丁明濤，呂夏婷，陳廷方，李虎杰

西南科技大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，四川 綿陽 621010

跟隨工程建設(shè)發(fā)展的步伐，我國地質(zhì)工程專業(yè)的發(fā)展也相對穩(wěn)定。發(fā)展歷程主要可以概括為三個(gè)階段：第一階段，工程建設(shè)對人才需求的實(shí)質(zhì)，使得培養(yǎng)人才的體系都偏重實(shí)踐；第二階段，隨著實(shí)踐的深入，當(dāng)前的理論知識(shí)已經(jīng)不能滿足實(shí)踐的需求，進(jìn)而開展對于國內(nèi)外先進(jìn)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)整理，學(xué)生的培養(yǎng)體系也以理論為主實(shí)踐為輔；第三階段，地質(zhì)工程在國內(nèi)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期，人才需求的要求也有所提高，需要具備一定的理論知識(shí)、良好的個(gè)人能力、良好的團(tuán)隊(duì)能力以及對于未來地質(zhì)工程的發(fā)展能夠提出理論和實(shí)踐創(chuàng)新。

近年來，教育部統(tǒng)籌推進(jìn)一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)（簡稱“雙一流”），地質(zhì)教育的內(nèi)容也變得更加豐富。不僅與人文、社會(huì)科學(xué)結(jié)合緊密，而且與環(huán)境、生態(tài)科學(xué)交叉和融合，在變革中尋求持續(xù)的發(fā)展，并著力培養(yǎng)具有國家使命感和社會(huì)責(zé)任心，富有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的地質(zhì)創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型的優(yōu)秀人才。

一、CDIO理念應(yīng)用于地質(zhì)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的可行性

1. CDIO理念的理論基礎(chǔ)

CDIO理念是由美國麻省理工學(xué)院和瑞典皇家理工學(xué)院等四所大學(xué)共同探索出的一種新的教育模式 ,全稱 Conceive—Design—Implement—Operate，即構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作。CDIO教育理念充分利用高校學(xué)習(xí)資料豐富與學(xué)科齊全的優(yōu)勢，把技術(shù)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)等團(tuán)隊(duì)綜合大項(xiàng)目作為主要載體，并結(jié)合專業(yè)的核心課程教學(xué)，使學(xué)生在CDIO的工程理論下不斷將個(gè)人素質(zhì)、發(fā)展能力、協(xié)作能力和調(diào)控能力4個(gè)方面全面提高[1]?！白鲋袑W(xué)”作為CDIO的主要理論依據(jù)之一，其新型的教育方法給CDIO理念提供了參考，讓理論教學(xué)和社會(huì)實(shí)踐相輔相成。在教育的過程中，從以教師為主變?yōu)橐詫W(xué)生為主，讓學(xué)生在輕松的環(huán)境中自己動(dòng)手、自己探索，從獲得的基礎(chǔ)知識(shí)中解決所面臨的問題。CDIO搭建的人才培養(yǎng)模式也充分地吸收了“做中學(xué)”的理論精髓，使得學(xué)生成為課堂學(xué)習(xí)的主動(dòng)者，使得工程不僅局限于技術(shù)，更重視工程與社會(huì)發(fā)展、市場規(guī)律、歷史文化、價(jià)值觀念等的緊密結(jié)合。

2. 典型案例分析—南京大學(xué)工程管理學(xué)院

為了證實(shí)CDIO理念在工程教育方面的可行性，特選取南京大學(xué)工程管理學(xué)院（以下簡稱南大工學(xué)院）基于CDIO的工程教育改革為案例進(jìn)行分析。南大工學(xué)院[1]為了適應(yīng)新時(shí)代、新形勢對人才的需求，借助CDIO從全方位、多角度出發(fā)，以工程學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)能力結(jié)構(gòu)框架為指導(dǎo)思想，結(jié)合自身特點(diǎn)和我國實(shí)際，構(gòu)建了相應(yīng)的本科教育培養(yǎng)體系，并且在理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面還進(jìn)行了大膽的改革和實(shí)踐。

（1）工程教育改革思路。學(xué)院有三個(gè)特色的工科專業(yè)：工業(yè)工程、自動(dòng)化和信息工程。根據(jù)21世紀(jì)對人才能力需求的轉(zhuǎn)變，按照CDIO教育理念，貫徹學(xué)校的辦學(xué)宗旨，遵循教育規(guī)律，借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，建立了全新的本科人才培養(yǎng)體系（圖1）。

圖1　本科人才培養(yǎng)體系[1]

該體系以師資隊(duì)伍建設(shè)、科研優(yōu)勢和教學(xué)條件的改善為支撐，以管理隊(duì)伍建設(shè)、完善的教學(xué)管理制度和教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控制度為保障，以學(xué)習(xí)輔導(dǎo)、心理輔導(dǎo)、文體活動(dòng)和職業(yè)規(guī)劃等為促進(jìn)，完成了專業(yè)知識(shí)教育體系的構(gòu)建。

（2）工程教育的改革內(nèi)容。南大工學(xué)院按照國際先進(jìn)的工程類本科學(xué)生培養(yǎng)模式（CDIO模式）構(gòu)建了本科專業(yè)的教育知識(shí)體系。在理論教學(xué)中南大工學(xué)院秉承辦學(xué)理念，在課程體系設(shè)計(jì)中堅(jiān)持厚基礎(chǔ)、寬口徑的思路，充分體現(xiàn)南大工學(xué)院的辦學(xué)特色，關(guān)注社會(huì)需求。通過幾年的努力，他們形成了自己的特色，即：以單個(gè)課程為基礎(chǔ)，形成課程群，再通過課程群對應(yīng)于能力培養(yǎng)的理論要求。在實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)院將實(shí)踐教學(xué)分為五個(gè)層次：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、單一實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和大系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。

（3）工程項(xiàng)目教學(xué)法。南大工學(xué)院作為一個(gè)管理學(xué)科與工程技術(shù)學(xué)科相融合的學(xué)院，項(xiàng)目教學(xué)法一直都是典型的教學(xué)方法。南大工學(xué)院的工程項(xiàng)目教學(xué)法就是以學(xué)生、項(xiàng)目和實(shí)際實(shí)驗(yàn)為中心，按照CDIO教育理念進(jìn)行深化，使學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，切實(shí)培養(yǎng)動(dòng)手能力、綜合創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。工程項(xiàng)目教學(xué)法以時(shí)間貫穿始終在課堂實(shí)踐中取得了良好的教學(xué)效果。

3. CDIO教育理念與地質(zhì)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的關(guān)系

通過對CDIO國際工程教育理念的三元實(shí)踐教學(xué)體系的研究結(jié)果表明，引進(jìn)實(shí)施先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)取得了成效，今后還需要進(jìn)一步完善各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容與規(guī)范細(xì)節(jié)。通過聯(lián)系不難發(fā)現(xiàn)，CDIO培養(yǎng)模式與地質(zhì)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式在培養(yǎng)理念與目標(biāo)、培養(yǎng)計(jì)劃、師資培養(yǎng)以及學(xué)生考核評價(jià)等方面都存在著一定的關(guān)聯(lián)。

（1）相似的教育理念與目標(biāo)。傳統(tǒng)的地質(zhì)工程專業(yè)人才教育模式強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)的積累，主要以學(xué)科為導(dǎo)向，培養(yǎng)出來的學(xué)生應(yīng)用能力較差，在這種培養(yǎng)模式下考評方式也是單一的，只注重學(xué)生掌握了多少理論知識(shí)。但CDIO模式的教學(xué)主題是能力的培養(yǎng)，這在課程設(shè)置和教學(xué)實(shí)踐中都有所體現(xiàn)。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代對人才的需求趨勢，我們可以借鑒CDIO培養(yǎng)模式將地質(zhì)工程專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)成能很好適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才。

從教育培養(yǎng)理念和目標(biāo)上比較，兩者既相區(qū)別又具有一定的重合度。CDIO的本質(zhì)是將知識(shí)與能力合理聯(lián)系，通過項(xiàng)目帶動(dòng)學(xué)科的發(fā)展以及能力的培養(yǎng)。地質(zhì)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的本質(zhì)是學(xué)歷與技能的綜合。CDIO教育理念與地質(zhì)工程培養(yǎng)的本質(zhì)具有一定的相似性，這決定了CDIO引入地質(zhì)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的可行性。地質(zhì)工程人才的培養(yǎng)要求具有一定的理論知識(shí)，具有一定的適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的實(shí)踐能力。CDIO要求學(xué)生在扎實(shí)的理論知識(shí)之上又具有工程實(shí)踐能力，是培養(yǎng)職業(yè)工程師的教育模式。因此CDIO與地質(zhì)工程教育在培養(yǎng)目標(biāo)上雖有區(qū)別，但在實(shí)踐能力培養(yǎng)方面還是具有一致性[2]。

（2）趨同的培養(yǎng)計(jì)劃。CDIO與地質(zhì)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式在培養(yǎng)計(jì)劃的制訂方法上基本是一致的，都是力求培養(yǎng)的人才符合企業(yè)和社會(huì)的需求。CDIO在課程時(shí)間的安排上通常是理論、實(shí)踐各一半，有時(shí)甚至更注重實(shí)踐。地質(zhì)工程目前雖更加把理論知識(shí)作為主體，但隨著時(shí)代的需求，也是越來越注重實(shí)踐，注重解決實(shí)際問題的能力。就工程教育而言，地質(zhì)專業(yè)教學(xué)與CDIO的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)培養(yǎng)結(jié)構(gòu)相似，地質(zhì)專業(yè)的教學(xué)也可以推廣項(xiàng)目式教學(xué)、校企合作辦學(xué)這樣具有更多實(shí)踐機(jī)會(huì)的教學(xué)方式。

（3）學(xué)生考核與專業(yè)評價(jià)。一般地質(zhì)工程專業(yè)的考核和評價(jià)機(jī)制過分強(qiáng)調(diào)結(jié)果，這就導(dǎo)致在教學(xué)的過程中只注重課本和分?jǐn)?shù)，不注重能力和實(shí)踐環(huán)節(jié)。相反CDIO模式不是把考試作為最后的評價(jià)，而是在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中的每一階段都有所考察，這有助于及時(shí)了解學(xué)生的情況，及時(shí)了解教學(xué)質(zhì)量。CDIO靈活的考核模式與地質(zhì)專業(yè)的考核相比，它們的評價(jià)主體都是學(xué)生和社會(huì)，評價(jià)的最終落腳點(diǎn)都是能力的培養(yǎng)和提高，評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)都是學(xué)生是否獲得了學(xué)以致用的能力。

綜上所述，并對照CDIO的12條標(biāo)準(zhǔn)可見地質(zhì)專業(yè)已有培養(yǎng)模式與CDIO的關(guān)系，如圖2所示。

地質(zhì)工程人才培養(yǎng)與CDIO模式兩者在教育理念、培養(yǎng)目標(biāo)、內(nèi)容和方法上具有相關(guān)性和兼容性，因此地質(zhì)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)借鑒CDIO的培養(yǎng)模式具有可操作性。

圖2　地質(zhì)工程人才培養(yǎng)與CDIO模式聯(lián)系對應(yīng)圖

二、基于CDIO的地質(zhì)工程人才培養(yǎng)模式的構(gòu)思與設(shè)計(jì)

結(jié)合地質(zhì)工程專業(yè)當(dāng)前的教育和教學(xué)改革，社會(huì)性適應(yīng)人才可謂是最重要的改革目標(biāo)，以此把建立和實(shí)施社會(huì)適應(yīng)性人才培養(yǎng)的措施和手段作為核心，把學(xué)科建設(shè)、課程設(shè)置的調(diào)整、課堂教學(xué)的改進(jìn)作為確立科學(xué)、完善的培養(yǎng)方案的主要部分[3]。為了探索出適合地質(zhì)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式，學(xué)習(xí)研究了很多國內(nèi)外文獻(xiàn)，結(jié)合實(shí)際大膽探索和嘗試，針對人才培養(yǎng)模式，主要從以下幾方面進(jìn)行構(gòu)思和設(shè)計(jì)。

1. 學(xué)科建設(shè)

學(xué)科建設(shè)主要包括學(xué)科定位、學(xué)科隊(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、學(xué)科基地和學(xué)科管理等六個(gè)要素。本文在學(xué)科建設(shè)方面選取學(xué)科定位、學(xué)科隊(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究和學(xué)科基地4個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)闡述。

（1）學(xué)科定位。地質(zhì)工程專業(yè)立足環(huán)境，服務(wù)于全國，主要為工程地質(zhì)勘察和地質(zhì)環(huán)境評價(jià)與綜合治理、礦產(chǎn)資源勘查和開發(fā)利用培養(yǎng)人才，具備基礎(chǔ)理論知識(shí)、自學(xué)能力、動(dòng)手能力、綜合分析和解決、處理工程及相關(guān)科學(xué)技術(shù)問題的能力的高級(jí)工程技術(shù)的人才是地質(zhì)工程人才培養(yǎng)的目標(biāo)。因此，在“雙一流”建設(shè)中，地質(zhì)工程專業(yè)有必要進(jìn)行特色建設(shè)，使得礦物地質(zhì)與工程地質(zhì)有機(jī)融合，教學(xué)、科研水平有所提高，專業(yè)適應(yīng)口徑變寬、培養(yǎng)的人才都是高級(jí)應(yīng)用型工程人才。

（2）學(xué)科隊(duì)伍建設(shè)。在“雙一流”建設(shè)10項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)中明確提出了建設(shè)一流師資隊(duì)伍，強(qiáng)化高層次人才的支撐和引領(lǐng)作用，加快培養(yǎng)和引進(jìn)一批一流科學(xué)家、學(xué)科領(lǐng)軍人物和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)造就一支優(yōu)秀教師隊(duì)伍。因此，高校有必要從自身實(shí)際出發(fā)，加強(qiáng)學(xué)科隊(duì)伍建設(shè)，提高教育質(zhì)量。

（3）科學(xué)研究。國務(wù)院印發(fā)《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》中，在建設(shè)方面鼓勵(lì)提升科學(xué)研究水平。高校在進(jìn)行學(xué)科建設(shè)時(shí)，應(yīng)以國家重大需求為導(dǎo)向，提升高水平科學(xué)研究能力，著力提升解決重大問題和原始創(chuàng)新的能力，推進(jìn)科研組織模式創(chuàng)新，打造具有中國特色和世界影響的新型高校智庫。

（4）學(xué)科基地。地質(zhì)工程專業(yè)對學(xué)生的培養(yǎng)注重綜合能力的體現(xiàn)，尤其是實(shí)踐能力。學(xué)科基地的建設(shè)就顯得尤為重要，雖然大部分高校已有了能滿足人才培養(yǎng)需求的校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，但還是需要加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，以滿足學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，擴(kuò)大社會(huì)服務(wù)范圍，確保建成有特色的教學(xué)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)示范中心[4]。

2. 課程設(shè)置的調(diào)整

通過對西南科技大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)培養(yǎng)方案與安全工程、環(huán)境工程、地理信息系統(tǒng)等專業(yè)的培養(yǎng)方案的對比，不難發(fā)現(xiàn)除了在專業(yè)課上有一些差別外，在基礎(chǔ)課上并無多大差異，如高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、普通化學(xué)等課程的學(xué)時(shí)都相同。地質(zhì)工程本科后深造的專業(yè)和方向一般都需要較深厚的數(shù)理化功底，因此在課程設(shè)置時(shí)應(yīng)有特色、有側(cè)重，應(yīng)突出寬厚的基礎(chǔ)和精深的專業(yè)基礎(chǔ)[5-6]，見表 1。

表1　地質(zhì)工程專業(yè)課程設(shè)置對比情況　單位：學(xué)時(shí)

除了對數(shù)理化學(xué)科學(xué)時(shí)的加強(qiáng)外，專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課在課時(shí)中的分量也需調(diào)整，具體的設(shè)置還需高校根據(jù)自身情況進(jìn)一步商榷。

3. 課堂教學(xué)的改進(jìn)

課堂是教師和學(xué)生交流的主舞臺(tái)，因此課堂必須具有極強(qiáng)的感染力，這個(gè)主要從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩個(gè)方面進(jìn)行努力。

（1）教學(xué)內(nèi)容。準(zhǔn)確把握課程所涉及知識(shí)點(diǎn)，講解內(nèi)容不求面面俱到，但須將知識(shí)點(diǎn)講解清楚。在教學(xué)實(shí)踐中，一般提倡三段式教學(xué)，這樣既可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，也可以使學(xué)生盡快進(jìn)入到獨(dú)立獲取知識(shí)的階段。除此，根據(jù)“雙一流”建設(shè)的重要任務(wù)，推進(jìn)國際交流合作，我們也可以對部分專業(yè)課程采用雙語教學(xué)，提高學(xué)生的英語應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生國際化視野，為國際交流合作奠定基礎(chǔ)。

（2）教學(xué)方法。良好的教學(xué)方法不僅使課堂具有吸引力，也可以讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)規(guī)律。地質(zhì)工程專業(yè)的學(xué)生在不同的專業(yè)課中，會(huì)使用很多種不同的測量儀器，而這部分的內(nèi)容具有很強(qiáng)的規(guī)律性。在實(shí)踐教學(xué)過程中，教師可以某一種測量儀器為例抽象出一種比較規(guī)律性的東西，然后將這種思路推廣到其他儀器的使用上，讓學(xué)生以更加清晰地思維面對各種儀器的使用[6]。

4. 學(xué)習(xí)評估體系

一個(gè)完善的評價(jià)主體和標(biāo)準(zhǔn)會(huì)對人才的成長產(chǎn)生引導(dǎo)和激勵(lì)作用，評估體系的健全程度在一定程度上可以決定教育的成敗。通過對CDIO理念的深入研究，為更好地培養(yǎng)出適合社會(huì)發(fā)展需求的地質(zhì)工程專業(yè)人才，參考“雙一流”建設(shè)的重要任務(wù)和地質(zhì)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、規(guī)格以及要求（表2），本專業(yè)的學(xué)習(xí)考核方式應(yīng)多種多樣，涉及全面，主要可以采用以教育系統(tǒng)內(nèi)部和外部評價(jià)主體結(jié)合的客觀評估機(jī)制[1]。

表2　地質(zhì)專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)獲得的知識(shí)和能力

地質(zhì)工程專業(yè)注重對學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)，不同的能力應(yīng)該用不同的方式考核（記錄、報(bào)告、考試、考查、自評和互評等）。為了保證考核方式的多樣性、客觀性以及全面性，評估的主體也涉及廣泛，主要包括教師、產(chǎn)業(yè)界（用人單位）、學(xué)生（自評和互評）、政府等（圖3）。

圖3　地質(zhì)工程專業(yè)評估框架圖

5. 人才培養(yǎng)模式的總體框架

依據(jù)CDIO的教育機(jī)制（產(chǎn)學(xué)研合作）和我國高等教育法的明確規(guī)定，地質(zhì)工程人才培養(yǎng)目標(biāo)自然圍繞發(fā)展科學(xué)技術(shù)，培養(yǎng)具有國家使命感和社會(huì)責(zé)任心，富有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的各類創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型的優(yōu)秀人才并能服務(wù)社會(huì)展開。基于以上目標(biāo)，本文建議本科地質(zhì)工程人才培養(yǎng)模式的總體框架如圖4所示。

圖4　地質(zhì)工程人才培養(yǎng)模式的總體框架

三、結(jié)論

根據(jù)“雙一流”建設(shè)的總體目標(biāo)以及建設(shè)中的重點(diǎn)任務(wù)，培養(yǎng)可隨機(jī)應(yīng)變的地質(zhì)工程專業(yè)人才。本文通過改進(jìn)教學(xué)方法、調(diào)整課程設(shè)置、建設(shè)校內(nèi)、外實(shí)習(xí)基地等途徑，有效保證了專業(yè)人才培養(yǎng)的共性基礎(chǔ)。目前，基于CDIO理念的地質(zhì)工程人才培養(yǎng)模式的改革實(shí)踐工作仍處于探索階段，今后還需在實(shí)踐中去修正完善具體的途徑和措施。因此，在地質(zhì)工程教學(xué)中引入CDIO理念，我們須認(rèn)識(shí)到引入不是原封不動(dòng)地照搬，必須根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行具體分析并遵循以下幾點(diǎn)原則。

（1）與時(shí)俱進(jìn)，更新觀念。借鑒CDIO模式進(jìn)行改革時(shí)，核心是要轉(zhuǎn)變教師在以往教學(xué)中的觀念，新的教育理念應(yīng)以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，以教師為引導(dǎo)者，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)參與。

（2）強(qiáng)有力的制度保障。CDIO是一個(gè)系統(tǒng)化較強(qiáng)的工程，因此要想有所借鑒，必須對教學(xué)管理、評估機(jī)制等加以全面的改革，建立起一套完整的人才培養(yǎng)體系，才可用CDIO來推動(dòng)工程教育改革。

（3）由點(diǎn)及面。CDIO理念源自國外，如何根據(jù)中國教育國情實(shí)現(xiàn)其本土化，這個(gè)顯得尤為關(guān)鍵。對此，需要挑選辦學(xué)歷史長、有條件的專業(yè)先行試點(diǎn)，而后總結(jié)試點(diǎn)情況，逐步推廣。

CDIO教育理念為我們提供了一種新的教學(xué)方法和思路，為“雙一流”建設(shè)中高校地質(zhì)工程人才培養(yǎng)模式的改革提供了新的探索方向，但目前我國利用CDIO模式進(jìn)行教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)相對匱乏，在今后的探索和實(shí)施中仍需不斷改進(jìn)和完善。

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