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中心特色
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中心特色

中国地质大学(武汉)地球探测技术实验教学中心是全国地球物理方法最齐全的实验中心,是具有重、磁、电、震、测和其它探测技术的基础实验、实践技能训练、科研能力提高的基地。多年来,依托该基地,中心坚持强化基本技能、增强创新意识和服务于社会的实验教学理念,通过与企(事)业单位及行业实验室资源、实践教育基地和师资队伍,构建了资源开放共享、学生受益面广的实验教学平台。围绕核心课程群,构建产学研结合、符合专业特点的实验课程体系,实现了科研成果向实验教学内容的有效转化。在坚持服务于国家基础工程建设和能源开发战略性产业、促进专业实验与科学研究、工程训练、社会应用等相结合的同时,加强与社会协同育人,多渠道吸引热爱教学工作且实践经验丰富的专业人员参与实验教学。中心将学生的探索精神和创新能力作为核心培养目标,在促进学生知识、能力和素质的协调发展过程中,形成了鲜明的特色和优势。

一、依托学科优势,构筑高水平实验教学体系

地球物理学科是我校地球系统科学的主要支撑学科之一,是地球科学的支柱学科。学院负责建设的“地球探测与信息技术”二级学科属于“地质资源与地质工程”国家一级重点学科,“固体地球物理学”是湖北省优势重点学科;“地球物理学”是“211”工程重点建设的学科,也是“地球系统过程与矿产资源”“和“三峡地质灾害研究”两个“985”优势学科平台的支撑学科。2012年全国高校学科评估中,我院涵盖的两个学科分别排名全国第一和全国第二。地球物理学科目前有中国科学院院士1名,国家“千人计划(A类)”第四批特聘教授1名,首批进入国家级“新世纪百千万人才工程”专家1名,“长江学者讲座教授”1名,“楚天学者特聘教授”1名,“湖北省有突出贡献的中青年专家”1名,“享受湖北省政府津贴”1名,“楚天学子”1名。

地球物理是一门以观测为主的科学,我院60多年的办学历史积淀形成了“重观测、重实践”的教学传统。中心依托学院高水平师资队伍,根据各专业对地球物理实验的不同要求,设计了层次丰富、内容先进、实用性强的实验教学体系和实验教学课程体系。充分利用学科优势,将学术创新成果反哺于实验教学,在不断改革和实践过程中,从不同阶段理论教学的进程、学生认知水平和对专业知识掌握程度出发,设置了先进、合理的实验教学内容模块及实验项目。目前,中心26门实验课的设置,有效加强了基础专业实验内容,其中多个实验项目包含有很强的综合性、研究性特征,很好地体现了实验课必修和选修结合、计划与自主结合、课内与课外结合、室内实验与场地及野外现场教学结合等特点,为进一步提高教学水平、培养高层次人才创造了有力条件。同时,丰富的选修实验项目设计,可以有效地实现将学生化整为零,提高设备使用效率;也使学生个性化学习需求得以满足,大大促进了大学生创新实验项目和课外科技实践等活动的开展。中心构筑的高水平实验教学体系,不仅提升了地球物理常规教学的科学性和系统性,还启发性开设了多类探索性、创新性实验、学科前缘性实验,全面提高了实验教学的水平。

二、基于国家级野外教学基地,构建三位一体的实验教学模式

中心坚持“以提高综合素质为根本,以强化实践能力为重点,以培养创新型人才为目标” 的实验教学理念,通过多年改革,探索出与中心体系结构“基础实验室—科研能力提高基地—实践技能基地训练”相呼应的实验室教学主导、科研创新基地引领、与生产实践相结合的“课堂—基地—野外”三位一体的实验教学模式。

课堂实验:在原有14 个设施齐全、功能完备室内实验室的基础上,增设8个学术创新基地,通过室内和室外两个课堂,实现“三种优化”:优化基础实验教学模块,优化综合实验教学模块,优化自选实验教学模块;达到“三种渗透”:由单一学科实验向多学科综合性实验渗透,由单一实验技能训练向实验设计思维型渗透,由单纯实验培训向培养创新能力渗透。

基地培养:中心依托地球物理学优势学科创新平台、22个教授级研究团队和5个校内科研创新基地,实行“本科生导师制”,通过“大学生创新性实验计划”、“李四光培养计划”、“英才工程计划”等措施,让学有余力的学生尽早接触所学专业的前沿,加入导师所带的博士生、硕士生团队。基地的良好环境是个性化人才成长的助推器,部分优秀本科生得到了更多的指导和更好的实验条件,促使其早成才、早出成果,创新人才得以尽快脱颖而出。

野外训练:中心围绕核心课程群,充分利用学校秭归、北戴河、周口店国家级教学实习基地,并构建了符合专业特点的7个产学研实践基地和4个卓越工程师培养基地,为提高学生解决生产实际问题的能力搭建了很好的平台。历经多年的探索,中心不断增强产学研在人才培养中的作用,以实验室和实验教学内容共建为纽带,通过与企业开展实习基地建设、联合培养、人员培训等多种形式加强与企业联系,发挥企业在实践教学中的作用以及中心对企业的社会服务职能。通过产学研深度融合,实现了实验教学、科学研究和野外实践的有机结合,分层次的室内实验与实习基地实践层次推进、双向互动、协调发展,培养了学生的探索精神和解决实际问题的能力,毕业生工作中进入角色快,解决问题的能力强,成长迅速,深受用人单位好评。

三、利用国家级科技平台,开展实验仪器研发

中心依托地球内部多尺度成像湖北省重点实验室、国土资源部工程地球物理开放研究实验室开展科学研究与社会服务,同地质过程与矿产资源国家重点实验室、生物地质与环境地质国家重点实验室、教育部长江三峡库区地质灾害研究中心、教育部地学类研究生创新实验中心、构造与油气资源教育部重点实验室等保持密切合作关系,利用它们的大型仪器、设备资源开设部分自选型和综合型的开放实验,利用实验室和教师们的科研项目开设一批探索创新性综合实验,保持了实验教学队伍、仪器设备配置和实验课题的先进性。

中心采取大学生创新实验、课外科技活动、参加教师科研等方式,吸纳本科生在实验设备研制、软件开发、仪器测试、辅助器材制作等方面进行仪器研发实验。中心自主研发的高密度电法仪(专利产品)、海洋双频激电仪(国际合作项目)、便携式岩石密度仪、地球物理勘探仪器仿真操作软件系统(湖北省大学生科技作品奖)、LCR-D重力仪的自动数据采集系统(湖北省优秀学士论文奖)、CG-5重力仪性能测试与评价(校科技一等奖)、电法水槽实验自动跑极系统、多功能电阻率仪等,都在实验教学中发挥了重要作用,部分仪器已转化为产品,受到社会广泛认可。这些设备的设计、组装、测试及大量配件的制作中,学生们付出了艰辛的努力,贡献了聪明才智,有些甚至提出了创新性的研发思路,从中既提升了专业技能,也增强了仪器研发能力。利用中心开发的实用新型专利“内陆和近海水面磁测系统”,完成了江西鄱阳湖老爷庙水域考古调查(湖北省优秀学士论文奖),与江西省考古所一起,解开了老爷庙水域(中国“百慕大”)几百年来船只离奇失踪之谜,2013年多次在中央电视台“走近科学”节目播出。

四、拓宽实验教学国际视野,培养创新性人才

中心既重视基础实验教学,也鼓励创新性实验教学,培养实践性人才。近年来,基于校内科研创新基地,我院本科生在教授研究团队的指导下积极开展各类创新性实验,在水中磁性体地球物理探测、复杂模型超声物理模拟、多相介质数值仿真等室内实验教学,以及在三维面波野外数据采集、三分量地震台阵观测等野外实践教学方面取得了突出成果,每年均有数项实验教学成果被国际学术会议接收。为了进一步拓宽实验教学的国际视野,中心充分利用学院主办的大型国际会议,积极倡导创新性实验成果在国际学术会议上进行报道。2004年,中国地质大学(武汉)举办了第一届环境与工程地球物理国际会议(ICEEG),此后每2年举行一次,迄今为止已将举办第六届。10年来,累计有20篇教学实验论文在ICEEG进行口头或张贴报告,成为中心向外宣传最新实验成果的窗口。2010年由我校举办的多尺度大陆地球动力学国际论坛,有3项野外试验成果在会议上报告,为培养实践性人才提供了新的思路。

   中心与国外研究机构和大学建立长期合作关系,建立健全人才培训与学术交流机制,提升中心的国际形象。10年来利用ICEEG国际会议的机会累计邀请90名国际知名专家进行合作研究或者为本科生短期授课。中心与国际著名地球物理实验室建立了良好的合作关系,每年派出5名中青年学术骨干出国研修,通过与国际高水平实验室的交流合作,带回了国外实验室以教授为主导指导本科生开展创新性实验的教学理念和先进的实验教学思想,如中心成员通过访问国外大学超声物理模拟实验室机会,详细了解实验室的研发、管理与运行机制,回国后组织中心研发力量与南京物研究所合作研制了具有国内领先水平的超声物理模拟实验室。中心每年培养的15名本科、硕士和博士留学生,毕业后带回先进的试验教学理念、管理模式和改革成果,受到所在国的欢迎。中心每年派遣有创新精神的学生在内国外进行野外实践合作。如张宝龙同学被邀请参加中科院测量与地球物理研究所在长白山、安徽六安进行地震高频结合宽频地震观测;黄荣同学被派往美国圣路易斯大学,期间参与美国IRIS野外流动台阵建设,因其丰富的野外实践能力得到了美方的高度认可。

 

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