基于地域特色的地質工程專業多層次實踐教學體系研究

盧書強　張國棟　易慶林　易武　黃海峰

摘要：針對三峽地域特色的地質環境和工程背景，結合地質工程專業特點，構建了以學生能力培養為核心的新型多層次實踐教學體系，建立理論教學、實驗教學、科學研究、工程實踐相互滲透的新型實踐教學模式，為培養地質工程復合型、創新型專業技術人才打下堅實的基礎。

關鍵詞：地域特色；地質工程；實踐教學；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）50-0084-02

地質學是實踐性較強的一門學科，而地質工程則屬于地質學與土木工程的交叉學科。因此許多學者都強調，對于地質工程專業學生的培養，在實踐教學上應該堅持重視地質基礎知識的傳授，重視學生工程素養和設計能力的訓練，重視實踐創新能力的培養[1]。針對地質工程專業實踐教學體系研究，近年來許多學者都進行了有益探索。如建立以能力培養為主線，分層次、多模塊、相互銜接的實踐教學體系[1]。有的優化組織教學，建立理論教學、實驗教學、科學研究、工程實踐相結合新型教學模式，構建培養地質工程專業復合型人才體系[2，3]。目前，我國地質工程專業的大學有許多，但各個學校所處地域不同、辦學定位與服務對象不同，其課程設置、培養方式及實踐教學體系也有所差異。如何依托自身優勢，培養出具有地域特色的地質工程領域高素質、復合型、創新型人才，值得探討。

一、區位優勢及地域特色

三峽大學位于世界水電之都、長江三峽工程和葛洲壩水利樞紐所在地湖北省宜昌市，其前身是于1978年成立的葛洲壩水電工程學院。建校之初就確立以水利水電工程、土木工程為特色與優勢學科，而《工程地質學》是學生的必修專業課程。曾首次在國內成功地監測預報了長江三峽新灘滑坡的湖北省巖崩滑坡研究所于2004年整體并入三峽大學，進一步增強了三峽大學地質工程專業的發展。具有地質工程本科專業及碩士授予權，建有湖北長江三峽滑坡國家野外科學觀測研究站等科研基地，為地質工程專業教學提供良好的實踐環境。所處的長江三峽具有高山峽谷、峰林和溶洞等地質地貌景觀，是一本記錄地殼演變歷史的教科書[4]。區內地層發育較為齊全，保存有一系列重要的地層或構造標準剖面。區域地質構造復雜，受地殼運動影響，巖層被擠壓成褶皺和斷層，形成了秭歸向斜、黃陵背斜以及斷裂等。區內不僅有舉世矚目的三峽工程，且由于地勢險峻、河谷切割強烈，崩塌滑坡等地質災害極易發生。如新灘滑坡、鏈子崖危巖體滑坡等。三峽工程施工后，對庫區地質災害進行監測防治等，留下了大量監測治理地質災害的工程典范。這些具有三峽地域特色的地質環境和工程背景，為教學提供了天然實踐場所。

二、以學生的能力培養為核心，構建地質工程專業新型多層次實踐教學體系

地質工程專業教學的兩大體系是由理論教學和實踐教學構成的。因此建立科學、合理、循序漸進并與理論教學交叉配合的實踐教學體系，是培養應用型創新人才的基礎[1，2]。根據創新人才培養目標，依托科研基地，構建了基于地域特色的“一個中心、三個層次、四個訓練”的實踐教學體系。“一個中心”就是針對我校的區位優勢及地域特色，以學生從事水電工程與地質災害防治的實踐創新能力培養為中心，對地質工程專業的實踐課程進行統一規劃管理。以學生為主體，進行啟發式、討論式的教學實踐模式。實驗內容強調“重視地質基礎、強化工程素養和設計能力培養”的原則[1]，完成對學生基礎知識積累和工程實踐能力培養的目標。“三個層次”就是從基礎型實驗、綜合設計型實驗及創新型實驗三個層次上進行實踐教學，從而達到加強學生地質知識基礎、工程素養、設計能力及創新能力培養的目的。基礎型實驗是課本上要求的實驗，以驗證性實驗為主，結合課堂教學對學生的基本技能進行訓練，培養學生“應知應會”能力，如礦物、巖石鑒定等。綜合設計型實驗是給出實驗的要求，讓學生根據所學知識和實驗設備，自行設計實驗過程，最終完成目的任務，是結合實踐提高學生綜合素質的實驗，如滑坡巖土體物理力學參數測試等。創新型實驗主要是在教師的科研項目的基礎上對學生進行創新能力培養，讓學生根據興趣，針對專業領域的科技問題開展創新探索，最大限度的調動學生的主觀能動性和創造性，激發學生的創新意識。是結合科研對學生創新型思維培養的實驗，如三維滑坡物理模擬試驗等。這樣可使許多大型實驗設備在本科教學中發揮重大作用，使學生在本科階段就參與教師的科研。

此外，為全面提高學生的動手能力，也制定和實施“四個訓練”的實踐能力培養體系。

1.課程實踐訓練：根據人才培養方案和教學大綱，要求學生必須完成的課程實驗。訓練學生的基本實驗技能，培養學生在工程實踐中必須掌握的實驗能力，如水文地質學、礦物巖石學等實驗。

2.開放性實踐訓練：根據課程要求的實驗，除了課程實踐外還對學生自由開放，讓學生自行在課外進行試驗，為學生提供必要的實踐空間。如礦物巖石標本實驗室、地質災害試驗中心等，學生可隨時進入進行試驗。此外還專門開設大學生創新訓練營，吸收優秀學生參與科研實踐訓練，在創新導師的指導下開展科研工作，培育大學生科技創新能力。

3.校外基地實踐訓練：為加強學生的實踐動手能力，除了強調校內實踐教學外，還針對地質工程專業特點還建立了校外實習基地——三峽大學長江三峽鏈子崖野外實習基地。通過野外地質實習，讓學生能夠認識各類巖石、地質構造等，并能運用地質羅盤、GPS等進行野外填圖，訓練學生掌握地質工作的基本方法。

4.實戰性實踐訓練：四年級畢業實習每個教師負責部分學生，根據科研項目，讓學生深入到科研第一線。在教師指導下，使學生運用理論知識和實踐技能，進行創新實戰性訓練。通過完成實際項目，使學生得到綜合性、全方位的實踐鍛煉，提高學生解決實際問題的能力，為今后盡快適應實際工作打下堅實基礎。近幾年我校承擔多項地質災害方面的科研項目，學生畢業時依托這些項目進行實戰性實踐訓練。

三、依托區位優勢地域特色，借助行業力量，構建教—研、校—企雙結合實踐平臺，以科研促進教學endprint

我校地處三峽，具有得天獨厚的區位優勢和地域特色，使學生認識到多種地形地貌、地層巖性以及地質災害，還使學生見識到水電工程、地災防治工程等實例，且三峽庫區風景秀麗，這使得進校之初的學生在學習地質知識的同時，還領略到優美的自然風光，提高學生專業的興趣和積極性。為了使科研更好地促進教學，依托科研基地建設，以及三峽庫區地質災害防治及水電工程建設項目，如長期承擔三峽庫區四十多個滑坡專業監測預警任務，為地質工程專業野外實踐提供良好條件，使實踐教學與科研有機結合，讓學生在實際工作中得到鍛煉，形成“科研帶動實踐教學，實踐教學促進科研”的良性循環[1]。此外還與多家單位共建教學實習基地，成立三峽地區地質災害與生態環境湖北省協同創新中心，培養創新人才、提高創新能力，使實踐教學得到極大提高。將科研成果及時轉化為創新性實驗項目，使研究成果得到推廣和應用，同時也使學生的創新能力得到加強。近幾年結合國家自然科學基金和重大工程建設項目，深入開展卸荷巖體力學、重大滑坡災害變形預測等研究，進行巖石三軸蠕變試驗、三維滑坡物理模擬試驗等實驗，并在巖石高邊坡、地質災害防治等領域進行廣泛應用，同時也鍛煉和提高了學生的創新實踐能力。近年來自行研制多套實驗設備，如三維滑坡物理模型平臺、非和土三軸蠕變試驗儀等，并將這些成果轉化為教學實驗項目。

四、深化教學研究，建立理論教學、實驗教學、科學研究、工程實踐相互滲透的新型實踐教學模式

為了提高教育教學質量、優化人才培養模式，學校非常重視教研改革，每年都組織教研項目。我校地質工程專業教師多畢業于老牌地質院校，除繼續發揚傳統地質工程教學實踐方法外，還不斷探索新的教學方法，申報并獲得多項省、校級教研項目。如“地質工程野外地質實習基地平臺建設的研究與實踐”、“基于教學實踐基地為平臺的新型教學模式研究”等教研項目，都對地質工程專業的實踐教學進行深入研究。通過教研改革，逐漸建立理論教學、實驗教學、科學研究、工程實踐相結合的實踐教學模式。在實踐教學方法上，注重繼承和改造傳統實驗方法，并利用現代信息技術，建立新型的教學模式。

五、結論

我校地處三峽工程之庫首，具有鮮明的區位優勢及地域特色。針對三峽地區大型工程建設、復雜地質環境條件、地質災害監測預警及防治問題等突出特點，地質工程專業在建設之初就一直將實踐教學的創新改革放在重要位置。注重培養學生的實踐能力、分析和解決實際問題能力以及創新能力，逐步建立基于地域特色的多層次創新型實踐教學體系。使學生在畢業后能真正快速有效地解決復雜環境下地質體的評價、改造和控制問題，培養出既懂地質，又懂工程設計的復合型、創新型專業技術人才。

參考文獻：

[1]黃潤秋，許強，陳禮儀，李天斌，巨能攀，付小敏.重視實踐教學 培養地質工程創新人才[J].中國地質教育，2008，17（4）：17-21.

[2]李虎杰，崔春龍，陳廷方.地質工程專業學生工程素養和實踐創新能力培養的研究與實踐[J].中國地質教育，2010，19（3）：14-17.

[3]陳劍，慎乃齊.地質工程專業復合型人才培養模式研究[J].中國地質教育，2011，20（1）：18-21.

[4]陳孝紅，譚春玉，唐作友，等.長江三峽國家地質公園（湖北）概況[J].資源環境與工程，2006，20（3）：337-339.endprint