基于专业综合改革的实践教学体系构建与优化—以贵州大学勘查技术与工程专业为例

左双英，梁 风，陈 筠，史文兵，王中美，杨根兰，王 勇

贵州大学 资源与环境工程学院，贵州 贵阳 550025

实践教学

基于专业综合改革的实践教学体系构建与优化—以贵州大学勘查技术与工程专业为例

左双英，梁 风，陈 筠，史文兵，王中美，杨根兰，王 勇

贵州大学 资源与环境工程学院，贵州 贵阳 550025

以专业综合改革为契机，对贵州大学勘查技术与工程专业的实践教学体系进行了全方位系统性的探索与规划，建立适应社会需求的实践教学新体系。新体系涵盖了实验教学、课程设计、实习环节及创新科技活动等内容，体现了以递增式能力培养为主线，以平台化、模块化、阶段式实践教学为载体，以综合素质发展为目标的基本特征，实现了实践教学环节的整体优化。

专业综合改革；勘查技术与工程；实践教学体系

目前贵州省正处于基础设施建设高速发展的时期，“工业强省”战略及城镇化建设正在如火如荼地进行，而一切土木工程皆离不开“地质”，因此勘查技术与工程专业所涉及的国民经济领域非常广泛，如水利电力、高速公路、高铁、港口、码头、机场、能源矿山、人防国防、城市高层建筑、轨道交通、地下空间的开发利用等，急需大量的工程地质专业技术人才。这种情况客观地为学科及专业发展创造了千载难逢的机遇。国家注册岩土工程师制度的实行更加强调了工程实践的重要性，使得勘查技术与工程专业的内涵不断深化，外延不断拓展。我校原有的勘查技术与工程专业实践教学体系过于陈旧、杂乱、缺乏系统化，未能结合国家新的规范，落后于学科发展，也未能与国家出台的注册土木工程师（岩土）制度相接轨，已不能满足勘查技术与工程专业的发展以及社会对本专业人才的需求［1］。

我校结合贵州城镇化建设、矿产资源开发利用、基础设施建设等，在原来工程勘察、水文地质、钻掘与物探工程等学科方向上发展新的勘查技术与工程专业，增加了学科之间的交叉、渗透与融合，对该专业的实践教学体系进行了全方位系统性的探索与规划，建立了适应社会需求、适应培养复合型人才的需要、适应注册岩土工程师制度的勘查技术与工程专业实践教学新体系。新的实践教学体系体现了以递增式能力培养为主线，以平台化、模块化、阶段式实践教学为载体，实践教学与理论教学相辅相成。以综合素质发展为目标，实现实践教学环节的整体优化［2］。

一、实践教学环节总体规划

实践教学是人才培养的重要环节。根据“重视地质基础，强化工程素养和设计与创新能力培养”的教学理念以及“重视工程实践技能，强化综合性和创新性实践能力培养”的层次化实践教学观念，我们将从实验室建设、创新实践基地、课程设计、创新活动等方面来完善实践教学体系以达到人才培养的目的。加强实验室建设，建成“地质岩土力学实验平台”，使本科生在基础课程及专业课程设计的综合实验能够充分开展，进一步增强理论课程的理解。在校企合作的基础上，为阶段性实习创建实习基地，实行“双师型”教学模式。在工程项目和实践内容设计方面，既重视学生“应知应会”的基础性工程地质技能，又强调综合性、探索性、创新性的实践教学，为培养地质工程学科的学生在复杂地质环境条件下从事工程建设与地质灾害防治的实践能力和创新能力奠定坚实的基础［3］。加大力度组织学生参加各类科技竞赛、创新创业等实践和科研项目，每年参与创新创业实践和学科竞赛活动的学生占本专业在校生30%以上。本专业实践教学体系见图1，各类实践环节累计学分为53，培养方案（通识课程+学科大类课程+专业课程+个性课程+实践环节）总学分为170，实践环节占到总学分的31.2%。

图1 实践教学总体规划

二、实践教学体系构建

1.实验教学及实验平台建设

随着企业对学生动手能力及创新意识的要求不断提高，我们逐渐改进和完善实验教学条件，围绕理论教学、实践教学、科学研究三位一体的教学模式，以实验课程体系、实验内容、教学方法的改革为依据，建成与我院学科特色相匹配、适应高素质创新人才培养、本研共享的通用、专用、高端“三层次”实验平台。

第一级层次为低年级学生为培养工程兴趣、建模方面的通用实验平台，主要是通过学校集中投入的方式建成整合大学物理、电工电子、计算机实验内容的工程基础实验室，构成全校共享的公共基础实验平台（图2），对全校一二年级本科生实验教学和创新实践活动开放。该类实验的教学主要目的是初步普及学生们的工程意识、建立初步的工程概念，激发对大学课程学习的兴趣和好奇心。

图2 通用实验平台模式

图3 专用实验平台模式

第二层次为高年级本科生综合实验专用平台。在现有设备和仪器的条件下，我们已经开始筹建“基础地质实验室”、“岩土力学实验平台”以及“数字仿真实验室”（图3），以培养卓越工程师为目标的实验教学体系为主线，开展普通地质学、古生物地史学、矿物岩石学、工程岩土学、土力学、岩体力学、地质CAD、地理信息系统、工程地质数值法等课程的各类专业教学基础性实验。同时专业课程的设计性和综合性实验所占的比重达到30%以上，本科生在基础课程及专业课程设计的综合实验能够充分开展，进一步增强理论课程的理解，同时也为三四年级本科生课程设计实践、毕业设计（论文）实践、创新实践以及研究生专业技能训练服务。该类实验教学目的与任务为：增强课程内容理解；激发学生潜能，培养创新意识和创新能力；提高学生自主学习和动手能力；增强学生健康的心理素质和团队协作能力；熟悉科学研究的过程。目前，学院先后投入建设经费1200多万元建成了专业实验平台，购置了大型地质、岩土力学测试与数据采集设备，如色谱质谱联用系统、富里埃红外光谱分析仪、页岩气等温吸附测定仪、原子吸收分光光度计、等离子发射光谱仪、透反射偏光显微镜、三维激光扫描仪、遥感热像仪、微机控制电液伺服压力试验机、岩石剪切仪、声发射系统、静态数据采集仪、土力学三轴仪、遥感热像仪、GIS数据采集系统等，完全能够满足专业实验的全面开展。

第三层次为本科生、研究生创新实验高端平台，为培养高层次创新人才、学科建设和科学研究服务（图4）。同时，通过实验室创新立项等措施，建立该平台面向本科生开放的机制，营造本科生、研究生研究学习共享的高端实验硬件平台。实验内容大多为设计型实验，解决科学研究及工程实践中的高、精、尖问题。结合贵州省地质工程的地域性和特殊性，开展一系列实验研究，主要包括：碳酸盐岩红粘土物理力学性质及微观成因机理实验分析、岩溶地下水渗流实验、岩土工程（边坡、基坑、隧道等）监测与反分析、地质建模及数值模拟分析、以地质灾害形成机理研究为中心的物理模拟试验等。该实验平台主要提高学生对知识的融会贯通能力、团队合作能力和一定的项目管理与协调能力；培养具有较强综合素质、较强的技术研发能力的创新型人才。

图4 高端实验平台模式

2. 课程设计

大学本科专业课课程设计是将专业课程的理论知识转化为实践应用的“桥梁”，它对加强学生动手操作能力、创新设计能力和解决问题的能力等具有重要作用。专业课课程设计一般安排在专业理论知识的学习之后。专业理论课有助于学生尽快掌握专业知识，而专业课课程设计则可以进一步巩固和加深学生对专业理论知识的理解，提升学生应用专业知识解决实际问题的能力，是必不可少的教学环节［4］。

根据勘查技术与工程专业培养目标，要求本专业学生通过系统的理论学习掌握相关力学及地质学基础知识，能够独立从事岩土工程勘察，进行原位测试及室内试验，对建筑物地基、边坡、硐室及区域稳定性进行评价，对各类地质灾害进行勘察、评价和治理设计等。根据专业设置的特点，理论教学体系基本分为两大部分，一是地质类课程，我们选择了与工程稳定分析紧密相关的三门重点课程构造地质学、水文地质学和工程地质分析原理进行课程设计，按照课程设计大纲的要求，在合理范围内提供设计基础资料，制定与工程需要相适应的设计内容，合理安排设计时间，实行科学的、反映学生动手能力及团队协作精神的考核方式。这样，学生们应该能够掌握工程地质勘察成果整理及分析的基本技能。二是工程类课程，我们选择了与贵州基础设施建设相关的三门课程岩土工程勘察、基础工程、边坡工程进行课程设计，在典型的工程项目下开展教学活动，引导学生由简到繁、循序渐进地完成工程项目，培养学生分析问题和解决问题的能力。特别是本专业，不同地质条件可能产生的岩土工程问题不同，同种类型的工程没有千篇一律的解决方法，更要求学生掌握地质条件与工程处理之间的协调关系，对症下药，灵活运用。

3.实习环节

本专业的实习分为两类，一类是专业课程实习，另一类是阶段性实习。

（1）专业课程单项实习。

专业课实习涉及的课程有工程测量、水文地质、工程物探、岩土工程测试技术和岩土工程勘察。通过这些课程的实习和实践，主要培养学生工程测量、地质勘察、原位测试、岩土检测、物探等试验仪器主要技术性能、操作方法及测试基本原理、试验流程以及空间数据的整理和成图技能。

专业课程实习的实施地点为校内户外实训基地。已经开设的试验项目见表1。

表1 课程实习实验项目列表

续表

（2）阶段实习与实习基地建设。

我校勘查技术与工程专业培养环节中有4个阶段性集中实习，即认识实习、教学实习、生产实习和毕业实习。已经初步建立了四阶段的实践教学基地，即1个校级多功能综合教学实习基地—乌当地质实习教育基地，5个较高水平的校外专业综合实习基地，10个就业见习基地。通过实习基地的建设，积极探讨和完善校企合作教育的模式，建立与大型企业、学校及研究院所联合培养勘查技术与工程人才的机制，充分发挥企业在工程勘察领域的创新实践优势，培养学生在工程地质勘察、地质灾害评价、岩土工程设计、岩土工程施工与管理等方面的实践能力，并通过参与重大工程地质问题勘察、评价和处置以及重大工程建设创新性项目，提高学生的工程设计能力和创新能力，造就一批创新能力强的高质量工程技术人才。

通过校企合作机制，实行“请进来和走出去”的互动协作模式，一方面形成校外高新技术企业专家到本专业兼职授课的互动协作模式，另一方面校内教师到企业联合公关研究提升专业技能，形成“双师结构”的教学团队。牢固树立以学生为本，坚持知识传授、能力培养、素质提高并重的教育理念，并以此构建以学生能力培养为核心，旨在加强学生实践能力、实战能力和创新能力的“一基地、二层次、二考核”实践教学体系（图5）。这一体系以贵州省岩溶地质环境下工程建设的实践能力和创新能力培养为中心，从“重大工程地质问题评价、创新性项目实践”二个层次上组织实践教学，在“分析解决问题能力考核”和“创新能力考核”方面对学生的工程实践能力进行评估，达到提高学生实践能力和创新能力的目的，考核工作由校内教师和企业教师共同完成。

图5 “一基地、二层次、二考核”创新实践教学体系

4.科技活动

科技活动主要包括第二课堂及创新创业实践活动。大学生课外科技创新、各类学科竞赛活动、“SRT”创新实验项目以及创新创业训练计划以研究和实践为基础，是传统实验、实践教学及创新体系的进一步拓展，是学生自主学习、活跃思想和实现自我的实践平台，是孕育优秀创新人才成长的土壤［5］。在老师的带领和指导下，有序地开展数学建模或科技创新训练，鼓励学生参与教师的科研或自主进行课题研究、探索，鼓励大学生参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、校级或省级的物理实验竞赛、力学大赛、地质技能大赛和地质建模大赛等赛事。学生利用课余时间进实验室自己独立开展实验， 这一举措大大激发了学生的积极性， 极大地增强了学生实践能力以及运用基本原理和知识解决实际问题的能力。最近几年，参加课外科技活动的学生人数逐年呈现上升趋势。

三、实践教学体系优化分析

鉴于原来实验分散、校内户外试验场地缺乏、实习基地少、实践课程考核方式不健全等不足，本专业实践教学体系进行了进一步规划及构建，实行平台化、模块化、系统化管理，实现了实践教学体系的优化，较好地满足了应用型本科人才培养的要求。其优化主要体现在以下几个方面。

（1）人才培养目标定位准确。实践教学体系的总体规划与培养目标高度一致，以培养与注册岩土工程师制度相适应的高级技术人才为蓝图，能力专业理论教学与实践教学改革协调一致，互相配合，符合工程应用培养规律［6］。

（2）基于专业综合改革的实践体系的构建形成了一套培养学生解决问题能力及创新能力的实践教学模式，从而完成认知、分析、研究、创新的教学过程，实现对学生知识积累、素质能力以及团队协作精神的培养。各项实践环节安排合理、前后衔接平顺、内容循序渐进，严格控制实践进程、过程监管及质量考核，确保实践教学效果。

①“三层次”实验平台为低年级、中高年级及研究生从基础到综合性设计型实验能力的培养提供了良好的思路与构架，方便实验室进行阶段性、模块化管理。通过一系列递进式实验，逐渐培养学生进行科学实验的兴趣和积极性，掌握科学的实验技术与方法，强调测取数据的准确性、操作过程的规范性和同学间分工合作的协调性，掌握数据处理及分析的基本方法，为工程应用提供基本资料或为进一步的设计型实验研究打下坚实的基础。贯穿质量意识、创新意识和协同意识的培养。

②课程设计分为地质类课程及工程类课程，同时强调了基础地质及工程应用的重要性，充分体现了“两手抓，两手都要硬”的方针，进一步体现了地质调查是为解决工程问题服务的基本原则。

③校内户外实训基地不仅是很好的课程实践基地，使学生对课程内容及主要解决的问题有很全面的感性认识，而且成为各项实习短缺项目的补充基地，使实习内容充实、完整，每个学生自己动手操作的机会大大增加。也能充分利用校内实训基地对学生进行基本专业技能训练，坚持实验室开放制度，专业教师的科研课题多，尽可能地吸收学生参加，提高学生的科研和创新能力。

④坚持创建校外实践基地，保持稳定的校外产学研合作关系，通过校企合作的方式培养学生，确保学生各项实习的内容及实习质量，为学生的实践活动及创新活动提供条件。“一基地、二层次、二考核”实践教学体系为实践基地的良好运行提供了制度保障，在“工程实践”和“创新实践”两层次、“分析解决问题能力”和“创新能力”二考核对学生的实践创新能力进行评估，达到提高学生实践能力和创新能力的目的。

⑤本专业科技活动及第二课堂的学分为9个，主要安排在第三学期（每学年4周），培养学生综合实践及创新、创业能力，是学生自主学习、活跃思想和实现自我的实践平台。

四、结束语

贵州大学在原有的工程勘察、水文地质、钻掘与物探工程等学科方向上发展新的勘查技术与工程专业，以专业综合改革为契机，对实践教学体系进行了全方位系统性的探索与规划，建立适应社会需求的实践教学新体系。新体系涵盖了实验教学、课程设计、实习环节及创新科技活动等内容，实现了实践教学环节的整体优化，与人才定位及培养目标相一致。

［1］ 杨忠平，文海家，王桂林.重庆大学勘查技术与工程专业复合型人才课程体系构建与实践［J］.中国地质教育，2014，（4）： 67-71.

［2］ 简文彬，樊秀峰.递进与综合并举的实践教学体系构建及实践［J］.中国地质教育，2009，（3）： 91-94

［3］ 代国忠，吴景华，靖向党.勘查技术与工程应用型本科专业实习模式的研究与实践［J］.长春工程学院学报（社会科学版）， 2005，6（1）： 63-66.

［4］ 左其亭，臧超.大学本科专业课课程设计的探索与实践［J］.高等建筑教育，2014，23（1）：136-138.

［5］ 匡文龙，杨冲，张万虎.资源勘查工程专业学生实践创新能力的培养［J］.中国地质教育，2011，（1）： 14-17.

［6］ 高淑贞，郭巍，金锦花.地学野外综合实践教学体系的创建和探索［J］.中国地质教育，2013，（2）： 19-22.

major comprehensive innovation； surveying technology and engineering；practical teaching system

G642

A

1006-9372（2015）03-0068-05

2015-04-02；

2015-04-30。

贵州大学“本科教学工程”项目（ZGS2013002）；贵州大学教育教学改革研究项目（校教发［2013］58号）。

左双英，女，副教授，主要从事岩土工程的教学和研究工作。

投稿网址： www.chinageoeducation.net.cn 联系邮箱：bjb3162@cugb.edu.cn

引用格式：左双英，梁风，陈筠，等.基于专业综合改革的实践教学体系构建与优化—以贵州大学勘查技术与工程专业为例［J］.中国地质教育，2015，24（3）：68-72.

Title： Construction and Optimization of Practical Teaching Systems Based on Major Comprehensive Innovation——Taking Surveying Technology and Engineering of Guizhou University as an Example

Author（s）： ZUO Shuang-ying， LIANG Feng， CHEN Jun， SHI Wen-bing， WANG Zhong-mei， YANG Gen-lan， WANG Yong