學科綜合環(huán)境下地學本科實踐教學建設與改革探索

高淑貞，郭 巍，杜曉娟，陳寶義，肖長來，程德福

1.吉林大學 教務處，吉林 長春 130012；2.吉林大學 地球科學學部，吉林 長春 130012

學科綜合環(huán)境下地學本科實踐教學建設與改革探索

高淑貞1，郭 巍2，杜曉娟2，陳寶義2，肖長來2，程德福2

1.吉林大學 教務處，吉林 長春 130012；2.吉林大學 地球科學學部，吉林 長春 130012

本文從綜合性大學本科教育教學改革背景出發(fā)，結(jié)合地學本科教育特點，梳理地學本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)實踐探索，并思考其存在的問題。

本科教育；地球科學；實踐教學；創(chuàng)新教育

吉林大學是國內(nèi)學科門類較為齊全的綜合性大學，有8個學部124個本科專業(yè)，本科生年招生規(guī)模為10600人；地學部現(xiàn)有5個學院、17個本科專業(yè)，本科招生規(guī)模為1200人；另外學校還有5個地學高職專業(yè)，年招生400人。學部擁有地質(zhì)資源與地質(zhì)工程國家一級重點學科。

一、地學實踐教學背景

近年來，吉林大學按照“改革模式，建設內(nèi)涵，向外開放，提升質(zhì)量”的教學指導思想，依據(jù)建設國際知名高水平研究型大學的目標要求，努力構(gòu)建拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，全面探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的改革，著力構(gòu)建“一個核心、兩項保障、三個平臺、三種環(huán)境、三種經(jīng)歷”為主要內(nèi)涵的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系。即以提高教師教學水平和有效的教育教學運行機制為保障，實現(xiàn)創(chuàng)新性教與學的統(tǒng)一和素質(zhì)教育與專業(yè)教育的統(tǒng)一；以高水平專業(yè)、課程和創(chuàng)新實踐教學平臺建設為基礎(chǔ)，為拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供良好的保障條件；以優(yōu)化拔尖創(chuàng)新人才成長的“學科綜合環(huán)境、研究環(huán)境和開放環(huán)境”為重點，為學生成長提供多種選擇和發(fā)展的廣闊空間；以全面和個性化的學生素質(zhì)教育體系為引領(lǐng)，拓寬“第二校園、海外學習和社會實踐”經(jīng)歷。

圍繞教育質(zhì)量這一核心，按照人才成長規(guī)律，統(tǒng)籌考慮各種優(yōu)質(zhì)教育資源對拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的綜合作用，著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，建立有利于拔尖創(chuàng)新人才脫穎而出的人才培養(yǎng)模式及其運行機制。著力建設若干個本科教學改革和建設項目，即拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革試點項目、拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)高水平教學團隊培育與機制項目、本科專業(yè)結(jié)構(gòu)性優(yōu)化與質(zhì)量標準化評價項目、拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)實踐教學條件保障與提升項目、拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)“三種環(huán)境”建設與保障機制項目、基礎(chǔ)教學園區(qū)教學運行與保障項目，實現(xiàn)培養(yǎng)模式改革、創(chuàng)新環(huán)境、條件保障、團隊培育和質(zhì)量監(jiān)控的良性互動，為創(chuàng)新實踐教學提供了良好的發(fā)展空間和制度環(huán)境。

在學校本科教育大背景及整體改革進程中，地學教育充分發(fā)揮優(yōu)勢，在學科綜合環(huán)境下加強實踐教學建設、強化本科生實踐能力培養(yǎng)，取得了較大的進步。

二、實驗室和實踐基地建設

實驗室和實習基地是創(chuàng)新實踐教學的硬件保障。我校實驗室建設工作遵循以創(chuàng)新教育理念為先導、以強化制度管理為切入、以充分調(diào)動師生實驗教學積極性為根本的指導思想，發(fā)揮教學實驗示范中心的引領(lǐng)作用，整體規(guī)劃，分類指導，分層建設，推動實驗室建設可持續(xù)發(fā)展；依照開發(fā)教學資源、利于動手實踐、兼顧就業(yè)方向、優(yōu)先經(jīng)費保障的原則，建設校外實踐基地。

近年來，學校進一步完善實驗教學管理辦法、重點建設實驗教學中心驗收標準等相關(guān)制度，規(guī)范創(chuàng)新教育背景下實驗室建設內(nèi)容要求。發(fā)揮國家級教學實驗示范中心在教學理念、管理方法、管理手段、管理模式等方面的示范作用，強化以學生為本、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的實踐教學理念，推動實驗室建設的全局發(fā)展。

在第一期“質(zhì)量工程”中，地學部建成國家級實驗教學示范中心1個、省級實驗教學示范中心9個、省級大學生課外創(chuàng)新實踐基地2個。地學部每個學院都擁有2個省級以上實驗教學示范中心，覆蓋地學17個本科專業(yè)。遵循開發(fā)教學資源、利于動手實踐、兼顧就業(yè)方向、優(yōu)先經(jīng)費保障的原則，學校挖掘一切可以利用的校外實習資源，在遼寧興城、大慶油田、河北秦皇島、吉林白城、長春市內(nèi)、長春周邊等地建立穩(wěn)定的實習基地。實習內(nèi)容密切結(jié)合生產(chǎn)與科研實踐。

三、以人才培養(yǎng)方案為主體的創(chuàng)新實踐內(nèi)容體系建設

遵循在“研究環(huán)境”中培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的理念，吉林大學以扎實推進創(chuàng)新性實驗計劃實施為抓手，著力探索構(gòu)建以人才培養(yǎng)方案為主體、課外創(chuàng)新實踐為重要組成的創(chuàng)新實踐教學內(nèi)容體系，營造以項目為引導、重點課外科技活動基地為依托、實踐教學管理制度為保障、課內(nèi)外相結(jié)合的學生自主實驗環(huán)境，使創(chuàng)新實踐教育受到高度重視與廣泛參與。

創(chuàng)新實踐教學內(nèi)容體系建設思路：以改革人才培養(yǎng)模式為先導，在人才培養(yǎng)方案、實踐教學大綱、實驗項目卡、課外創(chuàng)新實踐等多層面，建成相互交融、互為補充、有機結(jié)合、互動發(fā)展的創(chuàng)新實踐教學內(nèi)容體系。著力營造創(chuàng)新教育軟環(huán)境，完善制度資源、開發(fā)管理資源、挖掘智力資源，拓展實踐空間，為學生自主學習、自主實踐、創(chuàng)造條件，逐步形成“硬件”與“軟件”協(xié)調(diào)發(fā)展的個性化實踐教學保障體系。創(chuàng)新實踐教學內(nèi)容體系在教學保障體系的支撐下，形成較為完善、運行順暢的創(chuàng)新實踐教學體系。

1.實驗與實習教學內(nèi)容體系

以2009年的《本科人才培養(yǎng)方案》制訂工作為契機，我校深化實驗課程體系改革，探索獨立設置實驗課程與理論課程的有機整合；對獨立設置和非獨立設置的實驗課、專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)，依照創(chuàng)新人才培養(yǎng)要求，重新制訂單獨的實驗、實習、課程設計、畢業(yè)設計教學大綱。將創(chuàng)新實驗寫進實驗教學大綱，指導學生完成相關(guān)課程一定數(shù)量的實驗，作為完成實驗課程及課外培養(yǎng)的教學要求，由此，創(chuàng)新實驗計劃的實施便進入制度化、普遍化階段，所有學生都有機會利用課外時間、根據(jù)自己的興趣在正常實驗教學條件的保障下自主完成更多的選做實驗。另外，為確保每個實驗項目能夠落實教學大綱的教學思想與實驗要求，制訂嚴格的實驗項目要求是實驗教學內(nèi)容體系的重要組成部分。因此，從培養(yǎng)方案修訂，到實習、實驗教學大綱和實驗項目卡的制定，都為規(guī)范的實踐教學提供充分的運行準備。

新的實踐教學內(nèi)容體系堅持“以學生為根本，以教師為主導，以知識傳授為基礎(chǔ)，以能力培養(yǎng)為核心，注重素質(zhì)，鼓勵創(chuàng)新，強化實踐，協(xié)調(diào)發(fā)展”的實驗教學理念，學院根據(jù)學科特點探索出自己的模式，注重綜合創(chuàng)新實驗，注重新技術(shù)新方法引入實踐教學；科學設計實驗課程，科學設計實驗項目，科學設計實驗類型；創(chuàng)新思想與方法教育和動手實踐相結(jié)合、課內(nèi)和課外相結(jié)合、必做和選做相結(jié)合、理論教學與實踐教學相結(jié)合。

地學部2009年《本科人才培養(yǎng)方案》中的實踐教學體系體現(xiàn)了實驗與實習、課內(nèi)與課外、基礎(chǔ)與前沿相融合的思想，其特點是：（1）盡可能將實驗課程單獨開設。（2）適當設計各類型實驗。基礎(chǔ)型占40%～45%，設計型占25%～30%，綜合型占20%～25%，研究型占 5%～10%。（3）課內(nèi)課外兼顧。在所有實驗項目中，課內(nèi)（必做）75%～80%，課外（選做）占20%～25%，選做實驗的要求在《課外培養(yǎng)計劃》中規(guī)定，“課外實驗項目”為“必做”環(huán)節(jié)，每名學生獨立完成實驗項目，每8學時實驗計0.5學分，合計在校完成2學分。按完成實驗的項目數(shù)和規(guī)定學時，指導教師根據(jù)完成質(zhì)量考核認定，每個項目考核合格才取得學分。（4）強化集中實踐。3個短學期的集中實踐教學與長學期的主干課程體系實現(xiàn)“銜接、強化、擴展、綜合”。（5）實施“六個一工程”。實施課外科技學術(shù)創(chuàng)新實踐能力個性化培養(yǎng)的“六個一工程”，即選做一個實驗項目、完成一項科技類調(diào)研報告、參加一個科研課題、參加一項學科競賽、撰寫一篇中文學術(shù)論文、撰寫一篇英文論文。（6）開設教授講座。開設“學習引導”、“實驗方法”、“科技論文撰寫”、“外文文獻閱讀與撰寫”、“科技發(fā)明”、“學科前沿”等教授講座，突出優(yōu)秀拔尖人才個性化培養(yǎng),并實現(xiàn)與“六個一工程”的互動交融。

2.課外創(chuàng)新實踐教學體系

（1）覆蓋廣泛的學科競賽體系。

為進一步深入開展大學生學科競賽活動，我校設計開發(fā)了注重動手實踐的校級競賽，拓展學科覆蓋面，達到人人能參與、月月有賽事。培育品牌競賽，使學科競賽真正成為學生展示自己、提升能力的有效環(huán)節(jié)，成為課內(nèi)實踐訓練的重要補充?，F(xiàn)已形成由校、省、國家三級競賽組成的旨在促進學生動手實踐、覆蓋面較寬、學科交叉的三個層次20個系列40項競賽的學科競賽體系。地學專業(yè)學生能夠參與的競賽有數(shù)學建模、信息技術(shù)、力學、結(jié)構(gòu)設計、電子設計、地學專業(yè)技能等。

（2）扎實開展的大學生創(chuàng)新性實驗計劃。

本著“鼓勵人人參與、加強過程培養(yǎng)、促進學科交叉、兼顧學風建設”的指導思想，我校實施了“創(chuàng)新實踐人人行”計劃。努力構(gòu)建國、校、院三級學生創(chuàng)新實驗計劃實施體系，引導本科生早期參與科學研究和社會實踐，使“大學生創(chuàng)新性實驗計劃”項目參與人數(shù)逐年增加；實施多級答辯交流制度，加強項目過程管理，促進交叉學科交流，努力糾正功利思想，使項目按期結(jié)題率逐年提高，“大學生創(chuàng)新性實驗計劃”實施效果、學生實踐能力顯著提高。2011年新立項目723個，參與本科生2851人，當屆參與學生比例為26.7%。地學部本科生積極參與創(chuàng)新實驗計劃，2011年立項127個，占總項目數(shù)的18%（在校生人數(shù)占全校10%）；45%的地學學生參與大學生創(chuàng)新實踐項目。

“創(chuàng)新性實驗計劃”為越來越多的學生帶來自主實驗能力、當眾表達與歸納能力、專注攻堅能力、合作共事能力的提升機會，帶來接近名師感受熏陶的機會；使越來越多的學生認識到成功只能來自于嚴謹與刻苦努力。

四、地學野外綜合實習教學體系建設探索

作為“985工程”重點建設的研究型大學，面對資源、環(huán)境等問題對地學教育提出的新要求，我校地學部肩負培養(yǎng)“創(chuàng)新型、復合型、領(lǐng)軍型”地學人才的重任。在本科人才培養(yǎng)模式改革探索基礎(chǔ)上，探索創(chuàng)建地學野外綜合實習教學新體系。

1.基本思路

我校地學部現(xiàn)有5個學院17個本科專業(yè)。各專業(yè)以地質(zhì)學為公共學科基礎(chǔ)，具有共同的研究對象及服務面向。隨著地學研究方法與技術(shù)的發(fā)展，專業(yè)之間的依賴關(guān)系越來越強，本科生專業(yè)視野的廣度直接影響其發(fā)展?jié)摿?。因此在本科人才培養(yǎng)方案制訂過程中盡可能設置較寬的專業(yè)基礎(chǔ)，這一思想可以追溯到1997年制訂的人才培養(yǎng)方案，地學專業(yè)按學科門類打通普通教育基礎(chǔ)課、按專業(yè)大類打通學科基礎(chǔ)課、在專業(yè)教育階段分流培養(yǎng)。在礦產(chǎn)與油氣資源勘查、水文與環(huán)境資源勘查、基礎(chǔ)工程勘察等專業(yè)領(lǐng)域，學會各種勘查技術(shù)方法的應用，將使學生豐富本專業(yè)的研究方法與手段，拓展專業(yè)思維廣度，提高綜合分析問題與解決問題的能力。因此各專業(yè)的培養(yǎng)方案也體現(xiàn)專業(yè)交叉理念。

野外實習是地學人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在各專業(yè)培養(yǎng)方案中，野外實踐貫穿整個培養(yǎng)過程，從一年級的地學認識實習、二年級的地質(zhì)基礎(chǔ)實習，到三年級的專業(yè)教學實習及四年級的畢業(yè)實習、畢業(yè)設計環(huán)節(jié)。在實習教學環(huán)節(jié)如何能夠既培養(yǎng)本專業(yè)的實踐技能，又能夠體現(xiàn)交叉內(nèi)容實踐訓練，培養(yǎng)其地質(zhì)工作創(chuàng)新思維，通過探索綜合實習教學新體系，對野外實習教學的理念、內(nèi)容、方法到手段的系列改革，促進各專業(yè)實習內(nèi)容的交叉融合，拓寬學生專業(yè)視野、培養(yǎng)學生自主實踐能力與創(chuàng)新能力。

2.實施條件

我校興城教學基地的建立，為綜合實習教學新體系探索提供了得天獨厚的條件。

興城教學基地位于遼寧省興城，北距葫蘆島市區(qū)約20km。這里不僅具有良好的實踐教學保障條件，而且具有良好的地學實習教學條件。地學實踐教學區(qū)域以興城為中心，北東至葫蘆島市連山區(qū)葫蘆島港，西北至葫蘆島市楊家杖子經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，西南至興城聞家滿族鄉(xiāng)，南至興城海濱滿族鄉(xiāng)臺里村。實習區(qū)總面積可達1500km2，20余條教學實習路線及3個地質(zhì)填圖區(qū)距離興城教學基地直線距離一般不超過25km，全部有公路相通，交通十分便利。興城地區(qū)具有獨特豐富的地質(zhì)、地球物理、地球化學、地理信息系統(tǒng)、測繪、工程地質(zhì)與勘察工程及水文水資源等野外教學資源，完全可以滿足地學基礎(chǔ)、地球探測科學技術(shù)、地質(zhì)工程、水文水資源等內(nèi)容的教學實習要求，是建立地學綜合實習基地的良好區(qū)域，特別有利于培養(yǎng)學生多專業(yè)交叉融合的綜合研究能力。

3.探索與實踐

興城教學基地于2003年啟用。我校在此已經(jīng)實施的實習主要有：地學部各專業(yè)二年級地質(zhì)基礎(chǔ)教學實習，勘查技術(shù)與工程（應用地球物理方向、應用地球化學方向）三年級專業(yè)教學實習，地理信息系統(tǒng)專業(yè)二年級基礎(chǔ)教學實習，測繪工程專業(yè)二年級數(shù)字化測圖實習和三年級測繪工程綜合實習（工程測量、GPS），應用技術(shù)學院的地學高職專業(yè)的基礎(chǔ)教學與專業(yè)教學實習，以及水文與水資源、勘查工程與工程地質(zhì)專業(yè)實習。

經(jīng)過9年探索，在學生實踐能力與創(chuàng)新思維培養(yǎng)方面取得如下進展：

（1）深化地學實習教學研究與改革。相關(guān)學院持續(xù)進行相關(guān)教學研究工作，“地學野外綜合實習教學體系的創(chuàng)新與實踐”、“興城地學野外實習資源開發(fā)”、“興城地學野外虛擬教學系統(tǒng)”、“地球物理野外實習體系的創(chuàng)新”等實習教學建設與改革系列項目正在順利開展并實踐。

（2）加強實習教學資源與教材建設。已開發(fā)符合上述實習環(huán)節(jié)要求的實習資源，并公開出版實習教學指導書多部。

（3）加強實習基地教學條件建設，拓展野外訓練內(nèi)容。學生可以將野外采集的巖石標本，經(jīng)過加工，進行鏡下觀察、測試物性；各專業(yè)都能進行野外采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)處理，數(shù)字地質(zhì)填圖訓練、地球探測數(shù)據(jù)處理與解釋等實習內(nèi)容能夠順利開展。

（4）利用數(shù)字化輔助實習教學手段。運行興城地區(qū)野外虛擬教學系統(tǒng)，學生在跑線前后可上機進行預習與復習。

（5）開展創(chuàng)新性實習教學。強化學生地質(zhì)工程設計、學生自主跑線、探究式實習等訓練，取得良好成效。有8個本科生研究課題（31名學生參加），研究興城地區(qū)的地質(zhì)、地球物理問題，并立為國家級創(chuàng)新實驗課題。

五、關(guān)于創(chuàng)新實踐存在問題的思考

培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力是一個復雜的系統(tǒng)工程。從少兒啟蒙開始，學生應當受到崇尚科學、激發(fā)興趣、勇于實踐、不怕失敗的科學精神培養(yǎng)，養(yǎng)成自主學習習慣，為創(chuàng)新能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。但是，在基礎(chǔ)教育階段，由于衡量教育教學質(zhì)量的標準是各類各級升學考試，而考試中忽視實踐動手能力、創(chuàng)新思維的考察，導致普通教育階段教師及學生嚴重忽視實踐教學。高等教育階段，學校要從頭開始幫助學生深刻認識實踐教學的重要性、自主實踐的基本方法等等。在當前教育大眾化階段，在“考研熱”、自主擇業(yè)影響下，學生還不能認識到創(chuàng)新實踐對自身發(fā)展的影響程度。大學的多職能角色也使得教師在人才培養(yǎng)工作中主體意識不夠強，教師的精力分配結(jié)果無法滿足創(chuàng)新實踐教育要求。

地學適逢良好的發(fā)展機遇，學生就業(yè)形勢良好。在就業(yè)壓力很小的情況下，提高學生參與實驗、實習積極性，強化學生地學基本工作技能訓練，加強學生自身創(chuàng)新思維訓練意識，適應國土資源行業(yè)創(chuàng)新人才的需求，是地學教學的重要任務。

Exploration of the Construction and Reform in the Practice Teaching to Undergraduate Students of Earth Science in the Disciplinary Environment

GAO Shu-zhen, GUO wei, DU Xiao-juan, CHEN Bao-yi, XIAO Chang-lai, CHENG De-fu
Jilin University, Changchun 130012,China

In the background of undergraduate education and teaching reform, combined with the characteristics of earth science education, the article combed the exploration and practice of innovation capability training to earth science students in comprehensive university, and think about the practical issues .

undergraduate education; earth science; practice teaching ;innovative education

G642

A

1006-9372 （2012）01-0040-04

2011-11-24；

2012-01-06。

吉林省教改項目(201030)資助。

高淑貞，女，副研究員，主要從事高等教育的研究與管理工作。