绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇地质类专业论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
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73.应用化学专业毕业论文教学中存在的问题与指导策略
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85.“《化学学报》2014年度最具影响力论文奖”揭晓
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87.“《化学学报》2014年度最有影响力论文奖”揭晓
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91.《结构化学》教学中设置课程论文的思考与尝试
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95.强化化学本科毕业论文实验教学环节的几点探讨
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97.校企合作指导应用化学专业毕业论文(设计)的新模式的探讨
作者简介:陈玉华(1979-),男,湖北武穴人,南昌航空大学航空制造工程学院焊接工程系主任,副教授;黄春平(1980-),男,江西吉安人,南昌航空大学航空制造工程学院,讲师。(江西 南昌 330063)
基金项目:本文系江西省教育科学规划课题(课题编号:11YB378)、江西省学位与研究生教育教学改革研究项目(项目编号:JXJG-11-24)、南昌航空大学学位与研究生教育教学改革研究项目(项目编号:YJG201102)的研究成果。
中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0026-02
高度分化同时又高度综合,是现代科学发展所呈现出的越来越明显的趋势,因此在客观上要求有更多数量和更高质量的具有开阔视野和广博知识的复合型人才,尤其是在研究生阶段培养复合型的人才更是受到高度重视,跨专业报考研究生也因此得到广泛的提倡。[1-4]据统计,近年来全国硕士研究生入学考试的报考人数有将近50%的考生是属于跨学科、跨专业的。[5]在研究生扩招之前,跨专业报考的研究生中,相当大的比例是源于学生的兴趣导向,或者是一些新兴的交叉学科或边缘学科,需要不同知识结构和知识背景的生源。随着高校毕业生就业的市场化,就业导向所导致的跨专业报考研究生的比例越来越高,但这部分研究生在后续培养中的问题和矛盾也不断凸现。本文以南昌航空大学焊接学科为例,对跨专业报考焊接学科的研究生培养所存在的特殊性及策略进行了探讨。
一、跨专业研究生培养的现状
从现有文献调研来看,目前国内大部分高校对于跨专业研究生培养的关注不够,涉及该方面的文献非常有限,大庆石油学院[6]对地质类跨专业研究生、浙江财经学院[7]对管理类跨专业研究生的培养模式进行了一些探索。大庆石油学院在分析地质类跨专业生源的研究生对硕士点建设利弊的基础上,对跨专业地质类研究生的培养进行了探索与实践,认为跨专业研究生作为一个特殊群体,需要作为一个系统工程来设计和实施,即从招生、入学前、授课阶段、开题报告前及进入论文写作阶段等各个环节结合导师、授课教师及管理人员给予共同的特别关注,协同指导,才能在较短时间内克服跨专业研究生的不足,适应地质类研究生教学与培养方式,并发扬其跨专业的知识结构特色,成为高层次的复合型人才,真正成为合格的地质类硕士毕业生。[6]
目前国内大部分高校对于跨学科、跨专业研究生培养的机制、模式及策略等问题还没有给予足够的重视并进行深入研究,对于跨学科、跨专业报考研究生这一特殊群体的成长、成才还缺乏有益的指导。
二、焊接学科跨专业研究生培养的特殊性
南昌航空大学焊接学科是材料加工工程硕士点的方向之一,历来就业前景较好、研究经费充裕、科研条件好,因此,每年都有近60%的生源是跨专业、跨方向报考的。以2009、2010级研究生为例,其本科专业有应用化学、机械设计及自动化、生物医学工程、电子科学与技术、金属材料工程、飞行器制造工程、材料成型及控制工程(锻压方向)、材料成型及控制工程(铸造方向)等。
1.跨专业报考焊接学科研究生的优势
跨专业考生与本专业考生相比,有一些特点和优势[6]:来自不同的专业背景,考虑问题的角度和思路颇有特色,对于圈内传统观点和学说敢于质疑,另辟蹊径。通过问卷调查结果发现,焊接学科研究生,本科所学专业为材料类专业的,往往表现出较强的微观组织结构分析的能力,本科所学专业为机械类专业的,在焊接设备、工装夹具的设计方面和本专业学生相比有优势,这些对本专业生源的研究生构成了激励和促进。
2.跨专业报考焊接学科研究生培养中的问题
跨专业报考焊接学科的研究生虽然有利于选拔更多的具有宽广基础知识的优秀生源入学,从源头上为培养复合型、具有创新能力的焊接技术人才奠定了基础,但也带来了严重的问题和矛盾:
(1)在焊接学科专业课程的教学中存在较大的困难。由于现有研究生的培养计划是针对本科为焊接专业的研究生所制定的,但现在面对的对象有一半左右是对焊接专业一无所知的跨专业研究生,因为统一授课对象的基础不一样,如果授课内容和难度以跨专业研究生为基础来安排,那么本专业研究生会“吃不饱”,如果以本专业研究生为基础来安排,跨专业的考生又“跟不上”。
(2)由于与本专业学生的专业基础相差太远(不同的跨专业生源的基础也还有明显的差别),跨专业报考焊接学科的研究生对于焊接专业的一些基础理论问题不太清楚,一方面在后续的课题研究中无法进行深入研究,硕士论文的质量也不高,在规定的时间内难以完成课题的开题报告,进而影响到整个培养环节的进行。另一方面,部分跨专业学生比较勤奋、努力,虽然能够完成硕士论文、顺利毕业,但硕士论文的撰写中经常会用到一些令人啼笑皆非的词语,反映出其专业基础不扎实,在毕业后的工作中也会出现对焊接专业的很多基本知识掌握程度不够、内行人说外行话的情况。根据问卷调查结果,有相当一部分学生自认为:虽然读了焊接方向的研究生,做了与焊接相关的课题,但并不真正了解焊接,在毕业后的工作中缺乏自信心。
三、焊接学科跨专业研究生培养的策略
针对南昌航空大学焊接学科跨专业报考的研究生日益增多、培养对象的基础相差越来越大这一现状,为了全面提升南昌航空大学焊接学科跨专业报考的研究生的专业基础知识,在跨专业报考研究生的培养中引入了国际焊接工程师培训、认证的新模式。
“国际焊接工程师”是ISO1473l标准中所规定的最高层次的焊接技术人员和质量监督人员,是与焊接相关企业获得国际产品质量认证的要素之一,获得者可从事产品的结构设计、生产制造、质量保证、研究和开发等各个领域的焊接技术和相应的管理工作,在企业中起着极其重要的作用。培训内容包括与焊接专业相关的基础知识和专业知识,既有材料、机械、力学、电子电工等焊接专业基础知识,也有“焊接工艺及设备”、“材料及材料的焊接行为”、“焊接结构与设计”、“焊接生产及应用”四门主干课程,还有国际(ISO)、欧洲(EN)、美国(ASME)、德国(DIN)标准与规程和国际先进的焊接技术、国内著名专家的科研与生产实践经验。
通过对近几年跨专业、跨方向报考南昌航空大学焊接学科的研究生的本科专业、知识结构进行调研,与国际授权的机械工业哈尔滨焊接技术培训中心进行研讨,确定焊接学科研究生参加国际焊接工程师培训的入学条件和资格,结合国际焊接工程师培训的入学要求,对焊接学科研究生培养的现有课程体系进行了优化和改革,将部分焊接本科专业的核心必修课程如“焊接理论基础”、“弧焊电源”、“焊接结构”、“材料焊接性”等设置成研究生培养计划的选修课程,供跨专业、跨方向学生选修,使其具备一定的焊接基础理论,以满足国际焊接工程师培训的入学资格审查。通过中期考试后,对这些学生进行国际焊接工程师的培训,并按照国际焊接工程师培训体系的要求,将部分培训内容和现有课程有机融合,全面提高其焊接理论基础知识、专业知识。按照“国际焊接工程师”培训体系,对参与培养的研究生进行40学时的焊接技能实训,包括焊条电弧焊、气焊、气割、二氧化碳气体保护焊和氩弧焊操作,提升这些研究生的操作技能和对焊接的感性认识。
四、焊接学科跨专业研究生培养新模式的实施效果
3年来,共有23名跨专业报告的研究生参与了该培养模式的试点,取得了良好效果。2011年毕业的硕士研究生吴某,本科所学专业为电子科学与技术,与焊接专业相差甚远,通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书,毕业后成为某学校焊接专业的教师,能够胜任焊接专业课程的教学;2012年毕业的硕士研究生龚某,本科所学专业为化学工程,通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书,毕业后成为某公司焊接责任工程师,硕士论文被推荐为省级优秀硕士论文;2013年毕业的硕士研究生姜某,本科所学专业为机械设计及其自动化,通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书,并签约某高铁车厢生产企业。
五、结论
焊接学科跨专业研究生的专业基础和本专业研究生不同,且各个个体之间的差别也较大,导致跨专业研究生的培养在课程教学、课题研究和硕士论文的撰写等方面存在较大差异。
通过改革现有培养模式,在跨专业研究生的培养体系中引入国际焊接工程师培训课程,夯实了跨专业研究生的焊接专业基础知识,提高其焊接专业的技能,培养了焊接学科研究生的国际视野和工程实践能力,增强了研究生的就业优势。
参考文献:
[1]杨春艳,王晨.21世纪以来欧美研究生教育改革新趋势[J].学位与研究生教育,2010,(9):60-65.
[2]沈以赴,夏品奇.国际化培养:高质量研究生教育的重要举措[J].中国高等教育,2010,(1):36-38.
[3]熊玲,李忠,赵伟.基于大工程观的工程研究生培养目标及相关思考[J].学位与研究生教育,2010,(4):60-65.
[4]杨华.基于工科特点的研究生教育培养模式创新研究与实践[J].河南教育,2010,(12):3-4.
地球科学的各个学科均以自然界为天然实验室,野外现场教学的理论性和实践性在教育教学中都占有十分重要的地位。加强地球科学实践教学环节、加强野外实践教学基地建设是地球科学学科性质所决定的,是培养具有创新型地学人才的重要措施,直接关系到地学基础人才的培养质量。通过野外实习,可以培养学生独立观察、思考、解决问题的能力,以及野外生存和开展工作的能力。加强本科生野外实践能力的培养,关键在于野外实习基地建设,同时,一个建设良好,具有辐射示范作用的野外实习基地,能够在最大程度上发挥教学资源优势,实现资源共享。吉林大学兴城野外实习基地经过多年建设,结合辽宁滨海地区得天独厚的地质条件,在培养学生实践能力方面形成了自身特色并得到国内外多所大学的首肯,在资源共享方面发挥了较大作用。
1吉林大学兴城野外实习基地概况
吉林大学兴城野外实习基地位于辽宁省兴城市东部钓鱼台海滨,基地前身为教育部疗养院,总占地面积10.97万平方米,建筑面积2.54万平方米。基地建筑古朴典雅,全部青砖砌就,属苏州园林式建筑风格,基地基础设施较为齐全。
辽宁省兴城地区大地构造位置位于华北地块北部燕山台褶带东段,东南为华北断坳,41:AI~内蒙地轴。兴城地区燕山台褶带基底由太古宇建平群和片麻状绥中花岗岩构成,中、新元古界为厚度巨大的燕山型沉积;古生界为典型华北型沉积;中生育陆相火山一沉积岩系。教学实习区域近2000km,地质条件十分优越,地质教学资源非常丰富,在国内具有较好的区位优势,为培养地学人才提供了得天独厚的实习、研究条件。
自2003年兴城教学基地建立以来,经过近7年的基地建设,已初步完成基地各项建设任务。目前,兴城教学基地已形成教学资源丰富、生活设施齐全,地质实习配套教材、教学内容和教学方法完善的综合性地学人才培养基地。兴城基地适合于二年级地学类各专业学生教学实习和地质学专业生产实习。
2兴城野外实习基地的特点及功能
兴城基地的基本地质条件和区域地质特征在国内具有较强的典型性和代表性。在兴城周边的辽西地区,地学教学资源得天独厚,有中国华北地区25亿年前形成的最古老大陆地壳_太古宙绥中花岗岩;18亿至8亿年前的古大陆裂谷沉积——长城、蓟县、青白口系;华北地台最稳定的古生代盖层;产出举世闻名的中华龙鸟、孔子鸟、享誉“世界第一朵花”的最早期被子植物一中华古果的中生代“热河生物群”化石产地;以杨家仗子钼矿为代表的各种矿产资源;奇特的海岸带地质地貌、典型的河流地质作用现象;还有以“宁远古城”为代表的历史人文景观。
兴城野外实习基地具有面向地学类专业进行多层次、多专业、综合性的教学功能。能够提供地质类专业二年级的教学实习;三年级的生产实习;土地资源管理业和资源环境与城乡规划管理专业二年级专业实习;地理科学专业的旅游资源实习;地学类各专业的测量实习;地学类各专业的部分毕业实习等。经过七年多的建设,已经搭建起我国华北地台典型地质内容的综合性野外实践教学平台。通过在该基地的野外实习,使学生较好地掌握宏观地学野外工作方法,受到大信息量、高复合度的野外综合训练,综合素质得到较大提高。
3兴城野外实习基地建设
兴城野外实习基地自2002年9月开始立项并进行可行性论证,2003年暑期正式实施野外实习,至今已历时九年。吉林大学地球科学学院每年都派出一定的具有丰富野外经验和教学经验的教师开展基础地质、地质教学路线的研究工作并对基地学科进行教学实习内容、教学方法建设。至2009年底,设计并完善野外地质教学路线共17条;典型地质剖面14条;野外地质填图区4个(合计面积约200km),完成了二年级兴城教学实习指导书的编写工作,修编了1:20万的教学用图2幅,1:5万的教学用图5幅。
经过多年努力,利用世行贷款项目,建立了“虚拟野外实习系统”改变了传统的地质野外实习教学模式,加快了地质学教育的信息化步伐。实现野外地质信息共享以及野外地质信息的长期积累,建立野外地质知识库。用户只需要网络浏览器,即可登录使用虚拟野外地质实习基地,所有的数据都存放在服务器中,通过B/S模式按需下载到用户计算机中,节省了大量的计算机资源。虚拟野外地质实习系统提供全天候的服务,满足用户任意时间的需求,使地质野外实习教学并不局限于每年的野外教学时间。学生可以对野外实习内容进行实习前预习,实习中复习,不但极大地提高了学生的学习兴趣,而且有效地提高了实习质量。
在与环境类专业技术基础课相配套的实验课程中充分利用教师的科研资源,就可望以较少的资金投入,研究构建和实施符合环境类专业大学生基本研究技能训练和创新能力培养的研究型实验教学课程。
一、研究型实验课程的特色与优势
环境类专业的研究型实验课程由一系列开放型、综合型和设计型的实验组成,这类实验均覆盖不同的知识点,是由学生在教师的指导下自主设计实验方案并通过实验实现设计目的。因此,可以强化培养环境类专业的本科生对知识的综合应用能力,促进学生创新能力的提高。
研究型实验课程具有以下特点和优势。
1、充分利用科研资源和骨干教师资源,来设计研究型实验的范围,并在教师指导下,由学生在研究课题范围内自主提出不同的多因素多变量的实验研究方案,将实验课由教师统一安排改变为由学生自主设计。
2、学生的研究型实验与研究生论文研究相结合,与教师课题研究相结合,与环保工程实践相结合,将演示型验证型实验改变为研究型创新型实验。
3、将实验由原来全班统一的1个假想课题改变为每人1个研究课题;将实验时学生被动按照教师的指导做实验改变为学生主动请求教师指导研究和实验;将以往实验内容和报告严重的相互重复现象改变为每人只能独立设计;将理论课和实验课分离现象改变为理论课教师大力参与实验指导。
4、在教师指导下,由学生完成的研究型实验的优秀实验报告,达到公开发表的研究论文的水平。部分优秀实验报告能够公开发表、参加各类课外研究竞赛包括挑战杯竞赛或参加学校其他创新培训计划。
与专业基础课配套的研究型实验教学课程的构建和实施,可望起到三方面的作用。一是使本科生紧密结合理论教学来加强实践和创新能力培养;二是确保本科生广泛参与,并能激发学生的学习热情;三是充分利用科研设备和资源,使教学与科研紧密结合,节约资金投入,提高办学效益。
二、研究型环境工程原理实验课程的构建和探索
1、研究型实验课程的目标
(1)通过研究型实验课程的学习,使教师与学生互动得到进一步加强,激发学生的学习激情,掌握专业领域的前沿与最新进展,使学生经历“三个全面”的创新教学过程:经历全面的分析研究问题的过程,实验技能得到全面的锻炼,综合能力得到全面的提升。
(2)解决目前实验课程内容与污染控制需求脱节的问题,使专业基础课实现理论与实践相结合,使科研与教学融为一体,实现专业基础课与专业课的进一步贯通。
2、研究型实验课程内容的筛选
研究型实验课程内容的确定是实现课程目标的基础。不同专业的课程,实验内容必然不同。下面是环境工程专业的环境工程原理实验课程的内容,供其他专业筛选课程内容时参考。
环境工程原理系列课程包括环境工程原理(上)、环境工程原理(下)、环境工程原理课程设计和环境工程原理实验,该系列课程系统、深入阐述环境净化与污染控制的单元操作的原理、工程设计计算方法以及分析问题和解决问题的方法,是环境工程专业最重要的专业基础课之一,在环境工程专业的教学中占有非常重要的地位,其中的环境工程原理实验课程是培养大学生实践能力和创新能力的重要途径。
二十余年来,环境工程高等教育在我国得到了迅速的发展。环境工程专业内涵也不断扩大,原来的环境监测、环境规划与管理、水文地质与工程地质、和农业环境保护并入了环境工程专业。环境工程专业处理的环境污染具有复杂性和综合性的特点,相应地导致污染控制技术也具有多样性和复杂性的特点。所以要求环境专业人才具有宽厚、系统的专业理论基础,也导致环工原理课程在环境工程专业教学中的地位十分重要。然而,因为美国等发达国家目前环境工程主要设置研究生专业,所以可为环境工程原理实验课程的构建提供具体借鉴的国外经验不多。
环境工程原理实验课程方面,至今国内很多院校仍然是采用化工原理实验教材或类似的讲义。由于涉及的问题与化工专业有一定差距,解决问题的思路、方法与要求也有所不同,与学生在环境保护专业实践中遇到的问题也有较大区别。目前环境工程原理课程的理论教材方面尽管仅有清华大学胡宏营教授等人编著的教材出版,这也为环境工程原理的理论教学提供了新选择。本文在吸收国内环境类专业实验教学成果基础上,提出了构建环境工程原理研究型实验课程的核心内容。
(1)在流体流动实验部分,指导学生自主设计污泥、污水和含尘气体的流动和输送问题,包括不同悬浮物含量的污泥、不同性质的污水和不同固体含量的含尘气体的流动阻力和流体输送机械的性能研究系列实验研究。
(2)在非均物系分离的实验部分,指导学生自主设计不同性质污泥、自来水和含尘废气在不同过滤介质中的过滤实验研究。
(3)在传热实验部分,指导学生自主设计不同性质废气废水与污泥的加热和污泥脱水的实验研究。
(4)在传质实验部分,指导学生自主设计不同性质的废气和污水的吸收与萃取以及污泥干燥等实验研究。
与原有实验内容相比,以上研究型实验课程的内容与环境工程专业问题的关联性很强,课程内容与专业领域需求联系紧密,通过实践环境的教学学生可以了解专业领域的前沿与新进展,也有利于激发学生的学习激情。
3、研究型实验课程的实施方案及需解决的问题
首先,结合本项目本学科教师的科研课题情况,制定详细的研究型实验计划。然后,根据实验计划和学生的自由选择,确定每一位学生的实验研究课题。理论课教师指导学生阅读有关参考文献,与每组学生分别讨论和确定实验方案。其次,制订详细的研究计划。实验教师完成实验设备的准备与调试、实验操作的指导、化学药品的准备等工作。学生在指导教师和实验教师的帮助下,完成实验设计,配制化学药品和试剂,进行实验的操作,完成实验研究报告并最终汇报。
要顺利实施研究型实验课程,需要解决的问题有:
主管单位:
主办单位:中国地质大学(武汉);长江大学
出版周期:双月刊
出版地址:湖北省武汉市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1672-7940
国内刊号:42-1694/TV
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:2004
期刊收录:
核心期刊:
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
我国的环境科学本科高等教育起步于20世纪70年代后期,80年代得到稳步发展。在专业设置方面,也经历了与国外早期环境科学专业多以原有学科为基础相似的阶段。环境科学专业多脱胎于传统专业,如给排水工程、化学工程、工业分析、水文地质、植物保护、土壤农化,等等。在办学中受母专业及师资的影响,课程结构、教学内容甚至培养规格和教学基本要求,在校际之间都有不少差别。尤其是新设点的环境科学专业大多办学条件较差,实验教学环节薄弱,造成培养的人才质量不高、专业方向狭隘、就业渠道不畅等问题。因此,在我国目前的新形势要求下,大学教育模式改革要向办学形式多样化和专业设置多样化方向发展,对于环境科学本科专业的教育而言,如何使其对人才的培养由精英型走向大众型,这是一个迫在眉睫急需解决的问题。
一、环境科学专业特点及现状
1.环境科学专业特点
环境科学通过学科间的交叉渗透和几十年在实践中的发展,已从各相关传统学科中独立出来,形成了新的学科体系,其特点主要表现在:
(1)综合性强。对环境问题的系统研究,要运用地学、生物学、化学、物理学、医学、工程学、数学以及社会学、经济学、法学等多种科学知识,因此,环境科学是一门综合性极强的学科。
(2)研究领域广。环境科学研究人类社会经济活动引起的环境污染和生态破坏,以及环境系统在人类活动影响下的变化规律。内容涵盖自然科学、社会科学及技术科学诸多方面;研究的空间尺度从宏观的宇宙环境到微观粒子,时间跨度从万年到皮秒计。
(3)分支学科多。在现阶段,环境科学主要是运用自然科学和社会科学的有关学科的理论、技术和方法来研究环境问题,形成自身的理论和方法体系,建立与有关学科相互渗透、交叉的许多分支学科。属于自然科学方面的有环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理、环境医学、环境工程学等;属于社会科学方面的有环境管理学、环境经济学、环境法学等。
(4)研究的科学整体化。环境中的各种变化是多种因素的综合,研究和解决环境问题时,必须在科学整体化过程中,全面考虑,实行跨部门、跨学科的合作,充分运用各种学科知识,对人类活动引起的环境变化、对人类的影响,及其控制途径进行系统的综合研究。
2.环境科学专业现状
针对日益严重的环境污染和资源短缺问题,导致了对环境科学人才的很大需求,这种需求直接表现在对该专业人才的需求市场上,产生了比较广阔的就业前景,并影响高等环境教育的培养规模和范围。尽管我国各地区由于经济、文化的差异,导致环境科学专业在各地区的布点数量不同,但环境科学专业几乎覆盖了全国(图1)。从环境科学专业在各类型大学的布点数来看(图2),综合性大学最高,为54;次之是师范类大学,为30。
二、国内外环境科学专业教学体系对比
从专业结构看,国外发达国家大多专业方向丰富,专业设置呈现多元化发展的趋势;在我国,过去环境科学专业受母学科制约,专业方向划分过细。目前我国的环境专业本科生教育正在向宽口径、适应面广等方向发展,以改变过去那种在本科就开始培养“专业人才”,以至分配面窄,很难适应实际工作的状况。
从办学要求看,无论在国内和国外,其办学导向都是与社会需求尽量取得一致。在培养目标上,各国普遍强调要对学生能够进行全面的文化素质培养,在“知识”“能力”和“做人”三方面做到有机统一和结合;在国外,比较重视“知识”和“能力”的培养;我国对本科生的培养目标多年以来强调培养“专家”和“专门人才”,着眼于毕业后的职业,要求毕业后能“专业对口”。因此,培养学生只重深度,不重广度,近年来虽已逐步扩大培养口径,但还不够。在由计划经济向市场经济转变的过程中,这种缺陷已经暴露出来,表现最突出的是毕业生工作适应面窄,适应能力差。致使毕业生就业困难。
在课程体系和学分制实施方面,国外设置的课程类别大致与我国相同,全部课程包括公共基础必修课、专业必修课和选修课。国外实施学分制与我国一个明显的不同点是,国外学生在选修上的自由度非常大。专业课数量众多、涉及面广,在指定选修课和必修课中也设置若干门课程让学生自由选择,甚至允许在校内其他系或学院选修其他领域的课程;在我国,学分制中规定的必修课学分多而选修课学分少,而且在选修课中,也只有本系开设的选修课程或一些全校性的选修课可供选择,而这些选修课少到若漏选一门则可能学分不够,使学生在近乎完全同一的模式中学习,这就造成了培养出的人才知识结构单一,难以应付实际工作中的各种问题。正是由于这个原因,导致国外不严格限制学习时间,学生只要修满学分即可毕业,而我国依然实行四年制本科教育。
三、环境科学专业教学改革发展方向
环境科学的独特性决定了高校环境类专业所需基础课内容广,专业课门类多。然而,学生在校时间有限,如何在课程设置充分体现以培养“综合型”人才为目标,制订出较为合理的教学计划,至关重要。
1.拓宽基础,文理渗透
环境问题不仅仅是自然科学和技术工程范围内的问题,而且是一个社会经济问题。在解决具体的环境问题时,往往需要综合考虑环境、资源、技术、经济、市场等多方面的因素。因而,课程设置时应考虑多渗入经济、人文及行为科学的内容,加强文理渗透,提高人文修养,尤其是必须进行经济、管理、政策、法律等方面的教育。欧美发达国家高校环境类专业的课程设置无统一模式,但其共同的特点是具有宽厚的基础,几乎数理化、天文、地质、生物及社会科学等方面的内容都设有必修课或选修课。基础课主要集中在数学、化学、力学、经济、人文及行为科学等方面。美国佛罗里达大学环境类专业其文科课程约占总学分的13%,体现了文理渗透、加强素质教育的意图。美国杜克大学环境学院还开设职业写作、职业技能等多门职业素质教育课程。Brown大学环境科学中心执委会成员的职责之一就是指导学生根据各自的特点和爱好制订有效的和多样化的专修课程计划,使所选课程密切相关,并以一体化的论文为终点。这些做法都值得借鉴。
2.发挥特长,办出特色
我国目前办环境类专业的院校不少。各高等院校应发挥各自特长,办出自身特色,不应强求统一模式。要注重专业课程的补充更新,通过开新课或在原有的课程中补充若干新章节来更新充实教学内容,使之能及时敏锐地反映学科的新进展以及当前环境决策和举措中的新观点和新动向,尽可能使学生能跟上时代的发展。
3.多设选修课,扩大选课自由度
目前,我国高校选修课程占总学时比例小,可供学生选择的范围非常有限。这样的教学计划必然导致同校同专业的学生所学课程都相似,极大地制约了学生的个性发展与能力培养。国外高校这方面做得较好,如德国Stuttgrat大学选修课约占总学时的30%。英国的一些大学为解决因师资不足造成选修课缺乏现象,甚至可跨校、跨国选修课程。这些做法值得我们参考与借鉴。此外,可让学生自己选择毕业论文的研究方向与内容,并让他们在高年级阶段围绕该研究方向与内容选修相关的专业课。这样同一学校同一专业毕业的学生,所学的专业课可能差别较大,以避免知识结构单一。
4.加强实践性教学环节
由于环境科学具有很强的实践性,培养学生从事科研和工程设计与实践的能力显得特别重要,因而不可忽视实践性教学环节,包括实验室工作、项目设计、野外实习等形式。对于实践性强的课程,讲课时间应少于实践课时间,精讲多练。通过实践性教学环节可以让学生了解环境科学专业的性质,加强培养学生的实际工作技能、实验能力、科研和工程设计能力,同时掌握科技论文写作方法,参与学术交流。让学生在大学阶段多参与一定的科研工作或参与完成实际工程,对提高就业率也是一个行之有效的途径。
四、环境科学专业教学模式探讨
1.环境科学专业课程模块和内容体系
我国环境科学专业的课程模块大致如图3所示。
环境科学专业的知识结构和体系应体现强化专业基础,拓宽专业方向,重视专业技能的改革的基本原则。其基本思路就是:
第一,把环境科学的课程体系作为一个系统,按照课程体系的知识结构层次和认识规律的要求,确定各门课程的地位和作用,组织、选择和合理安排课程的教学内容 及相应的教学要求。
第二,按知识体系的功能与作用将课程体系分为理论基础、技术基础、工程原理基础和专业基础以及专业课五个基本模块,各模块所设基本课程见图4所示。这样的课程结构能更好的反映不同层次的课程所能提供的知识内容,更能反映社会发展对人才质量的要求。
在具体办学当中,各大学依据自己的办学特色和对学生的不同要求对于专业课程的安排各有不同。如综合性大学的课程设置比较全面,涉及到了化学、环境管理学、环境工程学、环境伦理学、环境生态学等各个方面;工业类大学则侧重工业的特点,开设了一些偏重于环境工程方面的课程,如哈尔滨工业大学将大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废物处理与资源化、环境影响评价与环境规划等作为其主干课程;地矿类大学将其专业课偏重于地质学方面的内容,如中国地质大学开设了水文地质学基础、环境地学等地质类的课程;师范类大学侧重环境管理和生态学方面的培养,主要开设了环境规划与管理,环境生理学、植被生态学、城市生态学、污染生态学等作为其主要专业课程;林业类大学主要开设了环境与资源保护法学、水土保持学、生态学等偏重于资源和水土保持方面的课程而体现出其专业特色;化工类大学主要开设了有机分析、现代生命科学导论、分子生物学、化工工艺学等偏重于生物和化学类的课程作为其基础课程,体现出其在化学工程和生物工程方面良好的专业基础;农业类大学则十分重视土壤、资源和生态方面的课程,主要有土壤学、植物营养学、土壤地理与调查、土壤-植物-环境分析、养分资源管理、资源环境信息技术、普通生态学,农业生态学等课程。
2.环境科学专业实践性教学环节改革
目前,环境科学专业实践教学环节还仍然比较薄弱,还不能完全与课堂教学内容相适应,不能满足学生动手能力和创造能力培养的需要。因此,为培养合格的环境保护人才,全面提高环境科学专业学生的科学素质,加强环境科学实践性教学以提升教学质量和教学效果则显得尤为必要。
针对环境科学专业的性质和培养目标提出环境科学专业实践教学环节应包括认识性环境实习、环境专业课程设计、生产实习和毕业论文等四个环节。
(1)认识性环境实习。主要包括:①一定区域内自然环境、人文环境的现状,如森林、灌木、草原的天然分带性,草原生态环境现状,干旱戈壁、沙漠环境现状,城市环境特征及现状;②环境演化及其环境效应,如河流源区的森林涵养水源效应,沙漠绿洲的形成演化及其环境效应;③生态环境问题和环境污染问题,如干旱内陆河流域的水环境问题,戈壁、沙漠生态环境及问题,矿山环境问题,城市环境问题等;④环境保护措施和污染防治技术,如生态环境保护措施,土地荒漠化及沙漠治理技术,“三废”污染防治技术等。
(2)环境专业课程设计。环境专业所开设的专业课程都是实践性很强学科知识,这就决定了所有专业课程的教学都应包含有实践教学的内容。例如,《环境监测与评价》必须要有各种监测仪器使用操作的实践教学内容,也包括对取得的数据进行环境质量评价的过程;《水污染控制原理与技术》课程应有污水净化机理的实验和污水处理工艺流程等实践教学内容;《大气污染控制原理与技术》课程应安排大气颗粒污染物物理性能检测、大气污染物净化等试验和安排去火电厂参观烟气除尘装置;《固体废物处理处置及资源化》课程实践教学内容主要包括固废的收集、转运、分类贮存,压实、破碎、分选、固化,发酵堆肥,热解、焚烧,填埋处置及资源化利用等技术过程。
(3)生产实习的内容。环境科学专业生产实习的内容既包括专业课程设置所涵盖的内容,也包括教科书中还没有反映的相关内容。主要有环境现象和环境问题调查分析方法,环境质量监测技术,环境影响评价方法,污染控制原理和治理技术方法,环境地质灾害预测评价,环境政策、法律和环境管理等。环境生产实习要求学生亲自参与环境保护实践工作,如参与区域生态环境现状调查分析,对大气、水、土壤污染状况进行监测,参加一项建设项目的环境影响评价工作等。
(4)毕业论文的内容。毕业论文实行导师制,即由一名本专业讲师以上职称的老师或校外相关技术人员担任导师,指导3~5名学生进行毕业论文的写作。内容可涉及环境科学相关专业所有知识点。
五、结语
我国各类院校在办环境科学专业时,应发挥自己的特长,办出自身特色。环境科学本科专业应在坚持“统一性”的基础上,注意发展“特殊性”,突出“个性”。统一性,就是要在培养规格和基本要求上做到一致,特殊性就是要根据本学校相关学科优势和自身条件以及毕业生服务行业、部门和区域的要求,使培养的人才在某一领域或某些方面具有特色或优势。也就是要注重培养方向的目的性、专业课程模块设置的合理性及其与实践教学环节的协调性。另外,要根据社会经济发展及行业变化的需求,适当补充或更新专业课,通过开新课或在原有的课程中补充若干新章节来更新充实教学内容,使之能及时敏锐地反映学科的新进展以及当前环境决策和举措中的新观点和新动向,尽可能使学生能跟上时代的发展,满足就业的需求。只有这样,环境科学专业才有活力,才能真正为社会所认可。
参考文献:
[1]李顺兴,邓南圣.环境科学本科专业人才培养模式探讨[J].漳州师范学院学报(自然科学版),2002,15(4):92-96.
(1)实验技能型课程:对现有实验课程内容调整与融合,将各实验室涉及实验技能方面的项目重新整合,形成基础实验和专业实验课程。从标准操作和技能训练的角度,对学生进行实验技能的训练。除实验技能课程建设外,还要打破环境工程与地质工程中课程与课程、专业与专业、学科与学科之间的界限,按照认知规律,对现有实验课程和项目进行论证、调整和整合,继续加大综合型、设计型实验比例(结合教师的科研),目的是为了增强学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力,培养学生创新思维和求真求实的探索意识;同时开展技能培训(为学生的就业打下基础),使在校学生获得相关资格认证。
(2)野外教学和生产实习:对课程教学,针对不同的课程,适当减少了课堂授课时在总课时中的比例,增加了实习课时,个别重要的主干课程,增加了野外现场教学实习,使学生建立了充分的感性认识,增加了学习兴趣和实际观察分析能力;如:环境认识与教学重点单元的实习,教学实习改革的重点是明确教学目的和内容,在以下几方面进行了改革:①环境认识教学内容没有减少,但时间安排压缩,仍突出兴趣教育;②课程增加了环境地质学基本工作方法和环境地质思维讲课两部分内容,使该实习由认识实习性质向环境地质教学实习性质转变,教学内容向环境地质与煤田倾斜,以利于与后续的选修课程接轨;③评估指标多元化。原来仅依据实报告考核学生的水平,现增加能力和素质等评估指标,而且将实报告改为小专题报告;④环境地质思维课程教学有利于正确认识地球科学,正确把握地球环境科学的特定思维方法;⑤开展了现代信息技术(3S)网络课程选修,培养学生掌握先进技术方法和运用新技术解决环境问题的能力。对于技术方法和技能学习的课程则把重点放在让学生接触实际环境科学、环境地质工程问题、环境与地质工程、煤田的联系,使学生学会如何发现工程科学问题和技术问题,确定研究问题的思路,设计研究的技术方法、路线、实验流程方案和工作计划及采用的新技术方法,并实施研究计划或工程设计,对研究结果和工程结果进行检验评估等。这种综合性的实习活动或工程实践活动,是整个教学计划的重点内容之一。
(3)毕业实习与设计:为了真正把实践教学同生产实际或科学研究紧密结合,我们要求所有的毕业实习或工程设计实践在“产学研”相结合实习基地和校内的实训基地进行,结合教师地质与煤田的科研项目有针对性地完成毕业实习任务,提高毕业论文的水平。同时建立多元化考核模式,完善学生成绩评价制度,激发了实践学生兴趣,提高了学生动手与实践的能力,培养学生的科学素质。实践教学改革产生了非常好的效果,学生培养质量明显提高。
与院级工程技术研究中心、实验教学示范中心结合,在学术带头人的带领下开展科研,使科研转化为教学,进一步提升教学质量
借助院级煤矿清洁开发与资源化利用工程技术研究中心的科研平台、实验教学示范中心高质量的仪器与设备,教师积极进行行业的科研工作,并将科技成果转化,极大提高教师的科研能力。同时在学术带头人的带领下,形成了行业特色鲜明的教学团队,教师的科研成果极大地促进了教学水平的提高。
(1)开展科研是培养学生创新意识的重要手段作为应用技术研究,创新能力和实践能力只有在亲身从事科学研究的过程中才能逐渐形成。因此,选择部分学生参加老师的科研和工程项目,可以使他们较早地了解社会、参与竞争环节、适应社会、处理人际关系及把握机遇等一系列的实践过程。大学生在二年级末开始进入教师的研究项目,组成科研小组,边学习课程,边进行课题研究,一直延续到毕业论文答辩。让学生走工程应用型人才的道路,在教师指导下,选修一些与工程、技术和方法有关的专业选修课,毕业时做毕业设计。
(2)“产学研”相结合在特色培养中能起到独特的作用为了有效地培养地质、煤田与环境的工程应用型人才,我们积极探索地走“产学研”之路,使学生在科学研究中获取基本能力的训练,学会合作、学会选题和立项论证等一系列与社会、企业合作,参与竞争的过程。通过建设“产学研”相结合的基地,使学生在实践中学习、运用新知识、新技术和新方法,培养学生发现问题、分析解决问题的能力。这对于提高学生的科学素养、工程意识和社会适应能力十分有益。
学校和企业联合在资源与环境类学生培养中显示了巨大的优势。一方面发挥高校高水平师资队伍的优势;而另一方面对地质部门、工矿煤炭企业而言,发挥其专业人才经验丰富、资金相对充裕的优势,采取校企联合,集中培养的办学模式。学校和企业联合,不但共同制定培养方案,更结合企业特点,与企业共同探讨教学内容和学生的毕业论文的内容,并要求论文能反映当代环境学科的科学技术发展的水平。此外,与国内10余个地质、煤炭企事业单位合作建立了稳固“产学研”联系,不仅成为学生实践动手能力培养最为广阔的训练实习基地,而且成为了学生就业的一个重要市场,畅通了就业渠道,使企业和毕业生之间得到了相互了解,使双向选择的基础更牢固,为毕业生的就业奠定了基础。近年来,环境类专业一次就业率(签订合同)95%以上,有较大的一部分是行业就业。正是基于上述的研究与实践,使科研及时、恰当地转化教学,使学生理论基础牢固,具有较强的实践、动手能力与一定的创新能力,于是我们培养的学生特色鲜明,具有很强的竞争实力。学生的基础知识扎实,毕业学生的考研率在同类院校名列前茅,且研究生在其他院校学习时,反映较好。
应用学院的先进电子资源,充分利用网上教学资源,提高教学效率
现代意义提及的应急通信,通常指的是发生由自然或人为引起的突发性紧急状况,或者举行重要集会、会议以及节假日等通信需求骤然增加的情况下,调动通信资源,完成救援保障、大规模的紧急救助以及必要通信所需要的技术手段或者方法。应急通信本身具有如下特点:(1)通信的临时性;(2)时间的突发性;(3)地点及容量的不确定性;(4)地理环境的复杂性;(5)业务的多样化;(6)现场应用的高度自主性等。就应急通信的特点来说,应急通信设备应能自成体系,不依赖于公网,才能更好的进行应急保障。应急通信系统在搭建时,也要求装备便于携带、电源自备、快速组网、功耗小、业务涵盖音视频及数据传输、性能优良等特点。目前,从总体技术层面划分,应急通信分为有线和无线两种方式。无线应急通信仍然是以电磁波传输信息,是目前有效的传输手段。
二、《应急通信系统组建与运维》课程建设背景
高等职业教育主要以适应社会需要为目的,以培养技术应用能力为主线来设计学生知识结构和培养方案,高等职业教育毕业生应具有专业理论知识适中有发展性、专业技术应用操作能力强等特点,本着应用为目的来创建课程及教学内容体系。四川邮电职业技术学院作为通信类高职院校唯一一个国家骨干高职院校,在财政部、教育部组织的验收中获“优秀”,也是中国人民定向培养直招士官试点院校,中国人民武装警察部队定向培养直招士官培养院校,承担着重要的通信类高职人才培养任务。校内建有应急通信实验室,同时建有移动通信类各种实训室,涵盖2/3/4G及优化等方面。应急通信实验室建设涵盖了应急调度指挥子系统、卫星通信子系统、微波通信子系统、短波通信子系统及无线网子系统等。架构如图1所示。与实验室配套的专业课程《应急通信系统组建与运维》的设置,也走在了高职院校前列,为培养应急通信技能型人才做出了前瞻性的实践。
三、《应急通信系统组建与运维》一体化课程建设思路及措施
《应急通信系统组建与运维》课程的设置,是通信类专业、士官生培养必不可少的。这门课程对理论和实践方面要求都比较高,前续需要学习《数字通信原理》这样的专业课,同时在前序课程中,经过大量的练习,提高自己在实践技能方面的操作水平。
1、课程建设思路《应急通信系统组建与运维》设置为通信类专业的专业限选课,为教学做一体化的课程,以项目制为导向,实施主讲负责制,教师不仅讲授理论,还要带领学生实训,完成项目。课程着重技术应用与实践,以培养学生组建及维护应急通信系统为主要目的。
2、课程教学对象《应急通信系统组建与运维》课程教学对象为大二、大三年级的通信类专业、学生、士官生。每班限选人数为40~45人。
3、教学内容设置《应急通信系统组建与运维》课程教学内容分为三大模块,基本素质模块、专业技能模块及专业扩展模块。基本素质模块为应急通信系统原理,主要介绍应急通信常用手段、系统组成,以及电源、卫星通信、短波通信、集群通信、微波通信等原理。专业技能模块为应急通信系统组建,主要介绍应急通信系统各子系统设备及其搭建与维护,除了专业知识教学外,该部分还穿插有各手段的实训课程。专业扩展模块,设置有模拟场景下的多个系统的搭建、联动等项目。整个教学内容以任务引领为主线,将原理、设备及操作契合在一起。在完成该课程的学习后,学生能掌握应急通信系统的各部分原理,熟悉各子系统常用设备的操作使用,熟悉一定的应急组织预案,为日后走上应急相关岗位打下基础。课程内容设置如表1所示。
4、课程教学模式该课程教学开展在多媒体教室、应急通信实验室内或者室外的调度场地上。采取以任务引领型的教学做一体的教学方式,所有理论教学均为实践打基础,以实践需要来加入理论教学。该模式下,将工作任务引入为中心,从而选择与组织课堂教学。应急通信课程的学习任务,是整个课程的重要载体,设计时满足几个要求:(1)内容要具有项目形式:项目的规模可大可小,一个大项目,也可以包含多个小任务和项目。如:“运动会场景下的系统对接与调测”这个项目,就可以包含“卫星通信系统搭建”、“调度与其余子系统的对接”及“调度与保障的实现”这样三个小任务。(2)要有专业知识及技术含量:既然该课程还是一门专业课,那就必须把相关原理类专业知识的传授作为重要目的,将技能的训练作为主要目的。在教学课时中把专业知识及技能训练系统的整合在一起,将应急通信类知识及设备操作技能进行循序渐进的设置。(3)设计合适的教学时长:应急通信类设备的搬运、组装及操作占用的时间较长,每个任务应设计合理的教学课时。按照教学的一般规律,小任务时长在2~4个课时。(4)教学中要设置障碍:教师可以在课程教学中对设备设置障碍,采用解决问题的引导方式,这是一个非常有效的方法。在错误和失败中实现进步,这正是用到了这一学习规律的非常重要的功能。实际场景中,设备在复杂的环境中经过颠簸运输,可能会出现障碍。引导学生在实践过程中排除之,不仅使课程贴近现实环境,也可以提高其综合能力。(5)团队式的教学:集体学习的方法可以通过学生的合作、沟通来提高效率,培养其在特殊环境下的应急协作精神和沟通能力。(6)教学方式应当灵活:不同的场景下,教师可采取不同的教学方式。如先讲后练、边讲边练、部分讲部分练或以练代讲后总结点评等多种形式。不管哪种,重要的是要让学生掌握系统原理、搭建及排障技能。
5、课程考核体系课程的考核分为三部分:项目完成考核、论文考核、平时考核。(1)项目考核:项目考核占比60%,课程设置了六个项目,每个占比10%。考核侧重于学生的设备安装、系统对接能力及项目报告三方面。选择项目考核为主,是适应一体化教学的随时考、项目中考试、考试中实践的方式,不再期末集中考试。(2)论文考核:论文考核占比30%,由于课程期末不进行期末集中考试,在课程结束时采用课程论文的方式来考察学生对于应急通信该门课程的掌握程度。期末论文以应用为主,要求学生以某一场景为例,按照课堂所学知识来组建应急系统方案,绘制系统结构图,完成多种业务的传输等。其中,论文有固定的格式模板,学生必须按照格式完成。该部分考核除了考察了学生的知识掌握,还考察了学生的计算机应用能力等。(3)平时考核:平时考核占比10%,主要是考勤及课堂表现。
6、能力培养目标在进行该课程学习以后,学生可以培养出以下能力:(1)特殊场景下的团队协作能力:应急系统搭建时,需要团队的协作,实际工作当中也迫切需要这种能力。课程教学当中,教师对学生进行分组,按组对设备进行不同的搬运、组装、调试及维护等操作,大大提升了学生的自主协作能力。(2)应急通信系统的组建能力:课程设置的专业教学模块内容涵盖应急通信的常用手段及设备,学生学习后可以自行组装子系统,完成业务传输,获得系统组建能力。(3)应急通信系统的维护能力:在系统组建的过程中,教师会设置多种障碍,学生要想实现相应的功能,需要对问题现象进行分析,排除故障,实现正常通信,获得相应的维护能力,保证设备的正常运行。(4)初步方案写作能力:学生的期末论文要求制定具体的方案,完成论文,从而能够在前期课程学习基础上,获得方案的写作能力。
四、效果总结及问题改进
经过校内实施,不同专业、不同班级的学生,积极性很高,兴趣很强,由被动接受变为主动求知,课堂气氛活跃,教学效果显著,较难的专业知识掌握也变得容易。本人在教学实施过程中进行了总结和经验提炼,发现了如下问题:
1、应急通信大型实训时,由于多个系统对接,所处室内室外场景较多,调度点分散,教师课堂控制力被弱化;
2、课程所需的专业知识跨度较大,课堂时间有限,学生需课后主动大量学习:
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)29-0072-02
当前,由于科学技术发展的突飞猛进,世界大国之间竞争日趋激烈,全球对高素质人才的需求与日俱增,并已从单一型人才需求转变为复合型人才需求,不仅要求学生具有扎实的专业功底,而且要求学生具有较广的知识面。同时,随着全面深化高等教育改革不断推进,高等学校不可避免地需要满足新常态下的教育发展要求,逐渐实现高等教育的内涵式发展[1]。近年来,越来越多的高等学校针对大学专业课程不断尝试与探索新的课程建设与改革[2,3]。为了不断适应高等学校教育改革、全面推进素质教育的需要,使大学生全面了解人类社会生存的宇宙背景、地球背景,树立科学的宇宙观、地球观,增强地球环境保护意识,因而“宇宙与地球”或者类似公共选修课的积极开设显然有利于大学生适应高等教育发展新常态的发展和要求,同时系统地建立培养具有良好科学素养人才的公共选修课教学体系也有利于高等学校针对不同专业学生的全面发展。我们在多年的“宇宙与地球”教学实践过程中一直尝试和不断探索,并在教学思路、教学内容、教学方法、考核机制等方面为“宇宙与地球”课程的教学建设做一些积极有益的工作,以期取得经得起实践检验的更好的教学效果。
一、清晰的教学思路
由于“宇宙与地球”公共选修课开设的目的是为了使大学生全面了解宇宙和地球的形成、演化与发展,主要介绍地球(宇宙)的物质组成、生命演化、动力过程、作用类型以及人与地球的相互作用和关系等方面内容,这些内容是大学生正确树立科学的宇宙观、地球观以及增强环境保护意识的不可或缺的重要支撑科学知识,因而“宇宙与地球”或者类似公共选修课是高等学校公共选修课教学体系中的重要组成部分之一。然而,由于“宇宙与地球”课程开设的对象实际是非传统地质矿产类专业的大学本科生,他们对宇宙和地球的感知和认识往往并不深入,而且比较缺乏相关的专业知识和理论基础,因而我们很难按照原有针对地质矿产类专业大学本科生开设的“普通地质学”、“动力地质学”、“地质学基础”、“地球科学概论”等课程的教学思路进行课堂教学,这就需要根据这些非传统地质矿产类专业大学本科生的实际情况,有针对性地调整和改革一些来自原来相关课程的教学思路,并需要不断探索和尝试一些新的教学思路以激发大学生的学习热情和学习兴趣。经过多年的摸索和实践,我们确定了“宇宙与地球”课程教学的基本思路:精选教学内容,重点落在基础知识和基本理论;革新教学方法,大量利用现代教学手段和网络资源;完善考核机制,进行灵活的课程考核。
二、合理的教学内容
近年来,随着国家和社会对大学生综合素质的要求越来越高,大量公共基础必修课程不断相应增加,其他专业基础课程(包括公共选修课)的教学课时不断被压缩,根据目前“宇宙与地球”课程的教学大纲,总共仅有32个课时。在较少的教学课时的严峻形势下,如何在有限的课堂教学时间内让学生充分了解“宇宙与地球”的课程体系和基本内容,并积极调动学生的学习积极性,较好地掌握“宇宙与地球”的基础知识和基本理论,这些都是我们课程建设过程中需要重点关心的内容之一,尤其是精选合理的教学内容。实际上,经过几年的教学实践,“宇宙与地球”课程的教学内容也几经改动变化,目前的教学内容包括理论讲解、视频讲解两部分,共计32课时,详细的课程教学内容大纲如下:
1.理论讲解(22课时)教学内容如下:①宇宙系统(5课时);②地球系统(物质组成、地质作用;5课时);③地球系统(动力过程、生命演化;5课时);④人与地球(5课时);⑤课程回顾与讨论(2课时)。
2.视频讲解(10课时)教学内容如下:①宇宙系统(2课时);②地球系统(物质组成、地质作用;3课时);③地球系统(动力过程、生命演化;3课时);④人与地球(2课时)。
三、革新的教学方法
教学质量和教学效果的提高需要良好的教学方法。在“宇宙与地球”课程的教学过程中,我们对其中一些具体的教学方法进行了调整和革新,不断促使“教”与“学”之间的互动与感应。
1.设置连贯的教学主线。针对宇宙与地球之间的包含关系,设置了一条连贯的教学主线:宇宙―地球―人类,并将这一“由大到小”的教学主线贯穿在整个课程的各部分内容当中,让学生能够可以在课堂学习过程中抓住“一条线”,帮助他们将看似繁多孤立的教学内容最终连结成一个有机整体。这样既培养了学生对课程体系的把握能力,又能培养了学生对课程知识的自学能力,从而有助于学生对教学内容的准确理解和有力把握。
2.有效利用多媒体教学。随着现代信息科技的进步,越来越多的课堂教学离不开多媒体教学[4,5]。事实上,多媒体教学可以为“宇宙与地球”课程当中大量描述性内容的讲解带来了极大方便,目前我们的教学过程中已经全面采用了多媒体教学手段,能够使得学生可以深入浅出、直观形象地理解有关概念、理论和知识。例如,在介绍地球表面外动力地质过程的河流作用时,插入一些现代河流作用图片,并播放有关现代河流作用的视频,使得学生可以直观形象地了解和体会河流作用的动力过程,较好地掌握与河流地质作用有关的一些概念和知识。
3.充分开展启发式教学。在“宇宙与地球”课程的课堂教学上,我们通常积极利用在“宇宙与地球”课程备课时总结预设的一些小问题进行提问或者讨论,引导学生对课程教学内容进行分析与思考,使得学生充分参与到课堂教学中,让其理解和感受科学知识获取过程。同时,我们也积极补充一些课外实际应用的资料,让学生了解所学内容的应用意义和实用价值,这样可以在很大程度上激发他们的学习兴趣,进而提高他们的学习积极性。
四、灵活的课程考核
由于“宇宙与地球”属于公共选修课,而并非学生所学专业的专业基础课,同时考虑到不同学生之间的专业背景差异较大,因而传统“闭卷考试”的考核形式在“宇宙与地球”考核中显得不合时宜,有必要采用相对灵活的课程考核形式。在多年教学实践的基础上,根据“宇宙与地球”课程教学的核心目的(让不同专业的学生全面了解宇宙和地球的形成、演化与发展),我们及时摒弃了传统的“闭卷考试”考核形式,以改变大多数学生机械地学习知识、死记硬背课本内容的习惯,取而代之的考核形式是自由撰写某个命题的小论文。目前在命题设计上,我们也尽可能保持灵活性和开放性,引导学生学会查阅文献资料,注重提升学生的学习能力。
当然,上述考核形式的缺点也是显而易见的,无法促使学生全面掌握“宇宙与地球”课程的所有知识点,这样的考核形式似乎有失偏颇,但由于“宇宙与地球”课程教学的核心目的是让不同专业的学生全面了解宇宙和地球的形成、演化与发展,因而我们的考核形式只需满足“全面了解”这一要求即可。实际上,通过分析多年的命题小论文的撰写考核结果,我们也会发现:勤于思考的学生会取得较好的成绩,而应付差事的学生则会取得较差的成绩,因而灵活的课程考核会较大程度上有助于激发学生自我学习的兴趣与能力,这是绝大多数死记硬背就可以应付的传统“闭卷考试”所不具备的。
五、结语
高校的根本任务是人才培养,高校的命脉所在是教学质量[6]。当前,高等教育专业人才的培养仍然面临很多问题,尤其是在教学效果、教学质量等方面。“宇宙与地球”是高等学校重要的通识课程之一,是大学生正确树立科学的宇宙观、地球观和环境保护意识的不可或缺重要支撑,如何有效地“宇宙与地球”教学的质量是大学教育中需要共同面对和解决的一个问题。经过多年的教学实践,我们总结了四个方面的建议:清晰的教学思路、合理的教学内容、革新的教学方法、灵活的课程考核,旨在与同行们一起探讨和交流。目前,“宇宙与地球”教学已经取得了较好的效果,不仅受到了学生的普遍欢迎,在较大程度上激发了学生的学习积极性,而且也在一定程度上促进了学生自学能力的提高。
参考文献:
[1]杜玉波.把握新常态下的高教发展[N].中国教育报,2015-03-05(1).
[2]赖绍聪.“岩石学”系列课程建设的改革与探索[J].高等理科教育,2004,12(3):58-60.
[3]费光春,李佑国,袁天晶,等.“应用地球化学”课程改革实践浅析[J].教育教学论坛,2015,7(8):122-123.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)18-0024-02
攀枝花冷水箐生产实习基地位于攀枝花市北西方向约20余千米处,隶属于攀枝花市盐边县渔门镇。2014―2015年,在四川省地质矿产勘查开发局一六地质队和成宗矿业有限公司的大力支持下,对冷水箐铜镍硫化物矿床进行了系统的参观与调研。
一、实习区地质概况
冷水箐地区位于扬子板块西缘,以西为松潘-甘孜褶皱带,西侧紧邻近南北向金河-箐河断裂,东侧紧邻近南北向攀枝花断裂和昔格达断裂,其所处的构造位置历来被视为重要的构造单元与成矿带。矿区内断层发育,有东西向、北西向和北东向三类。区内发育大量新元古代早期侵位的闪长岩、花岗岩及基性-超基性岩体,其中闪长岩和花岗岩体形成相对早些,含铜镍硫化物矿石的基性-超基性小岩体顺层(片理)侵位于中元古代盐边群上亚群和早期形成的闪长岩及花岗岩中。这些基性―超基性小岩体的岩性组合大致分两类:一类是侵入于中酸性岩体的边部或底部,构成中酸性-超基性复合岩体;另一类是单一的超基性岩体,且多发育矿石或见矿化,矿石多产于橄榄岩相,部分产于(角闪)辉石岩相。区内已探明3个小-中型铜镍矿床,其中Ⅲ号岩体区交通便利,岩体与围岩露头良好,且岩体北东部与围岩云母石英片岩的断层接触关系明显,故选取该岩体为野外观察的主要对象。Ⅲ号岩体地表出露为长条形岩墙状,长轴方向为北东-南西向,面积0.0435km2,岩性为超镁铁质(角闪)辉石橄榄岩,造岩矿物粒度为中细粒。
二、实习内容
西南石油大学地质学专业本科培养方案中,实践环节主要包括一年级末暑期的“广元市旺苍县地质认识实习”、二年级末暑期的“重庆北碚数字地质填图实习”,四年级秋季学期之前,学生已修完矿床学、矿相学和矿产资源勘查与评价,保障了该学期期末寒假“攀枝花生产实习”的理论与实践基础。冷水箐铜镍硫化物矿床是国内典型的岩浆熔离型矿床,成矿物质来自基性-超基性母岩,形成于攀西裂谷陆内拉张环境中,岩浆成分具有成矿专属性。
生产实习内容安排由野外地质调查和室内报告编写两部分组成。
1.野外地质调查。野外地质调查的主要目的是通过了解含矿岩体的围岩及蚀变特点、含矿岩体的岩石类型、矿体形态及产状、矿石类型、矿石品位及品级空间变化等内容,建立岩浆矿床的成矿地质模型,了解岩浆熔离矿床的成矿作用特点及该类型矿产勘查的技术方法,掌握基性―超基性岩体成矿专属性及成矿作用方式[1-3]。学生以小组为单位,每组约5~6人,每位老师指导2~3组,采用传统野外调查与数字化野外调查相结合的方法,因此每个组组员之间要做好分工并互帮互助,且每天分工角色轮换。传统野外调查即在地质观察过程中按规范将地质现象记录、描绘于野外记录本上,在矿区大比例尺地形图上勾绘Ⅲ号岩体及围岩的平面形态等地质信息,并完成探槽、圆(方)井、坑道及钻孔等原始数据记录及最终的图件编绘。工作完成后上交资料或后期保存及利用时,大量纸质介质带来很多不便。数字化野外调查即采用“数字地质调查系统”中的“数字地质填图系统(RGmap)”、“探矿工程数据编录系统(PEData)”和“数字地质调查信息综合平台(DGSInfo)”,将矿区大比例尺地形图导入掌上机后,在野外可实现观测路线上地质点、点间界线、路线、产状、照片、样品及槽井坑钻的数据采集,回室内后导入桌面系统进行综合整理。
2.室内报告编写。在观测完设计路线后,结合各组收集的地质资料,编写冷水箐铜镍硫化物矿山生产实习报告,要求客观实际、符合相关规范并图文并茂。
三、地质路线设计
根据实习区野外地质调查的主要目的,设计了6条路线,具体见表1。其中前三条路线和后一条路线为基本教学路线,路线④和⑤为专题调研路线,每个小组根据前三条路线内容或自己感兴趣的某科学问题,设定课题,设计观测路线、观察内容及采集哪些标本,可为四年级毕业论文提供野外原始资料。
四、教学方法
1.启发讨论式。在进行基本教学路线观测时,路线前进过程中或快到某一观测点时,引导学生注意观察脚下及四周的地质特征,从理论到实践、从日常生活到地质现象一步步启发。先让各个小组观察并发表其观察结果,再小组之间相互讨论,然后指导教师再一一点评每个小组从野外地质现象获取的信息是否合理,对于观察结果不准确的小组,先肯定后否定,并给他们教授如何正确观察地质现象。表扬合作协调能力强、观测地质现象准确的小组,鼓励其他组向他们学习,激发学生主动学习的兴趣。路线中遇到有趣的地质现象、岩石、自然美景及人文景观等时,老师与学生一起欣赏、讨论,感受地质工作中的乐趣、大自然的美丽与神奇[4]。
2.角色互换式。在进行第④条路线时,老师与学生角色互换,即学生教授老师如何去正确观测和研究地质现象。这样可有效提高学生动手能力、观察能力、思维能力、发现问题能力和表达能力等,培养学生的探索精神和求知意识[5]。
五、考核方式
地质学是一门实践性和探索性很强的学科,野外教学实习是地质类专业的重要实践环节。合理评定野外生产实习成绩,是提高学生主动性和积极性的重要途径之一。因此,合理的考核方式对野外实习至关重要[6]。
实习成绩主要根据以下3个方面综合评定:
1.野外实习表现占30%,主要考察野外观测、理论联系实际、记录野外现象及野外考核环节的成绩等情况。每条路线均设定考核环节,内容涉及岩浆熔离型铜镍硫化物矿床、找矿、勘探、采矿、选矿和冶炼等,现场打分。
2.野外记录本或掌上机、数字填图桌面系统的记录和整理情况占30%。
3.野外实习报告及相应图件质量占40%。
六、创新点
冷水箐生产实习教学的创新点主要为:
1.在传统矿山工作方法的基础上,引进了数字化矿山方法,即“数字地质填图系统(RGmap)”、“探矿工程数据编录系统(PEData)”和“数字地质调查信息综合平台(DGSInfo)”,是培养模式的创新。
2.采集大量的矿石标本回校后进行定量分析(薄片及光片观察、岩石地球化学测试等),培养学生科学的地质思维能力与研究技能,是教学手段的创新。
3.这次实习可以作为地质学专业学生毕业论文(设计)的前期基础资料阶段,解决新专业毕业论文的难题,是教学方法的创新。
七、结束语
攀枝花冷水箐地区发育变质岩、岩浆岩、断层和铜镍硫化物矿床,既是普通地质学实习的天然场所,也是岩浆熔离型铜镍硫化物矿床矿山实习的最佳场所之一,同时也是生产一线。尽管前人进行过详细研究,但依然有很多科学问题有待解决,例如:冷水箐矿区为小岩体成矿,且这些岩体侵位于盐边群上亚群中,为何同期形成的大岩体或侵入中酸性岩体的基性-超基性岩小岩体未见矿化?显然,该生产实习基地可建设为教学与科研密切结合并互动的基地。实习过程中采用传统与数字化矿山工作相结合的方法,为地质学发展培养综合型的建设者。
致谢:感谢四川省地质矿产勘查开发局一六地质队和成宗矿业有限公司为培养地质学建设者付出的无私奉献!
参考文献:
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[2]王功文.“矿产勘查学”教学改革与实践[J].中国地质教育,2013,(3):55-58.
[3]李强,肖传桃,罗顺社,等.大冶矿山地质实习基地建设可行性研究与实习意义[J].长江大学学报:自科版,2015,12(13):79-81.
地学基础是农业院校生态环境类专业必修的一门专业基础课,本课程的任务是使学生掌握地质学、地貌学基本原理及两者间的关系,培养学生分析、解决由地质地貌因素而引发的生态环境问题的能力,涉及的基本理论知识范围较广,且与实际结合非常紧密。因此,提高教学质量,充分发挥学生的主观能动性,是十分必要的。本文在总结前人经验的基础上,结合自身教学中的一些体会,对地学基础的教学内容、教学方法等方面的改革进行了探讨。
1 地学基础课程的性质
地学基础课程是一门实践性很强的专业基础课,是我校土地资源管理专业、农业资源与环境、地理信息系统、资源环境与城乡规划管理、环境科学、水土保持与荒漠化防治等专业的专业基础课程。课程设置的目的是为各专业的学生提供必备的知识,为学生学习后续的专业如土壤学、土地资源学、区域土壤、土地利用规划学、城乡规划、水土保持学等课程的学习奠定基础。地学基础是研究地壳的物质组成,地表形态发生、发展的一门自然科学。该课程重点地介绍了地球基本特性、地壳的物质组成、矿物岩石的形成及特征,地壳运动形成的地质构造与构造地貌、各种外力地质作用过程及相应的沉积物和地貌、地质与地貌学和农业生产的关系。
随着社会的发展,人类创造了前所末有的生产力,为了满足日益增长的物质需求,就要向地球作更多的索取,然而人类如稍有处置不当,就会招致大自然严厉的惩罚。只有当人类都认识地球了解地球,才能与地球和谐协调,从而有利于人类社会的持续发展。通过本课程的学习,要求学生能牢固掌握地学的基本知识,初步建立正确的时间、空间观念。为理解土壤性状与环境的关系,为今后学习专业课程,并顺利开展土壤、土地、规划等方面的工作打下一定的基础,进一步为我国实现农业现代化服务。
2 地学基础课程的特点
该课程实践性较强,学习过程中不易掌握。因此要求任课教师必须了解课程的特点,以便制定切实可行的教学思路和手段,达到教学目的和效果。
因此,通过理论与实践性教学相结合,更它有利于拓宽和更新学生的知识面。因此本课程教学内容应是针对目前环境问题的热点,总结国内外此领域的最新研究成果,进行实践性教学,在有限的教学时间内把更多知识传达给学生。
3 教学改革方法探讨
3.1 优化教学内容
教学内容的建设是课程建设的核心,教学改革本质是课程内容的改革。随着现代科学技术的飞速发展,地质科学的新理论、新发现不断涌现。因此,地学基础课程的教学内容也应该不断地加以更新与调整。
(1)教学内容应与实践紧密结合
由于该课程是专业基础课,实践性强,故在理论教学内容上,更加注重将理论融于实践的模式,即:去培养学生的微观-宏观的思维上的转变,如室内讲解各种地貌时,可列举周边的实地地貌及利用状况,便于学生的理解与立体思维的培养。在理论教学内容上,尽量多讲述与专业有关的地质问题,把地质地貌与专业密切地联系起来,以引起学生对该课程的重视,提高其学习的积极性。如讲到三大岩石的时候,除介绍其各自的结构、构造及成因外,结合实例分析其风化后形成不同土壤,可供相应的作物生长,同时还可以提出为提高农作物产量需要给土壤补充某些特定微量元素和岩石肥料而进行的土壤改良措施,从而在根本上提高耕地的质量。讲到地质构造内容时,可结合农业生态地质环境,就农业生态系统的平衡、农业区域合理布局、农村城镇建设布局等方面的实例融入到课堂中。
(2)教学内容及时更新
该课程教学中,相关内容随着专业课程的发展而进行调整。当今社会,信息与科技高速发展,作为专业基础课,相对于专业课的发展,相对滞后。因此,该课程的相关内容应该与专业的发展相适应。这就要求教师不能照本宣科,而要扩大自身的知识面,广泛捕捉新技术、新知识信息,加速知识更新。只有这样才能开阔学生的视野,造就适应生态环境建设发展需要的人才。
(3)教学内容应紧密结合相关科研项目
因本课程属于生态环境类专业的专业基础课,应以服务于农业院校专业课作为自身的特色,结合我院农业资源利用学科发展的优势,将老师的与之相关纵、横项科研实例介绍给同学们,让他们感觉到所学知识的实际应用,激发其学习的动力,并在一定程度上增强他们分析问题、处理问题的能力。
3.2 改革教学方法
学习和思考是相互相互促进、相互推动的一个过程。因此,本课程在教学过程中应注重发挥学生在教学中的主体地位,将教学内容分为讲授内容(基本原理、概念、方法)和自学内容(描述性内容、有关假说),教师重点讲述必讲内容,同时引导学生学习自学内容。课堂上采用互动式教学,组织学生交流和讨论。激发学生的学习热情,营造活跃的课堂气氛。要做到这一点,首先要引发其好奇心,然后激发其挑战欲。如在涉及到地质构造内容时,应结合到“风水”与旅游景点方面的事例,组织学生进行讨论,以便增强学生学习的兴趣。
地学基础一门实践性很强的课程,具有其自身的特点、思维方式和研究方法。这就需要我们在教学过程中培养学生学习该课程的立体思维,具体过程为:具体的思维方式是将复杂的地质现象(问题)简单化,将特殊的地质现象(问题)典型化,将一般的地质现象(问题)规律化等。同时,应引导学生课堂教学的思维从微观向宏观转变,而实习时则需从宏观向微观转变,提高其独立思考问题、解决问题的能力,激发学生的创新意识。
为了提高教学效率,同时也便于学生更好的理解掌握,我们将矿物、岩石实验与讲课同步进行,将一部分讲课内容转移到实习中,避免了不接触标本实物单纯讲课的枯燥,有利于学生掌握。一直坚持对矿物、岩石在实验课上单独测试,效果很好。这样既可以有效地激发学生学习的积极性和主动性,又可以促进学生学习,杜绝死记硬背。
3.3 改革教学手段
教学手段是教学过程中一个不可缺少的组成要素,它是师生互动的工具。合理地使用教学手段,不仅可以解决学时少的问题,而且能够促使学生对知识的理解和巩固,有利于知识的传递。
结合本学科的特点,在课堂教学中,充分利用现代化的教学手段。本课程一直坚持采用多媒体课件教学并与实物标本、模型、录像片和其他手段相配合的方法,对学生尽量做到直观形象,使其能够消化理解。
此外,还适当采用一些教学模具,如利用滑坡体的教学模具来讲解滑坡的基本要素,同时借助Flas模拟滑坡的滑动过程,使课堂教学更具直观性。上述多种教学手段相结合的方法,不仅增强了教学的直观性、主动性,同时也可节省时间,扩大课堂教学的信息量,提高教学效果。
3.4 强化实践环节
实践教学是培养学生实践能力和创新意识的重要环节,也是开展素质教育,培养学生树立辨证唯物主义世界观的重要途径。通过实验教学,加深认识和理解课堂内容,同时提高了学生的动手能力。
室内实验,通过矿物的颜色、光泽、硬度、解理与断口来认识常见的造岩矿物,如:石英、长石、辉石、角闪石、方解石、石膏、云母、滑石等;通过矿物的认识进一步认识三大类岩石,如:泥岩、砂岩、页岩、石灰岩和大理岩等。为了便于学生对实体的进一步认识与理解,特将相关标本以陈列的方式,布设于实验室内,在课余时间对学生实行开放。
但室内实验还不能满足学生对地质地貌的认识,因此,增设了野外地质实习,在教学内容上,视实习区域为旅游景点,去品味地质地貌的内涵,并在此基础上,提升学生的立体思维。实习内容主要包括各类岩石的观测,流水地貌、崩塌及重力地貌,以及断层、褶皱、倾斜岩层地貌及逆地形、冰川地貌、新构造运动的轨迹等一般的地质现象等。通过野外地质实习加深理解生态环境类专业与地质的关系,熟悉相关专业地质问题及其处理方法,巩固了所学知识,为以后的学习提供了感性认识。例如资源环境与城乡规划管理专业,结合上述观测内容,分析不同地质特征条件下,不同区域的在农田、居民点及各种工程规划设计过程中,注意的问题;而农业资源与环境专业,则通过实习,分析不同地质特征条件下,农业资源的利用状况。在野外实习过程中,应多引导学生,让他们自己去发现、去思考相应问题。使学生逐渐明确观察目的后,鼓励学生自己观察周边的地质地貌现象,变被动思考为主动思考。野外实习过程中要求学生做到眼勤、手勤、脚勤、嘴勤和耳勤。
3.5 优化考核制度
为了督促学生学习,培养学生勤奋、严谨的学风和科学态度,适当对所学知识进行考核是非常必要的。考试是教学的重要环节,为了达到考核学生综合素质的目的,正确评估学生的学习效果,可以进行考试改革。我校地学基础课程考试由平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分组成,其中平时成绩包括考勤、提问、课程小论文以及教学过程中教师对学生的评价。考虑到该课程实践性强的特点,加大了实验成绩在课程考核总成绩中的比重,占总成绩的30%,平时成绩占总成绩的10%,期末考试既检验了教师的教学成果又检验学生的学习效果,考试避免死记硬背的知识,适当加大综合分析题比重,重点考查学生的灵活性及综合素质。
经过几年的教改探索和实践,该课程的教学应体现以教师为主导,以学生为主体,培养知识、能力、素质协调发展要求的的教学理念,去不断地优化教学内容,更好地服务于后续课程的学习;课程教学以采用互动式教学,可以有效地调动学生的学习积极性,使自学能力和表达能力得到锻炼和提高,同时,也使教师能及时掌握学生在学习中的难点和理解上的偏差,更有针对性地进行教学活动;大量的实践教学环节则是巩固理论知识和培养立体思维的基础。
总之,地学基础教学改革要紧紧围绕农业院校的特色和生态环境类专业发展的需要,培养和提高学生认识问题、分析问题、解决问题的综合素质,为后续专业课程的学习奠定坚实的基础。
参考文献:
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