張貝貝,金超,劉浪濤,趙云云,劉劍
(河北工程大學 地球科學與工程學院,河北 邯鄲)
自2013年中國加入華盛頓協(xié)議,我國工程教育專業(yè)認證工作全面展開[1]。根據(jù)工程教育認證標準,高校在課程體系建設過程中應始終堅持“以學生為中心,以產(chǎn)出為導向,持續(xù)改進”的工程教育理念,始終堅持“學生中心是宗旨,成果導向是要求,持續(xù)改進是機制”的中心思想[2-3]。課程體系是學科專業(yè)建設的重要內(nèi)容,合理的課程體系是專業(yè)人才培養(yǎng)目標實現(xiàn)的根本保證,也是工程教育專業(yè)認證考察的重點內(nèi)容[4-5]。
為適應工程教育人才培養(yǎng)的需求,提高培養(yǎng)質(zhì)量,學校及學院領導在專業(yè)認證背景及地質(zhì)工程系剛成立之際,對地質(zhì)工程專業(yè)課程體系進行了梳理和設計,構(gòu)建了以地質(zhì)工程綜合能力培養(yǎng)為目標的課程體系。研究成果對提升教學質(zhì)量和培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力有重要意義,同時也可為河北工程大學地球科學與工程學院3年后的地質(zhì)工程專業(yè)工程認證打下良好的基礎。
河北工程大學地質(zhì)工程專業(yè)源于我校水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專業(yè)(1983年),具有良好的歷史傳承。學科背景強大,師資力量雄厚,擁有“全國高校黃大年式教學團隊”國家級教學團隊,依托“地質(zhì)資源與地質(zhì)工程”雙一流學科及“礦產(chǎn)普查與勘探”省級重點學科建設而成,培養(yǎng)能夠運用地質(zhì)工程的理論和技術手段分析并解決地質(zhì)工程中實際問題的復合應用型高級工程技術人才。
河北工程大學地球科學與工程學院地質(zhì)工程專業(yè)是最近幾年剛成立的專業(yè),目前正在積極準備專業(yè)認證材料,以期在2024年向中國地質(zhì)學會專業(yè)認證委員會提交專業(yè)認證申請,撰寫并提交自評報告,并爭取在2025年能夠順利通過認證。另外,地球科學與工程學院中資源勘查工程專業(yè)及勘查技術與工程專業(yè)在2019年1月份均通過了工程教育專業(yè)認證,這也為地質(zhì)工程專業(yè)認證提供了寶貴經(jīng)驗。
河北工程大學地球科學與工程學院地質(zhì)工程專業(yè)培養(yǎng)目標定為 “培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化建設和社會經(jīng)濟發(fā)展需要,實踐能力和創(chuàng)新能力俱強,科學精神和人文精神兼?zhèn)洌哂械刭|(zhì)學基礎理論和工程技術知識,掌握工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、巖土工程和地球物理等方面的勘查技術與手段,能夠在各類工程建設領域從事地質(zhì)相關的勘察、設計、施工、檢測、評價、管理、研究等工作的復合型應用人才”[6]。圍繞培養(yǎng)目標,學校從工程知識、問題分析、設計解決方案、問題研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會、 環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團隊、 溝通、 項目管理、終身學習等12個方面制定了12 項畢業(yè)要求指標點。根據(jù)地質(zhì)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標及畢業(yè)要求,對地質(zhì)工程課程體系進行了系統(tǒng)化和科學化設計和構(gòu)建。在設計過程中,要保障專業(yè)課程中不同學科內(nèi)容的分配比例,做好專業(yè)基礎課和專業(yè)核心課、選修課和必修課的配比,要重點突出專業(yè)課程中核心教學內(nèi)容,同時對專業(yè)課中交叉學科及上課內(nèi)容進行設計整合,做好專業(yè)課程次序的安排。
1.堅持以工程教育專業(yè)認證課程體系標準為導向的原則。高校要培養(yǎng)出專業(yè)的人才,必須要有合理的課程體系,地質(zhì)類專業(yè)認證委員會結(jié)合通用標準和專業(yè)補充標準對地質(zhì)工程專業(yè)課程體系設置進行規(guī)定[7]。通用標準規(guī)定的課程類別和學分要求分別為:數(shù)學與自然科學類課程學分至少占總學分的15%;工程基礎類、專業(yè)基礎類與專業(yè)類課程至少占總學分的30%;工程實踐與畢業(yè)設計(論文)至少占總學分的20%;人文社會科學類通識教育課程至少占總學分的15%。補充標準對課程體系的課程設置、實踐環(huán)節(jié)和畢業(yè)設計(論文)等3方面進行了規(guī)定,還對數(shù)學、物理類課程、工程基礎類課程及專業(yè)基礎類課程和專業(yè)課類課程所涵蓋的具體課程名稱、基本知識、科學方法、能力培養(yǎng)等方面進行了規(guī)定,對實驗課程、課程設計、野外實習、畢業(yè)設計(論文)等實踐環(huán)節(jié)也進行了詳細說明。
2.堅持課程設置先后順序要求原則。在課程體系設計時,要做到“時與空”結(jié)構(gòu)和諧統(tǒng)一,時是開課順序,空是關聯(lián)程度,它們既要相互支撐又要避免重復,按照“由基礎到專業(yè)、由淺到深、循序漸進、穩(wěn)步提升”的原則制定[8]。第一學年以公共基礎課為主,構(gòu)建“通識教育課程模塊”課程,重點加強思政、英語、語文及計算機的學習。第二學年主要學習“工程基礎課,介于專業(yè)課程和通識課程的“介質(zhì)”課程,使學生具備本專業(yè)學習所具備的專業(yè)工程基礎知識。第三、第四學年主要設置專業(yè)課、專業(yè)實踐環(huán)節(jié),使學生具備將來從事本專業(yè)所具備的專業(yè)能力及解決復雜地質(zhì)工程問題的知識。
3.堅持企業(yè)和畢業(yè)生的反饋原則。在對整個課程體系體設計之前,也要考慮企業(yè)和畢業(yè)生的反饋意見,由本專業(yè)教師、企業(yè)或行業(yè)專家組成地質(zhì)工程專業(yè)建設指導委員會,進行廣泛調(diào)研,認真研討,通過用人單位和畢業(yè)生自我評價調(diào)查反饋,找出現(xiàn)存的課程體系不合理之處,及時修正,使設計的課程體系符合社會企業(yè)發(fā)展要求,使學生具備解決復雜工程問題的能力,畢業(yè)后有社會需求。
4.堅持跟蹤反饋持續(xù)改進的原則。堅持以工程教育專業(yè)認證為抓手,建立基于跟蹤反饋的持續(xù)改進機制,定期開展課程體系合理性分析評價,找出不足并不斷優(yōu)化,提升人才培養(yǎng)質(zhì)量,培養(yǎng)出復合應用型高級工程技術人才。
根據(jù)課程體系設計原則,地質(zhì)工程專業(yè)所有課程共分了三大課程模塊,分別是“通識教育課程模塊”“專業(yè)教育課程模塊”和“第二課堂課程模塊”,并且在這三個模塊中又分了不同功能的課程組(圖1)。同多數(shù)國內(nèi)外學校的培養(yǎng)模式一樣,地質(zhì)工程課程體系按照通識教育、基礎教育和專業(yè)教育逐次展開,由淺入深,循序漸進,符合工科教育的一般規(guī)律。
圖1 地質(zhì)工程專業(yè)課程體系設計圖
通識教育即為普通式或通才式教育,目標是在現(xiàn)代多元化的社會中,為受教育者提供通行于不同人群之間的知識和價值觀,確保人才在培養(yǎng)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)德、智、體、美、勞全面發(fā)展,對培養(yǎng)學生獨立思考、獨立解決問題的能力具有重要意義。通識教育課程模塊又分4個課程組,分別為思政課程組、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程組、體育課程組和工具基礎課程組,具體課程包括思想道德與法治、馬克思主義基本原理、毛澤東思想與中國特色社會主義理論體系概論、思想政治理論課實踐教學、大學生創(chuàng)業(yè)基礎、創(chuàng)新思維方法、大學體育、大學英語、大學語文和大學計算機等課程,共44學分,其中必修 44 學分,限選 0 學分,任選 0 學分,占總學分的23%。這些課程主要培養(yǎng)學生掌握從事地質(zhì)工程相關工作所需的外語、數(shù)學、物理、團隊合作、地球科學、工程科學和計算機基礎知識,并能夠在地質(zhì)工程實踐中加以運用(支撐畢業(yè)要求指標點1-3,5-12)。通識教育課程通常在大一和大二學年完成。
為遵循專業(yè)的人干專業(yè)的事,發(fā)揮優(yōu)勢資源,思政課程均為馬克思主義學院中資深教師授課,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導中心的教師上課,工具基礎課程為文法學院和信息與電氣工程學院的優(yōu)秀教師為學生授課。
專業(yè)教育課程模塊是以專業(yè)理論知識、 技能為主要教學內(nèi)容,以專業(yè)思維方法和解決專業(yè)問題的能力培養(yǎng)為教學目標,培養(yǎng)學生能夠在各類工程建設領域從事地質(zhì)相關的勘察、設計、施工、檢測、評價、管理、研究等工作的復合型應用人才,能夠解決工程領域的復雜工程地質(zhì)問題。在專業(yè)教育課程模塊中把內(nèi)容聯(lián)系緊密、內(nèi)在邏輯性強、屬同一個培養(yǎng)能力范疇的同一類課程作為一個課程群組進行建設,共設計構(gòu)建了5個課程組,分別為“工程基礎課程組”“專業(yè)基礎課程組”“專業(yè)核心課程組”“專業(yè)方向與拓展課程組”和“專業(yè)實踐課程組”。
1.工程基礎課程組。為了培養(yǎng)學生能夠?qū)?shù)學、物理學、地球科學和工程科學的基本理論和基本方法運用于識別、判斷、描述復雜地質(zhì)工程問題的能力(支撐畢業(yè)要求指標點1,2,4,7,8和12),在專業(yè)教育模塊中設置了“工程基礎課程組”。工程基礎課程可以理解為介于專業(yè)課程和通識課程的“介質(zhì)”課程,在增加專業(yè)課程與通識課程關聯(lián)性功能的同時,能夠培養(yǎng)學生接受專業(yè)學習時的創(chuàng)新思維能力;該課程主要由大類教育和基礎認知兩個部分構(gòu)成[9]。大類教育課程主要是由高數(shù)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、物理學這幾個自然學科構(gòu)成,均為必修課程,總學分為17.5,占專業(yè)教育課程模塊總學分的15%,占總課程學分的0.9%,主要在第1、2學期完成,由數(shù)理學院的優(yōu)秀教師授課?;A認知課程主要包括機械制圖、工程測量、工程力學、結(jié)構(gòu)力學和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理等內(nèi)容,為學生將來從事巖土工程相關行業(yè)做好相應的專業(yè)知識累積,為限選課程,共為13學分,占專業(yè)教育課程模塊總學分的11%,占總課程學分的0.7%,主要設置在第3和4學期,由機械學院、礦測學院、材料學院和土木學院的老師授課(表1)。
表1 專業(yè)教育模塊中“工程基礎課程組”課程設計信息匯總表
2.專業(yè)基礎課程組。專業(yè)基礎課程是根據(jù)地質(zhì)工程專業(yè)畢業(yè)要求必須掌握的學科基礎知識設置的課程,著重培養(yǎng)學生具有地質(zhì)學基礎理論和工程技術知識,掌握工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、巖土工程等方面的勘查技術與手段,能夠具備解決復雜工程問題的能力(支撐畢業(yè)要求指標點1-8,10,12)。專業(yè)基礎課程組課程主要包括工程導論、工程倫理、普通地質(zhì)學、礦物巖石學、構(gòu)造地質(zhì)學、水文地質(zhì)學、地下水動力學和工程巖土學等課程,共23.5學分,其中必修 1.5 學分,限選 22學分,任選0 學分,占專業(yè)教育課程模塊總學分的20%,占總課程學分的12%,主要開課學期為1、3、4、5,均為地學院優(yōu)秀教師授課(表2)。
表2 專業(yè)教育模塊中“專業(yè)基礎課程組”課程設計信息匯總表
3.專業(yè)核心課程組。專業(yè)核心課程顧名思義,就是學校根據(jù)培養(yǎng)目標所開設的富有該專業(yè)特色,以該專業(yè)中以及相對應的崗位群中最核心理論和技能為內(nèi)容的課程,培養(yǎng)學生掌握必要的專業(yè)核心理論、核心知識和核心技能,具備解決本專業(yè)復雜工程問題能力。我校的地質(zhì)工程專業(yè)核心課程使學生掌握工程地質(zhì)勘察設計核心方法和技術,能夠全面了解工程目標和方案的各種影響因素,能夠針對具體工程地質(zhì)項目完成設計或開發(fā)解決方案,實施過程中能夠正確地采集、分析與解釋數(shù)據(jù),綜合歸納出合理有效的結(jié)論,最終解決工程地質(zhì)勘查問題(支撐畢業(yè)要求指標點為1-7和10,12)。專業(yè)核心課程組是由基礎工程與地基處理、巖土工程勘察、巖土力學、工程地質(zhì)分析原理、巖土工程施工方法5門課程構(gòu)成,共16學分,其中必修16學分,限選0學分,任選0 學分,占專業(yè)教育課程模塊總學分的13.6%,占總課程學分的0.8%,主要開課學期為5,6,7,授課老師均為地學院資深教授授課(表3)
表3 專業(yè)教育模塊中“專業(yè)核心課程組”課程設計信息匯總表
4.專業(yè)方向與拓展課程組。專業(yè)方向與拓展課是“以就業(yè)為導向”,以增強學生的職業(yè)能力為目標,從用人單位的需要出發(fā)拓寬專業(yè)知識面,為學生提供獲取知識、內(nèi)化價值觀和掌握技能的機會,為分流培養(yǎng)和小班教學提供條件,提升專業(yè)學習深度和層次,滿足學生個性發(fā)展需求。這類課程群支撐的畢業(yè)要求指標點很多,為1-7和10-12指標點??梢姡瑢I(yè)方向與拓展課程組包含的課程較多,主要有巖土測試技術、工程項目招投標與管理、地質(zhì)災害防治與評價、工程地質(zhì)專業(yè)英語、工程地質(zhì)數(shù)值模擬、工程地質(zhì)案例分析、工程地質(zhì)空間數(shù)據(jù)分析與專題制圖、學術活動等,共22學分,其中必修0學分,限選9.5學分,任選 12.5 學分,占專業(yè)教育課程模塊總學分的18%,占總課程學分的11%。這些課程主要開課學期為4、5、6、7、8,多數(shù)為6、7學期,授課老師均為地學院資深教授授課(表4)。
表4 專業(yè)教育模塊中“專業(yè)方向與拓展”課程設計信息匯總表
5.專業(yè)實踐課程組。地質(zhì)工程是一門實踐性很強的學科,設置專業(yè)實踐課是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力,提高學生的專業(yè)實踐水平,幫助學生把所學到的專業(yè)理論知識轉(zhuǎn)化為內(nèi)力,并運用到實踐操作中,全面提高學生的核心競爭力和專業(yè)素養(yǎng),是培養(yǎng)學生具備解決復雜工程問題能力的重要途徑(支撐畢業(yè)要求指標點1-12)。專業(yè)實踐課程包括野外地質(zhì)認識實習、工程測量實習、野外地質(zhì)綜合實習、課程理論學習后的課程設計、生成實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計等(表5)。畢業(yè)設計是實踐最長的一次綜合實踐訓練,畢業(yè)設計的題目都是實際生產(chǎn)和科研項目,有些還是國家級項目的部分內(nèi)容,有利于培養(yǎng)學生的科學精神、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。專業(yè)實踐課程共30學分,其中必修27學分,限選3學分,任選0學分,占專業(yè)教育課程模塊總學分的25.5%,占總課程學分的15.7%。這些課程主要開課學期為5、6、7、8,多數(shù)為7、8學期,授課老師為地學院和礦測學院資深教授授課(表5)。
表5 專業(yè)教育模塊中“專業(yè)實踐課程組”課程設計信息匯總表
第二課堂課程模塊是對高校學生專業(yè)知識的另一種補充,在課程結(jié)構(gòu)的設置上具有明顯的生活化和實用化特點,第二課堂課程模塊分為4個課程組,分別為綜合素質(zhì)拓展課程組、綜合能力拓展課程組、公共藝術課程組和文化素質(zhì)課程群,具體課程包括入學教育、軍事理論與技能、勞動教育與實踐、大學生心理健康教育、思想素質(zhì)養(yǎng)成、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造、藝術鑒賞、綠色礦山、科技論文寫作等課程[10]。開設專業(yè)課程拓展的目的就是幫助學生樹立正確的擇業(yè)觀、創(chuàng)業(yè)觀,并且在課程中加入了各種實踐項目和專業(yè)技能考試等內(nèi)容,這對于提高學生的就業(yè)競爭力和崗位適應力具有重要意義(支撐畢業(yè)要求指標點3,5-12)。第二課堂課程共29學分,其中必修 8學分,限選 0 學分,任選21 學分,占總學分的15%。第二課堂模塊課程通常在大一和大四學年完成,為體育學院、學工部、馬院及地學院老師授課。
1.河北工程大學地質(zhì)工程專業(yè)源于我校水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專業(yè)(1983年),具有良好的歷史傳承。目前正在積極準備專業(yè)認證材料,并爭取在2025年能夠順利通過認證。
2.在課程體系設計前,提出了課程體系設計思路,即以專業(yè)培養(yǎng)目標為導向,以 12 項畢業(yè)要求的達成為標準,堅持四大原則,設置了具有專業(yè)特色且與行業(yè)實際發(fā)展需求相適應的課程體系。
3.地質(zhì)工程專業(yè)所有課程分了三大課程模塊,分別是“通識教育課程模塊”、“ 專業(yè)教育課程模塊”和“第二課堂課程模塊”,并且在這三個模塊中又劃分了不同功能的課程組,按照通識教育、基礎教育和專業(yè)教育逐次展開,由淺入深,循序漸進進行了論述。