李海洲 張璐


摘 要:《礦井通風與安全》是采礦工程專業的一門基礎專業課程,傳統的教學注重課堂講授與實驗教學,隨著國家培養人才戰略逐漸與世界接軌,OBE理念已經在國內廣泛傳播。文章闡述了在OBE理念指導下的《礦井通風與安全》課程的綜合改革策略,即優化課堂教學模塊、采用BOPPPS教學方法、加強實踐教學與實訓、變革課程考核方式等。通過課程改革的實施,增強了人才培養的實踐能力,契合了新時期人才培養的國際化要求。
關鍵詞:礦井通風與安全;OBE理念;產教融合;綜合改革
成果導向教育是指基于學習產出的教育模式(Outcomes-based Education,縮寫為OBE),OBE在1981年由Spady率先提出后,引起了廣泛的關注與應用。經過此后10年左右的發展,形成了比較完整的理論體系,至今仍被認為是追求卓越教育的正確方向。2013年6月,我國被接納為“華盛頓協議”簽約成員,我國的工程教育正式與國際接軌。2016年6月,我國工程教育認證體系實現國際實質等效,為加強工程教育改革提供了良好契機,為緊跟教育發展趨勢,培養出國際化的專業工程人才,將OBE理念與要求貫徹到《礦井通風與安全》課程教學中,以成果為導向、以學生為中心、以持續改進為目標進行課程的綜合改革具有重要的意義。
一、優化各章節的課堂教學模塊
基于OBE理念,對教學內容進行模塊化改革。 對課程的基礎理論、技術方法、礦井通風設計及優化等章節內容進行改革,各個模塊之間既獨立又連貫,脈絡清晰,對授課內容進行針對性教學,提高學生學習的積極性與學習效率。
二、課程BOPPPS教學模塊設計
BOPPPS是由Bridge-in、Objective、Pre-assessment、Participatory Learning、Post-assessment、Summary共6個部分組成。BOPPPS結構教學要求在教學過程中首先要有一個好的“導入”,以引起學生的注意和興趣;將目標清晰明了的展現給學生,并將情感目標融入到教學過程中去;前測和后測會幫助教師調整內容的深度和進度,檢視學習目標的完成度;專業、互動的參與式教學加強了教師與學生之間的信息交流與反饋,使學生能深刻領會和掌握所學知識,并運用到實踐中去;總結需精確的提煉課程的精華,重點培養學生的全面思考與創新能力。
根據BOPPPS教學法的基本要求,對礦井通風與安全課程的每個章節授課模塊進行設計,從實際問題出發,引出課堂內容,再到對問題的分析與解決,最后總結并以更深層次的問題結束,使整個課程內容系統、連貫。每個模塊授課可以很好的調動學生的積極性和主動性,增強學習效果。如“扇風機的合理工況點分析”一節中,設計導入(Bridge-in):以“分析某礦的井下局扇超負荷運轉引發火災,導致傷亡事故原因”為導入,引起學生的興趣;設計目標(Objective):掌握扇風機工作的合理工況分析方法與設計;設計前測(Pre-assessment):對風機個體特性曲線及工況點內容進行測驗,以把握學生對所學知識的掌握程度;設計參與式學習(Participatory Learning):以風機不同工況時的工作效率、工作功率、風壓、風量等參數的圖解法對合理工況進行分析,分組討論井下火災事故的原因;設計后測(Post-assessment):分組討論分析隨礦井風阻變化時的風機合理工況點;設計總計和自評(Summary and self-reflection):總結確定風機合理工況點的圖解分析方法,設立問題引起學生的思考,為下一個知識點的學習做鋪墊,如風機的聯合作業中,風機的合理工況如何確定呢?由此,各個教學模塊采用BOPPPS教學法的循環模式,教學效果顯著提升。
三、課程的實踐教學改革
(一)實驗教學環節
由實驗教師設計綜合性實驗題目,學生按實驗小組分配不同的題目,自行設計實驗方案進行實驗,提高學生的專業技術能力、團隊協作能力與創新能力;
(二)現場實踐
結合我校的卓越工程師實踐基地進行礦井通風與安全的實踐能力培養,由現場技術人員結合礦山實際提出通風中的若干問題,學生分組研討給出理論分析與解決方案,再由現場技術人員對方案分析的正確性與可行性進行評價。
四、考核方式進行改革
改革后的考核方式在傳統的階段測試成績、期末考試成績的基礎上,增加實驗、現場實踐成績及其占比:階段測試成績有占比30%降到20%,期末成績由占比60%降到30%,綜合性實驗成績由占比15%,實踐成績占比35%,這種考核方式較為全面地考核了學生的理論學習、實踐能力和創新能力,考核方式更為科學、合理。
五、課程改革的實施效果評價
(一)學生綜合成績為指標進行評價
以改革前后學生的成績為指標,2017年(改革前)和2018年(改革后)學生的《礦井通風與安全》課程綜合成績分布如下圖所示,
通過成績比較可知,改革后學生成績有較大提高,80分以上學生人數占比提高近33%,改革效果較為明顯。
(二)學生及實踐基地對課程改革效果的問卷調查
以采礦專業2016級57名學生及山東金嶺鐵礦、萊蕪谷家臺鐵礦、馬莊鐵礦等11家實踐基地為對象,對課程改革的效果進行問卷調查,統計結果見表1,其中,認為OBE理念為指導的教學模式較好以上的學生人數為55人,實踐基地9家,分別占所調查學生和企業總數的96.5%與81.8%,為教學改革的可行性與持續改進提供依據。
六、結語
實踐表明,基于OBE理念的礦井通風與安全課程的產教融合改革突出了以目標為導向、以學生為中心、以持續改進為目標的教學模式,將工程教育認證規定的能力要求有機地融合在教學與實踐中,發揮了學生學習的主觀能動性,提高了學生的工程實踐素養與創新能力。同時,以課程改革過程中遇到的問題為突破點,對教學模式、教學方法進行持續改進,進一步提高教學與人才培養質量。
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基金項目:文章系山東理工大學2017年課程綜合改革項目的研究成果,項目編號:4003/115313。
作者簡介:李海洲(1982- ),男,漢族,遼寧錦州人,山東理工大學資源與環境工程學院,博士研究生,研究方向:礦井通風與安全課程的教學與研究。
*通訊作者:張璐,山東理工大學。