建设基本情况与成效

1.涉及主要专业和课程

目前,矿产虚拟中心主要承担了我校资源勘查工程(固体、油气方向)的主干专业课程的实验教学任务,同时为地质学、地球化学、石油与天然气工程、海洋科学(地质与资源)、宝石材料与工艺学等专业本科生提供虚拟观测、数字模拟和三维虚拟设计等实验教学服务。涉及的相关课程有29门课(图2)。并与中石油、中石化等油气集团公司,以及大冶有色金属公司、武汉钢铁公司、紫金矿业公司、西部矿业公司和云南锡业公司所属矿山深度合作,开发可用于企业职业培训和生产设计的虚拟-数字模拟系统,进一步深化实现产学研一体化发展。

矿产虚拟中心的实验教学体系由四个部分组成(图2),包括专业基础实验教学、专业技能实验教学、创新性实验教学等三个模块。各部分的功能十分明确,相互之间又有很好的连贯性和衔接性,形成一个有机的整体。

 2.实验教学中心队伍教学、科研、技术状况

(1)教师的教风和学风

矿产虚拟中心涉及的本科专业资源勘查工程、地质学和宝玉石材料与首饰设计等之所以能连续多年在全国同类专业评比中名列前列,一方面是我们的前辈付出了巨大的艰辛,为我们打下了坚实的基础。例如,实验中心先驱者、我国著名的盐类矿床学家和地质教育学家袁见齐院士不但非常注重教育学生如何“做人、做学问”,而且十分重视野外实践教学。在2007年9月23日这位科学巨匠百年诞辰纪念会上,地大师生云集一堂,一位皓首老者深情地回忆道:“如果不是袁先生,我当时根本没有机会去野外做地质考察……”。在上世纪五十年代国内缺少矿相学显微镜,著名矿床学家张炳熹院士为了给大学生创造试验条件,曾亲自动手设计,将10台淘汰的偏光显微镜加以改造,在镜筒上钻一个眼,使强光能够射进去,装一块45°的反射盖玻璃片,前面加一块蓝色滤光玻璃,这样,学生就能看矿石光片了;矿床学实验课缺少挂图和标本,他就带领青年教师动手画教学挂图,精心采集和挑选矿石标本,配齐了大冶铁山、铜陵铜官山等重要矿床的实习用成套岩石和矿石标本。1978年夏天,著名矿产勘查学家和数学地质学家赵鹏大院士带领学生去内蒙古白云鄂博铁-稀土-铀矿实习。在野外,他不但从业务上严格要求学生,而且从生活上关心年轻人,他总是将细粮分配给学生,而将粗粮留给自己。2008年,已经77岁高龄的赵鹏大院士还带领学生来到个旧塘子坳锡矿现场悉心讲授蚀变花岗岩型锡矿的成矿特征和深部找矿关键技术……正是许多像袁先生、张先生、赵先生等一样的老前辈,以其精湛的学术造诣和勤奋耕耘教书育人的高尚品格而垂范后世。另一方面,中青年教师不断继承和发扬了这种优良传统,薪火相传。自本中心成立以来,始终把实验教学与理论教学放在同等重要的地位,中心的教师既讲授理论课,又负责相应的实验课教学和实验项目的开发建设; “治学严谨,身体力行,言传身教,求真务实”是中心教师的一贯风范。正是教师们在实验教学过程中始终坚持“以学生为主体,以教师为主导”的教学理念,兢兢业业、勤勤恳恳,为我国地质科技和教育事业无私奉献,才逐渐形成了中心优良的教风与学风。他们那宽广的胸怀、渊博的知识、严谨的学风影响着一代又一代的学子们。

(2)实验中心教师教学、科研能力和水平及承担的项目

拥有一支高水平的优秀实验教学师资队伍是本中心能在人才培养上取得重要成绩的根本保证,本中心具有高级技术职称的教师约占74%(附件1),中心所有教师都主持和参加过国内固体矿产领域重要科研项目和教学研究项目(附件2-3),其中,近30%的教师获得过省部级以上科研和教学奖励(附件4,3)。此外,本中心教师还在国际学术机构兼职5项、任国际著名学术期刊副主编1人次、编委5人次,在国内学术机构兼职11项、任国内重要学术期刊主编2人次、编委12人次,担任国际重要学术会议主席5人次、分会主席和召集人30余人次。近些年来,中心教师承担教学改革项目33项(附件3)。其中,国家级教学研究和教学改革项目4项(包括1项世界银行贷款重点项目)、湖北省教学研究和教改项目5项(包括2项重点项目)、校级教学改革项目9项。出版教学类论著3部(见附件5)、发表教学研究论文50篇(附件6),获得国家级教学成果二等奖1项、湖北省教学成果一等奖3项、二等奖3项。

在承担教学承担科研项目178项(附件2),累计经费达到3490万元,其中,国家级科研项目34项、省部级科研项目44项、横向科研项目160项、重点实验室开放基金等项目10项。出版学术专著22部(附件7);发表科研论文408篇(附件8),其中,3篇论文发表于地学领域影响因子最高的非评述类刊物Earth and Planetary Science Letters(IF=3.887)上、4篇论文发表在国际著名非线性科学刊物Nonlinear Processes in Geophysics上。此外,多篇论文分别发表在国际著名地学刊物Journal of Geology,Economic Geology,Journal of Hydrology,Journal of Geodynamics,Mineralium Deposita和Ore Geology Reviews上,据统计,2008年以来中心教师发表的科研论文被SCI收录195篇、EI收录202篇、ISTP收录11篇,SCI论文被引用500余次;科研成果获得国际科技进步特等奖2项、省部级自然科学和科技进步一等奖8项、二等奖4项。

中心实验技术人员都能够积极提高自身素质和业务水平,实验技术人员参加科研或教学研究项目的比例达到100%、且11人次参与编写教材和制作CAI课件、4人次参加撰写科研专著、4人次发表国际三大检索论文。

本实验中心教师在人才培养过程中,自觉坚持教学与科研相结合、理论与实践相结合、学术探索与服务国民经济建设相结合。通过指导学生开展业余科研活动、设置学生助研、助教岗位等方式,促进了高年级本科生和研究生能尽早地参与到科研和实验教学中去,真正做到在学习中研究、在研究中学习。近六年来中心110多篇省级优秀学士及硕士论文就是科研与教学相结合最好的体现(附件9)正是在全体师生的共同努力下,中心教师近年来承担并完成了大量高级别的科研项目和教学改革研究项目,取得了丰硕的成果和巨大的社会及经济效益。

(3)成果应用与效果

重视实验教学改革的探索与实践一直是本中心的重要任务。赵鹏大院士等完成的《地学类创新人才培养方法和途径》(2004年获国家级教学成果二等奖)和吕新彪教授等完成的《新型地质工科人才综合素质、能力培养的方法与途径》(2003年获湖北省教学成果一等奖)都是基于国土资源部地质工科基地班教学改革基础上完成的,通过多年的实验教学证明这种新型人才培养方法和途径是正确的有效的,并进一步推广到其他普通班,取得了良好的效果。2003年获得教育部科技进步一等奖的国家科技攻关项目研究成果——金属矿产资源勘查评价分析系统(MORPAS软件),2004年就进入为本科生《矿床统计预测》的实验课,成为资源勘查工程专业大学生必须掌握的一项基本技能。正是这些实验教学改革和创新举措,才使得本校矿产资源类专业得以长盛不衰,毕业生因理论素养高、动手能力强而长期受到地矿、有色、冶金、化工和建材等行业用人单位的高度赞扬,许多用人单位都提前一年来校与资源勘查专业大三学生预先签订就业合同,或通过设立奖学金(如紫金奖学金等)吸引优秀学生。

(4)对外交流

本中心对外交流已形成常态化制度。一方面,选派教学科研骨干、青年教员和优秀学生到国外进修、访问和联合培养。目前中心已有40%的教师具有国外进修或访问的经历,32名大学生参与中国地质大学与俄罗斯莫斯科勘探学院的学生交换培养,25名研究生赴加拿大、美国、比利时等国进修联合培养等。另外一方面,每年还邀请国内外知名专家来中心进行讲学交流。前国际数学地质协会主席F.P. Agterberg教授、美国地调局D.A. Singer教授、澳大利亚昆士兰大学Vasconcelos博士和墨尔本大学Phillips博士、西班牙地科所Angel Lopez博士、香港大学Aydin博士、著名学者V. Pawlowsky-Glahn教授、R.L. Rudnick教授、R.J. Walker教授、地科院裴荣富院士、中山大学周永章教授、中国矿业大学的杨永国教授、福建省地矿局陶建华总工、河南省地调院燕长海总工、浙江省地调院陈忠大副总工和武警黄金部队第二总队韩忠总工等来都先后来中心参观、访问或讲学。此外,我们还与加拿大York大学Geomatics实验室、澳大利亚昆士兰大学年代学实验室等国内外众多大学、科研院所和矿山在教学和科研等方面保持着密切联系。

(5)对外辐射作用

①本实验中心通过校园网所建的虚拟管理平台向全校开放,全校师生可以通过授权认证,进入本实验中心进行学习和开发。此外,通过校际间的交流和研讨,我校与中国矿业大学、中国石油大学(北京)、吉林大学、东华理工大学、长江大学、合肥工业大学、成都理工大学、山东理工大学等大学立了教学资源共享与学生学习交换机制,定期进行教学经验交流,及时交换实验教学案例,并且在资源方面互通有无。这些合作和交流起到了非常好的效果。2010年我校承办的全国博士论坛,有来自全国50多所大学近200名研究生到我校开展了学术交流,期间参观和观摩了本中心的部分实验教学平台。

②实验中心先进的实验教学平台和高水平的教学内容及实验项目,得到了国内地矿行业的高度认可。中国地调局在我校定期举行的地质矿产调查新理论、新方法和新技术培训,大部分的实验教学在本中心完成。先后在中心开展过两次矿产资源潜力评价系统(GeoDAS)培训班,多次全国数值地质填图与矿产调查培训。为全国地勘行业培训矿产勘查专业技术骨干500余人。此外,中心教师还先后为紫金矿业、西部矿业、河北省武安市冶金矿山管理局、江西、广东、云南、新疆等全国15个省地矿局和地调院举办过多期矿产勘查理论与方法培训班,接受培训的技术骨干700余人。

③ 朝鲜、伊朗、马里、苏丹、加纳、也门、尼日尔、刚果(金)等国的留学生近150多人在华学习和研究过程中,都曾在本中心开展过学习和研究。作为来自第三世界的国际学生,对本中心的实验教学理念、实验室建设感触颇深,大多表示中心的管理模式和改革成果为他们提供宝贵的经验,回国后要“复制”同样的实验室,带回先进的理念,并希望中心教师给与大力支持,甚至最好能去他们国家“帮他一把”。其中,利比亚籍博士后特尼克获得我国教育部援助非洲计划支持的价值15万元人民币的仪器设备。来自马里共和国的留学生巴洛毕业回国后成为马里最著名高等学府——巴马科大学的教授和系主任。这在当地形成积极的影响,马里共和国工业和贸易部副部长兼巴马科大学校长M.M.Diabate先生为此专门致函感谢学校对巴洛的培养,并希望继续开展进一步的合作。