基于智慧地勘实践平台的地质类专业实践教学体系构建

逯娟　王惠榆　高磊　李亚亚　赵文青　赵博　崔浩燃

［摘 要］实践教学对于地质类院校培养具有较强实践能力和创新意识的高素质工程技术人才来说至关重要。文章本着“互惠互利、优势互补、共建共享、协同育人”的融合发展原则，按照“课岗对接、课证融通、赛训交互、专创融合”的思路构建地质类专业的实践平台，采用“学、训、证、赛、产、研、创、培”八位一体的OBE教学理念，探索“三课堂”与“两中心”双联动综合实践教学体系，打造行业、企业、学校三场域协同并进的实践教学运行机制，并依托此平台逐步形成地质类专业人才培养实践教学 “1234”模式，根据“兴趣认知—知识内化—技能掌握—素质凸显—实际应用—创新发展—服务社会”的思路构建地质类专业实践教学体系，从而提升地质类专业创新实践人才培养质量和效果，推动地质类专业的内涵式发展。

［关键词］地质类专业；实践平台；实践教学模式；实践教学体系；OBE教学理念

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）11-0024-05

实训基地是开展实训教学的重要场所，加强实训基地建设是引导高校学生将所学理论知识转化为实践能力的必由之路，更是高校培养高素质技能型复合型人才的必要途径[1]。积极探索建设教育改革力度大、地质实训设备先进、优质资源共享的高水平特色型校内生产性实训基地，是地质类院校开展人才培养模式改革的关键，是加强地质类院校学生实习实训条件建设的主导方向[2-3]。实践教学是巩固和加深理解理论知识，对接企事业单位生产性岗位的有效途径，是培养具有较强实践能力和创新意识的高素质工程技术人才的重要环节，是提高学生专业实践能力和综合创新素养的重要平台。地质类专业具有专业性很强、涉及数理化等学科的知识较多，且要求学生具有一定野外实践能力以及掌握基础较扎实的专业理论知识和较强的实践技能等特点[4]。但目前地质类专业的人才培养在一定程度上存在重理论知识传授轻实操训练、重单一技能培养轻综合素质培养、重专业知识轻专创融合、重书本知识学习轻可持续发展能力培养、重跟着做轻独立做、重照本宣科轻创新素养培养等问题。这就容易造成不少学生高分低能，因此构建基于智慧地勘实践平台的地质类专业实践教学体系迫在眉睫。

一、智慧地勘实践平台概述

2015年以来，兰州资源环境职业技术大学（以下简称我校）地质与珠宝学院先后建成了地勘实训中心、地质全真模拟实训场（包含校外真实情境和校内全真模拟两个平台[1]），按照“学、训、证、赛、产、研、创、培”八位一体的OBE教学理念和由专业基础实验室、专业岗位技术实训室向专业综合实践实训场过渡的思路进行实训平台的功能划分和开发设计，共布置了7个实训区、15个实训室、12个实训场，依托此平台逐步形成了地质类专业人才培养实践教学模式，并构建了地质类专业创新型实践教学体系。智慧地勘实训中心外观见图1。

二、地质类专业实践教学现状分析

在我校，地勘实训中心所依托的地质类专业各门专业课程都包含理论部分和实操部分，其理论知识抽象且繁多，如果将理论与实操分开讲授，就容易导致学生不能将二者有机统一起来，加之自然界的矿物岩石、古生物、矿产资源品种很多，因此专业课程实践内容教學难度较大，学生地质专业素养和技能有待提升。当前地质类专业实践教学在一定程度上存在一些有待改进的问题。

（一）实践教学内容综合性、创新性不足，生产性实训项目和综合性创新实践项目较少

教师在开展课程教学时对实践教学内容的挖掘、整合较少，导致学生掌握的实践技能基础不够扎实，实践内容体系构建有待优化。同时由于企业兼职教师缺乏，地质类实践教学内容中涉及的生产性实训项目较少，因此，学生能力无法满足企业的用人需求。今后的地质类专业授课需加强综合性和创新性实验教学，比如可以引导学生通过掌握硅酸盐矿物功能化开发（制备、表征、改性等），研发新型修复材料，并将其应用到水环境、土壤环境修复领域中，从而提升学生的专业素养与创新能力，实现产学研创的融合发展。此外，地质类专业实践教学体系的构建需打破原来按学科（如岩矿鉴定、水文地质、构造地质、工程地质、地球物理勘探、地球化学勘探、钻探技术等）设置实验室的传统布局，对实践教学内容进行重新整合和创新，按照矿产勘查的顺序进行模块化、一体化授课。相关实践表明，加强生产性实训项目和综合性创新实践项目建设是提高实践教学质量的重要保障，在开展基于工作过程的实训项目、科研创新及生产服务等方面中发挥了良好作用，有利于促进地质类相关专业发展[5]。

（二）实践教学平台资金投入缺乏，智慧化功能不够完善

实践教学是职业院校教育的重要环节。实践教学对师资、实训场地、实验室、实验设备、实践平台的智慧化水平以及产学研合作水平要求较高，这都需要大量的资金支持。职业院校的经费投入不够充足，若不定期更换老旧设备以及升级智慧化实训场地和设备，就会影响实践教学内容的先进性、科学性和智慧性。地质类专业需建设智慧化的专业实训室和地质全真模拟实训场，满足地质类专业中矿物岩石与古生物化石的鉴定，以及钻孔岩心编录、实测地质剖面绘制、探槽编录、物化探勘方法等实训实习。总之，加强实践教学平台的建设与发展，是优化实践教学环节、提升实践教学质量的关键[6]。

（三）实践教学体系运行中行企校协同育人力度不足，顶层设计不够完善

德国的职业技能教育采用的是双元制[7]，即由高校和企业共同承担人才培养的任务，实践技能的培训主要在企业完成。我国的行业、企业、学校三场域深度融合协同育人机制往往还不完善，职业教育中行业和企业的主体作用发挥力度不够，学生的理论知识学习和技能训练基本上都在学校完成，致使学生所学的技能很难真正满足企业和市场的实际需求，学生在实习和就业时需花很长一段时间来学习才适应企业岗位工作。因此，地质类专业教育需要让地质行业和企业参与到地质类人才培养的全过程，加强行企校协同育人机制建设，服务于地方经济发展需求和社会需要。

（四）师资队伍建设方面，双师型教师和企业兼职教师占比偏小，教师队伍结构不合理

师资队伍是学校开展人才培养、科学研究和社会服务的关键因素，影响着学校的可持续发展。部分地质类专业任课教师中双师型教师和企业兼职教师占比偏小，多数教师为刚从地质类院校毕业的硕博士研究生，开展企业生产项目和野外实践工作经验较少，教师的工程实践能力比较缺乏[8]，实践教学内容很难贴近企业生产实际，从而使得学生从实习到就业很难实现技能与岗位工作的无缝对接[7]。因此，需聘请足够的一线技术员、高工、专家等高技术人才，通过走出去、引进来的方式扩大双师型教师与企业兼职教师的占比，实现师资队伍的优化发展，提高地质类专业实践教学质量和效果。

（五）实践教学体系运行机制不够灵活，且尚未建成有效的实践教学评估体系

实践教学的开展需要按照人才培养方案的课时要求以及课程标准的知识目标、能力目标及素养目标进行，实践教学内容比较固定。由于受实践教学课时量的限制以及第二课堂开展不够，加之地质类专业的实践教学专业性很强、内容繁杂，学生在有限的课时内很难掌握好地质实践技能。地质类专业实践课对专业教师要求较高，他们不仅要掌握地质理论知识、室内实操技能以及具有野外地质工作经验，而且需要具备一定的设计、组织、协调及管理能力[9-10]。但实践课组织形式多样，无法对师生进行定量分析、监管及考核，缺乏有效的实践教学评估体系，这就影响到教师开展实践教学的积极性和创造性。

三、基于智慧地勘实践平台的地质类专业实践教学体系构建路径

针对当前地质类专业实践教学现状及存在的问题，本文对基于智慧地勘实践平台的地质类专业实践教学体系构建提出了“1234”路径：“一平台”即创建“学、训、证、赛、产、研、创、培”智慧地勘融合式实践平台，“双联动”即建立“三课堂”与“两中心”联动综合实践教学体系，“三场域”即完善行业、企业、学校三场域协同并进的实践教学运行机制，“四维度”即推动多群体、多方位、多层次、多模块可持续发展模式[10-11]。

（一）创建智慧地勘融合式实践平台，为实训项目的开展提供硬件保障

建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系，加强多群体创新合力，推动地质类专业特色化综合化可持续发展，按照“八位一体”即集教学优化、专业实训、技能鉴定、课赛融合、生产实践、科研开发、技术创新、社会培训八种功能于一体的研究思路进行实训平台的功能划分和开发设计，打造“地质+”融合式智慧化实践平台。智慧地勘实践平台由地勘实训中心及地质全真模拟实训场组成，采用数字化手段、人机交互模式、虚拟仿真系统、三维立体建模等智慧化技术进行实训实践教学。

与甘肃省工程地质研究院、甘肃智广地质工程勘察设计有限公司等企业合作共建校内生产性实训基地3个（土木工程实验室、地质灾害预警监测实训室、矿山环境修复协同创新中心），拥有多台实验及生产实训设备。这些基地以科技项目为纽带，以产学研联盟为载体，通过共性技术和关键核心技术的突破，形成了“校中企”模式。

与企业合作建立了兰州皋兰山地质灾害实践基地、永靖黑方台滑坡预警监测基地等人才培养基地，满足地质类专业500余名学生的认识实习、顶岗实习及就业实习的需求，提升20余名地质类专业教师的实践教学能力及综合创新能力，開展了10余项横纵向课题研究，实现了深度融合共赢发展。同时，利用企业先进设备和工程技术人员，在生产现场开展实践技能课程的教学，实施与项目同步的“企中校”模式。

（二）建立双联动综合实践教学体系，打造完善的实践教学人才培养方案

为避免出现教师教得累、学生学得苦、企业反馈差的恶性循环，应处理好传统课堂与智慧课堂、教学实训与生产实践、专业技能传授与职业素养培养之间的关系，实现互融共通、互促共享，从而构建“三课堂”与“两中心”联动的分模块、多任务、有层次的创新型生产型实践教学体系（见图2）。

“三课堂”中的第一课堂是指依托校内实训基地的课程实训、课程设计、论文及专业综合实践，主要采用教师指导、学生互动形式进行，旨在提升学生基础专业技能。第二课堂是指依托学院地质学社、甘肃省地质学会开展的活动以及地学科普知识竞赛、地质遗迹保护宣传活动等一系列社会实践活动的开展，培养学生的自主实践能力，提升学生的“双创”意识和地学精神。第三课堂是指依托甘肃省地矿局的工研院、二勘院、有色院等企事业单位的项目来开展社会实践、顶岗实习、技术开发及产学研融合实践教学等活动，旨在提升学生的科研创新能力和生产性实践能力。

“两中心”，一个是科研创新中心。依托校内实训室和生产性实训中心，让学生参与到各类横纵向课题、大学生“挑战杯”大赛、“互联网+”等“双创”项目中，培养学生的“双创”能力。另一个是技术服务中心。依托校企协同联盟创新机制和校企共建技术服务中心，让学生参与到实际生产项目（岗位工作）中，培养学生的专业岗位技能和社会服务能力。

（三）完善三场域协同并进实践教学运行机制，创新实践教学中的主体功能

依托实践平台开展各类校内校外、线上线下、岗前岗后活动，满足学生全学段、多工种的实训需求，促进行业、企业、学校三方协同发展。制定国家示范校专业建设与行企校联动机制，从而构建“学训交互、证赛交融、专创交涉、能力递进”人才培养体系与长效运行机制。探索团队式教学和工学交替教学组织形式，积极推进地质类专业“1+X”证书的开发，让职校生由“一专多能”变成“多面手”；同时引入企业“6S”管理制度，建立共建共享的管理机制，严格规范和开放创新，以期提高实训效果和教学质量，实现多方协同育人。三场域运行机制如图3所示。

（四）推动四维度可持续共同发展，促进地质类专业的内涵式发展

借助四维度发展模式，培养又红又专的复合型人才，促进地质类专业教学与地质行业的发展，实现专业、行业、地域联合发展。多群体即行业、企业、学校共同参与，促进智慧实践教学功能发展；多方位即注重专业素养、岗位技能、道德情感、科研创新能力等的培养；多层次即由易到难、由点到面、由校到企的不同层次的递进式学习；多模块即课程实训、社团活动、项目、技能竞赛等内容的锻炼。

四、基于智慧地勘实践平台的地质类专业实践教学体系构建成效

（一）教学改革工作稳步推进，实训教学体系不断完善

根据OBE教学理念，整合实训课程，改革实训项目，将实训项目分成基础实训项目和开放式实训项目，建立实训课程的选修制度，开设第二课堂和兴趣小组，放宽培训时限，促进职前培训与职后培训相衔接。目前，我校已先后完成了地质类多门专业核心课程实验实训指导书的编写，完善了实验实训管理制度，开发了多项实验实训项目，组织学生开展了校内实习实训，如开发工程检测、地质灾害预警预报及矿山地质环境修复等新领域的科研和生产服务项目，形成了完整的科研体系，创建了年轻奋进的科技创新队伍，从而构建起涵盖地质类专业基础地质认知实践平台、核心地质能力实践平台以及综合地质创新实践平台的实践教学体系（见图4）。

（二）引导学生考取职业技能证书，组织学生参加职业技能大赛，不断探索实用型人才培养模式

开展地质钻探工、水文地质工等国家职业技能鉴定证书培训考试，每年培训400余人次，并积极联合政府、行业、企业、学校，共同探索地质类专业职业技能证书（地质实验员、物探工等）应用型人才培养模式。我校已多次承办全国及行业高职地质勘查类职业技能大赛，组织学生参加全国及行业职业技能大赛，取得了较显著的成绩，推动了地质类专业“以赛促学、以赛促教、以赛促训、以赛促改、赛课融合”的工学实践教学模式。同时，组织学生积极参加全国大学生地质技能竞赛，进一步检验学生的野外工作能力及运用地学知识解决实际地质问题的综合实践能力。

（三）产教融合模式改革不断深化，科研工作取得显著突破

与40多家企事业单位（甘肃智广地质工程勘察设计有限公司、甘肃工程地质研究院、甘肃省地质调查院、甘肃省有色金属地质勘查局、甘肃煤田地质局等）合作成立了多个产教融合生产及科研实训基地，合作完成横向课题，共同开展地质灾害调查、土力学试验、矿山生态修复等方向的合作研究。同时申请省级及以上重大科技项目多项，提升学生的专业基础能力、自主学习能力、生产性实践能力及科研创新能力。总之，通过产教融合深度合作、生产性项目的实施及学生科研素养的训练，为地质行业企业的发展提供了一定的技术支持和科技人才支持，为学生可持续发展奠定了重要基础，在加快科研成果落地轉化的同时提升学生的科研创新能力。

（四）创新创业水平不断提升，社会培训服务日趋完善

指导学生参加各级各类大学生“挑战杯”“彩虹杯”“创青春”“学创杯”“互联网+”等竞赛以及黄炎培职业教育创新创业大赛、甘肃省大学生就业创业大赛暨沿黄五省（区）大学生就业创业大赛等各项创新创业大赛，已获得多项奖励，申请了多项国家级实用新型与发明专利，且已指导学生注册了多项商标并成立了相关公司。加强政行企校合作，开展各类创新型生产项目，为师生及企业带来多重利益，实现了互利共赢。此外，开发了面向全省应急系统的地质防灾减灾与安全生产能力培训活动，主要包括地质灾害预测预警、绿色矿山环境修复及废弃地治理与复垦等关键技术及示范研究，同时积极开展校园、社区、村户等地质科普教育系列活动，大力宣传古生物化石、矿物岩石、内外动力地貌类型、资源环境、地质灾害和地震知识等，促进地学科普知识的多渠道全民普及和广泛传播，引导民众树立正确的生态观和科技观，进而探索地球和宇宙奥秘，推动全民科学素质水平整体提升。

五、结语

不断完善实践教学体系对于地质类专业建设与发展至关重要。因此，在政行企校多方参与下，根据OBE教学理念，建立校外真实情境和校内全真模拟智慧化双平台实践教学基地，按照理论与实践、单一与综合、课内与课外、线上与线下、专业与创新相结合的原则将地质类专业课程授课内容向专业实践能力培养进行有效转化，构建“学训交互、证赛交融、专创交涉、能力递进”实践教学体系与长效运行机制，助力学生专业发展和更快适应工作要求，让实践成为地质类专业学生职业能力提升的助力，从而为地质行业企事业单位的发展培养具有较强实践能力和创新意识的高素质工程技术人才。

［ 参 考 文 献 ］

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［责任编辑：庞丹丹］