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19世紀初,德國著名教育家洪堡為雪恥拿破侖戰爭中德國的失敗之辱,特別是為了讓德國人取代法國人,獲得學術和科學的領導地位,他創建了柏林大學,貫徹其首先提出的“研究教學合一”的理念。如此改革,使德國的高等教育水平、科學技術水平迅速提高。60年后,德國在普法戰爭中大敗法國,此后德國的科技實力位居世界首位近百年,其他國家,特別是美國和日本大力借鑒德國高等教育,也實現了科技方面的崛起。
我國重視科教興國,注重創新立國,但從我國本科生課程的設置來看,目前的本科生課程中科學前沿課程很少,絕大部分本科生徘徊在科研大門之外。據調查,國內本科生教學較強調知識的學習,而較為忽視讓其參加創造性活動。本科生對近現代科技知識的了解要比傳統知識薄弱,對科技基礎知識理解的深度不夠,對高新科技領域的科學術語與原理理解較差;同時本科生對研究過程與方法的本質理解還有所欠缺,信息的獲取和處理能力有待提高。在我國采礦專業培養中普遍存在的問題是:課程設置不盡合理,畢業生專業知識面較窄、知識結構不完善、創新能力較差,難以適應新世紀發展的需要;在采礦專業人才產學研合作教育培養中,存在合作內容有限、合作層次低、合作形式單一的問題;創造性教育不足。在學生的實習、課程設計和畢業設計環節中沒有充分發揮和調動學生的積極性,使實習與科研相結合、設計與創新相結合。
“科教結合”人才培養模式旨在培養學生的科學精神和創造意識,通過針對不同年級大學生培養目標的不同,將科研融入課堂教學和相應實踐環節,通過在課堂上進行研討式教學或問題情景式教學,將學生帶入一種研究的情景中去;充分利用第二課堂培養學生的科學素養,將一批科研基地和教學實驗室對學生開放,使他們有了新的思想就隨時都能在實驗室動手做;對學生實行分類和按興趣選拔,讓部分成績優秀的學生直接參與教師的科研項目,使本科生經常有機會接觸到科研人員,一起討論,一起體會科研的環境。該培養模式具有實踐性、綜合性和創造性的特征。
一、“科教結合”人才培養模式的設計思路
江西理工大學應用科學學院是一所辦學十多年的獨立學院,學院在繼承母體學校50多年辦學歷程的基礎上創新人才培養模式,取得了良好成效,為社會培養了大批應用創新型人才。學院采礦工程專業進行了“科教結合”人才培養模式試點,逐步形成了“ 一條主線、四個層次、三個實踐環節、綜合能力提升”的人才培養模式,具體設計思路如下:
一條主線:培養具有較強實踐能力和創新精神的應用創新型人才。
四個層次:第一個層次,完成公共課和采礦工程專業的理論學習,使學生理解采礦工程專業的基本理論與知識,掌握基本操作技能,形成基本實踐能力;第二個層次,完成采礦工程專業主干專業理論學習,使學生具備專業技術基本應用能力;第三個層次,根據學生就業的崗位需求和學生的興趣愛好,設置多個專業研究興趣方向,如礦壓理論與控制方向、通風除塵方向、系統工程方向等,每個方向設置一組課程。第四個層次,高質量完成畢業設計環節,改變以往一成不變的畢業設計模式,形成適應現代化礦山的運作理念,豐富畢業設計內容,讓設計與科研相結合。
三個實踐環節:狠抓見習實習、生產實習和畢業實習三個實踐環節。針對目前實踐環節中存在的問題,如實習地點聯系難、實習經費緊張、實習內容不全面、實習過程過于簡單等問題,提出相應的措施,如探索與實習基地合作的新模式,實現校企“雙贏”局面;實習內容和過程多元化新模式探索。
綜合能力提升:建立采礦工程專業人才培養導師負責制,讓學生在完成前三個教學層次的學習后,根據自己的興趣選擇相應研究方向的導師,積極參與導師的科研課題,深入現場實踐,通過科研課題與現場實踐的結合使學生的科研和實踐活動更加接近實際應用,有利于增強學生的實踐能力,極大地促進了學生自主研究意識和創新能力的提高。
二、“科教結合”人才培養模式的設計
1.采礦工程專業人才培養目標的確立
采礦工程專業的建設和教學改革將以科學發展觀為指導,以培養學生綜合素養與專業綜合能力為根本,針對社會對采礦工程專業人才需求的特點,依托行業、融合市場,構建在教學理論指導下的培養模式和教學進程,深入開展課程體系的創新與建設,進一步加強與企業合作,加強產學研基地的建設,強化采礦工程技能培訓,全面提高教學質量,提高學生分析問題和解決問題能力、交流與組織協調能力、主動獲取知識能力、科學創新能力、工程實踐能力;培養學生的創新精神、團隊精神和敬業精神,把采礦工程專業建設成為江西省內具有一定知名度的品牌專業。
2.采礦工程專業人才培養方案的確立
根據“科教結合”人才培養模式的設計思路,強調科研與教學的緊密結合,建立與專業培養目標相適應的理論教學體系和實踐教學體系。理論教學體系中,在強化學生必須掌握的專業基礎理論知識的同時,拓寬學生的專業知識面,借助科研平臺,將最新科研成果轉化為教學素材,突出理論知識對實踐的指導,加強學生分析和解決問題能力的培養。對專業理論教學重點進行重新的分析和確定,在專業課中增設了“礦山地壓與控制”、“數值化礦山理論與實踐”、“控制爆破”等課程,增加了“礦床地下開采”課程的課時,將先進的科研技術和成果融入教學中。同時,將電工技術、礦石學、工程地質與水文地質和計算機高級語言等課程調為任選課程,壓縮了“選礦學”課時;開設科研引導課程,幫助學生認識科研、了解科研,掌握科研的程序和方法,增強科研的興趣和科技創新的能力。在強化專業課和基礎課教學的同時,在任選課中增設“科學研究法”、“創新理論”、“科教應用型人才孵化”等課程。
在實踐教學體系中,融入先進的科研技術、設備和成果,強化科研對實踐教學的促進作用,促進學生動手能力和創新能力的培養,廣泛建立實習、科研和就業基地,為采礦工程專業“科教結合”人才培養模式改革提供了一個良好的平臺。
三、“科教結合”人才培養模式在采礦工程專業的實施
1.實施條件
(1)校外產學研基地建設。我院該專業建有產學研基地十余處,采礦工程專業依托母體在有色行業的優勢,積極與企業合作,開展科學研究和社會服務,并以此為契機,建立了穩定的校外實踐教學基地。這些產學研基地既有大中型礦井又有小型礦井,開采條件從地表到地下、從簡單到復雜,開采礦種從有色金屬礦山、黑色金屬礦山到非金屬礦山幾乎應有盡有?,F已將地壓監測與控制、采礦工藝優化、巖體工程穩定性分析、礦山數值化建設結合到實踐教學中。
產學研平臺基地的建立對提高教學質量具有重要的意義,優化了課堂教學內容,改革了教學方法;豐富了實踐環節的題源,培養了學生的創新能力;擴寬了教師的視野,提高了教師的專業水平和教學能力。
(2)校內科研設備和采礦實驗室平臺構建。我院采礦工程專業具有較完善的實驗室,并先后投入數百萬元,購置了探地雷達、激光探測儀、地應力測試儀、爆破震動測試儀、Flac巖土工程專業軟件等先進的科研設備。開展礦山企業急需解決的科研研究,包括地壓監測與控制技術研究、采空區監測與巖石冒落規律研究、礦山基建期巖體穩定性研究、礦山三維數值礦床模型開發與應用研究和復雜應力環境下隔離礦柱穩定性研究等。一系列科研成果、先進的技術和設備均用于實踐教學中。數值模擬實驗室(Flac巖土工程專業軟件)和Surpac數值礦山實驗室建成了開放實驗室,學生在第二課堂有了實踐模擬的平臺。
2.實施過程
我院采礦工程專業從2004年開始招生至今已有四屆畢業生,每年招生規模在60人左右,從2007年開始實施了“科教結合”人才培養模式的試點工作,針對不同年級大學生培養目標的不同,分階段加以實施。大一、大二強化基礎,將科研融入課堂教學;大三、大四強化實踐環節,充分利用實驗室資源和校外實習科研基地,對學生實行分類和按興趣選拔,部分學生參與教師的科研項目,同時充分利用第二課堂培養學生的科學素養。
(1)大一、大二學生強化基礎學習,將科研融入課堂教學。教師轉變教育觀念,充分認識科研在培養應用創新型人才中的地位和作用,樹立科研與教學結合是培養應用創新型人才的重要途徑。教師在教學過程中突破傳統應試教育和狹窄專業教育的封閉模式,適時地向學生傳播科學知識、科研方法和科學思想,將最新的科研成果運用于教學,將礦山企業急需解決而已解決的科研成果運用到教學,用現實的科研成果激發學生熱愛科學、學習科技、創造發明的動力,增強實際教學的效果,以科研活動促進教學質量的提高;在教學中要注重學生科研意識和科研能力的培養,掌握從如何選題到圍繞課題如何進行信息的調研、選擇、收集、分析、研究方案的制訂、實驗或研究報告的形成等一系列程序和規范。同時,教師可以結合課堂內容,給出一些綜合性或實踐性題目,有目的地組織學生進行專題討論,進一步提高學生的科研能力和業務水平。
(2)大三、大四強化實踐環節,充分利用科研課題資源。
1)利用實踐教學環節開展科研探索。采礦工程專業的實踐教學環節包括實驗、課程設計、教學實習、生產實習、畢業設計等,實踐教學可以加深和鞏固理論教學所學內容,培養學生的觀察能力、動手能力和創新能力,培養學生實事求是的科學態度和嚴謹的工作作風,促進理論和實踐的緊密結合,為培養應用創新型人才打下堅實基礎。將科研內容引入實踐教學中,可以豐富和充實實驗教學內容,形成實驗方法、手段的多樣化,促進實驗教學水平的提高,使學生在實驗中了解本專業科技發展新動態、當前科學研究的前沿性課題和礦山企業急需解決的科研問題,并在實驗中掌握解決問題的方法和怎樣使用先進的實驗設備,以構成學生合理的知識與能力結構,培養學生的實踐能力和創新能力,更好地適應礦山企業的需要。
2)畢業論文(設計)與科研課題相結合。畢業論文(設計)是本科教學中十分重要的實踐教學環節之一,是本科生經過七個學期的基礎和專業理論課學習之后進行的一次實踐性、應用性和創造性很強的訓練過程。教師要充分發揮承擔科研項目的有利條件,根據學生的自身素質選取科研項目中適合學生開展的論文題目,使學生能夠真正融入到科研課題中。通過畢業論文(設計)與科研課題結合使畢業生直接參與國家和省級縱向課題、應用開發課題的研究,在科學研究中培養其創新思維、實事求是的工作態度、嚴謹的工作作風和科研的工作方法,同時掌握礦山企業急需解決的科研問題的解決方法,便于畢業后在工作中解決實際問題,具有較強的針對性和現實指導意義。
3)大三、大四部分優秀學生直接參與科研項目。從2007年開始,在大三、大四年級中選拔一些學習成績較好、綜合素質高、熱愛科研的學生參與到教師的科研項目中,包括地壓監測與控制、采礦工藝優化、巖體工程穩定性分析、數字化礦山建設等內容。在參與科研過程中,學生一方面能在井下看到、體驗到教師的科研成果,了解成果的科學原理,知其然而知其所以然,真正掌握到教科書中不曾介紹的先進技術;另一方面,學生參與科研項目的部分測試、實驗工作,加深了對所學知識的理解,并從中受到啟發,提高了分析問題和解決問題的能力,提高了綜合運用知識的能力,極大地強化了創新型人才的培養。
4)利用第二課堂鼓勵學生開展科研活動。加強大學生的科研素養的培養,利用第二課堂,鼓勵學生成立科研興趣小組,由教師進行指導;組織學生開展科研課題的申報,由學校的專家進行評審,對一些有較高科技含量、有較強應用價值的課題,學校從科研基金中給予一定的資金支持;指導學生參加國家級、省級的學科競賽。對科研成果、學科競賽獲獎的學生可認定相應的學分。
四、取得的初步成效
1.增強了學生的實踐能力
針對大學生不同年級的不同目標定位,在課程體系中設計了從大一到大四嵌入的科研課程,運用不同教學手段和方法將科學研究嵌入理論教學,形成一種基于研究的學習模式。在科研與教學結合的過程中使學生一方面能真正掌握到教科書中沒有的先進技術和前沿知識;另一方面,學生參與科研項目的部分測試、實驗工作,加深了知識的理解,提高了綜合運用知識的能力,達到了由知識的灌輸轉變為能力提升的目標。如我院采礦工程專業每年在全國大學生數學建模大賽中有數名學生獲獎,2011年在國際數學建模大賽中有2名學生獲一等獎。
[3] 李莉,詹肇麟.《鑄造工藝課程設計》翻轉課堂研究及其教學設計.教育教學論壇[J]. 2017(2): 177-178.
2.礦業工程專業學位教育存在問題的成因分析
2.1礦業工程專業學位課程體系實踐導向性偏弱且缺乏針對性
既然專業學位目標是培養既具備豐富理論知識,又能夠理論聯系實際切實解決企業或社會中實際問題的高層次專業人才,那么在課程設置上就更應該突出專業性、實踐性和前沿性。礦業工程是一門實踐性和系統性很強的專門學科,采礦工程本科生不僅需要系統學習煤礦開采的專業基礎知識,而且必須經歷三個實習(認識實習、生產實習、畢業實習)和兩個設計(采礦學課程設計、畢業設計)等實踐教學環節,這些實踐教學環節主要強化學生對專業基礎知識的感知和應用。然而現行的專業學位研究生課程體系沒有針對專業學位的培養目標單獨制定,而是基本沿用學術型研究生的課程體系,整個課程設置偏重于理論研究,實踐導向性偏弱。由于缺乏實踐教學環節,學生的專業實踐學習基本依靠參與導師的科研項目來獲得,而導師的科研項目又因人而異,研究方向和項目類型也有較大不同,這使得專業學位研究生的專業實踐能力很難獲得較為全面和系統的培養。此外,目前礦業工程專業學位研究生的本科教育背景參差不齊,跨專業學生占有相當大的比例,雖然按規定需補修《采礦學》和《礦山壓力及巖層控制》這兩門專業主干課,但由于缺乏先修課程的相關知識儲備,課堂教學效果并不理想,造成這些跨專業學生的專業基礎反而薄弱,就業后甚至難以勝任基本的煤礦生產技術管理崗位。
2.2“雙導師制”培養模式形同虛設
為充分利用校內外人才資源,提升專業學位研究生指導教師隊伍的整體素質,國內高校普遍采用校內導師與校外導師相結合的“雙導師制”培養模式,其中校外導師一般以兼職形式聘請一些企事業單位的高級技術人才。就礦業工程專業而言,校外導師普遍聘用國內大型煤炭企業的高級技術管理人才,但在實際運作過程中,由于這些校外導師對煤礦安全生產負有直接責任,不僅有繁重的企業事務需要處理,而且在現有煤炭企業安全生產管理制度下很難有時間來高校對學生進行指導。加之現行的校外導師津貼制度并不合理,造成校外導師對指導工作積極性并不高,對專業學位研究生的指導任務不得不更多的由校內導師承擔。由于校內導師工作以科研和學術研究為主,在指導專業學位研究生時習慣性地側重理論研究,在一定程度上也影響了專業學位研究生實踐能力的培養。
2.3部分學生的功利心理在一定程度上影響了專業學位教育的發展
上世紀90年代國內煤炭行業萎靡不振,在煤炭企業技術人才大量流失的同時,煤炭高等教育也步入低谷,采礦工程專業本科生生源嚴重不足,研究生培養更是勉強為繼。從2002年起隨著煤炭形勢持續好轉,我國國有大中型煤炭企業在加緊新建礦井建設的同時,利用中小煤礦資源整合政策兼并重組了大量礦井,那么就形成了巨大的人才缺口,使得煤礦主體專業本科生就業率接近100%,薪金水平持續攀升。在這種經濟利益的驅動下,大量考生為獲得高額的勞動報酬而選擇跨專業報考礦業工程專業學位研究生,與熱門專業相比不僅報考人數上絲毫不遜,而且考生專業竟然涵蓋了除醫學、軍事學之外的10個學科門類。眾所周知,煤炭行業既是一個艱苦行業,也是一個高危行業。一方面由于這些學生對煤礦工作的艱苦性和危險性缺乏足夠認識,一旦煤炭行業進入低谷期,從業人員薪酬大幅降低的時,他們對專業知識學習的欲望已不是那么強烈,轉而準備報考公務員或者繼續踏上形形的求職之路,而非專心致志地準備畢業論文;另一方面,由于部分學生專業跨度很大,專業基礎過于薄弱,難以適應現有工學人才的培養模式,通過兩年的學期只能勉強達到專業學位最低要求。因此,這種功利心理在很大程度上降低了專業學位研究生的培養質量。
3.礦業工程專業學位碩士存在問題的解決對策
3.1調整和優化專業學位研究生課程體系
針對礦業工程專業學位研究生培養目標,應從以下幾方面對現有課程體系進行優化改革。首先,對跨專業學生增加礦業工程通識教育先修課程,課程內容應涵蓋煤礦地質、礦井設計、采煤方法及工藝、通風和礦井災害防治等方面,使學生能夠了解和掌握煤礦開采領域的基本問題。在此基礎上,續修《采礦學》和《礦山壓力及巖層控制》課程,對學生專業基礎進行強化。其次,將跨專業學生全部納入采礦工程本科畢業設計團隊,全程參與本科生畢業設計實踐教學環節,既有利于專業學位研究生對專業基礎知識的梳理和應用,又能輔助指導教師加強本科畢業設計質量的管控,實現本科生、研究生培養質量雙提高。第三,由于本專業學生在本科生期間已經系統學習了煤礦開采的專業基礎知識,對這部分學生應著重加強專業實踐能力的鍛煉,在課程設置上一方面采用專題講座的形式定期邀請國內外專家圍繞采礦工程學科前沿問題進行學術交流,每個專題講座應保障足夠時間,避免出現類似學術會議走過場的形式—“老師講不清、學生聽不懂”;另一方面充分利用校內的國家重點實驗室、國家工程中心等國家級學科平臺和與國內高水平企業聯合構建的產、學、研平臺,提高專業學位研究生的實踐教學條件,全面強化專業學位研究生的實踐能力。
3.2調整優化專業學位研究生學制
按規定全日制專業學位碩士培養實行彈性學制,導師可根據學生學習情況要求在校學習時間為2年或3年,實際上普遍執行2年學制。但從現有的培養計劃看,專業學位研究生一年級主要進行課程學習,二年級第1學期忙于找工作,第2學期忙著做論文,專業學位研究生專業實踐能力很難得到充分培養,尤其是跨專業學生。結合目前專業學位研究生的教育背景,對于本專業研究生可沿用2年學制,跨專業學生沿用3年學制。
3.3加強專業導師隊伍建設
目前,專業學位研究生采用校外導師與校內導師相結合的“雙導師”制培養模式,其初衷是充分利用校內外人才資源,尤其是校外導師的實踐優勢提高專業學位研究生實踐能力,但實際實施過程中存在的一些問題可從以下幾個方面進行改進:
3.3.1建立完善的校企聯合培養機制和激勵政策
目前,礦業工程專業學位研究生校外導師的聯系、確定主要依靠校內導師牽線搭橋,雖然經學校審核后頒發聘書,但學校對校外導師缺乏行之有效的獎懲機制,換言之學校對校外導師的約束力有限。因此,通過建立完善的校企聯合培養機制,將校外導師管理納入到校企聯合管理的范疇中來,增加其工作的責任感和使命感,同時從企業層面允許校外導師臨時脫離煤礦生產管理工作,全身心地投入專業學位研究生的培養。此外,還應建立有效的激勵政策,對校外導師指導津貼、職稱評定和獎勵辦法制定相關細則,從物質方面和精神方面充分調動校外導師工作的積極性。
一、 招生專業及限額
專業代碼
專業名稱
招生名額
081901
采礦工程
5
081902
礦物加工工程
7
081903
安全技術及工程
4
080104
工程力學
2
081401
巖土工程
5
081801
礦產普查與勘探
8
080804
電力電子與電力傳動
7
080203
機械設計及理論
7
081601
大地測量學與測量工程
2
二、申請條件
1. 我校優秀應屆本科畢業生,具備學術型推薦免試研究生資格;
2. 堅持四項基本原則,熱愛祖國,身心健康,遵紀守法,品行端正;
3. 勤奮好學,思維敏捷,有創新精神,具有較強的自學能力和實踐動手能力;
4. 身體健康狀況符合規定的體檢標準。
三、申請者須提交的材料
1. 《中國礦業大學(北京)招收優秀應屆本科畢業生直接攻讀博士學位研究生申請表》一式兩份;
2. 《中國礦業大學(北京)招收優秀應屆本科畢業生直接攻讀博士學位研究生專家推薦書》兩份(需要2名教授或相當職稱以上的專家分別推薦,推薦書須由推薦人密封并在封口處簽字);
3. 歷年在校學習成績單一份,并加蓋學校教務處公章;
4. 各類獲獎證書復印件各1份;
5. 本人自述(限1000字以內)1份;
6. 申請人還可提交在學期間已經公開發表的學術成果及參加各種學術科研活動的證明材料復印件1份。
四、申請及辦理程序
1. 申請人在中國礦業大學(北京)研究生院主頁查閱博士研究生招生專業目錄(yjs.cumtb.edu.cn/),下載有關表格,將全部申請材料交所申請學院,學院研究生招生工作領導小組組織審核。
各有關學院應在本人申請和專家推薦的基礎上,按我校博士生復試辦法進行進行考核,采取筆試與口試相結合的形式;考核的內容須根據本校研究生培養方案的要求,重點考核考生掌握本學科基礎理論的水平和從事實際科學研究的能力。
考核合格者名單及申請材料于10月15日前送交研究生招生辦公室,報學校研究生招生領導小組審核確定直博生擬錄取名單。
2. 直博生擬錄取名單在選拔后公示七天。
3. 凡推薦免試選拔的直博生要填寫教育部統一印制的《全國推薦免試攻讀碩士學位研究生(直博生)登記表》。
4. 擬錄取的直博生,須在規定的博士生報名時間內登陸中國礦業大學(北京)研究生院網站“博士網上報名系統”,下載正式報名表格,辦理正式報名手續。
5. 入學時間為次年9 月。
6.發生下列情況之一者,學校將取消其直博生資格(一并取消推薦免試資格)。
(1)本人提供的材料與事實不符。
(2)申請人在本科第四學年學習期間有不及格科目。
(3)本科期間,受到紀律處分或思想政治品德考核未通過。
(4)畢業論文未取得良好以上成績。
(5)在畢業時未獲得本科畢業證書或學士學位證書。
(6)不符合規定的體檢標準。
中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)02-0206-02
教育部辦公廳關于加強普通高等學校畢業設計(論文)工作的通知:“畢業設計(論文)是實現培養目標的重要教學環節。畢業設計(論文)在培養大學生探求真理、強化社會意識、進行科學研究基本訓練、提高綜合實踐能力與素質等方面,具有不可替代的作用,是教育與生產勞動和社會實踐相結合的重要體現,是培養大學生的創新能力、實踐能力和創業精神的重要實踐環節。同時,畢業設計(論文)的質量也是衡量教學水平、學生畢業與學位資格認證的重要依據。”本科畢業論文(設計)作為一種學習、實踐、探索和創新相結合的綜合教學環節,是培養學生綜合素質和工程實踐能力、創新能力的重要載體;是對學生知識、能力和素質的全面檢驗;也是一所高校教育教學質量的直接反映。它對學生的思想品德、工作作風、工作態度和獨立工作能力具有深遠的影響。
一、煤及煤層氣工程專業本科畢業論文(設計)特點
“煤及煤層氣工程”專業是我國高等學校近年新設教學研究方向,其設置符合我國煤礦瓦斯災害治理及煤層氣開發利用對專業人才的需求。煤及煤層氣工程專業是一個要求理論基礎寬厚,偏重實踐的專業,其培養要求學生具有腳踏實地、勇于創新的能力。隨著國家能源政策尤其是煤礦整合治理的進行及煤層氣商業化的實現,對煤及煤層氣工程專業的學生需求量很大,煤及煤層氣專業學生剛讀大四已與用人單位簽約,且畢業生數量遠遠不能滿足企、事業單位的需求。煤及煤層氣工程專業本科畢業設計(論文)具有以下特點:
1.選題范圍廣。由于煤及煤層氣工程專業在本科期間開設了鉆井工程、完井工程、煤層氣排采、井下瓦斯抽采、采煤學、礦井通風與安全、煤層氣地質學、礦井地質學、瓦斯地質學等學科課程,畢業后,既可從事地面煤層氣勘探開發,又可以從事煤礦井下瓦斯災害治理,因此,煤及煤層氣學生本科畢業論文(設計)選題廣泛,涵蓋了采礦工程、安全工程、地質工程、物探工程等專業核心課程。
2.緊密聯系實際。煤及煤層氣工程屬于工科專業,絕大部分學生畢業之后將在煤礦生產企業、煤層氣勘探開發公司從事技術工作,怎么樣能夠更快、更好地適應、熟練掌握并在自己的技術崗位上能夠有所創新,本科期間的教師的教學至關重要,好的教學,能夠將理論與實踐相結合,有利于培養學生看待問題的思維方法。本科煤及煤層氣工程本科畢業設計是對其所學知識的融合,同時,也要緊密結合現場實際情況,并尋求解決問題的方法和途徑。因此,要利用畢業實習的機會,使畢業課題的選取與現場生產過程中存在的問題要緊密聯系,對于優秀的學生,要通過實習,能夠發現、解決生產中存在的問題。
3.綜合考察性強。煤及煤層氣工程專業涉及課程門類多、跨越大但又不失專業性。既要懂得井下的安全生產,又要明白地面煤層氣的勘探開發;既要能看懂機械圖紙,又要會土木實施;能測量會勘查……總而言之,為掌握煤層瓦斯的賦存、運移、產出規律,與之相關的巷道部署、設備選型、施工作業、測繪測量等等都需要具有一定的專業知識,才能將所學能所用。環環相扣、相輔相成,對綜合能力考察能力強。
二、煤及煤層氣工程本科畢業論文(設計)存在問題
1.選題存在一定的盲目及隨意性。統計分析河南理工大學2009―2013年煤及煤層氣專業畢業生去向主要有三類:第一類是考取了碩士研究生,占26.4%,第二類是在相關的煤層氣開發公司就業,從事地面煤層氣的勘探開發,占24%,第三類是從事煤礦井下瓦斯抽采及安全管理工作,占41.6%,其余占8%。絕大多數學生在畢業選題之前個人畢業去向已經確定,但在選題過程中,往往選擇難度較小的畢業課題,管理較為寬松的指導教師,甚至有少數同學認為無所謂,做什么課題都可以,并沒有與自己的以后相關工作進行關聯,具有較大的盲目性和隨意性。
2.學生實習落實考核不到位。畢業實習作為畢業論文(設計)必不可少的一環節,為畢業論文(設計)提供素材及支撐,起到了理論聯系實際的作用。但限于近些年煤炭行業整體不景氣,用人單位出于安全考慮并不愿意接收實習學生,尤其是煤礦井下,往往即使同意到礦實習,也難以實現井下學習的目的。單靠指導教師的推薦能獲取實習機會的學生人數有限;同時,少數學生在聯系實習時,害怕被拒絕,害怕和人溝通,甚至是由于惰性不愿意深入現場進行實習;學校對畢業生實習盡管采取抽查等形式,但也不能從根本上對學生的實習情況及實習效果進行考核。
3.重答辯結果輕過程管理。本科畢業答辯不僅僅是對學生論文(設計)的一個展示和體現,更是對其本科四年學習的一個總結合凝練。但答辯過程中,往往側重于對論文(設計)本身的就事論事,而弱化了論文(設計)之外的相關專業理論,對其實習、選題、開題、中期等各環節缺乏有效的考察,并且在最后的答辯過程中也難以體現。而過程往往決定了學生掌握理論知識及技能的水平,防止了少數學生在極短時間內粘貼融合成最終論文(設計)卻能取得不錯的答辯成績的弊端。
三、解決對策
1.端正態度,明確職責。(1)指導教師負責指導畢業論文(設計)的全過程,指導學生獨立完成所承擔的畢業論文或設計課題,對論文的選題方向、思想觀點、結構格式及文字質量負指導責任,并對學生的論文成果及表現做出評價。(2)指導的重點應放在基本概念和理論的正確理解和應用,綜合分析能力,測試、計算及編圖的基本技能,文字表達能力,正確的思維,優良的學風及專業外語閱讀能力等方面。(3)貫徹“因材施教”的精神,應針對每個學生的學習基礎、綜合分析和獨立工作能力等方面的差別,在確定選題、論文的內容要求、指導方案等方面區別對待。根據每個學生的情況,指定閱讀有關的中文資料及與論文有關的外文閱讀材料,供學生編寫論文參考。(4)鼓勵和保護學生的創新精神,在指導中要善于發現學生在分析研究過程中的獨創精神,加以正確引導。(5)培養學生實事求是、理論聯系實際的科學態度,告誡學生在論文中引用別人成果及觀點時應注明來源,尊重他人成果。
2.聯系實際,認真選題。畢業實習是本科生在經過三年半的通識教育課、專業基礎課、專業課、課程設計以及各種教學實習之后,在畢業論文(設計)之前,到科研院(所)、生產企業等單位進行的綜合實習,是學生綜合運用所學知識,學習科學研究或工程設計的基本方法,培養實踐動手能力、科研能力和創新能力的重要教學環節。通過畢業實習,鞏固所學理論知識,了解煤及煤層氣資源勘探、煤層氣開發領域的現狀,在實踐中檢驗學生理解和掌握書本知識的程度。但在進行畢業論文(設計)時,教師要結合學生自身素質、個人興趣、畢業實習情況、已簽約工作性質等有針對性、目的性地進行布置,使學生能夠在眾多課題可選范圍之內,選擇出具有一定挑戰性、對工作具有較強指導意義的課題進行研究并做出相關的設計或畢業論文。
3.考察效果,注重過程。畢業論文(設計)目的是培養學生運用所學的理論知識及基本技能進行綜合分析和解決實際問題的能力。具體要求是在現場(野外)調研、測試分析、收集資料的基礎上,系統整理和分析各種實際資料,編制各種圖件,分析和論證有關煤及煤層氣勘探、煤層氣開發等問題,提出個人的認識和見解。因此,在答辯過程中,問題設置不應僅僅局限于論文(設計)結果本身,更應該側重對于論文(設計)的整個過程的提問。同時,要加強教師在畢業實習、選題、開題、中期報告、論文(設計)終稿、匯報PPT等環節的考察和監督,從而提高最終的論文(設計)質量。
本科畢業論文(設計)是大學本科教育最后一個實踐環節,是大學四年學習成果的集中展現,在分析研究煤及煤層氣工程專業本科畢業論文(設計)特點的基礎上,查找其存在的不足,并提出了相應的對策,以期能夠提高煤及煤層氣本科生的畢業論文(設計)水平,相信只要端正態度、明確職責、扎實落實、細化管理、注重過程、精心指導、全面監控、科學評價,就一定可以把煤及煤層氣工程專業的本科畢業(論文)設計提高到一個新水平。
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中圖分類號:G72 文獻標識碼:A
一、項目背景
能源是國民經濟可持續發展的重要物質基礎,中國作為一個能源生產和消費大國,隨著經濟的快速增長,能源安全已經成為維護經濟安全、政治安全乃至國家安全,實現經濟可持續發展、建成小康社會的必然要求。
煤炭是我國重要的基礎能源和工業原料,在國民經濟中具有重要的戰略地位。我國能源的國情是富煤貧油少氣,煤炭儲量占能源資源儲量的90%以上,因此在未來相當長的時間內,煤炭仍將是我國的主要能源。但我國煤炭工業與世界主要采煤國家相比,還存在著產業群分散,采掘機械化程度低,用人多,效率低,安全狀況不好,污染嚴重等問題。導致了我國煤炭工業人力資源整體質量偏低,專業技術人才缺口較大,特別是煤炭主體專業人才極為匱乏。
目前96%的煤炭企業缺機電專業人才,88%的煤炭企業缺采礦專業人才,地質測量、通風與安全、煤化工等專業人才也是異常緊缺,已成為制約煤炭工業可持續發展的“瓶頸”,和導致煤炭工業科技水平低、增長方式粗放、安全事故多發、資源浪費嚴重、環境治理滯后的重要因素,嚴重影響了煤炭工業的持續健康發展,對國民經濟特別是能源安全構成了極大威脅。
正是在這樣的背景下,中國礦業大學成人教育一直堅持立足行業,辦有自己特色的繼續教育,通過高校和煤炭行業、煤炭企業的全面合作,采用“訂單式”人才培養模式,為煤炭行業主體專業緊缺人才培養盡職盡力。在煤炭這一艱苦行業,繼續教育使命光榮,責任重大。
二、合作單位及項目規模
學校成人教育充分發揮煤炭行業龍頭高校的優勢,與煤炭行業、企業廣泛合作,每年不間斷地為煤炭企業培養專業技術人才。目前已與國資委直接管理的特大型企業神華集團、中國中煤能源集團公司、華電集團等;省國資委管理的億噸級煤炭企業山西焦煤集團、冀中能源集團、淮北礦業集團、徐州礦務集團等;地方煤炭企業和民營煤炭企業,甚至還有司法系統勞改企業等50多家企業建立了“校企合作”關系,采用“訂單式”人才培養的模式,為企業培養煤炭主體專業緊缺人才。
自2004年以來,與學校簽訂“校企合作”協議的煤炭企業逐年增加,這些煤炭企業根據自身的人才需求情況,于每年春季或秋季將通過層層選拔的學生分層次、分專業送到學校進行脫產培訓,平均每年送培人數約1000人。到目前為止,累計為煤炭企業脫產培養煤炭主體專業緊缺人才達萬人,成為煤炭行業重要的“訂單式”人才培養基地,為煤炭行業緊缺人才的培養做出了重要貢獻。
三、項目運營模式
(一)行業推廣
煤炭行業“訂單式”人才培養于2004年在中國中煤能源集團公司、淮北礦業集團和山東里能集團三個煤炭企業試點,開辦了專科層次的《測繪工程技術》、《煤礦開采技術》、《礦井建設》、《機電一體化技術》四個專業,共計接收企業委培學員250人。
通過學校和煤炭企業的廣泛合作及煤炭企業之間的相互交流,煤炭主體專業緊缺人才“訂單式”人才培養模式很快被煤炭企業認可,成為煤炭企業為本企業培養緊缺人才的主渠道。中國中煤能源集團公司、汾西礦業集團、冀中能源邢臺礦務局、冀中能源峰峰礦務局、山西霍州煤電公司等企業幾乎每年不間斷地將企業優秀青年及專業技術人員送往礦大培養。
目前,“訂單式”人才培養已經從開始的??茖哟?,拓展到???、高中起點本科及??破瘘c本科層次,專業從原來的4個拓展到現在的15個,平均每年新接收“訂單式”人才培養學生約1000人,在校規模達3000余人。
(二)生源結構
煤炭行業“訂單式”人才培養的學員是通過“校企合作”的選拔方式嚴格篩選的,生源來自三個方面:一是煤炭企業面向社會招工招生的生源,二是煤炭企業生產一線的優秀青年職工,三是煤炭企業未就業的職工子女以及非煤專業大學生(如醫學、會計、計算機等專業畢業生在煤炭企業無法就業,送入學校轉專業學習,學完再就業)。
(三)經費來源
在職人員帶薪學習,煤炭企業負擔學費,學成后調整到煤炭企業相應的技術崗位上工作;職工子女、社會青年和煤炭企業簽訂用人協議,學費先由個人支付,學成后服務于煤炭企業者報銷學費并安排工作。
(四)開設的專業
煤礦開采技術、礦山機電(機電一體化技術)、測繪工程技術、礦井建設、礦井通風與安全、地質測量、礦物加工工程、熱能動力與裝置、選煤技術、采礦工程、機械電子工程、機械工程及自動化、地質工程、選礦工程、水文與水資源工程等本、??茖I。
(五)教學模式
所有煤炭行業“訂單式”培養的學員,采用的是“理論+實踐”的分段教學模式,一般??茷椤?+0.5”、本科為“3+0.5”、專升本為“2+0.5”,“+”號前面表示學員在高校學習理論課程的時間,“+”號后面是學員回送培單位現場實習、論文設計的時間。理論教學時間根據不同企業、不同專業略有調整,回到企業實踐的時間均為半年,如冀中能源邢臺礦務局??茖哟蔚慕虒W模式執行的是“2.5+0.5”,本科層次的教學模式是“3.5+0.5”;汾西礦業集團專升本層次的教學模式是“1.5+0.5”。
“訂單式”人才培養模式在三個方面體現人才培養的“工學結合”:一是課程設置及教學內容的“工學結合”。“訂單式”人才培養的專業設置、課程設置、課程內容等由高校與企業共同研究確定,以企業對人才的需求設專業,根據崗位定課程。相同專業不同企業的專業模塊,其課程設置和教學內容各有不同,這充分體現了課程設置、教學內容“工學結合”的要求。
二是實習、實訓的“工學結合”?!坝唵问健迸囵B的學員學習過程中的實踐環節是在企業進行的,在企業的工程師現場指導下,通過“頂崗實習”結合企業實際生產崗位消化吸收專業知識,從而實現實習、實訓的“工學結合”。
三是畢業設計的“工學結合”?!坝唵问健迸囵B的學員以所在企業的生產實際和工程技術要求為背景擬定論文選題,在高校教師和企業工程技術人員共同指導下完成畢業論文,論文完成的過程就是解決企業實際技術問題的過程,是“工學結合”的過程。
(六)知識結構體系
“平臺+模塊”的知識結構體系,體現了“訂單式”人才培養的特點,“平臺”體現了專業的知識結構層次,包括:公共基礎課程平臺,專業基礎課程平臺,專業必修課程平臺,專業選修課程平臺,實踐環節平臺;“模塊”就是每一個“平臺”具體課程的延伸,每一個課程模塊都對應相應的學分,每一個“平臺”都規定最低學分要求。不同企業相同專業的知識結構體系是有區別的,“平臺”的搭建是一樣的,但“平臺”下面的課程“模塊”可以根據企業的不同要求進行適當調整,這就形成了適合企業個性要求的課程“訂單”。
(七)師資構成
“訂單式”人才培養采用的是“雙師”型教師隊伍,理論教學中的公共基礎課、專業基礎課引進兄弟院校和科研單位的優秀教師、研究人員執教,實現高校與高校、高校與社會教育資源的整合,同時把校外的學術動態、技術發展思路以及管理理念帶到學校。
專業主干課程的教學任務由學校相關專業學院的教師承擔,專業負責人嚴把主講教師上崗關,聘請中級及以上職稱的教師授課,不斷提高教學水平。
實踐環節由學校專業教師布置任務,企業的專家及工程師現場指導,學校教師定期檢查學員實踐環節的進展情況,把企業專家、工程師吸納到兼職教師隊伍中來,實現理論與實踐的緊密結合。
(八)教學管理
采用學校與企業人力資源部門聯合管理的模式,在校學習理論課程階段,主要由高校進行管理,企業定期派專人檢查指導工作,有的企業還派出專人跟班管理,與學員同吃同住,隨時了解學員的學習、生活情況;實習、論文設計階段由學校成立實踐環節指導小組,學校專業教師任組長,指導教師由學校和企業共同組成。學員以所在企業的工程技術為背景擬定論文選題,企業工程師在現場指導學員進行相關數據的采集、材料的遴選、現場實際操作等,學校指導教師不定期地到現場檢查學員實踐環節的進展情況,論文完成的過程就是解決企業實際技術問題的過程。
(九)質量保障
對企業送培的學員采取的是成人脫產班的管理辦法,專門的教學管理機構保障教學的正常運行;專門的學生工作部門保障學員的思想工作及開展豐富的課余文化生活;專職班主任進行日常管理,確保學員在校期間的安全穩定。教學監控采取隨堂聽課、期中教學檢查、督導指定聽課、任課教師例會、學習委員例會等多種形式、多種渠道反饋信息,確保教育教學質量。進入實踐環節后,主要由送培單位進行管理,送培單位根據學校對學員實踐環節的學習要求,組織所屬相關單位有關人員分組管理。自始至終保持送培單位與學校的溝通聯系。
四、項目創新點
一是生源組織的創新,實現了招生、招工相結合。
二是根據企業的需求制定培養方案,從確定教學模式并到學校脫產培訓,與傳統的函授、夜大學教育相比加快了人才培養的進程,真正實現學校培養與企業需求的“零距離”。
三是創新了企業人力資源部門、企業用人單位及高校共同參與的管理模式。
四是創新了“平臺+模塊”式“訂單式”人才培養知識結構體系,實現了煤炭行業學歷及非學歷繼續教育的學分積累、學分互認及學分轉換。
五是“訂單式”人才培養真正做到培養目標、培養計劃、管理過程的“校企合作”及課程設置、實習實訓、畢業設計的“工學結合”。
六是實現“理論與實踐”、“課程與崗位”、“畢業與就業”的無縫對接。
五、項目評價
2006年,《教育部簡報》第177期報道了中國礦業大學從五個方面為煤炭行業培養緊缺人才的情況,其中就有學校成人教育《校企合作“訂單式”培養煤炭企業應用型人才》的報道。
2006年,《中國煤炭報》刊登了中國中煤能源集團公司與中國礦業大學開展校企合作“訂單式”人才培養的報道:“通過校企合作‘訂單式’脫產批量培養企業生產第一線的技術人員,是解決中國中煤能源集團公司當前技術人才短缺所采取的重大舉措,是中國中煤能源集團實施發展規劃,實現跨越式發展的內在需求,是解決企業生產一線人才匱乏的有效手段和途徑”。
2006年,在教育部召開的成人高校招生統考20周年紀念大會上,中國礦業大學作為全國普通高校的惟一代表,作了題為《立足行業、面向地方,辦有特色的成人教育》的專題發言。
2010年9月,在教育部學生司召開的《2010年全國成人高等教育招生考試工作會議》上,中國礦業大學又一次作為全國高校的唯一代表作了大會典型發言。
關鍵詞:土木工程;教育模式;培養方案;專業與課程設置;比較研究
中圖分類號:G649;TU 文獻標志碼:A 文章編號:
10052909(2016)06002705
澳大利亞的高等教育體制源于英國,但教育理念和美國類似,教育質量享譽全球。由于良好的氣候環境和完善的教育服務體系,澳大利亞每年吸引大量的海外留學生,是四大英語國家留學基地之一,其教育產業已經成為該國僅次于采礦業、農牧業和旅游業的第四大產業。當前,中澳各大學之間的教育交流越來越多,研究澳大利亞著名大學一流學科的教育與培養模式,對促進中國高校學科的發展也大有裨益。
近些年來,為了提升中國高校土木工程學科的教育理念,促進卓越工程師教育計劃的良性發展,國內學者對不同國家和地區的土木工程專業教育與培養模式進行了分析和比較。比如,對澳大利亞高等教育的體系、機制和特色的分析,對澳大利亞一些大學的土木工程專業培養方案、研究生培養層次,以及“寬進嚴出”培養模式的比較研究[1-3];以中美高校土木工程專業培養模式為對象,從美國高校的學科設置、專業評估、執業注冊制度、卓越工程師培養等方面進行分析,為國內相關院校土木工程專業人才培養方案的改革提供參考[4-6];以卓越工程師教育計劃和國際化土木工程人才培養合作辦學為視角,分別對德國亞琛工業大學的國際合作辦學機制、臺灣大學的土木工程專業本科培養特色,
以及卓越工程師國際化課程教育體系等方面進行比較[7-10]。以上的這些研究均有助于推動中國高校土木工程專業教育與培養模式的改革與創新。
新南威爾士大學(The University of New South Wales)土木工程專業在2015年QS世界大學學科排名中名列第14位,在澳大利亞排名第1位,具有良好的學術聲譽和寬松的教學與研究氛圍。本文
結合新南威爾士大學土木與環境工程學院土木工程專業的培養方案、學制、專業與課程設置等幾個方面,對其一流學科的工程教育模式進行分析和比較,為國內高校土木工程專業的學科發展和卓越工程師教育計劃提供一些有益的建議。
一、專業設置與培養方案
新南威爾士大學土木與環境工程學院隸屬于工程學部,按專業分類主要有土木工程、環境工程、測繪與地理空間工程三大專業。其中,土木工程專業分為工程施工與管理、巖土工程、結構工程、土木工程與建筑四個方向;環境工程專業分為可持續工程、交通工程、水工程三個方向;測繪與地理空間工程專業分為土地測繪與房地產開發、工程測量、采礦測量、水文測繪、地理空間科學與工程、遙感和數字制圖六個方向(圖1)。
結合以上的專業分類和方向設置,制定的研究領域主要有工程施工與管理、環境工程、巖土工程、結構工程、測繪與地理空間工程、交通工程、水工程共七大領域。同時,設置了研究中心,分別為測繪與地理空間創新中心、基礎工程與安全中心、施工創新和研究中心、可持續工程中心、水文與資源研究中心、凈水研究中心、澳大利亞住宅與基礎設施氣候適應研究中心、集成化交通體系創新研究中心。
人才培養方案主要有三個層次,一是本科學士學位(Undergraduate degree);二是課程研究生(Coursework Program,主要培養課程碩士學位);三是研究型研究生(Research Program,又分為碩士和博士兩個階段)。此外,還有一些面向社會的短期培訓模式,主要目的是為一些工程技術人員的知識更新和提高工作技能服務。
(一)本科生
在本科培養階段,主要有單學位和雙學位兩種模式。單學位一般學制4年,雙學位一般學制5~6年。學生的選擇靈活而又寬泛,在學期間可以交叉選擇藝術、科學、商貿、法律等雙學士學位課程。
本科單學位主要包括土木工程、環境工程、土木工程與建筑、測繪工程、地理空間工程等五類學士學位授予方向。土木工程專業方向單學位的學生或多或少都要選修一些與環境工程相關的課程,并完成相應的學分要求。
本科雙學位主要包括工程與藝術、工程與商貿、工程與法律、工程與科學、土木工程與其他工程等五類學士學位授予方向。其中,土木工程與其他工程方向的學制一般為5年,主要是土木工程與測繪工程、環境工程、采礦工程方向的交叉結合。工程與藝術方向的學制一般為5~5.5年,工程與商貿方向的學制一般為5.5年,工程與法律方向的學制一般為6~6.5年,工程與科學方向的學制一般為5年。
(二)課程研究生
課程研究生不設導師制,主要講授課程,學生通過修滿指定的課程和學分獲得碩士學位,一般又稱為課程碩士。課程碩士的學制通常為2年,每學期需要修滿4門課程,每門課程一般通過階段性的PPT課堂討論、課程論文、課程考試來完成。目前,課程碩士約占新南威爾士大學碩士學生總數的絕大多數。提供課程碩士學位的專業方向主要有土木工程、環境工程、地理空間工程、巖土工程與工程地質、工程管理、結構工程、交通工程、水文與資源工程、凈水與污水處理工程。
課程碩士設置三個培養層次(圖2)。一是研究生課程認證,主要為一些沒有本科學位的大專生過渡學習階段;二是研究生學歷認證,主要針對一些專業背景或學習成績達不到要求的本科生;
三是碩士學位認證,要求具備本專業本科學習背景,成績達到一定的要求,且有學士學位的學生。課程認證要修滿24學分和4門課程,學歷認證要修滿48學分和8門課程,學位認證要修滿96學分和16門課程。
(三)研究型研究生
研究型研究生的學位授予主要分為哲學博士(Doctor of Philosophy)、工程碩士(Master of Engineering)與工程科學碩士(Master of Engineering Science)三類。與課程碩士不同的是,研究型研究生沒有具體的課程和學分要求,是在導師的指導下從事專業內某一領域的研究工作。
哲學博士按專業主要分為土木與環境工程、測繪與空間信息系統兩大類,學制一般為4年。本科生獲得學士學位以后可以選擇直讀博士,或者工作幾年再讀博士,不需要有碩士學位。博士論文的長度一般不超過十萬字數,要經歷4年的持續研究與學習。一般要求博士生每年做一次階段性研究報告,是對研究創新的重要評估。如果未通過,推遲四個月再申請匯報;若再次沒有通過一般作退學處理。此外,博士階段雖然沒有課程學習要求,但一般來說,學生會結合研究的需要,去選修一些本科或課程碩士的課程。博士學習階段的退學率比較高,有的專業高達50%~60%。
工程碩士與工程科學碩士學制一般是2年,主要專業有土木工程、環境工程、地理信息技術、巖土工程與工程地質、項目管理、結構工程、交通工程、凈水與水文工程、水資源等。工程碩士著重培養學生的工程應用能力,要求學生在應用中提出一些獨到的見解或對應用技術有所促進。工程科學碩士著重工程中的一些涉及計算與分析的研究問題,培養學生從科學的角度去思考如何促進工程技術應用的提升。一般具有本科學位的學生可以選擇學習工程碩士或工程科學碩士,類似于博士。研究型碩士的退學率也很高,在學期間需要定期匯報階段性研究進展。
(四)比較研究
通過對新南威爾士大學土木工程學科的專業設置與培養方案的分析,可以得出以下幾點結論。
一是,專業設置和國內大學類似,屬于“寬口徑、厚基礎”的大土木類型,既包括傳統的土木工程(建筑工程、地下工程、橋梁工程、道路工程),又包括交通工程、工程管理、房地產等方向。與國內大學不同的是,土木工程一般與環境工程相結合,因此也包括一些與環境相關的專業或方向,比如可持續工程、水工程、測繪與地理空間工程等。此外,本科生四年的學習不再細分專業方向,真正體現了“寬口徑、厚基礎”的培養模式。
二是,本科生可以選擇雙學位培養方案,在完成本專業學士學位的課程和學分要求以外,可以再選修一些其他學院的與科學、藝術、商貿、法律、經濟管理等相關的學位。從這個角度來說,本科生的專業和學位選擇余地寬泛,有利于學生的均衡教育和視野拓展。此外,部分對從事科學研究感興趣的本科生也可以直接選擇攻讀博士學位。
三是,課程研究生培養方案給一些不愿意從事科學研究,又想獲得碩士研究生學歷或學位的本科生提供了教育機會。他們可以通過修滿一些課程和達到規定的學分要求,從而獲得課程碩士學位,部分本科生也可以通過這個階段進一步提升自己的專業知識水平和工作技能。
四是,研究型研究生一般沒有課程和學分要求,這樣有助于學生盡快進入研究狀態,安心于研究興趣。研究型碩士又分為工程碩士和工程科學碩士兩種類型,有助于學生結合自身情況進行靈活選擇。
五是,研究階段沒有的硬性要求,但對研究的創新性要求較高。比如針對博士的培養,每年學生都要匯報階段性研究進展。由相關領域的學者進行評價,給出是否可以繼續研究的建議。論文完成后不設置答辯環節,而是采用函評的方式由世界范圍內的著名學者進行評閱,并給出是否達到授予學位要求的評價,真正體現了“寬進嚴出”的培養模式。
二、 課程設置
(一)本科生
土木工程專業本科生所修課程和學分如圖3所示。課程主要分為基礎課、專業基礎課、專業課和實踐四大模塊。第一學年主要以基礎課程為主,包括數學、物理、材料、化學、力學、各類基礎設施體系、工程師基本概念、工程設計與創新等;第二學年以專業基礎課和專業課為主,包括固體力學、水工程、交通與公路工程、工程計算與施工、通識教育、結構分析與建模等;第三學年以專業課為主,包括工程運營與控制、土力學、鋼與混凝土結構、水力資源工程、土木工程實踐、應用土工技術與工程地質、給水排水工程等;第四學年是實踐環節,除了通識教育以外,主要包括與實際工程相結合的畢業論文專題,以及一些專業選修課。
以上每門課程均為6個學分,每學期一般安排4門課程,學生四年需要修滿192個學分,方可獲得學士學位。從課程設置來看,體現了土木工程學科寬泛的特點,在第四年的選修實踐課中,學生可以靈活選擇自己所感興趣的工程方向。
(二)課程研究生
土木工程專業課程研究生的課程設置如圖4所示。這些課程充分體現了工程教育寬泛的特點,既包括與土木工程設計、施工和管理相關的基本課程,又包括與經濟、環境、可持續發展相關的選修課程。
允許課程研究生跨專業背景學習,如果學生來自于其他專業或者沒有修完土木工程專業本科課程,一般會被建議增加選修一些相關的課程,以便增強本專業的知識背景。課程設置的類別和數量主要以培養學生具備解決與工程管理、巖土工程、結構、測繪、交通、給水排水等領域相關的高等學科知識為主。
(三) 比較研究
通過對新南威爾士大學土木工程專業本科生和課程研究生的課程設置分析,可以得出以下幾點結論。
一是每門課程均設置為6個學分,每學期一般固定4門課程,學分制度和課程數量設置合理,有助于學生更好地學習和理解專業知識。國內大學土木工程專業課程的學分一般從1~4.5不等,學分設置分散,課程學時也很分散,有的課程僅僅設置為幾周時間,有的課程卻跨度一個學年。分散的學時和學分設置既不利于學生選修課程,也不利于學生對專業知識的充分理解和消化。
二是由于本科教育階段設置了雙學位培養模式,本科生可以自由選擇自己感興趣的學科或專業的課程。課程研究生也設置不同的學位授予類型,可以在土木工程專業范圍內自由選擇不同方向的課程,也可以跨不同專業或方向交叉選擇課程。
三是實踐環節設置是直接與實際工程相關聯的,一般鼓勵學生在工程單位實習期間同時完成畢業論文,增設一些實踐選修課程,這些課程可能就開設在實驗室或工程單位,以鼓勵對不同工程感興趣的學生自由選擇學習。
四是對研究型研究生雖然沒有課程和學分要求,但會要求他們根據不同的研究方向和研究方法有針對性地選擇某些課程學習或直接去旁聽。比如,從事數值分析的研究生可以選擇一些高等工程數學課程,從事計算機編程與模擬的可以選擇一些計算機程序課程。
三、結語
通過對新南威爾士大學土木工程專業的培養方案、學制、專業與課程設置等方面的教育模式進行分析和比較,提出了一些建議,為國內高校土木工程專業的建設、培養模式的改革、卓越工程師教育計劃的實施提供借鑒。
(1)土木工程專業設置寬泛,培養方式靈活,真正體現了“寬口徑、厚基礎”的大土木培養模式。
(2)本科教育階段設置單學位與雙學位并重培養機制,學生不僅可以在本學科獲得學位,還可以在不同的學科和專業間學習相關課程,取得相關的學位。
(3)課程設置體現了學科教育的寬泛特點,單門課程固定為6個學分,每學期固定4門課程,課程學時和學分緊湊集中。
(4)本科階段的實踐環節一般要求學生在工程單位完成,既包括結合實際工程案例完成的畢業論文,又包括一些與不同工程類型相關的實踐選修課程的學習。
(5)研究生培養分為課程研究生(碩士)、研究型研究生(碩士和博士)兩個層次。課程碩士不設導師制,不需要從事研究,主要是完成相關專業的課程學習。研究型研究生沒有課程學習和學分要求,主要從事相關領域的研究工作。
(6)研究型研究生的培養充分體現了“寬進嚴出”的培養模式,沒有硬性的要求,每年定期進行階段性研究進展匯報,優勝劣汰,淘汰率較高。
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二、地方性、應用型石油工程專業人才
能力結構、基本要求及特點一個大學生除了具備豐富的知識、良好的素質,還必須具備基本的工程師能力。工程師能力包括理性思辨能力、協同能力、業務能力,其中協同能力包括語言能力(包括外語能力)、組織管理能力、經營管理能力、國際合作能力、應變生存能力等;業務能力包括觀察分析能力、獲取知識能力、科學實驗能力、工程設計能力、計算機能力等。而協同能力的核心是意志力,業務能力的核心是創造力,因此最為關鍵的是一個人的意志力、創造力。對石油工程本科專業合格人才的能力要求,我們強調的是相對意義上的多層次、多規格培養目標[4]。即對于普通大學生而言,應至少具備一定的獲取知識的能力、工程設計能力、語言能力和計算機能力,因為這是對一個合格的石油工程專業學生的基本要求;對優等生而言,應在具備比較全面的基本能力的同時,有所側重。有些側重研究能力,有些側重語言能力和經濟管理能力,有些側重工程設計和生產管理能力,有些側重計算機應用能力等。學生的奮斗目標是有層次、有差異的,應該給學生一個發展的空間,以利于培養學生的志趣,挖掘學生的潛力,鼓勵優秀人才脫穎而出??傊?,我們認為培養相對意義上多層次、多規格復合型或拓寬型石油工程專業人才,是石油工業發展和石油高等教育發展的內在要求;立足內復合或內拓寬型石油工程專業人才培養的實踐,著眼于外復合或外拓寬型石油工程人才培養的探索,是我們人才培養規格的定位;全面因材施教是我們強化教育的手段;全目標培養、有限目標發展,還學生一個發展空間是我們的指導思想;立足素質、能力的培養是我們必須堅決貫徹執行的教育思想。
三、石油工程專業人才培養計劃的鮮明特色
人才培養計劃是學院保證教學質量和人才培養規格的重要文件,是組織教學過程、安排教學任務、確定教學編制的基本依據,是實現學院人才培養目標和基本規格要求的總體設計藍圖和實施計劃。隴東學院能源工程學院制定修改人才培養計劃的鮮明特色主要體現在:
1.樹立“學以致用”的應用型人才培養理念
構建實踐教學新體系。應用型人才培養的總體特征就是在知識、能力、素質結構上體現較扎實的理論基礎和一定的專業知識面,實踐能力強,綜合素質高,并有較強的創新意識和科技運用、推廣與轉換能力。作為轉型發展中的地方性高校,我們的人才培養目標既不趨同于重點工科學校偏重于研究型的人才培養定位,也不模仿高職院校單純技能型的人才培養模式,我們的定位是為油氣田生產一線培養“應用型、能力強、素質高、多樣化”的復合性技能型技術人才,既有一定的知識理論素養,又有很強的實踐動手能力,充分發揮實踐性教學在人才培養上的關鍵性作用。體現在教學體系設計上,就是采取多層次系列訓練方案,形成由單一到綜合、由相對獨立到學科(專業)融合的實踐教學體系,強調培養學生的實踐能力和創新能力,真正體現人才培養模式的應用性特色。概而言之,即構建了由課程實驗教學、專業實習教學、模擬訓練教學和生產實踐教學四大模塊組成的,既與理論教學體系有機結合又相對獨立的實踐教學體系,達到掌握基本技能和方法、訓練工科設計能力和工科實踐能力、培養創新思維的教育目的。
2.把實踐能力強作為人才培養的亮點
我國專業石油院校大多遠離石油一線,油企因安全等原因不便接收學生實習,加之學校實驗實訓設施的匱乏與陳舊,造成學生對石油井場布局,鉆機、抽油機、修井機、固井機的主要部件,管匯安裝,井控設備等缺乏足夠認識,因此,我們必須在校內通過演示性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗等方式加強石油工程能力的訓練,強化石油工程意識,比如,通過模擬實訓平臺建設,強化情景訓練;針對采油工程和鉆井工程核心專業課,分別設置了鉆井工程實訓與設計和采油工程實訓與設計課程。另外還專門設置了石油工程綜合課程設計、生產實習、畢業設計等。實踐環節相對較多、時間安排跨度較大,從而有力地促進了學生實踐能力的增強。
3.依托實驗條件,開設特色課程
為了加強學生自主能力的培養,增強鉆井和采油方向學生動手能力,我院獨立設置了定向井鉆具配套與設計、多分支水平井鉆井完井技術、采油修井管柱配套與設計、酸化壓裂實訓與設計、鉆井工程實訓與設計等特色課程,包括鉆井工具、管柱配套、司鉆操作、采油工具和抽油機工作原理實訓,以加強學生的實際動手操作能力,引導學生自主設計實驗,突出學生創新思維和創造能力的培養;為了更多地適應油田的發展情況,我院還增設了固井工程實訓,修井工程實訓,酸化壓裂設計與實訓課程。
4.以就業為導向,注重“一專多證”人才培養模式的探索
按照“一專多證”開設多種形式的技能培養選修課程。從事油田鉆采工作有沒有相應的職業資格證書,是衡量就業競爭力強弱的一個重要籌碼。根據專業特點,我們在人才培養計劃中專門為學生考取鉆井證、采油證、施工證、修井證、安全證等職業資格證書開辟了一個學業課程選修模塊,引導鼓勵學生以考證、制作設計代替畢業論文,著力提高學生適應社會的能力。
5.科學設置了人才培養計劃中各教學環節和課程體系
體現了整體優化原則。正確處理好理論教學與實踐教學、課內教學與課外指導之間的關系,對于形成融會貫通、緊密結合、有機聯系的課程體系,促進大學生人文素質、科學素質的提高,增強實踐能力、創新能力的培養有著十分重要的意義。
四、石油工程專業人才培養計劃實施的保障措施
1.教師是應用型人才培養計劃實施的主導者
教師培養堅持“兩條線”,一是向上走,鼓勵年輕教師攻讀博士學位,提高教學水平。二是向下走,到油田一線去,豐富教師的實踐經歷,每3年安排專任教師進企業鍛煉半年;引進有高等工程教育教學經歷的“雙師型”教師,重點建設“雙師型”師資;同時,建立“專兼結合”的師資隊伍,從企業聘技術人員作兼職教師,或直接授課,或指導課題,或作技術交流;對在某方面確有專長的高技能人才,在政策上給予傾斜,不拘一格引進人才。遵循工科教育教學規律,引導促進教師在教學理念和教學方法的轉變過程中體現貫徹應用型辦學定位是我院教學工作的重中之重。兩年多來,我院共引進石油工程、采礦工程、安全工程三個專業十八名教師,他們大多都是從學校到學校、從學生到老師,既缺乏一線實踐工作經歷,又沒有系統接受過師范技能的培訓,教學盲點很多,一方面需要接受有關教師教學技能的培訓,另一方面又要按照“應用型”的要求凸顯工科教學目標中的實踐能力和動手能力強的特點,因此,對于應用型教師的培養,我們的思路和做法是:在去油田企業和煤炭企業一線鍛煉中豐富實踐閱歷,增強課堂教學的情景性體驗;在考試命題的改革中促進課堂教學由單純理解式、記憶式向分析應用式轉變;在課題項目的參與攻關中增強知識綜合運用能力。從2013年開始,計劃每年派出2-3名教師,利用2個月時間到油田現場實地掌握學習鉆井、修井、測井等技術,了解一線的生產工作情況,感受企業文化,爭取在3年時間讓大部分教師都有這樣的實踐閱歷,不斷增強工科教師對知識的應用能力,這是應用型人才培養的隊伍保障。
2.改革完善考試方式,延伸學習空間,提升學習自覺性
在所有的教學環節中,考試是提高課堂教學質量的關鍵一環,特別是命題質量。一封試卷,向上推可以反映出教師的教學水平和教學方法,向下看可以分析教學效果的好壞,橫向看可以判斷出是否對應用型人才培養定位提供了有效支撐。工科學科的特殊性就在于知識原理在物理學意義上是否得到了實現,是否變為實踐的動力,考試的出發點和落腳點也正在于此。我們的基本做法是:根據學科性質的不同,教師命題應力戒單純記憶性題型,增加材料應用、工程案例分析、情景判斷、計算、識圖填圖、設計制作等能反映學生實踐能力和綜合分析能力的題型,這種改變進而倒逼教師教學方法的轉變,在這個前提下,我們再通過不斷地聽評課來引導教師按照應用型的教學理念逐步探索個性化的教學方法。為了培養學生的動手實踐能力,實現應用型人才培養目標,我們還不斷地延伸了學生自主學習的空間,包括:通過開發一些實訓設計課程向實驗室延伸;通過布置作業題、討論題、書目閱讀向圖書館延伸;通過制圖、3D設計制作等向機房延伸;通過集體輔導、問題答疑向自修室延伸;通過碩博論壇、專業講座向學術廳延伸。
3.把教師的課堂授課與實驗教學結合起來
為了提高教師知識應用的能力,我們要求每位教師不但要精講授課內容,不斷提高課堂教學的質量,同時,還要承擔本門課程中所包含的實驗課,從教學設計一開始,就把課堂授課與實驗教學同時準備,一并計劃,做到邊進行知識傳授,邊引導學生進行知識應用,這樣既提高了教師的綜合能力,又使教學內容達到了理論與實踐的完整統一,徹底改變了過去工科教學中課程主講老師與實驗老師分離的現象。