郭福生,陈平辉,吴志春,徐开云,姜勇彪,曾文乐,颜丹平,潘家永,曹秋香
1.东华理工大学 地球科学学院,江西 南昌 330013;2.中国核工业集团有限公司,北京 100037;3.江西省核工业地质局,江西 南昌 330006;4.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083
东华理工大学(原华东地质学院)是我国核工业系统第一所高校,被誉为核地学人才培养的摇篮。为适应核事业发展新需求,东华理工大学以“资源勘查工程”省级教学团队为依托,联合核工业系统地质找矿与矿山企业,对核地质专业(资源勘查工程专业)持续开展了面向核工业、基于OBE教育理念和核军工文化的人才培养改革创新和实践探索。
大众化教育背景下,高校教育取得了长足进步,但也带来一系列教学问题。就地质勘探类专业教育而言,普遍存在以下问题:校外教学资源共享不畅、联合培育机制不完善;验证性实验偏多,综合性、设计性、生产性和探索性实践偏少,学生实践能力较弱;教师教育理念陈旧零散、产教脱离、知识更新与跃迁不足;由于被动应试导致学生自主发展不足、学习动力不足和方法失当;学生担当意识不足、吃苦耐劳精神不强、团队协作意识弱[1-4]。这些问题归结为教育理念落后,缺少学习文化支撑。
2008~2012年,本项目组依托系列省级教改教研项目,对资源勘查工程专业的课程结构与教学方法改革、能力体系与实践体系设计、实践平台建设、人才培养模式构建等方面开展理论探究与实践探索。2012~2018年,项目组依托国家级卓越工程师培养计划项目“资源勘查工程”、首批新工科研究与实践项目“多学科交叉融合的地学工程人才培养模式探索与实践”、省级本科高校专业综合改革试点项目“资源勘查工程”、教育科学规划项目“一带一路背景下中俄校地学人才培养模式的对比研究”、“学科建设与专业建设中的知识结构与管理机制研究”、教改项目“核地学类应用开发型创新人才培养模式实验区”“基于卓越工程师的资源勘查工程专业实践环节培养方案研究”“普通高校本科生能力体系及培养机制的构建与实践”“高等学校教学成果培育及推广应用研究”“以江西世界遗产地为依托的人文地理教学建设与改革”“龙虎山实习基地旅游环境教学实习功能拓展研究”“基础地质课程实践教学体系的研究与实践”“江山实习基地展厅教学功能拓展的研究”“高校内涵发展目标及实施方略的研究”等项目实施,就教师团队建设、专业建设、核军工校园文化建设、校企协同育人机制创建、OBE教育模式实施、创新创业高素质人才培养等宏观问题开展理论与实践的总结和提升。
根据江西省人民政府与国家国防科技工业局、中国核工业集团公司、国土资源部共建东华理工大学的协议,学校与42家核工业企业长期合作办学,创建了“三联三对接”育人机制,即构建校企联合制定人才培养方案、联合培养学生实践能力、联合解决技术难题,进而实现学生综合素养与国家情怀对接、毕业标准与产业需求对接、实践能力与岗位要求对接。
如江西省核工业地质局与学校共同制定人才培养方案和教学大纲,在相山、桃山、盛源等地共建铀矿地质“产学研基地”;下属地质队、矿山企业为学生实习提供实习方便,派实践经验丰富的工程师做实习指导教师,对学生实习效果与实践能力进行考核评价;提供生产中的技术难题,吸纳学校师生联合攻关,为学生毕业设计(论文)提供选题;每年接收近百名毕业生,这些学生在数年后多数成为技术骨干或者管理干部,实现了“学生获得技能、企方得到人才、学校得到发展”的共赢结果。
依托国家级、省级13个教学改革项目,以学生能力需求为导向,在校内外基础实验、综合实训、创新创业实践平台基础上,创设了与人才培养目标相适应的“分层次、多平台、模块化”实践创新能力培养体系(表1)。通过连续性、系统性、拓展性的实践训练,以学生主体参与的方式,达到做学融合、主体建构,提升了核地质专业学生工程实践创新能力。
通过层次构建、模块设计、平台建设,构筑完备的学生实践能力培养体系。一是夯实基础性实验实习。通过课间实训、认识实习、验证性实习模块,巩固基础课程的基本知识,完善基本技能的感性培育。二是优化综合技能训练。通过课程设计、综合性实验、设计性实验、毕业设计模块,使学生消化专业主干课程知识,形成综合应用能力、主要实践技能和完善综合素养。三是强化拓展创新实践。通过毕业实习、生产实习、学生参与导师科研项目、企业生产技术攻关项目、学生自主申报的科技项目模块,使学生关注生产一线需求,联系实际,创造性解决实践中的科学技术难题,培育适合企业与生产单位适用的创新人才。为此,学校积极建设校内、野外、企业三大类实践平台,建成了国内高校一流的地质博物馆、放射性地质国家级实验教学示范中心;相继建成了可供国内高校共享的龙虎山、江山、相山野外实习基地;与核地质行业生产企业单位共建了一批可长期合作的实践基地。这些实践平台的建设,为学生自主开展地质技能竞赛、完成科研课题、进行创新创业实训提供了优异条件。
从问题导向出发,突出自主研究型学习,设计了“演示式、体验式、项目式、竞赛式”培养方式,引导学生主动发现问题并积极解决问题。通过研讨课、慕课、翻转课堂等形式,促进学生主动思考、优化知识结构;通过学生自主申报项目、积极参与教师和企方项目,以产研学融合的方式提高解决复杂工程问题的能力;通过专业技能、互联网+、创新创业等竞赛活动,提升学生学以致用和团结协作能力;通过教师激励、自我激励、仪式激励、证书激励等机制,激活了学生自主发展的信心与动力。
通过核行业优良传统、精英楷模典型事迹,凝练出“严守密、讲奉献、甘吃苦、能创新”的核军工校园文化,并将其转化为教育资源。在专业思政、课程思政教育活动中,将核工业“两弹一艇、白手起家”的创新创业精神内化为学生的发展动力,将以身许国的奉献精神和卓越精细的工匠精神升华为学生的品格素养,促成了学生人生理想、社会价值、国家利益的高度统一。校园文化建设特色鲜明,使我校包括地质博物馆在内的核军工文化教育场所,2013年被授予“中国国防科技工业军工文化教育基地”名牌。
遵循立德树人宗旨,围绕国家核事业需求与学生主动发展、个性发展、全面发展、终身发展高度融合的目标,探索了知识结构、学科体系、产业需求、实践创新与学生主体发展之间的关系,创设了统一要求与多元发展相结合的培养模式,提出了核地质人才培养五大转变的实现路径。
传统教育理念倚重学科知识逻辑,偏重教材本位,注重培养学生的演绎思维品格(记忆思维、复制思维、敏锐思维);而现代教育理论认为人才培养要弱化共性要求和刚性约束,强化个性培养和自主发展,注重培养学生的归纳思维品格(批判思维、求异思维、创新思维)。两种理论各有侧重点。项目组从核军工行业一批卓越科学家的成才轨迹发现,他们具有共同的价值取向、严格的学科规训、统一的集体意识,并兼有强烈的探究意识、独立思考和自主创新能力,体现了统一要求与多元发展的有机结合[5]。
以学生为中心,一切教学活动都以学生的能力培养为核心,培育学生主动发展、个性发展、持续发展、终生发展,拓展学生主体发展的空间,通过五个转变实现新的教育理想与教学目标,以更好地适应新时代核行业发展的新要求。(1)学习动力的转变。从固定的课程计划导致学生被动依赖,转向项目驱动带来的学生自主学习,帮助学生学会自我寻找知识与信息、自我设计问题与情境、自我突破思维与方法、自我提高解决问题能力。(2)教学主体的转变。从教师授课为主的教师中心,转向学生学习为主的学生中心。让学生成为课堂的主人,教师备课突破单纯备知识内容,更要注重备学生、备需求、备问题、备思路、备高峰体验,根据学生的学习准备、学习需求、学习兴趣、学习差异开展有效学习。(3)教学方式的转变。从讲授灌输为主的被动应试,转向启迪引导为主的主动创新。教师只是作为召集人,示范引领学生按照实践需求,寻找突破点、设计学习进程与问题解决方案,实现自我完善与自我提高。(4)教学目标的转变。从以学科知识体系为本位,转向学生自主发展的能力提升为本位。过去本科教学与课程考试特别注重学科知识领域、知识单元、知识点的掌握,现在则更注重能力目标为中心的知识、能力、素养的综合一体。(5)思维品格的转变。从以教材编写知识体系为主导的演绎思维培养,转向论文和课题以问题解决为主导的归纳思维培养。演绎思维轨迹是先有原理、概念、定律与结论,再举证推理这些内容的真理性,而归纳思维轨迹是先有情境、现象、问题与困惑,再概括归纳出结论与原理。显然,归纳思维的内在品格更符合创新人才培养的要求。
强化专业发展与核行业需求相融合、课程体系与毕业要求相融合、质量标准与个性发展相融合,构建了核地质人才培养体系。在人才培养方案制定中,围绕“广泛开展需求调查、明确人才培养目标、清晰学生毕业要求、理清专业培养标准、理顺课程结构支撑”等五大关键,设计了探究式学习模式,突出项目驱动,注重培养学生自主发展;构建多维课程体系,学生可自主选择课程模块,实现个性化、多元化人才培养;建立了分层次、多平台、模块化的校内外实践育人体系,形成了三大团队引领、三类项目驱动、三种文化精神浸润,提升学生三个层面的实践创新能力;增设了铀矿物、铀矿床、铀矿找矿勘探和铀矿山实践的课程模块,强化行业技能训练;健全了能力本位的质量评价体系,各培养环节的质量标准与能力本位的评价体系,能有效检测、持续改进和保障人才培养的产出质量。
建立“三联三接”人才培养新机制,即通过企业和学校联合制定人才培养方案、联合完成学生实践能力的培养、联合开展人才质量评价与管理;进而实现专业设置与产业需求对接、课程设置与行业标准对接、教学过程与生产过程对接。
由于学校教师多为受过严格学科规训的专业人员,缺乏工程背景与实践经验,所以在教育教学活动中往往以学科知识的结构体系优势见长,但专业知识是可以也更需要按实践工序重新组合,学生的培养目标、能力要素、课程体系、知识序列、过程设计、实践环节、毕业标准、培养质量都必须有企业单位的管理与技术骨干的参与,才能更好地实现有效教育与教学,做到产、教、学、研、用一体化。
把核行业的文化精神转化为文化教育资源:一是将以身许国的奉献精神和卓越精细的工匠精神内化为学生的品格素养;二是将“两弹一艇,白手起家”的创新创业精神转化为学生的发展动力。打造核特色校园文化品牌,包括开展以国家情怀为内核的专业思政和课程思政建设,搭建校企互通的“核新讲坛”文化平台,荣获“中国国防科技工业军工文化教育基地”。
项目组完成了国家级、省级教育教学改革项目13项,建设了国家级实验教学示范中心等实践平台49个、省级精品课程8门(“普通地质学”“结晶学与矿物学”“铀资源地质学”“大学生创新创业基础”“大地构造学基础与中国地质学概论”“地球科学概论”“岩石学”“构造地质学”)、校级精品课程15门。出版教育理论专著2部[6-7],发表教研论文25篇[8-31],出版教材16部(其中规划教材3部)[32-44]。教学成果获奖11项(其中省级7项),教育理论与学科研究成果获省部级奖5项,青年教师曹秋香获首届全国大学地质课程教学比赛一等奖。资源勘查工程专业2018年通过了中国工程教育认证。
近六年,核地质专业学生全员参与教师和企方项目,每年自主申报并完成各级各类科技项目近几百项,自主承担国家级科技创新项目30项、校级356项,参加企业和老师科研项目274项,参加全国专业竞赛获奖97人次、校级593人次,发表论文28篇,解决复杂地质勘探问题的能力显著提高;学生一次性就业率达93.63%(其中核行业就业与深造76%以上)、考研录取率达32.95%(提高5.21%),学生培养质量显著提升。
高质量毕业生不断成为核行业单位技术骨干与管理人才,用人单位满意度97%以上;毕业生大多数扎根深山大漠,成为铀资源勘查主力军,保障了国家长治久安。毕业生获中国地质学会青年地质科技奖(银锤奖)、黄汲清青年地质科技奖、全国地勘行业“最美地质队员”称号等。项目组在学生能力培养、素质提升、自主发展等方面积累了丰富的经验,并在国内多所高校推广应用。
核地质人才培养的改革经验与实践成果在全校56个专业推广使用,学生普遍受益。“学生中心、产出导向、持续改进”的教学模式使全校学生培养质量显著提升,全校学生考研率和就业率近六年来分别提高了5.7%和3.1%。测绘工程、勘查技术与工程等相关专业先后通过了中国工程教育认证。人才培养模式与育人机制被兄弟院校借鉴采用,中国地质学会地质教育研究分会在浙江江山召开了野外共享实习基地经验交流会。
改革建设经验与校园特色文化获政府机构与国内外同行充分肯定。核特色校园文化建设成效斐然,学校被认定为“全国国防教育特色学校”“中国国防科技工业军工文化教育基地”,地质博物馆被授予“全国中小学生研学实践教育基地”;教育教学改革成果与实践探索得到国内外学界权威的肯定,在中国核学会、地质类专业教学指导委员会上进行经验介绍;中国地质调查局在相山实习基地召开了地质调查示范研讨会;项目建设成果与实践经验获国际原子能机构高度认可,并委托学校为30多个国家的核地质专家举办了多期培训。
教育教学改革和成果影响被社会广泛关注和高度评价。《光明日报》《中国教育报》《中国核工业报》《国土资源报》《江西日报》等媒体对加强核地学教育内涵建设、人才培养模式改革与育人机制进行了深入报道;中央电视台、江西教育电视台对核军工特色校园文化、平台建设成果和人才培养成效进行了广泛宣传;人民网、中国共青团网、江西教育网等对学生专业竞赛佳绩、创新创业成果给予了高度赞誉;资源勘查工程本科专业2018年通过了中国工程教育认证,标志着专业水平进入全球工程教育第一方阵,人才质量实现了国际实质等效,被众多媒体高度评价。
从国家人才需求和学生主体发展出发,融合不同教育理论的合理主张,提出了“完善主体发展,实现五大转变”教育教学新理论,探索出解决人才培养统一性与多元化发展深层次矛盾的新路径。在培养机制上,创建了“三联三对接”协同育人新机制,保障了学生中心、产业导向和持续改进理念的有效实施,探索出学生、企业和学校三方共赢模式。将科研创新成果转化为教学内容与教学方法,在区域地质调查实习中首创三维地质调查与建模教学模式。将“为国奉献、艰苦奋斗、创新创业”三种行业精神凝练汇聚成核军工校本文化,使其外化为育人环境、内化为学生品质,促成了学生人生理想、社会价值、国家利益的高度统一。上述人才培养与改革实践,取得了5个方面成果:
(1)通过校企融合、互参共享、三联三对接等途径,提升校企合作办学成效,解决校外教学资源共享不畅、联合培育机制不完善的问题;
(2)通过分层次、多模块、产学研相结合实践平台建设等方式,解决验证性实验偏多,综合性、设计性、生产性实践偏少、学生实践能力弱的问题;
(3)通过学生自主申报创新项目、参与教师和企业科研项目,实施问题导向教学方式,解决教师教育理念陈旧零散、产教脱离、知识更新与跃迁不足的问题;
(4)通过学生自主选择课程模块、积极参加各类专业技能竞赛、加强专业能力考核,强化学生中心教育理念,解决学生被动应试、自主发展不足、学习动力不足和方法不当的问题;
(5)通过核军工特色校园文化融入专业思政、课程思政和专业实践、文化活动全过程,落实立德树人根本任务,解决学生担当意识不足、吃苦耐劳精神不强、团队协作意识弱的问题。