面向新工科的勘查技术与工程专业人才培养模式改革

刘晓 张超 张永明 刘丽萍 张照录

[摘           要]  分析新工科范畴及其代表的先进技术推广普及对勘查行业的影响，在此基础上以山东理工大学勘查技术与工程专业为例，回顾其人才培养模式改革的历程，总结前期该专业面向新工科开展的专业建设工作，对后期该专业将要开展的工作进行规划梳理，最后对该专业面向新工科方向发展的前景进行展望。

[关    键   词]  新工科;人才培养模式;信息处理

[中图分类号]  G642                   [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603（2020）32-0106-02

一、新工科对地质勘查行业的影响

伴随人工智能、智能制造、机器人、云计算等技术的发展，新一代技术在工业生产中不断发挥颠覆作用，传统工业面临市场调整、技术升级等诸多压力，同时也改变了对从业人员的要求。在这种背景下我国高等教育系统率先提出了新工科概念。新工科最早是在2017年教育部在复旦大学召开的高等工程教育发展战略研讨会中为了应对新一轮科技革命与产业变革而提出的。新工科既涵盖了针对新兴产业的专业，又包括传统工科专业的升级改造。

伴随先进技术在地质矿产勘查行业中的深度应用，基于三维地质建模技术的空间数据处理、分析技术不断进步，地质勘查技术、方法、流程发生了重大变革，三维地质填图、三维矿产定量预测、地学三维模拟等新技术、新方法的推广，对地勘行业产生深远的影响。在这种情况下，如何面向地勘行业的未来，培养具有较强地质信息处理能力、扎实掌握地学基础知识的人才，成为未来一段时间地质类人才培养的重点。

二、山东理工大学勘查技术与工程专业简介

山东理工大学勘查技术与工程专业每年招收2个班（每班40人）。近年来伴随“一带一路”倡议和国内大型基础设施建设项目的开展，各类国土资源摸底、地质环境调查工作对毕业生的需求一直处于上升趋势。同时伴随地勘行业向大地质服务领域（国土资源部2017年187号文）的转移，国土信息海量数据获取、管理、应用及维护等工作对人才的需求逐渐进入高峰期。在此背景下，山东理工大学勘查技术与工程专业开设了面向工程勘查、国土调查方向的课程，使这些行业也成为近三年来毕业生就业的主要去向之一。凭借对社会人才需求的准确把握，近年来勘查技术与工程专业学生就业出口一直保持通畅，保持了较高的就业率，专业发展迅速。

三、前期面向新工科开展的工作

勘查技术与工程专业建成以来，对专业发展方向进行了多次研究。针对该专业多位教师之前有“地理信息系统+地质”相关专业学习经历的情况以及山东省作为矿产资源大省，对地质工作重视程度高、地质资料积累丰富的特点，选定将现代信息技术，特别是三维地质建模、大数据、人工智能等技术与传统地质勘查工作深度融合作为主要研究方向。围绕该研究方向，在科研方面承担了多项矿床三维地质建模、深部成矿预测等项目，承担了固体矿产勘查三维地质建模技术要求的行业标准的编写任务，现正在进行意见征求，而承担的“矿床三维地质建模规范”山东省地方规范已完成意见征求，即将发布。在从事科研项目过程中，科研不断反哺教学，逐步建成了以强化学生三维地质建模能力培训为特色的专业方向。

围绕该专业方向，有意识地引进高水平师资，成立空间大数据与智慧地矿研究团队，并在2018年与中国地质大学（武汉）计算机学院合作共建了“空间信息与大数据技术联合实验室”，与武汉地大坤迪科技有限公司共建了“山东理工大学—武汉地大坤迪科技智慧地矿联合研发中心”。在这些软硬件环境支持下，分别形成了面向本科教学的“矿产勘查技术”教学团队以及面向研究生教学的“空间大数据与智慧地矿”研究生教育创新团队，面向地勘行业培养具有较强三维地质建模能力的应用型地质技术人才，获得了省内多家地勘单位的好评。

围绕信息技术与地质专业的深度融合，近年来开展课程建设项目12项，对测量学、地理信息系统、遥感地质学等相关课程进行了包括课程综合改革、精品实验建设、教材建设在内的多轮建设，结合自身特点开发了运行在手机上的“野外地质实习辅助教学系统”，并将该系统推广应用到多所高校。不断开展专业建设，勘查技术与工程专业综合改革获批成为山东理工大学首批专业综合改革试点专业，培养方案优化等项目也被列为山东理工大学重点教研项目。

所有这些专业建设工作都是为了将我校现有的勘查技术与工程专业改造为面向“新工科”，具有完善的地学信息处理能力训练体系，密切贴合新时期社会经济发展对人才需求的全新勘查技术与工程专业。

四、后期面向新工科的工作内容

伴随产业升级和技术的进步，新经济对传统勘查行业提出了新的要求，在相关勘查工作中融入人工智能、大数据、云计算、物联网等新技术，实现勘查工作智能化、信息化已成为行业发展的重要趋势。在此背景下，后期我校勘查技术与工程专业将继续进行全面的专业方向改革，面向新经济对地质勘查工作的要求，培养具有较强地学信息处理能力、能胜任新形势下“地质服务”相关工作的人才。

1.大胆尝试新的人才培养模式，面向新工科修订人才培养目标，面向“新经济”对地质勘查工作的要求，培养具有较强地学信息处理能力、能胜任新形势下“地质服务”相关工作的人才。针对这个人才培养目标，细化学生毕业应达到的标准以及毕业后五年从事专业工作能够达到的标准。根据制订的培养目标和培养标准，突出“较强的地学信息处理能力”特色，细化学生毕业时能掌握的基础知识、基础理论和基本技能，制订毕业生应获得的知识、能力和素养要求，并在此基础上，贯彻专业认证理念，以OBE為基础确立学生毕业时应具有的12个方面的工程应用能力。

2.面向学生毕业要求，不断完善教学内容，增加开设地学信息处理技能训练相关的专业课程及课程群，改造现有专业的部分课程使其适应新的人才培养毕业要求，最终保证教学内容能够形成面向新工科的教学体系。以特色课程建设为载体，打造优质课程资源。在已积累的专业核心课程建设经验的基础上，采用专业教学团队建设特色课程群的方式，通过信息化教学手段深度应用、虚拟现实教学技术深度应用等手段构建以“三维地理信息系统”“三维地质建模技术”2门特色专业课程为代表的优质课程资源。

3.完善的校企联合培养制度，实现企业、高校人才共享，互利雙赢。计划依托校内“山东理工大学—武汉地大坤迪科技智慧地矿联合研发中心”“山东理工大学资源与环境工程学院—中国地质大学（武汉）计算机学院空间信息与大数据技术联合实验室”，改建“地学信息技术”实验室，服务于学生三维地质建模技能的实验实训。与山东省地矿局下属的四院、六院等相关单位共建专业生产实习基地，让更多有能力的学生走出校园，到企业接受实践锻炼，真实参与相关生成任务，提升三维地质建模实践技能。通过新工科专业建设，逐步形成适合地质类工科专业的校企联合人才培养制度。

五、前景展望

前期山东理工大学勘查技术与工程专业对专业方向进行了有效调整，取得了较好成绩。后期结合地方产业规划和行业背景，在人才培养模式、课程体系建设、教学内容及教材建设、实习基地建设等方面进一步开展工作，明确人才培养特色与定位，面向“新经济”进行新工科人才培养。校、企合作共建以地学信息处理技术为特色的应用型人才培养模式，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，充分发挥产、学、研合作在人才培养中的协同作用。优化培养方案，明确面向新工科的专业知识结构，构建科学的课程体系，注重新技术的应用和知识、能力、素质的协调发展，形成1～2个具有鲜明特色的课程群，加强课程、教材、实践教学、学生创新创业等方面的研究与建设，提高实践教学的有效性。通过这些建设，可形成地方高校地质类专业以产业行业新需求为导向的“矿产地质+信息技术”创新型、复合型、应用型工程技术人才培养模式，为地方高校地质类专业开展新工科建设，实现传统地质与现代信息技术结合培养高素质地质类人才提供成功样板。总之，山东理工大学必将做好勘查技术与工程专业建设发展中的各项工作，面向新工科专业建设，努力将本专业建设成特色明显并在国内具有一定影响力的优势专业。

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◎编辑 赵瑞峰