基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程教學(xué)模式探索與實(shí)踐

劉小洪 馮明友 陳曦 郗愛華 方乙

摘要：在全國大力開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育背景下，理工科院校專業(yè)類基礎(chǔ)課程教學(xué)改革如何走出一條適應(yīng)時(shí)代發(fā)展、符合自身學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)的道路，成為目前亟待解決的問題。將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)基礎(chǔ)課理論教學(xué)，增加學(xué)科前沿新技術(shù)和發(fā)展動(dòng)態(tài)介紹，增加創(chuàng)新項(xiàng)目訓(xùn)練，增加具有實(shí)踐性的考核內(nèi)容，是該類高校的普遍做法。本文結(jié)合學(xué)校實(shí)際，以《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程為例，依托課程建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以及師資隊(duì)伍建設(shè)，探索將課內(nèi)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)、課外延伸教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教學(xué)相互聯(lián)系的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的目的。

關(guān)鍵詞：結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育；網(wǎng)絡(luò)課堂；教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）16-0142-03

一、前言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和時(shí)代進(jìn)步，社會(huì)對(duì)高等教育提出更高的要求。2010年5月，教育部下發(fā)的《關(guān)于大力推進(jìn)高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)工作的意見》中明確指出，要大力推進(jìn)高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。高等學(xué)校開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，是深化高等教育教學(xué)改革、培養(yǎng)符合社會(huì)需求的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的重要途徑。

近年來，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在高等教育中的地位和作用日益為人們所關(guān)注，國內(nèi)很多高校對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育進(jìn)行了有益的探索與嘗試[1-3]。將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)課程理論教學(xué)，增加學(xué)科前沿新技術(shù)和發(fā)展動(dòng)態(tài)介紹，增加創(chuàng)新項(xiàng)目訓(xùn)練，增加具有實(shí)踐性的考核內(nèi)容，是我校及其他理工科類高校的普遍做法[1-4]。

理工科類專業(yè)基礎(chǔ)課程在整個(gè)課程體系中占有重要的地位。大多數(shù)課程在大一、大二等低年級(jí)學(xué)生中開設(shè)，此階段的學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)“三基”（基本知識(shí)、基本技能、基本方法）、提高創(chuàng)新實(shí)踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。作為我校資源勘查工程專業(yè)，繼《普通地質(zhì)學(xué)》課程之后的第二門專業(yè)基礎(chǔ)課，《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程除培養(yǎng)學(xué)生的“三基”能力外，還順應(yīng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)時(shí)代潮流，肩負(fù)著培育創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神、擴(kuò)大創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域的重任。

基于此，本文以《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程為例，考慮到理工科專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)特征、新時(shí)代學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)[5]，結(jié)合新形勢下國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型理工科人才的培養(yǎng)目標(biāo)，以學(xué)生發(fā)展和能力培養(yǎng)為中心，對(duì)該門課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革，注重現(xiàn)代信息技術(shù)與課程教學(xué)的深度融合，尤其是基于云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)課堂的運(yùn)用，并在最近幾屆的低年級(jí)本科生教學(xué)過程中進(jìn)行實(shí)踐，提升了課堂教學(xué)效果，促進(jìn)課程內(nèi)涵建設(shè)。該門課程在2017年7月獲四川省高等學(xué)校第二批省級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育示范課程立項(xiàng)資助。

二、教學(xué)模式改革

《礦物學(xué)》、《巖石學(xué)》課程歷來是傳統(tǒng)地質(zhì)院校地質(zhì)學(xué)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。礦物學(xué)以地殼中產(chǎn)出的無機(jī)晶質(zhì)礦物作為主要研究對(duì)象，研究礦物的化學(xué)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外表形態(tài)、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)、形成和變化的條件等諸方面的現(xiàn)象和規(guī)律，以及它們的內(nèi)在聯(lián)系，并在此基礎(chǔ)上，為礦物原料及其合理綜合利用提供必要和充分的依據(jù)，同時(shí)，也為探索并闡明地球深部以及其他天體的物質(zhì)組成及演化規(guī)律提供重要的信息[6]。礦物學(xué)與物理學(xué)、化學(xué)等自然學(xué)科的關(guān)系十分密切，并獲得其有利支撐與促進(jìn)，經(jīng)過幾百年的發(fā)展，衍生了許多分支學(xué)科，如圖1所示。

由此，礦物學(xué)融合多學(xué)科知識(shí)，發(fā)展前景廣闊，作為其基礎(chǔ)課程的《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程教學(xué)，可作為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的有效載體。

通過課內(nèi)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)、課外延伸教學(xué)以及在高年級(jí)學(xué)生中開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練相結(jié)合方式，豐富學(xué)生的知識(shí)層次，擴(kuò)大學(xué)生就業(yè)視野，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及實(shí)踐能力。

1.課內(nèi)教學(xué)。主要利用課堂時(shí)間進(jìn)行基本知識(shí)以及基本技能的傳授。以往教師主要借助照片、3D動(dòng)畫、木質(zhì)或有機(jī)玻璃模型、實(shí)物標(biāo)本，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)理論課程和實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)任務(wù)。

2.網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)。主要利用超星、慕課平臺(tái)建立課程門戶，將課程相關(guān)資源通過云端上傳至該門戶，讓學(xué)生能夠?qū)ο嚓P(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)，并通過提問、課后延伸閱讀、課后練習(xí)等對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固。

3.課后延伸教學(xué)。主要利用晚間或周末給全校本科生開設(shè)全校公選課《礦物學(xué)基礎(chǔ)》、《珠寶鑒賞》（32學(xué)時(shí)），提高學(xué)生寶石鑒賞的藝術(shù)審美情趣。同時(shí)，借助每隔兩年舉辦一次的全國大學(xué)生地質(zhì)技能競賽，在本科生中廣泛開展巖礦鑒定培訓(xùn)。借助學(xué)校校園開放日、新生入學(xué)，舉辦各類學(xué)術(shù)活動(dòng)、會(huì)議等，在學(xué)生中開展標(biāo)本講解的培訓(xùn)，提高學(xué)生的專業(yè)自豪感和學(xué)習(xí)興趣。

4.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教學(xué)。主要借助學(xué)院、學(xué)校、省、國家等各級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目平臺(tái)以及實(shí)驗(yàn)室教學(xué)科研設(shè)備，設(shè)立滿足創(chuàng)新教育目標(biāo)的項(xiàng)目，以項(xiàng)目為載體、比學(xué)為動(dòng)力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。尤其是近年來，電子探針—陰極發(fā)光一體顯微分析儀、場發(fā)射掃描電鏡、X-射線衍射分析儀、X射線熒光分析儀等大型儀器設(shè)備的購置并投入使用，使礦物成分的精準(zhǔn)分析及微觀形貌分析成為可能，為學(xué)生創(chuàng)新教育提供條件。

三、改革成效

本課程目前有主講教師6人，平均年齡38歲，每位教師除完成日常教學(xué)任務(wù)外，還在傳統(tǒng)地質(zhì)及石油勘探領(lǐng)域承擔(dān)大量的科學(xué)研究工作，擔(dān)負(fù)電子探針、掃描電鏡等科研儀器的日常維護(hù)、操作培訓(xùn)以及功能開發(fā)等工作。科研成果極大深化了教學(xué)內(nèi)容，并轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目及畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。近5年來，課程組教師共指導(dǎo)學(xué)生完成國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目1項(xiàng)，四川省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目1項(xiàng)，校院兩級(jí)開放實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新基金項(xiàng)目30余項(xiàng)，指導(dǎo)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)150余項(xiàng)，開展巖礦鑒定培訓(xùn)五屆，受益學(xué)生達(dá)相關(guān)專業(yè)學(xué)生總數(shù)的50%以上。

在由郗愛華教授帶領(lǐng)的課程組教師指導(dǎo)下，我校資源勘查工程專業(yè)及地質(zhì)學(xué)專業(yè)學(xué)生在連續(xù)三屆的全國大學(xué)生地質(zhì)技能競賽“地質(zhì)標(biāo)本鑒定”單元中，獲全國二等獎(jiǎng)一項(xiàng)、三等獎(jiǎng)三項(xiàng)。

郗愛華教授以解決四川攀枝花礦床成礦元素富集狀態(tài)的生產(chǎn)需要出發(fā)，指導(dǎo)本科生完成“四川攀枝花釩鈦磁鐵礦賦存狀態(tài)研究”國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目?；谠擁?xiàng)目，由地質(zhì)學(xué)專業(yè)2012級(jí)學(xué)生胡孝清為第一作者完成的論文成果入選第九屆全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)年會(huì)（四川省入選12篇），并獲一等獎(jiǎng)。此外，團(tuán)隊(duì)還培養(yǎng)出第七次李四光優(yōu)秀大學(xué)生獎(jiǎng)獲得者王巖、2015年全國高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)業(yè)就業(yè)人物朱松柏等優(yōu)秀學(xué)生。

經(jīng)實(shí)踐訓(xùn)練，學(xué)生的創(chuàng)新能力得到顯著提升，考研深造率及深造學(xué)校類別逐年提升，并擴(kuò)大了學(xué)生的就業(yè)面。經(jīng)學(xué)生反饋，目前部分學(xué)生畢業(yè)后便從事珠寶商貿(mào)相關(guān)工作。另外，有畢業(yè)生經(jīng)儀器操作培訓(xùn)，進(jìn)入浙江大學(xué)電子探針實(shí)驗(yàn)室等相關(guān)研究機(jī)構(gòu)工作。

四、存在問題及對(duì)策

基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程改革取得一定的成效，經(jīng)校內(nèi)外專家評(píng)定后，一致認(rèn)為該門課程可作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育示范課程予以推廣，但其課程建設(shè)目前還存在一些問題須進(jìn)一步完善解決，以滿足社會(huì)對(duì)高等教育學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的需要。

（一）課程普適程度低，教學(xué)內(nèi)容須深化

本門課程定位為專業(yè)基礎(chǔ)課程，即最初只是針對(duì)開設(shè)本門課程的相關(guān)專業(yè)開設(shè)，教學(xué)內(nèi)容主要根據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱安排設(shè)立，學(xué)生須參加學(xué)校組織的統(tǒng)一考試才能獲取相應(yīng)學(xué)分，這在一定程度上限制了課程發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)課堂的建設(shè)，為面向全校師生及社會(huì)大眾的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育創(chuàng)造了條件，但須進(jìn)一步研究建設(shè)方案，如明確教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、課程通過標(biāo)準(zhǔn)、證書獲取條件以及管理模式等，以保證各項(xiàng)工作順利展開。

（二）第二課堂缺失系統(tǒng)性、延續(xù)性，缺乏具體實(shí)施方案

按照學(xué)校各專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，課外延伸教學(xué)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教學(xué)均屬于第二課堂教學(xué)活動(dòng)范疇，但活動(dòng)安排受各級(jí)管理部門政策因素影響較大，系統(tǒng)性、延續(xù)性較低，且缺乏具體實(shí)施方案，應(yīng)進(jìn)一步明確第二課堂教學(xué)項(xiàng)目，針對(duì)具體教學(xué)項(xiàng)目盡快制訂相應(yīng)的實(shí)施方案，包括教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、活動(dòng)安排及考核方式等。充分發(fā)揮課程組教師在科研及大精設(shè)備儀器管理方面的優(yōu)勢，依托電子探針、掃描電鏡等大精儀器設(shè)備，增開不同條件下礦物晶體生長實(shí)驗(yàn)、隱晶質(zhì)礦物集合體顯微鏡觀察、掃描電鏡晶體形貌觀察及成分分析、電子探針礦物成分測定、礦物內(nèi)部流體包裹體觀察等創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

（三）加大軟硬件設(shè)施建設(shè)，支撐第二課堂開展

礦物學(xué)與多學(xué)科交叉融合，形成眾多的學(xué)科分支，其進(jìn)步離不開現(xiàn)代化分析測試技術(shù)的發(fā)展。優(yōu)秀的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的培養(yǎng)，同樣離不開教師創(chuàng)新教學(xué)能力的提升。教師的學(xué)科專業(yè)功底對(duì)其教學(xué)能力起著至關(guān)重要的作用。應(yīng)繼續(xù)加大師資力量建設(shè)和教學(xué)科研設(shè)施建設(shè)，針對(duì)性引進(jìn)有材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等相關(guān)學(xué)科背景的教師，購買創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備，支撐第二課堂順利開展。通過人才引進(jìn)和自身培養(yǎng)、培訓(xùn)相結(jié)合的方法，建立一支人員相對(duì)穩(wěn)定、學(xué)科方向更加完善、教書育人效果更好的教學(xué)隊(duì)伍。

（四）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源仍須進(jìn)一步豐富

網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)平臺(tái)集多功能為一體，信息存儲(chǔ)容量大，綜合性強(qiáng)，表現(xiàn)形式多樣，這也給課程建設(shè)提出更高、更新的要求。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)工作，應(yīng)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性、長期性的工作抓緊抓實(shí)，滲透到課程教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)，確保學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不減，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新能力得到發(fā)展。在現(xiàn)有課程網(wǎng)站基礎(chǔ)上，可逐步建設(shè)《礦物資源的開發(fā)與利用》、《寶石鑒賞》等專欄，幫助學(xué)生了解合理開發(fā)和利用礦物資源的主要途徑，提高學(xué)生的藝術(shù)審美情趣和對(duì)寶石類礦物的鑒賞能力，為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

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