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本中心构建了如图2-1所示的“五平台、五层次、四个实验群”的“5+5+4”实验教学体系

“五平台”指本中心的空间信息获取与处理实验平台、线路安全检测与监测实验平台、地质灾害与应急响应实验平台、环境效应与环境监测实验平台、消防安全与应急响应实验平台。构建了优质的实验教学资源群,涵盖了高速铁路地球科学与工程数据获取、数据处理、数据分析、数据应用4方面(图2-2)。各个实验平台紧跟高速铁路地球科学与工程技术前沿,更新实验项目,实现了实验教学与行业科技发展的紧密联系。

“五层次”指基础型、综合设计型、专业应用型、个性化和科研实践五个层次的实验分类。其中,基础型是

综合设计型是指给定实验目的、要求和条件,由学生自行设计并完成的实验,考察学生对基础课程综合知识的掌握情况和设计能力。专业应用型是在学生综合设计能力锻炼的基础上,应用专业知识解决实际问题,强调专业知识综合运用能力的培养。个性化实验是为适应大众教育背景下,精英教育和学生个人兴趣爱好发展的需要,由中心教师开出实验项目,学生根据兴趣爱好自由组队选题,实验室面向学生全天候开放,有利于张扬个性和团队合作精神的培养。科研实践型实验是以培养学生创新精神和工程实践能力为目标,实现重点实验室向本科生开放,中心教师将科研课题转化为实验项目,具有一定的研究探索性,教师学生进行双向选择,学生在教师的指导下,和教师一同完成实验项目。前三个层次实验为必修环节,培养学生基础和专业能力;后两个层次为选修环节,既涵盖了一般化的专业应用创新实验,又提供了高速铁路地球科学与工程领域的应用和创新实践内容,培养学生的专业应用能力和创新实践能力,实现学生能力的差异化和贯通式培养。

“四个实验群”指的是本中心为了更好的培养创新性复合型人才,系统的培养学生的三维能力,根据五大综合平台的功能定位,中心引入“实验群”概念对实验室和实验课程进行了重新组合划分为数据获取实验群、数据处理实验群、数据分析实验群、数据应用实验群(详见表2-1至表2-4所示),并以实验群为基础形成了一个多学科交叉综合平台以服务高速铁路建设和运营安全相关领域(如图2-2所示)。同一专业的不同实验室根据功能可分属于不同的综合平台,同一门实验课程由于实验项目不同也可归属于多个实验群。通过实验群的划分,打破了传统的按专业边界和实验室边界进行实验课程设置与教学资源建设,实现了高速铁路地球科学与工程类专业在高速铁建设与安全运营这一特色鲜明的行业应用背景下的多学科和多专业交叉融合。

横向五平台、纵向五层次“5+5”多学科融合实验教学体系

基于“实验群”的综合实验平台