基于智慧地勘實踐平臺的地質類專業實踐教學體系構建

逯娟　王惠榆　高磊　李亞亞　趙文青　趙博　崔浩燃

［摘 要］實踐教學對于地質類院校培養具有較強實踐能力和創新意識的高素質工程技術人才來說至關重要。文章本著“互惠互利、優勢互補、共建共享、協同育人”的融合發展原則，按照“課崗對接、課證融通、賽訓交互、專創融合”的思路構建地質類專業的實踐平臺，采用“學、訓、證、賽、產、研、創、培”八位一體的OBE教學理念，探索“三課堂”與“兩中心”雙聯動綜合實踐教學體系，打造行業、企業、學校三場域協同并進的實踐教學運行機制，并依托此平臺逐步形成地質類專業人才培養實踐教學 “1234”模式，根據“興趣認知—知識內化—技能掌握—素質凸顯—實際應用—創新發展—服務社會”的思路構建地質類專業實踐教學體系，從而提升地質類專業創新實踐人才培養質量和效果，推動地質類專業的內涵式發展。

［關鍵詞］地質類專業；實踐平臺；實踐教學模式；實踐教學體系；OBE教學理念

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）11-0024-05

實訓基地是開展實訓教學的重要場所，加強實訓基地建設是引導高校學生將所學理論知識轉化為實踐能力的必由之路，更是高校培養高素質技能型復合型人才的必要途徑[1]。積極探索建設教育改革力度大、地質實訓設備先進、優質資源共享的高水平特色型校內生產性實訓基地，是地質類院校開展人才培養模式改革的關鍵，是加強地質類院校學生實習實訓條件建設的主導方向[2-3]。實踐教學是鞏固和加深理解理論知識，對接企事業單位生產性崗位的有效途徑，是培養具有較強實踐能力和創新意識的高素質工程技術人才的重要環節，是提高學生專業實踐能力和綜合創新素養的重要平臺。地質類專業具有專業性很強、涉及數理化等學科的知識較多，且要求學生具有一定野外實踐能力以及掌握基礎較扎實的專業理論知識和較強的實踐技能等特點[4]。但目前地質類專業的人才培養在一定程度上存在重理論知識傳授輕實操訓練、重單一技能培養輕綜合素質培養、重專業知識輕專創融合、重書本知識學習輕可持續發展能力培養、重跟著做輕獨立做、重照本宣科輕創新素養培養等問題。這就容易造成不少學生高分低能，因此構建基于智慧地勘實踐平臺的地質類專業實踐教學體系迫在眉睫。

一、智慧地勘實踐平臺概述

2015年以來，蘭州資源環境職業技術大學（以下簡稱我校）地質與珠寶學院先后建成了地勘實訓中心、地質全真模擬實訓場（包含校外真實情境和校內全真模擬兩個平臺[1]），按照“學、訓、證、賽、產、研、創、培”八位一體的OBE教學理念和由專業基礎實驗室、專業崗位技術實訓室向專業綜合實踐實訓場過渡的思路進行實訓平臺的功能劃分和開發設計，共布置了7個實訓區、15個實訓室、12個實訓場，依托此平臺逐步形成了地質類專業人才培養實踐教學模式，并構建了地質類專業創新型實踐教學體系。智慧地勘實訓中心外觀見圖1。

二、地質類專業實踐教學現狀分析

在我校，地勘實訓中心所依托的地質類專業各門專業課程都包含理論部分和實操部分，其理論知識抽象且繁多，如果將理論與實操分開講授，就容易導致學生不能將二者有機統一起來，加之自然界的礦物巖石、古生物、礦產資源品種很多，因此專業課程實踐內容教學難度較大，學生地質專業素養和技能有待提升。當前地質類專業實踐教學在一定程度上存在一些有待改進的問題。

（一）實踐教學內容綜合性、創新性不足，生產性實訓項目和綜合性創新實踐項目較少

教師在開展課程教學時對實踐教學內容的挖掘、整合較少，導致學生掌握的實踐技能基礎不夠扎實，實踐內容體系構建有待優化。同時由于企業兼職教師缺乏，地質類實踐教學內容中涉及的生產性實訓項目較少，因此，學生能力無法滿足企業的用人需求。今后的地質類專業授課需加強綜合性和創新性實驗教學，比如可以引導學生通過掌握硅酸鹽礦物功能化開發（制備、表征、改性等），研發新型修復材料，并將其應用到水環境、土壤環境修復領域中，從而提升學生的專業素養與創新能力，實現產學研創的融合發展。此外，地質類專業實踐教學體系的構建需打破原來按學科（如巖礦鑒定、水文地質、構造地質、工程地質、地球物理勘探、地球化學勘探、鉆探技術等）設置實驗室的傳統布局，對實踐教學內容進行重新整合和創新，按照礦產勘查的順序進行模塊化、一體化授課。相關實踐表明，加強生產性實訓項目和綜合性創新實踐項目建設是提高實踐教學質量的重要保障，在開展基于工作過程的實訓項目、科研創新及生產服務等方面中發揮了良好作用，有利于促進地質類相關專業發展[5]。

（二）實踐教學平臺資金投入缺乏，智慧化功能不夠完善

實踐教學是職業院校教育的重要環節。實踐教學對師資、實訓場地、實驗室、實驗設備、實踐平臺的智慧化水平以及產學研合作水平要求較高，這都需要大量的資金支持。職業院校的經費投入不夠充足，若不定期更換老舊設備以及升級智慧化實訓場地和設備，就會影響實踐教學內容的先進性、科學性和智慧性。地質類專業需建設智慧化的專業實訓室和地質全真模擬實訓場，滿足地質類專業中礦物巖石與古生物化石的鑒定，以及鉆孔巖心編錄、實測地質剖面繪制、探槽編錄、物化探勘方法等實訓實習。總之，加強實踐教學平臺的建設與發展，是優化實踐教學環節、提升實踐教學質量的關鍵[6]。

（三）實踐教學體系運行中行企校協同育人力度不足，頂層設計不夠完善

德國的職業技能教育采用的是雙元制[7]，即由高校和企業共同承擔人才培養的任務，實踐技能的培訓主要在企業完成。我國的行業、企業、學校三場域深度融合協同育人機制往往還不完善，職業教育中行業和企業的主體作用發揮力度不夠，學生的理論知識學習和技能訓練基本上都在學校完成，致使學生所學的技能很難真正滿足企業和市場的實際需求，學生在實習和就業時需花很長一段時間來學習才適應企業崗位工作。因此，地質類專業教育需要讓地質行業和企業參與到地質類人才培養的全過程，加強行企校協同育人機制建設，服務于地方經濟發展需求和社會需要。

（四）師資隊伍建設方面，雙師型教師和企業兼職教師占比偏小，教師隊伍結構不合理

師資隊伍是學校開展人才培養、科學研究和社會服務的關鍵因素，影響著學校的可持續發展。部分地質類專業任課教師中雙師型教師和企業兼職教師占比偏小，多數教師為剛從地質類院校畢業的碩博士研究生，開展企業生產項目和野外實踐工作經驗較少，教師的工程實踐能力比較缺乏[8]，實踐教學內容很難貼近企業生產實際，從而使得學生從實習到就業很難實現技能與崗位工作的無縫對接[7]。因此，需聘請足夠的一線技術員、高工、專家等高技術人才，通過走出去、引進來的方式擴大雙師型教師與企業兼職教師的占比，實現師資隊伍的優化發展，提高地質類專業實踐教學質量和效果。

（五）實踐教學體系運行機制不夠靈活，且尚未建成有效的實踐教學評估體系

實踐教學的開展需要按照人才培養方案的課時要求以及課程標準的知識目標、能力目標及素養目標進行，實踐教學內容比較固定。由于受實踐教學課時量的限制以及第二課堂開展不夠，加之地質類專業的實踐教學專業性很強、內容繁雜，學生在有限的課時內很難掌握好地質實踐技能。地質類專業實踐課對專業教師要求較高，他們不僅要掌握地質理論知識、室內實操技能以及具有野外地質工作經驗，而且需要具備一定的設計、組織、協調及管理能力[9-10]。但實踐課組織形式多樣，無法對師生進行定量分析、監管及考核，缺乏有效的實踐教學評估體系，這就影響到教師開展實踐教學的積極性和創造性。

三、基于智慧地勘實踐平臺的地質類專業實踐教學體系構建路徑

針對當前地質類專業實踐教學現狀及存在的問題，本文對基于智慧地勘實踐平臺的地質類專業實踐教學體系構建提出了“1234”路徑：“一平臺”即創建“學、訓、證、賽、產、研、創、培”智慧地勘融合式實踐平臺，“雙聯動”即建立“三課堂”與“兩中心”聯動綜合實踐教學體系，“三場域”即完善行業、企業、學校三場域協同并進的實踐教學運行機制，“四維度”即推動多群體、多方位、多層次、多模塊可持續發展模式[10-11]。

（一）創建智慧地勘融合式實踐平臺，為實訓項目的開展提供硬件保障

建立以企業為主體、市場為導向、產學研深度融合的技術創新體系，加強多群體創新合力，推動地質類專業特色化綜合化可持續發展，按照“八位一體”即集教學優化、專業實訓、技能鑒定、課賽融合、生產實踐、科研開發、技術創新、社會培訓八種功能于一體的研究思路進行實訓平臺的功能劃分和開發設計，打造“地質+”融合式智慧化實踐平臺。智慧地勘實踐平臺由地勘實訓中心及地質全真模擬實訓場組成，采用數字化手段、人機交互模式、虛擬仿真系統、三維立體建模等智慧化技術進行實訓實踐教學。

與甘肅省工程地質研究院、甘肅智廣地質工程勘察設計有限公司等企業合作共建校內生產性實訓基地3個（土木工程實驗室、地質災害預警監測實訓室、礦山環境修復協同創新中心），擁有多臺實驗及生產實訓設備。這些基地以科技項目為紐帶，以產學研聯盟為載體，通過共性技術和關鍵核心技術的突破，形成了“校中企”模式。

與企業合作建立了蘭州皋蘭山地質災害實踐基地、永靖黑方臺滑坡預警監測基地等人才培養基地，滿足地質類專業500余名學生的認識實習、頂崗實習及就業實習的需求，提升20余名地質類專業教師的實踐教學能力及綜合創新能力，開展了10余項橫縱向課題研究，實現了深度融合共贏發展。同時，利用企業先進設備和工程技術人員，在生產現場開展實踐技能課程的教學，實施與項目同步的“企中校”模式。

（二）建立雙聯動綜合實踐教學體系，打造完善的實踐教學人才培養方案

為避免出現教師教得累、學生學得苦、企業反饋差的惡性循環，應處理好傳統課堂與智慧課堂、教學實訓與生產實踐、專業技能傳授與職業素養培養之間的關系，實現互融共通、互促共享，從而構建“三課堂”與“兩中心”聯動的分模塊、多任務、有層次的創新型生產型實踐教學體系（見圖2）。

“三課堂”中的第一課堂是指依托校內實訓基地的課程實訓、課程設計、論文及專業綜合實踐，主要采用教師指導、學生互動形式進行，旨在提升學生基礎專業技能。第二課堂是指依托學院地質學社、甘肅省地質學會開展的活動以及地學科普知識競賽、地質遺跡保護宣傳活動等一系列社會實踐活動的開展，培養學生的自主實踐能力，提升學生的“雙創”意識和地學精神。第三課堂是指依托甘肅省地礦局的工研院、二勘院、有色院等企事業單位的項目來開展社會實踐、頂崗實習、技術開發及產學研融合實踐教學等活動，旨在提升學生的科研創新能力和生產性實踐能力。

“兩中心”，一個是科研創新中心。依托校內實訓室和生產性實訓中心，讓學生參與到各類橫縱向課題、大學生“挑戰杯”大賽、“互聯網+”等“雙創”項目中，培養學生的“雙創”能力。另一個是技術服務中心。依托校企協同聯盟創新機制和校企共建技術服務中心，讓學生參與到實際生產項目（崗位工作）中，培養學生的專業崗位技能和社會服務能力。

（三）完善三場域協同并進實踐教學運行機制，創新實踐教學中的主體功能

依托實踐平臺開展各類校內校外、線上線下、崗前崗后活動，滿足學生全學段、多工種的實訓需求，促進行業、企業、學校三方協同發展。制定國家示范校專業建設與行企校聯動機制，從而構建“學訓交互、證賽交融、專創交涉、能力遞進”人才培養體系與長效運行機制。探索團隊式教學和工學交替教學組織形式，積極推進地質類專業“1+X”證書的開發，讓職校生由“一專多能”變成“多面手”；同時引入企業“6S”管理制度，建立共建共享的管理機制，嚴格規范和開放創新，以期提高實訓效果和教學質量，實現多方協同育人。三場域運行機制如圖3所示。

（四）推動四維度可持續共同發展，促進地質類專業的內涵式發展

借助四維度發展模式，培養又紅又專的復合型人才，促進地質類專業教學與地質行業的發展，實現專業、行業、地域聯合發展。多群體即行業、企業、學校共同參與，促進智慧實踐教學功能發展；多方位即注重專業素養、崗位技能、道德情感、科研創新能力等的培養；多層次即由易到難、由點到面、由校到企的不同層次的遞進式學習；多模塊即課程實訓、社團活動、項目、技能競賽等內容的鍛煉。

四、基于智慧地勘實踐平臺的地質類專業實踐教學體系構建成效

（一）教學改革工作穩步推進，實訓教學體系不斷完善

根據OBE教學理念，整合實訓課程，改革實訓項目，將實訓項目分成基礎實訓項目和開放式實訓項目，建立實訓課程的選修制度，開設第二課堂和興趣小組，放寬培訓時限，促進職前培訓與職后培訓相銜接。目前，我校已先后完成了地質類多門專業核心課程實驗實訓指導書的編寫，完善了實驗實訓管理制度，開發了多項實驗實訓項目，組織學生開展了校內實習實訓，如開發工程檢測、地質災害預警預報及礦山地質環境修復等新領域的科研和生產服務項目，形成了完整的科研體系，創建了年輕奮進的科技創新隊伍，從而構建起涵蓋地質類專業基礎地質認知實踐平臺、核心地質能力實踐平臺以及綜合地質創新實踐平臺的實踐教學體系（見圖4）。

（二）引導學生考取職業技能證書，組織學生參加職業技能大賽，不斷探索實用型人才培養模式

開展地質鉆探工、水文地質工等國家職業技能鑒定證書培訓考試，每年培訓400余人次，并積極聯合政府、行業、企業、學校，共同探索地質類專業職業技能證書（地質實驗員、物探工等）應用型人才培養模式。我校已多次承辦全國及行業高職地質勘查類職業技能大賽，組織學生參加全國及行業職業技能大賽，取得了較顯著的成績，推動了地質類專業“以賽促學、以賽促教、以賽促訓、以賽促改、賽課融合”的工學實踐教學模式。同時，組織學生積極參加全國大學生地質技能競賽，進一步檢驗學生的野外工作能力及運用地學知識解決實際地質問題的綜合實踐能力。

（三）產教融合模式改革不斷深化，科研工作取得顯著突破

與40多家企事業單位（甘肅智廣地質工程勘察設計有限公司、甘肅工程地質研究院、甘肅省地質調查院、甘肅省有色金屬地質勘查局、甘肅煤田地質局等）合作成立了多個產教融合生產及科研實訓基地，合作完成橫向課題，共同開展地質災害調查、土力學試驗、礦山生態修復等方向的合作研究。同時申請省級及以上重大科技項目多項，提升學生的專業基礎能力、自主學習能力、生產性實踐能力及科研創新能力。總之，通過產教融合深度合作、生產性項目的實施及學生科研素養的訓練，為地質行業企業的發展提供了一定的技術支持和科技人才支持，為學生可持續發展奠定了重要基礎，在加快科研成果落地轉化的同時提升學生的科研創新能力。

（四）創新創業水平不斷提升，社會培訓服務日趨完善

指導學生參加各級各類大學生“挑戰杯”“彩虹杯”“創青春”“學創杯”“互聯網+”等競賽以及黃炎培職業教育創新創業大賽、甘肅省大學生就業創業大賽暨沿黃五省（區）大學生就業創業大賽等各項創新創業大賽，已獲得多項獎勵，申請了多項國家級實用新型與發明專利，且已指導學生注冊了多項商標并成立了相關公司。加強政行企校合作，開展各類創新型生產項目，為師生及企業帶來多重利益，實現了互利共贏。此外，開發了面向全省應急系統的地質防災減災與安全生產能力培訓活動，主要包括地質災害預測預警、綠色礦山環境修復及廢棄地治理與復墾等關鍵技術及示范研究，同時積極開展校園、社區、村戶等地質科普教育系列活動，大力宣傳古生物化石、礦物巖石、內外動力地貌類型、資源環境、地質災害和地震知識等，促進地學科普知識的多渠道全民普及和廣泛傳播，引導民眾樹立正確的生態觀和科技觀，進而探索地球和宇宙奧秘，推動全民科學素質水平整體提升。

五、結語

不斷完善實踐教學體系對于地質類專業建設與發展至關重要。因此，在政行企校多方參與下，根據OBE教學理念，建立校外真實情境和校內全真模擬智慧化雙平臺實踐教學基地，按照理論與實踐、單一與綜合、課內與課外、線上與線下、專業與創新相結合的原則將地質類專業課程授課內容向專業實踐能力培養進行有效轉化，構建“學訓交互、證賽交融、專創交涉、能力遞進”實踐教學體系與長效運行機制，助力學生專業發展和更快適應工作要求，讓實踐成為地質類專業學生職業能力提升的助力，從而為地質行業企事業單位的發展培養具有較強實踐能力和創新意識的高素質工程技術人才。

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［責任編輯：龐丹丹］