基于卓越工程師培養的智能建筑專業《爆破工程》課程改革探索與實踐

高賽紅

摘要：探討在卓越工程師培養背景下《爆破工程》的教學改革，通過突出工程實踐能力培養的教學模式改革，提高學生的學習興趣與學習效果，提升教學質量。

關鍵詞：《爆破工程》;工程教育;實踐改革

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：2096-6903（2021）12-0105-03

“卓越工程師教育培養計劃”是教育部著力實施的我國高等工程教育改革的重大措施，旨在為未來工程領域培養多種類型的、優秀的工程師后備軍[1]。不言而喻，該計劃需要在理論教學的基礎上，夯實工程性教育環節，以提升學生的工程能力。

加拿大勞倫森大學礦業工程系為培養與提高學生的工程爆破實踐能力，一般要求學生到生產企業“帶薪頂崗”實習9～12個月，為保障學生的工程實踐時間，該系對采礦工程專業的課程體系進行了大刀闊斧地改革，精簡課程量，增加工程實踐時間。德國克勞斯塔爾、柏林和費萊堡等礦業高等專科學校，學生入學前還需完成110個工班的入學認識實習;美國、俄羅斯、加拿大和南部非洲等國家的巖土工程教育也發生了很大變化，企業聘請學生離開學校進行為期一年的專題工作，實行預先培訓。武漢理工大學、安徽理工大學、西安建筑科技大學、江西理工大學等國內十幾所高校在《爆破工程》課程改革方面進行了大量的改革與實踐，期間也面臨諸多困難，主要有：（1）課程內容多，學時少;（2）教學過程中的工程性缺失及實踐環節薄弱;（3）由于專業本身的性質，學生對專業課缺乏興趣等。《爆破工程》是很多專業的必修或選修課程之一，也是一門科學性、技術性、應用性比較強的課程，該課程的改革效果直接影響到很多專業“卓越工程師計劃”的有效實施，如巖土工程專業、土木工程專業及采礦工程專業等。為此，在加強工程性環節的培養方面，江西理工大學經過十多年的改革，通過建立“理論+實例的課堂教學”+“多層次的實驗教學+現場實踐的實踐教學模式”，改革現有的課程教學模式，取得了較好的教學效果。

1精簡課堂理論教學內容，結合課堂案例討論，實現學生的自我教育

在現有的《爆破工程》教材中，有關工程爆破理論的內容占比較大，現行的培養方案又需要減少課堂教學的學時量，因此，不可能在課堂上講完所有的內容。因此，一些內容可在教師的安排下，由學生在課外進行自學。如基本理論部分中炸藥的基本性能和基本參數、炸藥的組成原理等，可由學生自學，教師布置課外作業，通過作業來考察學生的學習效果和進度;刪減炸藥生產工藝的描述及炸藥性能參數測試方法等內容，這些可讓學生在學校金屬礦床地下開采虛擬仿真實驗教學中心完成虛擬仿真實驗并完成實驗報告，通過實驗來補充課堂刪除的講解內容，如炸藥的爆力、猛度、殉爆距離等測試實驗;省略與其它課程重復的內容，如巖石的物理力學性質由《巖石力學》課程授課，鉆孔與運輸機械方面的內容由《礦山機械》重點講授，井巷掘進爆破技術主要講授基本概念、光面爆破機理和微差爆破機理，其它內容歸納到《井巷工程》課程。而相應的工程性強的內容，如深孔臺階爆破等，在完成理論教學的同時，結合工程實例進行課堂討論式教學，同時增加課堂討論環節，通過學生查閱資料，制作PPT，上講臺分享自己獲取的知識，在討論過程中，教師更多的是起引導作用，鼓勵學生充分思考，積極參與課堂教學，實現學生的自我教育。

2組建科學研究小組并應用多樣化的教學手段，提升學生的學習興趣

依托本專業教師承擔的科研項目，成立不同類型的科學研究小組，將教師在科研過程中收集的工程圖片與視頻在組會時進行直觀展示與講解，從工程問題角度詳細講解工程實例，培養學生的工程思維能力;開展不同主題的科普講座，在學生完成相關炸藥方面知識的自學后，給學生講解“炸藥的千年世界之旅”，將炸藥發展歷程、工程爆破對工業炸藥的性能要求、不同炸藥的優缺點等知識點及炸藥研發工作者的事跡進行有機融合，在幫學生厘清知識脈絡的同時也進行了思政教育，這樣不僅能提升學習興趣，更能激發學生的學習熱情，改善教學效果。

3構建多層次多角度的實驗教學體系，增強學生的動手能力

為達到預期教學效果，國外爆破工程課程的實踐教學往往占總課時的40%左右[1]，在教學改革中增加實踐環節是提高教學質量的關鍵[2-7]。一般爆破實驗具有一定的危險性，這部分實驗大多屬于演示性實驗，學生很難直接參與到實驗中，也難以提高工程實踐能力[8-10]。針對這類問題，江西理工大學與省內的爆破器材生產企業建立戰略合作伙伴關系，由企業為學校生產一批爆破器材教具與仿真爆破器材，學生可直接操作雷管與炸藥等爆破器材，同時，工程爆破起爆網路的設計與連接等動手性強的技術以實驗形式由學生自主完成并完成實驗報告;依托已建成的金屬礦床地下開采虛擬仿真實驗教學中心，將炸藥爆速、猛度及殉爆等爆炸性實驗設計成虛擬仿真實驗，學生可在網絡上完成。結合學校現有的爆破實驗塔，在改善實驗條件和實驗手段、完善實驗安全防護方式的同時，構建基礎性、綜合性和創新性的實驗教學內容體系，基礎性實驗項目主要是爆破器材性能測試方面的實驗項目;綜合性實驗項目主要是綜合應用單一爆破器材組合或多種爆破器材組合的實驗項目;創新性實驗項目主要是以各種爆破器材組合使用，以各種儀器設備而設計的實驗項目，同時有選擇性的進行一些創新性地爆破實驗，如爆破超動態應變測試、爆破振動測試、爆破沖擊波測試、爆破噪音測試、巖體爆破效應的聲波探測等，學生可在老師的指導下完成。通過多層次、多角度的實驗手段，開展不同類型的實驗項目，開放爆破實驗室，學生可在學校網絡中自主預約實驗項目，在激發學生學習興趣的同時也提高了學生的動手能力。

4構建現場實踐的教學模式，解決“工程性缺失和實踐環節薄弱”問題

利用依托于江西理工大學與企業共建的江西省爆破工程技術研究中心，在《爆破工程》課程教學中的“課程設計環節”增加現場爆破實踐，使學生進入工程爆破現場，有選擇性的在實際工程中挑選某一小段爆破，比如小段的邊坡爆破，讓學生直接設計并參與爆破施工，并在相同的地段由企業的爆破工程師進行設計與施工，對比爆破效果，讓學生親歷工程爆破，實踐爆破技術，讓學生能實踐所學，做到學以致用。這樣，既充分調動了學生的學習積極性，豐富了學生的實踐經驗，教學質量也得到顯著提高。學生工程實踐效果見圖1。

5結語

江西理工大學在實施“卓越工程師教育培養計劃”的過程中，結合《爆破工程》課程特點，在加強工程性環節的培養方面，進行了探索與實踐，取得了一些效果和經驗，今后尚需加大改革措施，進一步完善課程改革。

參考文獻

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ExplorationandPracticeof"BlastingEngineering"ReformationBasedonPlanforEducationandTrainingOutstandingEngineers

GAOSaihong

（SchoolofApplicationSciences，JiangxiUniversityofScienceandTechnology，GanzhouJiangxi341000）Abstract：TheteachingreformofblastingengineeringofIntelligentBuildingSpecialtydiscussedunderthebackgroundofPlanforEducationandTrainingOutstandingEngineers.Throughthemodereformofhighlightingthecultivationofengineeringpracticalability，thestudents'learninginterestandlearningeffectareimproved，andtheteachingqualityisimproved.

Keywords：blastingengineering;engineeringeducation;practicereformation