改革實踐教學體系 創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

賴紹聰

摘 要：隨著教育規(guī)劃綱要的全面實施，實踐教學環(huán)節(jié)的系統(tǒng)改革已成為當前我國高等學校深化教學改革、提高人才培養(yǎng)質量的關鍵。實踐教學體系的改革，不僅要更新人才培養(yǎng)觀念，更要加強與之相應的課程體系改革。本文簡要介紹了近年來西北大學地質學國家級實驗教學示范中心在實踐教學體系改革方面的一系列舉措和經驗。

關鍵詞：創(chuàng)新型人才培養(yǎng)；實踐教學體系；地質學；改革與創(chuàng)新

長期以來，西北大學地質學系高度重視實踐教學環(huán)節(jié)的系統(tǒng)改革，并將科學研究成果實質性地融入實踐教學體系，將現代高新技術成果適時地引入實踐教學過程中。尤其是我系“地質學國家級實驗教學示范中心”獲準建設以來，我們認真遵循教育部關于示范中心建設的有關要求，結合當代高等教育人才培養(yǎng)規(guī)律、教學改革精神和實踐教學特點，不斷深化對實踐教學重要性的認識，探討實踐教學理念，以先進的教學理念為指導，建設科學的實踐教學內容體系，培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力。示范中心建設和實驗教學改革均取得了明顯進展。

一、實踐教學改革的基本思路與方案

示范中心實踐教學改革秉承“加強基礎、拓寬知識、培養(yǎng)能力、激勵個性、提高素質”的人才培養(yǎng)理念，堅持把知識傳授、能力培養(yǎng)和素質提高貫穿于實驗教學全過程，以培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力為核心，逐步建立起分層次、相互銜接、科學系統(tǒng)的創(chuàng)新實驗教學體系，大力推進人才培養(yǎng)的國際化步伐，為培養(yǎng)面向21世紀需要的地質學本科人才奠定良好的基礎。

一是實驗內容統(tǒng)籌安排，構建地球物質、地球動力學、地球演化及數字地球等分層次的實驗內容體系。各門實驗課程內容之間合理銜接，使實驗教學內容體系具有基礎性、系統(tǒng)性和先進性。

二是加強實驗技術和方法的綜合，設立基礎型、綜合設計型、研究創(chuàng)新型實驗，引入科研成果和與地方經濟結合的實驗項目，使實驗內容與科研、工程、社會應用項目密切聯系，充分體現基礎與前沿、經典與現代有機結合。

三是加強與精品課程配套的精品教材建設，引入國內外方法成熟、適合本科生實驗教學的先進實驗項目，使教材建設有利于學生自主訓練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

四是實驗教學采用開放模式，基礎地質實驗室每周開放6天，每天開放15個小時，其他實驗室隨時預約開放；專設一門“現代分析實驗技術”課程，為本科生創(chuàng)新基金的實施和科學訓練創(chuàng)造條件，同時大陸動力學國家重點實驗室尖端的實驗儀器全面為本科生開放。

五是探索符合學生認知規(guī)律的實驗教學方法，加強信息化、網絡化實驗教學平臺建設，激發(fā)學生實驗興趣，調動學生積極性和主動性。建立實驗習慣、實驗過程、實驗結果和實驗考試綜合評定學生實驗成績的考核方法，引導學生知識、能力和素質協調發(fā)展。

六是采取在校學生、畢業(yè)生、助教研究生和教師綜合問卷、調查表、網上反饋、座談和教學檢查等方式進行教學效果評價，保證實驗教學質量不斷提高。

二、實踐教學體系的基本構成

地質學專業(yè)以實踐性強為突出特點，野外實踐教學與課堂實習實驗教學構成了傳統(tǒng)的本科實踐教育的兩大體系。同時，在新的形勢下，本科生科學研究基礎訓練和社會實踐已成為本科教育必不可少的重要環(huán)節(jié)。在此基礎上，我們全面統(tǒng)籌、協調貫穿本科教學全過程的理論教學和實踐教學，構建了以秦嶺造山帶及其相鄰穩(wěn)定地塊的大陸地質為天然實驗園地，協調不同課程的課間實踐教學和不同階段的野外實踐教學，穿插實施科研訓練和必要的社會實踐活動，科學、合理、循序漸進并符合“地質學專業(yè)教學規(guī)范”要求的實踐教學體系。

1.課程實習與實驗

地質學課程體系中專業(yè)類課程一般均有相應的實習實驗。以理科地質學專業(yè)為例，“地球科學概論”、“結晶學與礦物學”、“晶體光學與巖石學”、“古生物學”、“地史學”、“構造地質學”等課程大多具有很強的實踐性、經驗性，且知識更新快。隨著科學技術的迅速發(fā)展，課程內容變化較大。因此，我們近年來在高度重視傳統(tǒng)基礎性實習安排的前提下，對于專業(yè)課程的課程實習與實驗課程適度強調了其先進性、前緣性，努力與當代地球科學發(fā)展、國內外學科發(fā)展同步，將新的科學理論、觀念與新的科研成果融入到實習實驗教學中，將教師及學科群體的科研成果融入到教學中。

2.課間實習

為了強化野外現場教學在地質學專業(yè)課程教學中的重要作用，我們在新的實驗教學體系中擴大了課間實習的力度，在10余門課程中實施課程間穿插野外實習的方法，將科研小課題、課程大作業(yè)等明顯具有研究性、設計性的實習教學內容融入課程中，取得了良好效果。比如，礦床學課程課間野外教學實習，就很好地納入了科學研究的教學思想。我們充分利用地域優(yōu)勢，優(yōu)選世界著名超大型金堆城斑巖鉬礦床為基地，改變描述型、填鴨灌輸式和傳統(tǒng)的被動教學模式，采用現場考察研討式、設計式教學的模式，模擬工作訪問式科研活動進行教學，訓練學生綜合的專業(yè)素質和專業(yè)科研能力。通過這樣的野外實踐，使學生掌握野外考察、研究的程序以及研究內容與工作方法，提高綜合分析的能力。

3.野外綜合實習

在地質學本科專業(yè)教學計劃中，一般包括3大野外實習：一年級地質認識實習，二年級地質填圖實習，三年級生產（畢業(yè)實習）。我們在充分考慮到當前地球科學發(fā)展新趨勢以及學生認知能力逐步提升的科學規(guī)律前提下，系統(tǒng)改革了地質學專業(yè)本科四年的野外教學實習計劃，將新技術、新方法和科學研究引入教學，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，教學方式方法也發(fā)生了重要變化。

（1）由認知向實證的轉變。我們選擇自然、人文、科研條件均佳的秦皇島地區(qū)為地質認識實習的實習基地，將現代技術納入一年級野外地質認識實習教學。為每個實習小組配備全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS，將GPS在現代地質、地形測量中的應用技術納入教學內容，提升了野外技術方法，豐富了地質認識實習的內涵。學生需完成四張地質剖面圖，并對四條地質剖面的地層、巖石、巖石組合、巖性變化規(guī)律、沉積特征、沉積環(huán)境分析等方面進行詳細論述，并以學生自己的野外記錄和實際觀察內容為主?？偨Y報告要求學生在充分發(fā)揮主觀能動性、創(chuàng)造性的前題下，充分消化野外實際觀察內容，用自己的理解方式將實習區(qū)地層體系和巖石類型進行總結，全面歸納分析實習區(qū)地層序列和特征。正是由于這一系列的具體有效的改革，使我系一年級實習已不再是通常概念上的地質認識實習，其難度、內涵均較傳統(tǒng)的地質認識實習產生了飛躍性的變化，初步實現了由認知向實證的轉變。

（2）傳統(tǒng)地質填圖與現代數字化地質填圖的有機結合。在地質學本科專業(yè)教學計劃中，二年級地質填圖實習以1︰5萬區(qū)域地質調查總則為基本要求，對學生進行野外踏勘、地層剖面選擇與實測、地質填圖和地質報告編寫、地質圖件編制等全面訓練，要求學生將地質基礎理論知識與野外實踐很好地結合，掌握地質學野外工作的基本內容和工作方法；培養(yǎng)學生的野外工作和綜合分析能力，為以后的畢業(yè)實習及未來的地質科研、生產實踐和教學打下堅實基礎。

近年來，隨著GPS、GIS等高新技術在地學的廣泛應用，區(qū)域地質調查（填圖）的效率大大提高，地質填圖質量明顯改進，并使區(qū)域地質調查實現了信息化。因此，我們必須改革傳統(tǒng)的教學計劃，實現傳統(tǒng)地質填圖與現代數字化地質填圖的有機結合。為此，我們自主開發(fā)了科研教學密切結合的地質數字填圖軟件系統(tǒng)，以安徽巢湖地區(qū)為實踐教學基地，在扎實開展傳統(tǒng)地質填圖訓練的基礎上，實施數字化地質填圖，使學生受到嚴格技術方法訓練，并使已學到的基礎知識應用到實際中。

（3）將生產（畢業(yè)）實習提升為科學研究實習，實現由綜合向研究性實習的轉變。在新的實踐教學體系中，我們將三年級的生產（畢業(yè)）實習明確提升為科學研究實習。三年級的科學研究實習是學生在本科期間進行獨立科研訓練，培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目的的重要教學環(huán)節(jié)。該項教學工作是在學生經過了一、二年級不同階段，分別以認識、方法為重點的基礎訓練，并具備了初步認識、觀察、分析和研究客觀地質事物的基本能力基礎上，對學生進行綜合運用基本知識和技能，獨立研究和解決實際問題，實現從選題到實踐、實驗（測試）再到總結、提高、理論化的完整科研過程訓練，以培養(yǎng)學生從事科學研究的基本能力和方法。三年級實踐教學依照學生的興趣、愛好（張揚個性），通過教師與學生的雙向選擇，學生或參與不同專業(yè)方向教師的科研項目，或申請本科生創(chuàng)新基金項目，完成研究性學習。

（4）專門增設地質創(chuàng)新綜合實習。在學生完成了華北區(qū)秦皇島一年級實習、揚子區(qū)巢湖地區(qū)二年級實習和三年級不同學科方向的研究性實習基礎上，我們專門增設了四年級地質創(chuàng)新綜合實習。四年級以鄂爾多斯盆地—秦嶺造山帶地質走廊為教學基地，在對不同構造單元、不同時代、不同類型和不同層次地層系統(tǒng)和構造變形為主的實際觀察、研究、分析基礎上，在點、線、面結合的同時進行異巖、異相、異構的對比分析，構建區(qū)域時、空地層—構造格架，研究地質事件、分析區(qū)域地質結構構造特征，探討區(qū)域地質演化過程。以此使學生樹立新的地球觀，訓練學生的基本素質和技能，培養(yǎng)學生多學科交叉觀察、分析、解決問題的能力，特別是綜合分析問題的能力，激發(fā)其創(chuàng)新思維。

4.實習實驗教學改革的創(chuàng)新舉措

為了配合實習實驗教學體系的全面改革，我們還采取了一系列相應的輔助措施。

（1）實施學生科研能力培訓計劃，形成“教師—研究生—本科生”學術團隊。我們通過本科學生科學研究能力培訓計劃的有效實施，采取師生雙向選擇最終確定的方式，自三年級起，將本科學生逐步地融入到教師的科研團隊中。由不同研究方向的教師根據自己的科研特色和研究實際，提出科研小課題（有限時間、有限經費、有限目標），學生根據自己的興趣和特長選擇課題，將導師制與創(chuàng)新基金有機地結合在一起，初步形成了教師—研究生—本科生研究群體以及教師科研項目—研究生的論文選題—本科生創(chuàng)新基金多層面的課題組，從而將導師制、創(chuàng)新基金研究計劃、實驗室開放及本科畢業(yè)論文有機地融為一體。這一措施使部分高年級本科學生實質性地獨立承擔小課題、加入到教師的科研群體中。

（2）面向本科生和研究生全面開放基礎實驗室、大陸動力學國家重點實驗室，培養(yǎng)學生的實踐能力。長期以來，我們示范中心基礎教學實驗室堅持面向地質學系學生和教職員工全面開放，承擔著地質學系本科生、研究生的實習和教學任務，每周開放六個工作日，為學生和教職員工提供免費使用。對于精密顯微鏡及高檔顯微結構攝（照）相系統(tǒng)，我們采用分段管理模式。教師直接負責學生顯微鏡操作培訓和資格論證，以及畢業(yè)論文設計、學生創(chuàng)新基金研究工作、學生參加導師科學研究項目所涉及的實驗工作等，并由教師直接負責實驗設備的使用安全。對于學生自主選定的實驗工作（如課程實驗報告、實習附加作業(yè)、選修課程開放性課程作業(yè)等），則直接由實驗室專職管理人員負責論證學生的上機操作資格，經登記注冊后，進入實驗室自主完成實驗工作。中心各專業(yè)實驗室配備了專職實驗管理人員和具有高級職稱（教授、副教授）的教師，負責實驗室的技術開發(fā)和長遠規(guī)劃設計，同樣實行全天及全方位對本系教師和學生開放。

（3）營造優(yōu)良的學術氛圍。為了活躍學術氣氛，提供更多的互相交流及學習機會，搭建信息資源共享平臺，我們有計劃、有目的地建立了示范中心教師—研究生—本科生聯合學術沙龍。一般每月舉辦一次。地學沙龍已逐漸成為西北大學地質學國家級實驗教學示范中心青年教師交流學術心得，研究生擴大學術視野，高年級本科生培育學術思想，師生之間、學科之間廣泛交流和相互啟發(fā)的重要渠道。

為配合學生科研能力培訓計劃的實施，使學生能夠積極參與科研項目的研究和學術交流活動，為本科生搭建一個較好的學術交流平臺，示范中心積極鼓勵學生創(chuàng)辦了自己的學術刊物。2004年，由學生自行撰稿、自主編輯的學生學術刊物《地學新苑》創(chuàng)刊，學生從此有了一個采擷思想火花、交流學習心得、進行學術交流的園地。

（4）實施多校聯合實習，實現優(yōu)質資源共享，推進人才培養(yǎng)的國際化。近年來，西北大學地質學系，以及北京大學、南京大學、中國地質大學（武漢）、吉林大學、南京師范大學、成都理工大學、東華理工大學等高校以國家級實驗教學示范中心建設為契機，結合自身地域特點和長期科研、教學積累，以具有傳統(tǒng)地學實踐教學優(yōu)勢的河北秦皇島實習區(qū)、北京周口店實習區(qū)、安徽巢湖實習區(qū)、秦嶺造山帶實習區(qū)和鄂爾多斯盆地實習區(qū)為基礎，充分發(fā)揮各校的教學資源優(yōu)勢，加大投入力度，建設完成了在地域上相互關聯，在教學內容上循序漸進，涵蓋中國北方典型華北型地層系、中國南方典型揚子型地層系、秦嶺典型碰撞型造山帶、鄂爾多斯典型沉積盆地等具有豐富大陸地質內涵，具有科學性、綜合性和前瞻性的不同年級野外實踐教學基地群。在此基礎上，全面推行不同高校本科學生聯合交叉野外實習，并初步嘗試實施了中國—美國、中國—俄羅斯、中國—日本等學生聯合野外實習，初步實現了各地各校特色優(yōu)質資源的互補與共享，推動了不同院校、不同國別師生之間的交叉融合，為地球科學創(chuàng)新型人才培養(yǎng)探索了重要新途徑。

此外，西北大學還積極實施中美學生聯合野外實習計劃。美國堪薩斯州威奇塔州立大學地質學系多次與我系本科生一起共同進行鄂爾多斯盆地—秦嶺造山帶地質走廊野外教學實習，并達成了“美國威奇塔州立大學—美國威斯康星大學—中國西北大學鄂爾多斯—秦嶺野外地質教學聯合實習”協議。通過這樣的合作實習，西北大學地質學系將“鄂爾多斯盆地—秦嶺造山帶野外地質教學”作為一個對外開放的窗口，為西北大學和地質學系請進來、走出去，加快國際化進程創(chuàng)造條件，同時為地質學基地班學生提供了與國外學生學習交流的機會，使他們逐步掌握國外的先進教學理念，推進了人才培養(yǎng)國際化。

三、實驗教學體系的特色

1.先進的人才培養(yǎng)機制和管理體制

在學校的支持下，示范中心對相關的教學和科研資源進行了整合優(yōu)化，實現了四個打通。

一是打通了教學實驗室與科研實驗室。示范中心與大陸動力學國家重點實驗室共建了大型儀器公共實驗室，實現了空間共享、資源共享。

二是打通了基礎教學實驗室與專業(yè)教學實驗室，建立了教學科研一體化實驗室，避免了重復建設，提高了建設水平。

三是打通了教學儀器與科研儀器的使用。由“211工程”、基地基金投資購買的大型科研儀器全部面向實驗教學開放，為開設綜合性、創(chuàng)新性實驗提供了條件，做到了科研反哺教學。示范中心特種顯微鏡室就是在原有教師科研用顯微鏡基礎上建立和擴展的。

四是打通了本科生與研究生培養(yǎng)通道。通過大學生科學研究訓練計劃的實施，使本科生盡早進入科研實驗室，融入到教師的科研團隊中，促進了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)和選拔。

通過這些措施，理順了示范中心管理體制，建立了教學和科研設備共享機制，探索建立了教學與科研上下貫通、相互支撐的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機制。先進的管理體制，優(yōu)化了資源配置，拓展了實驗教學資源。

2.符合現代地質科學認知規(guī)律的實驗教學體系

示范中心通過建立“一體化、多層面、開放式、重特色”現代地質科學實驗體系，為開設探索性、綜合性實驗創(chuàng)造條件。例如，根據不同的專業(yè)定位和高素質人才培養(yǎng)的需求，設置了基礎、專業(yè)、創(chuàng)新三個層面的實驗；將實驗教學和科學研究有機融通，通過實施“本科生導師計劃”、“本科生創(chuàng)新基金計劃”等項目，使本科實驗教學與科學研究緊密銜接。

3.富有現代地質學特色的實驗內容

示范中心以模擬科學研究的方式設置實驗，減少了驗證性實驗，增加了綜合性實驗，并從科研課題中精選部分實驗項目，將科研成果和社會應用項目引入實驗教學，營造有利于自主學習、合作學習、研究性學習的環(huán)境。

4.強大的學科群與硬件條件支撐

示范中心所依托的地質學系，是國家“211工程”大學重點建設單位，設有四個長江學者特聘教授崗位。具有地質學、地質資源與地質工程兩個一級學科、12個二級學科博士點和12個碩士點、2個工程碩士點，設有地質學、地質資源與地質工程兩個博士后科研流動站。擁有國家地質學基礎科學研究與教學人才培養(yǎng)基地，擁有地質學國家一級重點學科、礦產普查與勘探國家二級重點學科、10個省級重點學科、1個國家重點實驗室、2個國家級特色專業(yè)。強大的學科支撐、優(yōu)秀的教學和科研隊伍為學生的成才提供了智力保障。

[責任編輯：夏魯惠]