董金玉,袁廣祥,黃志全,于懷昌
(華北水利水電大學資源與環境學院,河南鄭州450045)
對于地質類專業而言,現場實踐教學對提高學生的實踐能力有著不可替代的作用[1]。地質工程作為地質類工科專業,是解決工程建設過程中的地質問題的一門學科,這就要求要具有堅實的地質學基礎,才能對工程建設過程中所發生的問題進行準確判斷[2-4]。因此,要求學生除掌握地質學的基本理論知識外,還需要進行系統的現場實踐訓練。
目前,實習教學主要存在三個方面的問題:第一,實習基地單一。地質認識實習和構造地質實習安排在同一個地點,造成兩門課程實習中部分內容重復、而部分內容缺失的現象。第二,實習場所較少。目前的野外實習主要集中在基礎地質方面,包括礦物、巖石、地層、構造地質及區域地質填圖幾方面,對水文地質、工程地質、地球物理勘探等專業課程,沒有固定的實習場所,安全和實習效果都得不到保證。第三,畢業實習效果較差。隨著招生規模的擴展,加上生產單位愿意接納實習學生的較少,出現部分學生的實習單位難以及時落實,難以進行較為系統、全面的畢業實習,從而導致畢業實習的質量達不到要求。
華北水利水電大學的地質工程專業始建于1951年,其野外實習主要包括三大部分:基礎地質實習(地質認識實習、構造地質實習)、專業課程實習(水文地質學實習、工程地質學實習、地球物理勘探實習)和畢業實習。該專業2005年被評為“河南省名牌專業”,2008年被教育部批準為第三批“國家級高等學校特色專業”建設點,2012年被教育部批準為“國家級卓越工程師教育培養計劃專業”,2013年被教育部批準為“國家級綜合改革試點專業”。當前應以地質工程專業一系列教學工程項目建設為契機,加強實踐教學平臺建設,建設本科專業實習實訓教學基地,以培養具有堅實理論基礎和突出實踐能力的工程技術人才。
地質認識實習就是引導學生運用在課堂上了解的地質學理論和方法去認識地球,即從地質學的角度認識其過去熟悉的山、水、土、石,從而觀察了解過去或現代的地質作用及其產物。
嵩山作為世界地質公園,具有豐富且典型的地質遺跡資源,各時期地層、巖石等地質遺跡保存完整,是理想的地質教學實習基地[6]。為此,應以現在的嵩山基礎地質實習基地為基礎,進行整合、建設,使其成為優秀的地質認識實習基地。學院制定了八條地質觀察路線:太子溝—唐窯北分水嶺地質路線;陳樓煤礦—豹子溝地質路線;嵩陽書院—逍遙谷—啟母石地質路線;登封市—耿莊—國慶橋地質路線;玉皇廟村西書院河西岸地質路線;中岳廟后溝地質路線;玄天廟—少林水庫地質路線;老母溝—石船—嵩頂地質路線。通過這八條路線的認識實習,學會現場識別和描述三大巖類,觀察和描述褶皺,現場識別和判別斷層,觀察風化作用、河流地質作用和重力地質作用,進行夷平面、洪積扇、滑坡的觀察和分析等。
通過對我國現有的地質實習基地進行調研,學院選取秦皇島柳江盆地作為我校地質工程專業構造實習基地,選定七條地質路線:野外地質工作方法訓練(亮甲山)路線;東部落—潮水峪地層、巖石路線;亮甲山地層、巖石、構造路線;石門寨西門—瓦家山地層、巖石路線;山神廟—義院口地質路線;沙鍋店巖脈、巖溶地貌路線;上莊坨大石河河流地質路線。以上七條路線的構造實習,除了包括地層巖性、地質構造、地形地貌等地質現象的認識實習外,還要使學生學會使用地質工作中的工具、設備和方法,如羅盤、手持GPS,學會使用這些工具進行地質觀察點的描述和記錄、地質剖面的測量和繪制、地質填圖。
地球物理勘探主要是培養學生利用地球物理方法解決地質工程問題能力的一門實踐性很強的學科[7]。根據地質工程專業特點和地球物理勘探課程要求,在校內建立實訓場地,其內容包括:樁基質量檢測模型樁,主要用于樁基檢測內容的實驗和實習,在地下埋設正常樁、縮頸樁、斷裂樁、擴底樁及大直徑樁;探測埋件,用于地下管線的探測實習,在地下埋設金屬管和非金屬管;典型地質體模型,主要用于各種物探方法的使用和解釋的實習,在地下埋設高阻體、低阻體及斷層模擬體。
水文地質學課程體系主要由《水文地質學基礎》《地下水動力學》和《專門水文地質學》三門課程構成[8],主要研究地下水的運移和變化規律,其實驗教學不能在實驗室內完成,需建立實訓場地以滿足課堂實驗教學。在校內布置一個抽水孔和四個觀測孔,對選定含水層(組)抽取地下水,形成人工降水場,利用涌水量與水位下降的歷時變化關系,測定含水層(組)富水程度和水文地質參數。
由于地質體的規模較大,工程地質學的室內試驗結果與實際情況誤差較大,需要進行大量的原位試驗[9]。在校內建設原位試驗實訓場地,布置一些鉆孔以進行原位試驗:十字板剪切試驗、觸探試驗、標準貫入實驗。工程地質監測亦是工程地質工作中很重要的方面,在校內實訓場地內設置若干強制觀測墩、觀測控制點以進行工程地質監測。
畢業實習是最重要的實踐性教學環節,加強與企業的合作,建立實習教學基地,構建校企聯合指導畢業實習模式,形成一支理論和實踐經驗相結合的實習指導教師隊伍,建立一定數量的產學研畢業實習基地,已成為多數工科專業畢業實習的模式[10-11]。
為保證畢業實習的順利進行,由專業所在學院和實習單位的主要領導人組成畢業實習領導小組,主要負責該學院與實習單位的溝通,簽訂實習協議書,明確雙方的責任與義務。由地質工程專業教師、實習單位的專業指導工作人員組成實習指導小組,主要負責對學生的實習指導,雙方指導教師溝通共同制訂實習內容、實習時數和實習要求,并進行實習考核,以及隨時處理實習中出現的問題。
高度重視畢業實習實踐教學環節,進一步加大在畢業實習實踐性教學上的投入,組織督導和加強實驗實習等實踐性教學環節的過程監控,做到時間有保證,經費有落實,條件有保障,措施能完善。要設立畢業實踐教學專項經費,保證實踐教學經費開支,為提高實踐教學的質量奠定基礎。
從依托單位選聘兼職教師,加強兼職教師的教學培訓,提高其教學水平,使依托單位教師具備執教能力。同時,學院選派年輕教師進行工程實踐鍛煉,增強青年教師的工程實踐能力,為畢業實習教學環節提供了師資保證。學院和實踐教學基地教師共同承擔畢業實習教學實踐任務,使兩種類型師資優勢互補,實現教育資源的優化配置。
針對當前我國工程建設對高校應用型人才培養的要求和地質工程專業實習教學模式存在的弊端,以華北水利水電大學地質工程本科專業為例,建立了基礎地質野外實習基地、專業課程校內實訓基地和校企聯合畢業實習基地。
通過實習實訓基地建設,有效解決了實習基地單一、實習內容較少、畢業實習效果較差、地質工程專業教師與生產科研設計單位合作交流不夠等關鍵問題,促進了我校與生產單位的合作與交流。野外實習指導教師與實習單位、生產設計單位保持長期溝通交流,提高了地質工程專業野外實踐教學質量,提高了學生觀察、分析問題和解決問題的能力,使得學生專業技能和綜合素質得到了提高。
[1]余際從,劉粵湘,李杰,等.我國野外地質教學實習基地建設的問題與突破口[J].中國地質教育,2013(4):1-5.
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[7]李勤.“地球物理勘探”課程在地質工程專業教學的探索[J].大學教育,2014(7):111-112.
[8]陳南祥,楊素珍.水文地質學課程體系改革設想[J].華北水利水電學院學報(社科版),1998(2):56-60.
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