环境工程（地质环境调查方向）卓越工程师培养模式改革

柴 波，周建伟，文 章

中国地质大学（武汉） 环境学院，湖北 武汉 430074

环境工程（地质环境调查方向）卓越工程师培养模式改革

柴 波，周建伟，文 章

中国地质大学（武汉） 环境学院，湖北 武汉 430074

基于环境工程地质环境调查方向卓越工程师班毕业生和企业导师问卷调查，从课堂教学、实习实践教学两方面，提出了卓越工程师培养模式改革的建议。课堂教学应注重与室外教学、实验室教学和课程设计相结合，培养制图、数据处理和计算分析能力，重点考察学生的逻辑思维和解决实际问题的能力。实习实践应采取启发式教学，以问题为导向，培养学生的地质思维和地质调查方法。

卓越工程师；培养模式；实习实践

卓越工程师培养计划采用校企联合培养、通用+行业标准联合培养的基本模式，以高质量技术人才为培养目标[1-4]。中国地质大学（武汉）环境工程（地质环境调查方向）卓越工程师计划自2012年开始试点，至2016年，已有3届毕业生完成了本科阶段的培养。通过对2届毕业生（26份）和企业导师（10份）的问卷调查，初步了解了从本科学习到工作岗位在知识结构和从业能力方面所存在的差异。如何激发学生学习兴趣、构建完整的知识结构和提升地质环境调查的从业能力？这一问题是制订培养计划和改革培养模式的核心[5-6]。本文在问卷调查的基础上，分析了毕业生和企业单位对专业知识结构认识的差异，从课堂教学、实习实践教学两方面提出了环境工程（地质环境调查方向）卓越工程师培养模式改革的建议。

一、问卷调查及结果

向2014年和2015年卓越工程师班毕业生发放了“课程体系和知识结构”调查问卷30份，收回26份，向企业导师发放了“地质环境调查行业知识结构需求分析”调查问卷14份，收回10份。两类调查表的主体结构和调查结果见表1。两类调查表均由4项主体内容组成，全面调查培养计划中学科基础课、专业主干课和专业选修课在学生和企业工作两个不同层面的重要性。具体调查结果如下。

（1）企业实践单位以地质调查中心、省地质调查院或地质环境总站为主，它们所承担的项目可代表近期水、工、环地质调查的主要方向。从企业导师近3年参与的项目类型看，基础水文地质调查、城市或海岸带地质环境调查、地下水环境问题调查和评价、地质灾害调查是地质环境调查领域主要的项目类型。按照卓越工程师培养计划的要求，学生在企业实践期间主要从事的工作内容有：野外调查和制图为主，参与了部分的数据分析、室内测试和编写报告。

（2）毕业生对于现有课程体系基本满意，总学时适中，但部分学科基础课学时有待调整。毕业生调查结果显示，约23%的人认为数学类课程学时偏多，约30%的人认为物理力学、化学和英语类课程的学时偏少。对比企业导师的调查结果，各类课程在项目执行中重要程度，数学类课程一般程度的占33%，物理力学和化学类课程一般程度的为22%。地质调查项目属于应用性学科，对数学基础课的要求相对物理力学和化学的应用类学科低。

（3）普通地质学和矿物岩石学等基础地质课程在两类调查中均为非常重要。对水文地质和工程地质类的专业主干课，两类调查表所显示的调查结果相近，以填报率50%作为必修和可选的临界值，水文地质学、地下水动力学、水化学分析、水力学、水资源评价和保护、工程地质学基础、土力学、岩体力学和岩土测试技术为必修的专业课，包气带水文地质学和工程建筑概论等课程则可以作为选修课程。部分专业选修课在两类调查表中填报率存在差异，如：矿山土地和生态恢复技术、土壤污染与防治和3S，其差异体现了课堂教学兴趣和企业工作内容仍存在差异。

（4）工作中，除专业知识外，思想道德、团队意识、个人素质、人文知识和社交礼仪也很重要。其中，社交礼仪、写作技巧、演讲与口才是着重需要培养的环节。

（5）对于新开的特色专业课程，毕业生对授课的满意程度为基本满意。在建议中提出，需要在授课过程中增加案例分析、实验（或上机）课、课程设计和教材。

（6）从企业实践效果看，学生的知识结构基本上可满足实践要求。约15%的毕业生认为，无法满足实践要求，欠缺的内容主要体现在5方面：野外调查技能、制图、数据分析和计算、编写报告和演示文稿制作。实践时间方面，毕业生倾向于6个月，而企业导师更多要求8个月执行一个完整的培养过程。

（7）从实践单位对人才招聘的要求看，学历基本要求为硕士以上，英语大多要求六级。筛选求职简历时，重视学习成绩、科研活动和承担社会活动。对应届毕业生的综合要求，主要体现在专业知识、组织协调能力和性别3方面。

综上所述，环境工程（地质环境调查方向）卓越工程师班现有的课程结构基本能够满足地质环境调查行业的要求，但实践过程中却遇到野外调查和制图等多项工作能力欠缺的问题。需要在现有课程结构下，更多地培养学生的从业能力，同时，加强团队意识、个人素质、人文知识和社交礼仪方面的培养。

表1 环境工程（地质环境调查方向）卓越工程师培养模式改革与创新研究项目问卷调查结果

二、课堂教学改革

卓越工程师计划，以培养高质量技术性人才为目标，在培养计划上将4年的校内教学压缩为3年，增加1年的企业实践。利用校内3年构建完整的专业知识体系，并满足培养大纲和专业实践要求，使得课堂教学十分紧张。毕业生对课堂教学提出了如下意见：

（1）按照传统的培养计划，大学前2年以通识课和学科基础课教育为主，到第三年才开始专业课的学习，使得卓越工程师班第三年的课程过于集中。

（2）根据企业实践中存在的问题，需要增加遥感解译、地层学、地貌学和计算机制图（CAD或GIS等）方面的课程。此外，水文地质、工程地质勘查类课程应加强。

（3）英语教学在现有学时和满足四六级考试的前提下，应增加专业英语的学习。

（4）PPT展示为主的课堂教学不能满足应用型人才培养，应增加室外教学、实验室教学和课程设计。同时，安排学生提前参与校内导师的科研项目，熟悉实际工作中可能遇到的问题和需要掌握的技能。在考核方面也应打破传统的笔试考试，采取类似项目答辩或调查报告等多种形式的考核方式。

基于上述意见和两类问卷调查的结果，在课堂教学方面实施如下改革措施：

（1）利用通识课和公选课，加强对团队意识、个人素质、人文知识和社交礼仪方面的培养。在新生入学的第一年，利用课堂和班级会议进行行业引导教育，使学生尽早确定自己本科阶段的培养计划。此外，硕士以上学历是与省级地调院同层次单位的人才招聘的基本要求，鼓励学生在本科毕业后进一步深造。

（2）对于数学、物理和化学等学科基础课，在满足硕士入学考试要求的前提下，适当调整其学分和教学内容。适当减少数学类课程的学时，或增加Matlab等计算机数学的实验课程。适当增加物理力学和化学类课程的学时，给任课教师提供本专业所需知识的建议。

（3）在英语课教学过程中，增加专业英语或科技英语的教学内容。同时，在专业课教学环节，鼓励双语教学或双语教案。

（4）加强建筑制图和3S技术等课程的上机学时，上机教学应包含数字化图件、遥感解译、地质图编制和空间数据分析等全部内容，使学生掌握编图和图件应用的基本技能。

（5）专业课教学环节，应全面了解所有专业主干课和选修课的教学内容，避免课程间的重复，注意课程间的衔接。课堂教学中增加室外教学、实验室教学和课程设计。结合课程特点，在课程设计中，要求使用CAD和GIS等软件制图，利用Excel表或Matlab等软件编写简单程序，完成数据处理和计算分析等设计内容。同时，鼓励多样化的考核方式，重点考察学生的逻辑思维和解决实际问题的能力。专业课的改革措施已在新开特色专业课中实施，从近期学生反馈的意见看，改革后效果较为显著。

三、实习实践教学改革

在本科学习阶段，中国地质大学（武汉）环境工程（地质环境调查方向）卓越工程师班有4次野外实习或实践，分别为北戴河地质认识实习、周口店基础地质实习、秭归专业实习和企业生产实践。前3个实习以培养地质思维和水、工、环地质调查方法为主要目标，实习结束后基本能够满足企业生产实践的要求。从问卷调查结果看，毕业生和企业导师均认为在野外调查技能和编写报告等方面仍无法满足生产实践的要求，这也说明校内的3个实习并未达到预期的目标，需要进行实习实践教学改革。

校内3次实习教学中，更多的是培养学生野外工作的基本方法，认识南、北方代表性的地层岩性，并练习独立填图和培养从事水、工、环地质调查工作的能力。然而，实习时间有限，仍以灌输式的教学为主，学生仅在小范围的工作区内开展独立工作，待工作结束后仍无法掌握野外工作的整套流程。在编制实习区地质图和报告时，缺少对区内地质背景和问题的主动思考，很难达到预期目标。为此，在实习或实践教学中，应采取启发式的教学，让学生成为整个教学环节的主体；及时地总结实习实践的各环节，阐明它们在整个野外调查中的位置；加强野外调查新技术和新方法的应用。下面以周口店实习为例，说明实习实践教学改革的措施：

（1）重视对野外观测方法的训练，鼓励学生独立观察和思考。以地层岩性观测为例，在教学路线中要求学生连续观察岩石露头，从颜色、构造（层厚）和风化情况等宏观现象判断岩性是否发生变化，并且连续测量路线岩层的产状，分析是否存在构造变形。在进行岩性描述时，以引导性的问题让学生在复习课堂教学内容的同时，学会野外观测的基本流程和注意事项。

（2）在地质现象前提出问题，引导学生结合课堂知识进行深入思考。例如：在周口店羊屎沟路线中，可以让学生总结剥离断层存在的证据和特点，引导他们分析该路线地层厚度减薄或缺失、糜棱岩和断层带等地质现象间的关系。同时，结合路线中所见到的热变质矿物，提出岩浆活动和热变质作用相关的问题，如：下马岭组内的热变质带是如何形成的，是否和断层活动有关？如何判断龙山组（Pt3l）上覆大理岩的地层时代为（）？引导他们思考随压力和温度增加变质分带的现象（图1）。

（3）在野外教学过程中，介绍整个地质调查的流程，在开展各项实习内容时，也要强调它在地质调查过程中的位置和目的。使学生明确整个地质调查是按照如下顺序开展，即调查前准备（踏勘）、分区及路线设计、实测剖面（确定岩性组合关系、填图单元和标志层）、线路调查、阶段成果分析和成果总结。

（4）地质图绘制和报告编写阶段，注重系统地培养学生的地质思维。受实习时间限制，学生只独立完成约1km2的地质填图，其他区域则仅有数条地质教学路线。在绘制地质图时，提供填图区外的地质界线，便于学生完成整个实习区的地质图和报告。编图过程是培养地质思维的关键阶段，认真地梳理地层层序，则是了解地层沉积关系和构造的关键，如学生思考区内构造的期次，经常将独立填图区和周围参考区内同一套断层的数量绘制的不一致。为此，教会他们检查图件的方法，以及撰写报告的关键，是培养他们地质思维的关键。

（5）实践中，加强野外调查新技术和新方法的应用。数字填图已成为区域和矿产地质调查行业的基本要求，在水工环领域虽然还未全面推行，但数据库建设已有明确标准，不久也将开展数字填图。此外，数字高程经处理后形成的地形三维轮廓，可更直观便捷地识图。激光测距仪可快速地获取距离、坡度和高差等信息，能够弥补信手剖面图或素描图中地形不准确的问题。小型无人机可快速获取地表信息，在一些高山峡谷区应用广泛。上述新技术新方法，在实习中逐渐被推广，以适应最新的调查方法。

图1 周口店羊屎沟教学路线引导问题

四、结论

现有的课程结构基本能够满足地质环境调查行业的要求。在课堂教学改革方面，应加强室外教学、实验室教学和课程设计，有意识地培养学生制图、数据处理和计算分析等能力。鼓励多样化的考核方式，重点考察学生的地质逻辑思维和解决实际问题的能力。在实习实践教学改革方面，强调启发式的教学方式，以问题为导向，培养学生的地质思维和从事地质调查的基本方法。

[1] 林健.校企全程合作培养卓越工程师[J].高等工程教育研究,2012,(3):7-23.

[2] 朱泓,李志义,刘志军.高等工程教育改革与卓越工程师培养的探索与实践[J].高等工程教育研究,2013,(6):68-71.

[3] 李群,邵拥军,戴塔根.校企联合构建地质工程专业卓越工程师培养模式的实践[J].中国地质教育,2012,21(4):47-49.

[4] 张宝刚,冯传平,匡颖,等.卓越工程师教育背景下环境工程专业生产实习模式初探[J].中国地质教育,2013,22(4):9-12.

[5] 庞岚,杨伦.基于工程创新型人才培养的地质类卓越工程师本科教育方案[J].中国地质大学学报（社会科学版）,2013(s):76-78.

[6] 吴晗冰,储祖旺.“卓越工程师教育培养计划”下大学生的学习满意度调查研究[J].中国地质教育,2013,22(2):71-75.

Title: Reform on Training Mode of Outstanding Engineer for Environment Engineering with Geo-Environment Survey Background

Author(s): CHAI Bo, ZHOU Jian-wei, WEN Zhang

outstanding engineer; training mode; practice teaching

G642 文献标识码：A 文章编号：1006-9372（2017）03-0020-04

2016-12-10。

湖北省高等学校教学研究项目（2013135）；中国地质大学（武汉）教学研究项目。

柴波，男，副教授，从事环境地质和岩土工程的教学和研究工作。

投稿网址：www.chinageoeducation.net.cn联系邮箱：bjb3162@cugb.edu.cn

柴波，周建伟，文章．环境工程（地质环境调查方向）卓越工程师培养模式改革[J]．中国地质教育，2017，26（3）：20-23．