基于PBL理念的鑿巖爆破課程思政探索

牛雷雷　陳慶凱　何榮興　徐世達

摘? 要：鑿巖和爆破是金屬、非金屬礦山生產的基本手段，同時鑿巖爆破課程也是采礦工程專業的一門重要專業基礎課，承擔著為采礦工程本科生傳遞思政教育的責任和義務。基于PBL理念的鑿巖爆破課程思政，以鑿巖爆破課程為載體，以立德樹人為根本，以培養具有社會責任感、使命感和專業素養的采礦工程本科生為目標，以問題為導向，以線上線下相結合的教學方式為手段，建設課程思政素材庫，深入挖掘思政元素，實現思政教學和專業教學的有機結合，在采礦專業知識傳授的過程中，實現價值引領。

關鍵詞：課程思政；鑿巖爆破；PBL；線上線下相結合；專業教學

中圖分類號：G641? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）12-0185-04

Abstract： Drilling and blasting are the basic methods of mining in metal and non-metal mines. Meanwhile， Drilling and Blasting is also an important professional basic course of mining engineering， which undertakes the responsibility and obligation of transmitting ideological and political education for mining engineering undergraduates. The ideology and politics of drilling and blasting course based on PBL concept takes the course of Drilling and Blasting as the carrier， takes moral education as the basic task of the education， and aims to cultivate mining engineering undergraduates with a sense of social responsibility， mission and professional quality. Based on the problems learning， the ideological and political material library of the drilling and blasting course is built by means of the teaching method of combining online and offline. The ideological and political elements is deeply excavated in order to realize the organic combination of ideological and political teaching and professional teaching and the value guidance in the process of teaching mining professional knowledge.

Keywords： ideological and political contents in course; Drilling and Blasting; PBL; combination of online and offline; professional teaching

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議中強調，“高校思想政治工作關系高校培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這個根本問題。要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人”[1]。為了學習貫徹習近平總書記重要講話精神，落實“用好課堂教學這個主渠道”的要求，目前已有眾多高校和課程開展了課程思政的探索和實踐[2-5]。為了提高教育教學效果，高校教師需要結合自己講授的課程深入挖掘思政元素，建立思政素材庫，思考如何做到思政元素與專業課程的有機融合，既要在課程講授過程中傳授專業知識，也要潤物細無聲地開展思政教育。

礦業是國民經濟的支柱產業，采礦工程為國民經濟發展提供了90％以上的能源，80%以上的工業原材料。鑿巖爆破是金屬、非金屬礦山生產的基本手段，同時鑿巖爆破也是采礦工程專業的一門重要專業基礎課程。因此，該課程的思政建設方向和重點是響應習近平總書記的號召面向國民經濟的主戰場，通過將學生的責任、使命和擔當與課程教學結合起來，穿插思想引導、政治教育和行業精神鼓勵，感受工匠精神和科學家精神，培養學生的社會責任感、使命感和專業素養。

PBL（Problem-Based Learning）教學法首先是由加拿大的麥克馬斯特（McMaster）大學提出的，隨后在丹麥的奧爾堡大學和洛斯基爾德大學進行實踐和推廣，并提出了“以問題為導向、由項目來組織”的奧爾堡PBL教學模式[6-8]。目前，PBL教學法已經在眾多國家的眾多課程得到應用[9-12]，牛雷雷等[12]將PBL教學法應用于鑿巖爆破課程的教學過程中，探索PBL教學理論與鑿巖爆破現實教學環境相結合的教學模式，嘗試解決傳統鑿巖爆破課堂講授過程中師生互動不夠的問題，但是在探索中尚未考慮如何將課程思政元素融入PBL教學過程中。因此，本文開展基于PBL教學理念的鑿巖爆破課程思政教學方法研究，探索將課程思政元素和PBL教學法進行融合，實現學生在嘗試解決問題的過程中潤物細無聲地接受思政教育的目標。

一? 基于PBL理念的鑿巖爆破課程思政設計

鑿巖爆破課程思政的目標是培養具有政治覺悟、專業素養和工匠精神的新一代本科生，教學方法是以PBL教學理念為核心，以問題為導向，采用線上線下相結合的方式，將思政元素融入課堂教學和課后實踐過程中，一方面激發學生的學習興趣，提高學習效果，另一方面提高課程思政和專業課程的融合度，提高學生的政治素養。本研究通過建立課程思政素材庫的方法，深入挖掘典型事例，拓寬教學內容與政治理論的結合，應用現代信息技術提高思政教育的靈活性。

（一）? 課程思政素材庫建設

鑿巖爆破課程思政素材庫主要從采礦工程行業典型人物和事例、礦業相關的國家政策和基于經典著作的課堂實時答題三個方面搜集資料，進行篩選整合，最終建立一個素材庫，供教師從中選取合適的素材，結合教學內容進行融入和傳授。

1? 采礦工程行業典型人物和事例

礦產資源是人類社會發展的重要物質基礎，在很大程度上決定著社會生產力的發展水平。從石器時代到信息時代，從代表著第一次工業革命的煤和鐵到第三次工業革命的硅、稀土和鈾等，人類社會生產力的每一次進步，都伴隨有一次礦產資源利用水平的提高。在這些礦產資源的勘探、開發和利用過程中，凝聚了礦業工程科學家和工程師的心血，涌現了眾多可歌可泣的典型人物和事跡。結合我國采礦業的發展歷程，通過深入挖掘本專業前輩們的典型事跡，將其融入課程教學中，感染學生，激發學生的學習熱情，培養學生的科學家精神和工匠精神。

2? 礦業相關的國家政策

習近平總書記在全國科技創新大會上指出：“從理論上講，地球內部可利用的成礦空間分布在從地表到地下1萬米，目前世界先進水平勘探開采深度已達2500米至4000米，而我國大多小于500米，向地球深部進軍是我們必須解決的戰略科技問題。”國土資源部印發的《國土資源“十三五”科技發展規劃》明確提出，要向地球深部進軍，大力推進地球深部探測，開展深部能源快速高效勘查評價，推進重要礦產資源勘查與高效利用，強化地質災害防治和地質環境保護。習近平總書記的講話和國土資源部印發的發展規劃不僅給出了礦業的發展目標和方向，而且為采礦工程專業學生發展指明了道路。鑿巖爆破課程講述采礦工程未來的發展方向，既拓寬了學生的學習視野，又了解了國家相關政策。在了解與礦業有關的社會、健康、安全、法律及文化方面的知識和政策的過程中，引導學生積極投身于礦業這個艱苦專業，為本專業的發展提供新生力量，為社會主義建設添磚加瓦。

3? 基于經典著作的課堂實時答題

借助“學習強國”學習平臺，查閱《馬克思恩格斯全集》《資本論》《毛澤東選集》《毛澤東文集》《鄧小平文選》《江澤民文選》《胡錦濤文選》《習近平談治國理政》《論堅持推動構建人類命運共同體》《習近平談“一帶一路”》《論堅持全面深化改革》等理論著作，挑選其中的部分內容做成選擇題，在課堂測驗中作為附加題進行現場測驗，加強學生對理論著作的學習和了解；選取中國傳統文化中的名人名句和典故與鑿巖爆破課程相結合，在授課過程中傳播中國文化，激發學生的學習興趣，豐富學生的知識儲備，提升學生的文化自信心和人文修養。

（二）? 基于PBL的課堂教學方法設計

1? 問題設計

基于PBL的課堂教學中問題設計是關鍵，教師需要選擇難度合適的問題，既不能太難也不能太容易，太難了學生通過努力不能解決，起不到學習的作用；太簡單了學生不經思考就解決了，起不到鍛煉的效果。問題的設計需要能引出這節課講解內容的概念、原理和方法，通過層層遞進的方法由淺入深地引導學生學習這節課程的知識點，理解重點和難點，促使學生更加容易地進入學習狀態，激發學生的學習興趣和求知欲望，通過解決一個個問題，獲得成就感和滿足感，培養學生獨立思考能力。

為了將思政元素融入教學過程中，在問題設置階段，教師就需要從素材庫中選取合適的素材，如果沒有和這節課程內容相關的素材就暫時不進行融入，要不然容易造成生硬的融入，學生學起來會有跳出課堂的感覺，反而不利于教學過程的連續，因此，為了讓學生接受更多思政教育，需要教師搜集盡可能多的素材。

2? 學生主觀能動性

在教師設置完問題之后，學生需要根據分組針對不同的問題開展研究，通過主動搜集資料、匯總資料和分析討論問題，探索問題的解決途徑，在這個過程中充分發揮學生的主觀能動性，培養學生自學能力和資料的搜集、提取能力。課程思政素材庫的建立也可以借助學生的力量，通過布置作業的方式，讓學生課下去搜集礦業領域專家的典型事例。在這個過程中不僅能讓學生參與到素材庫的建立，提高學生在教學過程的參與度，而且能夠讓學生在搜集資料的過程中了解到這些前輩學者們的事跡，獲得更加真實的體驗和認知。

3? 教師輔助作用

雖然在PBL教學法中，學生是主體，教師起輔助作用，但是不意味著教師就能輕松，尤其是把課程思政融入到教學過程中之后，教師不僅需要設計合適的問題，而且需要把握思政素材和教學內容的有機融合，這對教師的教學能力提出了更高的要求。鑿巖爆破課程具有實踐性強的特點，這就要求教師需要積極為學生創造實習和實踐機會，夯實學生的理論基礎和專業技能，為未來從事設計工作和現場鑿巖、爆破工作創造條件。

（三）? 線上線下相結合的教學手段設計

1? 基于微信群和QQ群的線上教學

目前課程微信群和QQ群為教學工作帶來了眾多便利，不僅為教師和學生提供了實時交流平臺，而且成為課件、作業等學習資料的發布平臺。因此，在教學過程中需要更好地借助這兩個平臺開展線上和線下相結合的教學，充分發揮其實時交流和內容會聚的作用。教師應該根據授課內容在QQ群里及時更新課堂講義和PPT，讓學生提前預習；及時發布課后復習資料，讓學生有充足時間完成課后作業；及時發布和課堂教學內容相關的課外資料，為學生課外學習提升提供素材，激發學生課外學習的動力，拓展學生的視野，豐富其知識儲備。

2? 基于雨課堂的課堂線上測驗

目前清華大學開發的雨課堂軟件被廣泛應用于線上教學，鑿巖爆破課程主要利用雨課堂的課堂簽到和線上答題功能，通過課堂簽到能夠統計出勤人數，免于占用課堂時間進行現場點名。線上答題功能主要設置單選題、多選題和判斷題，用于考察學生對知識點的掌握程度，通過實時反饋，教師可以實時調整教學進度和計劃，針對學生掌握不牢的知識點進行再次講解。應用現代信息技術將課堂測驗和黨史學習結合，幫助學生回顧黨史，加強其記憶。在每次知識點的答題結束之后，設置3～5道思政相關的選擇題，作為測試的附加題，讓學生現場答題，考察學生對思政內容和時事政治的了解和掌握，活躍課堂氣氛和激發學生學習興趣。

3? 基于模型試驗的線下實踐教學

針對鑿巖爆破課程缺乏實驗室試驗的問題，考慮利用模型試驗的方法，加深學生對課堂講授內容的理解。目前3D打印技術日趨成熟，教師可根據教學內容設置模型設計問題，讓學生利用軟件設計模型，然后利用3D打印機制作可拆卸的模型，通過打印模型驗證設計思路的正確性，鍛煉學生動手能力，培養學生分析問題解決問題的能力。

二? 基于PBL理念的鑿巖爆破課程思政實踐

由于爆破天然具有危險性，因此，如何在控制爆破危害的前提下達到爆破效果成為爆破專家和科研人員重點解決的問題，在研究的過程中涌現出了眾多具有科學家精神和工匠精神的學者和專家，因此本門課程通過深挖鑿巖和爆破領域前輩們可歌可泣的故事來豐富課堂思政的元素和案例，深挖礦業領域在面向國家經濟主戰場方面能夠提供的力量，增強學生的專業自豪感和認可度，進而為國家的礦產資源開發產業作出貢獻。按照基于PBL理念的鑿巖爆破課程思政設計，從課堂教學和課后實踐兩方面開展鑿巖爆破課程思政實踐。

（一）? 基于現代教育技術與PBL教學法深度融合的混合式課堂教學

1? 課前預習

上課前教師通過QQ群發送PPT和講義讓學生提前預習，上課之后利用雨課堂的課堂測驗功能，讓學生通過手機限時作答，教師基于反饋的問題有針對性地進行授課。為了傳承和發揚東北大學“五四煤”精神，挖掘老教授們敬業、精益求精和專注創新的典型案例，為學生布置案例收集的任務，讓學生在課下搜集資料，整理案例。同時課前預習階段發一個兩分鐘的課程思政小視頻讓學生觀看。

2? 課堂講解和討論

借助雨課堂，進行學生微信簽到，保證出勤率；每次講完一個知識點，進行課堂測驗，學生通過手機限時作答，根據答題情況現場反饋學生對知識點的掌握情況和問題，進行針對性的重點講解。在課堂測驗最后附加3～5道黨史、時事政治、名人名言和傳統文化等方面的選擇題，用于調節課堂氣氛和加強學生對黨史的學習，同時傳承中華優秀傳統文化。

根據課堂講授內容，將礦業工程領域老教授們的事跡和專業課程的講授結合起來，在課程講授過程中傳遞家國情懷、社會責任和專業情感，感受采礦人的科學家精神和工匠精神。巖石的可鉆性表示鉆頭在巖石上鉆孔的難易程度。它是合理選擇鑿巖方法、鉆頭規格和鑿巖參數的依據，也是制定鑿巖計劃和任務、考核生產效率和計算成本消耗的根據。目前巖石的可鉆性分級方法有壓入硬度法、微鉆頭鉆進法、鉆速方程反求法、巖屑硬度法和鑿碎比功法等，其中鑿碎比功法是由東北大學提出的，依據鑿碎比功和釬刃磨鈍寬度的巖石可鉆性分級方法。采用的兩個指標，其一是鑿碎比功，即鑿碎單位體積巖石所需要的功，用來表示巖石鉆鑿的難易程度；其二是釬刃磨鈍寬度，反映巖石的磨蝕性。這兩個參數的提出是東北大學采礦工程專業前輩徐小荷教授通過大量的試驗結合現場調研測試得到的。為了有一個統一的測量設備，徐小荷教授發明了巖石鑿測器，并制定了測試的方法和標準，在研發的過程中展現徐教授勇攀高峰、敢為人先的創新精神，追求真理、嚴謹治學的求實精神，淡泊名利、潛心研究的奉獻精神。

專業知識與課外拓展的結合，黨史答題作為附加題。結合課堂預習階段布置給學生查閱和搜集礦業工程領域典型人物和事例的任務，在課堂上開展典型人物和事例講解與討論，一組學生介紹他們搜集的案例，其他學生在聽講的過程中分析其中體現的科學家精神和工匠精神，通過學生之間的討論和交流，親自歸納和總結其中蘊含的艱苦奮斗、追求真理和勇于創新等科學家精神，不僅可以提升學生歸納總結能力，而且通過自己親自挖掘更加能夠感動自己和其他同學，更加真實可信。

3? 課后作業

課后作業不僅是課堂知識點的復習與鞏固，更是知識拓展和提升的重要途徑。結合課堂講授內容布置習題是基本的教學操作，通過這個過程加深學生對知識點的理解和掌握。更重要的是，教師可以借助課后作業這個途徑，分小組布置一些文獻的查閱工作。例如，國家新發布的礦業相關政策、國家礦山安全監察局發布的礦山事故數據、最近五年的鐵礦石價格波動數據和國際鐵礦石貿易等，通過查閱這些資料，讓學生結合國家政策和世界經濟變換談談對礦業發展的認識等，不僅可以擴大學生的知識面和知識儲備，而且可以讓學生了解國家政策、行業資訊，加深對所學專業的認識，激發學習的興趣和動力。

（二）? 課后實踐訓練

基于已經建設的本科教學實驗室——鑿巖爆破模型室，開展模型試驗教學；其次，根據已有模型讓學生親自動手制作3D打印模型，培養學生的動手能力，加深對所學知識的理解和認識。

三? 結束語

基于PBL理念的鑿巖爆破課程思政探索和實踐，以問題為導向，以思政教育有機融入專業教育為目標，從課程思政素材庫建設、基于PBL的課堂教學方法設計和線上線下相結合的教學手段設計開展理論研究和課程設計，實現基于現代教育技術與PBL教學法深度融合的混合式課堂教學和課后實踐訓練，實現高效的專業教育和強效的思政教育。

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基金項目：國家自然科學基金青年科學基金項目“黏彈性波傳播與其誘致巖石損傷演化的相互作用機理”（51904056）

第一作者簡介：牛雷雷（1987-），男，漢族，河南洛陽人，博士，副教授。研究方向為鑿巖爆破。