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科研成果转化为教学资源是发挥国家级教学团队作用的重要途径

2010-08-15姚光庆李江风解习农焦养泉夏庆霖边建华马长玲

中国地质教育 2010年4期
关键词:教学资源教学

王 华,姚光庆,李江风,解习农,焦养泉,夏庆霖,边建华,马长玲

中国地质大学(武汉) 资源学院,湖北 武汉 430074

科研成果转化为教学资源是发挥国家级教学团队作用的重要途径

王 华,姚光庆,李江风,解习农,焦养泉,夏庆霖,边建华,马长玲

中国地质大学(武汉) 资源学院,湖北 武汉 430074

本文以中国地质大学(武汉)的矿产(能源)资源勘查工程国家级教学团队为例,从团队形成的悠久历史、优化的构成和依托的国家级重点学科和学术平台、取得的众多研究成就以及重要的学术活力等角度入手,积极地探索如何将高水平的科研成果很好地转化为教学资源,服务于本科生的教学工作。柔性地将高水平、高层次的研究成果用于和强化本科专业的建设,从而快速提升国家级教学团队的教学水平,体现出团队的带动作用,并成为教学团队发展、壮大、提高的不竭动力;同时对理顺科研与教学的关系、探讨与提高教学水平明显具有探索性和示范性。

科研成果;教学资源;资源勘查工程;国家级教学团队

一、前言

中国地质大学(武汉)的矿产(能源)资源勘查工程国家级教学团队于2008年被国家教育部批准命名。其前身可追索到50多年前由赵鹏大院士、杨起院士、翟裕生院士和李思田教授等领导的教学科研集体。该教学团队围绕我校的传统优势专业——资源勘查工程专业开展建设工作。目前该专业共有7个教学班,年均招生240~260人左右,多次被评为A++专业,也是我校目前2个A++专业之一。2008年被评为湖北省高等学校第一批本科品牌专业,2007年被教育部、财政部批准为国家第一类高等学校特色专业建设点;国土资源部的“地质工科基地班”就是基于该专业而设立于我校的。

该教学团队50岁以下成员均具有博士学位,其中教授15名、副教授7名、讲师7名、助教2名。一半以上人员具有出国进修或留学经历,均先后承担着资源勘查工程专业(固体矿产、油气资源方向)主干课程的授课、助课以及相应的野外实习等工作;拥有全国优秀教师,国家突出贡献专家,“国务院政府特贴”专家,第三届“黄汲清青年地质科学技术奖”等一批国家级人才工程、计划的进入者或称号的获得者”;也有中国地质学会青年地质科技金锤奖、银锤奖获得者,教育部新世纪优秀人才计划,教育部“优秀年轻教师基金”项目,教育部“优秀青年教师资助计划,教育部“骨干教师计划”,教育部“跨世纪优秀人才”计划入选者;还有湖北省“楚天学者”特聘教授,湖北省跨世纪中青年学术带头人,湖北省有突出贡献的中青年专家,湖北省新世纪高层次人才工程、湖北省青年杰出人才基金获得者等省部级层次人才的加盟。矿产(能源)资源勘查工程教学团队部分骨干成员为带头人和参加者组成的科研团队获得教育部长江学者创新团队发展计划、教育部创新研究群体科学基金资助和湖北省创新群体项目资助。该教学团队近年来获得了国家教学成果二等奖一项、省级教学成果一等奖一项、二等奖五项、三等奖一项。

二、教学团队取得的丰硕科学成果为教学资源的转化奠定了坚实的基础

该教学团队为了更好地开展教学和人才培养工作,努力开展科学研究工作。平均每年该团队承担10余项科学研究项目,科研经费每年到位近1000万元。近10年来获国家及省部级优秀人才基金数达10项(人次),获国家科技进步奖2项,获省部级自然科学奖、科技成果奖14项。在多个研究方向或领域上取得了一批有重要影响的研究成果。科学研究工作的开展,一方面提高了该团队的学术地位与水平,保持了该团队的可持续发展;另一方面,及时将科学研究成果转化为教学资源融入到教学工作中,也大大促进了教学水平与质量的提高。并在以下领域取得了重要的学术成就:

1.“三联式”矿产资源评价理论与方法体系

以赵鹏大院士为首的团队,在大量实践的基础上形成了以“地质异常-成矿多样性-矿床谱系”为内容的“三联式”矿产资源评价理论与方法体系。将成矿机制、成矿的多样性和矿床谱系作为整体引入矿产资源评价中,打破了国外现有的以独立矿种、数据处理为核心的矿产资源评价理论和方法。该理论和方法已被国际数学地质学会列入现代数学地质发展的内容之一,在2002年汉城举行的第53界国际统计学大会上被推荐为4项成果之一。依据“三联式”矿产资源评价理论研制的金属矿产资源评价分析系统(MORPAS),由国家地质调查局在全国重要成矿区带矿产资源评价中推广应用,已取得了较好的应用效果。

2.非线性地质学研究和金属矿产资源评价分析系统(MORPAS)及其应用

该教学团队成员在非线性理论和矿产资源信息获取方面所做的工作被国际同行广泛引用。在国际数学地质领域开辟了非线性矿产资源模型和空间信息获取技术。该研究方向已成为国际数学地质年会的普遍设立议题。成秋明教授2003年以来任中国地质大学长江学者特聘教授,取得的科研成果之一“分形理论、空间统计模型和GIS技术”研究被国际数学地质学会推荐为2004美-加联合统计学大会“资源环境统计分会”的3项成果之一,应邀参加并组织了2004年美国地球物理年会“非线性地球物理:分形、多重分形、尺度独立性”分会。

在国家“九五”、“十五”攻关课题的支持下开发的金属矿产资源评价分析系统(MORPAS)是适用于矿产资源勘查评价分析与信息管理的集成软件系统;该系统曾在全国14个重要成矿带综合研究项目中试用,在本科生毕业论文、硕士论文中也大量使用MORPAS软件进行矿产资源评价工作。2004年5月在云南举办了MORPAS软件应用培训班,来自地矿、冶金、有色、武警黄金部队等单位80余人参加了培训,促进矿产资源评价的信息化工作水平,实现矿产资源的快速评价,直接经济效益明显。

3.在危机矿山深部矿体定位预测获得巨大的经济效益和社会效益

该教学团队成员主持的“山东招远界河金矿深部成矿预测”找矿项目,经过近3年艰苦细致的工作,在矿山深部找矿方面获得成功,在预测靶区内已探明的黄金储量的经济效益巨大。对危机矿山五龙金矿系统的地质找矿工作为矿山圈定了23个勘探靶区,有12个靶区见到工业矿体,创造直接经济效益明显。另外,提出了“冈底斯将会成为一超1000万吨级铜多金属巨型成矿带”等一系列新的找矿认识,大大减少了找矿的盲目性,新发现了驱龙、吉如、朱诺、得明顶、冲江等一批中-超大型斑岩铜矿床和窝肉、蒙亚啊、洞中拉、查拉普、洗贡、乌拉堆等一批中-大型铜金铅锌锑矿床,成为全国最突出的找矿成果之一,为我国的地质找矿工作和西藏的经济发展作出了突出贡献,受到中国地质调查局及西藏自治区政府的充分肯定和高度评价;组织完成的国家重大项目——“西藏冈底斯东段铜多金属矿勘查”成为大调查矿产工作部署的第一层次项目。

4.在成矿规律和矿化富集机制等理论研究方面取得创新性成果

该教学团队成员对我国最重要的黄金矿集区——胶东金矿集区及长江中下游成矿带的重要组成部分——鄂东南铁铜成矿区进行了系统和精确的同位素年代学研究,证实胶东和鄂东南大规模的金、铜、铁、钼成矿作用时代主要为早白垩世(135~120Ma)。提出这种大规模成矿作用受晚中生代中国东部大规模岩石圈减薄和地壳拉张的构造背景控制。针对次生锰矿床年代学研究是矿床学和地质年代学的一个难点和前沿问题,对澳大利亚东部和中国华南地区若干典型次生锰矿床和含锰风化壳的矿物学、矿床学、地球化学和年代学进行了深入研究,比较系统、精确地获得了研究区次生锰矿床和含锰风化壳的同位素年龄;证明大陆化学风化过程中锰矿床的次生富集可经历长达数千万年的漫长历史。在国际上第一次获得了表生环境下大陆锰结核的沉淀速率及影响锰结核沉淀的环境因素,初步总结出次生锰矿床的表生富集机制。

5.陆相盆地“低位扇勘探”的理论与应用和石油地球化学、油气成藏机理领域开创性研究取得了独创性见解

课题组通过沉积、构造及含油性的全面细致的综合研究,成功将低位扇勘探理论从海相应用于陆相,并将该理论的概念及内涵进行扩充,在胜利油田得到成功的应用,成为胜利油田指导隐蔽油气勘探的重要理论和方法。中国石油化工集团公司油田部根据该重大科研项目成果的应用价值、学术水平及其在生产、勘探上所获得的重要突破,已经在其管辖的勘探区块开展了该方面的研究工作,已经取得了重要进展。

以该团队成员为核心的创新学术团队在石油地球化学、油气成藏机理等领域也进行了开创性研究工作,被认为是“认识超压盆地油气生成、运移和聚集规律的重要突破”。关于活动热流体对有机质热演化和油气生成的强化作用的研究,对丰富油气生成理论和指导油气勘探具有重要意义。

6.空间信息三维可视化应用技术

开展的空间信息可视化技术的研究工作是给数据以形象,给数据以智能。它以传统的空间信息和3S信息为依托,透过视觉效果,探讨空间信息所反映的规律和知识。应用空间信息可视化技术,首次定量地表征了一个具有40万km2的大型整装盆地——鄂尔多斯盆地的三维地质结构,并将该方法成功地运用于地下水系统研究和资源量预测,这为地学三维可视化建模提供了一个范例。研究者系统地总结了从信息采集、信息处理、信息管理,到三维模型构建、模型集成、模型校验,再到模型功能的深层次开发和应用等一整套研究思路与工作流程。该成果将为促进地学信息可视化应用、提升地学研究成果的展示度等方面产生积极影响。该研究团队目前在科学出版社出版学术专著1部,发表科技论文两篇,培养博士生1名,硕士生4名。

三、科研成果转化为教学资源已成为发挥国家级教学团队带动作用的重要途径

优秀的教学团队建设离不开科学研究及其成果的建设与支持,优秀的本科人才培养既需要科学研究成果及时转化的支持,也需要学生积极参与科学研究活动。从以上的论述中可以看到,该教学团队多年来从事了大量的科学研究工作,取得了很好的研究成果,在整个研究过程中,该团队能够积极地将科研成果及时地转化为教学资源,体现了科学研究对教学的积极的促进作用,具体表现在如下几个方面:

(1)科研经费的支持。在本科三年级末的生产实习和毕业论文设计方面的经费支持主要是为保证野外实习、实践环节能够拥有足够的时间开展工作;对毕业论文所需测试费用等方面给予的直接支持;科研经费对本科教材、学术专著出版方面也给予了必要的支持。

(2)科研实践促进了教学水平的提高。表现在教师从事科研工作,锻炼了自身的研究问题、解决问题的能力,提高了教师的学术与业务水平,从而提高了教师的教学水平与教学艺术;另一方面,大学生在一定时间内参与教师的科研活动,能使学生得到实战锻炼,其综合分析问题、解决问题的能力得到了提高。

(3)教师在从事科研过程中取得的研究成果以及相应的产品,如应用软件、开发出来的仪器设备以及所表述的思维成果(如研究思想、学术前沿与动态的把握)均可以直接用于教学工作。例如,依据“三联式”矿产资源评价理论研制的金属矿产资源评价分析系统(MORPAS)、盆地分析中的地层回剥与沉降模拟软件的成功应用就是实际的例子。

(4)科研成果转化为教学资源的途径之一:科学研究工作的开展是培养学生创新意识的重要手段。

不论是基础研究,还是应用技术研究,创新能力和实践能力只有在亲身从事科学研究的过程中才能逐渐形成。因此,我们结合导师制的实行和“产学研”基地的建设与实践,为了培养出创新与实践型人才,积极动员具有高水平和充足科研经费的教师承担培养创新型人才的重任。学生在参加老师的科研工作的同时可以较早地了解社会、参与竞争环节、适应社会、处理人际关系及把握机遇等一系列的实践过程。

大学生在二年级末开始进入导师的研究项目,与研究生组成科研小组,边学习课程,边进行课题研究,一直延续到毕业论文答辩。这主要是培养研究型人才,可与硕士研究生培养衔接。二是让学生走工程应用型人才的路,在导师指导下,选修一些与工程、技术和方法有关的专业选修课,毕业时做毕业设计(勘查工程设计、油气田勘查工程、资源开发工程等)。

学生在力所能及的范围内帮助老师完成部分研究工作,从而调动了教师的积极性;同时,教师研究经费的投入也是解决生产实习经费不足的重要途径之一。

(5)科研成果转化为教学资源的途径之二:“产学研”三结合基地在资源类本科生培养中能起到独到的作用。

该教学团队经长期讨论与教学实践认为,本科生的学习内容不但包括课堂听课和实验课,更重要的应是自学和实践部分,尤其是应加大独立获取知识的比重。积极开辟从科学研究中获取基本能力的训练。并在条件允许的情况下争取参加、有实质性的参与国内外学术交流会议等。

为了有效地培养创新型人才,我们积极探索地走“产学研”之路,在科学研究过程中使学生们学会与人合作,学会选题和立项论证等一系列与社会、企业合作、参与竞争的过程。并使其创新能力和实践能力在亲身从事的科学研究的过程中逐渐形成。通过建设“产学研”三结合基地,使学生在实践中学习、运用新知识、新技术和新方法,培养学生发现问题、分析解决问题的能力以及创新能力。这对于提高学生的科学素养、工程意识和社会适应能力也十分有益。

资源勘查工程类本科生的培养是为国家经济建设服务的,学校是培养单位,而企业是人力资源投资和使用的主体。故整个培养过程中的一个重要特征应体现出校企双方联合培养的合作关系。为达到该培养目标,学校和企业联合,不但共同制定培养方案,更结合企业特点,与企业共同探讨教学内容和学生的毕业论文内容,并要求论文能反映当代资源类学科的科学技术发展的水平才行。大学生的培养在一方面应发挥高校高水平师资队伍的优势,而另一方面对工矿企业而言,发挥其专业人才经验丰富、资金相对充裕的优势,采取校企联合、集中培养的办学模式。实践已证明,二者的结合业已在资源类本科生培养中显示了巨大的优势和生命力。正是基于上述研究与实践,能使科研及时、恰当地转化为教学,使学生取得了明显进步并具有实践与动手能力强和极强的创新能力,特色鲜明,并具有很强的竞争能力。

(6)科研成果转化为教学资源的途径之三:科研工作的开展及“产学研”基地建设在本科教学中具有重要的辐射作用。

中国地质大学(武汉)资源勘查工程专业与国内20余个国有大型企事业单位合作建立了稳固、高效的教学—科研—生产“三结合”基地群。这些分布在油田、厂矿等部门的“三结合”基地为我校新型地质工科人才的培养发挥了重要作用。“三结合”基地真正起到了联系学校和企事业单位的纽带和桥梁作用;真正成为了资源勘查与开发工科类本科生实践动手能力培养最为广阔的训练实习基地,并切实做到了为该本科专业建设服务的目的。例如近三年来,平均每年到上述基地参加生产实习的该专业的学生人数达150人之多。

长期稳定的“三结合”基地建设及所取得的科研成果为专业课教材建设和课堂教学提供了丰富的实际素材,保证了专业课教材建设理论与实际的紧密结合。近年来我们先后出版一批实际资料丰富、理论新颖、时代性强的教材,这些成果为保证本科生的培养质量发挥了重要作用。

四、结论

我校矿产(能源)资源勘查工程国家级教学团队依托国家级重点学科的优势和高水平的学术平台,多年来承担了大量的科学研究工作,在取得了重要的学术成就的同时,能积极地探索将科研成果转化为教学资源,并服务于本科生的日常教学工作,从而强化了本科专业的建设,也快速提升国家级教学团队的教学水平和带动作用,该项工作对理顺科研与教学的关系、提高教学水平明显地具有探索性和示范意义。同时也启发我们,一个优秀的国家级教学团队必须要将高水平的科研成果很好地转化为教学资源,使之成为团队发展、壮大、提高的不竭动力。

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Promptly Improving Driving Effect of National Teaching Team Based on the Transformation of scientific Achievements to Teaching Resources

WANG Hua, YAO Guang-qing, LI Jiang-feng, XIE Xi-nong, JIAO Yang-quan,XIA Qing-lin, BIAN Jian-hua, MA Chang-ling
China University of Geosciences, Wuhan 430074, China

In this paper, taking the national teaching team of mineral (energy) resources prospecting engineering in China University of Geosciences as an example, we firstly describe the long history of the team, the optimized composition, the advantage of national key subject, high level academic platform, numerous achievements, important academic vigor, and etc.. Based on all the aspects,we actively explore the ways to transform scientific achievements to teaching resources, have it served on the teaching work of undergraduates, and flexibly apply high level research achievements on the undergraduate fields construction, in order to promptly enhance the teaching standard of national level teaching team and show the driving effect of a team. Meanwhile, this work has obvious exploratory and exemplary meaning for coordinating relations between scientific and teaching work and improve teaching standard. Therefore, an excellent national level teaching team must well transform high level scientific achievements to teaching resources, and make it the inexhaustible driving force for the developing, strengthening, and improving of the team.

scientific achievements; teaching resources; resources prospecting engineering; national teaching team

G640

A

1006-9372 (2010)04-0096-05

2010-09-20;修改日期: 2010-10-08。

王华,男,教授,博士生导师,主要从事沉积学、煤油气地质的教学、科研及行政管理工作。

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