双基驱动、多维协同的地球物理创新人才培养综合改革与实践

 一、成果形成的背景和意义

 1、高等教育发展对高校发展的要求

 《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》（教高〔2018〕2号）强调，要构建全方位全过程深度融合的协同育人机制，把思想政治教育贯穿高水平本科教育全过程，激发学生的学习兴趣和潜能。这一目标对高校加快转变传统教学观念、加快发展转型提出了新要求，也为我们探索的人才培养模式和培养体系提供了政策依据。

 2、经济社会发展的客观要求

 地球内部各圈层的介质结构和动力学响应是当代地球科学发展的前沿和生长点，地球物理学有着广阔的发展空间。在发展进程中，其基本点就是从基础研究出发，具有强烈的定向性和应用性，这要求我们必须十分重视其理论价值，以提高对自然过程的认识。这就一定要建立在科学认识的升华和以新理论为指导的基础上，同时又必须十分重视其所产生的或潜在的经济和社会效益，并主动迎接人类社会的发展和未来面临的挑战。

 中国幅员辽阔、人口众多，在自身发展过程中会遇到诸多问题与挑战。随着发展与改革的深化，在资源、能源、环境、地质灾害危险性方面问题日益凸显，在高效有力应对这些问题、保护国家资产和人民安全方面，地球物理学发挥着重要作用。从全球地球物理学发展趋势来看，随着科技的发展、大数据和人工智能的兴起，地球物理学面临巨大的机遇，展现出前所未有的发展和突破机会。为此，世界上很多国家都把21世纪看作是全球地球物理学发展的关键历史时期，开拓了许多前沿性科学研究领域。随着科技进步和科学研究的深化，地球物理学一定会为科学与技术的创新、社会与经济的持续发展、保护地球环境与“净化”人类生存空间作出更加辉煌的贡献。

 3、地球物理学特色专业自身发展的客观要求

 地球物理学是在20世纪发展起来的重要边缘学科之一。在能源与固体矿产资源的勘探与开发、地质灾害的预防与监测、地球环境保护和污染监测等方面发挥着越来越大的作用。

 在科教兴国和可持续发展的战略框架下，地球物理学面临着新的挑战和时代赋予的机遇，在地球内部圈层结构，物质-能量的交换和耦合及深层要素等前沿领域有着艰巨的攻关任务。为了深化对地球本体的认识，为资源、灾害、环境和全球变化提供地球深层物质运动要素，并对其潜在前景进行预测，作为高等学校， 既要参加国内外科研攻关，更重要的是培养高层次的地球物理学人才，为中国地球物理学的发展提供人才保证。

 4、地球物理学一流本科专业建设的客观需要

 为深入推进我校地球物理学科本科教育教学综合改革，建设一流本科教育，全面提高教学水平和人才培养质量，提升我校地球物理学核心竞争力，根据教育部等多部门联合发布的关于实施基础学科拔尖学生培养计划的精神，遵循“加强基础、拓宽专业、交叉融合、因材施教、重点培养”的原则，以培养具有坚实理论基础、广博专业知识、开拓创新精神，具有家国情怀、人文情怀、世界胸怀，能够瞄准世界地球物理学科前沿、勇攀世界地球科学高峰的卓越的地球物理学家为目标，进一步发展和完善我校“地球物理拔尖创新人才”培养模式和培养体系。

 本成果有效解决了如下教学问题：

 （1）“双基驱动”育人机制，构建了人才培养全过程思政育人体系，解决了思政教育与专业教学脱节问题，促进了高素质、高水平教学团队建设。

 （2）“多维协同”育人模式，解决了拔尖创新人才培养过程中育人模式单一、产教结合与科教融合不足、服务国家重大需求不够、国际视野不宽的问题。

 （3）“五位一体”育人体系，解决了人才培养过程中实践教学体系不健全的问题，拓展了人才培养的实践育人平台与途径。

 二、成果主要内容

 针对新时代地球物理创新人才培养需求，创立“双基驱动、多维协同、五位一体”的创新人才培养模式，采取个性化培养、纵横联合内外联动等方式方法，培养知识广博、专业精深、情操高尚、具有家国情怀的社会主义建设者以及能够瞄准学科前沿、勇攀地学高峰的地球物理专业创新拔尖人才。主要成果如下：

 1.立德树人，继承传统，构建“双基驱动”全过程思政育人机制

 基层党组织与基层教学组织“双基驱动”协同育人，打造政治觉悟高、业务水平强的高水平教学团队。同时以育人全过程思政为抓手，践行课程思政、科研思政、实践思政，培养学生坚忍不拔的性格和完善健康的人格，引发学生对祖国、对党、对专业的热爱，传承地质人“以献身地质事业为荣、以找矿立功为荣、以艰苦奋斗为荣”的“三光荣”优良传统，践行地质人“以投身西部为荣、以服务基层为荣、以成才创业为荣”的“新三光荣”精神。

 2.创新引领，追求卓越，构建“多维协同”全方位人才培养模式

 继承和发展地球物理学专业传统育人模式，面向新时期人才培养要求，瞄准国际发展前沿与国家重大需求，以创新为引领，探索并形成了校内协同、校际协同、产教协同、科教协同与国际协同的“多维协同”全方位人才培养模式。

 3.纵横联合，内外联动，构建“五位一体”多平台实践育人体系

 凝聚共识，整合资源，优化结构，积极践行“三全育人”教育理念，在提升课堂教学质量的基础上，构建多课堂融合、多阵地依托的创新型复合人才培养体系；构建学校、企业、行业协会纵横联合、内外联动的育人机制，形成了融专业训练、科学研究、实习实践、学科竞赛、创新创业为一体的“五位一体”实践育人体系。

 三、成果解决教学问题的方法

 1.建设一流师资队伍

 建设包括院士、长江学者、杰青、优青及国家级教学名师在内的跨院系教师队伍，开展课程教学和指导本科生科研。成立教学委员会，负责地球物理学课程设置及教学内容改革，组建由党、政、工负责人及教学督导员组成的专家组深入课题听课，组织教学经验交流，提升教师教书育人水平。

 2.制定地球物理学拔尖创新人才培养方案

 广泛调研，梳理该专业本科生应具备的知识、能力和素质要求，制定拔尖创新人才培养方案。建立地球物理学课程群，将工科内容有机融入理科，组织老师编写讲义和教学大纲。

 3.建立教学资源共享的运行机制

 建立线上线下同步授课系统，解决异地授课障碍，实现名师讲座和高端学术讲座的共享。

 4.改革授课及考核方式

 增加课堂讨论互动、案例评析作业、实验课程作业、学习心得体会等作为课程平时成绩的重要评价指标。改革传统“期末一张卷”的考核模式，实行以能力训练为中心的开放式、全程化考核。

 经过多年的教学探索，推动了教育教学过程的8个转变，即：从灌输课堂向对话课堂、从封闭课堂向开放课堂、从重知轻行向知行合一、从重学轻思向学思结合、从重研轻教向研教融合、从重教轻学向教宇于学、从共性培养向因材施教、从终结评价向发展评价转变。

 5.开辟多元阵地，双基驱动育人

 一是充分发挥课程思政育人功能。基层党组织与基层教学组织“双基驱动、同频共振”，积极推进“课程思政”，将专业课堂开辟为学生思政教育的主阵地。组织教师参加课程思政育人培训和学术研讨，打造一流思政育人团队。

 二是广泛拓展思政教育渠道。利用野外实习、主题社会实践等契机，进行思政教育和价值观塑造。在北戴河教学实习过程中，成立以青年教师党员为骨干的临时党支部，组织师生讲党课、学党史；在周口店地质实习过程中，年轻党员教师担任学生的兼职思想政治辅导员，带领学生开展系列党团日活动，实现了基层党组织阵地的有效延伸。

 三是讲好身边先进人物故事。选树身边先进人物典型，用讲故事的方式宣传典型，用普通人身上的小故事讲述要树立远大理想的大道理。采取全国党建工作样板支部沙龙、视频展播、老照片展览等灵活多样的形式，综合运用新媒体技术手段，多渠道多形式开展宣传。将讲述身边典型故事有机融入学生的思政教育中。

 6.借助多维载体，开展协同育人

 以地球物理学为主，融合勘查技术与工程、地质学等优势专业的师资，以“通识教育+专业教育+科教融合+交叉实践+国际视野”为培养途径，设立校院两级创新实验班。依托学院路教学共同体，建立校际教研共同体和虚拟教研室，创设校际协同育人环境，开展校际协同育人。

 建立京能集团、中国石油勘探开发研究院、林西矿业有限公司等育人基地，开展产教协同育人。建立国家极地中心、国家自然灾害防治研究院、长白山地震台等科教育人基地，提升科教育人水平。

 优选本科生到新加坡南洋理工大学、台湾中央大学等高等学府访问交流、短期留学、开展境外实践教学和参加高水平国际学术会议，搭建国际协同育人平台，开阔学生的国际视野。

 7.搭建多维平台，开展实践育人

 凝聚共识，整合资源，优化结构，在提升课堂教学质量的基础上，构建多课堂融合、多阵地依托、多平台联动的创新型复合人才培养体系。构建学校、企业、行业协会联合育人机制，形成融专业训练、科学研究、实习实践、学科竞赛、创新创业为一体的“五位一体”多平台实践创新育人体系。

 充分利用国家重点实验室、教育部工程研究中心、校外实践教学基地和校内专业实验室等实践平台，搭建校内外联动的实践育人体系，提升学生的实践创新能力。出版地球物理学系列实践教材，录制线上实践教学视频，完善实践教学体系与环节，丰富实践教学资源，提升实践教学效果。

 四、成果的创新点

 1.思政育人创新：搭建“双基驱动”全过程思政育人模式

 以育人全过程思政为抓手，强化基层党组织与基层教学组织的“双基驱动”协同育人，出版地球物理学课程思政案例集《润心与铸魂》。促进教师开展课程思政教育和言传身教，领悟从0到1原始创新的重要性和艰巨性，引领学生热爱地球物理专业，积极投身到前沿科技研究，树立报效祖国服务人类命运共同体的远大理想。

 2.培养模式创新：形成“多维协同”全方位人才培养模式

 形成了基于校内协同、校际协同、产教协同、科教协同、国际协同的“多维协同”人才培养模式。针对地球物理学人才培养特点与规律，充分利用校内外、国内外的产学研基地和科研项目等教学科研资源，创办理工结合的交叉专业创新实验班，开展“通识教育+专业教育+科教融合+交叉创新+国际视野”为核心的地球物理拔尖创新人才培养。

 3.实践育人创新：搭建“五位一体”多平台实践育人体系

 建立学校、企业、行业协会联合的纵横联合、内外联动协调育人机制，构建多平台融合、多阵地依托的创新人才实践育人体系，搭建学术研究、专业训练、实习实践、学科竞赛、创新创业“五位一体”的实践创新育人平台。

 五、成果的推广应用效果

 构建的“双基驱动”思政育人机制、“多维协同”人才培养模式、“五位一体”实践创新平台，显著提升了我校地球物理学专业本科生创新能力和人才培养质量，起到了良好的示范辐射作用。

 应用成效

 1.地球物理学本科生培养质量显著提升

 思政教育效果显著。10101811班先后荣获校级“十佳示范班集体”、“北京市先进班集体”和“全国活力团支部”荣誉称号。

 科创竞赛成绩斐然。学生荣获国内外各类竞赛奖278项，其中在中国地球物理学会举办的地球物理知识竞赛中，2018年获一等奖2项，2019年获特等奖和一等奖各1项，2020年获一等奖1项，获第五届中国“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛主赛道银奖。

 本科生科研成果突出。2013年以来，本科生发表科研论文45篇，创新性实验项目获准立项196项，申请授权国家发明专利7项。累计获批北京高等学校高水平人才交叉培养“实培计划”项目20项，参与学生均获得北京市“实培计划”成果奖。6名学生在2020年地球科学联合学术年会上做报告。

 人才培养质量获广泛认可。本科生攻读研究生比例超过50%，本科毕业生就业率超过95%，一批学生进入英国剑桥大学、帝国理工大学、美国斯坦福大学、加州大学洛杉矶分校、耶鲁大学等世界名校深造。5人获评北京市优秀本科毕业论文（设计）。

 2.教学改革成果丰硕

 教改、教材及团队建设成绩显著。两本教材入选北京高校优质本科教材，出版地球物理系列教材16本，出版地球物理学课程思政案例集《润心与铸魂》。团队承担教改项目51项，获学校教学成果奖9项，发表各类教学法论文25篇。1人获评北京高校优秀德育工作者，1人获北京市师德先锋称号，1人当选北京市第十二届党代会代表， 1人获校级教学名师，2人获评校级师德先进个人。地球物理与信息技术教师团队被推荐参加2021年第二批全国黄大年式教师团队评选。

 专业建设成效凸显。2020年，地球物理学专业成功入选国家级一流本科专业建设名单。

 辐射示范

 “双基驱动”育人机制在我校其他学院得到推广应用，并与中科院国家天文台、中国地质大学（武汉）、中央财经大学、西安交通大学等单位开展了经验交流。我院教师在清华附中上地分校、海淀区第三实验小学、国家发改委机关幼儿园等中小学开展了科普讲座与育人经验交流,实现了大中小学课程思政一体化育人。

 “五位一体”的实践教学模式，在我校其他院系得到了广泛的借鉴和推广，同时受到中南大学、河北地质大学等高校的关注。

 出版的地球物理创新实践系列教材，不仅我校使用，北京大学、中南大学和河北地质大学等高校也在推广使用。