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摘 要 介绍了资源与环境大类实践教学创新平台的构建、模块化实验教学体系的建立和探究式实验教学研究；总结了新实验教学体系和实验教学运行管理机制产生的效果。
关键词 创新实践平台 模块化实验体系 资源与环境
中图分类号：G642 文献标识码：A
Resources and Environment Professional Multi-level Modular Experiment Teaching System Reform
Abstract This paper introduces resources and environment bigclass practice teaching innovation platform， the establishment of the modular experimental teaching system and the inquiry teaching research； summarize the effect of the new experimental teaching system and experimental teaching operation and management mechanism.
Key words innovation and practice platform； modular experiment； resources and environment
0 引言
实践教学与人才培养模式改革创新作为质量工程重点建设的项目之一，是提高高等教育质量的重要内容。构建开放创新的多层次实验教学体系，目前已成为国内培养高素质创新人才主要的实验教学模式。
武汉理工大学资源与环境学院实验教学中心所服务的6个主要专业分别隶属于矿业工程、环境科学与工程、地理科学等三个一级学科，而且各学科的发展很不平衡。随着新专业的建立及相关实验室的设置，实验教学中心存在着实验教学理念与定位较模糊、实验室分散、功能重叠、特色不明显，定位模糊，实验教学体系薄弱等等问题，这些问题制约着教学质量的提高。根据资源与环境类专业多学科的特点，我们对实验教学体系进行全方位的研究与实践，整合实验教学内容，突出资源与环境类专业的行业特色，努力实现不同专业、不同学科间的交叉融和，形成创新型实验教学体系，并建立了开放式、创新型的实验教学中心，从而提高学生的实践和创新能力，为创新型人才培养模式改革提供新的思路。
1 实验教学建设指导思想
资源与环境实验教学中心逐步探索和建立了依托矿业工程的多资源、大环境专业特色的实验教学模式，坚持以提高矿业工程和矿山环境问题研究、生产的理论、方法和技术性实验教学质量为根本，以培养高素质矿业工程复合型创新人才为目标，积极打造高水平的资源环境综合实验教学平台。
结合当前矿业工程的最新技术特点要求，在加强矿业工程、环境科学与工程学科基本技能实训基地建设的同时，在当前实验教学体系中提出把资源开发和环境工程中综合空间信息技术作为新的技能增长点，以提高学生适应数字化资源开发和工程预演的能力，突出学科交叉。实验教学中心坚持以学生为本、教学为先、以科研为先导，在保证学生课程实验和综合性实验基础上，结合科学研究完成设计性试验，增强学生的实验技能和动手能力，并与指导教师科研课题为导向开展研究型实验，来培养学生的实践能力和创新精神。
2 构建实验教学体系的思路和运行模式
2.1 实验教学体系的培养目标定位
实验中心在实验教学中面向矿业、环境等行业背景，立足于行业特色和依托矿业工程优势学科的指导思想，坚持“以学生为本、加强实践教学，注意能力培养，促进知识、能力、素质协调发展，培养面向矿业的‘三强’型高素质人才”的实验教学理念。
实验中心按照资源开采—矿物加工—环境保护为主线，指定“模块化、分层次、开放式、综合性”的实验教学改革思路，构建了综合资源环境创新型实验教学体系。中心以矿业工程为核心，以空间信息处理技术为技术基础实验平台，以资源开发、矿物加工为专业平台，以资源开发、加工利用导致的环境科学问题研究为应用平台，逐步形成资源环境实验教学中心模式。面向行业生产与创新训练的需要，在中心建设了“矿物超细粉碎系统”、“矿物磨浮中试系统”、“旋流悬浮闪速磁化焙烧系统”、“ 电雷管爆破网路模拟实验系统”等综合实验平台。从整体优化和系统培养的角度出发，将“孤立的实验教学内容”转化为“系统的实验教学体系”，满足了多学科、多专业及创新实践教学的需要，在实验教学内容与体系模块方面逐步形成了鲜明的特色。
（1）中心从地矿资源类和环境类专业学生所应掌握的专业知识点出发，建立学科交叉渗透、系统科学的实验教学体系。
（2）充分整合学科基地资源为本科生实验教学服务。利用具有国际国内先进水平的仪器设备、吸收矿业工程和环境研究前沿技术，为本科生开设空间信息技术实验项目，或引导学生参与课外创新活动，拓宽学生视野，提高学生创新研究能力。
（3）通过“产、学、研”的有机结合，探索自主设计、工程教育与科研拓展的培养机制，兼顾基础训练、技能强化与创新培养，全方位实施实验教学体系、实验室运行体制改革。
2.2 构建多层次、模块化实验教学体系
中心实验教学体系考虑三个一级学科特点，横向设置矿物资源工程实验模块、矿物加工实验模块、环境工程实验模块和资源环境信息系统实验模块4大实验模块，纵向上通过学科基础实验、专业基础实验、综合设计型和创新实验四个层次，循序渐进地培养和提高学生的实验实践能力。
学科基础实验平台包括矿物加工工程、矿物资源工程、环境科学与工程和地理科学四类基础实验，涉及各自共性科学原理和共同技术方法与工程应用背景实验课14门。专业基础实验和综合设计型实验包括矿物选矿工艺、矿物材料加工工艺、矿物资源开采设计、水气固等环境处理处置技术，以及基于GIS技术下资源和环境系统研究和工程应用的系列实验，由16门课程构成。科技创新实验项目来自教师的科研课题与工程项目、各类大学生创新计划、实验室开放基金项目95项，创新型实验注重实验教学和科学研究的有机结合，主要突出科学研究思维的方法和创新思维训练。 实验教学体系遵循“拓宽基础、整体优化”的改革思路，从人才培养体系整体出发，注重学科交叉与融合，注重基础与前沿、经典与现代的有机结合。如矿物资源工程实验模块中工程设计数字化和专业综合实验融合了地理信息系统实验模块的GIS、CAD的实验内容和知识，而资源环境信息系统实验模块中区域规划模拟、矿山GIS等实验融合了环境工程模块和资源工程实验模块的专业技能与知识，拓宽和加强了综合资源和环境背景下的学科专业融合。结合老师的研究课题和企业委托工程项目，立足于科学技术前沿的新技术、新方法，开设和更新创新型实验项目，为培养学生创新能力提供了良好的实验平台和实验环境。该实验教学体系的构建具有两个特点：一是突出综合性、设计性实验，目的是强化学生运用所学理论知识开展矿物资源开发与加工工艺设计的训练。综合和设计性实验项目约占实验项目总数的55%，综合性和设计性实验课程占85%。二是突出学生创新能力培养，采用导师制，结合科学研究项目，增加课外实验比例，目的是强化学生创新意识、能力和工程素质的培养。
3 实验教学改革成效
近年来实验中心将学科成果、科研训练方法、探究式学习和实践模式引入到实验课程教学和实验室建设中，激发了学生学习的热情，注重学生实践能力、创新意识和综合素质的培养和提高，取得了明显的成效，培养出大批动手能力、创新能力强的人才。
采用新的实验教学体系后，教学覆盖面广，实验开出率高，教学效果好，学生实验兴趣浓厚，对实验教学评价总体优良。同时吸引了国内优秀企业在学院设立资环奖学金、海印奖学金等，通过奖励优秀的学生，吸引这些科研能力强的学生去企业进行研发工作。
通过系列的实验教学改革，学生的实验研究基本功更加扎实，科技创新能力明显提高，取得了一批科技成果。近五年学院各专业学生获省级以上奖项100项，其中科技竞赛型奖励8项，湖北省大学生优秀科研成果奖4项，湖北省优秀学士学位论文奖87项，在《矿业安全与环保》等全国性期刊发表论文14篇，近三年完成大学生科技创新研究训练计划实验中心开放项目共计95项。
经过在本实验中心系统学习和培训，实验中心培养出一批创新能力和实际工程能力很强的学生，我院学生受到校内外研究生导师的好评，在课题研究中表现了很强的研究能力和创新能力，在全国“挑战杯”创业计划等竞赛中获得多项奖励。矿物加工工程及矿物资源工程专业的学生由于在实验中心得到很好的工程实践能力训练，毕业时得到国内外企事业单位的青睐，毕业生一次就业率为98％以上。矿物资源专业所培养的本科生相当一部分在全国各地从事与爆破工程相关的科研与工程施工工作，有不少人已成为涉爆单位的技术骨干或负责人，成为我国工程爆破界知名甚至有影响的人物。
4 结论及展望
多层次、模块化的实验教学体系的设置，改变了实验室覆盖面窄、设置重复、分工不明等既有弊端，同时不断优化资源配置，从而提高管理效益，为加快实验教学改革打下坚实的基础。但地学空间信息技术如何进一步渗透到矿业工程和矿山环境实验教学中，以及如何改进实验教学体系的思路和运行模式并使之顺应教育体系创新及发展的需要，则是我们需要进一步思考的问题。
参考文献
[1] 谢晓梅等.实验教学中心的建设思路与运行模式.实验室研究与探索，2005（2）.
[2] 吴元喜等.生命科学模块化实验教学体系研究.实验科学与技术，2008（5）.
[3] 张鸿儒等.依托重点学科优势和行业特色构筑高水平土木工程实验教学体系.中国大学教学，2008（10）.
关键词 创新实践平台 模块化实验体系 资源与环境
中图分类号：G642 文献标识码：A
Resources and Environment Professional Multi-level Modular Experiment Teaching System Reform
Abstract This paper introduces resources and environment bigclass practice teaching innovation platform， the establishment of the modular experimental teaching system and the inquiry teaching research； summarize the effect of the new experimental teaching system and experimental teaching operation and management mechanism.
Key words innovation and practice platform； modular experiment； resources and environment
0 引言
实践教学与人才培养模式改革创新作为质量工程重点建设的项目之一，是提高高等教育质量的重要内容。构建开放创新的多层次实验教学体系，目前已成为国内培养高素质创新人才主要的实验教学模式。
武汉理工大学资源与环境学院实验教学中心所服务的6个主要专业分别隶属于矿业工程、环境科学与工程、地理科学等三个一级学科，而且各学科的发展很不平衡。随着新专业的建立及相关实验室的设置，实验教学中心存在着实验教学理念与定位较模糊、实验室分散、功能重叠、特色不明显，定位模糊，实验教学体系薄弱等等问题，这些问题制约着教学质量的提高。根据资源与环境类专业多学科的特点，我们对实验教学体系进行全方位的研究与实践，整合实验教学内容，突出资源与环境类专业的行业特色，努力实现不同专业、不同学科间的交叉融和，形成创新型实验教学体系，并建立了开放式、创新型的实验教学中心，从而提高学生的实践和创新能力，为创新型人才培养模式改革提供新的思路。
1 实验教学建设指导思想
资源与环境实验教学中心逐步探索和建立了依托矿业工程的多资源、大环境专业特色的实验教学模式，坚持以提高矿业工程和矿山环境问题研究、生产的理论、方法和技术性实验教学质量为根本，以培养高素质矿业工程复合型创新人才为目标，积极打造高水平的资源环境综合实验教学平台。
结合当前矿业工程的最新技术特点要求，在加强矿业工程、环境科学与工程学科基本技能实训基地建设的同时，在当前实验教学体系中提出把资源开发和环境工程中综合空间信息技术作为新的技能增长点，以提高学生适应数字化资源开发和工程预演的能力，突出学科交叉。实验教学中心坚持以学生为本、教学为先、以科研为先导，在保证学生课程实验和综合性实验基础上，结合科学研究完成设计性试验，增强学生的实验技能和动手能力，并与指导教师科研课题为导向开展研究型实验，来培养学生的实践能力和创新精神。
2 构建实验教学体系的思路和运行模式
2.1 实验教学体系的培养目标定位
实验中心在实验教学中面向矿业、环境等行业背景，立足于行业特色和依托矿业工程优势学科的指导思想，坚持“以学生为本、加强实践教学，注意能力培养，促进知识、能力、素质协调发展，培养面向矿业的‘三强’型高素质人才”的实验教学理念。
实验中心按照资源开采—矿物加工—环境保护为主线，指定“模块化、分层次、开放式、综合性”的实验教学改革思路，构建了综合资源环境创新型实验教学体系。中心以矿业工程为核心，以空间信息处理技术为技术基础实验平台，以资源开发、矿物加工为专业平台，以资源开发、加工利用导致的环境科学问题研究为应用平台，逐步形成资源环境实验教学中心模式。面向行业生产与创新训练的需要，在中心建设了“矿物超细粉碎系统”、“矿物磨浮中试系统”、“旋流悬浮闪速磁化焙烧系统”、“ 电雷管爆破网路模拟实验系统”等综合实验平台。从整体优化和系统培养的角度出发，将“孤立的实验教学内容”转化为“系统的实验教学体系”，满足了多学科、多专业及创新实践教学的需要，在实验教学内容与体系模块方面逐步形成了鲜明的特色。
（1）中心从地矿资源类和环境类专业学生所应掌握的专业知识点出发，建立学科交叉渗透、系统科学的实验教学体系。
（2）充分整合学科基地资源为本科生实验教学服务。利用具有国际国内先进水平的仪器设备、吸收矿业工程和环境研究前沿技术，为本科生开设空间信息技术实验项目，或引导学生参与课外创新活动，拓宽学生视野，提高学生创新研究能力。
（3）通过“产、学、研”的有机结合，探索自主设计、工程教育与科研拓展的培养机制，兼顾基础训练、技能强化与创新培养，全方位实施实验教学体系、实验室运行体制改革。
2.2 构建多层次、模块化实验教学体系
中心实验教学体系考虑三个一级学科特点，横向设置矿物资源工程实验模块、矿物加工实验模块、环境工程实验模块和资源环境信息系统实验模块4大实验模块，纵向上通过学科基础实验、专业基础实验、综合设计型和创新实验四个层次，循序渐进地培养和提高学生的实验实践能力。
学科基础实验平台包括矿物加工工程、矿物资源工程、环境科学与工程和地理科学四类基础实验，涉及各自共性科学原理和共同技术方法与工程应用背景实验课14门。专业基础实验和综合设计型实验包括矿物选矿工艺、矿物材料加工工艺、矿物资源开采设计、水气固等环境处理处置技术，以及基于GIS技术下资源和环境系统研究和工程应用的系列实验，由16门课程构成。科技创新实验项目来自教师的科研课题与工程项目、各类大学生创新计划、实验室开放基金项目95项，创新型实验注重实验教学和科学研究的有机结合，主要突出科学研究思维的方法和创新思维训练。 实验教学体系遵循“拓宽基础、整体优化”的改革思路，从人才培养体系整体出发，注重学科交叉与融合，注重基础与前沿、经典与现代的有机结合。如矿物资源工程实验模块中工程设计数字化和专业综合实验融合了地理信息系统实验模块的GIS、CAD的实验内容和知识，而资源环境信息系统实验模块中区域规划模拟、矿山GIS等实验融合了环境工程模块和资源工程实验模块的专业技能与知识，拓宽和加强了综合资源和环境背景下的学科专业融合。结合老师的研究课题和企业委托工程项目，立足于科学技术前沿的新技术、新方法，开设和更新创新型实验项目，为培养学生创新能力提供了良好的实验平台和实验环境。该实验教学体系的构建具有两个特点：一是突出综合性、设计性实验，目的是强化学生运用所学理论知识开展矿物资源开发与加工工艺设计的训练。综合和设计性实验项目约占实验项目总数的55%，综合性和设计性实验课程占85%。二是突出学生创新能力培养，采用导师制，结合科学研究项目，增加课外实验比例，目的是强化学生创新意识、能力和工程素质的培养。
3 实验教学改革成效
近年来实验中心将学科成果、科研训练方法、探究式学习和实践模式引入到实验课程教学和实验室建设中，激发了学生学习的热情，注重学生实践能力、创新意识和综合素质的培养和提高，取得了明显的成效，培养出大批动手能力、创新能力强的人才。
采用新的实验教学体系后，教学覆盖面广，实验开出率高，教学效果好，学生实验兴趣浓厚，对实验教学评价总体优良。同时吸引了国内优秀企业在学院设立资环奖学金、海印奖学金等，通过奖励优秀的学生，吸引这些科研能力强的学生去企业进行研发工作。
通过系列的实验教学改革，学生的实验研究基本功更加扎实，科技创新能力明显提高，取得了一批科技成果。近五年学院各专业学生获省级以上奖项100项，其中科技竞赛型奖励8项，湖北省大学生优秀科研成果奖4项，湖北省优秀学士学位论文奖87项，在《矿业安全与环保》等全国性期刊发表论文14篇，近三年完成大学生科技创新研究训练计划实验中心开放项目共计95项。
经过在本实验中心系统学习和培训，实验中心培养出一批创新能力和实际工程能力很强的学生，我院学生受到校内外研究生导师的好评，在课题研究中表现了很强的研究能力和创新能力，在全国“挑战杯”创业计划等竞赛中获得多项奖励。矿物加工工程及矿物资源工程专业的学生由于在实验中心得到很好的工程实践能力训练，毕业时得到国内外企事业单位的青睐，毕业生一次就业率为98％以上。矿物资源专业所培养的本科生相当一部分在全国各地从事与爆破工程相关的科研与工程施工工作，有不少人已成为涉爆单位的技术骨干或负责人，成为我国工程爆破界知名甚至有影响的人物。
4 结论及展望
多层次、模块化的实验教学体系的设置，改变了实验室覆盖面窄、设置重复、分工不明等既有弊端，同时不断优化资源配置，从而提高管理效益，为加快实验教学改革打下坚实的基础。但地学空间信息技术如何进一步渗透到矿业工程和矿山环境实验教学中，以及如何改进实验教学体系的思路和运行模式并使之顺应教育体系创新及发展的需要，则是我们需要进一步思考的问题。
参考文献
[1] 谢晓梅等.实验教学中心的建设思路与运行模式.实验室研究与探索，2005（2）.
[2] 吴元喜等.生命科学模块化实验教学体系研究.实验科学与技术，2008（5）.
[3] 张鸿儒等.依托重点学科优势和行业特色构筑高水平土木工程实验教学体系.中国大学教学，2008（10）.