基于工程实践能力培养的实践教学改革

张德贤 王智琳 龙永珍

[摘 要] “卓越工程师教育培养计划”实施以来，国家对培养高质量各类型的工程技术应用人才提出了更高要求，因此实践教学改革，迫在眉睫。文章从目前资源勘查工程专业工程实践能力培养的现状出发，在现阶段用人单位对资源勘查工程毕业生的需求和要求的基础上，有针对性提出了五条相应的教学改革方案和具体实施内容，并在实践中取得了较好的效果，有效提升了学生的工程实践能力。

[关键词] 工程实践;资源勘查;实践教学;改革

党的十八大提出，科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，这对高等工程教育改革发展提出了更高的要求。自2006年以来，教育部联合有关部门和行业协会共同推出了在有关高校中组织实施“卓越工程师教育培养计划”，该计划的目标在于培养一大批创新能力强、能够适应现代经济社会发展需要的高质量多类型工程技术应用人才，服务于我国迈向新型工业化的发展道路、建设创新型国家和人才强国战略[1，2]。2010年，中南大学的资源勘查工程專业第一批进入该计划，其发展定位是培养国内领先水平的资源勘查工程应用型拔尖领军人才，确保人才培养水平达到时代性、技术性、规范性和领先性的要求[3]。

工程实践能力培养是资源勘查工程专业人才培养的主要目标。基于20世纪90年代后期资源勘查工程专业领域人才的流失，以及目前我国面临的资源危机，社会对资源勘查工程技术人员的需求日趋紧迫，很多地勘行业高水平的资源勘查工程类专门人才严重缺乏。由此可见，开展资源勘查工程专业学生的工程实践能力培养实践教学改革是十分必要的，改革迫在眉睫。

一、资源勘查工程专业工程实践能力培养现状

长期以来，我国的高等教育在培养专业人才和通识人才两个方向上不断徘徊，资源勘查专业在这种大趋势中亦如此。其涉及的内容从早期的通识教育专业——普通地质学、矿山地质学等基础，发展到今日的“大数据地质学”“智慧矿山”等内容。根据目前教育部对资源勘查工程专业建设的标准与规范，让学生在四年本科学习过程中接受系统的工程师基本训练，培养拿得起、做得出、干得好的，具备固体矿山勘查、矿山水文与地质环境评价和油气田深边部勘探等能力的复合型人才。传统的资源勘查工程实践教学存在的不足，主要表现在以下几个方面[4-6]：

1.课程涉及实验项目多而全，但主次不明。以“结晶矿物学”课程为例，从结晶学概念至矿物各论，每章每节都非常全面，但在有限的课时之内，大多数学校和教师在这部分的实验均以认识性和验证性为主，不可能要求学生在有限的时间内完全认清楚和搞明白矿物的各种特征。地质学中对于矿物和岩石的认识并非可以一蹴而就的，需要长期地不断地认识、修正、再认识到记住一个漫长的过程，需要经历经长时间的不断积累。对于即将走上工作岗位的毕业生，能够初步认识几种常见的典型的矿物和岩石对他们来说已是最大的成功，有些毕业生走上工作岗位后甚至连黄铁矿和黄铜矿、石英和方解石等都认不出来，究其原因，一方面是学生在学习过程中不够努力，另一方面则主要是书本中要实践的知识点太多，无明显的主次，导致学生在课堂实践学习中没有重点。

2.课堂实践多以演示性为主，学生能够自主学习的较少。人类对于知识的认知与转化，在更多的时间源于主观能动性和潜移默化，如果只是靠教师一遍或二遍的介绍，对于学生的认识来说只能停留在“我见过”的层面上。如何让学生发挥主观能动性，从“我见过”转为“我会做”，这是课堂实践教学需要解决的一个重要问题。

3.固定的校内外实践（或实训）基地应用性与对比性略显不足。大部分学校的实践（或实训）基地大都选择在现象比较明显和经典的地方，如典型的断层、典型的褶皱、典型的不整合面等位置，选择的现象大都是教科书的翻版，对于学生的认识是十分有利的，但下次再碰到一些略不典型的现象时，学生仍不能够识别，这主要是由于在实践教学中仍进行的是验证型的培养。野外实践真正的目的是让学生自己动手，发挥自己主观能动性，培养其开展综合性和创新性实践的能力，培养其对于知识的综合运用能力;资源勘查类专业野外实践能力关键在于既要泛又要细，让学生能够在一个地质点上透过现象看本质，综合运用自己所学知识，进行合理的推测和判断。

笔者所在高校在卓越工程师人才培养模式方面开展了积极的探索。戴塔根等于2010年开展了教育部地矿学科教学指导委员会的教学改革课题“我国资源勘查工程发展战略研究”，对如何培养资源勘查工程专业人才和培养模式及办学理念等具体问题开展了多次尝试，并提出资源勘查工程专业人才的培养应建立在改革课程体系、课程结构、课程内容、教学手段等理论课堂教学环节的基础上，加强实践教学是培养工程师人才重要途径之一，他提出“教学、科研、生产三结合的实践教学是高素质人才培养的重要途径”。邵拥军等于2011年开展了资源勘查工程专业创新型高级工程人才培养模式的研究与实践，探索了人才培养目标、培养方案与模式，并就创新型高级工程人才培养质量评价开展了卓有成效的研究，在此基础上，制定了新的资源勘查工程专业创新型高级工程人才创新能力培养模式和管理方案。

自2010年起，笔者所在学校开始将资源勘查工程专业纳入“卓越工程师教育培养计划”，并开始招收“资源勘查工程高级工程人才试验班”。随后2012—2018年均有招生，规模1—3个班。根据“卓越计划”提出的企业在人才培养中要起主导作用的要求，制定了“3+1”模式的培养方案。通过近八年的培养情况的跟踪调查，反馈结果是：培养方案仍不够成熟，课程设置还需进行优化和调整，尤其是实践能力培养方面严重不足，需要结合生产实践开展一些能够让学生拿得起、做得了、执行无难度的教学环节，基于此，学校近五年来与生产企业签署了基地合作意向书。学校和企业联合培养体系还只是初步建立，仍有待完善，尤其是对学生在企业的学习质量监督方面还十分不到位，缺乏一些监管环节。基于以上存在的问题，开展实践教学改革则十分必要和紧迫。

二、现阶段用人单位对资源勘查工程毕业生的需求和要求

资源工程专业旨在培养系统地掌握固体矿产勘查和油气田勘查的基础理论、基本方法和基本技能，实践动手能力强，具备固体矿产勘查、油气田勘查、地质灾害防治与地质环境保护、矿山地质工程设计与施工，兼顾工程地质勘查与工程监理等工作能力的富有创新精神的应用型高级工程技术人才[7，8]。资源勘查工程专业培养的学生将直接服务于矿山生产建设，是矿产资源建设的排头兵。

进入21世纪以来，经济快速发展，对矿产资源的需求也越来越高。然而，资源勘查工程专业毕业生则显得十分缺乏。作为传统的艰苦行业专业，资源勘查工程专业招生量基本在每年2000—3000人，远远满足不了社会的需求。2005—2006年，随着矿业的急剧兴起，资源勘查方向的工程师显得十分缺乏。从2006—2012年，资源勘查工程专业本科生和硕士生均为热门，本科生毕业即可找到像样的工作，许多其他专业，包括中文、国际贸易、计算机等方向的本科生都跨学科考取资源勘查工程的研究生，情況略得到缓解。但这些学生走到工作岗位后，生产单位缺失了对于毕业生的培养时间，缺失了地质“传—帮—带”的优良传统，生产单位希望毕业生进入单位即能胜任项目经理的角色，负责起一个个项目。这给高校人才的培养产生了一个倒逼效应——如何培养出能在最短时间内适应社会急需的实践能力强的资源勘查专业应用型人才。

就地质专业而言，国内分为地质学理科专业和地质资源与地质工程工科专业两个大的方向，前者主要从事地质学的基础研究，包括构造地质学、矿物学、岩石学和矿床学以及地球化学等方向。后者则主要面向工程应用领域，包括国土资源信息工程、矿产普查与勘探等专业，毕业生主要从事与生产相关的工程应用领域。当然对于两个大的方向，其所设的课程大都类似，诸如“结晶学”“矿物学”“岩石学”“地球物理学”“地球化学”“环境地球化学”“水文地球化学”“地层学”“沉积学”“古气候与人类”等一些地质学科的基本原理类课程，这些课程中方法技术的内容相对较少。但在实践环节二者略有不同。从课程的设立可以看出，大多数资源勘查类高校培养的学生主要侧重于地质学基本原理等内容掌握，而忽视了学生对资源勘查工程中“重中之重”的野外地质基本工作方法，学生在一、二年级通过认识实习和填图实习后，到了高年级再学习部分专业课后，开始进入创新选题科研性工作、利用假期参加资源勘查工程实习，只培养出学生较强的科研能力，而非传统地质实践工作能力。

三、实践教学改革方案及实施

1.根据社会和企业对资源勘查工程专业学生的能力要求，应用近些年更新和新建的实验室，加强其“工程实践能力”培养。除了加强与课程配套的普通地质学实验室、岩石学实验室、构造地质学实验室、遥感地质实验室、矿物学实验室、矿相学实验室、矿床学实验室和勘查学实验室的教学外，根据对以往毕业的学生受雇企事业单位的问卷调查，用人单位普遍认为现在的毕业生动手能力差，最简单的样品采集、样品基本处理都不会，在实际工作中显得十分被动，针对此，依托学院重点实验室，新建了湿法实验室、高温实验室和制样实验室，让学生走进科研和生产实践。从最简单的样品采集，到碎样、制片、溶液溶解和高温熔化样品做起，让其所学知识系统化、安全化，通过这一系列基础实验，激发学生的学习积极性和主观能动性，促使其学习内容更具有实践操作性，加强了学生的安全意识和工作规范化意识。通过这一系列改革，近2—3年学生由原来的呆板“图片”感性认识到生动的“动手”理性认识，更加适应社会和用人单位的需要。经与企事业单位调查，学生在其进入相应岗位后，可以做到勇于承担、敢于接受任务，并能出色地完成任务。

2.针对部分学生将来可能会走向研究机构，采用科研与实践相结合，让学生融入科研工作中来，培养其“工程实践能力”和基本业务操作能力。基于资源勘查工程专业有部分学生毕业后可能留本校或前往其他高校和研究机构进一步深造，在本科生院大学生创新类项目和教师科研项目的共同支撑下，我们在2014—2016级学生中，探索了让学生在三年级或四年级积极投入到科研项目中来，培养他们独立自主的工作能力和科研创新能力。具体工作包括：（1）利用本院重点实验室的仪器设备，加强对学生的应用培训，让学生在应用中得到学习，在实践中不断升华所学的知识，其工程实践能力得到不断的提高和进步，得到了学生的欢迎、用人单位的认可。（2）利用现有基础教学设备，引导学生进行技术革新和方法改造，增加学生对专业的认知和兴趣。目前已有多名学生参与该活动，并设计出用于样品池改造、制样方法改造等的相关产品5项，基中3项正在申报专利。（3）引导学生申报“本科生院大学生创新类项目”。在实际执行过程中，学生能够主动参与野外样品采集、样品描述、制样加工、显微镜鉴定，应用电子探针、扫描电镜和LA ICPMS等手段进行微区形貌特征观察和化学成分的查定。

3.利用本科生院本科教学工程“大学生校外实践教育基地项目”，广泛建立校企合作，夯实资源勘查工程专业学生基础。学校层面上，本科教学工程“大学生校外实践教育基地项目”是本校资源勘查工程专业培养一个重要的环节。学生前往已签订协议的实习单位，经过学校和企业共同培养，让学生更加适应工作和满足进一步学习的需要。学校与实习基地签订订单式培养目标。学生首先在学校进行系统的预培训和任务落实，然后前往企业进行相关内容的实习;到企业后，由企业导师起主要指导作用，校内导师共同辅助进行联合培养。学生在经过这种校企合作培养后，工程实践能力得到极大的提高，同时也得到了外单位对本校毕业生的高度评价。

4.加强与实习基地导师的沟通，与基地和基地导师开展科研合作。学生到达实习基地后，经常由于基地导师有生产任务而忽视了对其的管理和培养。通过与基地单位或基地导师之间开展科研合作，让学生成为项目的主力军，既在生产实践中得到了锻炼，也在科学研究中得到了不断的提升。目前，笔者和广东大宝山校外实践基地和宝山铜多金属矿床均有项目支撑。通过与基地导师和基地的科研合作，学生参与该类型科研项目，极大地提高了自身主观能动性，其工程实践能力也得到了极大的提高。

5.邀请本专业具有一定工作经验和能力的成功人士现身说法、开展讲座和论坛。通过与这些成功人士或在专业上已有建树人员的现场交流、举办讲座和开展相关学术论坛，让学生真正了解工作去向、毕业后的工作状态以及毕业后的工作内容、工作能力要求，从而促使其趁仍在学校期间努力学习相关内容，提高自身工程实践能力和自身竞争力。

四、结语

资源勘查工程创新型高级工程人才即卓越人才计划的培养目前仍在不断地探索中，在加强基础理论教育的同时，工程实践能力的提升是重要的判别标志之一。学校一方面需要对培养目标、培养方案和培养模式不断完善;另一方面则需要放开学生手脚，不断加强其实践能力的提升，这样才有助于他们向卓越工程师方向发展，毕业后才能真正成为拿得起、执行有力、实践能力强、能够胜任并完美完成工作的卓越工程师。

参考文献

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