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篇采矿工程毕业论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
19世纪初,德国著名教育家洪堡为雪耻拿破仑战争中德国的失败之辱,特别是为了让德国人取代法国人,获得学术和科学的领导地位,他创建了柏林大学,贯彻其首先提出的“研究教学合一”的理念。如此改革,使德国的高等教育水平、科学技术水平迅速提高。60年后,德国在普法战争中大败法国,此后德国的科技实力位居世界首位近百年,其他国家,特别是美国和日本大力借鉴德国高等教育,也实现了科技方面的崛起。
我国重视科教兴国,注重创新立国,但从我国本科生课程的设置来看,目前的本科生课程中科学前沿课程很少,绝大部分本科生徘徊在科研大门之外。据调查,国内本科生教学较强调知识的学习,而较为忽视让其参加创造性活动。本科生对近现代科技知识的了解要比传统知识薄弱,对科技基础知识理解的深度不够,对高新科技领域的科学术语与原理理解较差;同时本科生对研究过程与方法的本质理解还有所欠缺,信息的获取和处理能力有待提高。在我国采矿专业培养中普遍存在的问题是:课程设置不尽合理,毕业生专业知识面较窄、知识结构不完善、创新能力较差,难以适应新世纪发展的需要;在采矿专业人才产学研合作教育培养中,存在合作内容有限、合作层次低、合作形式单一的问题;创造性教育不足。在学生的实习、课程设计和毕业设计环节中没有充分发挥和调动学生的积极性,使实习与科研相结合、设计与创新相结合。
“科教结合”人才培养模式旨在培养学生的科学精神和创造意识,通过针对不同年级大学生培养目标的不同,将科研融入课堂教学和相应实践环节,通过在课堂上进行研讨式教学或问题情景式教学,将学生带入一种研究的情景中去;充分利用第二课堂培养学生的科学素养,将一批科研基地和教学实验室对学生开放,使他们有了新的思想就随时都能在实验室动手做;对学生实行分类和按兴趣选拔,让部分成绩优秀的学生直接参与教师的科研项目,使本科生经常有机会接触到科研人员,一起讨论,一起体会科研的环境。该培养模式具有实践性、综合性和创造性的特征。
一、“科教结合”人才培养模式的设计思路
江西理工大学应用科学学院是一所办学十多年的独立学院,学院在继承母体学校50多年办学历程的基础上创新人才培养模式,取得了良好成效,为社会培养了大批应用创新型人才。学院采矿工程专业进行了“科教结合”人才培养模式试点,逐步形成了“ 一条主线、四个层次、三个实践环节、综合能力提升”的人才培养模式,具体设计思路如下:
一条主线:培养具有较强实践能力和创新精神的应用创新型人才。
四个层次:第一个层次,完成公共课和采矿工程专业的理论学习,使学生理解采矿工程专业的基本理论与知识,掌握基本操作技能,形成基本实践能力;第二个层次,完成采矿工程专业主干专业理论学习,使学生具备专业技术基本应用能力;第三个层次,根据学生就业的岗位需求和学生的兴趣爱好,设置多个专业研究兴趣方向,如矿压理论与控制方向、通风除尘方向、系统工程方向等,每个方向设置一组课程。第四个层次,高质量完成毕业设计环节,改变以往一成不变的毕业设计模式,形成适应现代化矿山的运作理念,丰富毕业设计内容,让设计与科研相结合。
三个实践环节:狠抓见习实习、生产实习和毕业实习三个实践环节。针对目前实践环节中存在的问题,如实习地点联系难、实习经费紧张、实习内容不全面、实习过程过于简单等问题,提出相应的措施,如探索与实习基地合作的新模式,实现校企“双赢”局面;实习内容和过程多元化新模式探索。
综合能力提升:建立采矿工程专业人才培养导师负责制,让学生在完成前三个教学层次的学习后,根据自己的兴趣选择相应研究方向的导师,积极参与导师的科研课题,深入现场实践,通过科研课题与现场实践的结合使学生的科研和实践活动更加接近实际应用,有利于增强学生的实践能力,极大地促进了学生自主研究意识和创新能力的提高。
二、“科教结合”人才培养模式的设计
1.采矿工程专业人才培养目标的确立
采矿工程专业的建设和教学改革将以科学发展观为指导,以培养学生综合素养与专业综合能力为根本,针对社会对采矿工程专业人才需求的特点,依托行业、融合市场,构建在教学理论指导下的培养模式和教学进程,深入开展课程体系的创新与建设,进一步加强与企业合作,加强产学研基地的建设,强化采矿工程技能培训,全面提高教学质量,提高学生分析问题和解决问题能力、交流与组织协调能力、主动获取知识能力、科学创新能力、工程实践能力;培养学生的创新精神、团队精神和敬业精神,把采矿工程专业建设成为江西省内具有一定知名度的品牌专业。
2.采矿工程专业人才培养方案的确立
根据“科教结合”人才培养模式的设计思路,强调科研与教学的紧密结合,建立与专业培养目标相适应的理论教学体系和实践教学体系。理论教学体系中,在强化学生必须掌握的专业基础理论知识的同时,拓宽学生的专业知识面,借助科研平台,将最新科研成果转化为教学素材,突出理论知识对实践的指导,加强学生分析和解决问题能力的培养。对专业理论教学重点进行重新的分析和确定,在专业课中增设了“矿山地压与控制”、“数值化矿山理论与实践”、“控制爆破”等课程,增加了“矿床地下开采”课程的课时,将先进的科研技术和成果融入教学中。同时,将电工技术、矿石学、工程地质与水文地质和计算机高级语言等课程调为任选课程,压缩了“选矿学”课时;开设科研引导课程,帮助学生认识科研、了解科研,掌握科研的程序和方法,增强科研的兴趣和科技创新的能力。在强化专业课和基础课教学的同时,在任选课中增设“科学研究法”、“创新理论”、“科教应用型人才孵化”等课程。
在实践教学体系中,融入先进的科研技术、设备和成果,强化科研对实践教学的促进作用,促进学生动手能力和创新能力的培养,广泛建立实习、科研和就业基地,为采矿工程专业“科教结合”人才培养模式改革提供了一个良好的平台。
三、“科教结合”人才培养模式在采矿工程专业的实施
1.实施条件
(1)校外产学研基地建设。我院该专业建有产学研基地十余处,采矿工程专业依托母体在有色行业的优势,积极与企业合作,开展科学研究和社会服务,并以此为契机,建立了稳定的校外实践教学基地。这些产学研基地既有大中型矿井又有小型矿井,开采条件从地表到地下、从简单到复杂,开采矿种从有色金属矿山、黑色金属矿山到非金属矿山几乎应有尽有。现已将地压监测与控制、采矿工艺优化、岩体工程稳定性分析、矿山数值化建设结合到实践教学中。
产学研平台基地的建立对提高教学质量具有重要的意义,优化了课堂教学内容,改革了教学方法;丰富了实践环节的题源,培养了学生的创新能力;扩宽了教师的视野,提高了教师的专业水平和教学能力。
(2)校内科研设备和采矿实验室平台构建。我院采矿工程专业具有较完善的实验室,并先后投入数百万元,购置了探地雷达、激光探测仪、地应力测试仪、爆破震动测试仪、Flac岩土工程专业软件等先进的科研设备。开展矿山企业急需解决的科研研究,包括地压监测与控制技术研究、采空区监测与岩石冒落规律研究、矿山基建期岩体稳定性研究、矿山三维数值矿床模型开发与应用研究和复杂应力环境下隔离矿柱稳定性研究等。一系列科研成果、先进的技术和设备均用于实践教学中。数值模拟实验室(Flac岩土工程专业软件)和Surpac数值矿山实验室建成了开放实验室,学生在第二课堂有了实践模拟的平台。
2.实施过程
我院采矿工程专业从2004年开始招生至今已有四届毕业生,每年招生规模在60人左右,从2007年开始实施了“科教结合”人才培养模式的试点工作,针对不同年级大学生培养目标的不同,分阶段加以实施。大一、大二强化基础,将科研融入课堂教学;大三、大四强化实践环节,充分利用实验室资源和校外实习科研基地,对学生实行分类和按兴趣选拔,部分学生参与教师的科研项目,同时充分利用第二课堂培养学生的科学素养。
(1)大一、大二学生强化基础学习,将科研融入课堂教学。教师转变教育观念,充分认识科研在培养应用创新型人才中的地位和作用,树立科研与教学结合是培养应用创新型人才的重要途径。教师在教学过程中突破传统应试教育和狭窄专业教育的封闭模式,适时地向学生传播科学知识、科研方法和科学思想,将最新的科研成果运用于教学,将矿山企业急需解决而已解决的科研成果运用到教学,用现实的科研成果激发学生热爱科学、学习科技、创造发明的动力,增强实际教学的效果,以科研活动促进教学质量的提高;在教学中要注重学生科研意识和科研能力的培养,掌握从如何选题到围绕课题如何进行信息的调研、选择、收集、分析、研究方案的制订、实验或研究报告的形成等一系列程序和规范。同时,教师可以结合课堂内容,给出一些综合性或实践性题目,有目的地组织学生进行专题讨论,进一步提高学生的科研能力和业务水平。
(2)大三、大四强化实践环节,充分利用科研课题资源。
1)利用实践教学环节开展科研探索。采矿工程专业的实践教学环节包括实验、课程设计、教学实习、生产实习、毕业设计等,实践教学可以加深和巩固理论教学所学内容,培养学生的观察能力、动手能力和创新能力,培养学生实事求是的科学态度和严谨的工作作风,促进理论和实践的紧密结合,为培养应用创新型人才打下坚实基础。将科研内容引入实践教学中,可以丰富和充实实验教学内容,形成实验方法、手段的多样化,促进实验教学水平的提高,使学生在实验中了解本专业科技发展新动态、当前科学研究的前沿性课题和矿山企业急需解决的科研问题,并在实验中掌握解决问题的方法和怎样使用先进的实验设备,以构成学生合理的知识与能力结构,培养学生的实践能力和创新能力,更好地适应矿山企业的需要。
2)毕业论文(设计)与科研课题相结合。毕业论文(设计)是本科教学中十分重要的实践教学环节之一,是本科生经过七个学期的基础和专业理论课学习之后进行的一次实践性、应用性和创造性很强的训练过程。教师要充分发挥承担科研项目的有利条件,根据学生的自身素质选取科研项目中适合学生开展的论文题目,使学生能够真正融入到科研课题中。通过毕业论文(设计)与科研课题结合使毕业生直接参与国家和省级纵向课题、应用开发课题的研究,在科学研究中培养其创新思维、实事求是的工作态度、严谨的工作作风和科研的工作方法,同时掌握矿山企业急需解决的科研问题的解决方法,便于毕业后在工作中解决实际问题,具有较强的针对性和现实指导意义。
3)大三、大四部分优秀学生直接参与科研项目。从2007年开始,在大三、大四年级中选拔一些学习成绩较好、综合素质高、热爱科研的学生参与到教师的科研项目中,包括地压监测与控制、采矿工艺优化、岩体工程稳定性分析、数字化矿山建设等内容。在参与科研过程中,学生一方面能在井下看到、体验到教师的科研成果,了解成果的科学原理,知其然而知其所以然,真正掌握到教科书中不曾介绍的先进技术;另一方面,学生参与科研项目的部分测试、实验工作,加深了对所学知识的理解,并从中受到启发,提高了分析问题和解决问题的能力,提高了综合运用知识的能力,极大地强化了创新型人才的培养。
4)利用第二课堂鼓励学生开展科研活动。加强大学生的科研素养的培养,利用第二课堂,鼓励学生成立科研兴趣小组,由教师进行指导;组织学生开展科研课题的申报,由学校的专家进行评审,对一些有较高科技含量、有较强应用价值的课题,学校从科研基金中给予一定的资金支持;指导学生参加国家级、省级的学科竞赛。对科研成果、学科竞赛获奖的学生可认定相应的学分。
四、取得的初步成效
1.增强了学生的实践能力
针对大学生不同年级的不同目标定位,在课程体系中设计了从大一到大四嵌入的科研课程,运用不同教学手段和方法将科学研究嵌入理论教学,形成一种基于研究的学习模式。在科研与教学结合的过程中使学生一方面能真正掌握到教科书中没有的先进技术和前沿知识;另一方面,学生参与科研项目的部分测试、实验工作,加深了知识的理解,提高了综合运用知识的能力,达到了由知识的灌输转变为能力提升的目标。如我院采矿工程专业每年在全国大学生数学建模大赛中有数名学生获奖,2011年在国际数学建模大赛中有2名学生获一等奖。
二、教学模式的探索与实践
基于以上认识,笔者结合自身专业的基础和特色,对上述教学目标的实现途径进行了思考和实践,即为学生建立一个实践和创新能力培养的平台以及在学分制和导师制下的科研与教学的结合。
(一)实践和创新能力培养平台建设。
1.网络化学习平台。
要做到理论与实践的结合,需要在教学过程中主要以案例的形式向学生讲解理论知识。但是案例库的建设决不是一朝一夕的事情,而且为了适应不同的就业行业,需要为学生提供不同行业的案例库。单靠教师的科研经验以及在日常出差、实习过程中收集的资料是很难实现的。笔者的做法是广泛发起“群众运动”,通过建立开放的课程网站的形式来收集相关案例并通过BBS等形式发起网络化学习活动。往届已经工作的学生、亲朋好友等通过网站上传了大量案例并积极通过网络指导在校学生学习。人因工程、系统可靠性、基础工业工程等课程都通过这种方式收到了较好的效果。
2.学科竞赛。
学科竞赛是一个很好的刺激学生锻炼基础课、专业基础课和专业课实践和创新能力的手段,能够很好地调动学生的积极性。本专业的教师积极地鼓励学生参加各种各样的学科竞赛和技能竞赛,比如数学建模、IE亮剑应用案例大赛、“挑战杯”等竞赛,起到了很好的理论联系实际和创新能力培养的实际效果。
3.实践基地建设。
让学生深入到工厂,了解工厂产品生产过程、生产管理、指挥调度及成本效益核算等,尤其是了解自己所学专业在工厂中的地位、作用与要求,不仅有利于实践与创新能力培养,还可以提高学习的自觉性和主动性。但是因为资金、安全等问题,实践基地的建设对大多数高校来说都是一个比较困难的工作,中国矿业大学的工业工程专业也不例外。笔者所在专业采取了多种手段来解决这个问题:一是建立各种来源的平台,通过学校合作董事单位来推动这项工作。中国矿业大学的采矿工程专业在采矿行业具有较好的威望和关系,已与国内几百家厂矿企业建立了合作关系,因此,首先在采矿业建立了一批实践基地。二是通过产学研用的形式来加强学校和企业之间的联系,让这些单位尝到产学研用的甜头,从而愿意接收学生实习。学校也通过各种手段增加了实习经费,延长了实习时间,提高了支付给企业的经费标准,对实践基地建设工作提供了极好的支持。为了实现“个性化”培养的需要,毕业实习采用以学生分散实习为主的实习模式,学生可以去工作单位实习或者分散到导师科研课题的各单位实习。
4.实验平台建设。
工业工程专业的实验具有自身独特的特点,要想在实验室里实际再现各行业的生产是不现实的。但是学校的采矿工程专业具有雄厚的采矿工程实验教学资源,拥有国家级实验教学示范中心的大量硬件系统和数字化矿山虚拟现实实验室的软件系统,因此,我们一方面利用采矿工程专业的实验教学资源,培养具有采矿工程背景的能够适应将来进入煤炭企业的工业工程专业人才。另一方面,大力进行工业工程实验室建设。先后建立了人因工程实验系统、物流实验系统和虚拟现实实验系统等硬件系统。同时采购了大量软件来对各行业的生产系统进行工业工程方面的软件仿真,先后采购了AutoCAD、金蝶ERP、Witness、HumanCAD、DoubleE等软件,从应用的效果来说,还是非常不错的。
(二)学分制和导师制下的科研与教学的结合。
考虑到学生就业行业的多样性,专业的所有教学活动也需要据此进行合理的区分。首先从专业方向上进行大的区分,分设矿业工业工程、制造业工业工程和物流工业工程三个大的方向,并相应设置了专业选修课,学生可以根据自己的实际情况选择相应的方向和对应的选修课,修满最低要求的学分。在这个过程中,学生对选择哪个方向可能感到比较迷茫,导师制刚好能解决这个问题。各个同学可以咨询自己的导师来确定自己的专业方向以及应该选择的课程,体现了学分制和导师制的有机结合。到毕业论文(设计)阶段,学生们可以有更大的自由度来选择实习单位、导师以及毕业论文题目,从而实现“个性化”的培养目标。鼓励学生将自己的就业单位作为自己的实习单位,这样就能够获得充裕的实习时间。可将第7个学期分为两个小学期,学生在后半个学期之前完成所有的课程学习任务之后就可以到实习单位实习,从而有充裕的时间来理论联系实际,发现企业生产中的工业工程问题。实习单位也可以是导师主持的科研课题的实施单位,论文题目也可以是导师科研课题里的子课题,这样就可能实现学生从刚进入大学开始实施导师制的时候就可以跟着导师学习专业的某一方向直至毕业,从而实现在整个大学阶段都有导师进行指引,更好地达到“个性化”的培养目标。这样导师也可以将自己的科研项目同时当成一个教学项目,从而让教学和科研实现完美结合。
一、教师对OBE理念理解与践行
OBE理念是成果导向的教育,基于学习成果,以学生为中心,有着明确的教育目标和具体的实现途径[2-3]。在教育的每个环节,都渗透着结果导向。因此为了实现创建矿业工程“双一流学科”的目标,提高本科教学质量,开展了相关OBE理念在师资队伍环节的落实工作,具体做法如下。
(一)加强教师对OBE理念的学习
昆明理工大学国土资源工程学院(以下简称“我院”)通过每周四下午的全系教师学习会议,不间断地向每位专任教师介绍OBE理念,并组织教师学习讨论。与此同时我系建立了“资开家园”微信公众号,将相关学习材料上传,便于教师的学习。
(二)基于OBE理念的教师教学投入
OBE理念需要教师在整个教学过程中投入更多的精力,更细化地分解教学目标,更精心地进行课程设计,更科学地选用教学方法,更有效地评估学生学习成果等。为了转变重科研、轻教学这种高校普遍存在的问题,学校、学院出台了多项政策,鼓励教师投入更多的精力与时间进行本科教学工作,参与教改项目,同时我院2018年对教师绩效考核办法进行修改,出台新的《昆明理工大学国土资源工程学院教师与科研人员工作量和工作绩效核定办法》,有侧重地奖励本科教学突出的教师,解决以往教师在教学投入精力不足的问题。
(三)解决师资力量不足问题
在OBE理念下,师资队伍作为一种极为重要的人力资本,即软性资源,发挥了重大的作用。我院教师人数不足,特别是有多位教师面临退休,为此自2015年至今学校通过多种方式引进适合的青年教师,加大博士后招收工作,将优秀博士后留聘我院任教。自2015年以来,我院招收了5位博士后,有3位博士后出站后留聘我校从事教学科研工作;同时引进北京科技大学吴顺川研究员来我校工作;聘请德国克劳斯塔尔工业大学侯正猛教授为首席客座教授,扩展学生海外视野,将优秀的本科生输送至国外继续深造,培养具有国际视野的采矿工程专业学生。
二、规范教学过程
一、 招生专业及限额
专业代码
专业名称
招生名额
081901
采矿工程
5
081902
矿物加工工程
7
081903
安全技术及工程
4
080104
工程力学
2
081401
岩土工程
5
081801
矿产普查与勘探
8
080804
电力电子与电力传动
7
080203
机械设计及理论
7
081601
大地测量学与测量工程
2
二、申请条件
1. 我校优秀应届本科毕业生,具备学术型推荐免试研究生资格;
2. 坚持四项基本原则,热爱祖国,身心健康,遵纪守法,品行端正;
3. 勤奋好学,思维敏捷,有创新精神,具有较强的自学能力和实践动手能力;
4. 身体健康状况符合规定的体检标准。
三、申请者须提交的材料
1. 《中国矿业大学(北京)招收优秀应届本科毕业生直接攻读博士学位研究生申请表》一式两份;
2. 《中国矿业大学(北京)招收优秀应届本科毕业生直接攻读博士学位研究生专家推荐书》两份(需要2名教授或相当职称以上的专家分别推荐,推荐书须由推荐人密封并在封口处签字);
3. 历年在校学习成绩单一份,并加盖学校教务处公章;
4. 各类获奖证书复印件各1份;
5. 本人自述(限1000字以内)1份;
6. 申请人还可提交在学期间已经公开发表的学术成果及参加各种学术科研活动的证明材料复印件1份。
四、申请及办理程序
1. 申请人在中国矿业大学(北京)研究生院主页查阅博士研究生招生专业目录(yjs.cumtb.edu.cn/),下载有关表格,将全部申请材料交所申请学院,学院研究生招生工作领导小组组织审核。
各有关学院应在本人申请和专家推荐的基础上,按我校博士生复试办法进行进行考核,采取笔试与口试相结合的形式;考核的内容须根据本校研究生培养方案的要求,重点考核考生掌握本学科基础理论的水平和从事实际科学研究的能力。
考核合格者名单及申请材料于10月15日前送交研究生招生办公室,报学校研究生招生领导小组审核确定直博生拟录取名单。
2. 直博生拟录取名单在选拔后公示七天。
3. 凡推荐免试选拔的直博生要填写教育部统一印制的《全国推荐免试攻读硕士学位研究生(直博生)登记表》。
4. 拟录取的直博生,须在规定的博士生报名时间内登陆中国矿业大学(北京)研究生院网站“博士网上报名系统”,下载正式报名表格,办理正式报名手续。
5. 入学时间为次年9 月。
6.发生下列情况之一者,学校将取消其直博生资格(一并取消推荐免试资格)。
(1)本人提供的材料与事实不符。
(2)申请人在本科第四学年学习期间有不及格科目。
(3)本科期间,受到纪律处分或思想政治品德考核未通过。
(4)毕业论文未取得良好以上成绩。
(5)在毕业时未获得本科毕业证书或学士学位证书。
(6)不符合规定的体检标准。
作者简介:胡凯光(1964-),男,湖南宁乡人,南华大学核资源学院,教授;王清良(1969-),男,湖南宁乡人,南华大学核资源学院,教授。(湖南 衡阳 421001)
基金项目:本文系湖南省普通高等学校教学改革研究课题(项目编号:2012-217)、南华大学高教研究课题(课题编号:2011XJG020)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0094-02
南华大学矿业工程学科是国防科学技术工业委员会和湖南省共建学科,具有明显的国防和铀特色。该学科1998年获采矿工程硕士学位授予权;2004年获矿业工程领域工程硕士学位授予权;2005年获采矿工程博士学位授予权;2009年获矿业工程一级学科博士后科研流动站;2010年获矿业工程一级学科硕士和博士学位授予权。矿业工程学科包括矿物加工工程、矿物资源工程和资源勘探工程。南华大学矿物加工专业1959年开始招收矿物加工工程本科生,几十年来,在教学、科研和对地方经济服务方面做出了巨大贡献。在核工业创业时期,国家对铀矿行业投入了巨大的人力及资金,使铀矿业形成了相当规模。改革开放后,核工业民,经费人员缩减,核特色地矿类专业的发展陷入困境。
进入新世纪,核电的快速发展使得铀矿企业对核特色矿物加工专业人才的需求加大。核特色矿物加工专业的毕业生重新成为企事业单位受欢迎的人才。在时代赋予的机遇和挑战面前,矿物加工本科人才培养课程体系等进行必要的调整和改革,成为迫切需要重视和解决的问题。
2012年,湖南省高等学校招生委员会决定将中南林业科技大学、南华大学、湖南科技大学等5所二本高校调整到本科一批录取,这给核特色矿物加工专业的生存发展提供了新的挑战与机遇,同时也对核特色矿物加工专业本科人才培养提出了更高要求。
一、专业建设及培养方案改革
1.跨学科交叉研究
为改善培养人才的知识结构和专业人才对前沿学科、新兴学科知识的掌握与应用,矿物加工工程专业坚持以国际先进水平为目标,围绕铀、传统选矿和湿法冶金进行跨学科的交叉研究,实现矿物加工过程的“高效益、低能耗、无污染”。专业研究发展形成以下几个主要的方向。
(1)湿法冶金。包括地浸采铀、地表堆浸采铀和原地爆破浸出采铀的理论及关键技术;铀矿石高效破碎系统;泥岩型铀矿制粒的粘结剂;细菌浸铀理论及关键技术等。
(2)铀水冶理论与工艺。包括铀矿浸出液的分离纯化、铀的吸附淋洗、重铀酸盐的精制理论、技术及工艺;不同类型铀矿浸出液中铀的吸附与淋洗的机制等。
(3)铀矿冶辐射防护与环境保护。包括铀矿山及周边地区放射性核素在地下水和土壤中的迁移转化机制、放射性废水的生物和生物-化学处理的机制和技术;铀尾矿库放射性污染物在浅层地下水中迁移、转化的机制与治理技术等。
2.改革培养方案
南华大学矿物加工专业自2005年重新招生以来,分别制定了2005版、2007版、2009版、2011版人才培养方案并进行了实践,取得了较好成绩,在此基础上又制定了2012版人才培养方案。在2012版人才培养方案中更好地体现了因材施教的思想,实现模块化、差异化教学,促进学生的全面发展,提高人才培养质量。2012版人才培养方案中,核特色矿物加工本科人才培养课程体系在更加突出核特色的同时,兼顾了湿法冶金和传统选矿。
南华大学正处于向教学研究型大学转型阶段,目前已进入一本招生学校行列,同时随着学校教育规模的扩大,学生之间的个性差异、能力差异、兴趣差异、城乡差异将会明显加大,为此,高等教育质量观和人才观必须作出相应变革,课程建设及课程教学也必须进行相应调整,教学改革应首先从培养方案的改革着手。
二、矿物加工课程体系改革
课程是教育的心脏,必须通过课程的教学来实现人才的培养目标。
1.课程改革的基本思路
(1)推进课程的结构化教学。将教学计划中的课程设置为公共基础课板块、学科基础课板块、专业方向课板块和选修课板块,以实现课程体系的整体优化。
(2)专业课程模块化。南华大学矿物加工工程专业学生毕业后就业方向主要有三方面:一部分学生进入核工业矿山、工厂从事铀水冶工作;另一部分进入铜、金等金属、非金属矿山从事湿法冶金工作;第三部分到金属、非金属选矿厂从事传统的选矿工作。因此专业课的安排也围绕铀水冶工艺、湿法冶金、选矿三大块,教师应以综合能力培养为中心开发课程,组织教学,使专业课的教学更加贴近生产实际,培养出的学生更符合用人单位的要求。
(3)加强课程的实践性。为加强课程的实践性,“铀水冶工艺学”、“溶浸采铀”、“矿物加工学”、“矿物岩石学”、“矿物加工试验研究方法”、“分析测试技术”等大部分专业课程开设了实验课,“铀水冶工艺学”、“矿物加工试验研究方法”和“选矿厂设计”三门课开设了课程设计。实验课程内容减少验证性实验,增加综合性、设计性和研究探索性实验以培养学生实践能力和创新精神。
2.南华大学矿物加工工程专业课程体系
近年来,我国矿物加工教育界对矿物加工工程专业的课程体系进行了许多研究和探讨。南华大学矿物加工工程专业在制定教学计划时充分考虑和借鉴了学者们的成果,并结合本校矿物加工核特色,将整个课程体系分为公共基础课程平台、学科基础课程平台和专业课程平台如表1所示。
(1)课程体系的整体优化。
1)公共基础课程平台。公共基础课程主要包括思想政治理论、外语、体育、计算机基础、军事理论和训练等课程。大学四年会一直开设外语和信息技术课程,且采取分类、分层次的教学方法。一、二年级开设大学英语和计算机基础课,高年级安排双语教学课程、专业英语、计算机专业应用及包含外语和计算机教学内容和要求的选修课程。
公共基础课一方面为学生学习专业奠定知识和能力基础,另一方面为学生形成科学的世界观、价值观和完善人格奠定知识、情感和意志基础。
2)学科基础课程平台。学科基础课程平台是向学生传授从事某一学科方向所必须的基本理论、知识、技能和态度,并为学习专业课奠定基础,为学生日后的交叉综合研究能力的形成打下坚实的基础,课程设置尽可能采用综合化课程,从而拓宽学生的知识面,达到“宽口径”的要求,同时使学生对自己以后学习、从事的专业有所了解。
南华大学矿物加工工程专业、矿物资源工程专业和矿物勘探专业三个专业合在一起成为地矿类大类,这一大类内的学生大一课程一样,而通过大一一年学习后,学生自主选择专业。
3)专业课程平台。专业课程平台强调专业的前沿信息和专业发展的前瞻性,按照拓宽专业口径与灵活设置专业方向相结合的原则,课程设置要突出专业特色,以增强学生就业的针对性。表2列出了南华大学矿物加工工程专业基础课程和专业课程平台的具体课程。
选修课板块可以拓展学生的自主学习空间、营造个性发展的环境、激发学生的创造意识,学生通过选修不同知识层面的学科,形成特殊的知识结构、拓宽视野、训练创新思维。
4)实践教学环节。集中性实践教学环节包括军训(2周)、实习(金工实习、电工电子实习、认识实习、生产实习、毕业实习)、课程设计、学年论文、项目实训、毕业设计(论文)、社会实践(独立生产实习)等。
5)第二课堂。积极开辟第二课堂,探索“研究型”课外教学模式,教师在教学实践中,对于学有余力,而又有志于从事科学研究的学生,除了对其鼓励和引导以外,还应积极为他们开辟第二课堂,使其利用课余时间进行探索性实验。
为提高学生的工程实践能力,可以让学生直接参加教师的科研项目。学生的毕业论文选题绝大部分是结合教师科研任务进行。
三、效果与问题
1.研究与实践的初步效果
自从南华大学重新开办矿物加工工程专业以来,一直突出强调坚持“核”特色,努力把矿物加工工程专业建成南华大学的品牌专业,为核工业和地方经济培养适应社会主义现代化建设以及国防工业、核工业发展需要,具有良好敬业精神、较高的道德水准和科学素养,具备从事矿物(铀及其他金属、非金属)分选加工和矿产资源综合利用的生产、设计、科学研究、开发、技术改造及生产管理能力的高级工程技术人才。通过近几年的教学改革,本校矿物加工工程专业特色教育已经取得初步成效,主要表现在毕业生的就业率和考研率上。详细数据见表3、表4、表5、表6。总的看来,近四年来矿物加工专业毕业生人数每年增加,读研率每年增加,毕业生在核工业系统内就业的比例在10%~30%左右,一次就业率100%,读研率在20%左右。
2.存在的问题
南华大学矿物加工专业一直坚持走“铀矿冶”特色、兼顾湿法冶金和传统选矿的办学道路,取得了一定的成绩,但是还存在一些不足之处。
(1)师资力量不足、专任教师的专业结构不太合理。目前,南华大学矿物加工工程专业有专任教师7人,5名教师本科毕业于化学专业,都是从核工业第六研究所进入南华大学,从事的研究方向也与矿业相关,例如:溶浸采铀、细菌冶金、铀矿浸出液的分离纯化、铀的吸附淋洗、重铀酸盐的精制的理论、技术及工艺、铀矿冶辐射防护与环境保护等。他们对目前该校矿物加工方向教学的要求还不太适应。
(2)缺乏合适的核方面专业教材。关于矿物加工核方面的专业教材不多,最近两年相关教师已编写三本核方面教材《核工业微生物学》、《铀水冶工艺学》和《溶浸采铀》。
(3)教学经费不足。矿物加工工程专业是一个实践性很强的专业,本校坚持走“铀矿冶”特色、兼顾湿法冶金和传统选矿,因此学生必须到铀矿山、湿法冶金矿山、选矿厂实习,但是分配到矿物加工工程系的教学经费非常有限,制约了许多教学环节(如让学生到一些较远矿山实习等)的开展。
参考文献:
[1]张晋霞,牛福生,聂轶苗,等.矿物加工工程专业创新性课程体系的构建研究[J].煤炭技术,2009,28(12):152-154.
中图分类号:G645 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)09-0225-04
为了适应新形势教育改革的需要,提高学生创新与实践能力,大力培养具有创新素质的高级应用型专业技术人才,必须把全面发展与个性发展紧密结合起来[1]。在发展个人兴趣专长和开发优势潜能的过程中,正确处理好个人、集体、社会三者之间关系的基础上保持个性、彰显本色,实现思想成长、学业进步、身心健康的有机结合,在德智体美相互促进、有机融合中实现全面发展。为此,结合我院的具体情况,在地质、采矿、测绘工程专业中实施了本科生导师制,旨在于学生全面发展与个性发展协调统一、相辅相成。在本科生中实施导师制就是将高年级本科生编入由教师指导的兴趣专长组,参与教师的科研和学术活动,逐步培养学生的实践能力与创新思维。
资源工程学院前身为福建煤炭工业学校、始建于1958年,2001年并入龙岩师专成立龙岩学院,至今走过了五十多年的历程,为福建省煤炭系统培养一大批专业技术人才。学院经历了专业初创期、专业建设期,目前已经进入了努力创办省内一定水平的本科发展期。2002年起先后与福煤集团(现为福建能源集团)、福建煤监局签订了的定向培养合同,实行“委托培养”、“订单式”联合办学、“3+1”人才培养模式,均取得了较好的效果。从我院采矿工程、测绘工程与地质工程的专业特点出发,对本科生实施导师制进行了实践与探讨[2]。
一、实行本科生导师制的必要性
导师制起源较早,在14世纪就由英国教育家提出。17世纪,英国的牛津大学、剑桥大学等高校在研究生培养中普遍采取这种制度[3]。而美国则是在推行本科生选课制和学分制的同时,把导师制引入到本科生培养中,带动了本科生导师制在世界各国高校中的推广与发展。我国在硕士研究生和博士研究生教育中已广泛使用,是在双向选择的基础上,由指导教师选配一组学生并在其指导下实施的一种制度,由导师负责对学生进行思想引导、专业辅导、生活指导及心理疏导,从而帮助学生根据自身个性特点制定相应的成才计划,采取“一对一”辅导的方式促使学生全面快速成长。国内外大量实践表明,导师制在高校教育、学生管理以及高级应用型技术人才培养等方面均取得了较好的效果,它针对单个学生思想、学习、生活及心理状况等差异,因地制宜地采取措施,其教育的目的性、可执行性强,有利于加强和提高学生的综合素质和创新能力[4]。
随着知识经济时代的来临,科学技术与社会生活均发生着翻天覆地的变化。为了适应新形势下的人才培养质量观,高校所培养的大学生应具备学习新知识、分析和解决新问题的能力和素质。这就要求高校的教学要有针对性地培养学生学习知识的方法、研究问题的手段,在促进学生知识积累与转化的同时,更应注重学生自学与研究能力以及创新精神的培养。要把以信息传递为主的教学变为以方法论为主的教学,摒弃过去填鸭式和单向灌输式教育的教学方式,努力适应科学技术发展和社会进步的需要。在本科生中实施导师制的人才培养模式,正是基于这种教育思想,本科生导师制是一种互动式、参与式的教育教学方法。首先,它坚持了本科生教育中重基础、重根基的优点;其次,它又可通过科研活动激发学生的专业学习兴趣,拓宽知识面,为培养本科生动手实践能力、自学能力、科研能力以及创新意识等方面提供了基本条件和保障。本科生导师制能将学生与科研的距离拉近,使其切身感受到生活在一个研究团队中,有助于促进知识向能力的转化,有利于全面提高学生的综合素质,同时也有利于学生较早地进入科研合作和团队精神的培养阶段;最后,导师制也可最大限度地发挥导师在教育教学活动中的主观能动作用,促进导师加强自我学习和再教育,自觉地使知识体系得到更新与完善,从而不断提高自身能力及指导水平,起到教学相长和优化师资的作用[5]。
因此,积极开展本科生导师制具有极其重要的理论与实际意义。它是提高高等教育培养质量的有效措施,有利于推行因材施教,促使教书与育人的有机结合,帮助学生确立个性化发展目标,有助于培养学生自学能力和创新能力[6]。作为采矿、测绘、地质工程专业,由于其专业自身的特点,实施和加强导师制,对于培养高素质的技术创新人才具有更加显著的优势。
二、本科生导师制培养模式的实践
在新建本科院校学生中实行导师制培养,目的在于提高学生的综合素养和专业能力水平,培养学生的创新力和解决实际问题的能力,它与传统的教学模式有着本质的区别。在实施导师制过程中,成立专门的导师制指导委员会,明确其职能,积极有序地开展相关日常工作。然而,对于本科生的选拔、导师的配备、学生与导师的协调、相关材料的审核以及对学生科研成果与毕业论文的评定等事项都要做出明确的规定。
(一)导师的配备
导师是导师制的关键因素,对导师制的实施起着决定性作用[7]。导师素质是本科生导师制培养模式成败的关键,在导师的选取上必须强化选择环节,注重师资的整体素质,才能引导教师以高尚师德、人格魅力、学识风范教育感染学生,做青年学生健康成长的指导者和引路人。通常来说,导师必须品质优良,能为人师表,具有创新意识和创新能力,具有丰富的教学与科研经验,且工作责任心强,还需充足的科研与实验经费。为了确保本科生导师制工作的顺利开展,我院要求具有副教授职称的教师,才可根据自己的研究方向以及科研项目的需要,按双向选择的原则选择学生[8]。
(二)学生的选拔
学生选拔的好坏直接关系到本科生导师制培养模式的成效。因此,并不是所有的学生都能参与,必须对学生进行选拔。由于大一、大二学生尚处于基础课学习阶段,对相关专业知识了解甚少,不便于开展相关科研工作,导师制对学生的选拔,主要是在高年级本科生(三、四年级在校本科生)中进行。选拔一批成绩优秀,学有余力且对科研具有浓厚兴趣的在校本科生,在修完第四学期课程之后,根据其具体情况(有关功课成绩和个人志愿等)加以选配。原则上一位指导教师指导同一届学生数不超过3位,指导时间为1~2年(第5~8学期)。
(三)培养要求
采用导师制的方式培养创新型专业技术人才,是引导本科生开展课外科研活动的主要思想。通过相关课题的研究,提高本科生的独立思考能力和创新意识。实行导师制培养的学生要利用课外时间积极地与导师联系,主动地让导师指导专业课程的学习,积极参与导师组织的科研活动与学术活动。首先,应精心选择具有创新点的课题,让学生参与其中;其次,在选题之后要进一步明确科研的任务、目标和评判标准;最后,要制订详细的研究计划,在老师指导下,由参与课题的本科生来完成。学生参加科研活动,实际上是客观世界与主观思维相互作用、相互碰撞的过程,是迸发创新灵感的契机,有利于学生将书本知识转化为解决实际问题的能力。因此,本科生参与科研活动是培养学生创新意识的最佳切入点,是实施因材施教的重要途径。学生的创造性与主观能动性得到激发,在此过程中最大限度地发挥自身爱好、特长及能力,实现个性的充分发展,体现了实行素质教育思想的根本要求。
(四)考核办法
导师制的成效如何,必须要有一套相应的考核办法。具体实施过程中要加强导师制指导委员会的工作力度,要加强对导师和学生两方的管理与监督,严格要求。只有这样,才能做到有章可循,上有所施,下有所效。导师必须严格把关学生参与科研训练的每个环节,必须高度重视项目的阶段性抽查,定期了解科研项目落实及进展情况,及时发现问题并解决问题。对于参与导师科研活动的本科生,在项目完成时必须做好结题申请及结题答辩,由答辩委员会统一评定成绩,成绩实行五级记分制,即优秀、良好、中等、及格与不及格。考核成绩合格者才能得到相应的学分。对于指导教师,年终要对其导师制工作做出总体、客观的评价。评价合格者方能来年续聘,否则,取消其导师资格或者促其限期整改。导师与学生考核办法的执行,双管齐下,可促使学生进一步明确学习目的,激发专业兴趣、拓宽知识面,同时也可激发教师不断地提高自身素质,提高教学质量,使教书育人真正落到实处[9]。
(五)激励措施
导师制的执行情况在一定程度上反映了与其相配套的激励措施。本科生导师制的实施,无疑需要指导教师在完成相应的教学与科研任务之外,付出更多的时间与精力。导师所付出的时间、精力也因人而异,而在具体执行过程中,往往这种差异又因无法量化而难以衡量,因而一些教师更愿意把时间放在科研上,不愿承担本科生导师相应的工作。在这种情况下,学校和学院就必须制定并出台一套行之有效的与本科生导师制相配套的人事与分配制度。例如,给予导师一定的专项报酬、在政策和经费上适当倾斜、对考核优秀的导师给予奖励,并且在职务晋升、评优评先上优先考虑等。建立起健全的规章制度予以保障,对提高导师工作的积极性具有重要意义。
要实现本科生导师制所制定的培养目标,还需做到导师与学生共同激励,不断调动双方的积极性,发挥两者的主观能动性,形成相互促进的局面。在具体操作过程中,我院按每位学生一定的标准,划拨专项科研经费到项目组,由导师支配用以开展科研活动。学生若以第一作者身份发表学术论文,院(系)承担全部版面费;学生根据研究成果以第一作者名义发表学术论文,达到学士学位论文水平的可以提前申请毕业论文答辩;指导期结束以后,若经指导委员会评审合格的学生每人可追加2~3个学分,科研成绩特别优异者,其科研成果可作为评优的参考条件。对于导师应按其所带学生数及学期数补助一定的酬金,尤其是对于那些在指导本科生方面成绩优异者应给予奖励与支持,这样才能调动其积极性。另外,院(系)应拿出一部分经费用于导师或学生参加学术会议,参与学术交流活动,了解掌握学术前沿动态,开拓视野,从而极大地激发两者勇于探索、创新的热情和干劲。因此,只有建立健全与导师相关利益挂钩的激励措施与评价体系,才能确保本科生导师制这一制度真正地执行起来。
三、导师制实施的效果
经过为期3年的实践探索,我院采矿工程、测绘工程和地质工程专业本科生导师制已逐步走向成熟。目前已有13位具有副教授及以上职称的教师担任本科生导师,参与本科生导师制的高年级优秀生达30余人次。研究方向主要分布在采矿、测绘、地球物理勘探、水文地质及灾害地质学等9个方向中。通过与指导教师的纵、横向科研课题的结合,为学生提供了合适的研究方向与内容,带领学生到矿山、工程等企事业单位开展大量的科研实践。据统计,2009~2011年由导师和优秀本科生共同完成的科研项目就达6余项,总科研经费近十万元。在导师制下学生参与科研活动效果较为明显,主要体现在以下几个方面。
1.推行本科生导师制培养模式,优秀学生在科研团队中得到锻炼,从而不断激发学生自主与探究学习的积极性,对学生个性化培养起到了明显的促进作用。使其勤于思考,善于交往。学生在参与过程中不仅锻炼了动手实践能力,开发了智力要素,更为可贵的是也促进了学生非智力要素的发展,培养了学生的科研爱好与兴趣,学会了发散性与创造性思维以及解决实际问题的方法,不断提高其自学能力、动手实践能力、创造能力、观察问题、分析问题以及解决问题的能力,为今后继续读研深造或是走上工作岗位打下坚实的基础。
2.在具体实践中,导师制实施的好坏,主要取决于导师的责任心及其研究方向、学生的积极性,其中导师因素至关重要。所以,在三个专业首次选拔导师时,须重点考察导师的师德及其科研实绩,本着双向选择的原则,师生之间建立起这种关系,使教书与育人得到有机结合,学生综合素质得到极大提升,实现“双赢”。
3.本科生导师制是一项新的教育教学培养模式,它通过与科研活动的紧密结合,对学生个性发展以及综合素质的提高,对高等学校教育教学质量的提高无疑起到促进作用。我院在采矿、测绘、地质工程专业实施了本科生导师制,均取得了较为理想的效果。
4.学生的思辨能力、创新能力、应用高新技术能力等均得到明显提高。因此,导师制对本科生培养的效果会被越来越多的高等教育工作者所认识,这种培养应用型专业技术人才的有效措施也将在本科生培养中被广泛采用。
5.本科生导师制的实施过程本身就是一种师生互动、交互式指导与学习的过程[4,10]。既增强了学生的团队精神、合作意识、责任感以及科学素养,又张扬了学生的开拓精神和个性发展。是因材施教全面推进素质教育的载体和有效途径。
四、本科生导师制实施的建议与讨论
本科生导师制的实施不仅为学生提供了参加科研活动、自主性与探索性学习的机会,而且很好地推动了采矿、测绘、地质工程专业各方面创新活动的开展。本科生导师制的实施,激发了学生的能动性和创造性,最大限度地发挥了学生各自的爱好、专长和能力,实现了个性的充分发展,体现了全面推行素质教育的必要性。但由于不同专业有其自身的特点,因而在具体实施本科生导师制过程中还必须注意以下几点问题。
1.实行本科生导师制是一个系统工程,决不能只局限于功利性效应,因此导师制培养目标的制定必须具有科学性、合理性以及完整性,应特别注重对学生综合能力的培养与锻炼,要求切不可过高,应做到循序渐进,切不可拔苗助长。
2.应实施真正的学分制,就应当摒弃“假学分制”,全面推行选课制。为学有余力的学生提供可操作的时间与空间,使学生具有充足的时间与精力参加到导师的科研中来。因此,学分制、选课制是本科生导师制实施的前提条件。
3.必须加强对导师以及参与学生的遴选、考核及管理工作;必须拥有一支师德高尚、素质高超的教师队伍,真正使本科生导师制落到实处。
4.建立健全本科生导师制工作制度及激励机制,同时也应该发挥年轻教师在导师制中的积极作用。不断发挥和扩大导师制培养模式在全体学生中的辐射和带动作用,从而进一步发掘教学管理潜力,使更多的学生都有机会参与到该项人才培养计划。教学相长,可进一步促进年轻教师的工作热情,不断提高自我教学能力与水平,为这一制度的成功实施提供基本保证。
参考文献:
[1]李岚清.面向新世圮宴施科教并国战略推进高等教育事业的改革和发展[M].北京:高等教育出版社,1999.
[2]吴超凡.新建本科院校地质专业实践教学的改革探索[J].龙岩学院学报,2011,29(2):112-115.
[3]沈文馥,王泽巍.“团队导师制”教学管理制度探究——以高职旅游管理专业为例[J].闽西职业技术学院学报,2008,10(3):67-70.
[4]夏敏,郑旭明.本科优秀生培养机制的实践探索[J].理工高教研究,2005,24(3):32-34.
[5]张慧典.对本科院校实行“专业导师制”的思考[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2008,21(7):15-17.
[6]吕秋丰,靳艳巧,林起浪.高校本科生实行导师制的探讨[J].教育探索,2010,(1):88-89.
[7]符水龙.导师制对本科生培养的作用和意义[J].郑州工业大学学报(社会科学版),2001,19(1):34-36.
[8]陈晔,徐凌霄.本科生导师制——大学素质教育的切入点[J].黑龙江高教研究,2004,(9):148-149.
[9]刘刚,刘美多.导师制对提高高职高专院校理工科专业毕业设计(论文)质量的作用[J].鸡西大学学报,2008,8(1):7-9.
关键词:土木工程;教育模式;培养方案;专业与课程设置;比较研究
中图分类号:G649;TU 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2016)06002705
澳大利亚的高等教育体制源于英国,但教育理念和美国类似,教育质量享誉全球。由于良好的气候环境和完善的教育服务体系,澳大利亚每年吸引大量的海外留学生,是四大英语国家留学基地之一,其教育产业已经成为该国仅次于采矿业、农牧业和旅游业的第四大产业。当前,中澳各大学之间的教育交流越来越多,研究澳大利亚著名大学一流学科的教育与培养模式,对促进中国高校学科的发展也大有裨益。
近些年来,为了提升中国高校土木工程学科的教育理念,促进卓越工程师教育计划的良性发展,国内学者对不同国家和地区的土木工程专业教育与培养模式进行了分析和比较。比如,对澳大利亚高等教育的体系、机制和特色的分析,对澳大利亚一些大学的土木工程专业培养方案、研究生培养层次,以及“宽进严出”培养模式的比较研究[1-3];以中美高校土木工程专业培养模式为对象,从美国高校的学科设置、专业评估、执业注册制度、卓越工程师培养等方面进行分析,为国内相关院校土木工程专业人才培养方案的改革提供参考[4-6];以卓越工程师教育计划和国际化土木工程人才培养合作办学为视角,分别对德国亚琛工业大学的国际合作办学机制、台湾大学的土木工程专业本科培养特色,
以及卓越工程师国际化课程教育体系等方面进行比较[7-10]。以上的这些研究均有助于推动中国高校土木工程专业教育与培养模式的改革与创新。
新南威尔士大学(The University of New South Wales)土木工程专业在2015年QS世界大学学科排名中名列第14位,在澳大利亚排名第1位,具有良好的学术声誉和宽松的教学与研究氛围。本文
结合新南威尔士大学土木与环境工程学院土木工程专业的培养方案、学制、专业与课程设置等几个方面,对其一流学科的工程教育模式进行分析和比较,为国内高校土木工程专业的学科发展和卓越工程师教育计划提供一些有益的建议。
一、专业设置与培养方案
新南威尔士大学土木与环境工程学院隶属于工程学部,按专业分类主要有土木工程、环境工程、测绘与地理空间工程三大专业。其中,土木工程专业分为工程施工与管理、岩土工程、结构工程、土木工程与建筑四个方向;环境工程专业分为可持续工程、交通工程、水工程三个方向;测绘与地理空间工程专业分为土地测绘与房地产开发、工程测量、采矿测量、水文测绘、地理空间科学与工程、遥感和数字制图六个方向(图1)。
结合以上的专业分类和方向设置,制定的研究领域主要有工程施工与管理、环境工程、岩土工程、结构工程、测绘与地理空间工程、交通工程、水工程共七大领域。同时,设置了研究中心,分别为测绘与地理空间创新中心、基础工程与安全中心、施工创新和研究中心、可持续工程中心、水文与资源研究中心、净水研究中心、澳大利亚住宅与基础设施气候适应研究中心、集成化交通体系创新研究中心。
人才培养方案主要有三个层次,一是本科学士学位(Undergraduate degree);二是课程研究生(Coursework Program,主要培养课程硕士学位);三是研究型研究生(Research Program,又分为硕士和博士两个阶段)。此外,还有一些面向社会的短期培训模式,主要目的是为一些工程技术人员的知识更新和提高工作技能服务。
(一)本科生
在本科培养阶段,主要有单学位和双学位两种模式。单学位一般学制4年,双学位一般学制5~6年。学生的选择灵活而又宽泛,在学期间可以交叉选择艺术、科学、商贸、法律等双学士学位课程。
本科单学位主要包括土木工程、环境工程、土木工程与建筑、测绘工程、地理空间工程等五类学士学位授予方向。土木工程专业方向单学位的学生或多或少都要选修一些与环境工程相关的课程,并完成相应的学分要求。
本科双学位主要包括工程与艺术、工程与商贸、工程与法律、工程与科学、土木工程与其他工程等五类学士学位授予方向。其中,土木工程与其他工程方向的学制一般为5年,主要是土木工程与测绘工程、环境工程、采矿工程方向的交叉结合。工程与艺术方向的学制一般为5~5.5年,工程与商贸方向的学制一般为5.5年,工程与法律方向的学制一般为6~6.5年,工程与科学方向的学制一般为5年。
(二)课程研究生
课程研究生不设导师制,主要讲授课程,学生通过修满指定的课程和学分获得硕士学位,一般又称为课程硕士。课程硕士的学制通常为2年,每学期需要修满4门课程,每门课程一般通过阶段性的PPT课堂讨论、课程论文、课程考试来完成。目前,课程硕士约占新南威尔士大学硕士学生总数的绝大多数。提供课程硕士学位的专业方向主要有土木工程、环境工程、地理空间工程、岩土工程与工程地质、工程管理、结构工程、交通工程、水文与资源工程、净水与污水处理工程。
课程硕士设置三个培养层次(图2)。一是研究生课程认证,主要为一些没有本科学位的大专生过渡学习阶段;二是研究生学历认证,主要针对一些专业背景或学习成绩达不到要求的本科生;
三是硕士学位认证,要求具备本专业本科学习背景,成绩达到一定的要求,且有学士学位的学生。课程认证要修满24学分和4门课程,学历认证要修满48学分和8门课程,学位认证要修满96学分和16门课程。
(三)研究型研究生
研究型研究生的学位授予主要分为哲学博士(Doctor of Philosophy)、工程硕士(Master of Engineering)与工程科学硕士(Master of Engineering Science)三类。与课程硕士不同的是,研究型研究生没有具体的课程和学分要求,是在导师的指导下从事专业内某一领域的研究工作。
哲学博士按专业主要分为土木与环境工程、测绘与空间信息系统两大类,学制一般为4年。本科生获得学士学位以后可以选择直读博士,或者工作几年再读博士,不需要有硕士学位。博士论文的长度一般不超过十万字数,要经历4年的持续研究与学习。一般要求博士生每年做一次阶段性研究报告,是对研究创新的重要评估。如果未通过,推迟四个月再申请汇报;若再次没有通过一般作退学处理。此外,博士阶段虽然没有课程学习要求,但一般来说,学生会结合研究的需要,去选修一些本科或课程硕士的课程。博士学习阶段的退学率比较高,有的专业高达50%~60%。
工程硕士与工程科学硕士学制一般是2年,主要专业有土木工程、环境工程、地理信息技术、岩土工程与工程地质、项目管理、结构工程、交通工程、净水与水文工程、水资源等。工程硕士着重培养学生的工程应用能力,要求学生在应用中提出一些独到的见解或对应用技术有所促进。工程科学硕士着重工程中的一些涉及计算与分析的研究问题,培养学生从科学的角度去思考如何促进工程技术应用的提升。一般具有本科学位的学生可以选择学习工程硕士或工程科学硕士,类似于博士。研究型硕士的退学率也很高,在学期间需要定期汇报阶段性研究进展。
(四)比较研究
通过对新南威尔士大学土木工程学科的专业设置与培养方案的分析,可以得出以下几点结论。
一是,专业设置和国内大学类似,属于“宽口径、厚基础”的大土木类型,既包括传统的土木工程(建筑工程、地下工程、桥梁工程、道路工程),又包括交通工程、工程管理、房地产等方向。与国内大学不同的是,土木工程一般与环境工程相结合,因此也包括一些与环境相关的专业或方向,比如可持续工程、水工程、测绘与地理空间工程等。此外,本科生四年的学习不再细分专业方向,真正体现了“宽口径、厚基础”的培养模式。
二是,本科生可以选择双学位培养方案,在完成本专业学士学位的课程和学分要求以外,可以再选修一些其他学院的与科学、艺术、商贸、法律、经济管理等相关的学位。从这个角度来说,本科生的专业和学位选择余地宽泛,有利于学生的均衡教育和视野拓展。此外,部分对从事科学研究感兴趣的本科生也可以直接选择攻读博士学位。
三是,课程研究生培养方案给一些不愿意从事科学研究,又想获得硕士研究生学历或学位的本科生提供了教育机会。他们可以通过修满一些课程和达到规定的学分要求,从而获得课程硕士学位,部分本科生也可以通过这个阶段进一步提升自己的专业知识水平和工作技能。
四是,研究型研究生一般没有课程和学分要求,这样有助于学生尽快进入研究状态,安心于研究兴趣。研究型硕士又分为工程硕士和工程科学硕士两种类型,有助于学生结合自身情况进行灵活选择。
五是,研究阶段没有的硬性要求,但对研究的创新性要求较高。比如针对博士的培养,每年学生都要汇报阶段性研究进展。由相关领域的学者进行评价,给出是否可以继续研究的建议。论文完成后不设置答辩环节,而是采用函评的方式由世界范围内的著名学者进行评阅,并给出是否达到授予学位要求的评价,真正体现了“宽进严出”的培养模式。
二、 课程设置
(一)本科生
土木工程专业本科生所修课程和学分如图3所示。课程主要分为基础课、专业基础课、专业课和实践四大模块。第一学年主要以基础课程为主,包括数学、物理、材料、化学、力学、各类基础设施体系、工程师基本概念、工程设计与创新等;第二学年以专业基础课和专业课为主,包括固体力学、水工程、交通与公路工程、工程计算与施工、通识教育、结构分析与建模等;第三学年以专业课为主,包括工程运营与控制、土力学、钢与混凝土结构、水力资源工程、土木工程实践、应用土工技术与工程地质、给水排水工程等;第四学年是实践环节,除了通识教育以外,主要包括与实际工程相结合的毕业论文专题,以及一些专业选修课。
以上每门课程均为6个学分,每学期一般安排4门课程,学生四年需要修满192个学分,方可获得学士学位。从课程设置来看,体现了土木工程学科宽泛的特点,在第四年的选修实践课中,学生可以灵活选择自己所感兴趣的工程方向。
(二)课程研究生
土木工程专业课程研究生的课程设置如图4所示。这些课程充分体现了工程教育宽泛的特点,既包括与土木工程设计、施工和管理相关的基本课程,又包括与经济、环境、可持续发展相关的选修课程。
允许课程研究生跨专业背景学习,如果学生来自于其他专业或者没有修完土木工程专业本科课程,一般会被建议增加选修一些相关的课程,以便增强本专业的知识背景。课程设置的类别和数量主要以培养学生具备解决与工程管理、岩土工程、结构、测绘、交通、给水排水等领域相关的高等学科知识为主。
(三) 比较研究
通过对新南威尔士大学土木工程专业本科生和课程研究生的课程设置分析,可以得出以下几点结论。
一是每门课程均设置为6个学分,每学期一般固定4门课程,学分制度和课程数量设置合理,有助于学生更好地学习和理解专业知识。国内大学土木工程专业课程的学分一般从1~4.5不等,学分设置分散,课程学时也很分散,有的课程仅仅设置为几周时间,有的课程却跨度一个学年。分散的学时和学分设置既不利于学生选修课程,也不利于学生对专业知识的充分理解和消化。
二是由于本科教育阶段设置了双学位培养模式,本科生可以自由选择自己感兴趣的学科或专业的课程。课程研究生也设置不同的学位授予类型,可以在土木工程专业范围内自由选择不同方向的课程,也可以跨不同专业或方向交叉选择课程。
三是实践环节设置是直接与实际工程相关联的,一般鼓励学生在工程单位实习期间同时完成毕业论文,增设一些实践选修课程,这些课程可能就开设在实验室或工程单位,以鼓励对不同工程感兴趣的学生自由选择学习。
四是对研究型研究生虽然没有课程和学分要求,但会要求他们根据不同的研究方向和研究方法有针对性地选择某些课程学习或直接去旁听。比如,从事数值分析的研究生可以选择一些高等工程数学课程,从事计算机编程与模拟的可以选择一些计算机程序课程。
三、结语
通过对新南威尔士大学土木工程专业的培养方案、学制、专业与课程设置等方面的教育模式进行分析和比较,提出了一些建议,为国内高校土木工程专业的建设、培养模式的改革、卓越工程师教育计划的实施提供借鉴。
(1)土木工程专业设置宽泛,培养方式灵活,真正体现了“宽口径、厚基础”的大土木培养模式。
(2)本科教育阶段设置单学位与双学位并重培养机制,学生不仅可以在本学科获得学位,还可以在不同的学科和专业间学习相关课程,取得相关的学位。
(3)课程设置体现了学科教育的宽泛特点,单门课程固定为6个学分,每学期固定4门课程,课程学时和学分紧凑集中。
(4)本科阶段的实践环节一般要求学生在工程单位完成,既包括结合实际工程案例完成的毕业论文,又包括一些与不同工程类型相关的实践选修课程的学习。
(5)研究生培养分为课程研究生(硕士)、研究型研究生(硕士和博士)两个层次。课程硕士不设导师制,不需要从事研究,主要是完成相关专业的课程学习。研究型研究生没有课程学习和学分要求,主要从事相关领域的研究工作。
(6)研究型研究生的培养充分体现了“宽进严出”的培养模式,没有硬性的要求,每年定期进行阶段性研究进展汇报,优胜劣汰,淘汰率较高。
参考文献:
[1]童乐为,史炜洲,赵晓林.澳大利亚高等教育特色给予我国土木人才培养的启迪[J].中国电力教育,2008(2):165-167.
[2]吴瑾.悉尼大学土木工程专业研究生培养模式及特色探讨[J].高等建筑教育,2008,17(4):6-8.
[3]原方,丁永刚,王彦侠,等.澳大利亚土木工程本科人才培养方案浅析[J].河南工业大学学报:社会科学版,2008,4(2):155-156.
[4]李炎锋,杜修力,薛素铎,等.从中美土木工程教育对比探讨土木工程专业国际化办学思路[J].中国科技信息,2013(5):116-117.
[5]刘纪峰,张会芝.美国密歇根州立大学土木工程专业课程设置研究[J].宿州学院学报,2014,29(9):97-100.
[6]王照宇.中美高校土木工程本科教育比较浅析[J].林区教学,2015(10):29-30.
[7]饶平平,陈有亮,宋忠强.依托中德合作与交流的土木工程办学研究与实践[J].中国电力教育,2013(10):55-56.
二、研究型教学理念与高校教材创新
现代教学理念提倡,知识的生成不是单纯个人的事件,而是通过彼此之间心灵的交互作用建构的,人是在社会文化情境中接受其影响,通过与他人的交互作用来建构自己的见解与知识,这种社会建构主义兼容了“反映”与“建构”两种机制。研究型教学是一种以现代教育教学理论为基础,以教学和研究相结合为基本原则,以提高学生综合素质和自主创新学习能力为宗旨,以培养学生的问题意识、探究意识、创新精神和实践能力为重点的教学活动过程。研究型教学中“教”的特点是:教师注重对学生的开放指导、过程教学和合作参与;“学”的特点是:学生的学习具有自主性、可选性和复合性。研究型教学与“社会建构主义”为核心的现代教学理念具有高度的契合性,是现代教学理念的集中体现。首先,二者的价值取向完全相同,都强调学生自我思考、探究和发现事物,而不是消极地“接受”知识,鼓励学生自主学习和个性发展,以培养学生的创新精神和实践能力为目的,表现出多元化价值取向。其次,二者强调的教学主客体关系也完全一致,都提倡应突出学生在整个教学活动中的主体地位,强化教师在学生学习活动中的指导作用,师生共同参与,以问题为中心通过探索、讨论等教学方法实施教和学的过程。“教材对教育理念的渗透发挥着重要作用,它已成为促进或阻碍教学模式转变的活跃而关键的要素”。研究型教学理念下的教材是基于全新的教学理念,求得学生人格健全发展的社会建构主义教材,它聚焦了社会文化和智慧的发展,为学生的智力发展、学术发展和终身学习奠基,它会让更多的学生因为它的存在而爱上这门学科,走向最宽广的科学研究的路。无疑,研究型教学理念的融入是高校教材建设创新的必然路径选择。
三、基于研究型教学理念的高校教材建设探索
《教育部关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见》(教高[2011]5号)中关于教材建设的方针和目标中里提到:“教材建设要锤炼精品,改革创新。鼓励编写及时反映人才培养模式和教学改革最新趋势的教材。”近年来,北京科技大学本科教学改革的导向,逐步从传统教学模式转变为对研究型教学模式的引导和激励。2007年,张欣欣校长在全校本科教学工作会议上做了“研究和探索研究型教学模式,培养创新人才”的主题发言,正式拉开了研究型教学改革的序幕。近几年,学校大力提倡和推进教师开展研究型教学,目前共立项建设147门研究型教学示范课,涵盖全校13个学院的主干学科、基础学科、优势学科和前沿学科,形成了开展教学方法改革的良好氛围。“教材是反映教学内容和课程体系的重要标志,教学内容和课程体系改革的最终成果必须落实到教材的编写上。创造性人才培养要求教材与教育教学改革同步”。基于此,学校对于精品教材建设的导向,更加注重将研究型教学课程改革与基于研究型教学理念的教材建设相结合,鼓励编写研究型教材。在研究型教学改革酝酿之初,许多教师主动把研究型教材的建设也列入课程建设规划。
(一)树立“教师即教材”的教学理念
北京科技大学首届国家级教学名师奖获得者余永宁教授,从教半个世纪以来从未间断本科教学改革,从20世纪60年代的“现场教学”、70年代的“结合课题教学”到新世纪开展“研究型教学”改革,都凝聚了他与时俱进的大学教学理念,余教授提倡将教学理念融入到教材建设中。余永宁教授所在的材料学国家级教学团队牢固树立“教师即教材”的理念,该团队包括了3名国家、北京市教学名师,多名材料学专业资深教授,共同打造了系列研究型教材,“十二五”期间,共有5部教材获得北京市精品教材和国家“十二五”规划教材。余教授在讲授材料专业基础课程———金属学原理时,结合时代对学生的要求,注重把数理化、力学及材料学等多方面的知识融入教学和教材编写中,源于他本人精深的科学研究和凝练、精湛的教学技艺,编写出国家重点教材《金属学原理》。近几年,古稀之年的余教授结合研究型教学最新理念,追踪科学研究的最新进展和国家对创新型人才的要求,以注重全面培养学生综合能力为宗旨修订再版了《金属学原理》,该教材被同行专家誉为“我国迄今为止内容最丰富、系统和深入的金属学原理教材”。近年来,随着材料研究与应用领域的交叉渗透加剧,材料功能也由单一化向多元化发展;另外,虽然根据无机非种类的不同和性能要求的不同,各种无机非的生产方法有较大差异,但从整个无机非的生产过程来讲,其制备过程又有着很多共性。近年来,同样由余教授领衔主编的《材料科学基础》融入研究型教学理念进行修订再版,教材注重材料科学与工程专业宽口径培养的特点,编写内容涵盖金属、无机非金属及高分子材料等,同时兼顾结构材料与功能材料,结合学科前沿最新进展,从基础层面上对各类材料进行综合与融合。北京科技大学材料学院周张健教授主编《无机非金属材料工艺学》教材打破传统的课程体系界限,突出无机非共性的工艺技术和原理,加强学生的基础知识,并向“宽”和“深”两个维度发展,使学生全面系统地掌握无机非的工艺原理和过程的共性与个性问题,理解工艺因素对无机非产品性能与结构的影响,并能从技术与经济的角度分析各类无机非金属材料生产中出现的问题,提出改进生产的方案。可见,高校教师不只是教材的执行和传递者,更是教材的开发者、建设者,教师摒弃了“以教材为本”和“教教材”的旧观念,确立“以人为本”和“用教材教”的新理念,通过创造性地建设教材,培养智能型和复合型人才。
(二)提倡“教材”变“学材”的思路
教育哲学家阿弗烈•诺夫•怀特海(AlfredNorthwhitehead)认为,教育是一种充满生机、富有朝气和活力的节奏性跃动,这是一个发现的过程,一个逐渐习惯于奇特想法的过程,想出问题并寻找答案的过程,设计新体验的过程,注意新的探险活动会引起什么结果的过程[8]。随着新时期知识更新速度的加快和知识面的迅速拓宽,高校教材的任务不再仅仅是给学生多少知识,更为重要的是教会学生解决问题的方法。《教育部关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见》(教高[2011]5号)里明确要求:“要注重教材内容在传授知识的同时,传授获取知识和创造知识的方法”,因而,研究型教学理念下的教材必须树立将“教材”转变为“学材”的思路。北京科技大学具有浓厚行业特色的实习教材也探索融入研究型教学理念,以《热能与动力工程专业实习教程》为例,该教材编写内容取材于具有世界一流的先进生产技术、生产流程以及最先进管理经验的代表性集团公司,基于研究型教学理念,教材引入了学生自主学习的模式。在实习前,引导学生利用该教程进行预习,教材中有意识地设置问题情境,并让学生试着提出问题,回答教材中提出的问题,带着预习时思考的问题与猜想进入现场实习,使学生运用自身拥有的最基本的知识、经验、技术去提出问题和解决问题;学生进入企业实习现场,通过切身的实践实习,感受并与现场人员的交流,在他们面前展示事物不同的侧面,让学生利用已有的知识储备和联想能力去探究、寻找各种可能的答案,深入思考并验证猜想;离开实习现场后,学生利用教程进行复习、总结,提升实习效果。教材在编写中融入培养学生正确的思考方法、学习方法和应用知识解决问题的方法和紧跟时代、不断获取本学科新知识的能力,适应了新时期社会对创造性人才的需要。为培养学生探究能力和发散型思维能力,教材精心制作了配套的光盘,充分利用多媒体技术优势,对现场难以看到的场景进行动画演示,并对实习内容(如不同工艺流程)进行对比分析,加深学生的理解与体会;本教材还具有弹性学习、分流培养、宽口径、重实践的教学特点,很好地解决了高等学校实习存在的问题,这在当前工科院校工程类实习教程中迈出了重要一步,符合当前卓越工程师建设工程对学生提出的新要求,受到同行好评,被评为北京市精品教材,并入选第二批“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。
(三)体现知识的“生成性”逻辑
研究型教学理念下的教材更能体现出知识的“生成性”逻辑。我校北京市教学名师杨炳儒教授结合自己多年的教学经验,带领教材编写团队与国内多所高校的一线教师进行充分讨论,创造性地提出国内颇具特色的认知结构教学论(简称KM教学论),在开展离散数学课程研究型教学的探索与实践中,将研究型教学的基本内涵与KM教学法相结合编写出《离散数学》。教材体现了“知识逻辑结构核心论”的教学思想、“双图融合”的教学机制、“教学回路”的教学模式、“立体塔式结构”的教学内容、“三段论式”的教学方法,突破了传统的将离散数学视为“拼盘结构”的理念,吸纳结构主义理论,形成“结构关联”的新理念;在该教材中,数理逻辑和集合论作为两块基石,其上的代数结构、序结构、拓扑结构和混合结构生长出许多数学分支,同时各分支间交叉融合形成了庞大的离散数学乃至全部数学的理论体系;教材演绎铺展的路径如下:全书概述—篇引论(树形类化图)—章粗概图—章应用概图—按节展开(核心知识点、嵌入思维形式注记图、每节小结)—章习题类化(常见题典型解析)—章知识逻辑结构图—扩展阅读—习题—篇知识逻辑结构图。该教材在模式与体例上与学生的认知规律完全吻合,具有很强的启发性,获得2013年度北京市精品教材称号,入选第二批“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。
(四)展现“集体学习的文化”
受传统教学理念的影响,一些高校教材倾向于预设凝固的知识、教学内容和整齐划一的标准答案。教育家约翰•杜威(DeweyJohn)犀利地指出:“他们惯用‘非此即彼’的公式来阐述他们的信念,认为在两个极端之间没有种种调和的可能性。当他们被迫承认极端的主张行不通的时候,他们仍然认为他们的理论完全正确……”事实上,尽管在学习中外部信息有共同的来源,但由于每个人的经验、基础、已有认知结构的差异(以及内部自治信息的差异),加工的方式和结果也就不尽相同,知识具有一定的个体性和主观性。为了解决这个问题,研究型教学理念下的高校课堂教学不再被预先设计、安排、框定与规制,教材内容也不再是不可辩驳的权威,教材编写者的职责与使命不再是将所谓的“正确性”知识有序、工业化地“组装”在一起,作为一种僵化、恒久不变的学习材料传递与灌输给学生。北京科技大学北京市教学名师张群教授主编的“十一五”国家级精品教材、“十二五”首批国家级规划教材《生产与运作管理》(第3版),强化生产与运作战略,教材中系统呈现了现代生产运作管理新概念和新方法,分析和讨论了各类典型生产运作管理系统的计划与最优控制问题,为深入研究新型生产运作管理系统提供新的思想和理论分析工具。该教材参阅了国外大量相关文献资料,注重呈现国外关于生产与运营管理研究的各种理论思想和学术观点,也充分展示中国传统文化中的管理思想。结合作者的生产管理实践体会,列举了许多典型的案例并进行了详尽的分析与研究。教材综合反映不同的学术见解,学生能从中接纳和批判多元见解,还能够接触到知识的不同侧面,思维。教材注重将相同的知识以不相同的方式呈现,不仅发挥了从信息的检索分析导向新知的“创造”功能,还具有从不同的目的与视角对知识进行灵活处置的“支撑”功能。该教材从第一版开始已经印刷20次、累计印刷10万余册,目前被国内许多知名高校采用,教材所具有的相互切磋的“集体学习的文化”是它之所以一版再版、历久弥新的重要原因。
(五)前瞻学科前沿知识
研究型教学理念下的高校教材编写不仅要注重前瞻新兴学科知识,紧跟科学技术的发展前沿,避免新学科不断出现、教材建设相对滞后的现象,还要以敏锐的目光关注全球学术前沿动态,时刻注意高校教材内容的先进性。北京科技大学作为国家批准的首批物联网专业和教育部特色专业建设的办学单位,在教材建设上,课程教学团队在全国范围内率先进行了积极的探索。物联网特色专业负责人王志良教授紧跟时展的步伐,及时将最新最快的知识反映在教材里,领衔主编了《物联网工程概论》教材,全面介绍了物联网相关的标签技术、传感器技术、无线传感器网络技术、智能技术以及时下热门的云计算技术,完成了物联网节点在信息获取和数据传输上的基础构建,为物联网信息的海量存储和处理以及智能的服务模式提供了解决方案,同时系统地分析了有别于普通网络安全的基于物联网安全的身份识别技术、密钥管理技术等,具有很强的前瞻性。本教材还系统地阐述了物联网研究的理论基础:控制论、信息论、人工情感与人工心理理论以及CPS理论,探讨了物联网的异构性和学科交叉特点,提出了新的科学问题。通过四届学生的教学实践,受到同行和学生的一致好评,同时被全国近百所高校物联网工程及其相关专业选为教材或教学参考书,已经进行了4次印刷,受到使用院校欢迎和业内专家的好评。适合创造性人才培养的教材应根据科技进步和社会发展的最新成果不断地充实和更新教学内容”。我校“十一五”“十二五”首批国家级规划教材《地质学》(第四版),作者精心编写了地质学基础知识、矿床学、水文地质学、矿产勘查学和矿山地质学,对各学科相关的基本概念、基础理论和研究方法等进行了系统的阐述;再版时(目前正编写第五版)教材特别注重对近年来地质学,特别是矿产资源勘查领域的进展进行更新和补充。与此同步,编写团队还制作了融合多年来从事科研工作的成果和经验的内容新颖、手段先进的电子课件,包含了大量的野外露头、手标本、显微镜下图片和地质模型动画,在实际教学中已起到了很好的效果。教材不仅得到采矿工程、矿物资源工程等相关专业本科生的青睐,地质、矿业类专业研究生也受益匪浅,更成为已经毕业从事矿业工作的在职人员随时指点迷津的“宝典”。一部好的教材,其中的内容总能紧跟社会发展步伐,不断给予读者启示,也许当年阅读这部教材的学生已经成长为业界的精英,但其中的内容依然可以帮助他站在时代前沿,这也是《地质学》这部教材从第一版问世至今20多年依然带给读者巨大影响的关键。
四、结语
由于学校扎实推进研究型教材建设,“十二五”期间,由我校教师主编的教材获得“北京市精品教材”共21部,入选率较之同类高校高30多百分点;2014年,在第二批“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材的评选中,我校入选率为80%,高出全国平均入选率(39%)40多百分点;由于一大批教师参与研究型教学课程改革和研究型教材建设,给我校本科教学工作注入了生机和活力,教学效果明显改善,学生的综合素质和创新能力明显提高,特别是在以下两个方面:
(一)学生提出问题、分析问题、解决问题
的意识有所加强由于一批研究型教材植入了教师开展研究型教学的新设计思路,体现了有利于学生进行研究性学习的新知识脉络,营造了各种有利于激发学生渴望探求知识的环境,许多学生反映,他们结合对教材知识点的思考后在教师的启发下提高了解决问题的能力。近三年,一些体现学生自己分析和解决问题的创新成果显著增加,例如软件设计、网站开发、专利设计、制作实物模型等许多项目获奖年增长率为20%左右。
(一)日本高等工程教育专业认证的背景
日本高等工程教育专业认证始于20世纪90年代,但日本有关高等工程教育领域开展专业认证的思想却可以追溯到19世纪70年代。1873年,时任日本东京帝国工程学院第一任校长的基辛格•戴尔将“工程设计”的实践理念引入工程教学领域。这种考虑工程标准和多方面现实因素,强调从基础课程学习中获得基础科学知识和技能,以便为学生未来的工程实践做好准备的工程设计理念,从某种意义上说,与当前美国工程与技术教育认证委员会(ABET)推行的工程标准2000(EC2000)的工程教育设计理念是吻合的。但基辛格•戴尔关于工程教育的思想并没有得以推行,直至20世纪90年代,日本才又重新认识到工程教育设计理念的价值及其重要性。1996年日本工学教育协会把国际高等工程教育认证系统引入日本工程教育领域并成立了认证系统设计委员会[1]。1998年发表的大学审议会报告《21世纪的大学与今后的改革策略》中明确主张,建立多元的评估机制,特别是建立有效的外部评估机制[2]。正是在这种背景下,日本于1999年11月成立了高等工程教育认证委员会(JABEE),并逐渐发展为具有权威性的高等工程教育民间评估机构。2001年6月,在南非召开的《华盛顿协议》大会上,日本被接纳为准成员国,并于2005年6月15日正式成为《华盛顿协议》的成员国。
(二)中国高等工程教育专业认证的背景
我国高等工程教育专业认证起步较晚,最早始于1992年,由建设部组织,先后在建筑学、土木工程、城市规划、工程管理、建筑环境与设备工程、给水排水工程等专业开展评估,这是我国进行高等工程教育专业认证的实验探索阶段。为构建高等工程教育质量监控体系,促进中国高等工程教育的国际互认,中国科学院技术科学部于1994年开展了《改革我国高等工程教育,增强我国国力和国际竞争力》的课题研究;中国工程院于1998年进行了《我国工程教育改革与发展》的课题研究;教育部于2000年设立《重点理工大学培养的人才素质要求和培养模式的研究与改革实践》研究课题,分别对以清华大学为首的北京七校和以浙江大学为首的京外六校开展了调查研究。2006年《工程教育专业认证实施办法(试行)》出台,在除土建专业以外的工程专业领域进行认证试点工作,陆续在机械、电子、化工、计算机等专业开展试点,使我国的高等工程教育专业认证进入专业推进阶段。正是在这种背景下,全国于2007年6月成立了工程教育专业认证专家委员会,并于2009年6月向国际工程教育大会递交了加入《华盛顿协议》的申请。比较中日两国在20世纪90年代开始实施的高等工程教育专业认证的背景,我们可以看出,虽然两国具体的认证历史不同,但认证的直接动力都来自加入《华盛顿协议》的需要,其高等工程教育专业认证都是与本国自身高等工程教育的评价体系息息相关的。不同的是,日本的高等工程教育专业认证虽然起步较晚,但却因为有悠久的“工程设计”的实践理念,其专业认证发展速度较为迅速。而中国在20世纪90年代之前完全没有高等工程教育专业认证的相关理念,认证工作从实验探索阶段到专业推进阶段的进程较日本相对缓慢。
二、发展规模比较
(一)日本高等工程教育专业认证的发展规模
日本高等工程教育专业认证同率先加入《华盛顿协议》的欧美国家相比,虽然起步较晚,但发展速度较快,已颇具发展规模。从专业认证的数量来看,其认证专业数仅次于美国。2001年只有3个专业申请认证,而到2007年底,日本已有151所高校的368个专业通过了JABEE认证[3]。其中,公立大学占55%,私立大学占27%,专科学校(专攻科)占18%。从接受专业认证的学校类型来看,主要是在理科、工科、农科等领域对文部科学省认可的四年制本科院校(包括工业高等专门学校的专攻科)开展工程专业评估认证。2001年到2007年间,在已通过认证的151所高校的368个专业中,有27所是拥有专攻科的高等专科学校(工业高等专门学校的专攻科),并且通过认证的专业数占总认证数的19%。从申请认证的专业分布来看,认证专业数较多的主要集中在机械、化工、电气、电子、通讯信息等领域[4]。从申请专业认证的高校分布来看,著名大学参与热情不高且数量较少,虽然庆应义塾大学、早稻田大学、北海道大学、东京工业大学、名古屋大学、东北大学等大学的部分专业参加了认证,但是,诸如东京大学、京都大学、大阪大学以及九州大学等闻名于世的国立大学都还没有参加认证[5]。纵观日本高等工程教育专业认证的发展规模,其发展速度如此之快的原因,一是注重加强与主导产业合作,提供优化工程课程的评审和认证服务;二是为满足日本高校吸引优秀生源,提升工程专业竞争力的需要。
(二)中国高等工程教育专业认证的发展规模
目前,我国高等工程教育规模居世界第一,是世界高等工程教育大国,但这并不等于说我国是高等工程教育强国。我国设有工科专业的大专院校有1500余所,工科在校学生达600余万。然而,如此巨大的高等工程教育规模,其培养的合格工程师的“可获得程度”世界排名自1998年以来却一直处于末位。我国高等工程教育专业认证起步较晚,一方面发展空间广阔,另一方面发展中存在的问题较多。从专业认证的数量来看,截止2008年5月,已有59所高校累计164个土建类专业点通过认证。除土建类专业外,截止2008年底,全国通过工程专业认证的专业点已达41个。从接受专业认证的学校类型来看,主要是在工科领域经教育部认可的四年制本科院校中开展工程专业认证。截止2008年底,全国高校(非土建类专业)通过专业认证试点的高校已达32所。从申请认证的专业分布来看,1992年至2006年间,主要针对土建类专业开展工程专业认证;2006年开始在机械、电子、化工、计算机专业开展认证试点;2007年增加了采矿、环境工程、水资源、轻工食品、交通运输等五个新的试点专业;2008年又扩展到电气、化工、安全工程专业领域。从申请专业认证的高校分布来看,2006年、2007年和2008年参加高等工程教育专业认证的高校大多为我国排名较为靠前的高水平大学。例如,2006年率先开展工程专业认证试点的清华大学、北京航空航天大学等;2007年教育部公布的包括浙江大学、同济大学等十所全国首批工程教育改革试点高校;2008年申请并接受工程专业认证的武汉大学、南京大学、北京交通大学等22所高水平综合性大学和工科强势的理工科院校。比较中日两国自20世纪90年代以来高等工程教育专业认证的发展规模,虽然都集中在以制造业为主的专业领域,但是发展历程却截然不同。日本高等工程教育历史悠久、基础牢固,虽然专业认证起步时间较晚,但是发展速度很快,认证工作涉及范围较广,不仅包括培养未来工程师的四年制本科院校,而且包括培养工程技术人员的工业技术高等专门学校和短期大学二年制专攻科的高等专科院校。而我国高等工程教育规模基数大,但人才培养质量难以保证,导致开展高等工程教育专业认证的热情虽高,但实际操作中遇到的困难和阻力较大。目前高等工程教育专业认证只集中在排名较为靠前的高水平综合性大学和工科强势的理工科研究型大学中,其他普通高校的工程教育专业认证发展较为缓慢,而高等职业技术教育体系中有关工程技术教育的专业认证更是无从谈起。
三、认证标准比较
(一)日本高等工程教育专业认证的认证标准
JABEE沿习并发展了基辛格•戴尔关于“工程设计”的实践理念,以法国、德国“科学导向”的技术教育和英国“学徒式导向”的技术与技能教育为基础,根据美国EC2000的要求,制定了符合日本国情的高蒲彧,杨连生,邹积岩:中日高等工程教育专业认证比较研究40等工程教育专业认证标准,主要包括Plan,Do,Check和Act四个方面[6]。计划阶段主要达到从全球观点思考事物,掌握数学、自然科学以及信息技术的相关知识,培养学生的工程设计能力、解决实际问题能力、语言交流能力、自主和持续学习能力以及工程师的社会责任感。实施阶段包括课程要求、教育方法和教育环境三方面。其中,课程要求中规定4年期间必须修得124学分,总授课时间1800小时,其中数学、自然科学、信息技术不得少于250学时,人文社科学科的课时(含外语)250学时以上,专业课程不得少于900学时;从入学选拔方法、课程设置、教学大纲制定、教师培养制度和评价方法等方面改进教育方法;确保教室、实验室、实习场所、图书室、信息网络设备等基本教育设施,改善教育环境。检查阶段主要是对学生学习效果的评价,建立一套保证学生在其他高校获得的学分以及转学学生以前获得的学分得以互换的评估方法。行动阶段强调建立基于教育反馈、能持续改善工程专业的教育系统[7]。
(二)中国高等工程教育专业认证的认证标准
2008版《工程教育专业认证标准》(试行)提供了我国“工程教育本科培养层次的基本质量要求”,它包括专业目标、质量评价、课程体系、师资队伍、支持条件、学生发展、管理制度等七项指标。这七项指标分“通用标准”和“专业补充标准”。“通用标准”给出各个工程教育本科专业的基本要求,制定适应国家、地区经济建设和行业发展需求,适应科技进步和社会发展需要,符合学校自身条件和发展规划,有明确的服务面向和人才需求的人才培养目标,使本科毕业生满足现代工程师所需的知识、能力与素质要求;建立保证质量良好、数量充足、优质生源的招生制度及就业指导制度;完善包括人文社科、数学与自然科学、工程专业课程课时比例,工程设计、实验、实习与社会实践,以及独立撰写毕业论文的课程体系;充实具备工程实践经验的师资队伍;提供满足教学需要的教室、实验室及试验设备、计算机设施、专业期刊和图书资料等基础设施和满足实践教学要求的校内外专业实习基地;完善能根据实际情况及教学质量评估及时更新的教学管理制度,健全教学质量评估体系和毕业生跟踪反馈体系;建立以学生的基本理论与基础技能掌握程度、创新能力与实践能力为重点的培养质量评价体系[8]。专业补充标准针对工程与自动化、化学工程与工艺、计算机科学与技术、环境工程、采矿工程、食品科学与工程、电子信息与电气工程、水文与水资源工程、交通运输、安全工程等十个专业领域提出了专业目标、课程体系、师资队伍、支持条件等方面的特殊要求。比较中日两国高等工程教育专业认证标准,虽然具体标准略有不同,但都与ABET工程标准EC2000的要求基本一致,都与《华盛顿协议》规定的能力要求相衔接,充分体现了“国际可比性”和“等效性”的原则。另外,中日两国高等工程教育专业认证标准也体现出“能力导向”的特征,促进教育从“知识导向型”向“能力导向型”转变,将评价教育的关注点从“我们教给了学生什么”、“学生学了什么”,迁移到“学生学会了什么”、“学生会做什么”,注重对学生终身学习能力的培养。同时,中日两国高等工程教育的历史溯源、发展现状的不同决定了两国高等工程教育专业认证的目标定位,即对“培养目标的有效性和目标实现的有效程度”的考查和认定存在区别[9]。130多年高等工程教育的发展历史,使日本已经形成较为成熟和完备的高等工程教育体系。从学习———教育目标完成度的评价来看,制定了一套供不同高校工程专业学生进行学分互换的评估方法,即工科学生在其他院校获得的学分以及转学学生以前获得的学分得以互换;从教育评估体系———教育的持续改善来看,工程教育专业的特殊评价指标相对简单,一是学生对本专业基本知识和能力的掌握程度;二是教师队伍的结构与水平,特别是教师队伍中有多少人同时拥有工程师资格,以及讲授实际工程问题的能力。而我国高等工程教育发展历史较短,工程教育质量存在诸多问题,教育质量保障体系还很不健全,不少教学评估往往流于形式而无实际意义[10]。从学习———教育目标完成度的评价来看,缺乏对不同学校工程专业学生学分互换的评估方法;从教育评估体系———教育的持续改善来看,工程教育专业的特殊评价指标只侧重学生对本专业基本知识和能力的掌握程度,缺乏对具有丰富工程实践经验并具备工程师资质的教师的要求。
四、认证程序与结果比较
(一)日本高等工程教育专业认证的认证程序与结果
日本传统的高等教育质量管理主要是通过大学内部的自我评估来实现,直到20世纪90年代以后,才引进外部评估机制,注重引进民间机构,建立多元的评估机制。JABEE的认证审查包括自评和审查小组实地考查两部分。首先是申请专业的自评,其次是JABEE接到认证申请后,组成审查专家组进行实地考查。审查专家组除审查小组的审查长和审查员外,还可邀请观察员参加(观察员提出相关参考意见),时间为两天。审查小组通过实地考查,审查该专业是否已经满足所有认证标准,审议结果经JABEE审查调整委员会审查后,交由JABEE审议并出具可否通过专业认证的报告,最后交JABEE理事会通过[11]。相关认证结论,根据所认证专业满足认证标准的程度,分为适合、悬念、弱点和欠缺等四个等级。其中,完全满足认证标准并向社会公布,5年有效期的为“适合”;基本满足认证标准并向社会公布,5年有效期但需要后续关注的为“悬念”;刚刚达到认证标准通过认证但不向社会公布,2年有效期后根据中期检查结果决定是否延长有效期的为“弱点”;没有达到认证标准不予认证的为“欠缺”。认证期满后,如需继续认证,则在满五年后的第二年内提出认证的继续审查申请。如果最终认证未获通过,接受认证的专业可以在三个月内向JABEE提出不服申辩书,JABEE申诉委员会对此详细调查后作出终审裁定[12]。
(二)中国高等工程教育专业认证的认证程序与结果
中国高等工程教育专业认证的认证审查也包括自评和审查小组实地考查两部分,包括提出申请、学校自评、审阅《自评报告》、现场考查、审议并做出认证结论、监督与仲裁等六个阶段。
(1)申请认证:自愿申请高等工程教育专业认证的高校在规定时间内(通常一年一次)提出某一具体专业的认证申请报告,该申请专业必须达到本科层次,且具有三届及以上该专业工程教育本科毕业生,经工程教育专业认证专家委员会审核后,受理申请。
(2)学校自评:申请认证的院校可于受理申请一个月内向相关专业认证分委员会提交自评报告,并依照《全国工程教育专业认证标准》自我检查,坚持“以评促建、以评促改、以评促管”的原则,撰写自评报告,提交给认证分委员会。
(3)审阅《自评报告》:认证分委员会审阅《自评报告》,并在二个月内做出通过《自评报告》、补充修改《自评报告》和不通过《自评报告》三种结论。
(4)现场考查:对于通过或经修改完善《自评报告》达到要求的高校,认证分委员会委派考查专家组进行实地考查,一般为三天,核实《自评报告》的真实性和准确性,了解未能在《自评报告》中反映的有关情况,考查结束时,考查专家组出具《现场考查报告》交予申请认证学校,并于15日内向认证分委员会提交该考查报告。