新常態下《礦山壓力與巖層控制》課程教學模式的改革探討

王新豐+譚新高

摘 要：針對新常態下采礦工程專業人才培養理念的深刻變革，結合專業主干課《礦山壓力與巖層控制》課程教學的現狀，分析了課程教學中存在的問題，指出了課程教學的實施方法，在此基礎上提出了課程教學改革模式的新思路，即通過轉變教學觀念、更新教學內容、優化課程結構、革新教學方法、完善評價體系等環節達到培養高素質復合型人才的目標。

關鍵詞：新常態 采礦工程 課程教學 改革模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（b）-0201-03

Abstract：According to the profound reform of the talent cultivation concept of mining engineering under the new normal， combined with the current situation of teaching major courseson“mining pressure and strata control”. The problems in the course teaching are analyzed，the implementation of curriculum teaching is pointed out.On this basis， a new idea of the reform of curriculum teaching mode is put forward，that is through these methods of changing the teaching idea，update the teaching content， optimize the curriculum structure， reform the teaching methods and improve the evaluation systemto achieve the goal of cultivating high-quality and inter-disciplinary talents.

Key Words：New normal； Mining engineering； Course teaching； Reform model

隨著國家工業化進程的快速推進，能源結構體系發生了深刻變革，煤炭經濟增長歷經“黃金十年”后迎來了穩定發展的新常態。面對新的發展機遇和嚴峻挑戰，煤炭資源的轉型調整迫在眉睫。如何構建采礦工程專業新常態下的人才培養體系、設置科學合理的專業課程結構、制定開放共享的課程教學模式成為擺在礦業類高校面前的全新歷史課題[1]。《礦山壓力與巖層控制》作為采礦工程專業的核心主干課，是采礦本科學生的必修課，具有理論性強、知識面廣、實踐性突出、覆蓋面寬、綜合性強的特點。選取《礦山壓力與巖層控制》這門典型的采礦工程專業課為代表，結合新常態下采礦工程專業的人才培養要求，以開放式多元化的研究視角，分析課程教學中存在的問題，梳理課程教學的教授方法和實施環節，探討課程教學改革創新的新模式。

1 《礦山壓力與巖層控制》課程教學現狀

目前，《礦山壓力與巖層控制》課程教學依然以課堂教學為主，在“老師教”和“學生學”的過程中，主要存在如下問題。

（1）任課教師過多突出自己的主體地位，以自身講授為主，缺乏對學生的引導和溝通，忽略了學生的存在價值。三尺講臺自古是老師教學施展的舞臺，老師們習慣了滔滔不絕口若懸河自我陶醉式的講課模式，不會過多在意學生的感受，其中不乏有些教師照本宣科，枯燥生澀的理論給本來沉寂的課堂又增添了幾分無趣，學生參與熱情不高，難以達到預期的教學效果。就《礦山壓力與巖層控制》而言，本身就是一門理論和實踐結合比較緊密的課程，內容涉及礦山巖體和巖石的物理水理性質、變形強度特征、動力學靜力學屬性、彈塑性本構模型構建及破壞時效準則等力學知識，這些知識需要學生具備一定的力學基礎，通過課堂講授和工程案例與學生互動溝通，僅靠單純的課堂講課和教師的滿堂灌做法很難讓學生搞懂接受，需要充分調動學生的課堂積極性，讓其參與其中，增加討論和實踐環節，提高學生主動學習的積極性。

（2）學生課堂學習的主動性不夠，積極性不高，被動學習，疲于應付，“任你激情澎湃口若懸河，我自偃旗息鼓巋然不動”。學生是課堂教學的主要對象，學生在課堂的種種表現對教師教學和情緒發揮起到至關重要的作用。課堂教學中，學生過多以自我為中心，不喜歡某門課程或不喜歡某個老師，憑借個人的主觀喜愛程度來投入到課堂學習，稍有聽不明白或不滿意就轉移視線，難以集中精力認真聽課。以湘潭大學為例，在《礦山壓力與巖層控制》的課程教學中，由于課時的限制，任課教師需要在48課時內完成礦山巖體原巖應力的形成及其分布、采場覆巖活動規律、采煤工作面礦山壓力的顯現特征、采場頂板支護設計、采動巖體損害與控制技術、巷道礦壓顯現規律、巷道維護原理及圍巖支護、厚煤層綜放開采巖層控制、淺埋煤層開采巖層控制、煤礦動力災害現象與控制等十章內容，時間緊任務重，學生在課堂學習中難免因教學進展過快產生排斥和厭學情緒，學生的不佳表現反饋給任課教師，又影響了教師教學的積極性，久而久之，通常一門課結束，學生疲乏老師心累，教學效果欠佳。

（3）教學內容因循守舊、循規蹈矩，缺乏課堂教學的吸引性和趣味性。受傳統課堂教學的影響，大多數年輕教師沿襲了上一屆任課教師的教學模式，教學內容上鮮有更新，遵循前人形成的教學習慣繼續教學，教學環節很少有大的變革和嘗試，教學方法死板，教學體系沿循舊制，在課堂教學中難以和學生形成思想上的碰撞和情感上的共鳴，導致學生在學習過程中情緒低落，學習效率下降，喪失了主動學習的趣味性。

2 《礦山壓力與巖層控制》課程教學方法

課堂是教師開展教學活動的主陣地，學生是教學活動的主體，學生在教學活動中具有主動性、自覺性、靈活性和創造性的特質。當前的本科教育課堂教學仍然是主要的表現形式，為師生間的溝通交流和互動合作搭建了重要平臺。近年來，《礦山壓力與巖層控制》的課堂教學方法大致分為以下4種，如圖1所示。endprint

2.1 純理論教學法

教學過程中以講授理論知識為主，主要闡述礦山壓力的形成特點、分布規律、演化過程和顯現特征，從理論層面分析采煤工作面的頂板活動規律、巷道圍巖的變形破壞機理、支架與圍巖的相互作用原理，闡明采場圍巖和回采巷道的動壓顯現特點和巖層控制技術。

2.2 理論教學為主，試驗教學為輔

教學過程中注重理論講授的同時輔以試驗教學，采用理論教學和試驗研究相結合的教學方法充分調動學生學習的積極性和主動性。由于《礦山壓力與巖層控制》課程涉及到的巖石是埋深在地表300m以下的巖塊介質，巖體的地質力學行為是在三維地下空間引發的多場耦合作用，研究載體較為復雜，理論講解很難讓學生對圍巖活動規律有深刻體悟，所以通常借助相似材料模型試驗增強學生的感性認識，鍛煉學生的動手能力，提高學生自主學習的熱情和積極性。

2.3 理論教學引導，案例分析輔助

考慮到采礦工程專業的工程背景性較強，教學過程中采取理論教學和工程實踐相結合的教學方法，在正常的理論教學活動中引入工程案例，將自己開展的科研項目有機融合到《礦山壓力與巖層控制》課程教學當中，以具體的工程案例為切入點，在實例分析中插入理論分析，將教學與科研融為一體，循序漸進由淺入深，潛移默化地對學生進行科研素質培養，提高教學的實用性、探索性和創造性。

2.4 分組互動教學法

分組互動教學法是以學生為主體，教師為引導，教學活動中采取分組學習、團隊合作的交流互動式教學模式[2-3]。通過建立學習興趣小組，變被動學習為主動學習，集思廣益，分工合作，充分調動學生學習的主觀能動性，提高學習興趣和學習效率。分組互動教學法以設置問題為引線，以分組討論和團隊合作為主要學習形式，以教師引導和輔助講授為依托，以課程評價為評判標準，在互動交流和團隊協作中掌握新知識，學習新方法和新技術，增強自主學習的主動性和積極性，從而可以達到“以學為主、以教為輔、寓教于思、寓教于樂”的教學效果[4]。

3 《礦山壓力與巖層控制》課程教學模式改革

3.1 教學觀念轉變

教學觀念是教師在長期的教學過程中形成的思維模式和意識形態，一定程度上決定了課堂教學的實施方式和教學效果。新常態下采礦工程專業的人才培養格局和培養性質面臨重新調整和定位，這就要求專業任課教師對課堂教學進行重新規劃。新時期下《礦山壓力與巖層控制》課程的教學更應從過去呆板沉寂的傳統教學中解放出來，轉變課程教學觀念，調節課堂教學機制，從教師主導教學的“滿堂灌注入式”教學向學生為主的“主動學習積極探索”靈活機動的開放式教學轉變，從“要我學”的被動模式向“我要學”的主動模式轉變，從“講授知識”向“傳授知識”轉變，從“接受教育”向“啟迪教育”轉變，突出學生的主體地位，真正做到課堂教學“以學生為本，以教學為輔”，寓教于學，寓教于思，寓教于樂，寓教于趣。

3.2 課程內容設計

新常態下的課程教學內容需緊密結合當前專業的研究熱點和學科前沿，實時更新課程內容，舍棄不合時宜的課程內容。優化課程體系和課程結構，設置相對合理的試驗和實踐教學環節。教學過程中注重引導學生對新知識的學習、理解和掌握，注意新舊知識點的過渡和銜接，對專業課程的經典理論和核心內容進行重點講解。重新梳理課程內容，聚焦講授內容的側重點，深刻挖掘理論形成的背景和根源，理清各部分內容之間的邏輯關系，將晦澀深奧的力學原理簡單化，易于被學生接收和掌握。例如，在講解《礦山壓力與巖層控制》課程中采場上覆巖層活動規律的假說時，就可以將礦山壓力形成的經典“梁理論”歸納為錢鳴高院士提出的以覆巖空間結構為基礎的砌體梁理論和以宋振騏院士提出的以巖層運動為基礎的傳遞巖梁理論，前者注重從力學模型的理論層面分析采場頂板的活動規律，后者注重從現場實踐的工程角度研究工作面礦壓顯現的力學特征。通過分類講解和集中演示就可以將這部分內容生動形象的表達出來，條理清晰，層次分明，可以起到較好的教學效果。

3.3 教學方法革新

教學觀念的轉變必然引起教學方法的革新，從而優化教學程序，改良教學效果。湘潭大學的采礦工程專業課《礦山壓力與巖層控制》課程共設置48課時，教學過程中設計38課時的理論教學課（包含6課時的工程案例教學課），6學時的試驗教學課和4學時的分組互動討論課。綜合運用理論教學、試驗教學、案例分析和分組互動教學多項舉措對教學環節進行大膽革新和嘗試。教學實施過程中以理論教學為引導，工程案例教學為背景，試驗教學為推手，分組互動教學為重點，突出學生的主體地位，增強學生的求知欲和主動性，構建“課堂教學-試驗驗證-現場實踐”三維一體的綜合教學體系。

3.4 教學效果評價

傳統的考核方法和評價制度很難對新常態下的課程教學效果進行全面評價，因此需更新評價觀念，制定切實可行更加符合實際的評價方法。《礦山壓力與巖層控制》課程融合了理論、試驗和工程實踐多方面內容，注重考查學生掌握理論知識的難易程度和運用知識解決實際問題的能力，側重培養學生的專業思維和創新意識，故而采取靈活多變的考核制度，摒棄以往由期末考試成績確定最終課程成績的單一考核模式，采用課堂出勤率、課后作業、試驗報告、分組互動交流次數、考試成績等多種考核形式相結合的方法進行期末考核，對整個教學環節進行跟蹤評價，全面檢驗課程教學的實際效果。

4 結語

《礦山壓力與巖層控制》課程的教學模式改革和創新是新常態下采礦工程專業人才培養體系發生轉變的客觀要求和必然結果。面對課程教學中存在的實際問題，從課堂教學的本質出發，轉變教學觀念，更新教學內容，優化課程體系和課程結構，采用“課堂教學-試驗驗證-現場實踐”三維一體的創新教學方法，結合靈活機動的考核制度，必將使采礦工程的人才培養潛力得以充分發揮，從而實現高素質復合型專業人才的培養目標。

參考文獻

[1] 高召寧.采礦工程專業實踐教學平臺建設分析[J].科技創新導報，2015（4）：224-225.

[2] 孫偉博，王燕，邵小平.礦山壓力與巖層控制課程教學法探討—分組互動教學法[J].教育教學論壇，2016（2）：167-168.

[3] 高召寧.《礦山壓力及其控制》課程教學方法探討[J].中國科技信息，2010（13）：220-221.

[4] 王斌，趙伏軍，彭文斌.礦山壓力及其控制課程教學與科研互動[J].河北聯合大學學報：社會科學版，2012，12 （4）：49-51.endprint