。再次,要做到实践教学平台的全面开放。实验室开放不是实验室的大门敞开,学生可以随时开展实验那样简单。必须有相应的实验室管理措施,必须从设立简单的可操作实验项目,或者适合不同学习阶段学生实际的科研小命题开始引导,不断培养其参与实验的能力和兴趣,才能引导学生主动进入实验室,真正开展创新学习。最后在计算机和互联网技术已经成为常规技术的今天,充分利用这些技术建设数字地质实验室,进一步充实和开发利用网络资源,实现所有开放实验室网上预约和师生互动,应用多媒体以及网络模拟教学等手段,充分发挥网络教学优势,整合、完善高质量的网上教学资源,创建有利于学生综合素质教育和创新能力培养的网络教学环境。探索发展仿真、可视化、动画模拟等其他虚拟实验手段,拓展学生自主性学习、创造性学习的空间。建立先进的学生管理系统,实现对学生的实验数据、结果进行存储、调用和评价,为综合评定学生成绩,了解实验教学效果提供便捷科学的途径。通过网络平台实现实验教学、仪器设备基本信息等网络化管理,实验项目大纲、实验教学计划、实验仪器设备网上查询等,能够极大地丰富实践教学资源,提高仪器设备的使用效率。
实践教学平台建设是高校专业建设的永恒主题之一,依托学校的教学传统、学科优势开展内部教学平台的建设,借助于企业的设备、资金和工程实践优势开展外部教学平台的建设,二者相互补充是实践教学平台建设的必由之路。不断加强实践教学平台的开发和管理机制,提高平台的利用效率和利用水平的有效保障。加强实践教学教师队伍建设,提高教师教学水平,是提升实践教学平台的关键。
[1]蒋有录,查明,任拥军,等.依托学科优势,坚持石油特色,建设一流资源勘查工程专业[J].中国大学教学,2009,(12):42-43.
[2]蒋有录,查明,任拥军,等.“资源勘查工程”品牌专业建设的实践和体会[J].中国地质教育,2008,(1):74-76.
[3]任拥军,蒋有录,查明.论特色专业建设中特色专业素质的培养[J].中国石油大学学报 (社会科学版),2010,(4):103-107.
[4]山红红.产学研结合的理念、模式与机制探索[J].中国高等教育,2008,(9):30-31.
[5]赖绍聪,何翔,华洪.地球科学高等教育改革与发展的若干建议[J].中国地质教育,2009,(4):35-39.
[6]张立强,蒋有录.校外油田实习基地建设的几点思考[J].理工高教研究,2008,(3):124-126.