陳永貴,牛利輝,葉 斌,葉為民,黃 雨
1.同濟大學 巖土及地下工程教育部重點實驗室,上海 200092;2.同濟大學 地下建筑與工程系,上海 200092
地質工程是研究人類工程活動與地質環境之間相互制約關系,主要研究如何獲取地質環境條件,分析人類工程活動與地質環境相互制約形式,進而研究認識、評價、改造和保護地質環境的一門科學,是地質學的一個分支,是地質學與工程學相互滲透、交叉的邊緣學科。地質工程專業是以地質學理論、力學理論為基礎,培養系統掌握工程地質、巖土工程等方面的基本理論、基本方法和基本技能,能適應工程建設不斷發展的需要,掌握科學的思維方法,具有發現問題、分析問題和解決問題的綜合性人才。
由于地質工程專業涉及國民經濟建設的領域很廣,目前的經濟建設項目很多,發展的速度很快,為畢業生創造了很好的就業環境,在目前大學生就業形勢普遍困難的情況下,地質工程專業學生的就業形勢卻仍然非常好,具有比較強的發展勢頭,在全國形成了供不應求的良好局面,這充分說明了現階段我國對地質工程專業人才需求的迫切程度。培養系統掌握地質工程專業的基礎理論、基本方法和基本技能,滿足社會可持續發展需要的地質工程專業人才,是高等教育的重要任務。一方面,高校需要結合我國地質工程專業人才需求的現狀,探索適合我國國情的地質工程專業人才培養模式,另一方面,也需要借鑒國外地質工程相關專業和相關領域的人才培養經驗,取長補短,促進我國地質工程專業教育的發展[1]。
科學意義上的地質學產生在歐洲[2],歐洲國家對地質學及地質工程建設和研究開展得比較早,有許多所國際一流的地質科研機構和院校,涌現出大批優秀的地質工程師和科研工作者,擁有先進的試驗儀器和設備,研究水平較高,對地質工程專業人才的教育培養模式也相對比較完善。因此,通過中英兩國高校地質工程專業人才培養模式的比較,掌握雙方各自的優勢與特色,吸收國外教育和教學方法的優點,對于提高我國地質工程專業人才的培養水平具有重要的意義。
課程是教學計劃的基本組成單元,其在教學過程中的地位與作用猶如細胞之于人體一樣。合理的課程設置,成熟的課程體系與內容是實施專業教學的根本保證[3]。因此,在高校教學培養模式中,專業課程的設置是一個至關重要的核心環節,它可以體現出教學重心以及學生的知識結構,決定畢業生的就業去向,并反映出國家對該專業人才需要具備何種素質的需求。本文以中歐兩所開設地質工程本科專業的典型高校—上海同濟大學與英國埃克塞特(Exeter)大學為研究范例,對兩國地質工程專業的課程設置進行了全面的比較分析,以期為我國地質工程專業實施創新型人才和卓越工程師培養計劃提供良好的參考與借鑒。
我國從1952年開始組建具有地質類專業的學校。1998年原國家教委頒發的專業引導性目錄中,將所有工科地質類專業合并成一個大專業—地質工程專業。目前,國內辦有地質工程專業的大學有同濟大學、中國地質大學、中南大學、中國礦業大學、西南交通大學、南京大學、蘭州大學等20余所高校。本論文所選的同濟大學地質工程本科為四年制,共開設26門專業理論課程和8門教學實習課程,注重面向工程方向知識的學習,著重培養以后從事土工建筑的專業人才。
歐洲的地質學科一般較注重地質方面知識的學習,每個班級的人數為20人左右。例如,英國埃克塞特大學每個班級為20~25人,從而保證了高效的學習環境。本科為三年制,共開設18專業理論課程,8門實踐課程,以及較多次數的課外實習,并將地質細分為應用地質學方向和工程地質方向,盡管單純的課程設置上只在第三年略有2~3門課程不同,但是嚴格細分之后將使得學生在平時的野外實習和暑期的實習計劃上有不同的側重,應用地質學很顯然偏重于地質方面,而工程地質則偏重于工程方面,這樣更有利于學生之后工作或者研究生深造時有自己較專一的專業優勢。因此,埃克塞特大學是一個研究歐洲地質工程專業教育的很好范例。
不同類型高校有不同的人才培養模式,都是基于社會需求和自身辦學條件、根據自身人才培養目標而制訂的,并由此確定相應的專業課程設置,體現各自的辦學特色[1]。因此,通過對同濟大學和英國埃克塞特大學地質工程專業的人才培養目標進行對比,可以初步了解兩校地質工程專業課程設置的側重點。
同濟大學地質工程專業人才培養目標為:掌握地質學科的基礎知識,具有基本實踐工作能力;能從事各類土建工程的場地評價、巖土體特性分析、 地下水資源的開發與管理、地質災害的分析及治理等地質工程領域中各項工作的高級工程技術人才; 獲得工程師良好訓練,基礎理論扎實、專業知識寬厚;具有繼續深造學習的能力。
埃克塞特大學地質工程專業人才培養目標為:掌握地質學科的基礎知識和工作方法;提供廣泛的培訓機會獲得專業地質學家的訓練,并使個人潛能得到充分發揮;提供大量的地質專業實習機會獲得較強的實踐能力,使得學生在畢業生就業市場有強的競爭力;掌握運用地質學知識解決實際問題和服務社會的能力;具有自我管理和終身學習能力。
從同濟大學和埃克塞特大學的人才培養目標對比中可以看到,兩所高校都強調要掌握地質工程學科的基礎知識,學以致用,并且必須培養畢業以后的繼續學習能力。但是兩校培養目標也存在明顯差異。同濟大學明確提出以培養能夠在工程建設中發揮作用的工程師為目標;埃克塞特大學則強調要掌握地質學科的綜合分析能力,盡管細分為地質學和工程地質兩個方向,但是大學前兩年開設一樣的專業基礎課程,很顯然是為了使學生具備地質專業的基礎知識。通過具體課程比較,可以發現其培養目標是掌握全面專業地質知識、能夠在地質各個領域發揮作用的人才。因此,同濟大學更注重于工程知識的教育,而埃克塞特大學更注重于地質學科基礎知識的教育。
課程設置體系是教學觀念及培養目標轉化為具體實踐的中介,其具體內容和結構決定著人才培養的類型和知識結構,是培養目標的直接體現。隨著社會對人才需求的改變,通過調整課程設置體系,完善內容結構,將有助于學生對專業知識、技術和技能的掌握,促進學生創新能力的形成和專業素養的提高[1]。為此,筆者分別搜集了同濟大學與埃克塞特大學近年來地質工程專業課程設置計劃表,并進行了分類、綜合與比較。同濟大學和埃克塞特大學地質工程專業理論課程設置見表1,兩校實踐課程設置情況見表2,理論課程和實踐課程在總課程中的所占比重見圖1。
實踐課程時間安排說明:(1)同濟大學的教學實踐課程一般都是在理論教學課程上完之后安排一周左右的時間在實驗室或現場進行,共有8次,其中有兩次較長時間的野外實習,分別為10天和20天;(2)埃克塞特大學的實踐課程則一般安排與理論課交叉進行。特別是稱之為“實地教學”的課程,一般就在現場結合實物進行講解。該校地質工程專業共有8次實踐教學,時間從7天﹑10天到20天不等。其中有三次時間較長的實習,一次在大二暑期進行,學生可以到單位實習,也可以自己選擇做實驗,時間為28天,在大二和大三的復活節期間分別有為期10天的兩次實習。
專業理論課程作為專業技術人才必須掌握的重要理論基礎,以理論性和基礎性為特色,是地質工程專業學生的專業必修課程。從表1中可以看出,同濟大學的課程設置明顯偏于“工程學科”,而埃克塞特大學盡管分為應用地質學和工程地質兩個方向,但是這兩個方向的專業課程設置更偏向于“地質”學科。例如,同濟大學開設了大量力學基礎課程,包括“工程力學”(含理論力學和材料力學)、“結構力學”、“流體力學”和“彈性力學”課程,而埃克塞特大學基本上不開設專門的力學課程,由此可見,埃克塞特大學的學生在力學知識掌握的廣度與深度上,遠遠不如同濟大學的學生。此外,同濟大學還開設了大量與工程建設直接相關的專業課程,如“測量學”、“土木工程材料”、“混凝土結構基本原理”、“基礎工程設計原理”、“荷載與結構設計原則”、“工程概預算與招投標”等。而埃克塞特大學則相對要少得多,只有大三才在工程地質方向開設較少的幾門課程。但是埃克塞特大學在地質學科領域開設的專業課程要多于同濟大學。比如“沉積巖”﹑“火層巖及變質巖石學”﹑“古生物地質學”等都是同濟大學所不開設的課程。

表1 兩校地質工程專業理論課程設置比較

表2 兩校地質工程專業實踐課程設置比較

圖1 兩校地質工程專業不同類型課程設置比重
從以上對比中不難看出,同濟大學很注重培養地質工程專業學生從事土工建設的素質,要求學生掌握大量與工程建設相關的專業知識;而埃克塞特大學則強調學生首先要掌握地質學的基礎知識和基本原理。由此可知,同濟大學地質工程專業是以培養掌握地質學應用知識的工程師為直接目標,而埃克塞特大學則是結合兩個方向旨在培養掌握地質學基本原理的應用技術人才,不局限于土工建筑,也可以從事資源勘查,環境治理等多個行業。
兩所高校在人才培養方向上側重點的不同主要是由兩國的國情所決定的。我國目前正處在高速發展階段,基礎建設規模龐大,需要大量從事基礎工程項目建設的地質工程師,因此在人才培養上也必然向工程師方向傾斜;而英國已經過了大規模基礎建設的階段,工程師僅是地質工程專業學生就業的一個小方向,更多的畢業生將進入環境保護、能源利用和政府部門等多個領域,因此強調掌握更廣泛的地質學基礎知識,以適應不同領域的需求。
地質工程是一門實踐性很強的學科。兩所高校都非常注重培養學生的實踐能力,都圍繞培養目標設置了相應的實踐教學課程。從表2和圖1可以看出,同濟大學開設的實踐課程比重明顯要少于埃克塞特大學。同濟大學開設26門理論教學課的情況下僅開設8門實踐教學課程;而埃克塞特大學在開設18門專業理論課的情況下也開設8門實踐教學課程,尤其是埃克塞特大學的“實地教學”就在野外結合實物進行教學是同濟大學所沒有的。另外我們從實踐教學課程的時間安排上可以看出,同濟大學的教學實踐時間是較少的,除了兩次時間為10天和20天的野外實習之外,基本都控制在一周之內。埃克塞特大學的實踐時間則相對較長,除了大二暑期28天的實習和大二﹑大三兩次復活節期間為期10天的實習之外,其他實踐課程時間也較長,例如測量實習用三周左右的時間。在英國,學校和許多企事業單位都有合作,學生有更多可以直接進入工廠實踐鍛煉的機會,更加有助于提高學生的實際動手能力。
總體而言,在國內四年制本科、國外三年制本科的情況下,同濟大學地質工程專業課程設置偏向于基礎理論知識的學習和工程技能的培養;而埃克塞特大學更注重于地質學專業知識的學習和實際動手能力的訓練。因此,同濟大學安排了較多的時間進行理論學習,有助于學生在以后的工作實踐中能有良好的基礎知識作為指導,但大學期間的實踐課程較英國學生少,較少的實踐安排必然導致學生在剛畢業進入實際工作時無法迅速適應崗位對實踐知識和工程經驗的要求,最好經過一段時間的崗前培訓。埃克塞特大學地質工程專業開設的兩個方向均側重于“地質學”人才的培養,在學制比中國少一年的情況下仍然開設了較多的實踐課程,學生有大量的實習實踐,有助于提高學生的實際動手能力和專業技能操作,使得學生畢業后在工作單位能夠很快適應崗位需求;但是理論課程設置相對較少,特別是三年制大學生涯使得這些學生能夠自己利用的時間就更少了,這將直接導致學生在遇到深層次的專業問題時需要花費更多的時間去解決。
同濟大學與埃克塞特大學在地質工程專業課程體系上的差別,反映了中歐在培養地質工程專業人才理念上的不同。比較而言,在我國現階段,為了適應大規模基礎建設的人才需要,在地質工程專業課程設置上突出強調“工程”特色是必需的,也是合理的。但是,隨著我國基礎設施的逐步完善,將來我國基建項目的建設速度必將逐步回落,在那時如果仍然過分地強調地質工程專業的“工程”特色,反而有可能限制地質工程專業的畢業生在工程建設以外領域的發展。因此,在地質工程專業課程的設置上,應逐步加強地質學科的教學內容,使培養的人才在保持工程特色的同時,也具有堅實的地質學基礎。
(1)同濟大學地質工程專業為四年學制,埃克塞特大學地質工程專業為三年學制;同濟大學開設的專業理論課程明顯多于埃克塞特大學,但是實踐教學課程的比重以及實踐教學時間則少于埃克塞特大學。
(2)同濟大學地質工程專業以培養從事土工建設人才為目標,課程體系設置明顯偏向于“工程”學科;埃克塞特大學地質工程專業以培養從事廣泛掌握地質學基本原理的能在各個領域發揮作用的應用技術人才為目標,課程體系設置偏重于“地質基礎”方向。
(3)隨著我國基礎建設的逐步完善,高等學校需要進一步調整現有的人才培養目標,改革課程設置體系,加大力度培養具有創新能力的卓越工程師人才,以適應社會經濟建設的發展需求。
[1]葉斌,陳永貴.中日地質工程專業課程體系比較研究[J].高等建筑教育, 2011, 20(4):60-64.
[2]徐紹史.中國地質學學科史[M].北京:中國科學技術出版社,2010.
[3]謝淑云,鮑征宇, 賈先巧.我國地質專業課程體系設置的合理性與局限性[J].中國地質教育, 2001,(1):74-78.