高校采礦工程專業新型實踐教學模式構建及教學方法改革與實踐

陳靜　郭惟嘉　楊永杰　辛嵩　劉音

摘要：針對高校采礦工程專業實踐教學環節存在的較多問題，以山東科技大學采礦工程專業為例，構建了采礦工程專業新型實踐教學模式及“基礎驗證型—綜合設計型—研究創新型”的三層次實驗教學體系，探索了多種實踐教學方法及教學手段，并進行了舉例說明，因此值得在高校工科專業實驗教學中普遍推廣應用。

關鍵詞：采礦工程；實踐教學；模式；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）53-0166-02

近年來，特別是黨的十八大以來，為滿足國家社會及行業經濟發展對人才類型的需求，實踐應用能力成為人才培養的重點。而現行高校工科專業實踐教學普遍存在以下問題：（1）現有沿用多年的單一“認知性”實踐教學模式不能滿足創新能力培養的需求；（2）現有實驗實踐教學平臺在本科實踐教學中發揮作用不明顯；（3）實驗教學內容及方法陳舊，阻礙應用能力的培養。因此，亟須探索適應當前工科專業人才培養的新型實踐教學模式及教學方法。山東科技大學采礦工程專業作為山東省名校工程建設的重點支持專業之一，本文就以山東科技大學采礦工程專業為依托進行研究探索。

一、新型實踐教學模式及教學體系構建

系統、科學、層次性強的實踐教學體系是學生實踐創新能力培養的關鍵支撐。我校采礦工程專業以礦業工程國家級實驗教學示范中心為依托，根據現行實驗教學存在的問題，通過與一線教師、學生、教學管理人員等座談，多方面征集關于構建新型實踐教學體系的意見，并組織專家對專業培養方案中實踐環節設置的優缺點及合理性進行分析，遵循“課程設置系統化、實踐環節模塊化、能力培養層次化”的原則，構建了符合我校采礦工程專業實際、層次結構合理、操作可行性強、以能力培養為主線的“基礎驗證型—綜合設計型—研究創新型”三層次實驗教學體系，使專業整體實踐教學環節更具系統化。見圖1所示。

針對上述實驗教學體系，專業實踐課程、實踐項目、能力培養實行了“模塊化、多元化、層次化”的實驗教學。

1.實踐課程“模塊化”。針對不同層次學生在不同階段的學習特點，將實踐課程分為“理論教學、工程訓練、創新活動”三大模塊，使學生在加深理解和掌握理論知識的基礎上，從事工程設計和科研活動。從教學組織上劃分為課內和課外兩大模塊：課內模塊包括獨立設置的實驗課程和包含在理論課中的實驗課，并與所有主干理論課程相對應；課外模塊包括現場實習、井下實訓、學科競賽和社團活動等。

2.實踐項目“多元化”。按照“以學生為本，因材施教”的原則，積極引入科研成果，建立與課程體系相對應的“演示與驗證實驗、綜合與設計實驗、創新與前沿實驗”多元化項目體系，增加和拓展具有工程應用和學科前沿背景的實踐項目。

3.能力培養“層次化”。通過模塊化實驗課程和多元化實踐項目，實現了對學生的能力培養由基礎實踐、綜合應用到研究創新的過程層次化，使學習過程自然過渡，從根本上實現由“教學實驗”到“實驗教學”的轉變。

二、實踐教學方法及教學手段改革

1.實踐教學方法改革。專業鼓勵教師積極探索建立適合采礦專業課程特點、能較好激發學生求知欲的多樣化實踐教學方法，主張教師根據采礦專業的特點，堅持“以現場實習為主，校內實習、虛擬礦井為輔，充分利用實驗平臺”的實踐教學方式，充分將理論教學與實踐教學相結合。①針對專業初期開設的“認識實習”、“采煤概論”等課程，充分發揮校內教學實習礦井、三維虛擬仿真系統等資源，將理論與實體實驗相結合。在教學過程中，以“啟發引導式”為主。教師簡明扼要地講解實驗內容和要求，采取引導和個別輔導的方法，及時對學生提出的問題加以點撥、探討，鼓勵學生獨立思考并解決問題。②針對專業部分主干課程如“煤礦開采學”、“采煤工藝”、“礦井通風與安全”等課程，適當采用課內實驗與課外實踐相結合的方式進行。在課程進行過程中，安排學生走進實驗室參觀實體模型、動手操作等，也可針對部分內容增設“課程實習”環節，組織學生到煤礦企業的現場進行短時間、少學時的井下現場教學。在教學過程中，采用“任務驅動式”。給定設計任務和要求，鼓勵學生自主完成資料收集、方案擬定、撰寫報告。這種面向任務的教學方法給予學生最大的發揮空間，培養學生分析與解決問題的能力。③針對專業開設的“生產實習”、“畢業實習”等長時間實踐環節，可采取校外現場實訓與校內循環實驗相結合的教學方法，前期組織學生到校外進行短時間的現場調研和實訓，回校后，針對現場中發現的問題，走進實驗室進行循環式多實驗研究—驗證式教學。在這個教學過程中，采用“探究協作式”較為恰當。允許學生自行組隊，研究成果可作為畢業設計的專題部分，這樣極大激發了學生從事研究和創新活動的興趣和積極性。

2.實踐教學手段的選用。在我校采礦工程專業實驗教學手段的改革與實踐過程中，通過引入現代技術，融合教學方法，形成了多樣化的實驗教學手段，活躍了實踐教學氣氛，提高了實驗教學效果。下面簡要介紹目前在我校采礦工程專業較為典型的正在推廣的實驗教學方法。①實驗現場授課與現場指導。這是目前顯示效果較好的實驗教學方法之一。其上課形式擺脫掉原來先課堂再進實驗室的形式，直接將課堂移入實驗室，使學生“聽—說—想—做”的思維程序連貫起來，使知識更好的貫通，激發學生進一步的求知欲。②師生交互討論式教學。針對專業開出的設計型、綜合型或研究型實驗，或在各類科技競賽、參與教師科研項目等過程中發現問題，以小組的形式與教師進行互動討論，指導教師或實驗教師親身參與，引導學生討論方案、方法等以求得較為合理妥善的解決。這樣不但調動了學生的積極性，教師也往往能碰撞出很多新的思路火花，起到教學相長的效果。③實驗室開放式教學。實驗室每周設有定期開放時間，學生通過提前預約，有計劃地到實驗室進行實驗，活躍了實驗室的研究氛圍，也提高了設備的利用率。④網絡形式教學。實現專業主干課程及部分選修課程的網絡化建設。學生可以通過相應的課程網站，進行課前學習、課后復習，通過實時交流平臺與教師進行實時交流。這種教學方式在現在網絡盛行時代得到了學生的普遍歡迎。⑤課外科技活動指導。定期組織科研成果較為突出的教師給出部分既定地實驗內容和目標，由學生根據任務目標自行完成或以小組的形式組合制訂詳細的實驗計劃，并按計劃完成資料查找、實驗方案設計、儀器調試、實驗結果測量與處理等實驗環節。這樣既鍛煉了學生的實驗創新能力，也為教師提供了部分可行數據，雙面收益。⑥實驗考核方法多元化。改變原有單一考核為從平時、結課、實驗作品、實驗報告、實驗思想等多方面進行綜合式的考核，特別是對有新穎的實驗思路、新的自主設計方法的學生給以傾向性考核，這從很大程度上活躍了創新的氛圍，激發了學生的實驗興趣。

以上所述實驗教學模式及多樣化實驗教學方法，是以我校礦業工程國家級實驗教學示范中心為依托，在采礦工程專業實驗教學改革過程中提出的，在實際應用過程中取得了很好的效果，教學方法及手段的探索也受到了教師和學生的普遍歡迎，極大地提高了教師的實踐教學積極性和學生的實踐動手能力，值得在高校工科專業實驗教學中廣泛應用和推廣。

參考文獻：

[1]劉音，樊克恭.采礦工程專業卓越工程師培養實踐教學體系研究[J].中國地質教育，2012，（3）：58-60.

[2]張東升，屠世浩，萬志軍，馬文頂.采礦工程特色專業創新能力培養的實踐教學改革探索[J].實驗室研究與探索，2011，30（3）：110-113.

[3]郭兵兵，陳國祥，徐星.采礦工程專業實踐教學體系的優化[J].中國地質教育，2011，（2）：34-38.

[4]王磊.高校采礦工程專業人才培養模式探討[J].煤炭經濟研究，2010，（2）：92-94.endprint