地礦類緊缺人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐

趙新生，陳 川，張東升，張紫昭，管偉明

新疆大學(xué)　地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆　烏魯木齊　830046

地礦類緊缺人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐

趙新生，陳 川，張東升，張紫昭，管偉明

新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830046

摘 要：加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、工程素養(yǎng)高、實(shí)踐與創(chuàng)新能力強(qiáng)的高級(jí)工程技術(shù)人才，適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，是高校地礦類專業(yè)教育、教學(xué)過程的核心任務(wù)。在教育教學(xué)過程中，實(shí)踐教學(xué)體系的探索和構(gòu)建是履行核心任務(wù)的關(guān)鍵。通過幾年的探索和實(shí)踐，結(jié)合專業(yè)設(shè)置和專業(yè)特點(diǎn)，圍繞高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)，我們開展了一系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，形成了“成礦預(yù)測(cè)-找礦-采礦”專業(yè)人才的創(chuàng)新能力全過程一體化培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)理念和體系。

關(guān)鍵詞：地礦類人才；實(shí)踐教學(xué)體系；創(chuàng)新能力

新疆實(shí)現(xiàn)“跨越式”發(fā)展，主要依托資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)換戰(zhàn)略的實(shí)施，急需大量的地質(zhì)與采礦人才。新疆大學(xué)作為自治區(qū)唯一培養(yǎng)地質(zhì)與采礦工程本科人才的“211”大學(xué)，歷史性地?fù)?dān)當(dāng)了新疆地質(zhì)與采礦人才培養(yǎng)的重任。

我校地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院學(xué)院資源勘查工程、勘查技術(shù)與工程、采礦工程三個(gè)本科專業(yè)緊密圍繞地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向，在實(shí)踐教學(xué)定位與規(guī)劃上強(qiáng)調(diào)依托自治區(qū)區(qū)域優(yōu)勢(shì)、礦產(chǎn)資源優(yōu)勢(shì)和地質(zhì)與采礦工程學(xué)科優(yōu)勢(shì)，以實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以專業(yè)技能訓(xùn)練為重點(diǎn)，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為大學(xué)生掌握理論與學(xué)科前沿知識(shí)、提高實(shí)踐能力和從事創(chuàng)新活動(dòng)的主要平臺(tái)，從提出實(shí)踐教學(xué)理念以及實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)施，到全方位開展創(chuàng)新能力培養(yǎng)，取得了顯著的成效。

一、實(shí)踐教學(xué)理念與改革

新疆作為我國(guó)礦產(chǎn)資源重要接續(xù)基地，引導(dǎo)、加強(qiáng)和支持礦產(chǎn)資源開發(fā)與利用，關(guān)系到我國(guó)資源安全和在國(guó)際格局中的核心利益。礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用核心是人才，我們必須擔(dān)當(dāng)起歷史的重任。

地質(zhì)與采礦行業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)，迫切需要培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、工程素養(yǎng)高、實(shí)踐與創(chuàng)新能力強(qiáng)的高級(jí)工程技術(shù)人才。學(xué)院圍繞高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)，開展了一系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，形成了“成礦預(yù)測(cè)-找礦-采礦”專業(yè)人才的創(chuàng)新能力全過程一體化培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)理念。

二、構(gòu)建緊缺人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系

通過幾年緊缺專業(yè)建設(shè)，我院在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)對(duì)口支援下，結(jié)合自身辦學(xué)特點(diǎn)和條件，進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，更新實(shí)驗(yàn)和課外創(chuàng)新活動(dòng)內(nèi)容。自編出版系列特色實(shí)驗(yàn)教材，加強(qiáng)各門專業(yè)課之間有機(jī)的聯(lián)系，加大綜合性、設(shè)計(jì)性和研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)比例，提高實(shí)驗(yàn)水平。

建立了與理論課程體系相協(xié)調(diào)又相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程體系，通過不斷充實(shí)和完善實(shí)驗(yàn)課程體系，一改過去實(shí)驗(yàn)課項(xiàng)目按理論課程需要而設(shè)置的情況，多以驗(yàn)證性和演示性實(shí)驗(yàn)為主。吸取中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，按照“成礦預(yù)測(cè)-找礦-采礦”專業(yè)人才的創(chuàng)新能力全過程一體化培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)理念，建立起符合自身特點(diǎn)的“模塊化、層次化、多元化”的實(shí)驗(yàn)課程體系（見圖1）。

圖1　實(shí)驗(yàn)課程體系

三、加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐，積極穩(wěn)妥開展實(shí)踐教學(xué)

1．實(shí)踐教學(xué)方法

堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合。低年級(jí)以“演示實(shí)驗(yàn)+專業(yè)技能訓(xùn)練”為主；高年級(jí)則采用“專業(yè)技能訓(xùn)練+開放實(shí)驗(yàn)”的方式，自主或以教師課題為依托開展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新活動(dòng)。教學(xué)根據(jù)課程設(shè)置和進(jìn)度，不同層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，采取了不同的指導(dǎo)方法。

（1）在認(rèn)識(shí)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過程中，采取“驗(yàn)證+啟發(fā)”的教學(xué)方法。教師除解答學(xué)生提出的驗(yàn)證過程的問題外，重點(diǎn)提出探究性問題，如“是什么？為什么”，并要求在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中反映出來，作為考核依據(jù)。鼓勵(lì)學(xué)生思考，培養(yǎng)他們獨(dú)立思維能力。

（2）對(duì)在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，采取“目標(biāo)+自主”的教學(xué)方法。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，教師給定任務(wù)和要求，學(xué)生自主完成。教師結(jié)合目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)、實(shí)施的過程進(jìn)行考核。給予學(xué)生最大的發(fā)揮空間，培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題的能力。

（3）對(duì)開放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，采取“團(tuán)隊(duì)+指導(dǎo)”的教學(xué)方法。學(xué)生自愿申請(qǐng)，自由結(jié)合，自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在教師的指導(dǎo)下，完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果由教師評(píng)定?？勺鳛閯?chuàng)新學(xué)分的認(rèn)定依據(jù)。激發(fā)學(xué)生從事研究和創(chuàng)新活動(dòng)的興趣和積極性。

（4）將高水平科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，實(shí)施“科研活動(dòng)三進(jìn)入”，即科研設(shè)備進(jìn)實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，科研成果進(jìn)教材，學(xué)生培養(yǎng)進(jìn)科研課題。

2．實(shí)踐教學(xué)條件

（1）利用“211”工程建設(shè)、自治區(qū)緊缺專業(yè)建設(shè)和科研自籌經(jīng)費(fèi)，我院新增和更新了一批大型先進(jìn)精密儀器設(shè)備。此外，將“211”工程建設(shè)和“973”國(guó)家重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目中的科研設(shè)備下延到本科實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)科研、教學(xué)共享。

（2）利用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)，開展數(shù)字虛擬實(shí)驗(yàn)。學(xué)院與中南大學(xué)數(shù)字礦山研究中心、長(zhǎng)沙迪邁數(shù)碼科技股份有限公司聯(lián)合共建了數(shù)字礦山科技實(shí)驗(yàn)室。開展了如構(gòu)造形跡數(shù)字模擬、地下水動(dòng)態(tài)數(shù)字模擬、成礦模式數(shù)字模擬、礦井開采模擬等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。加強(qiáng)多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用數(shù)碼互動(dòng)實(shí)踐教學(xué)設(shè)備大大提高了實(shí)驗(yàn)效率，提高了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。

（3）與企業(yè)合作共建現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)基地，已建成12個(gè)實(shí)習(xí)基地，可為學(xué)生工程訓(xùn)練的開展和教學(xué)效果的提高提供有力的保障。

四、實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施與效果

通過4年的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，在“模塊化、層次化、多元化”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的探索、構(gòu)建過程中，取得了一定的效果，也存在難點(diǎn)。

1．實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與培養(yǎng)計(jì)劃課程設(shè)置相協(xié)調(diào)

培養(yǎng)計(jì)劃和課程設(shè)置是實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)體系的基本保障，自2008年以來，學(xué)院先后修訂了2008版、2010版培養(yǎng)計(jì)劃，從實(shí)習(xí)時(shí)間安排、課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容、創(chuàng)新學(xué)分的獲取等做了系統(tǒng)調(diào)整。在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面，在原有試驗(yàn)儀器、裝置基礎(chǔ)上，通過開放課題、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等添置自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與實(shí)踐的主動(dòng)性。例如，采礦系學(xué)生在老師的帶動(dòng)下，設(shè)計(jì)出的“引射風(fēng)流風(fēng)門與均壓防滅火模型”和“高寒地區(qū)礦井余熱回收系統(tǒng)”分別獲得2011年全國(guó)首屆采礦專業(yè)大學(xué)生實(shí)踐作品大賽一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)。學(xué)院教師設(shè)計(jì)的“多功能的虛擬實(shí)驗(yàn)室”獲得專利1項(xiàng)，自治區(qū)教育廳的自然科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng)、校級(jí)科研項(xiàng)目1項(xiàng)。

2．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與各類學(xué)生活動(dòng)相結(jié)合

資源勘查工程、勘查技術(shù)工程專業(yè)，開設(shè)有大量識(shí)別、鑒定、驗(yàn)證、綜合設(shè)計(jì)等類型的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為了引導(dǎo)學(xué)生在此基礎(chǔ)上提出創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)院從不同層面為學(xué)生創(chuàng)造條件。在低年級(jí)班級(jí)，結(jié)合全國(guó)大學(xué)生地質(zhì)技能競(jìng)賽，經(jīng)常性開展各種專業(yè)技能競(jìng)賽。如：巖礦、古生物鑒定；成礦模式演示；礦山開采方式設(shè)計(jì)等。在高年級(jí)班級(jí)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與教師的科研項(xiàng)目。例如，2009級(jí)學(xué)生在參與老師1∶5萬區(qū)調(diào)項(xiàng)目中，識(shí)別出了韌性剪切帶，并在結(jié)合野外詳細(xì)觀察、記錄、描述、采集定向樣品的基礎(chǔ)上，聯(lián)合大二、大三學(xué)生一同提出了韌性剪切帶物理模擬的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，獲批新疆大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。設(shè)計(jì)制作了構(gòu)造運(yùn)動(dòng)模擬裝置。該裝置能實(shí)現(xiàn)抬升、剪切、滑動(dòng)等運(yùn)動(dòng)，可觀察各類構(gòu)造變形，重點(diǎn)研究物質(zhì)的聚集與構(gòu)造變形的關(guān)系。此類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目極大提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。

3．以實(shí)訓(xùn)基地為依托，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的多元化

實(shí)習(xí)基地的建設(shè)，是實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)的重要部分。多元化、個(gè)性化的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容大多在實(shí)習(xí)基地完成。例如，勘查技術(shù)與工程專業(yè)，在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室只完成地下水滲流模擬、巖土力學(xué)等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。大多數(shù)如：包氣帶水均衡實(shí)驗(yàn)、抽水試驗(yàn)、地下水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算以及工程地質(zhì)原位測(cè)試實(shí)習(xí)內(nèi)容等均在實(shí)訓(xùn)基地完成。通過實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)習(xí)，學(xué)生提出了干旱區(qū)不同地下水位對(duì)不同植被的影響等創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在實(shí)訓(xùn)基地學(xué)生不僅參與專業(yè)學(xué)習(xí)，同時(shí)也提高了自己的野外生活能力。

在上述實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中，部分環(huán)節(jié)還不能惠及全部學(xué)生，這是最大的難點(diǎn)，隨著實(shí)踐教學(xué)體系的進(jìn)一步完善，實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不斷擴(kuò)充，考核方式、評(píng)價(jià)體系的逐步合理，在實(shí)踐教學(xué)的不斷發(fā)展過程中，相信這一難點(diǎn)問題會(huì)得到有效解決。

五、結(jié)論

根據(jù)“成礦預(yù)測(cè)-找礦-采礦”專業(yè)人才的創(chuàng)新能力全過程一體化培養(yǎng)理念，構(gòu)建“模塊化、層次化、多元化”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，是地礦類緊缺人才培養(yǎng)的需要；實(shí)施實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、科研活動(dòng)三進(jìn)入、學(xué)生活動(dòng)、校企聯(lián)合等是實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)體系的保證。通過“模塊化、層次化、多元化”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的實(shí)施，對(duì)學(xué)生融會(huì)貫通課堂教學(xué)中的專業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)實(shí)際工作能力，提高獨(dú)立分析問題和解決問題的能力具有重要意義，培養(yǎng)的目標(biāo)更加接近企業(yè)的要求，增強(qiáng)了區(qū)域緊缺人才培養(yǎng)的實(shí)效。

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-9372 （2013）04-0006-03

收稿日期：2013-06-25；修回日期：2013-08-12。

基金項(xiàng)目：新疆維吾爾自治區(qū)“地質(zhì)與采礦工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)”項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介：趙新生，男，副教授，主要從事資源勘查工程專業(yè)的教學(xué)和科研工作。

Construction and Practice of Practical Teaching System about the Mineral Class Scarce Talent Training

ZHAO Xin-sheng, CHEN Chuan, ZHANG Dong-sheng, ZHANG Zi-zhao, GUAN Wei-ming
Xinjiang University, Urumqi 830046, China

Absract：Strengthening the practical teaching system construction and meeting the needs of the local economic development is the core task of the mineral education and teaching,In the process of education and teaching,the key to fulf i ll the core task is the exploration and construction of the practical teaching system.Through years of exploration and practice,combined with professional settings and characteristics around the goal of training the talented personnel with creative quality,we carried out a series of experimental teaching reform and formed the practical teaching philosophy and system that train the professional and creative talents along with the whole process of “Metallogenic Prediction - Prospecting - Mining”

key words：mineral talent; practical teaching system; creative ability