基于地域特色的地质工程专业多层次实践教学体系研究

卢书强　张国栋　易庆林　易武　黄海峰

摘要：针对三峡地域特色的地质环境和工程背景，结合地质工程专业特点，构建了以学生能力培养为核心的新型多层次实践教学体系，建立理论教学、实验教学、科学研究、工程实践相互渗透的新型实践教学模式，为培养地质工程复合型、创新型专业技术人才打下坚实的基础。

关键词：地域特色；地质工程；实践教学；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）50-0084-02

地质学是实践性较强的一门学科，而地质工程则属于地质学与土木工程的交叉学科。因此许多学者都强调，对于地质工程专业学生的培养，在实践教学上应该坚持重视地质基础知识的传授，重视学生工程素养和设计能力的训练，重视实践创新能力的培养[1]。针对地质工程专业实践教学体系研究，近年来许多学者都进行了有益探索。如建立以能力培养为主线，分层次、多模块、相互衔接的实践教学体系[1]。有的优化组织教学，建立理论教学、实验教学、科学研究、工程实践相结合新型教学模式，构建培养地质工程专业复合型人才体系[2，3]。目前，我国地质工程专业的大学有许多，但各个学校所处地域不同、办学定位与服务对象不同，其课程设置、培养方式及实践教学体系也有所差异。如何依托自身优势，培养出具有地域特色的地质工程领域高素质、复合型、创新型人才，值得探讨。

一、区位优势及地域特色

三峡大学位于世界水电之都、长江三峡工程和葛洲坝水利枢纽所在地湖北省宜昌市，其前身是于1978年成立的葛洲坝水电工程学院。建校之初就确立以水利水电工程、土木工程为特色与优势学科，而《工程地质学》是学生的必修专业课程。曾首次在国内成功地监测预报了长江三峡新滩滑坡的湖北省岩崩滑坡研究所于2004年整体并入三峡大学，进一步增强了三峡大学地质工程专业的发展。具有地质工程本科专业及硕士授予权，建有湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站等科研基地，为地质工程专业教学提供良好的实践环境。所处的长江三峡具有高山峡谷、峰林和溶洞等地质地貌景观，是一本记录地壳演变历史的教科书[4]。区内地层发育较为齐全，保存有一系列重要的地层或构造标准剖面。区域地质构造复杂，受地壳运动影响，岩层被挤压成褶皱和断层，形成了秭归向斜、黄陵背斜以及断裂等。区内不仅有举世瞩目的三峡工程，且由于地势险峻、河谷切割强烈，崩塌滑坡等地质灾害极易发生。如新滩滑坡、链子崖危岩体滑坡等。三峡工程施工后，对库区地质灾害进行监测防治等，留下了大量监测治理地质灾害的工程典范。这些具有三峡地域特色的地质环境和工程背景，为教学提供了天然实践场所。

二、以学生的能力培养为核心，构建地质工程专业新型多层次实践教学体系

地质工程专业教学的两大体系是由理论教学和实践教学构成的。因此建立科学、合理、循序渐进并与理论教学交叉配合的实践教学体系，是培养应用型创新人才的基础[1，2]。根据创新人才培养目标，依托科研基地，构建了基于地域特色的“一个中心、三个层次、四个训练”的实践教学体系。“一个中心”就是针对我校的区位优势及地域特色，以学生从事水电工程与地质灾害防治的实践创新能力培养为中心，对地质工程专业的实践课程进行统一规划管理。以学生为主体，进行启发式、讨论式的教学实践模式。实验内容强调“重视地质基础、强化工程素养和设计能力培养”的原则[1]，完成对学生基础知识积累和工程实践能力培养的目标。“三个层次”就是从基础型实验、综合设计型实验及创新型实验三个层次上进行实践教学，从而达到加强学生地质知识基础、工程素养、设计能力及创新能力培养的目的。基础型实验是课本上要求的实验，以验证性实验为主，结合课堂教学对学生的基本技能进行训练，培养学生“应知应会”能力，如矿物、岩石鉴定等。综合设计型实验是给出实验的要求，让学生根据所学知识和实验设备，自行设计实验过程，最终完成目的任务，是结合实践提高学生综合素质的实验，如滑坡岩土体物理力学参数测试等。创新型实验主要是在教师的科研项目的基础上对学生进行创新能力培养，让学生根据兴趣，针对专业领域的科技问题开展创新探索，最大限度的调动学生的主观能动性和创造性，激发学生的创新意识。是结合科研对学生创新型思维培养的实验，如三维滑坡物理模拟试验等。这样可使许多大型实验设备在本科教学中发挥重大作用，使学生在本科阶段就参与教师的科研。

此外，为全面提高学生的动手能力，也制定和实施“四个训练”的实践能力培养体系。

1.课程实践训练：根据人才培养方案和教学大纲，要求学生必须完成的课程实验。训练学生的基本实验技能，培养学生在工程实践中必须掌握的实验能力，如水文地质学、矿物岩石学等实验。

2.开放性实践训练：根据课程要求的实验，除了课程实践外还对学生自由开放，让学生自行在课外进行试验，为学生提供必要的实践空间。如矿物岩石标本实验室、地质灾害试验中心等，学生可随时进入进行试验。此外还专门开设大学生创新训练营，吸收优秀学生参与科研实践训练，在创新导师的指导下开展科研工作，培育大学生科技创新能力。

3.校外基地实践训练：为加强学生的实践动手能力，除了强调校内实践教学外，还针对地质工程专业特点还建立了校外实习基地——三峡大学长江三峡链子崖野外实习基地。通过野外地质实习，让学生能够认识各类岩石、地质构造等，并能运用地质罗盘、GPS等进行野外填图，训练学生掌握地质工作的基本方法。

4.实战性实践训练：四年级毕业实习每个教师负责部分学生，根据科研项目，让学生深入到科研第一线。在教师指导下，使学生运用理论知识和实践技能，进行创新实战性训练。通过完成实际项目，使学生得到综合性、全方位的实践锻炼，提高学生解决实际问题的能力，为今后尽快适应实际工作打下坚实基础。近几年我校承担多项地质灾害方面的科研项目，学生毕业时依托这些项目进行实战性实践训练。

三、依托区位优势地域特色，借助行业力量，构建教—研、校—企双结合实践平台，以科研促进教学endprint

我校地处三峡，具有得天独厚的区位优势和地域特色，使学生认识到多种地形地貌、地层岩性以及地质灾害，还使学生见识到水电工程、地灾防治工程等实例，且三峡库区风景秀丽，这使得进校之初的学生在学习地质知识的同时，还领略到优美的自然风光，提高学生专业的兴趣和积极性。为了使科研更好地促进教学，依托科研基地建设，以及三峡库区地质灾害防治及水电工程建设项目，如长期承担三峡库区四十多个滑坡专业监测预警任务，为地质工程专业野外实践提供良好条件，使实践教学与科研有机结合，让学生在实际工作中得到锻炼，形成“科研带动实践教学，实践教学促进科研”的良性循环[1]。此外还与多家单位共建教学实习基地，成立三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心，培养创新人才、提高创新能力，使实践教学得到极大提高。将科研成果及时转化为创新性实验项目，使研究成果得到推广和应用，同时也使学生的创新能力得到加强。近几年结合国家自然科学基金和重大工程建设项目，深入开展卸荷岩体力学、重大滑坡灾害变形预测等研究，进行岩石三轴蠕变试验、三维滑坡物理模拟试验等实验，并在岩石高边坡、地质灾害防治等领域进行广泛应用，同时也锻炼和提高了学生的创新实践能力。近年来自行研制多套实验设备，如三维滑坡物理模型平台、非和土三轴蠕变试验仪等，并将这些成果转化为教学实验项目。

四、深化教学研究，建立理论教学、实验教学、科学研究、工程实践相互渗透的新型实践教学模式

为了提高教育教学质量、优化人才培养模式，学校非常重视教研改革，每年都组织教研项目。我校地质工程专业教师多毕业于老牌地质院校，除继续发扬传统地质工程教学实践方法外，还不断探索新的教学方法，申报并获得多项省、校级教研项目。如“地质工程野外地质实习基地平台建设的研究与实践”、“基于教学实践基地为平台的新型教学模式研究”等教研项目，都对地质工程专业的实践教学进行深入研究。通过教研改革，逐渐建立理论教学、实验教学、科学研究、工程实践相结合的实践教学模式。在实践教学方法上，注重继承和改造传统实验方法，并利用现代信息技术，建立新型的教学模式。

五、结论

我校地处三峡工程之库首，具有鲜明的区位优势及地域特色。针对三峡地区大型工程建设、复杂地质环境条件、地质灾害监测预警及防治问题等突出特点，地质工程专业在建设之初就一直将实践教学的创新改革放在重要位置。注重培养学生的实践能力、分析和解决实际问题能力以及创新能力，逐步建立基于地域特色的多层次创新型实践教学体系。使学生在毕业后能真正快速有效地解决复杂环境下地质体的评价、改造和控制问题，培养出既懂地质，又懂工程设计的复合型、创新型专业技术人才。

参考文献：

[1]黄润秋，许强，陈礼仪，李天斌，巨能攀，付小敏.重视实践教学 培养地质工程创新人才[J].中国地质教育，2008，17（4）：17-21.

[2]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，2010，19（3）：14-17.

[3]陈剑，慎乃齐.地质工程专业复合型人才培养模式研究[J].中国地质教育，2011，20（1）：18-21.

[4]陈孝红，谭春玉，唐作友，等.长江三峡国家地质公园（湖北）概况[J].资源环境与工程，2006，20（3）：337-339.endprint