基于创新创业教育的《结晶学与矿物学》课程教学模式探索与实践

刘小洪 冯明友 陈曦 郗爱华 方乙

摘要：在全国大力开展创新创业教育背景下，理工科院校专业类基础课程教学改革如何走出一条适应时代发展、符合自身学科专业特点的道路，成为目前亟待解决的问题。将创新创业教育融入专业基础课理论教学，增加学科前沿新技术和发展动态介绍，增加创新项目训练，增加具有实践性的考核内容，是该类高校的普遍做法。本文结合学校实际，以《结晶学与矿物学》课程为例，依托课程建设、实验室建设以及师资队伍建设，探索将课内教学、网络课堂教学、课外延伸教学与创新创业实践教学相互联系的教学模式，培养学生创新创业能力的目的。

关键词：结晶学与矿物学；创新创业教育；网络课堂；教学模式

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）16-0142-03

一、前言

随着经济社会发展和时代进步，社会对高等教育提出更高的要求。2010年5月，教育部下发的《关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》中明确指出，要大力推进高等学校创新创业教育。高等学校开展创新创业教育，培养大学生的创新创业意识，是深化高等教育教学改革、培养符合社会需求的创新创业型人才的重要途径。

近年来，创新创业教育在高等教育中的地位和作用日益为人们所关注，国内很多高校对创新创业教育进行了有益的探索与尝试[1-3]。将创新创业教育融入专业课程理论教学，增加学科前沿新技术和发展动态介绍，增加创新项目训练，增加具有实践性的考核内容，是我校及其他理工科类高校的普遍做法[1-4]。

理工科类专业基础课程在整个课程体系中占有重要的地位。大多数课程在大一、大二等低年级学生中开设，此阶段的学习是培养学生专业“三基”（基本知识、基本技能、基本方法）、提高创新实践能力的关键环节。作为我校资源勘查工程专业，继《普通地质学》课程之后的第二门专业基础课，《结晶学与矿物学》课程除培养学生的“三基”能力外，还顺应创新创业时代潮流，肩负着培育创新创业精神、扩大创新创业领域的重任。

基于此，本文以《结晶学与矿物学》课程为例，考虑到理工科专业基础课程的教学特征、新时代学生的学习特点[5]，结合新形势下国家创新创业型理工科人才的培养目标，以学生发展和能力培养为中心，对该门课程的教学模式进行改革，注重现代信息技术与课程教学的深度融合，尤其是基于云平台的网络课堂的运用，并在最近几届的低年级本科生教学过程中进行实践，提升了课堂教学效果，促进课程内涵建设。该门课程在2017年7月获四川省高等学校第二批省级创新创业教育示范课程立项资助。

二、教学模式改革

《矿物学》、《岩石学》课程历来是传统地质院校地质学重要的专业基础课程。矿物学以地壳中产出的无机晶质矿物作为主要研究对象，研究矿物的化学组成、内部结构、外表形态、物理性质和化学性质、形成和变化的条件等诸方面的现象和规律，以及它们的内在联系，并在此基础上，为矿物原料及其合理综合利用提供必要和充分的依据，同时，也为探索并阐明地球深部以及其他天体的物质组成及演化规律提供重要的信息[6]。矿物学与物理学、化学等自然学科的关系十分密切，并获得其有利支撑与促进，经过几百年的发展，衍生了许多分支学科，如图1所示。

由此，矿物学融合多学科知识，发展前景广阔，作为其基础课程的《结晶学与矿物学》课程教学，可作为学生创新创业教育的有效载体。

通过课内教学、网络课堂教学、课外延伸教学以及在高年级学生中开展创新创业实践训练相结合方式，丰富学生的知识层次，扩大学生就业视野，培养学生的创新精神及实践能力。

1.课内教学。主要利用课堂时间进行基本知识以及基本技能的传授。以往教师主要借助照片、3D动画、木质或有机玻璃模型、实物标本，实现相应理论课程和实验课程的教学任务。

2.网络课堂教学。主要利用超星、慕课平台建立课程门户，将课程相关资源通过云端上传至该门户，让学生能够对相关知识点进行预习、复习，并通过提问、课后延伸阅读、课后练习等对所学知识进行巩固。

3.课后延伸教学。主要利用晚间或周末给全校本科生开设全校公选课《矿物学基础》、《珠宝鉴赏》（32学时），提高学生宝石鉴赏的艺术审美情趣。同时，借助每隔两年举办一次的全国大学生地质技能竞赛，在本科生中广泛开展岩矿鉴定培训。借助学校校园开放日、新生入学，举办各类学术活动、会议等，在学生中开展标本讲解的培训，提高学生的专业自豪感和学习兴趣。

4.创新创业实践教学。主要借助学院、学校、省、国家等各级创新创业训练项目平台以及实验室教学科研设备，设立满足创新教育目标的项目，以项目为载体、比学为动力，培养学生的创新创业能力。尤其是近年来，电子探针—阴极发光一体显微分析仪、场发射扫描电镜、X-射线衍射分析仪、X射线荧光分析仪等大型仪器设备的购置并投入使用，使矿物成分的精准分析及微观形貌分析成为可能，为学生创新教育提供条件。

三、改革成效

本课程目前有主讲教师6人，平均年龄38岁，每位教师除完成日常教学任务外，还在传统地质及石油勘探领域承担大量的科学研究工作，担负电子探针、扫描电镜等科研仪器的日常维护、操作培训以及功能开发等工作。科研成果极大深化了教学内容，并转化为创新创业训练项目及毕业设计题目。近5年来，课程组教师共指导学生完成国家创新创业训练项目1项，四川省创新创业训练项目1項，校院两级开放实验及创新基金项目30余项，指导完成毕业设计150余项，开展岩矿鉴定培训五届，受益学生达相关专业学生总数的50%以上。

在由郗爱华教授带领的课程组教师指导下，我校资源勘查工程专业及地质学专业学生在连续三届的全国大学生地质技能竞赛“地质标本鉴定”单元中，获全国二等奖一项、三等奖三项。

郗爱华教授以解决四川攀枝花矿床成矿元素富集状态的生产需要出发，指导本科生完成“四川攀枝花钒钛磁铁矿赋存状态研究”国家创新创业训练项目。基于该项目，由地质学专业2012级学生胡孝清为第一作者完成的论文成果入选第九届全国大学生创新创业年会（四川省入选12篇），并获一等奖。此外，团队还培养出第七次李四光优秀大学生奖获得者王岩、2015年全国高等学校大学生创业就业人物朱松柏等优秀学生。

经实践训练，学生的创新能力得到显著提升，考研深造率及深造学校类别逐年提升，并扩大了学生的就业面。经学生反馈，目前部分学生毕业后便从事珠宝商贸相关工作。另外，有毕业生经仪器操作培训，进入浙江大学电子探针实验室等相关研究机构工作。

四、存在问题及对策

基于创新创业教育的《结晶学与矿物学》课程改革取得一定的成效，经校内外专家评定后，一致认为该门课程可作为创新创业教育示范课程予以推广，但其课程建设目前还存在一些问题须进一步完善解决，以满足社会对高等教育学生创新创业能力培养的需要。

（一）课程普适程度低，教学内容须深化

本门课程定位为专业基础课程，即最初只是针对开设本门课程的相关专业开设，教学内容主要根据专业基础课程教学大纲安排设立，学生须参加学校组织的统一考试才能获取相应学分，这在一定程度上限制了课程发展。网络课堂的建设，为面向全校师生及社会大众的创新创业教育创造了条件，但须进一步研究建设方案，如明确教学内容、教学目标、课程通过标准、证书获取条件以及管理模式等，以保证各项工作顺利展开。

（二）第二课堂缺失系统性、延续性，缺乏具体实施方案

按照学校各专业人才培养计划，课外延伸教学和创新创业实践教学均属于第二课堂教学活动范畴，但活动安排受各级管理部门政策因素影响较大，系统性、延续性较低，且缺乏具体实施方案，应进一步明确第二课堂教学项目，针对具体教学项目尽快制订相应的实施方案，包括教学计划、教学内容、活动安排及考核方式等。充分发挥课程组教师在科研及大精设备仪器管理方面的优势，依托电子探针、扫描电镜等大精仪器设备，增开不同条件下矿物晶体生长实验、隐晶质矿物集合体显微镜观察、扫描电镜晶体形貌观察及成分分析、电子探针矿物成分测定、矿物内部流体包裹体观察等创新实验，培养学生的创新思维能力。

（三）加大软硬件设施建设，支撑第二课堂开展

矿物学与多学科交叉融合，形成众多的学科分支，其进步离不开现代化分析测试技术的发展。优秀的创新创业型人才的培养，同样离不开教师创新教学能力的提升。教师的学科专业功底对其教学能力起着至关重要的作用。应继续加大师资力量建设和教学科研设施建设，针对性引进有材料科学、环境科学等相关学科背景的教师，购买创新性实验所需的仪器设备，支撑第二课堂顺利开展。通过人才引进和自身培养、培训相结合的方法，建立一支人员相对稳定、学科方向更加完善、教书育人效果更好的教学队伍。

（四）网络教学资源仍须进一步丰富

网络课堂教学平台集多功能为一体，信息存储容量大，综合性强，表现形式多样，这也给课程建设提出更高、更新的要求。网络教学资源的建设工作，应作为一项基础性、长期性的工作抓紧抓实，渗透到课程教学的每个环节，确保学生学习兴趣不减，学生学习的主动性和创新能力得到发展。在现有课程网站基础上，可逐步建设《矿物资源的开发与利用》、《宝石鉴赏》等专栏，帮助学生了解合理开发和利用矿物资源的主要途径，提高学生的艺术审美情趣和对宝石类矿物的鉴赏能力，为学生创新创业能力的培养奠定基础。

参考文献：

[1]马永斌，柏喆.大学创新创业教育的实践模式研究与探索[J].清华大学教育研究，2015，36（6）：99-103.

[2]李升和，周金星，许雪萍，金光明，王珏，许万祥，宁康健.专业基础课在创新创业人才培养中的作用探索[J].安徽科技学院学报，2011，25（3）：52-55.

[3]王桂莲，周海波，魏天路，刘春山，张秀華.创新创业教育模式下工科专业课教学改革研究[J].中国电力教育，2014，（21）：40-41.

[4]西南石油大学深入开展大学生创新创业教育[N].中国大学生就业，2016-13-35.

[5]颜洽茂，谢桂红.构建本科教学课程中心的探索与实践[J].中国大学教学，2008，（12）：7-19.

[6]秦善，刘金秋，迟振卿.矿物学发展现状及我国矿物学前景展望[J].地质论评，2016，62（4）：970-978.