高素养创新型人才培养体系构建与实践*

韩复兴 曾昭发 徐驰

（吉林大学地球探测科学与技术学院 吉林长春 130026）

一、以“科学家精神、先进的培养理念”育人，注重专业使命感提升

在人们的传统理念里，地学专业属于艰苦的专业，针对学生入学后思想不稳固、眼界不够宽的问题，高校应以思想政治、创新能力、国际化视野“三”个方面为重点引领教学改革，深入开展思政课堂，挖掘专业思政元素融入教学，传承三光荣（以献身地质事业为荣，以找矿立功为荣，以艰苦奋斗为荣）、四特别（特别能吃苦、特别能忍耐、特别能战斗、特别能奉献）的优良传统，弘扬和践行黄大年精神；引进国外优质课程，聘请国外著名教授短期讲学，组织学生开展国际交流，培养具有国际视野的人才；按学科方向组建教研室，并开展教学方法研讨和改进，推进开展翻转课堂，采用更好的方式加深学生对知识的理解和培养独立思考的能力，提升创新思维。

1.使命与担当为先，顺应时代发展的精神传承教育

地学精神是培养地球物理类人才的基石。从传承早期的“三光荣”“四特别”精神，李四光先生的崇尚科学、埋头苦干、勤于实践的精神，到黄大年先生的至诚报国、敢为人先、淡泊名利，动态调整以“立德树人”为目标的精神传承内容，2009年成立“李四光地球物理试验班”，2010年成立“应用地球物理卓越工程师班”，2017年将“应用地球物理卓越工程师班”命名为“黄大年创新班”，与“名人”共成长，让思政融入课堂，从地学精神、到民族担当、国家使命，进行荣誉感、责任感和使命感的内动力培养，对爱国主义进行系统阐释与创新表达，要担负时代使命，在担当中历练，在为国尽责中成长[1]。

2.依托“研、严、妍”地球物理类人才培养理念，提升学生的综合素养

以科学家精神为引领，构建了“研、严、妍”地球物理类人才培养理念。“研”究育人环境、提升教师的教学研究水平、培养学生的研究能力。“严”格教学管理、构建严谨的教风和培养严肃的学习态度。“妍”是鼓励精英教育、个性教育和全面发展教育[1]。适应现代社会的发展，实现积极向上的精神塑造和追求，提升学习的主观能动性。将“地质人精神”和“黄大年精神”贯穿于教育教学全过程，激励教师以德正身、率先垂范、潜心育人，在教学科研工作中先立德为师，再立德树人。营造优良师德师风，鼓励教师将遵守学术规范、恪守学术道德、涵养科学精神、勇攀知识高峰作为自觉追求，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。培养学生独立自主的学习创新研究能力，形成端正的学习态度和良好的学习氛围。鼓励学生在专业上百花齐放，个性发展。根据时代发展和社会需求调整人才培养目标定位，实现从技术型人才、卓越型人才到复合型人才的转变。

3.开拓国外教学基地，建立国际名师全英文授课体系

拓展国际合作疆域，形成在亚洲、美洲、欧洲的合作布局，与麻省理工学院、斯特拉斯堡大学、京都大学等签署联合培养协议；完善本科和研究生培养方案，针对前沿技术的研究，消化、吸收和引进国外优质课程，并组织和聘请国外著名教授短期讲学或者线上讲学，从而与教师和学生开展深入讨论，更好地扩宽学生的视野，组织学生开展国际交流，不断提升学生的国际视野。

二、构建三结合的教学模式，培养满足社会需求和创新能力的人才

针对工程应用为主的理工结合专业，传统教学模式难以有效消化吸收专业知识的问题，建立“三结合”的育人方式能够开阔学生视野，提升专业能力。通过构建理论与实践相结合的教学方式，将优秀科研实践成果同课堂理论教学相结合，同时将理论知识用于动手实践，提升学生的思辨和动手能力；通过虚拟与现实相结合的智慧实践教学方式，智能高端设备搭建的虚拟仿真平台及智能野外实践教学设备，针对不能实际开展的虚拟化，能实际开展的采用先进手段进行学生的训练，从而全方位的锻炼学生的能力；通过建立企业与学校相结合的创新训练方式，注重大学生创新创业能力的培养，基于工程实践的特点，直面制约企业发展的工程问题，老师参与协助，学生来实践解决，促进学生快速发展。

1.理论与实践结合，构建以社会需求为导向的“理实一体化”育人体系

教师应按照“理实一体化”模式构建实践教学内容，合理规划课堂实验与校外实习内容；合理优化基础课与专业基础课知识结构，强化知识的系统性和完整性；理论教学与实践教学一体化设计教学内容，注重掌握技术背后科学道理的培养，强化创新能力培养。建立高校与科研院所的合作，通过科研实践促进理论教学的发展，通过教学辅助科研实践的进步解决实践教学环节缺失的问题[2]。

2.虚拟与现实结合，构建从平台到课程的地球物理虚拟仿真实验教学体系

依托国家级虚拟仿真实践教学中心，提出“野外现场室内微型化、物理定理定律透明化、数值计算过程动态化、虚拟实验过程网络化”的“四化”虚拟仿真建设理念，逐步完善国家级、省级、校级虚拟仿真实验教学课程的建设及应用[2]。从平台建设延伸到项目、课程建设，解决了高风险、高消耗、不可及、不可见情况下实践教学环节缺失及表现形式呆板等问题，不但从感官上对学生的认知有一定的促进作用，而且增强了学生学习兴趣和爱好。

3.校内与校外结合，创建优质高校与社会协同实践育人环境

发挥校外单位“先进理念、先进设备、先进企业文化”优势，共同打造高校与社会协同实践育人环境。高校应与行业龙头合作，创建优质校外实习基地，如大庆钻探工程公司-吉林大学工程实践中心等，充分利用企业优势等贵重仪器，开阔学生视野。

三、建立“四方面、四过程”的评价体系，解决知识的考核评价问题

为了全方面评价学生思想及知识掌握程度的问题，进而实现全方位、全过程育人，建立“四方面、四过程”的评价体系，针对思想政治、基础理论、实践能力、创新能力等“四个方面”建立预习听课、复习测验、中期实训、期末考试“四个过程”的评价方式，有针对性地开展教学研讨，形成更加合理的教学方案，全面提升学生“发现问题、分析问题、解决问题”的能力，有力提升人才培养质量。

1.构建多元化的评价体系，激发学习兴趣、培养创新意识，提高创新能力

地球物理类人才培养体系一直将社会目标需求作为教学建设的重要依据，针对不同班级性质建立多元化的评价管理体系，突出专业特色和个性化培养，有效提升学生的学习兴趣和个性化。

在长春科技大学期间，学院组建了勘查技术与工程“基地班”，改革的重点是注重基础、拓宽专业口径按勘查技术与工程大类培养人才。2000年合并到吉林大学期间，以提高学生实践能力为目标，开展了实践教学体系的改革研究与实践，建设了校内外实践教学基地，形成了新的实践教学体系。自2005年以来，借助教育部“教育质量工程”，进一步深化改革实践与创新，在国家教学团队、特色专业、精品课程、规划教材、实验教学示范中心、大学生校外实践教育基地建设等取得了系列成果，构建并实施了应用地球物理卓越人才培养体系[1]。与此同时，2009年创建的“李四光地球物理试验班”与2010年创建的“应用地球物理卓越工程师班”等，对不同班级的理工科学生进行个性化培养。

2.创建专业个性化的管理模式，因材施教

高校应建立本科生班导师制度，理科班配备理学方向导师，工科班配备工学方向导师，学生可以直接和导师沟通专业问题；按学科方向组建教研团队，开展教学方法研讨和改进，推进开展翻转式课堂、线上线下融合课堂等，实现学生的个性化培养。

四、人才培养成效

地球物理类高素养创新型人才培养模式自建立以来，克服了传统人才培养方案培养目标单一的弊端，按照未来地球物理学术精英、未来地质工程技术领域领军人才和高层次建设者三个层次构建人才培养体系，体现以人为本的理念，鼓励个性发展，形成了创新性人才的良好成长环境。

1.理论成果

①提出“研、严、妍”人才培养理念，相关专著2005年正式出版，全书包含42篇教学改革论文，出版后在吉林大学及相关院校广为流传。

②围绕培养模式建设开设创新实验课程近40项，思政课程30余项，虚拟仿真实验项目20余项，获批国家级在线课程1门，国家级一流本科线下课程2门，国家级虚拟仿真实验教学一流课程1门。

③主持编写国家级规划教材钻井地球物理等、“十一五国家级规划教材”“十二五教材”优秀专业课教材等8部。

④智能化教学和国内外先进仪器设备持续投入，保障和支持理论和实践教学，每年于兴城、大庆地方实习实践教学基地开展本科生专业生产实习教学，为高质量产学研用人才。

2.学生创新能力持续提升，国际化视野显著提高

在地球物理类高素养创新型人才培养模式的支撑下，学生创新程度与专业水平显著提高。2017-2020年学生踊跃参加各类科竞赛，参与热情高涨，获奖数量呈逐年强劲上升势 头，其 中2017年37项、2018年45项、2019年74项，2020后224项，国家级奖项更是几何倍数增长；在创新思想指引下，学生参加全国大学生创新训练项目一直稳定在高水平，2017-2020年，共申报成功157项，其中国家级42项；同期间，本科生发表学术论文21篇（第1作者13篇），申请软件著作权13项（第1发明人10人）。学院派出短期访问团出访英国、新加坡和韩国等多所名校及科研机构，参加学术会议、进入名师课堂、开展野外实习、加强合作研究。出访学生超过总人数的10%，出访交流数量和质量持续增长，国际化

3.个性化培养提升学生综合素质与实践能力

通过翻转式课堂与线上线下融合课堂建设与实施以及“三结合”的育人方式，开阔学生视野，提升专业能力，高素质创新型人才培养取得成效，学生依据自身兴趣与特长，积极参与数学建模、计算机设计、专业知识技能等竞赛、大学生创新训练项目和社会实践活动等，覆盖率达90%以上，个人获奖达300余项。毕业生响应国家需求及地方建设，投身各领域，积极从事科学研究、实际生产及乡村基层服务工作。60多年来，学院为我国地质生产和科研单位培养了大批高级专业技术人才，包括9名院士、多名国家重大项目首席科学家、研究与生产单位技术负责、知名学者和杰出青年。他们中有的已经走上了国家高级领导岗位。他们为我国地质矿产资源勘查、能源勘探开发和国家重大工程事业作出了重要贡献。

4.成果辐射作用

地球物理类高素养创新型人才培养模式对相同或相近专业的实验教学具有示范作用，如地球物理生产实习过程中，兄弟院校的相同方法实习应用本实验中心的实习大纲、实习指导书，甚至野外测网等，本科毕业生受到用人单位的普遍欢迎。校内外资源共享，构建实践育人环境。建立“校、研、企协同，社会广泛参与”的卓越人才培养机制。按照虚实结合的原则，建设了应用地球物理国家级实验教学中心，地质资源立体探测国家级虚拟仿真中心；每年接待同行、专家参观百余次，接待学生和社会群众参观千人次。

所编写国家级规划教材被中国地质大学、中国矿业大学等应用；国内唯一一个应用地球物理国家级实验教学示范中心和国内首批国家级虚拟仿真教学中心的成功申报经验被其他院校借鉴。吉林大学兴城国家级教学实践基地面向全国高校开放，全国首个通过工程教育认证的勘查技术与工程专业，对于其他学校人才培养和专业建设起到了表率和引领作用。

学院与澳大利亚昆士兰大学、澳门科技大学、英国牛津大学、韩国江源大学、新加坡国立大学、日本京都大学、等国内外知名大学联合办学，每年派出30人实践创新人才模式，起到了办学思想的对外辐射作用；此外，中国地质大学、石油大学、中国矿业大学、桂林理工大学、华南理工大学等多所高校来我院调研人才培养经验，对地球物理类高素养创新型人才培养模式人非常赞赏。