新时代地质类专业大学生创新实践能力培养探索

［摘 要］ 针对传统大学教育中以理论学习为主，学生的能力培养虽然日益受到重视，但是依然存在实施手段单一、成效不明显的问题，为进一步激发新时代地质类专业大学生的专业和科研兴趣，培养创新实践能力，以资源勘查工程专业学生为对象，通过课堂教学内容和方式的建设、开放性实验、科研助理等多渠道进行了综合探索，以期建立一套行之有效、覆盖面广且有人才培养层次的培养模式。特别是在课堂教学方面的改革和科研助理的培养方式改革方面有比较深入的思考和探索。

［关键词］ 创新能力；实践能力；人才培养；地质类专业；资源勘查工程专业

［基金项目］ 2021年度西南石油大学教改项目“新时期地质类专业大学生科教互哺式创新实践能力培养模式探索”（X2021JGYB009）

［作者简介］ 李 凌（1973—），女，四川南充人，博士，西南石油大学地球科学与技术学院教授，主要从事沉积与储层地质研究。

［中图分类号］ G640 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）38-0049-04 ［收稿日期］ 2023-05-23

引言

新时代中国高等教育正面临新一轮的挑战，国务院办公厅在2015年颁发的《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》中强调，国家要实施创新驱动发展战略、推进高等教育综合改革、全面提高高等教育质量，促进高校毕业生更高质量创业就业［1］。

地质类属于工学当中的一个专业大类，包含资源勘查工程、勘查技术与工程等专业。地质类专业的目标是为国家培养油气、煤、铜铁铅锌等多种矿产资源勘探方面的专业人才。地学类作为一门自然学科，和其他学科相比，具有实践性强的特点，且地质类专业所研究的对象涉及漫长的时间和广阔的空间，对地质体产生影响的因素众多，且互相影响互相制约，具备主次先后的特点，需抽丝剥茧，去伪存真。鉴于地质类专业所涉及的对象复杂、难度大、相关人员的专业性要求较高，培养的人才除了具备扎实的基本功、实践动手能力外，还需要有科学创新思维、综合分析能力，以解决复杂的地质问题。地质类专业人才培养的成效直接关乎国家能源战略的实施，如何切实提高地质类专业学生的创新实践能力是当下人才培养的重要任务。

基于教师团队在长期的教学与科研工作中的实践经验，以及在教学改革过程中的思考和探索，以资源勘查工程专业为例，尝试了以课堂为根基激发学生专业的科研兴趣和创新性科研思维，以开放性实验为引导初步培养学生针对科学问题学以致用的科研能力，以科研助理培养为核心全面历练学生发现问题和解决问题的综合能力和团队合作能力的综合培养模式（见图1）。在这些具体环节中，注重实施过程的针对性和实效性，切实培养学生的科研思维和创新实践能力。

一、围绕科研创新能力培养的教学课堂改革实践

课堂教学是大学教育的第一阵地，承载着理论知识高效传播的教育重任。特别是专业课学习的课堂成效，直接关乎学生的专业认知和热爱程度，高质量的专业课课堂可以吸引学生深入学习、尽早进入专业领域和做出更为长远的学习和职业规划；反之可能将学生拒之于专业的门外，导致学习兴趣降低甚至出现在没有充分了解本专业的情况下就匆忙转专业的情况。

根据对多届转专业学生的回访调查，一部分学生反馈第一次接触的专业课学完的感觉就是学了一门有大量背诵内容的文科课程，比较枯燥无趣，对未来这些知识会拿来用在哪里一片茫然，找不到学习的方向和兴趣。对于这部分学生来说，或许遇到更好的课堂，他们的选择会不一样，因此课堂教学的改革势在必行。

针对课堂教学的改革已有关于教学方式、教学手段改革、课程思政引入等多方面的尝试［2-10］，笔者在前期也就地质类专业的课堂教学、野外实践教学中的课程思政进行了相关的探索和实践，其宗旨均是通过身边事、身边人、行业标兵、勘探大发现等加强学生对专业的理解和认可，通过榜样的力量引导学生前进的方向，促使学生热爱本专业，调动学生主动学习的积极性。围绕资源勘查工程专业学生科研创新能力培养目标的主题，笔者在教学内容、组织方式和考核方式方面进行了相关的改革探索。

1.融合科研动态、科研实践的教学内容组织：学生科研兴趣、科研思维和跟踪查阅文献能力的培养。本科课堂教学不同于研究生教学，学生还不具备全面的专业理论知识体系，并且由于理论教学学时有限，教师难以进行大量的延伸和高难度的专业理论知识及应用方面的拓展。在教学内容组织中，教师团队系统梳理重点教学内容，以此为焦点进行教学内容的深化，将理论教学、最新科研动态和行业科研实践相结合，让学生在案例式的学习中知晓理论知识中可发掘的科学问题以及其可以解决的具体实际问题。从而让学生明白地质类专业的理论课不是学生所认为的文科课程，对应的学习方法不是枯燥简单的记忆，而是启发学生明白这些理论体系背后的学术价值和解决实际问题的价值，启发学生深入思考，从而明白该如何去学，激发学生的科研兴趣。同时，以典型问题为切入点，引导学生自主查阅资料进行调研、讨论，培养学生的科研意识和有针对性地进行文献调研及组织分析能力。例如：针对“沉积岩石学”课程中的重点、难点内容——白云岩生成问题［11-13］，在教学过程中采用了两个步骤：一是除了讲授传统教材的基本理论，结合项目组的科研积累和最新的研究进展，从一手材料的实际研究案例中阐述白云岩的最新研究进展和动态。经过案例式拓展，激发了学生进一步探索的兴趣。二是在此基础上布置小组作业，查阅文献针对白云岩中不同类型的白云石，如马鞍状、环带状、雾心亮边白云石等，去调研其基本特征与可能的成因，并进行小组PPT汇报。在此过程中，学生自主查阅了文献，形成了相应观点，会发现同一个地质现象在文献中会出现多种不同的解释，尝试去理解和解释其原因，并且在小组讲授过程中通过各小组之间的对比发现各自在文献查阅、文献掌握情况、最终成果呈现等方面的差距，使学生形成良性的竞争意识，促进其更主动地学习专业课。针对蒸发岩的成因问题，从传统的蒸发岩成因开始讲述，然后给出特殊案例，启发学生思考和讨论其成因并查阅相关文献，最终教会学生地质学学习是一个求真的过程，没有固定的模式，要不断地探索。

除理论课教学内容改革之外，地质类专业的野外实践课堂环节更是激发学生科研思维和培养科研能力的重要载体。在教学中教师可围绕野外剖面组织设计启发学生科研思维的教学内容，以现象为切入点，提出几种可能性，组织学生主动思考、查阅相关文献进行实际分析和解决。例如，在白庙子剖面飞仙关组飞一段内碎屑——板条状砾屑的成因问题，对教学环节进行了开放式讨论的设计：学生在野外剖面完成实际观察、相标志的收集，初步进行讨论，分析其可能的成因，进而在学生初步分析的基础上，引入针对砾石成因有关的风暴岩与震积岩成因的分析与讨论，风暴岩为理论课中的内容，震积岩为需要学生查阅文献自主学习的内容，学生在此过程中摆脱了接受教师讲解的被动模式，转变为积极思考、讨论，最终解决问题。

当学生通过自主思考查阅资料，明确了其成因为地震之后，继续启发学生思考震积岩的触发机制，和飞仙关组沉积时期周围的华蓥山断裂活动的关系，学生通过该剖面砾屑成因知识点的层层引入式教学，最终通过野外实际观察描述、小组讨论、文献调研不断完善理论体系，了解沉积学在构造研究中的实际应用，培养其科研思维。

2.教学考核方式的改革：理论融入实际的综合能力的全面考查。考试作为教学的指挥棒，影响学生投入学习的过程和成效。传统教学注重理论课程的考试，忽略对学习过程的控制。随着课堂质量要求的不断提高，课程的任课教师也在尝试加入平时测验等考核方式，加大过程考核的力度，引导学生的过程学习。一般来说，平时成绩由课堂互动、课堂测验、作业质量等构成，然而，这些部分通常紧密围绕理论课内容方面的考核。在我们的尝试中，课程的考核方式加大了平时成绩比重，由传统占30％提高到40％，且平时成绩中除了以上常规的几个考查内容之外，还包含关键问题文献调研和小组作业的考查，以达到对学生综合能力考查的科学性，并且引导学生高度重视该项作业，达到教师预想的培养目标，切实保障每个教学环节的实施，避免流于形式。

在课堂教学的改革和建设环节，实现对学生的科研思维、科研兴趣的培养和激发的覆盖，实现每个学生在课堂教学环节中的培养目标。

二、开放实验项目的设置：学生科研兴趣的初次落地

在学生得到课堂初期的科研启发萌芽的基础上，通过专题性开放实验项目的设置，学生可结合自己的兴趣，以小组为单位，在教师的指导下开始科研环节的训练。通过教师给予的实际资料，学生学会一些基础的地质软件，尝试从原始材料进行分析，绘制相关成果图件，让学生在实际的工作中培养科研的初步兴趣，得以在教师的指导下实际应用，让科研兴趣得以落地，科研能力得以培养。以小组为单位，本训练环节可以覆盖绝大多数学生。参与过开放实验项目的学生具有更强的读书深造的意愿。然而，由于以小组为单位工作，也会存在个别学生在此过程中主动性不足，依赖小组其他学生，没有达到同级次训练的效果。如何加强此环节的个体考查，以激发学生的主动性，还有待进一步探索。

三、科研助理的培养：学生科研能力的持续培养（覆盖可持续攻读硕士、博士的学生）

科研助理的培养模式并不是首创［14］，其在各大高校的学生培养中均有所采用，让学生在本科期间能够融入科研团队、接触科研实际、发现科研兴趣和科研方向、培养科研能力是学校和院系单位设立科研助理的目的。然而，在实际操作中，很多科研助理仅限于参与到其中一个科研项目当中，且局限于本科生的研究实力，其在研究团队中所起到的作用甚微，可能一个科研助理在此期间仅承担了其中的最为基础的拍照、采样、数据统计、表格绘制、照原始版本清绘图件等基础的工作，最大的收获可能是学会了某个软件的使用，成了一个制图员。在团队中得到的实际科研训练达不到预期，学生难以体会到前期教师在课堂当中所描绘的科研的意义和魅力，效果大打折扣，甚至适得其反，导致学生失去进一步深造的兴趣。

本次探索与实践是在学院的科研助理培养模式下，进一步形成并落实对科研助理的多步骤、阶梯式培养方式，以真正实现科研和创新能力的实际达成，具体思路和做法如下：依托高水平科研团队，科研助理在大二学习了专业核心课之后，学生即可参与到相关的科研训练当中，可制订长期（2年期甚至延伸到研究生阶段）和短周期培养方案，并且在过程中通过学生阶段汇报、过程监督予以加强过程控制。

为了科研助理能够在科研训练中有能力承担真正意义上的科研工作，学生仅在本科课堂和实习环节学习的技能和内容还远远不够。鉴于此，为切实保障科研助理的培养质量，科研团队应对团队的科研助理进行特别的深化训练，为后续的工作奠定基础。

我们的具体举措是团队的科研助理会在进入团队的第一个暑假进行野外工作技能与工作方法的实训，实训分两部分：一是野外的实际培训；二是学生独立工作，进行采样、拍照、记录、绘图和室内整理分析，最终进行专题汇报。野外实际培训通常持续两周，第一周由团队教授博导主讲，第二周由团队青年教师主讲。室内整理部分贯穿秋季学期，由学生在课后和周末进行。

在此系统培训环节结束后，达到要求的科研助理进入科研项目和研究生一样承担其中的部分科研工作，学生真正意义上高质量地参与和实际工作，进一步提升了自己发现问题和解决问题的能力，增加了成就感。科研助理的科研成果在本科期间和研究生一年级就能有学术论文发表。

结语

通过以上几方面学生科研和创新能力培养的举措，取得了一定成效：所有的学生都得以培养科研兴趣，大多数学生得以在本科阶段得到实际的科研训练，对科研充满兴趣有志深造的优秀本科生在科研团队中得以深度融入和提升能力，提高了硕士、博士期间继续在本校攻读的比例，这对于吸引和稳定高水平学生起到了积极作用。部分科研助理去水平更高的平台学习，攻读硕士、博士学位，也因为在本科期间的能力培养能够在新的学校迅速脱颖而出，极大提高了本校本科教学质量。

参考文献

［1］国务院办公厅.关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见：国办发〔2015〕36号［A/OL］.（2015-05-13）［2023-04-15］.https：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-05/13/content_9740.htm.