“礦山工程模擬技術”課程的信息化綜合改革與實踐

李海洲　張璐

摘 要 “礦山工程模擬技術”是一門實操性很強的課程，傳統(tǒng)的教學注重課堂講授并輔以一定的上機實驗，學生對技術的掌握效果不理想。文章闡述了“礦山工程模擬技術”課程的信息化綜合改革策略，即利用信息化網(wǎng)絡平臺強化實操訓練，變革課程考核方式等。通過一年的課程改革的實施，學生對信息化改革模式的好評率達到83.6%，進一步說明了課程改革實施效果。

關鍵詞 礦山工程模擬技術 信息化建設 綜合改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.06.048

Informatization Comprehensive Reform and Practice of the

Course "Mining Engineering Simulation Technology"

LI Haizhou[1]， ZHANG Lu[2]

（[1]Shandong University of Technology， School of Resources and Environment Engineering， Zibo， Shandong 255049；

[2]School of Architectural Engineering， Shandong University of Technology， Zibo， Shandong 255049）

Abstract "Mining Engineering Simulation Technology" is a very practical course. The traditional teaching focuses on classroom teaching and supplemented by certain computer experiments. Students' mastery of technology is not satisfactory. The article expounds the comprehensive information reform strategy of the "Mining Engineering Simulation Technology" course， which is to use the information network platform to strengthen practical training and change the course assessment method. Through the implementation of the one-year curriculum reform， students' praise for the informationization reform model reached 83.6%，further illustrating the implementation effect of the curriculum reform.

Keywords mine simulation technology； information construction； comprehensive reform

1 課程改革的必要性

“礦山工程模擬技術”課程的宗旨是培養(yǎng)學生利用計算機數(shù)值模擬技術，計算分析礦山實際問題的方法并具有自主探究專業(yè)前沿問題的能力。但是在傳統(tǒng)的“礦山工程模擬技術”教學過程中，受到課時等因素的制約，學生對礦山模擬的教學案例的實操鍛煉較少，與課程目標之間存在一定程度的差距，主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）理論教學內容偏多，教學案例及學生的實操訓練相對較少：“礦山工程模擬技術”課程具有較強的專業(yè)性和實踐性，雖然傳統(tǒng)教學能夠使學生掌握課程的基礎理論和方法，但運用模擬技術分析現(xiàn)場實際問題的能力不足。

（2）授課方式單一：“礦山工程模擬技術”教學主要包括課堂和實驗授課。 課堂講授中，教師一般采用案例教學法，對具體問題進行講解分析，使學生掌握礦山模擬技術的相關理論和分析方法，學生的課堂表現(xiàn)較好，但在實驗、實操訓練過程中卻表現(xiàn)得不盡如人意，理論與實踐差距較大。

（3）課程考核方式不合理：傳統(tǒng)的課程考核主要包括期末考試成績和實驗成績兩部分，學會的“學習過程”與“實操效果”并有考核到。因此，在課程考核方式也繼續(xù)改革。

因此，如何使學生作為課程教學中的主體、調動主動學習的興趣、培養(yǎng)解決實踐與創(chuàng)新能力就顯得更加重要。

結合我校的信息化平臺，教師根據(jù)教學目標對各個章節(jié)的教學內容進行梳理，羅列重點、難點進行案例分析與學生的實操性訓練，開展了礦山工程模擬技術課程的信息化綜合改革與實踐。

2 課程改革的實施

根據(jù)我校采礦工程卓越工程師培養(yǎng)要求，利用學校信息化網(wǎng)絡教學平臺，對“礦山工程模擬技術”課程教學從優(yōu)化教學方法、強化實操訓練、注重過程考核三個方面進行。

2.1優(yōu)化教學方法

（1）整合教學內容。以卓越工程師培養(yǎng)目標及課程教學目標為指導，對各個章節(jié)的教學內容進行凝練，注重案例教學。 對礦山工程模擬技術中的建模、本構模型選取、邊界及初始條件設定、計算分析等內容進行模塊化設計，每個模塊結合實際分析案例，調動學生的自主學習興趣，并設置相關實操性訓練題目，讓學生在一定時間內上傳編寫的程序及分析結果。

（2）教學模塊實例化。每個教學模塊充分融入數(shù)值模擬分析實例，加強案例式教學力度，培養(yǎng)學生自主學習能力；例如，在中級建模模塊中，同底部標高的主、副隧道的開挖，主隧道半徑4m，輔助隧道半徑3m，輔助隧道已進行了支護。

每個模塊案例包含詳細的分析過程，師生還可以在討論區(qū)互相交流，有針對性地解決學生在學習過程中遇到的問題，增強學習效果。

2.2 強化實操訓練

（1）分模塊實操訓練。在每個教學模塊中，都設有實操訓練題目，并要求在一定的時間內提交相關程序及模擬結果，增強學生的實際操作與分析能力，更好地消化教學內容及重點、難點；

（2）綜合實操訓練：結合具體礦山遇到的實際問題設置若干訓練題目，如：礦柱最大承載力的計算、充填采礦中圍巖的變形計算、邊坡安全系數(shù)的計算及井巷開挖與支護等典型問題，學生分組進行分析討論，并給出模擬程序及結果，再由老師進行評閱打分，很好地提高了學生團隊協(xié)作與創(chuàng)新能力。

2.3 注重過程考核的成績評定

傳統(tǒng)考核方式主要以期末考試成績及實驗成績最終評定，其中，期末成績占比60%，實驗成績占比40%，對學生學習過程及實操能力的考核涉及較少。新的考核方式只由兩部分組成，過程考核成績與期末考試成績，期末考試重點對基本理論的考核，占總成績的40%，過程考核注重考核學生解決實際問題的能力，占總成績的60%。過程考核包括模塊訓練成績及綜合訓練成績，這種考核方式既考核了學生的理論學習情況，又涵蓋了對學生的實踐能力、創(chuàng)新能力的考核，很好的契合了課程教學目標與卓越工程師培養(yǎng)要求。

3 課程改革的實施效果

為檢驗課程信息化改革的實施效果，以采礦專業(yè)2016級學生為對象，對新教學模式的支持度進行評價調查，見表1，對新教學模式的支持人數(shù)達到46人，占所調查學生人數(shù)的83.6%，為新模式教學的可行性與持續(xù)性提供依據(jù)。

同時，以改革前后學生的綜合成績?yōu)橹笜耍?017年（改革前）和2018年（改革后）學生的課程成績分布如圖1所示，通過成績比較可知，改革后學生成績有較大提高，80分以上學生人數(shù)占比約為33%，新教學模式的改革效果較為明顯。

4 結語

通過信息化教學模式在礦山工程模擬技術課程中的應用，既體現(xiàn)了教學過程中教師的主導地位，也實現(xiàn)了學生的主體作用，最終較好地實現(xiàn)了自主、合作、創(chuàng)新、高效的學習模式。

*通訊作者：張璐

本文系山東理工大學2017年課程綜合改革確認項目（項目編號：4003/115313）

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