“雙一流”背景下勘查技術(shù)與工程專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)模式探索

黃艷輝，吳海波，徐宏杰，付茂如，胡澤安

（安徽理工大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院，安徽淮南 232001）

“雙一流”是國(guó)家、社會(huì)面對(duì)科技、經(jīng)濟(jì)等發(fā)展議題，針對(duì)高校和學(xué)科發(fā)展提出來的戰(zhàn)略建設(shè)目標(biāo)，要求高等學(xué)校必須敞開校門，面向世界科技前沿，培養(yǎng)科技創(chuàng)新實(shí)踐人才，更好地服務(wù)于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。工程學(xué)科是實(shí)現(xiàn)國(guó)家工業(yè)化、提高人們生活水平的重要基礎(chǔ)，是“雙一流”建設(shè)的重要內(nèi)容[1-4]。然而經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的國(guó)內(nèi)高校雖擁有工程學(xué)科，但是總體上存在著“大而不強(qiáng)，多而不精”的現(xiàn)象，布局不合理，發(fā)展相對(duì)滯后，前沿工程學(xué)科稀少，不能有效促進(jìn)國(guó)家創(chuàng)新引領(lǐng)的高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略。此外，高校開設(shè)的工程學(xué)科專業(yè)與社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫鉤，工程專業(yè)培養(yǎng)理念與世界企業(yè)需求兼容性差，培養(yǎng)的技術(shù)人才缺乏足夠的創(chuàng)新實(shí)踐能力，是現(xiàn)今國(guó)內(nèi)高校工科專業(yè)發(fā)展面臨的緊迫問題[5-7]。

現(xiàn)今，國(guó)家提出“雙一流”建設(shè)、“新工科”理念，要求高校必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的工科人才培養(yǎng)機(jī)制，融入世界前沿信息化、智能化的科學(xué)技術(shù)，謀求新的創(chuàng)新實(shí)踐工科人才培養(yǎng)模式。在此前提下，勘查技術(shù)與工程專業(yè)作為重要工科專業(yè)，是“雙一流”“新工科”建設(shè)的重要內(nèi)容之一。布局創(chuàng)新實(shí)踐性的勘查技術(shù)與工程專業(yè)教育發(fā)展，有利于促進(jìn)相應(yīng)高等學(xué)校的工程學(xué)科建設(shè)，可以為社會(huì)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略輸送更多的優(yōu)質(zhì)工程技術(shù)人才。鑒于此，本文以勘查技術(shù)與工程專業(yè)為例，以培育大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力、凝聚創(chuàng)新精神、孵化創(chuàng)新人才為指導(dǎo)思想，通過理論分析和具體實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，嘗試探索“雙一流”背景下該專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)模式。

1 創(chuàng)新實(shí)踐課程體系構(gòu)建

目前，安徽理工大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)的教學(xué)仍然遵循著以理論授課為主的機(jī)制，然而這種機(jī)制已不適應(yīng)國(guó)家、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在創(chuàng)新實(shí)踐課程專業(yè)建設(shè)中，應(yīng)該調(diào)動(dòng)本校綜合型大學(xué)的多學(xué)科/專業(yè)特長(zhǎng)，力推學(xué)科之間融合交叉，力推應(yīng)用工科專業(yè)縱向發(fā)展和橫向延拓。在整個(gè)實(shí)施過程中，應(yīng)該隨時(shí)觀察社會(huì)需求導(dǎo)向，同步調(diào)整理論課程和實(shí)踐課程的內(nèi)容。為了得到最佳的創(chuàng)新實(shí)踐結(jié)果，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐課程統(tǒng)一結(jié)合、課程體系與社會(huì)發(fā)展有機(jī)融入，必須改變傳統(tǒng)的授課方法，增加創(chuàng)新理論和實(shí)踐課程等諸多構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐課程體系的方法[8-10]。

2020年，為了進(jìn)一步融入“雙一流”建設(shè)、“新工科”創(chuàng)新實(shí)踐理念，增強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)人才目標(biāo)，結(jié)合學(xué)院師資、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等具體情況，重新修訂了勘查技術(shù)與工程專業(yè)新一版培養(yǎng)方案。該方案關(guān)注學(xué)科熱點(diǎn)方向，重視創(chuàng)新實(shí)踐過程，突出創(chuàng)新理念貫穿在整個(gè)教育環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)真正意義上全方面提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)和綜合素質(zhì)發(fā)展。新方案中包含的課程體系不僅調(diào)整了課程內(nèi)容、優(yōu)化了課程結(jié)構(gòu)，而且增加了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論和教育實(shí)踐課程。目的在于傳授創(chuàng)新實(shí)踐基本理論，融入創(chuàng)新實(shí)踐思想，幫助實(shí)施創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，注重培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、自主開展創(chuàng)新實(shí)踐。針對(duì)新形勢(shì)下的社會(huì)熱點(diǎn)和需求，結(jié)合專業(yè)自身，增設(shè)了《地球物理場(chǎng)智能監(jiān)測(cè)及大數(shù)據(jù)分析》《人工智能與地球物理》等專業(yè)相關(guān)的創(chuàng)新實(shí)踐課程，將人工智能、大數(shù)據(jù)分析等創(chuàng)新概念首次融入專業(yè)課程中，帶領(lǐng)學(xué)生獲取更多最新熱點(diǎn)和前沿學(xué)科的理論實(shí)踐知識(shí)。

此外，通過將創(chuàng)新實(shí)踐理念融入傳統(tǒng)的專業(yè)核心課程中，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，不僅能夠幫助學(xué)生全面深入地理解課程基礎(chǔ)知識(shí)，還可以提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐動(dòng)手能力。以勘查技術(shù)與工程專業(yè)核心課程“重磁勘探原理”為例，通過理論課程教學(xué)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)操作、地球物理野外實(shí)習(xí)訓(xùn)練的傳統(tǒng)三步走，只是讓學(xué)生基本了解重力勘探、磁法勘探的基本理論、儀器操作、實(shí)踐流程，然而不能滿足本行業(yè)新問題解決的實(shí)際需求。因此，近些年圍繞著該課程的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，采取了多種新方式：（1）將競(jìng)賽帶入到課程教學(xué)，以賽促教，包含兩種形式，第一種讓學(xué)生參與專業(yè)競(jìng)賽，如學(xué)校地球物理知識(shí)競(jìng)賽，選拔隊(duì)伍參加全國(guó)大學(xué)生地球物理知識(shí)競(jìng)賽，可以有效提高學(xué)生針對(duì)此課程的求知欲。第二種讓學(xué)生參與非專業(yè)競(jìng)賽，如“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等，將專業(yè)課程知識(shí)有機(jī)融入比賽中，可以擴(kuò)大專業(yè)內(nèi)容的應(yīng)用面和比賽內(nèi)容的創(chuàng)新性。（2）參與課題，可以分為兩種，第一種學(xué)生積極參與到教師有關(guān)“重磁勘探”的科研項(xiàng)目，通過開展一定的科研工作，鍛煉他們發(fā)現(xiàn)-分析-解決問題的能力。第二種鼓勵(lì)學(xué)生依托“重磁勘探”理論與實(shí)踐內(nèi)容，申報(bào)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)、校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目，同時(shí)分派專業(yè)教師輔導(dǎo)學(xué)生申報(bào)項(xiàng)目，開展立項(xiàng)后的科研工作。

2 創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)方法改革

通過翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下混合式教學(xué)等多種新形勢(shì)下課程教授新手段[11-12]，對(duì)勘查技術(shù)與工程專業(yè)類理論實(shí)踐課程教學(xué)方法實(shí)施補(bǔ)充、改進(jìn)和完善，實(shí)現(xiàn)本專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐課程改革。在教學(xué)過程中，注重多種教學(xué)手段的合理利用，可以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓以往的被動(dòng)學(xué)習(xí)變成積極主動(dòng)地探求真理，最終提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，提升教師的授課效果。

2.1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

翻轉(zhuǎn)課堂是近年提出的一種教學(xué)手段，顛覆了傳統(tǒng)授課過程中教師講授、學(xué)生聽課的模式，通過重新調(diào)配課前、課中和課后時(shí)間、內(nèi)容和傳授方式，將課堂學(xué)習(xí)的自主權(quán)歸于學(xué)生，而教師從旁引導(dǎo)、輔助學(xué)生完成課程知識(shí)學(xué)習(xí)，既可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，又能夠進(jìn)一步增強(qiáng)課堂教學(xué)質(zhì)量，受到教師和學(xué)生的一致好評(píng)。

課前預(yù)習(xí)階段，提前將授課資料如授課計(jì)劃、教學(xué)PPT、講課視頻等發(fā)給學(xué)生，確定授課知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容體系，發(fā)布考核和評(píng)價(jià)內(nèi)容、指標(biāo)與方案。上課過程中，教師首先選取課前布置的預(yù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行隨機(jī)提問，考查學(xué)生預(yù)習(xí)效果，了解學(xué)生的理解難點(diǎn)，并進(jìn)行有針對(duì)性的解惑。其次，教師與學(xué)生采取研討、交流的方式，更深刻地了解地球物理勘探等相關(guān)專業(yè)課程內(nèi)容，此階段包括教師引入講解、師生互相討論兩種方式。以《重磁勘探原理》課程為例，教師在課堂教學(xué)中，以身邊熟知的重磁現(xiàn)象如極光、重力為切入點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生通過重磁知識(shí)解釋身邊的地球重磁事件，并且通過大量實(shí)踐案例傳授《重磁勘探原理》課程中晦澀難懂的知識(shí)點(diǎn)，使得學(xué)生能夠全面、深入地理解專業(yè)核心課程內(nèi)容。此外，從學(xué)校周邊選取有代表性的勘探目標(biāo)體作為對(duì)象，有效地以重磁勘探作為選題，讓所有學(xué)生都進(jìn)行課堂討論，充分增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和課堂參與度。課后復(fù)習(xí)時(shí)期，及時(shí)布置課后作業(yè)，加強(qiáng)了解學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握程度，并通過QQ、超星等線上課程平臺(tái)，輔助學(xué)生攻關(guān)專業(yè)課程的重難點(diǎn)知識(shí)。對(duì)于作業(yè)完成或復(fù)習(xí)情況有困難的學(xué)生，可以采取多種方式及時(shí)溝通，一定要做到盡早發(fā)現(xiàn)、盡早解答。

2.2 線上線下混合式教學(xué)

線上線下混合式教學(xué)是將線上教學(xué)（信息化教學(xué)）和線下教學(xué)（傳統(tǒng)教學(xué)）進(jìn)行融合，遵從以學(xué)生為中心的教學(xué)思想，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生能夠有效快速獲取新知識(shí)，達(dá)到提高教學(xué)效果、提升教學(xué)水平的目標(biāo)。該教學(xué)手段改變了傳統(tǒng)授課方法，使學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)掌握在學(xué)生手中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、主動(dòng)創(chuàng)造性。本文以超星泛雅課程平臺(tái)上的《重磁勘探原理》在線課程為例，闡述線上線下混合式教學(xué)的應(yīng)用。

《重磁勘探原理》課程線上線下混合式教學(xué)包括線上教學(xué)和線下教學(xué)兩個(gè)過程，兩者相輔相成。線上教學(xué)一般安排在課前和課后，課前階段教師通過“學(xué)習(xí)通”線上平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，比如視頻觀看、課前知識(shí)測(cè)試等，學(xué)生可以單獨(dú)（有時(shí)成立小組）采取討論交流、查閱資料、PPT 匯報(bào)等完成任務(wù)指標(biāo)。課后階段教師會(huì)整理各章節(jié)重難點(diǎn)以及學(xué)生易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)，上傳到線上平臺(tái)，同時(shí)發(fā)布課后作業(yè)、拓展任務(wù)等；學(xué)生需要完成上述作業(yè)和拓展任務(wù)，結(jié)合課程內(nèi)容復(fù)習(xí)，進(jìn)一步深入掌握課程關(guān)鍵知識(shí)。線下教學(xué)是線上教學(xué)的補(bǔ)充，通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生自主完成知識(shí)內(nèi)容學(xué)習(xí)、吸收和消化。該階段的主要教學(xué)模式為：首先，教師利用思維導(dǎo)圖整理各章節(jié)的核心內(nèi)容和重難點(diǎn)，可以采取動(dòng)畫、視頻、示范實(shí)踐等提高學(xué)生的感性認(rèn)知；其次，利用在線學(xué)習(xí)的教學(xué)反饋，結(jié)合課程重難點(diǎn)實(shí)際情況，有針對(duì)性地發(fā)布現(xiàn)實(shí)應(yīng)用案例，引導(dǎo)學(xué)生討論交流。此階段學(xué)生可以通過小組協(xié)作交流、線上學(xué)習(xí)匯報(bào)、參加課堂研討、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐活動(dòng)等方式開展。

3 創(chuàng)新實(shí)踐激勵(lì)機(jī)制建立

創(chuàng)新實(shí)踐課程體系和教學(xué)方法是提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的基礎(chǔ)和手段，然而如果沒有學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，沒有教師的實(shí)踐動(dòng)力，專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐也只是空中樓閣。所以，在具備優(yōu)質(zhì)硬件的基礎(chǔ)上，建立合適的軟件環(huán)境變得尤為重要，而配套有效的管理和激勵(lì)機(jī)制，能夠激活教師與學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)成效顯著的創(chuàng)新實(shí)踐模式[13-14]。

目前本院存在學(xué)生對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)認(rèn)識(shí)不清楚、參與不積極，教師未能有效利用自身科研優(yōu)勢(shì)參與活動(dòng)，其創(chuàng)新實(shí)踐成果未能在學(xué)院評(píng)優(yōu)、評(píng)職稱匯總予以充分考慮等諸多問題，嚴(yán)重影響創(chuàng)新實(shí)踐動(dòng)力。因此匹配有效的激勵(lì)機(jī)制十分必要，而創(chuàng)新實(shí)踐成果最直接有效的反映就是學(xué)科競(jìng)賽成績(jī)。本文以勘查專業(yè)技術(shù)與工程專業(yè)為例，以學(xué)科競(jìng)賽發(fā)展情況為評(píng)價(jià)指標(biāo)，從參與創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的教師和學(xué)生兩個(gè)主體出發(fā)，探討創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的激勵(lì)機(jī)制。

創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的核心基礎(chǔ)是教師的指導(dǎo)水平和參與積極性，能夠最終決定創(chuàng)新實(shí)踐成果，本院對(duì)在學(xué)科競(jìng)賽中取得成績(jī)的指導(dǎo)教師，采取績(jī)效獎(jiǎng)勵(lì)、評(píng)優(yōu)評(píng)先、開會(huì)表彰等多種方式進(jìn)行激勵(lì)。此外，在未來學(xué)校教師職稱評(píng)定中，需要將創(chuàng)新實(shí)踐成果作為指標(biāo)予以考慮，出臺(tái)相應(yīng)激勵(lì)政策，才能更有效激發(fā)教師的創(chuàng)新培養(yǎng)積極性。創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的直接受益者是學(xué)生，其參賽能動(dòng)性和知識(shí)能力水平?jīng)Q定學(xué)科競(jìng)賽成績(jī)，本院一直貫徹對(duì)獲獎(jiǎng)學(xué)生采取公開表彰、評(píng)優(yōu)評(píng)獎(jiǎng)、保研等方式。上述方式可以直接推動(dòng)學(xué)生積極參加學(xué)科競(jìng)賽，同時(shí)也可以吸引優(yōu)質(zhì)生源留校讀研。

4 結(jié)語

“雙一流”建設(shè)、“新工科”理念是國(guó)家培養(yǎng)卓越創(chuàng)新人才的重要舉措，本文以勘查技術(shù)與工程專業(yè)實(shí)際情況入手，從創(chuàng)新實(shí)踐課程體系構(gòu)建、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)方法改革、創(chuàng)新實(shí)踐激勵(lì)機(jī)制建立三個(gè)方面，探討了專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)模式，以期為相近或相似專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新培養(yǎng)提供一定的借鑒。本文關(guān)于創(chuàng)新實(shí)踐教育的摸索還有不足之處，仍需要繼續(xù)探索和努力。