资源勘查工程专业之知识体系和课程体系构建探讨.pdf

©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http:/www.cnki.net中国地质教育CHINESEGEOLOGICALEDUCATION2006年第4期教学研究与改革资源勘查工程专业之知识体系和课程体系构建探讨以我院资源勘查工程专业为例张树明,孙占学,姜勇标,蒋振频(东华理工学院,江西抚州344000)摘要:阐述了构建资源勘查工程专业知识体系和课程体系的必要性,提出资源勘查工程专业知识体系的构建思路。对各院校在构建知识体系和课程体系中如何体现知识体系的统一性与多样性,实现科学定位、突出特色,做到可持续发展等问题进行了简要分析。以案例形式提出了资源勘查工程专业的知识体系、课程体系及实践教学内容体系构建的模式。关键词:资源勘查工程；知识体系；课程体系中图分类号:G64210文献标识码:A文章编号:100629372(2006)0420102207收稿日期:20060923；修订日期:20061206。基金项目:教育部高等学校理工科专业规范研究项目(教高司函2005145号)。作者简介:张树明(19652),男,教授,主要从事基础地质学的教学与研究工作。自1999年高校扩招后,我国高等教育从“精英教育”加速向“大众化教育”推进,高等教育的教学改革进入了新的阶段。21世纪地学教育的发展将主要受到国家经济的发展状况,急需解决的资源、环境等重大问题以及知识经济时代对教育的要求和响应等因素的制约。人才培养是一个系统工程,它涉及到培养方案、培养规格、课程设置、教学方法及手段、师资队伍建设等多个环节,其中的知识体系和课程体系又是人才培养方案的重要组成部分1。与其他专业一样,大力推进新形势下资源勘查工程专业的教育改革,尤其是对于人才培养方案之知识体系和课程体系改革,培养具有中国特色、有竞争力的高质量地学人才是一项非常紧迫的任务。本文以案例形式就资源勘查工程专业人才培养方案中知识体系和课程体系如何构建作相关探讨。一、构建资源勘查工程专业知识体系和课程体系的必要性由于历史原因,我国部分高等地学教育曾套用前苏联地学教育模式,具有明显的部门性及行业性特征,其专业设置、课程结构、招生分配都强调与部门经济和职业结构相适应。用人单位又以各自微观经济及其职业需要录用毕业生,专业化成为用人单位的标准。地学教育因之而存在的问题主要表现在以下方面2,3。11对基础课程教育的认识存在偏差基础课教育的目的在于构建现代地球科学高级科技人才合理的基础知识结构,做到博与专、理论与应用、知识与能力等方面的平衡和协调。而目前我国地学基础课程教育较多地关注在英语、计算机应用等几门课程的教学上,而对自然科学(如数学)、人文科学的教学和课程建设重视不够。21基础课程与专业课程缺乏有效的沟通表现为数学、物理、化学、信息科学、人文科学等与本学科有关的交叉学科建设显得较为薄弱。一般来说,基础课教育有其相对独立的功能,但从专业培养的角度讲,它们只有在内容上与专业教育联系和衔接起来才能形成综合的整体功能,也才能够有效的拓展地学类主修专业的内涵和外延,促使学生形成基础宽厚、相对开放、结构合理的知识结构。31不同层次教育的课程体系重叠严重许多研究生的课程纳入到大学阶段来学习,强调更新知识而忽略了基本理论和基本知识的教学,从而使课程体系杂乱、教学内容庞大、学时数过高、学生负担过重。41知识结构缺乏优化,教学内容重复过多如“外动力地质作用”内容在普通地质学、岩石学、第四纪地质与地貌学、甚至构造地质学中均有出现等,另外就是有些教学内容陈旧过时或超前过深、教学内容错误等。201©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http:/www.cnki.net51课程教学内容实质上还是围绕过于狭窄的单一学科组织教学各课程之间的联系较为松散,难以形成围绕共同目标、知识结构合理的教学体系；各课程学时高,门类少,可供学生选修的空间太少；各专业课程都追求知识体系上的完整,搞小而全；理论授课有余,实践教学不足；各课程的教学内容仅局限于本学科知识,对有关环境资源、可持续发展、系统地球科学、工程地质等涉及较少。以上可以说是地学类专业共性问题,“资源勘查工程”专业隶属于地学类专业体系,存在的弊端大同小异。因此,尽快构建合理的资源勘查工程专业人才培养方案的知识体系与课程体系不仅非常必要,而且十分紧迫。二、资源勘查工程专业知识体系的构建思路及案例11总体思路及对知识体系的说明资源勘查工程专业是一门基础宽广、综合性较强的学科,不仅涉及到数学、物理、化学等,与信息科学、哲学等也是关系密切。本专业知识体系由普通教育(通识教育)、专业教育和综合教育3大做成,本文仅就其中专业教育做相关探讨。知识体系由知识领域、知识单元和知识点3个层次组成。最高一层是知识领域(Area),代表一个特定的学科子领域,每个领域用英文缩写词表示。一个知识领域可以分解成若干个知识单元(Unit),代表各个知识领域中的不同方向,用知识领域缩写后面加一个数字后缀来表示。知识单元又分为核心知识单元和选修知识单元。核心知识单元提供的是知识体系的最小集合,是该专业在本科教学中必要的、最基本的知识单元；选修知识单元是指不在核心知识单元内的那些知识单元。核心知识单元的选择是最基本的、共性的教学规范,选修知识单元的选择体现各校的不同特色。一个知识单元又包括若干个知识点(Topic),知识点是整个体系结构中的最底层,代表知识领域中单独的主题模块,是教学活动过程中传递教学信息的基本单元,包括理论、原理、概念、定义、范例和结论等。如一门课程中的某一章、某一节中的定义、定理,都可以作为一个知识点,一门课程的学习可以看成对一系列知识点的学习过程426。21知识体系的统一性与多样性体现问题构建知识体系须打破传统的课程界限,体现其整体性、层次性与灵活性。这样在课程设置时,各学校在选择满足教学中必要的最基本的核心知识单元后,可根据各自特色和实际情况选择选修知识单元组成相应课程。使课程设置通过课程内容相同、学时学分不同；学时相同、课程内容不同；学时和课程内容都不同等途径来实现课程的多样性。还可根据各自的实践情况选择一些不同的非核心单元组合到课程中,形成具有自己特色的课程,从而构建出符合本校办学定位、办学特色与办学水平的课程体系,实现科学定位、突出特色及可持续发展的目的。目前国内有资源勘查工程专业的院校有20余所,根据各自发展特色,大致可分为四个培养方向:固体矿产勘查、煤田勘查、石油与天然气勘查、铀矿地质勘查7。其中“铀矿地质勘查方向”是我院特色优势,在国内具有不可替代的地位,在国际上也是仅有的设立了铀矿地质培养方向的高等院校。因此,我院资源勘查工程专业的多样性主要体现在铀矿地质方面。31资源勘查工程专业知识体系构建案例根据资源勘查工程专业教育的知识体系所要求掌握的知识领域,将本专业教育的知识体系划分为相关学科基础的知识领域(包括工程制图、机械、电工与电子等知识领域)、本学科专业的知识领域(包括矿物、岩石、构造地质、古生物、矿产资源等知识领域)以及专业实践训练等知识体系(包括专业实验、专业实习、课程设计、毕业设计/毕业论文等)。表1是据此构建的东华理工学院资源勘查工程专业教育知识体系组成案例。表1专业教育知识体系一览表序号领域名称核心知识单元(学时)选修知识单元(学时)1工程图学本文略本文略2机械基础本文略本文略3电工电子本文略本文略4控制测量CS平面测量CS1(6),高程测量CS2(6),测量误差及测量数据处理初步CS3(2),地图编制和地形图测绘CS4(6),地图及地形图应用CS5(4)摄影测量与遥感CS6(4)5工程测量GG工程控制测量与定位测量GG1(4),建设工程测量GG2(4)301总第60期张树明等:资源勘查工程专业之知识体系和课程体系构建探讨以我院资源勘查工程专业为例©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http:/www.cnki.net中国地质教育CHINESEGEOLOGICALEDUCATION2006年第4期序号领域名称核心知识单元(学时)选修知识单元(学时)6地下水GW地球上的水及其循环GW1(2),岩石中的孔隙与水分GW2(2),地下水的赋存GW3(2),地下水运动基本规律GW4(2),地下水的化学成分及其形成作用GW5(2),地下水的补给与排泄GW6(2),地下水动态与均衡GW7(2),孔隙水GW8(4),裂隙水GW9(2),岩溶水GW10(2),地下水系统GW11(2),地下水资源GW12(2)地下水资源开发利用工程GW13(2),水资源合理利用和节约GW14(2)7岩石力学RM岩石的物理力学性质RM1(2),岩体力学性质RM2(4)8工程地质EG岩石地下工程EG1(2),岩石边坡工程EG2(2)岩石地基工程EG3(4)9电法勘探EP电法勘探EP1(6)10地震勘探SP地震勘探SP1(6)11重磁热勘探GM重力勘探GM1(6),磁法勘探GM2(8)地热勘探GM3(4)12地球物理测井GL测井勘查技术GL1(6)13核技术勘查NT核技术勘查NT1(4)14结晶学CG晶体几何理论CG1(4),晶体光学基础CG2(6),偏光显微镜与岩石薄片CG3(4),偏光显微镜下的晶体光学性质CG4(10),锥光镜下的晶体光学性质CG5(4),光性矿物CG6(8),晶体形成与对称CG7(4),晶体形态CG8(2),晶体符号CG9(2)晶体的规则连生CG10(2),晶体结构的几何理论CG11(2)15矿物ML矿物学基础ML1(6)、矿物成分ML2(6),矿物性质ML3(12),矿物分类与命名ML4(4),矿物特征与鉴别ML5(20)矿物成因ML6(8)16岩石PL外动力地质作用与沉积岩PL1(16),岩浆作用与岩浆岩PL2(8),变质作用与变质岩PL3(8),岩石成分PL4(8),岩石结构PL5(6),岩石构造PL6(6),岩石性质PL7(14),岩石成因PL8(20),岩石分类与命名PL9(2),岩石识别与鉴定PL10(24)岩石学前沿PL11(10)17构造地质TG地球组成与结构TG1(4),褶皱构造基础TG2(4),断裂构造基础TG3(4),沉积岩原生构造TG4(10),构造分析力学基础TG5(8),褶皱TG6(10),节理TG7(8),断层TG8(10),劈理和线理TG9(4),岩浆岩构造TG10(4),深断裂TG11(4),岩石圈结构与动力学TG12(4),地壳的形成与演化TG13(6),造山作用TG14(4),盆地作用TG15(6),中国大地构造格局TG16(4),大地构造主要学派TG17(4),地质图基础TG18(4)极射赤平投影TG19(4),环西伯利亚陆内构造体系域TG20(2),卡拉库姆塔里木中朝地区TG21(2),昆仑祁连秦岭大别山东西向构造带TG22(2),华南地区TG23(2),特提斯构造体系域TG24(2),环太平洋构造体系域TG25(2)18古生物PA化石的形成与古生物学PA1(6),生物的系统与分类PA2(4),无脊椎动物PA3(6),脊椎古生物与古人类PA4(4),古植物PA5(4),生命的起源与生物的进化PA6(4)古生物学应用PA7(4),生物与环境PA8(4)19地层SG沉积相SG1(6),沉积环境SG2(4),古地理SG3(4),岩石地层SG4(2),年代地层SG5(2)生物地层SG6(4),事件地层SG7(6),层序地层SG8(6)20地史HG地质学史HG1(2),地质年代HG2(2),地球发展简史HG3(4),前寒武纪的地史HG4(2),古生代的地史HG5(2),中生代的地史HG6(2),新生代的地史HG7(2)21地球化学GC元素丰度及演化GC1(4),元素组合与赋存形式GC2(6),元素迁移GC3(6),微量元素GC4(8),稳定同位素GC5(4),放射性同位素GC6(12)其他作用体系GC7(4)22矿产资源MR矿产概念与分类MR1(8),岩浆矿床MR2(10),热液矿床MR3(22),风化矿床MR4(6),沉积矿床MR5(10),变质矿床MR6(4),层控矿床MR7(4),找矿判据与找矿信息MR8(4)成矿预测与成矿模式MR9(8)23矿产资源勘查RE勘查阶段与矿产资源/储量分类RE1(8),矿产勘查技术RE2(8),矿体地质研究RE3(4),勘查工程与勘查系统RE4(6),勘探类型与勘探程度RE5(6),地质编录RE6(8),矿产质量与取样RE7(4),矿产资源/储量估算方法RE8(6),煤田地质RE9(12),油气地质RE10(20),水能RE11(4)新能源RE12(4)24矿产资源管理MM矿产资源评价MM1(6),矿产资源技术经济分析MM2(4)矿产资源技术经济学MM3(6)25地理信息系统GIS空间数据GIS1(20),空间分析GIS2(10)空间数据可视化GIS3(10)401©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http:/www.cnki.net序号领域名称核心知识单元(学时)选修知识单元(学时)26数学地质MG地质数据与地质变量MG1(6),回归分析MG2(6),趋势分析MG3(4),判别分析MG4(4),聚类分析MG5(6),因子分析MG6(6)多元统计分析新方法MG7(8)27地貌与第四纪地质QG概论QG1(2),第四纪地质学的基本问题QG2(8),地貌学的基本问题QG3(6),主要类型地貌和第四纪堆积物QG4(18)中国第四纪地层QG5(4),地貌与第四纪地质调查方法和内容QG6(2)28沉积地质SEG概论SEG1(2),沉积环境、沉积相、相模式SEG2(8),大陆沉积环境及沉积体系SEG3(10),海陆过渡沉积环境及相模式SEG4(4),层序地层学基础SEG5(6)陆源碎屑海洋沉积环境及相模式SEG6(8),海洋碳酸盐沉积环境及相模式SEG7(2)29铀矿地质UG铀的性质UG1(2),铀矿物特征UG2(6),热液铀矿床UG3(6),花岗岩型铀矿床UG4(4),火山岩型铀矿床UG5(4),不整合面型铀矿床UG6(2),外生铀矿床UG7(10),铀成矿机理UG8(4)岩浆2伟晶岩型铀矿床UG9(2),蒸发岩型铀矿床UG10(2),变质铀矿床UG11(2),铀成矿省UG12(4)30矿产开采ME堆浸工艺技术ME1(10),地浸工艺技术ME2(10),硬岩原地浸出工艺技术ME3(8),溶浸环境ME4(4)31核废物NW核废物管理NW1(8),核废物处置NW2(12),处置库场地的选择NW3(8)核素迁移NW4(4)32环境地质EV环境组成与环境问题EV1(4),生态系统与平衡EV2(4),大气环境EV3(2),水体环境EV4(4),土壤环境EV5(4),资源与环境EV6(8),能源与环境EV7(8)环境质量评价EV8(2),环境规划和管理EV9(2),环境保护与可持续发展EV10(2)三、资源勘查工程专业课程体系构建说明及案例11课程体系构建说明知识体系给出了本专业的知识框架,但这些知识要通过课程教学来传授给学生。因此,明确了知识体系之后就要构建相应的课程和课程体系。课程教学包括理论课程教学和实验课程教学。课程可以按知识领域进行设置,可以由一、二个知识领域构成一门课程,还可以从各知识领域中抽取相关的知识单元组成课程,但最后形成的课程体系应覆盖知识体系的知识单元,尤其是核心知识单元。这样就可以最大限度地避免专业知识的遗漏或重复。本专业课程体系由核心课程和非核心课程组成,核心课程应该覆盖知识体系中的全部核心知识单元及部分选修知识单元。同时,各高校可自主选择一些选修知识单元、反映学科前沿和反映学校特色的知识单元组织到非核心课程中去。21资源勘查工程专业教育课程构建案例以下以我院资源勘查工程专业为例3,8,9,分别构建了该专业教育核心课程(表2)、非核心课程(表3)。同时构建了实践教学环节体系,图1是资源勘查工程专业实践教学内容体系框架结构,表4是东华理工学院专业教育实践教学环节组成案例。实践教学内容体系结构(一)实践教学基础11实验1)基础实验2)工程技术基础实验3)专业基础实验4)专业实验21实训5)工艺操作6)计算机技能(二)实践教学主线31设计8)建模训练9)设计性实验10)课程设计11)工程设计(三)实践教学依托41科学研究12)科研方法13)科研试验51工程训练14)实习61社会实践15)调查研究图1资源勘查工程专业实践教学内容体系框架结构表2专业教育核心课程一览表序号课程名称学时/学分(最低)核心知识单元选修知识单元说明1工程图学2机械基础3电子电工技术基础本文略4测量学基础32/2CS1,CS2,CS3,CS4,CS5,GG1,GG2CS65水文地质学与工程地质学基础40/215GW1,GW2,GW3,GW4,GW5,GW6,GW7,GW8,GW9,GW10,GW11,GW12,RM1,RM2,RM3,RM4,RM5,EG1GW13,GW14501总第60期张树明等:资源勘查工程专业之知识体系和课程体系构建探讨以我院资源勘查工程专业为例©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http:/www.cnki.net中国地质教育CHINESEGEOLOGICALEDUCATION2006年第4期序号课程名称学时/学分(最低)核心知识单元选修知识单元说明6地球物理学基础32/2EP1,SP1,GM1,GM2,GL1GM3,NT17地质学基础64/4HG1,HG2,HG3,ML1,PL1,PL2,PL3,TG1,TG2,TG3,TG17,TG188结晶学与矿物学64/4CG1,CG7,CG8,CG9,ML2,ML3,ML4,ML5CG10,CG11,ML69晶体光学32/2CG2,CG3,CG4,CG5,CG610岩石学80/5PL4,PL5,PL6,PL7,PL8,PL9,PL10PL1111构造地质学56/315TG4,TG5,TG6,TG7,TG8,TG9,TG10TG1912古生物地层学56/315PA1,PA2,PA3,PA4,PA5,PA6,SG1,SG2,SG3,SG4,SG5PA7,PA8,SG6,SG7,SG813地球化学40/215GC1,GC2,GC3,GC4,GC5,GC6GC714矿床学64/4MR1,MR2,MR3,MR4,MR5,MR6,MR715资源勘查理论与方法64/4RE1,RE2,RE3,RE4,RE5,RE6,RE7,RE8,MR8,MM1,MM2MR9,MM316大地构造与区域地质学48/3TG11,TG12,TG13,TG14,TG15,TG16,HG4,HG5,HG6,HG7TG20,TG21,TG22,TG23,TG24,TG25表3专业教育非核心课程一览表序号课程名称学时/学分核心知识单元选修知识单元说明1地貌与第四纪地质学40/215QG1,QG2,QG3,QG4QG5,QG62数学地质40/215MG1,MG2,MG3,MG4,MG5,MG6MG73地理信息系统40/215GIS1,GIS2GIS34环境地质学40/215EV1,EV2,EV3,EV4,EV5,EV6,EV7EV8,EV9,EV105铀资源地质学48/3UG1,UG2,UG3,UG4,UG5,UG6,UG7,UG8UG9,UG10,UG11,UG126溶浸技术32/2ME1,ME2,ME3,ME47核废物处置32/2NW1,NW,NW3NW48石油与天然气地质学40/215RE9,RE10,RE11RE129现代沉积地质学40/215SEG1,SEG2,SEG3,SEG4,SEG5SEG6,SEG7表4实践教学环节一览表序号实践模块实践基元实践课程性质学时/周学分核心知识单元选修知识单元说明1实验基础实验数学实验必修16学时1物理实验必修48-56学时3-315工程技术基础实验电工电子实验必修16学时1工程制图必修8学时015机械基础实验必修8学时015专业基础实验测量学实验必修8学时015地球物理实验必修8学时015地质学基础实验必修16学时1岩石实验必修32学时2构造地质实验必修16学时1晶体光学必修8学时015结晶学与矿物学实验必修16学时1专业实验矿床实验必修8学时015资源勘查实验必修16学时1601©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http:/www.cnki.net序号实践模块实践基元实践课程性质学时/周学分核心知识单元选修知识单元说明2实训工艺操作金工实习必修2周2电子电工实习必修1周1计算机技能计算机基础上机必修64-80学时4-5计算机基本技能训练选修1-2周1-2信息检索与利用必修1周1计算机在地学中的应用选修1周1表达技能英语翻译选修1-2周1-23设计建模训练数学建模必修1周1设计性实验设计性物理实验必修1周1设计性化学课实验必修1-2周1-2设计性构造地质学实验必修2周2TG4,TG5,TG6,TG7,TG8,TG9,TG10设计性资源勘查理论与方法实验必修2周2RE,RE2,RE3,RE4,RE5,RE8课程设计电工电子课程设计选修1周1机械课程设计必修1-2周1-2创新设计选修1周1工程设计工程设计训练必修2-3周2-3毕业设计限选8周84科学研究科研方法科技方法训练选修2-4周2-4科研试验毕业论文限选8周8不限定5工程训练实习认识实习必修2周2HG2,HG3,ML1,PL1,PL2,PL3,TG2,TG3,TG18生产实习必修7周7HG2,TG18,ML2ML3,ML5,ML6,PL4,PL5,PL6,PL7,PL8,PL9,PL10,TG4,TG5,TG6,TG7,TG8,TG9,TG10毕业实习必修7周7不限定6社会实践调查研究马克思主义实践必修1周1选修1-2周1-2经济管理实践必修1周17各校自定的实践环节实习铀资源地质学实习必修2周2参考文献:1胡恩明,周健儿,罗金明,等.一般高等院校工科专业培养规范的研究J.高等学校理工科教学指导委员会通讯,2003,5(5):9215.2赖旭龙,金振民,等.国外地质类专业课程体系研究M.武汉:中国地质大学出版社,2002.3张树明,郭福生,余修日,等.我院地质学专业课程体系改革设想与实现J.中国地质教育,2004,(1):67269.4教育部门高等教育司理工处.高等学校理工科本科专业规范(参考格式)J.高等学校理工科教学指导委员会通讯,2003,5(5):529.5周健儿,罗金明,韩占生.普通高等院校工科本科人才培养专业规范的研究J.黑龙江高教研究,2005,130(2):8210.6中国计算机科学与技术学科教程2002研究组.中国计算机科学与技术学科教程D.北京:清华大学出版社,2002.7周世宁.地矿学科专业规范(资源勘查工程高等理工科教育本科专业规范)S.教育部地矿学科教学指导委员会,2004,12.8张树明,郭福生,孟显云,等.地学类专业野外实践教学方案的研究J.东华理工学院学报(社会科学版),2004,23(3):54256.9张树明,郭福生,等.关于我院地质学专业课程体系改革的设想M/许从年,刘庆成.探索、创新、发展.南昌:江西高校出版社,2004:2392246.701总第60期张树明等:资源勘查工程专业之知识体系和课程体系构建探讨以我院资源勘查工程专业为例©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http:/www.cnki.net中国地质教育CHINESEGEOLOGICALEDUCATION2006年第4期ResearchonKnowledgeSystemandCurriculumSystemofResourcesProspectingEngineeringConstructionAnExamplefromResourcesProspectingEngineeringofEastChinaofTechnologyZHANGShu2ming,SUNZhan2xue,JIANGYong2biao,JIANGZhen2pin(EastChinaInstituteofTechnology,Fuzhou344000,China)Abstract:Thispaperexplainedthenecessityonbuildingknowledgesystemandcurriculumsystemofresourcesprospectingengi2neering,advancedtheconstructionthinkingonknowledgesystemofresourcesprospectingengineering,andinterpretedthecon2ceptofknowledgesystem.Theknowledgesystem,curriculumsystemandpracticeteachingcontentsystemofresourcespros2pectingengineeringbuildingmodelareadvancedincase.Keywords:resourcesprospectingengineering；knowledgesystem；curriculumsystem801