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摘 要:地质工程是一个实践性较强的专业,该专业需要从业者具有较强的工程实践及动手能力。在本科培养素质教育的过程中,针对地质工程专业学生实践动手能力培养的问题,文章分析了现阶段地质工程专业大学生实践动手能力的现状,并结合中国地质大学(北京)工程技术学院的实际情况,提出了提高该校地质工程专业大学生自主学习意识和实践动手能力的途径及方法。
关键词:地质工程;实践;教学模式;实验模式;实习实训
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2021)30-0143-04
Abstract: Geological engineering is a highly practical profession, in which practitioners need to have strong engineering practice and practical ability. In the process of undergraduate quality education, this article analyzes the current situation of the practical ability of geological engineering students, and combining the actual situation of the College of Engineering and Technology of China University of Geosciences(Beijing), proposes ways and methods to improve the self-learning consciousness and practical ability of the college students majoring in geological engineering in this school.
Keywords: geological engineering; practice; teaching mode; experimental mode; practice training
我國高等院校的地质类专业[1]是一个覆盖面非常广的专业,其毕业生从事着工程领域各个行业的工作。进入二十一世纪以来,随着能源行业的持续上升,就业情况逐渐见好。但自2014年以来,由于油价的低迷,地质行业工程施工的下行,就业形势越来越不明朗[2],而且随着毕业生的逐年增多,就业岗位相对减少,从事地质工作的人员就业整体日趋饱和。在中国地质大学这个以地学为龙头的院校,地质工程包括地质科学领域和工程技术领域两个方面。对于工程技术领域的地质工程,主要以勘察钻井工程为主,包括基础,钻探等专业领域。资源勘查主要以找矿为目的。除此之外,在工程建设以及环境保护等领域也少不了地质科技工作者的身影。新形势下,对地质工程专业的从业者提出了新的要求,对高校地质工程专业本科教育提出了新要求:需立足基础,放眼于未来就业。这也是对高校教师专业技能教育提出的新挑战。在新形势下,需要及时审时度势,改革实践,为地质工程专业本科教育的未来进行深入的思考与改革探索。
“自主学习型”本科教学模式[3]改革顺应了新形势下的就业需求,充分提高学生的自主创新能力[4],促使学生从被动学习到主动学习的转变。在本科培养素质教育的过程中,针对地质工程专业学生实践动手能力培养的问题,文章分析了现阶段地质工程专业大学生实践动手能力的现状,并结合中国地质大学(北京)工程技术学院的实际情况,提出了提高该校地质工程专业大学生自主学习意识和实践动手能力的途径及方法。
一、地质工程教学需求与定位
地质工程以现代钻、掘工程技术、现代测试和计算机技术为手段,以工程涉及的地质体及工程所在的地质环境为研究对象,服务于矿产资源勘查与开发,土木、水利工程的规划、设计、施工,水文工程,地质灾害预测与防治和地下深部探测等领域。地质工程专业以地质学为基础,以信息论、系统论、控制论为先导,需要学生有扎实的理论基础,而且在实际生产中要能解决工程问题,故需要有一定的实践动手能力。
地质工程专业需要培养适应于社会发展,掌握必备的自然科学和工程技术,培养具有应用所学的基础理论和专业知识分析解决实际问题、开展科学研究和从事组织管理的基本能力,以及具备创新精神、求真务实的高素质地质工程专业人才。
二、地质工程专业本科学生学习现状分析
进入21世纪以来,大学本科生教育已经完全不同以往,他们面对的是一个信息爆炸的时代,知识的获取是多途径的,其获取的效率和全面性都是以往所无法比拟的。这就给现在的教学提出了新的挑战,课堂上的知识并不是非听不可,因为在网络上可以找到更多更好的素材和学习资料。在这样的形势下,教育工作者要做的是转变观念,从传统的“教”中解放出来,更多的充当引路人的角色,传达的是经验、学习方法和学习理念,而不是单纯的知识。当前学生面临的是思维观念的多元化,信息的冲击像一把双刃剑,带来便利的同时,对学生正确价值观、世界观的形成也提出了新的挑战。
如今的高校,能静下心来学习的学生在逐渐减少,获得一张谋求好职位的学位证书成为大部分大学生的求学思想。高校不在是求知的殿堂,而只是成为一个求职的敲门砖,大家更多看重的是学习所带来的效益,而非学习过程本身。那么在这样的形势下,如何培养学生的求知欲望,学习兴趣,继而培养学生的自学能力,成为当前大学生教育的主要问题。现阶段的课堂教学,主要还是以单方向的“教”与“学”为主,即使是强调实践动手能力的实验课,也多以验证性实验为主,是对教师既定的实验操作的练习与加强,多为教师的言传身教固定模式,没有学生自己的创造性和自主性,这就是所谓的“被动实践”。要培养创新型人才,就必须从这样的模式中挣脱出来,探索一条全新的思路。目前大多高校的地质工程专业教育,在创新实践动手能力方面表现较弱,学生没有自我学习的意识,因此,在这个方面要加强对本科生的引导,为学生提供轻松的学习环境与氛围,继而建立“自主学习型”教学模式。 三、“自主学习型”教学模式改革举措
(一)优化教学环境,完善培养模式
教学是高等教育之根本,地质类院校主要培养服务于能源、工矿企业所需要的工程技术及科技人才。当今社会看重“利益”,看重“绩效”,如何反其道而行之,强调质量,注重素质,任重而道远。但首先,端正学习思路,净化创造氛围,让学生从价值观上端正态度,主动求知,此过程需要充分发挥高校“教书育人”的作用。
当前高等教育对地质工程人才的培养模式应适时的向应用领域转变。首先,在教学计划制定上,要合理安排专业课的层次、难度,增强实践教学环节;其次,要重视学生思维方式、实践能力、科研习惯的培养。有部分高校教师提出了在本科教育阶段就实行“导师制”,重点培养有科研前途的苗子,提前培养学生的科研兴趣与能力。不少高校也鼓励学生积极参加“国家创新计划”“挑战杯”等课外科研活动,并将是否参加此类活动作为研究生录取、奖学评优的一个重要参考指标。
通过上述措施一方面可以调动学生的自主学习创新能力,另一方面能够让学生对所学专业有更进一步的理解,对于后期学生自主选择就业方向提供了帮助。这些举措为构建“创新人才培养模式”提供了有益的探索思路。
(二)企业与学校合作培养机制的建设
相对于学校所教授学生的理论知识,企业所面对的行业变化更能够给学生提供一个理论结合实际的学习环境。企业所面临的实际生产技术问题需要结合更多的学科领域。地质工程专业作为一门具有一定交叉性的学科,让学生体验到企业的工作模式能够更好的发挥其专业长处,激发学生兴趣。
企业注重人才的创新实践动手能力,更倾向于招聘能很快投入到工作实践中的大学生,减少企业的培训时间和成本。而高校是教书育人的地方,重点在于育人,对学生基础知识、技能和素质的培养是重中之重。在现阶段“知识学习型”培养模式下,高校毕业生走向工作岗位后,往往不能很快地融入企业的工作环境中,动手能力欠缺,适应能力差,需要自主学习的时候,大多学生没有良好的自主学习意识和方法,不知道从何入手。所以在入职开始就给学生造成了较大的心理负担。实际上在大学期间应该培养学生的自主学习与实践创新的能力,让学生在大学期间积累一定的相关经验与学习方法。
校企合作培养机制中,学生所面对的不同内容有利于其打破固有思维,通过解决实际问题过程中所发现的问题有利于理论联系实际,加深学生对所学知识的理解,并且会促进学生主动学习理论知识。
如何建立企业与学校联合培养机制,让学生更快地适应工作环境,走上工作岗位后能够更好地发挥效能,是当前高校必须探索的一个改革措施。这方面有部分高校已经有了很好的前期探索,收到了良好的效果。对于地质工程专业,其对口的企业大多是国企,需要经常前往施工现场,工作环境较差,安全性问题突出,这为企业与高校联合培养的模式提出了挑战。应尝试建立大学生实践基地,将一些设施备齐,安全方面有保障的企业作为长期合作伙伴,建立企业有针对性的培育与招收员工,高校有针对性的培养与输出有用之材的机制。两者相辅相成,互相补充,发挥各自优势,顺应新时代地质工程专业发展的需要。
(三)根据“自主学习型”人才特点构建新的课程体系
课程体系的设置要与人才培养模式的理念相适应。根据“自主学习型”人才的特点,其教学内容和课程体系的设计应建立在行业与技术领域职业分析和所需职业能力素质要求的基础之上,并坚持理论联系实际、学以致用。
首先,改善教学方式。营造轻松和谐的教学环境,激发学习兴趣,针对地质工程专业内容抽象、实践性强的特点,在教学的过程中,引导学生去自我探索,为他们打开学科全景,让他们充分领略行业的博大精深,让他们拥有强烈的自我探索欲望。
其次,课程设置上,将课外开放性大作业作为一个重要的考核内容,设置一些没有标准答案的,具有延展性、有一定广度和深度的课外作业,让学生在课下通过自己的努力,查阅资料,翻阅文献,自己完成研究报告,这也是国外大多高校采用的一种本科培养模式,效果很好。鼓励学生组成若干小组,研究探讨一些专业问题,在课堂上开展类似学术沙龙的形式,让学生自己成为课堂的主角,教师只起到评价和引导的作用。
最后,打破单一期末考试的模式,将考察机制渗透到学习的整个过程中,目的是提高学生的自我学习能力,将学习能力的提高作为最终考核标准,而不仅仅是一张试卷,这需要在今后的教学实践中,积极总结,制定切实可行的方案。
(四)“项目驱动型”教学模式探索
如今本科生和研究生的主要区别在于研究生能够在一些教师的科研项目中得到很好的科研训练,本科生还一直停留在课堂教学的层面。新形势下,本科生的知识获取能力已经今非昔比,在本科生培养中,有必要参考研究生培养方式,在部分课程内容的设置上,尝试“项目驱动型”教学模式。
本科生一般在大四或者所学的某一门课程需要进行实验时才会对学校的实验设备仪器等有了解,自主学习能力较弱。对于所学专业课存在应付期末考试的情况,对与课程本身内容的理解停留在表面。“项目驱动型”教学模式是自主学习的延伸,需要完成三个转变:将教师为中心转变为学生为中心,将课本知识为中心转变为项目目标为中心,将课堂学习为中心转变为工程实际为中心。因此,设置“项目驱动型”教学模式,能够更好地提高本科生的自主学习能动性,能够将“自主学习型”教学改革进一步落实,让学生在探索项目解决方案的过程中,自主学习,了解知识的产生、应用、发展,体验完成整个系统工程所带来的成就感,达到培养学生综合素质的目的。
具体来讲,要做到以下几点:
1. 项目的完成以学生为主体,教师起引导作用。要想使学生在学习过程中的地位变被动为主动,教师一定要从“前台”退到“后台”,教师提供解决问题的方向,而不是解决问题的方法。
2. 项目课题的选取是关键。在这一点上可以尝试引导学生自主选题,自由探索,如果实在有困难,学生无法提出很好选题时,可以由教师来指定选题。结合现场工程实际,既要包含基本的教学知识点,又能调动学生解决问题的积极性。当然,在项目的选取和制定過程中,可以由学生来参与讨论,充分发挥他们的创新意识。 3. 在项目的实施过程中,教师尽量配合学生,为学生提供必要的环境与资源。让学生在参与项目的过程中,充分发挥专业基础知识,充分利用现代技术手段,学习新软件、学习新方法,接近工程实践。当然,这方面还有待于学校的一些资金支持。
4. 项目完成度的评价。对于本科生来说,项目的实施结果并不重要,学生通过项目实践,其完成的过程才是最终目的。在项目实施的过程中,学生的积极性、参与度、创造性、所付出的努力程度、取得的效果都可以作为综合评价指标。
通过项目中学生的创新性工作教师可以指导学生完成专利、科研论文等科研成果。一方面可以鼓励学生的学习成果,另一方面可以在师生间形成良好的科研氛围,从浓厚学生专业兴趣入手,逐渐培养学生的动手实践能力,探索出一条培养学生科技创新能力的可持续发展道路。
(五)团队协作,扬长避短
每个学生都有自己的学习特点,對课程中各个章节的兴趣点各有不同。兴趣能够激发学生的学习潜能,提高学习效率。在安排学生做课程大作业或者参与到项目中时,尽可能让学生组成一个小的学习团队。团队中的人员根据自己的兴趣爱好和擅长点进行研究内容的选取,以此激发学生的自主能动性,锻炼团队合作的能力,进而在学生间形成积极向上的学习风气。
目前大部分大学生处于一个自我学习的阶段,个人通过考试即算完成一门专业课的学习任务,处于一个闭环的环境中,缺少沟通,团队意识淡薄。而在当今社会发展中,工作的分工越来越明确,一项工程的完成需要许多专业人员来协同作业,人与人之间的关系越来越密切。作为工科专业,输出培养的学生主要以解决实际问题为导向,必然会与各领域的相关人员进行分析交流,就需要在这个过程中让学生能够发挥自己的专业优势,抓住问题的重点,解决实际问题,提高项目的完成效率与质量。
学生在团队协作中扬长避短,能够提高自身的交流分析与动手实践的能力,并且在此过程中能够发现、发挥自己的长处,更有益于其走向社会,面对并解决实际问题。
(六)线上教学,实现同质等效
开启“云”教学模式,通过线上“学习通”等线上教学平台为学生开辟网上学习资源平台。尤其在2020年新冠肺炎疫情期间线上教学显得尤为重要。如何让屏幕另一端的学生能够更好地学习是未来地质工程类专业教学改革的重点。通过线上教学,教师可将课本中的教学资源上传到线上教学平台,并结合课程中所涉及的优秀教学资源,将相关软件等分享到线上平台中,学生可以根据自己的理解反复观看视频,下载相关学习资料,并且不再受时间和空间的影响,提高自主学习的效率[5]。
一方面学生可以通过线上资源对课程进行预习消化,另一方面学生可以巩固所学知识、加深理解,同时可以根据线上资源开拓自己的思路。通过线上留言、分析讨论,学生可以将问题留言给教师,也可以对问题进行讨论,这种模式能够将传统的输入式教学模式转变成输出式教学模式,输出式教育(主动学习)相对于输入式教育(被动学习)学习内容的平均留存率更高。这种教学模式的转变能够发挥学生的自主能动性。同时,教师的身份也有所转变,从过去的资源提供者变成服务型教学,教师在此过程中既是“导师”又是“导购”,与学生之间的关系更多的是陪伴式的伙伴关系。
四、实例分析
基于以上教学改革举措,在地质工程专业所授专业课定向钻井课程中进行了有益探索。相对于以往单纯的期末考试,该课程在授课过程中主要采取了以下改革:(1) 将最终考核成绩分为三个部分:平时讨论环节(30%)+现场汇报环节(30%)+开放大作业(40%);(2) 开放大作业采取项目驱动,分成不同小组,分工完成一个课题,并撰写研究报告;(3) 将课题开放式讨论作为主要教学模式,每节课设定一个主题,教师采用引导的方式激发学生调研新知识并在课堂上讨论;(4) 每节课虽采用不同专题模式,但有一根主线将课程的整个脉络呈现给了大家。
在2017和2018两个学年,我们都采用试卷的方式考察了学生对专业知识的掌握情况,虽然在2018学年教学改革新模式下,试卷考试已经不是考核方法,但我们还是将2017学年的考卷让学生做了一个临时测试。结果是喜人的,通过自主学习,虽然考试成绩不作为学生本门课程的考核要求,但从图1可以看出学生对知识的掌握得到明显提高。从图中可以发现学生成绩整体呈正态分布的趋势,说明学生整体学习成果有较大进步。
2017学年改革前试卷90分以上1人,优秀率2.9%,良好率5.7%,大部分成绩集中在60-79之间,优良率较低,说明学生对于新技术的敏感度普遍较低,调研水平欠缺。2018学年试卷90分以上8人,优秀率22.2%,良好率58.3%,优良率较高,普遍对新技术的掌握较好,能够对最新技术进行全方位的调研分析,总体来说,大部分学生能够按照基本要求完成调研报告,基本格式正确,调研有一定的广泛性,课题知识点分布较广。
五、结束语
对地质工程类专业针对性提出了几点教学改革的方法,以提高学生动手实践为目的,以增强学生自主性学习为基础,并通过近几年的课程实践结果显示通过教学改革激发了学生的主观能动性。
综上,对于地质工程专业学生自主学习能力的培养,仍然需要充分发挥教师、学生两方面的积极性,加强师生互动,提高学生自主学习的能力,增加学生参与各种科研、生产实践的机会,努力提高地质工程专业学生的实践动手能力,真正做到学生从被动学习到主动学习的转变。推动教学模式改革,切实培养地质工程专业技术创新型人才。
参考文献:
[1]唐辉明,夏庆霖,贾洪彪,等.地质类专业教学质量国家标准研制的思考[J].中国大学教学,2014(12):5-13.
[2]刘效东.大学生就业困难的成因及对策分析[J].新课程研究,2008(2):145-146.
[3]潘永庆.构建自主-互助学习型课堂的实践研究[J].教育研究, 2006(12):84-87.
[4]徐溢,张玉志,周晓梅.通过本科创新实践活动提高学生综合素质和能力[J].化工高等教育,2007(4):31-33.
[5]祁鑫,宋会英,陈强.线上混合式教学新模式及策略研究[J].高教学刊,2020(32):101-104.
关键词:地质工程;实践;教学模式;实验模式;实习实训
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2021)30-0143-04
Abstract: Geological engineering is a highly practical profession, in which practitioners need to have strong engineering practice and practical ability. In the process of undergraduate quality education, this article analyzes the current situation of the practical ability of geological engineering students, and combining the actual situation of the College of Engineering and Technology of China University of Geosciences(Beijing), proposes ways and methods to improve the self-learning consciousness and practical ability of the college students majoring in geological engineering in this school.
Keywords: geological engineering; practice; teaching mode; experimental mode; practice training
我國高等院校的地质类专业[1]是一个覆盖面非常广的专业,其毕业生从事着工程领域各个行业的工作。进入二十一世纪以来,随着能源行业的持续上升,就业情况逐渐见好。但自2014年以来,由于油价的低迷,地质行业工程施工的下行,就业形势越来越不明朗[2],而且随着毕业生的逐年增多,就业岗位相对减少,从事地质工作的人员就业整体日趋饱和。在中国地质大学这个以地学为龙头的院校,地质工程包括地质科学领域和工程技术领域两个方面。对于工程技术领域的地质工程,主要以勘察钻井工程为主,包括基础,钻探等专业领域。资源勘查主要以找矿为目的。除此之外,在工程建设以及环境保护等领域也少不了地质科技工作者的身影。新形势下,对地质工程专业的从业者提出了新的要求,对高校地质工程专业本科教育提出了新要求:需立足基础,放眼于未来就业。这也是对高校教师专业技能教育提出的新挑战。在新形势下,需要及时审时度势,改革实践,为地质工程专业本科教育的未来进行深入的思考与改革探索。
“自主学习型”本科教学模式[3]改革顺应了新形势下的就业需求,充分提高学生的自主创新能力[4],促使学生从被动学习到主动学习的转变。在本科培养素质教育的过程中,针对地质工程专业学生实践动手能力培养的问题,文章分析了现阶段地质工程专业大学生实践动手能力的现状,并结合中国地质大学(北京)工程技术学院的实际情况,提出了提高该校地质工程专业大学生自主学习意识和实践动手能力的途径及方法。
一、地质工程教学需求与定位
地质工程以现代钻、掘工程技术、现代测试和计算机技术为手段,以工程涉及的地质体及工程所在的地质环境为研究对象,服务于矿产资源勘查与开发,土木、水利工程的规划、设计、施工,水文工程,地质灾害预测与防治和地下深部探测等领域。地质工程专业以地质学为基础,以信息论、系统论、控制论为先导,需要学生有扎实的理论基础,而且在实际生产中要能解决工程问题,故需要有一定的实践动手能力。
地质工程专业需要培养适应于社会发展,掌握必备的自然科学和工程技术,培养具有应用所学的基础理论和专业知识分析解决实际问题、开展科学研究和从事组织管理的基本能力,以及具备创新精神、求真务实的高素质地质工程专业人才。
二、地质工程专业本科学生学习现状分析
进入21世纪以来,大学本科生教育已经完全不同以往,他们面对的是一个信息爆炸的时代,知识的获取是多途径的,其获取的效率和全面性都是以往所无法比拟的。这就给现在的教学提出了新的挑战,课堂上的知识并不是非听不可,因为在网络上可以找到更多更好的素材和学习资料。在这样的形势下,教育工作者要做的是转变观念,从传统的“教”中解放出来,更多的充当引路人的角色,传达的是经验、学习方法和学习理念,而不是单纯的知识。当前学生面临的是思维观念的多元化,信息的冲击像一把双刃剑,带来便利的同时,对学生正确价值观、世界观的形成也提出了新的挑战。
如今的高校,能静下心来学习的学生在逐渐减少,获得一张谋求好职位的学位证书成为大部分大学生的求学思想。高校不在是求知的殿堂,而只是成为一个求职的敲门砖,大家更多看重的是学习所带来的效益,而非学习过程本身。那么在这样的形势下,如何培养学生的求知欲望,学习兴趣,继而培养学生的自学能力,成为当前大学生教育的主要问题。现阶段的课堂教学,主要还是以单方向的“教”与“学”为主,即使是强调实践动手能力的实验课,也多以验证性实验为主,是对教师既定的实验操作的练习与加强,多为教师的言传身教固定模式,没有学生自己的创造性和自主性,这就是所谓的“被动实践”。要培养创新型人才,就必须从这样的模式中挣脱出来,探索一条全新的思路。目前大多高校的地质工程专业教育,在创新实践动手能力方面表现较弱,学生没有自我学习的意识,因此,在这个方面要加强对本科生的引导,为学生提供轻松的学习环境与氛围,继而建立“自主学习型”教学模式。 三、“自主学习型”教学模式改革举措
(一)优化教学环境,完善培养模式
教学是高等教育之根本,地质类院校主要培养服务于能源、工矿企业所需要的工程技术及科技人才。当今社会看重“利益”,看重“绩效”,如何反其道而行之,强调质量,注重素质,任重而道远。但首先,端正学习思路,净化创造氛围,让学生从价值观上端正态度,主动求知,此过程需要充分发挥高校“教书育人”的作用。
当前高等教育对地质工程人才的培养模式应适时的向应用领域转变。首先,在教学计划制定上,要合理安排专业课的层次、难度,增强实践教学环节;其次,要重视学生思维方式、实践能力、科研习惯的培养。有部分高校教师提出了在本科教育阶段就实行“导师制”,重点培养有科研前途的苗子,提前培养学生的科研兴趣与能力。不少高校也鼓励学生积极参加“国家创新计划”“挑战杯”等课外科研活动,并将是否参加此类活动作为研究生录取、奖学评优的一个重要参考指标。
通过上述措施一方面可以调动学生的自主学习创新能力,另一方面能够让学生对所学专业有更进一步的理解,对于后期学生自主选择就业方向提供了帮助。这些举措为构建“创新人才培养模式”提供了有益的探索思路。
(二)企业与学校合作培养机制的建设
相对于学校所教授学生的理论知识,企业所面对的行业变化更能够给学生提供一个理论结合实际的学习环境。企业所面临的实际生产技术问题需要结合更多的学科领域。地质工程专业作为一门具有一定交叉性的学科,让学生体验到企业的工作模式能够更好的发挥其专业长处,激发学生兴趣。
企业注重人才的创新实践动手能力,更倾向于招聘能很快投入到工作实践中的大学生,减少企业的培训时间和成本。而高校是教书育人的地方,重点在于育人,对学生基础知识、技能和素质的培养是重中之重。在现阶段“知识学习型”培养模式下,高校毕业生走向工作岗位后,往往不能很快地融入企业的工作环境中,动手能力欠缺,适应能力差,需要自主学习的时候,大多学生没有良好的自主学习意识和方法,不知道从何入手。所以在入职开始就给学生造成了较大的心理负担。实际上在大学期间应该培养学生的自主学习与实践创新的能力,让学生在大学期间积累一定的相关经验与学习方法。
校企合作培养机制中,学生所面对的不同内容有利于其打破固有思维,通过解决实际问题过程中所发现的问题有利于理论联系实际,加深学生对所学知识的理解,并且会促进学生主动学习理论知识。
如何建立企业与学校联合培养机制,让学生更快地适应工作环境,走上工作岗位后能够更好地发挥效能,是当前高校必须探索的一个改革措施。这方面有部分高校已经有了很好的前期探索,收到了良好的效果。对于地质工程专业,其对口的企业大多是国企,需要经常前往施工现场,工作环境较差,安全性问题突出,这为企业与高校联合培养的模式提出了挑战。应尝试建立大学生实践基地,将一些设施备齐,安全方面有保障的企业作为长期合作伙伴,建立企业有针对性的培育与招收员工,高校有针对性的培养与输出有用之材的机制。两者相辅相成,互相补充,发挥各自优势,顺应新时代地质工程专业发展的需要。
(三)根据“自主学习型”人才特点构建新的课程体系
课程体系的设置要与人才培养模式的理念相适应。根据“自主学习型”人才的特点,其教学内容和课程体系的设计应建立在行业与技术领域职业分析和所需职业能力素质要求的基础之上,并坚持理论联系实际、学以致用。
首先,改善教学方式。营造轻松和谐的教学环境,激发学习兴趣,针对地质工程专业内容抽象、实践性强的特点,在教学的过程中,引导学生去自我探索,为他们打开学科全景,让他们充分领略行业的博大精深,让他们拥有强烈的自我探索欲望。
其次,课程设置上,将课外开放性大作业作为一个重要的考核内容,设置一些没有标准答案的,具有延展性、有一定广度和深度的课外作业,让学生在课下通过自己的努力,查阅资料,翻阅文献,自己完成研究报告,这也是国外大多高校采用的一种本科培养模式,效果很好。鼓励学生组成若干小组,研究探讨一些专业问题,在课堂上开展类似学术沙龙的形式,让学生自己成为课堂的主角,教师只起到评价和引导的作用。
最后,打破单一期末考试的模式,将考察机制渗透到学习的整个过程中,目的是提高学生的自我学习能力,将学习能力的提高作为最终考核标准,而不仅仅是一张试卷,这需要在今后的教学实践中,积极总结,制定切实可行的方案。
(四)“项目驱动型”教学模式探索
如今本科生和研究生的主要区别在于研究生能够在一些教师的科研项目中得到很好的科研训练,本科生还一直停留在课堂教学的层面。新形势下,本科生的知识获取能力已经今非昔比,在本科生培养中,有必要参考研究生培养方式,在部分课程内容的设置上,尝试“项目驱动型”教学模式。
本科生一般在大四或者所学的某一门课程需要进行实验时才会对学校的实验设备仪器等有了解,自主学习能力较弱。对于所学专业课存在应付期末考试的情况,对与课程本身内容的理解停留在表面。“项目驱动型”教学模式是自主学习的延伸,需要完成三个转变:将教师为中心转变为学生为中心,将课本知识为中心转变为项目目标为中心,将课堂学习为中心转变为工程实际为中心。因此,设置“项目驱动型”教学模式,能够更好地提高本科生的自主学习能动性,能够将“自主学习型”教学改革进一步落实,让学生在探索项目解决方案的过程中,自主学习,了解知识的产生、应用、发展,体验完成整个系统工程所带来的成就感,达到培养学生综合素质的目的。
具体来讲,要做到以下几点:
1. 项目的完成以学生为主体,教师起引导作用。要想使学生在学习过程中的地位变被动为主动,教师一定要从“前台”退到“后台”,教师提供解决问题的方向,而不是解决问题的方法。
2. 项目课题的选取是关键。在这一点上可以尝试引导学生自主选题,自由探索,如果实在有困难,学生无法提出很好选题时,可以由教师来指定选题。结合现场工程实际,既要包含基本的教学知识点,又能调动学生解决问题的积极性。当然,在项目的选取和制定過程中,可以由学生来参与讨论,充分发挥他们的创新意识。 3. 在项目的实施过程中,教师尽量配合学生,为学生提供必要的环境与资源。让学生在参与项目的过程中,充分发挥专业基础知识,充分利用现代技术手段,学习新软件、学习新方法,接近工程实践。当然,这方面还有待于学校的一些资金支持。
4. 项目完成度的评价。对于本科生来说,项目的实施结果并不重要,学生通过项目实践,其完成的过程才是最终目的。在项目实施的过程中,学生的积极性、参与度、创造性、所付出的努力程度、取得的效果都可以作为综合评价指标。
通过项目中学生的创新性工作教师可以指导学生完成专利、科研论文等科研成果。一方面可以鼓励学生的学习成果,另一方面可以在师生间形成良好的科研氛围,从浓厚学生专业兴趣入手,逐渐培养学生的动手实践能力,探索出一条培养学生科技创新能力的可持续发展道路。
(五)团队协作,扬长避短
每个学生都有自己的学习特点,對课程中各个章节的兴趣点各有不同。兴趣能够激发学生的学习潜能,提高学习效率。在安排学生做课程大作业或者参与到项目中时,尽可能让学生组成一个小的学习团队。团队中的人员根据自己的兴趣爱好和擅长点进行研究内容的选取,以此激发学生的自主能动性,锻炼团队合作的能力,进而在学生间形成积极向上的学习风气。
目前大部分大学生处于一个自我学习的阶段,个人通过考试即算完成一门专业课的学习任务,处于一个闭环的环境中,缺少沟通,团队意识淡薄。而在当今社会发展中,工作的分工越来越明确,一项工程的完成需要许多专业人员来协同作业,人与人之间的关系越来越密切。作为工科专业,输出培养的学生主要以解决实际问题为导向,必然会与各领域的相关人员进行分析交流,就需要在这个过程中让学生能够发挥自己的专业优势,抓住问题的重点,解决实际问题,提高项目的完成效率与质量。
学生在团队协作中扬长避短,能够提高自身的交流分析与动手实践的能力,并且在此过程中能够发现、发挥自己的长处,更有益于其走向社会,面对并解决实际问题。
(六)线上教学,实现同质等效
开启“云”教学模式,通过线上“学习通”等线上教学平台为学生开辟网上学习资源平台。尤其在2020年新冠肺炎疫情期间线上教学显得尤为重要。如何让屏幕另一端的学生能够更好地学习是未来地质工程类专业教学改革的重点。通过线上教学,教师可将课本中的教学资源上传到线上教学平台,并结合课程中所涉及的优秀教学资源,将相关软件等分享到线上平台中,学生可以根据自己的理解反复观看视频,下载相关学习资料,并且不再受时间和空间的影响,提高自主学习的效率[5]。
一方面学生可以通过线上资源对课程进行预习消化,另一方面学生可以巩固所学知识、加深理解,同时可以根据线上资源开拓自己的思路。通过线上留言、分析讨论,学生可以将问题留言给教师,也可以对问题进行讨论,这种模式能够将传统的输入式教学模式转变成输出式教学模式,输出式教育(主动学习)相对于输入式教育(被动学习)学习内容的平均留存率更高。这种教学模式的转变能够发挥学生的自主能动性。同时,教师的身份也有所转变,从过去的资源提供者变成服务型教学,教师在此过程中既是“导师”又是“导购”,与学生之间的关系更多的是陪伴式的伙伴关系。
四、实例分析
基于以上教学改革举措,在地质工程专业所授专业课定向钻井课程中进行了有益探索。相对于以往单纯的期末考试,该课程在授课过程中主要采取了以下改革:(1) 将最终考核成绩分为三个部分:平时讨论环节(30%)+现场汇报环节(30%)+开放大作业(40%);(2) 开放大作业采取项目驱动,分成不同小组,分工完成一个课题,并撰写研究报告;(3) 将课题开放式讨论作为主要教学模式,每节课设定一个主题,教师采用引导的方式激发学生调研新知识并在课堂上讨论;(4) 每节课虽采用不同专题模式,但有一根主线将课程的整个脉络呈现给了大家。
在2017和2018两个学年,我们都采用试卷的方式考察了学生对专业知识的掌握情况,虽然在2018学年教学改革新模式下,试卷考试已经不是考核方法,但我们还是将2017学年的考卷让学生做了一个临时测试。结果是喜人的,通过自主学习,虽然考试成绩不作为学生本门课程的考核要求,但从图1可以看出学生对知识的掌握得到明显提高。从图中可以发现学生成绩整体呈正态分布的趋势,说明学生整体学习成果有较大进步。
2017学年改革前试卷90分以上1人,优秀率2.9%,良好率5.7%,大部分成绩集中在60-79之间,优良率较低,说明学生对于新技术的敏感度普遍较低,调研水平欠缺。2018学年试卷90分以上8人,优秀率22.2%,良好率58.3%,优良率较高,普遍对新技术的掌握较好,能够对最新技术进行全方位的调研分析,总体来说,大部分学生能够按照基本要求完成调研报告,基本格式正确,调研有一定的广泛性,课题知识点分布较广。
五、结束语
对地质工程类专业针对性提出了几点教学改革的方法,以提高学生动手实践为目的,以增强学生自主性学习为基础,并通过近几年的课程实践结果显示通过教学改革激发了学生的主观能动性。
综上,对于地质工程专业学生自主学习能力的培养,仍然需要充分发挥教师、学生两方面的积极性,加强师生互动,提高学生自主学习的能力,增加学生参与各种科研、生产实践的机会,努力提高地质工程专业学生的实践动手能力,真正做到学生从被动学习到主动学习的转变。推动教学模式改革,切实培养地质工程专业技术创新型人才。
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