本碩博一體化地質工程專業人才培養必要性研究

黃雨　包揚娟　趙憲忠

摘要：文章以同濟大學為例，探討了地質工程專業如何積極響應教育部關于培養高素質創新型人才的號召，進一步完善有利于培養學生創新能力的新培養機制。本碩博一體化培養模式是對原有培養機制的優化和改革，重在培養學生掌握全面的地質工程專業知識，具備創新能力和綜合素質。從國家社會需求、學科可持續發展、國際發展趨勢3個方面闡述了地質工程專業本碩博一體化培養機制的必要性。構造健全的地質工程專業本碩博一體化培養體系必將為國家和社會輸送具有創新能力的卓越工程人才打下堅實的基礎。

關鍵詞：地質工程；本碩博一體化；創新能力；卓越工程人才

中圖分類號：TU-4 文獻標志碼：A 文章編號：

10052909（2015）05002804

地質工程專業要研究人類工程活動與地質環境之間相互制約關系，涉及資源和環境兩大主題，包括工程與環境的和諧發展、地質災害的治理與監測等。自1952年以來，根據國家經濟社會發展的需要，迄今已有一大批開設地質工程及其相關專業的高校，如中國地質大學、成都理工大學、吉林大學、長安大學、南京大學、中國石油大學、中國礦業大學、同濟大學等。憑借雄厚的師資力量和完善的硬件設施，各高校培養了大批優秀的地質工程人才，這些人才已在國家工程建設和資源開發等各個方面取得了重要成就。

未來社會的發展給地質工程專業技術人員提出了更高要求和新的挑戰。如何使地質工程專業教育更加符合人才培養的內在規律和地質工程教育的科學內涵，已經成為地質工程教育面臨的時代課題。因此，有必要改變傳統的教育理念和培養模式，采用“本科—碩士—博士”（以下簡稱“本碩博”）一體化的培養方案，把人文精神、科學素養、技術能力、工程素養、領導才能、活動能力、創新潛質等融合在一起，培養能夠針對不同工程或社會問題制定最佳規劃、設計和建設方案并負責實施的卓越工程人才。本碩博一體化培養模式是指將本科、碩士和博士3個階段貫通，統一安排課程學習、科研實踐、考核管理、畢業論文的人才培養模式。這一培養模式打破了原有的人才培養模式，不僅大大縮短了學生攻讀碩士、博士學位所需的時間，而且連續性的科學研究使學生能夠掌握全面的地質工程知識，具備創新能力和綜合素質。同時，這也是對教育部卓越工程師計劃的積極響應。

文章以同濟大學為例，從國家需要、學科發展、國際發展趨勢3個方面闡述了地質工程專業實施本碩博一體化培養機制的必要性。本碩博一體化培養機制有利于學生科研能力、創新能力的培養，有利于地質工程專業可持續發展，有利于將地質工程專業建成國內一流并有國際影響的特色專業，使各高校成為培養高層次地質工程人才的重要基地，同時引領示范其他專業領域的改革建設，提升人才培養的整體水平。

高等建筑教育

2015年第24卷第5期

黃 雨，等 本碩博一體化地質工程專業人才培養必要性研究

一、 面向國家建設發展需要，滿足創新型人才需求

在城市化進程中，基礎設施工程（如建筑工程、道路工程、礦業工程、水利工程、邊坡工程和橋梁、隧道工程）規模不斷增大，地下空間開發（如地鐵、地下商業街、地下車庫、地下廠房等）得到了前所未有的發展， 但高頻次、高密度的工程活動也帶來了各種環境地質問題。同時，為了處置城市化進程中產生的大量生活、生產垃圾，開始越來越多地修建垃圾填埋場。這些人類工程建成后便作為地質環境的一部分，長期存在于原有的地質環境中，必將引起地質環境各要素及總體環境效應的變化，形成次生地質環境。從某一程度上說工程營力對地質環境的作用越來越廣泛地影響著地質環境的變化，其作用強度和影響速度，在一定意義上甚至超過了以地質年代計程的自然地質營力對地質環境的作用強度和影響速度。近年來工程事故的頻繁發生，使得工程師的注意力開始轉向工程對于地質環境的影響（如表1所示）。鑒于環境容量和空間資源的有限性，今后針對既有工程的加固防災及如何使工程與地質環境達到協調發展將成為國家亟待解決的問題。這就要求培養的地質工程人才不僅具有扎實的工程知識，還要求有創新能力，能面對不同工程或社會問題制定出最佳規劃、設計、建設和處理方案。

創新是國家不斷發展的動力，中國已明確把培養創新型人才擺在了極為突出的位置。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》提出“加快創建世界一流大學和高水平大學的步伐，培養一批拔尖創新人才，形成一批世界一流學科，產生一批國際領先的原創型成果，為提升我國綜合國力貢獻力量” [1]。2010年6月，國家教育部首次提出了“卓越工程師教育培養計劃”，該計劃以實施卓越計劃為突破口，促進工程教育改革和創新，有利于全面提高我國工程教育人才培養質量 [2]。

為了使地質工程專業人才培養質量完成從優秀到卓越的提高，有必要進一步實施和完善本碩博一體化的人才培養模式，保證科學研究的連續性，進而提升專業建設的整體水平，培養學生的創新精神和綜合素質，提高人才培養的質量。依托由成都理工大學、中國地質大學（武漢）、長安大學、同濟大學等單位聯合成立的“地質災害協同創新中心”優勢教學科研資源，邀請各單位著名教授來我校進行專業教學講座，在中心的三峽基地開展學生暑期班教學，主要形式包括課程教授、野外實習、科研訓練、技術推廣等。協同創新中心的建立有利于推廣地質災害防控新理論、新技術和新方法，實現中心資源的深度開放，讓學生盡早接觸實際工程與科學研究，培養科研興趣，提高創新能力。

二、圍繞資源與環境兩大主題，推進地質工程專業可持續發展

地質工程這門學科綜合性很強，涉及了地球科學、工程學等相關學科。這就要求一個優秀的地質工程人才，不僅需要掌握地球科學知識（如地質學、構造地質學、地球化學、沉積學、地球物理學、地貌學和水文學等），還需要掌握土木工程師的基本知識（如工程力學、結構力學、材料學、塑性力學、建筑學等）。地質工程學發展到今天，所面臨的問題越來越復雜多變，如何使地質工程專業得到可持續發展是高等教育遇到的一大挑戰。

（一） 地質災害防治

中國因地質災害造成人員傷亡和經濟損失嚴重。2012年國土資源部發布的《全國地質災害防治十二五規劃》，共劃分出地質災害重點防治區18個，總面積1 288萬平方千米（表2）[3]。例如，2008年汶川地震觸發了數萬起次生地質災害，包括滑坡、崩塌、泥石流等，造成69 227人遇難，374 643人受傷，17 923人失蹤 [4]。其中王家巖滑坡是最嚴重的滑坡災害，滑坡前后緣高差約350m、滑程550m、堆積體縱長400m、寬400m、厚約30m，估計體積約為480萬方。王家巖滑坡導致該處約1 600人遇難 [5]。

地質災害的影響范圍大，依靠傳統的測量手段難以獲取所需要的大量數據。一些突發性的災害，需要建立長期的監測系統。而GIS、RS和GPS三大技術可以較全面地為地質災害分析提供定量的地質信息和空間數據。依靠3S技術建立的空間數據庫，對于評估和預警地質災害發生都有傳統技術無法比擬的優勢。因此，地質工程專業應該開設相關課程并鼓勵有興趣的學生進行3S等交叉學科研究，將3S技術與地質災害防治融合得更為緊密。

（二）工程環境效應

地質工程人才所要解決的問題不再局限于地質資源領域內的問題，也要解決與工程環境有關的問題。如我校的地質工程專業依托土木工程類學科傳統優勢與良好氛圍，強調地質、工程、力學的有機結合，十分注重解決土建工程中的地質問題。工程不可避免地會對地質環境產生影響，地質工程師在分析工程經濟的同時也要兼顧環境效應。關于如何達成工程與地質環境協調發展的解決方案，這要求工程師具有創新能力。同時考慮到地質災害的復雜性及所需技術的現代性與多樣性，必然要求地質工程在一定深度和廣度上進行學科交叉和融合，進一步發展和完善其學科體系，以便地質工程學得到可持續發展。地質工程人才培養方案中應該拓寬基礎知識涵蓋面，側重于地球系統科學、整體性思維、可持續觀念的培養，增加交叉學科的設置，包括3S技術、環境工程地質、新材料概論等。本碩博一體化的人才培養模式保證了時間上的連續性，有利于交叉學科的設置。

三、加快與國際先進培養模式接軌，提高地質工程人才國際競爭力

在高等教育國際化的大背景下，地質工程專業面臨嚴峻的挑戰，學生的創新能力和競爭力有待提高。國外一些高校目前已采用本碩博貫通的人才培養模式，如在美國高校，學生讀完本科可以直接攻讀博士學位 [6]。嚴格的招考制度和以導師為主的團隊合作式指導方式，培養出了大批具有創新能力的精英人才。相對而言，雖然我校教育理念也是培養具有創新思維的專業精英和社會棟梁，但是要達到培養卓越工程人才的目標，學生的創新能力有待進一步提高。對比國內外人才培養機制，不難發現其原因。國內本科與研究生教育階段相互分離的培養模式，不利于快速培養創新型的卓越工程師，而且在國際人才競爭中沒有優勢。而一位導師帶多名學生的指導方式，每位學生得到的指點較少，創新性思維不易得到啟發。

通過實行“小班模塊化”教學，改變灌輸式的教學方法，積極開展了啟發式、探究式、討論式及參與式教學[7]。在實行“小班化”教學的基礎上，實行本科生導師制，為每位學生配備專業導師，導師從專業的角度給予學生全方位的指導，積極推進本科生“進課題、進實驗室、進團隊”的“三進”工作，使學生熱愛本專業，對專業前景及相關專業技術知識有更深入的了解。在導師指導下，學生除參加國家大學生創新性實驗計劃項目和上海市大學生創新項目外，還可以參加“專業綜合改革試點（地質工程）大學生創新項目”。通過“三進”工作，以科研促進教學，激發學生自主學習、研究性學習和創造性學習，培養獨立思考、綜合歸納、分析問題的專業能力，較好實現了創新人才的個性化培養。

為了提高地質工程專業的國際化程度，提升學生的核心競爭力，高校應積極推進本碩博一體化的培養機制。借助高校為學生搭建長期、穩定的多樣化國際合作與交流的教學平臺，引導學生參加國際交換生、國際競賽、國際會議等項目，拓寬學生的國際性視野，培養具有國際競爭力的卓越工程人才。

四、結語

中國高密度、高頻次的基礎工程建設對地質環境產生了影響，關于如何達到工程與地質環境的協調發展的解決方案，這要求工程師具有創新能力。同時，復雜的地質條件導致地質災害頻發，影響范圍大，所需監測和評估技術（如3S技術）具有現代性和多樣性的特點。這兩方面都對現代地質工程提出了更高的要求，對培養具有創新能力的卓越工程人才提出了迫切的需求。在高等教育國際化的大背景下，地質工程專業實行本碩博一體化的培養模式是培養適應新要求的卓越工程人才的重要途徑。關于如何實現地質工程專業本碩博一體化的培養模式，以此培養具有創新能力的卓越地質工程人才，還有待進一步深入研究。參考文獻：

[1]國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）[EB/OL]. （2010-07-29） [2015-1-20]. http：//www.china.com.cn/policy/txt/2010-03/01/content_19492625_3.htm

[2]教育部啟動實施“卓越工程師教育培養計劃”[EB/OL]. （2010-06-23） [2015-1-20]. http：//www.jyb.cn/high/gdjyxw/201006/t20100623_369774.html

[3] 中華人民共和國國土資源部.以人為本防治地災——《全國地質災害防治“十二五”規劃》解讀. [EB/OL]. （2012-04-12） [2015-1-20]. http：//www.mlr.gov.cn/xwdt/jrxw/201204/t20120412_1083503.htm

[4] 殷躍平. 汶川地震地質與滑坡災害概論[M].北京：地質出版，2009.

[5] 殷躍平.汶川八級地震地質災害研究[J].工程地質學報， 2008， 16（4）：433-444.

[6]趙凱博. 德美兩國高校本碩博貫通人才培養模式探析[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2013（5）： 73-74.

[7] 黃雨， 包揚娟， 趙憲忠， 楊坪. 推進地質工程專業改革 加快卓越工程人才培養[J].中國地質教育， 2015，24（1）： 24-27.