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摘 要：新工科建设指引着我国高等工程教育改革的新方向。根据地质工程学科内涵式发展的要求和新工科建设的需求，本文在总结新时期地质专业发展和建设过程中存在问题的基础上，提出了从转变教学理念，打破教育壁垒、强化市场适应，提高工程创新、立足专业底线，推动星级拔尖、创新教学方法，激发学习动力、引入市场力量， 强化校企合作等五方面进行探索和实践专业改革的思路，并给出了专业建设改革的具体举措。
关键词：新工科；地质工程；专业建设；专业改革
本文引用格式：孙学阳, 等. 基于新工科背景下的地质工程专业建设探索与实践[J]. 教育现代化,2020,7(32):136-138,142.
exploration and practice of Geological engineering construction based on New engineering
SuN Xue-yang, TANG Sheng-li, ZHAO Zhou, Du Rong-jun, CHEN Ying-tao
(College of Geology and Environment, Xi’an university of Science and Technology, Xi'an Shaanxi)
Abstract: According to the requirements of the connotative development of geological engineering disciplines and the needs of new engineering construction, transforming teaching concepts, breaking down educational barriers, strengthening market adaptation, improving engineering innovation, basing on professional bottom lines, promoting star-studded and innovative teaching methods, inspiring learning motivation, introducing market forces, and strengthening school-enterprise cooperation are proposed in this paper, on the basis of summarizing the problems in the development and construction of the geological profession in the new era. Specific measures for professional construction reform are given.
Key words: New engineering; geological engineering; Professional construction; Professional reform
一 引言
2017 年 2 月，教育部在全国高校范围内积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”、“天大行动” 和“北京指南”，并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》、《关于推进新工科研究与实践项目的通知》，以应对新的科技革命和产业革命，支撑服务创新驱动发展等一系列国家战略。积极探索引领世界范围工程教育的中国模式、中国经验，实现我国由高等教育大国向高等教育强国的转变。不忘初心， 牢记使命，实干兴邦，铸就高等教育辉煌。因此， 深入系统地开展新工科研究和实践，从理论上创新、从政策上完善、在实践中推进和落实，一步步将建设工程教育强国的蓝图变成现实，建立中国模式、制定中国标准、形成中国品牌，打造世界工程创新中心和人才高地，为实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴的中国梦做出积极贡献 [1,2]。新工科建设反映了时代特征，具有多学科交融、多主体参与、涉及面广等特点，是一个全新高等工程教育改革的实践探索行动。当前，全国各个层次高等院校的专业群都在积极思考和探索行之有效的具体措施 [3-6]。
西安科技大学地质工程专业是以煤炭地质为鲜明特色的传统本科教育教学专业，随着地质学科内涵式发展和新工科建设的需求，新时期该专业发展和建设过程中凸显出了一些问题。本文通过梳理地质工程专业发展现状，总结出与新工科专业建设目标不匹配和不适应的问题，在此基础上，提出了专业改革的思路和实现途径，以供参考。
二 当前产业背景及人才培养现状
地质工程专业面临国内外的一系列严峻挑战， 世界地质工程迅速发展，国内地质工程必须赶上其发展步伐。地质工程所面临的人口、资源、环境问题将长期存在。随着社会经济科技的发展，工程建设将具有领域多、规模大、速度快、质量和安全要求高、难度大等特点。这将使地质工程面临一系列严重的环境工程地质问题。这些问题仅用目前地质工程的理论、方法和技术是难以解决的。因此，地质工程专业面临着多方面的、繁重的任务。
西安科技大学地质工程专业是一个传统的专业， 为我国西部社会经济建设作出了巨大贡献，但是随着经济发展和科技进步，越来越不能适应新形势新变化新要求，需要对地质工程专业进行转型、改造和升级，具体表现在以下几个方面：一是学生解决复杂地质工程能力不足、创新创业能力偏弱；二是知识偏旧，全球视野有待提高；三是对学生的团体精神训练不足；四是敬业精神不够；五是国家情怀有待加强。家国情怀是对国家、历史、文化的深刻认同和深厚情感，以国为家，具有忧患意识、担当精神和爱国情感。
面对新技术、新产业、新业态和新模式，地质工程教育迫切需要进一步改革发展，提高人才培养质量。地质工程专业是一个厚基础、宽口径、适应性强的工程专业，是与如人工智能、大数据、云计算等相关高新技术密切相关的工科专业之一，具备新工科建设升级的条件。
三 新工科专业建设基础
（1）部分课程已经进行教学模式改革。该专业拥有 1 个“省级教学团队”，1 个“省级科技创新团队”。建有 4 门省级精品课程，5 门校级精品课程，1 门校级双语教学课程。近三年来，获得国家教学成果特等奖 1 项，省级重点教改项目 1 项。目前已经有 3 门主干课程和 4 门专业基础课程在学校教改项目的支持下进行了教学改革。
（2）建立了满足不同实习性质的实习实训基地和较为完备的实验室。拥有 1 个陕西省实验教学示范中心，下设 12 个实验与实训室，建成了翠华山地质认识实习基地、韩城地质填图实习基地及 12 个生产实习和毕业实习基地。
（3）具有动态调整人才培养方案的机制保障。该专业根据学校要求按照四年一大修两年一小修的原则对人才培养方案进行定期修订。同时也允许专业根据行业发展和需求不定期地对人才培养方案进行修订。
（4）具有结构较为合理、教学能力较强的教师人才队伍。现有院士与双聘院士各 1 名，专任教师 36 人，其中高级职称占比 52.8%，博士学位占比85%。2 名“陕西省教学名师”，陕西省师德先进个人称号 2 人。
（5）地质工程专业已经通过工程教育认证，初步具备国际化水平。该专业 2015 年通过工程教育认证，2018 年通过复评。这表明地质工程专业具备新工科升级改造的良好条件。
四 改革思路
从转变教学理念，打破教育壁垒、强化市场适应，提高工程创新、立足专业底线，推动星级拔尖、创新教学方法，激发学习动力、引入市场力量，强化校企合作等五方面进行探索和实践，争取从技术范式、科学范式、工程范式走向新工科范式。在此过程中，着重注重国家情怀、学科交叉、学科前沿与产业需求、全球视野、以学生为中心、实践创新能力培养等角度进行改革。
五 改革举措
（一） 基于 OBE 理念优化培养方案，构建多学科、综合性知识体系
基于“OBE” 的工程教育理念 (outcome-based education, OBE) 起源于美国 , 是当今全球高等工程教育的最新模式。自 OBE 理念在美国教育界实施 , 全球很多国家教育系统都不同程度地进行了推行和实验。OBE 理念强调教育评价基于学习产出 , 着眼于对学生的培养目标与毕业要求是否明确、设定的目标要求是否达成。注重学生培养结果 , 并以此来保证学习者能获得步入社会后所需要的工作能力、知识体系和品质修养。OBE 理念强调教育的灵活性，不拘泥于特定的指导方法，教师可根据不同类型的学习者使用不同的教学方式 , 采用不同的评价手段（图 1）。
基于“OBE”理念对地质工程专业人才培养方案进行修订，首先明确地质工程专业人才培养目标， 据此细化和分解毕业要求，然后指定课程教学培养体系。根据不同课程的知识体系和教学内容、结合对能力培养的需求，因地制宜地采用对应教学方法和教学模式。通过多元评价人才培养效果达成度， 反馈教学过程，指定明确的改进措施，进一步优化培养目标、毕业要求、课程体系以及教学方式。最终确定“培养方案 -- 教学方式 -- 教学评价 -- 教学整改”这一模式的循环持续改进、动态优化调整的人才培养过程。人才培养方案进行修订流程见图 1。梳理知识结构，精简课程门数，提高课程综合性化程度，提高选修课的比例。加强思政类课程建设； 构建高水平通识教育课程体系；注重学科交叉，以学生为中心，开设多种供学生选择的专业方向，在教师的引导下，鼓励学生根据专业兴趣和职业规划， 有针对性的选择专业方向及对应的课程体系，最大程度满足学生个性化发展的需求；注重学科前沿与产业需求，可持续发展，强化过程，互联网、大数据、云计算、人工智能决策。
（二） 加强课程建设，改革教学方法与技术
新工业革命要求转变工程人才培养方式，要重新审视课堂教学的有效性，探索新的课堂教学模式， 进一步关注培养过程的作用和有效落实等。通过整合教学内容，减少内容重复，提高课程综合度。根据专业培养目标和培养标准对基础课、专业基础课和专业课的教学内容进行调整。激发学生学习的积极性和主动性，提高学生的自主终身学习能力。倡导“以学生为中心”的理念，推广以问题为导向， 启发式、探究式教学，培养学生的学习兴趣、创新勇气和研究与探索精神。采用小班上课、分类指导的方式，推进信息技术、人工智能、云计算、大数据等与工程教育深度融合，优化“互联网 +”地质工程模式的教育教学方法，切实提升地质工程专业的教育效率和教学效果。改革习题类型，强化课业挑战度，布置大型综合性的作业，鼓励学生利用多个专业知识采用不同方法、从不同角度解决问题，提高学生解决复杂地质工程问题的能力。
（三） 拓展全球视野，增强文化自信
通过多渠道拓展国际合作办学，鼓励学生参与国际学科交流。邀请国际学术大师介绍国际学科前沿。开办假期交流，增加国际合作交流。与国际知名高校共同探讨人才培养和科学研究，提高国际化水平。
（四） 强化实践创新创业能力，培养未来卓越人才
通过实验教学转型升级、发挥学科与科研优势、搭建多级、多类学科竞赛平台、加强校企协同，引导工程实践模式改革，改革实习实训模式等措施强化地质工程人才的实践创新创业能力培养，完善地质工程新工科人才“创意 - 创新 - 创业”一体化教育教学体系，以创新引领创业、创业带动就业，积极建设科技创新实习基地、创客空间等创新创业平台，着力培养地质工程专业学生的创新精神和创新意识，提高地质工程专业学生的创新能力。积极引导学生参加全国大学生地质技能大赛、全国煤炭地质技能大赛等知识竞赛，提高学生自主学习的能力和激发学生学习兴趣。
（五） 改革评价体系，引导教师加大教学精力投入
加强教师工程实践能力的培养，开展科学研究和产学研合作，让教师到生产与研发企业一线学习和交流。加强对青年教师的培养，完善青年教师导师制度，组织各类教学研讨会，加强师资培训，完善教学组织，实行集体备课，深化教学重点难点问题研究，切实青年教师提高教学水平。
（六） 重构实践教学体系，强化实践能力培养
构建了“四层次、四模块”地质类专业实践教学新体系（图 3），使工程实践四年不断线、前后有接续，贯通大一到大四教育全程，强化了学生工程实践能力培养。充分发挥学科竞赛、创新创业活动在强化学生实践能力、综合素质培养与提高中的作用。挖掘、整合校内外资源，打造一流的实习和实践基地，建成了岩矿标本体系完整、内容丰富的西安科技大学地质博物馆；充分利用骊山校园周边丰富的地质景观和遗迹，建成了冷水沟、翠华山、渭河滩、口镇、任宗乡滑坡、黑河水库、大水沟等一批地质认识实习基地，以及韩城燎原煤矿、秦皇岛柳江盆地填图实习基地，为学生实习、实践、创新和创业活动提高了良好条件。
六 结 语
新工科建设是国家主动应对新一轮科技与产业革命、促进产业转型升级的一个战略行动。国民经济发展建设离不开地质工程专业技术人才，在新工科背景下培养出自然资源领域需要的合格专业人才十分重要。本文以西安科技大学地质工程专业为例， 深入讨论了地质工程专业在新工科建设背景下进行教学改革和建设的改革思路和改革的举措。这些思路和举措在今后的教学实践过程中会与时俱进、不断完善和改进，为培养出满足我国自然资源领域发展需求的合格专业技术人才奠定基础。
参考文献
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