中国教育

　　吉林大学地球科学学院本着以人为本、以能力培养为核心，几年来在学生实践能力培养方面进行了探索和尝试，建立了适应新型地学人才能力培养的实践教学体系和与之相适应的实践教学平台。

　　一、建设背景

　　吉林大学地球科学学院始建于1952年，有50多年建设发展历史。建国初期，为了满足国家建设的迫切需要，学院以培养实用型地球科学（简称地学）人才为目标，在国家规划指导和当时苏联专家的援助下，建立了系统规范的实践教学体系，形成了课程实验和野外实践的二元实践教学体系，培养了大批活跃于生产第一线的实用型地质工程师。我院地学前辈俞建章、董申葆、张寿常、穆克敏、张秋生和张贻侠等教授，亲手创建了岩石学、古生物学、构造地质学、矿床学等多个教学实验室和科研实验室，为地学实验教学的发展铺垫了厚重的基石，形成了注重实验教学和实践能力培养的优良传统，为国家的人才培养和学科建设做出了重大贡献。

　　在吉林大学创新型人才培养体系中，地学实践担负着两个方面的任务：一是面向地学部、农学部相关专业提供地学基础教育；二是为培养一流的地学人才进行能力训练，奠定坚实的专业基础。

　　为了适应我国人才需求和当代地学的发展的需要，将培养工程师型人才转向培养地质科学家、工程技术专家、行业管理专家的创新型人才是历史的必然。新型地学人才应具备扎实的理论基础，开阔的创新型思维，坚韧不拔的探索精神；同时，应掌握先进的现代技术方法，具备较强的动手能力和实践能力。为此，地学实践能力的培养不应该被削弱，而应进一步加强。我们认为,在地学人才培养过程中，地学实践能力是地质学家和相关工程技术人员必须具备的基本素质，是科学发现的基本前提，在地学教育中始终占有特别重要的地位。"注重实践训练，追求真才实干"，已经成为师生的共识和教学传统。实践教学是学生了解地学特点、理解地学理论知识、理论联系实际、形成业务能力的不可替代的教育形式；是学生了解国情、熟悉社会、提高思想政治素质的重要渠道；是培养探索精神、团队意识、磨炼意志品质、提升综合素质的重要途径。实践教育必须贯穿于人才培养的全过程，发挥多种育人功能，培养全面发展的创新型人才。

　　二、对传统的反思

　　地学院自建立至合校前的50多年，以培养工程师为目标，形成了以"课程实验-野外大型实习"两类实践教学为主体所构成的比较稳定的实践教学体系。根据21世纪社会发展和吉林大学高水平研究型大学的办学定位，地学人才的培养目标正逐步向培养具有"良好科学素养与发展潜力"的研究型人才方向调整。在此过程中，实践能力培养仍然非常重要，但培养的重心、内容、方式等，与传统的培养工程师的实践教学相比有所变化。新体系需要对传统的实践教学体系，进行分析研究，改造提升，以适应研究型人才培养的需要。由于地学本身具有显著的探索性和实践性，所以无论是培养"工程师型"还是 "研究型"地学人才，都应强调实践教育，都应注重专业基本功的训练。但"工程师型"教育通常注重"生产规范和执行"的训练，适于组织统一培养，而"研究型"教育更侧重"科学思维和创造发现"的训练，需要因人而异地、有针对性的个性化择优培养。

　　由于传统实践教学体系的主线不是"科学研究能力"的培养，因而缺少科学研究训练的有效办法和可靠的保证。研究型人才的成长，需要充分的科学训练，这种科学训练不是整齐划一的"注模成型"，而是根据学生的发展倾向因材施教。学分制赋予学生较大的学习自主权，留有更多课外自由学习的时间和空间，为研究型学习提供了有利的条件，而"课外实践"对自由学习和科学训练，显现出很强的适应性、灵活性和优越性。对于培养研究型人才，"课外实践"是必不可少和不可替代的，其与课程实验、野外实习具有同等重要的地位。因此，随着研究型人才培养目标的确立以及学分制的建立，我们将地学实践教学体系由传统的"二元"体系(各类课程实验-各年级大型野外实习)，发展为"三元"体系(各类课程实验-各年级大型野外实习-各种课外实践)，并且建立了相应的支撑条件和保证机制。

　　三、"立交桥式"三元实践教学体系的构建

　　在保持优良传统的基础上，根据创新型人才培养的要求，以学生为本，以能力培养为核心，发展建立了由课程实验、课外实践、野外实习三个实验系列；基础与技能、设计与综合、研究与创新三个实验层次；实验教学与理论教学、实验教学与科学研究、室内实验与野外实践三个结合所构成的"三元"实验教学体系。经过深入讨论明确了"三元体系"的教学定位。

　　1．"三个实验系列"的教学定位

　　课程实验系列是配合理论教学，建立学生所需的基本知识框架，内容包括基础实验和规范训练，加强学生基本功的训练；大量的综合性（设计性）实验，培养学生的专业能力和研究能力。该类实验以指导性学习为主。多年的实验室建设积累，为学科基础课程和专业课程的实验提供了良好的教学保证。

　　课外实验系列包括课后自主拓展实验、野外实习衍生实验、专题研究实验、技能训练等。学生通过自主选择项目和教师辅助指导相结合的基本形式，利用学分制的有利条件，因人而异地开展课外实践教学，培养学生动手能力、综合能力和创新能力。该类实验强调课程之间纵向关联、学科之间横向关联、室内和野外实践教学之间的交叉关联，以学生自主性学习为主。综合实验室的建立和各实验室的开放，特别是教师的科研项目对学生开放，为课外实验教学提供了必要的硬件支持和有力的学术保障。 

　　野外实习是根据学生知识技能积累的不同阶段，开展相应的野外实践教学。从感性了解、模拟实践，到具体参与生产、科研全过程，野外实践教学循序渐进，系统地进行知识综合运用和专业技能的训练，培养学生观察能力和解决问题的综合实践能力，磨练意志品质，全面提高素质。一、二年级基础层次的野外实习，侧重规范训练和教师指导，高年级的综合-研究层次野外实习，强调学生自主学习和探索。

　　2．"三个实验层次"的教学定位

　　基础与技能实验层次是通过基础实验室、科研实验室和样品制备室进行的课程基础实验、仪器设备操作、样品制备等，完成学生从事地质工作必备的基础知识、基本技能的学习和训练。

　　设计与综合实验层次是通过科研实验室、基础实验室、综合实验室的设计性实验和综合性实验，深入理解地学基础理论、训练初步运用理论知识分析问题、解决实际问题的能力。

　　研究与创新层次是通过在综合实验室和科研实验室进行的研究性实验项目、本科生研究机会计划项目、本科生创新实验项目、本科生参加的教师科研项目、各层次野外实习资料的综合分析研究、毕业论文撰写等，完成资料的分析与综合、提出创新思路、制定可行性技术路线、实施研究性技术方案，培养学生的探索能力和创新能力。

　　3．"三个结合"的教学定位

　　实验教学与理论教学结合：吉林大学地球科学学院具有良好的学科优势和系统的创新型人才培养课程体系，具有高水平的教师队伍，创造了一系列理论教学的成果。高水平教师是实现实验教学与理论教学紧密结合的必要条件，实验中心的各类实验均由主讲教师担任，并穿插于理论教学过程中，实现了实验课与理论课的打通，保证了实验内容与理论内容的一致性和连贯性，对指导学生实践起到了重要的作用。

　　室内实验与野外实践结合：地学理论的建立和地质技术的发明来源于野外地质实践，野外地质工作是地质学家和地质工程技术人员从事科学研究和工程建设的出发点和落脚点。地学基础知识的掌握依托于野外实践，地学基本技能产生于野外实践又服务于野外实践，实验教学的内容改革和实验项目的创新离不开野外实践。野外实践能够加深学生对地学基本理论的理解，加强实践能力的提高；野外实践也为室内实验提供了基本的研究素材。地学实验中心依托地球科学学院认识实习、教学实习、专业实习和科研实习等野外实践教学平台，充分利用各层次实践教学基地这些天然实验室，外延拓展了基础性、设计性、综合性、研究性的多类实验项目，实现了室内实验与野外实践的打通。学生通过室内外结合的实验项目，自主完成选题、设计、综合、探索、总结的全过程，加强了对地质基本理论、研究方法、工作特点的理解，对能力提高、意志品质磨练、素质加强起到了积极作用。

　　实验教学与科学研究结合：科学研究是培养创新型人才的关键，兴趣、质疑和探索精神是科学研究的原动力。实验中心以教师的科研项目为依托，积极推进"科研反哺实验教学"。通过综合实验室和科研实验室等支撑平台，在本科生导师制的配合下，加大学生科学研究能力的培养，实现了实验教学与科学研究的打通，对培养一流地学人才起到了重要的作用。

　　依据实验教学要求，设置课程实验、课外实验、野外实习等实验系列。课程实验在保持教学内容基础性的同时，加大综合性、设计性实验的内容。课外实验包括综合性、研究性实验和基本技能训练，综合性、研究性实验的内容和题目来源于课程内容、实验技术方法、野外实习、科研项目等；基本技能训练包括：岩石光片薄片制作、粒度分析、显微图片采集与制作、化学分析样品制作、矿物分离、硬度测定、裂变径迹分析等30余项内容。野外实习包括：认识实习、教学实习、专业实习、生产科研实习等。三个实验系列的设立对培养学生动手能力和实验技能起到了积极作用。

　　四、新实践体系的支撑平台

　　学院利用在几十年的办学过程中积累的丰富的实践教学资源，加大了实验建设的投入，为实践教学提供了宝贵的物质基础，建立了良好的支撑平台，保证了立交桥式实践教学体系的平稳运行。具体内容包括：

　　1.地学综合实验室建设与功能开发

　　研究型人才培养，急需开放的综合性学习与实践条件。根据地学特点，打破课程界限，建立综合性实验室，培养学生实践与创新能力。近年来，学院以发掘现有实验资源潜力为基础，以服务于学生自主性实验、综合性实验和课外研究等研究型学习为主要目的，创建了以"地球物质"和"地球演化"为主题的两个大型综合实验室（各320平方米）。

　　综合实验室突破课程界限，实现了学科综合：地球物质实验室涉及的学科和课程包括矿床学、矿相学、岩石学、矿石学、晶体光学、宝石资源地质学等；地球演化综合实验室涉及的学科和课程包括古生物学、地层学、地貌学、区域地质学、第四纪地质学、古地磁学等。

　　综合实验室兼顾多种实验类型和不同层次人员的需要，通过资源二次开发和管理改革，实现了五项实验功能：实验课教学功能；本科生综合性实验、自主性实验等课外实践功能； 教师、研究生、本科生、访问学者检索查询室藏科研成果（实物标本、图件、研究报告）和二次开发等科研功能；大型野外实习资料查阅、预习和模拟教学功能；典型教学标本、科学知识及实习实验成果展示功能。

　　综合实验室建立以来，实行全面开放，将规定实验与课外自主实验、科研与实验教学相结合，在完成各项实验教学任务的同时，促进了科研成果向教学转化，促进了沉淀资源二次开发和实验室数字化建设，显示了多功能综合实验室的优越性。

　　2.实验教学信息化、网络化平台建设

　　学院注重信息平台和网络教学资源建设，建立了网络互动教学平台、精品课程网站和实验教学中心网站。

　　学院建有13个多媒体实验室，并与学院、学校局域网相联，方便学生使用和查询实验教学资料。实验中心微机室每天14小时免费向学生开放，学生通过网站查询实验项目、网上选课、网上预约、自主完成课外实验和实验基本技能训练。实现网上答疑、作业提交、与教师互动、在线讨论问题等。实验中心完成了古生物学、岩石学、构造地质学三个数字化实验室建设，成果已应用于实验教学，效果较好。

　　3.实践教学教材建设

　　根据当代地球科学的进展和实验教学体系的改革思路，在原有实验教材的基础上，组织高水平且长期担任实验教学工作的教师编写15种公开出版的实验教材和20种校内实验教材。公开出版的地学基础课程实验系列教材包括6个分册，资源勘查系列课程实验教材3个分册；针对实验基本技能训练编写出版了《实验基本技能训练指导》，为保证实验质量奠定了基础。中心教师主编的 "十一五"国家级规划教材《矿相学》，被教育部评为2007年度普通高等教育精品教材，是218种精品教材中唯一的地质类教材，同时又是单独设置的实验课程教材。《透明矿物薄片鉴定手册》是中国地质调查局委托实验教学中心教师编写的岩矿镜下鉴定工具书。

　　4.实验教学数据库建设

　　学院在几十年的办学过程中，积累了50余万件矿物、岩石、矿床、古生物化石标本和光片、薄片样品，是实验教学中不可缺少的宝贵资源。这些标本有相当比例来自于国内外珍惜类型或已终止开采矿区，再无采集可能的成套标本。学院实验中心对这些宝贵资源进行了二次开发，建设了岩石实验教学、地质学基础实验教学、古生物实验教学等多个实验教学数据库。本科生、研究生、教师和访问学者可以通过数据库调用各类实验资源，进行实验教学或科学研究。

　　5.显微示教系统和虚拟野外实习系统建设

　　地学实验教学的重点之一是显微镜下各类岩石薄片、矿石光片的鉴定。在实验教学过程中，讲授与镜下观察不同步是影响实验效果的瓶颈。实验中心与相关单位合作开发了"岩矿显微示教系统"，将显微图像从镜下解放出来，转变为"共用图像"，在岩矿教学中起到了明显的作用。

　　为了进一步加强野外实践能力培养、更好地将野外大型实习与室内课程实验和综合性、研究性实验相结合，使"立交桥"式实验教学新体系得以通畅运行，学院开发了"虚拟野外实习系统"（Virtual Geologic Field Trip）。该系统以野外教学实习基地教学内容为主体，采用计算机图形多媒体技术，仿真野外地质实习过程。学生可以在实验室提前了解野外地质实习的基本教学内容和方法，还可以结合课程实验，随时分段观摩野外教学内容，进行模拟技能训练。该项目通过教育部组织的专家验收，成果达到国内领先水平。2005年获得吉林省教学研究成果二等奖。

　　6.实习实训基地建设

　　（1）一年级地球科学与社会认识实习基地建设

　　经过5年的建设，长春周边地学认识实习基地已经建成，实习效果良好，已经逐渐为外界所知，国内各种地学夏令营和韩国、美国、俄罗斯的地质旅游考察团，陆续来实习基地考察。在基地建设过程中，编写并正式出版了实习教材《地学认识实习指南》（吉林大学"十五"规划教材）。"长春周边地质认识实习基地建设"获吉林省教学研究成果一等奖。

　　（2）兴城二年级教学实习基地建设

　　2002年，教育部将原兴城疗养院（占地11万平方米，建筑面积2.4万平方米）划归我校。经过近6年的研究与建设，已经初步建成面向地学部14个专业地质教学实习的野外实习基地。编写了《兴城野外地学教学实习指导书》和《兴城野外教学路线地质提要》。良好的基础设施、丰富的地学教学资源和优越的地理人文环境，将使兴城地学实践教学基地成为国内较好的地质实践教学基地之一。

　　（3）三年级专业科研生产实习基地建设

　　由于实行本科生导师制，高年级学生在参加专业科研生产实习之前，已经参与导师的科研项目，受到了一定的科研工作训练。三年级的实习是科研训练的深入，重点转移到野外科研实践和综合研究。实习基地建设紧密结合东北地区的地质科学研究，以"东北地质教学与科研基地"的思路，进行系统规划和整体设计。经过多年的研究和积累，初步形成了以地质科研工作和地质资源勘查任务为目标，以国家科研机构和大型矿山公司企业为依托的研究型实践型综合实习基地。

　　五、新实践教学体系的运行效果

　　经过8年的研究与建设，"立交桥式"实践教学体系逐渐成型，在实践教学建设发展中起到了"纲举目张"的作用。在新体系的引导和规划下，实践教学得到全面加强，实践教学建设取得长足进步，2004年6月，学院实验教学中心被列入"吉林省重点建设基础实验教学中心"行列，2007年，被吉林省教育厅批准为"吉林省普通高等学校实验教学示范中心"。

　　学生综合素质和实践能力得到明显提高，近年来涌现出大批优秀学生。胡一帆、安芳、马旭等多名同学到国内外知名大学和中科院攻读研究生；多数同学都有机会直接参加教师承担的各类科研乃至国家级重大科研项目；23名同学在《地质科学》等高级别刊物上发表科研论文；7名同学获得"大学生创新性实验计划"项目，17名同学获吉林大学本科生研究机会计划项目，其中王旖旎同学承担的吉林省"敦化陨石坑真伪考证"项目成果引起社会关注，中央电视台等媒体做了采访报道；2003级王利杰同学在本科学习期间，共获得了5项国家专利；近年来地质类毕业生科学素养明显提高，学生平均考研率达54.1%。

　　实践教学是地学人才培养最重要的环节，也是多年来教学研究与教学建设的重点。通过重点教研课题的研究和建设，遵循实践教学规律，创建了"立交桥式"实践教学体系，使我们在多年实践教学长期积累的优良传统的基础上取得了一定的进展，进行了有益的探索。当然，"三元"实践教学体系仍需进一步建设，还很不成熟，有待经一步完善和提高。