构建地质工程特色专业的实验与实践教学体系

胡社荣，彭纪超，邵龙义

中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京 100083

构建地质工程特色专业的实验与实践教学体系

胡社荣，彭纪超，邵龙义

中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京 100083

本文根据中国矿业大学（北京）地质工程专业的主体服务对象，提出突出“煤炭特色”，依托实验室、科研项目及实践教学签约单位，构建地质工程特色专业的实验与实践教学体系。

地质工程；实验；实践教学；煤炭

教育部颁发的《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》（教高[2007]1号）提出：“大力加强本科专业建设，按照优势突出、特色鲜明、新兴交叉、社会急需的原则，择优选择和重点建设3000个左右特色专业点，引导各级各类高等学校发挥自身优势，努力办出特色。”此后，已先后有6批次3376个（其中有第6批经费自筹建设点53个)专业被批准为特色专业。就地质工程专业而言，自第2～5批次，已先后有中国矿业大学、中国石油大学(北京)、长安大学、河南理工大学、西安科技大学、华北水利水电学院、中国矿业大学（北京）、同济大学、安徽理工大学、西南交通大学和西南科技大学等11所大学获得地质工程特色专业建设资格。在已批准的11个地质工程特色专业中，有5个隶属于原煤炭部部属大学，他们的办学定位与服务对象大致相近，如何依托自身的优势，办出特色是一个颇值得重视与探讨的问题。本文在初步探讨中国矿业大学（北京）地质工程专业特色建设问题[1-2]的基础上，就地质工程特色专业建设中的实验与实践教学体系构建进行了初步探讨，旨在为建立由服务煤炭工业为主，实现绿色、安全煤炭开采和煤炭清洁利用的低碳经济发展道路培养特色专才打下基础。

一、地质工程特色专业实验与实践教学特色

地质工程专业与其他专业相比最突出的特点是实践性强。在学习理论知识的同时，需要将课堂内所学到的理论知识与工程实际紧密结合，因此，要求本专业有一定数量的实践性教学。

美国联邦政府拨给大学研究和发展总经费183亿美元，实验室建设费为53亿美元，占联邦政府拨付实验室建设计80亿美元专款的66.3%；占联邦政府投入大学总经费的29.6%[3]。

实践教学对培养地质工程专业大学生的重要性不言而喻。在如何培养地质工程专业本科生方面，已取得了共识：无论是培养合格的大学生，还是创新型的大学生，都要强调实践教学环节的重要性[4-11]。

大学生实验与实践教学体系的构建主要依托于学校已有的和可以利用的外部实验资源两大部分。充分挖掘学校自身的教学、科研、实验室和友校等资源，不断引进和优化教学、实验室等各种条件，是构建与时俱进的地质工程特色专业实验与实践教学体系的基础和根本。

中国矿业大学（北京）地质工程专业实践教学具有：“一大”、“二便”、“三优”、“四源”的实验和实践教学特色。“一大”指一大特色，即天然的煤矿井下地质工程实验室；“二便”指二处便利，即中国矿业大学（北京）地球科学与测绘学院中心实验室（包括11个本科专业实验室）和中国矿业大学（北京）校区内的“中关村能源与安全科技园”（国家大学科技园），占地1000m2；“三优”指三方优势，即煤炭资源与安全开采国家重点实验室，岩土力学与地下工程国家重点实验室，矿山生态安全教育部工程研究中心；“四源”指四方逢源，即我校同秦皇岛、周口店教学实习基地，开滦集团有限责任公司，青海煤田地质局，四川煤田地质局，重庆地质矿产研究院，北京昊华能源集团，北京勘察设计研究院，北京城建勘测设计研究院等数十家企事业单位建立了大学生实习、社会实践、人才联合培养的共建关系。

中国矿业大学（北京）在这样的实验与实践教学环境下，在构建地质工程专业完备的实验与实践教学体系中，充分体现出煤炭资源与安全开采实验与实践教学特色：（1）围绕资源特性特别是煤炭资源特性与安全开采的地质工程实验教学子系统；（2）为资源特性与利用和安全开采地质作保障的创新型人才培养实验与实践教学子系统；（3）以煤田地质与安全开采地质工程为主体的生产实习与毕业设计子系统。

二、煤炭资源特性与安全开采的地质保障工程实验与实践教学子系统

经过多年的建设，地质工程特色专业具有了上述实验与实践教学的优势条件，为实验与实践教学夯实了坚实的基础。围绕煤炭资源特性与安全开采地质保障问题，中国矿业大学（北京）地质工程专业具有3个层次的实验与实践教学子系统。

第1层次，国家级实验室。煤炭资源与安全开采国家重点实验室[中国矿业大学（北京)]和深部岩土力学与地下工程国家重点实验室是在原煤炭资源教育部重点实验室、岩石混凝土破坏力学北京市重点实验室、矿山安全教育部重点实验室等基础上发展壮大起来的，并不断拓展研究领域，于2006年经科技部批准成立。实验室现有大型仪器设备61台，场地10120km2。装备有TFS—2000激光/液态金属离子枪飞行时间型二次离子质谱仪、原子吸收光谱、X射线衍射仪、X射线工业CT检测系统、SEM高温疲劳实验系统、MTS815—02型电液伺服岩石力学试验系统、复杂管网形式的动态、非稳定瓦斯（煤尘）爆炸实验研究系统、复杂管网形式的矿井火灾综合模拟实验系统、煤与瓦斯突出模拟实验系统等60余台大型的先进仪器设备和实验系统。软岩水理作用实验系统、深部软岩巷道结构效应物理模型实验系统、深部软岩岩爆过程实验系统、深部岩石动力学实验系统、深部软岩巷道热害控制与热能利用低碳生产工艺系统等实验系统，为大学生提供了国内及部分国际上最先进的资源与矿山安全工程实验教学条件。

第2层次，“矿山生态安全教育部工程研究中心实验室”和“中关村能源与安全科技园” （国家大学科技园）。两实验场所提供了国内矿山生态重建的国内一流实验设备和大学生毕业前全方位的资源与安全工程方面的实习设备和条件。

第3层次，课程实验室。在岩矿、地球化学、计算机、工程物探、水文地质、矿产综合利用等专业实验室中[2]，我们拥有具有特色的含煤岩系矿产综合利用实验室、煤矿水地球化学实验室、煤岩分析测试实验室、地质工程实验室等，为特色课程教学提供了高质量的保障。

三、创新型人才培养实验与实践教学子系统

创新型人才的培养有多种模式。通过实验室与实践教学环节，我校利用各种实践教学与实验室的资源，建立4种培养创新型大学生的模式：（1）利用2个国家重点实验室和教育部工程研究中心的实验室条件和学生申请实验室的科研项目来实现创新型人才培养模式；（2）教育部、北京市、学校科研项目带动下的创新型人才培养模式；（3）教师科研项目带动下的培养模式；（4）实践教学与毕业设计过程中的创新型人才培养模式。4种模式的实验和实践创新型人才培养模式，组成了地质工程专业的创新型人才培养实践与实验教学子系统。

有人认为，中国古代的科学尤其是中医学，更多地建立在经验或归纳总结的基础上；而西方国家的现代科学则建立在实验与理论研究相结合的基础上。西方发达国家重视实验也反映在诺贝尔奖获得者的数量上。

如何建立起实验室与创新型人才培养的联系桥梁？我们认为可以通过申请煤炭资源与安全开采国家重点实验室[中国矿业大学（北京）]大学生科技创新计划项目来得以实现。2010年，我校首先开展了这方面的尝试。我校地质工程专业大学生获得8项科研项目。在重点实验室项目资助下，使地质工程专业的学生既得到了项目申请、开展科研工作和撰写论文或报告的初步科研训练，也取得了论文发表等成果。在实施科研项目的过程中，还有一些具有创新型潜力的大学生脱颖而出。

我校地质工程专业的大学生从三年级开始，可以申请并获得科研课题资助。自2004年开始设立学校大学生科研课题研究以来，地质工程专业的学生已分别获得4项学校科研项目；北京市大学生科学研究与创业行动计划项目2项；国家大学生创新性实验计划项目2项。通过申请并获得教育部、北京市和学校的科研项目，来进一步推动地质专业大学生的创新型人才培养。

地质专业教师的科研项目是带动并发现和培养创新型人才的主体实践活动。在 “973”项目 “煤炭深部开采中的动力灾害机理与防治基础研究”（2010CB226800）、“深部煤炭资源赋存规律、开采地质条件与精细探测基础研究”（2006CB202200）和 “煤矿突水机理与防治基础理论研究”（2007CB209400）中，地质专业教师分别承担课题负责人职责和一些专题；此外，还承担有“863”项目、国家科技攻关项目、国家科技支撑项目、国际合作项目、杰出青年基金基金、自然科学基金部重点项目、国家自然科学基金和教育部优秀博士学位论文基金资助项目、省部级科研项目以及各种横向项目等。在这些科研项目的支撑下，地质专业大学生的科研素养得到了很好的培养和提高。

从三年级地质测量实习开始，我校植入了培养学生科研素养的元素。2006年开始，我校在秦皇岛地质测量教学实践中，融入了教育部“中国高校地学创新基础条件平台”(505011) 和“秦皇岛地质公园石炭纪—二叠纪古地理演变”的大学生科研课题研究工作。通过大学四年级第二学期的毕业生产实习和毕业设计，除参加教师的科研项目外，学生还参与煤炭系统各单位的野外生产和科研实践，既得到了科研的训练，也为毕业后很快地适应工作单位创造了良好的条件。

[1]胡社荣，王志荣，曹代勇，等.特色行业地质工程专业大学生就业与教育若干问题探讨[J].中国地质教育，2005，(2)：89-91.

[2]鲁静，邵龙义.煤炭高等院校地质工程专业本科生创新人才的培养[J].中国现代教育装备，2008，(9)：124-125.

[3]沈红，从美国研究型大学看我国国家创新体系的建设[J].高等教育研究，1998，(4)：14-18.

[4]湛文武，韩文峰.地质工程专业教学与科研生产三结合模式的研究与实践[J].中国地质教育，2001，(4)：20-23.

[5]张发明，高正夏，袁宝远，等.地质工程专业创新型人才培养的实践[J].中国地质教育，2006，(3)：60-65.

[6]曹丽文，桑树勋.地质工程专业研究型教学模式初探[J].中国地质教育，2008(2)：84-86.

[7]刘文中，陈萍，严家平，等.地质工程专业的教育改革与实践[J].中国地质教育，2008，(4)：61-65.

[8]赵志根，严家平，陈萍，等.安徽理工大学地质工程专业建设的实践[J].淮南职业技术学院学报，2008，8(4)：18-20.

[9]曹丽文，朴春德.地质工程专业毕业设计（论文）的教学实践与思考[J].中国地质教育，2009，(4)：118-121.

[10]欧阳建平，徐绍红，侯志军.地质类人才培养的思考与探索—以中国地质大学（武汉）为例[J].中国地质教育，2009，(4)：20-23.

[11]李虎杰，崔春龙，陈廷方.地质工程专业学生工程素养和实践创新能力培养的研究与实践[J].中国地质教育，2010，(3)：14-17.

Construction of the Experimental and Practical Teaching Systems of the Talent Cultivation in Geological Engineering Speciality

HU She-rong, PENG Ji-chao, SHAO Long-yi
China University of Mining & Technology, Beijing 100083, China

The experimental and practical teaching system of the talent cultivation in geological engineering speciality is suggested in consideration of major services and properties of the speciality in our university. The system will take advantages of the national key laboratory and teacher’s research projects of our university. The system will also rely on the help from the collaboration institutes who conduct research and prospecting of geological and geotechnical engineering.

geological engineering ; experiment;practice teaching; coal

G642

A

1006-9372 （2011）01-0042-03

2010-11-06；

2011-02-22。

胡社荣，男，教授，博士生导师，主要从事煤炭资源与安全工程的教学和研究工作。