新工科背景下采礦工程專業項目導向式教學模式探索

王其洲 葉海旺 李寧 雷濤 陳東方 黃剛

摘 ?要：采礦工程專業是世界主要礦產國家相關高校的傳統專業，其傳統教學模式與新工科內涵和培養目標符合度較差，因此，針對傳統灌輸式教學模式存在的問題，闡述采礦工程專業項目導向式教學模式的意義，提出項目導向式教學模型，以及涵蓋學生興趣點、課程知識點、教學方法、課后探索型問題、課程考核方式五方面的具體實施方案，為新工科背景下采礦工程專業新型教學模式提供借鑒。

關鍵詞：新工科;采礦工程;項目導向;教學模式

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）11-0100-03

Abstract： The mining engineering profession is the traditional major of the relevant universities in the world's major mineral countries. The traditional teaching mode is inconsistent with the new engineering connotation and training objectives， therefore， aimed at the problems existing in the traditional force-feeding teaching mode. This paper expounds the guiding type teaching mode in mining engineering project， project oriented teaching model is put forward， and covers the student interest， curriculum knowledge， teaching methods， exploration type questions after class， the concrete implementation plan of the five aspects of course assessment way， for the emerging engineering education under the background of mining engineering professional references are provided for the new teaching pattern.

Keywords： emerging engineering education; mining engineering; project orientation; teaching mode

引言

近年，我國產業不斷轉型升級，客觀上對高校工科專業的發展提出了新的要求。基于此，研究和實踐工程教育改革的新理念、新結構、新體系，成為我國實現創新性驅動發展的關鍵環節[1-3]。雖然諸多學者對“新工科”做了多重解讀，其內涵仍為工程教育的新理念、學科專業的新結構、人才培養的新模式、教育教學的新質量、分類發展的新體系[2];其宏觀培養目標為激發并引導學生“創造、創新、創業”三方面的能力，拓寬學生“三創”視野，培養交叉綜合型人才[1]。在新工科內涵轉化和培養目標實現過程中，必然要求與之相適應的教學模式產生重大改革創新，才能為人才培養過程和目標保駕護航。礦產資源開發行業是我國傳統行業和基礎產業，采礦工程專業也是我國快速發展的傳統專業;在傳統的工科教育背景下，學生接受知識的途徑為課堂集中學習，以講授方式為主，畢業生具備復制模仿、合作開發的能力就可以勝任采礦工程中的相關技術工作，這顯然與當前新工科內涵中強調培養學生創新意識和能力相背。在新工科背景下，為了擁有更多的自主知識產權技術和更多產品核心技術，多學科交叉融合的自主創新將成為采礦專業畢業生必須具備的能力[3-6]。為了實現新的畢業生培養目標，采礦工程專業課程體系需要不斷完善，教學方法不斷創新。其中，項目導向式教學模式逐漸應用到新工科教育體系中[7-9]。因此，發現采礦工程專業傳統教學模式突出的問題、探索新型項目導向式教學模式，成為實現新工科背景下采礦工程專業學生創新能力培養的重要途經。

一、采礦工程專業傳統教學模式存在的問題

（一）課程知識更新滯后

采礦工程專業是世界主要礦產國家相關高校的傳統專業，在經歷數十年的發展后，礦床開采的相關理論已相當成熟，但由理論衍生的相關工程技術卻發展迅速，多學科交叉創新成果層出不窮。對于采礦工程專業本科層次的學生而言，課程教材知識與當年前沿技術多有時間差，更有甚者還采用五年之前的傳統教材，必然導致課程知識更新滯后的問題。盡管部分教師適當補充最新的技術發展成果，但成果的普適性和代表性未得到科學考證，容易使學生產生錯誤理解，導致學生對課程重點知識的理解產生偏差。

（二）教學模式缺乏靈活性

當前，采礦工程專業教學模式相對單一，仍然以課堂講授和“灌輸式”教學方法為主，學生則是被動接受知識，其課程知識接受主觀性較差，對專業及課程興趣度較低。當學生長期處于這種狀態，就會出現“學習過程中渾渾噩噩，考前拼命復習”的現象。近年來，雖然出現了翻轉課堂、混合式教學等新的教學模式，但學生的短期目標仍為應付檢查，無法切實有效地激發學生課堂學習興趣，導致事倍功半。

（三）實踐效果不佳

現階段，采礦工程專業學生實踐多為集中或分組實踐，時間跨度為1-2周。在實踐過程中，部分學生對實踐內容接受速度較慢、程度較淺，導致與校內課程知識點對應理解效果差。同時，現有實踐模式開始時間多為專業課程結束1-2個月，學生對專業課程知識已進入快速遺忘階段，導致實踐教學內容游離于理論知識之外，致使學生實踐能力和創新能力存在明顯不足[10，11]。

（四）考核方式相對單一

采礦工程專業相關課程考核方式仍以閉卷考試為主，雖然在開課期間輔以作業、知識回顧和課堂問答等過程管理措施，但考試成績只是體現了學生的應試能力，無法有效提高和考察學生自主探索和創新的能力。

二、采礦工程專業項目導向式教學模式改革的意義

從新工科內涵出發，針對目前采礦工程專業教學模式存在的主要問題，設計適應于采礦工程專業的項目導向式教學模式，其意義在于：

（1）以“項目引導”為課程學習核心，即從實際工程問題出發，融合多學科交叉的知識點，設計課堂教學、虛擬現實實踐等教學方法，拓寬學生基礎知識面，讓學生深刻理解工科理論知識，切實做到理論聯系實踐，一方面吸引學生課上注意力和學習興趣，另一方面能夠最大限度地調動學生課后主觀積極性。

（2）以近年來的實際工程問題為課程知識切入點，使教師在授課過程中，緊密圍繞課程重點和難點知識進行講解，將抽象知識具體化和形象化，使學生更深入的理解和轉化理論知識。

（3）增加學生對所學專業的認同感。采用“項目引導式”教學模式，能夠讓本專業學生深刻了解專業特色和專業適用性，增加學生認同感，激發學習興趣和熱情。

三、新型項目導向式教學模式總體設計

根據學生興趣點和課程知識點，選取相應的實際工程問題，并基于實際工程問題設計課程知識點，將課程重點和難點知識放到實際問題中進行講解，做到教學組織和目標有的放矢。創新實踐方式，嘗試采用虛擬現實技術，將學生置身于實際工程問題中，實現新型實踐教學方式。基于虛擬現實技術，通過對實際工程問題實地調研采集，建設實際工程問題案例庫，錄制虛擬現實視頻。在虛擬現實視頻中添加視頻課件，讓學生在虛擬環境中加深對課程知識點的理解。

四、新型項目導向式教學模式改革實施方案

（一）學生興趣點

根據某一課程已有重點知識，設置學生興趣點調研問題。調研問題涵蓋課程知識點、教學組織形式、工程問題研究熱點、課后探索型問題等四方面。深入分析調研數據，尋找學生對該門課程的興趣點，為后續研究內容提供設計數據。

（二）課程知識點設置

回顧該門課程已有知識點，甄別篩選重點和難點知識。同時，跟蹤現有實際工程問題的研究熱點，添加本領域研究前沿的研究成果。在此基礎上，構建涵蓋多個方面的實際工程問題案例庫，并在每種案例中設置2-3個典型實例，為后續教學方法設計和課后探索型問題設計提供參考。

（三）教學方法設計

學生接受知識興趣不高、課堂學習效率較低、課后回顧知識積極性不高等問題，是已有課堂教學模式的主要問題。基于上文中更新后的知識點，設計新型課堂教學和課后探索教學模式。其中，課堂教學按照“提出實際工程問題-分析問題原因-提出對應知識點-講解課程知識點-提出實際問題解決方案-評價實際工程問題處理效果”的模式開展。并且，在教學組織中，嘗試采用虛擬現實技術，將實際工程問題制成虛擬場景，學生使用虛擬現實設備置身于實際工程問題中，并在虛擬場景中設置課程知識講解課件，以此將實際工程問題的基本條件和欲講解的課程知識點緊密結合，旨在解決理論知識與實踐脫節、實踐資源配置不均衡的難題。

（四）課后探索型問題設計

在前文的探索基礎上，從實際工程問題案例庫中，選取與第三部分中工程問題近似的且與課程知識點緊密結合的其他工程問題作為課后探索型問題。學生將利用課后時間，采用課堂知識回顧、相關文獻查閱等方法，提出實際工程問題的解決方案，并撰寫探索型研究報告。

（五）課程考核方式設計

以上文中的探索型研究報告作為主要考核方式，并提交至本專業教學經驗和科研成果豐厚的三位專家進行評審，按照寫作態度、撰寫規范、文字表達、報告質量、創新程度五個方面進行百分制評分，該評分將作為考核結果進行登記。

五、結束語

從課程知識點、教學過程設計、實踐效果和考核方式等方面，總結傳統教學模式存在的問題，并從新工科內涵和培養目標出發，闡述采礦工程專業項目導向式教學模式的意義，提出項目導向式教學模型，以及涵蓋學生興趣點、課程知識點、教學方法、課后探索型問題、課程考核方式五方面的具體實施方案，為新工科背景下采礦工程專業新型教學模式提供借鑒。

參考文獻

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