“互聯網+”視角下安全工程專業采礦工程概論課程教學方法改革

郭海軍 吳昱辰 王凱 唐寒露 徐超

摘? 要：進入二十一世紀，礦業特色高校需要培養新時代走在產業前沿且具備創新性的高素質復合型礦業類科技人才。因此，采礦類課程教學改革面對的挑戰必然是艱巨深重的。采礦工程概論是具有礦業特色高校安全工程專業的基礎課程，是搭建理論與實踐的橋梁。該文基于“互聯網+”技術發展趨勢，分別從該課程開設的意義和必要性、傳統教學模式存在的問題以及“互聯網+”教學平臺的應用等方面展開討論，分析“互聯網+”視角下該課程教學方法改革和優化設計的可行性，提出該課程教學改革的具體實施措施。

關鍵詞：采礦工程概論；教學方法改革；“互聯網+”技術；優化設計；礦業特色高校

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）19-0148-04

Abstract： In the 21st century， colleges and universities with mining characteristics need to cultivate high-quality compound mining scientific and technological talents who are at the forefront of industry and innovative in the new era. Therefore， the teaching reform of mining courses must face arduous and profound challenges. Introduction to Mining Engineering is a basic course of safety engineering major in colleges and universities with mining characteristics. It is a bridge between theory and practice. Based on the development trend of "Internet plus" technology， the significance and necessity of this course， the problems in traditional teaching mode and the application of "Internet plus" teaching platform were discussed， and the feasibility of the teaching method reform and optimal design of the course from perspective of "Internet plus" was analyzed. On this basis， the specific implementation measures of the teaching reform of the course were put forward.

Keywords： Introduction of Mining Engineering; teaching methodology reform; "internet plus" technology; optimal design; universities with mining characteristics

自進入二十一世紀以來，日新月異的發展，全產業鏈的升級，經濟的迅速騰飛，對于我國各種能源的需求提出了更高的要求[1]。新階段高等院校需要培養更多走在產業前沿和具備創新性的優秀工程科技人才，因此，采礦類課程教學改革面對的挑戰必然是艱巨深重的。采礦工程概論是安全工程專業開設的基礎理論課程，體現了礦業類高校的特色和優勢。通過該課程內容的講授，可使學生熟悉采礦工程的系統框架和核心原理及概念，也可使其全面認知相關的研究領域和發展方向，同時讓學生清楚如何發揮所學專業在企業日常生產建設中的作用，搭建理論與實踐的橋梁，建立起具有采礦特色的專業課程教學體系，培養學生應用能力，并且調動學生的創新積極性。但采礦工程概論是實踐性很強的課程，僅僅沿用單一的授課模式和舊的知識框架無法展現新一輪的技術創新和企業生產發展現狀。在當前社會發展的趨勢下，迫切需要院校對該課程進行改革，培養適應智能礦井發展和采掘信息化的專業人才。

“互聯網+”技術的迅速發展推動了經濟社會轉型，利用云計算、VR技術、人工智能等現代化信息技術與傳統行業相結合對產業進行升級可推動行業發展的新生態[2-3]。而“互聯網+”技術滲透到課堂，將會促成素質教育發展新格局，高校人才輸出質量更高。為了將構建學習型社會與教育現代化有機融合，教育部提出要利用信息化擴大優質教育資源，將信息技術更為深入地應用于教學，推動教育理念變革，引領資源共建共享，提高教育質量[4-6]。在新的教學模式下，利用“互聯網+”技術可以有效改觀傳統工科類專業死記硬背的學習方法。對采礦相關專業來說，由于整個礦井生產系統井巷縱橫交貫，傳統的課堂很難把整個復雜的三維系統展現出來，學生的理解往往會因此而受到限制。“互聯網+”技術可把傳統的采礦工程概論教學以虛擬仿真的方式呈現，課堂教學將會更加直觀，打破了空間的限制，老師可以結合影像進行講解，細節知識一步到位。另一方面，“互聯網+”技術使學生提升了認知水平，不再是憑空想象，這對于優化采礦工程概論課程教學模式具有重要的意義。

作為學生進入社會的緩沖階段，大學是學生儲備專業知識與實踐技能的黃金期，如何依托“互聯網+”平臺，更好地為國家工業體系輸送優質人才，這是每一個高校教師都該思考的問題。因此，本文結合“互聯網+教育”模式，對采礦工程概論課程教學改革進行了探索。

一? 課程教學中存在的問題

在當前我國工科專業教育體系改革的大背景下，傳統采礦工程概論課程教學存在諸多弊端，主要如下。

（一）? 教學內容冗雜

采礦工程概論課程包含的內容豐富，基本概念和專有名詞繁多，還涉及到諸多特殊工程設備，這對學生的工程實踐基礎要求較高。再比如一些復雜的通風系統圖和采掘平面圖，如果沒有安排充足的學時對圖形知識進行學習，學生很難把所有知識都融會貫通。另一方面，傳統的采礦工程概論課程教學主要以傳授知識點為主，授課過程缺乏形象化和生動化，導致學生僅局限于識記名詞定義和公式機理，對知識點的應用性和延展性掌握的不夠深入。這種以教師單向灌輸和學生被動接受為主的“填鴨式”教學方法缺乏師生之間互動交流，很難調動學生的積極性，導致學生心不在焉、學習效率低下。

（二）? 教學實踐脫節

采礦工程概論課程涉及多學科專業知識及復雜圖形空間關系，對于沒有任何專業知識儲備且未參加過煤礦實習的安全工程專業學生來說，理解起來會非常困難。而如果該課程教學過程中缺乏相匹配的實踐性環節，就不能給學生展現當今安全高效的智能化煤礦的真實情況，且學生對于該課程知識的了解也只能浮于表面，更重要的是無法讓學生了解如今煤礦發展的新方向、新需求。而且只注重考試成績會讓許多學生只偏重理論知識學習，缺乏應用能力，很難對現有技術進行創新，也無法解決生產實踐出現的一系列問題。

（三）? 教學方式僵化

傳統的課堂授課過程中，學生只是被動接收知識的載體，缺乏獨立思考的空間，老師與學生很難步調一致，往往在一個知識點講完后，學生還沒有真正理解其原理，老師就開始了下一個章節。這種模式下，學生的課堂參與度低，無法將知識點串聯在一起，教學效果不理想。特別是在教學時長不足的情況下，教師往往只注重講授內容的多和全，課堂時間利用比較充分，無暇顧及學生的掌握程度。師生之間缺少溝通和答疑，無法營造一個輕松活躍的學習氛圍，不利于學生的個性培養，也不利于維系師生之間的情感紐帶。

（四）? 考核方式單一

目前，采礦工程概論課程對學生的考核評估主要以線下的閉卷考試為主，而且需到學期末才進行，導致教師不能針對學生的學習情況及時采取相應措施。雖然期末考試一定程度上可以作為檢驗學生學習成果的方式，但這種以記憶為主，偏論述性的考核方式有很大不穩定性，許多人可能對知識點一知半解，或者只是靠臨陣抱佛腳的復習就能取得不錯的分數。因此，該考核方式只是片面地反應學生的部分基礎水平、很難暴露其薄弱之處，更無法檢驗其對知識的應用能力。而且也無法提升老師的教學水平，其很難針對學生的問題“對癥下藥”。此外，這種應試化的考核機制與現有的煤礦多元化發展脫鉤，題材不夠新穎，一問一答的考核機制，讓學生無法發揮自己的想象空間和創造能力。

二? 課程教學改革實施方案

針對采礦工程概論課程教學中存在不足之處，筆者提出基于“互聯網+”的教學模式?；凇盎ヂ摼W+”平臺的教學模式與傳統教學模式相比較，大致有三個方面的轉變。第一是角色轉變，“互聯網+”教學平臺是以學生作為課堂教學的主人公，老師更多的時候充當引路人的角色[7]。第二是教學方法轉變，借助各種互聯網渠道搭建的學習平臺，使得課堂教學手段更加有效，全方位的教學體系使得教學效果立竿見影，教學工作的完成有了更多可能。第三是教學媒介的改變，借助“互聯網+”平臺，無論是教學內容的發布還是教師與學生的探討，擁有了更多形式的載體，可將知識更生動形象地傳遞給學生?！盎ヂ摼W+”教學平臺的應用使得教育發生了翻天覆地的變化，隔絕了時空因素的干擾，對教學手段、學習手段、教育體系的評估等方面均具有重要的現實意義。

（一）? 課前評估，確定課程重難點

1）教師在課前準備階段要把握采礦工程概論課程的教學大綱，明確教學目標，在“互聯網+”教學平臺上整理推送教學資源。此外，要根據采礦工程概論教學大綱要求制作PPT，并插入簡單易懂的動畫解讀一些力學過程，要確保思路清晰、邏輯縝密，并提前通過利用“互聯網+”教學平臺推送課件，讓學生及早了解章節的重點，在老師講授的時候能夠帶著疑問找尋答案，達到了自主學習的目的。

2）教師在課件中可以插入一些與知識點相關的案例或思考題，幫助學生進行發散思考。易混淆或者琢磨不透的知識點可以通過“互聯網+”教學平臺反饋給老師，授課教師能夠對學生的掌握程度做到心中有數。

3）教師根據學生反饋的知識難點重新調整授課的時間安排，并通過學前評估適當加入有利于理解的參考資料。這既拓寬了學生的視野，又能把知識點揉碎融入實際中，促進學生的理解。通過課前評估，教師在授課過程中能更具針對性，充分了解學生的誤區所在，授課效率顯著提高。

（二）? 師生互動，學習方式靈活多變

構建“互聯網+教學”的教育模式，學生提前對知識框架有了大致了解，緩解了正式授課的壓力。老師可以利用“互聯網+”教學平臺進行答題接龍，組隊得分等互動環節，營造輕松愉悅的教學氛圍，加強了學生上課的熱情。同時利用“互聯網+”教學平臺采集的數據分析，更直觀全面地檢驗各項課堂指標，比如學生的參與程度以及答題錯誤率，為下次授課做好充分準備。另外，“互聯網+”教學平臺中的教學內容不再局限于某一指定教材，教師可結合教學計劃和教學目標，有針對性地從互聯網上篩選與學科知識、社會發展密切相關的信息，制成專題微課，讓學生在學習中與時俱進，從而培養既具有專業素養又具備時代責任感的高素質專業化工程人才。

（三）? 隨堂復習，鞏固知識網絡

在課堂教學過程中，每個章節講解結束后，教師可通過“互聯網+”教學平臺推送若干練習題，學生通過練習將所學知識融會貫通，教師也可通過“互聯網+”教學平臺反饋的數據及時查看學生對課堂知識的掌握程度，隨時調整教學策略，并對易混淆內容進行梳理，針對突出問題進行答疑，或者專題講解。這種即講即練的授課形式，可以加深學生對知識點的理解。另外，教師還可根據最新研究成果對課本內容進行補充，并通過“互聯網+”教學平臺進行發布，學生對前沿知識進行深入研習，拓展學科相關研究。另一方面，學生亦可通過在“互聯網+”教學平臺發私信、評論區討論等方式進行交流，教師可根據“互聯網+”教學平臺中學生反饋的信息，及時答疑，并發現教學中存在的問題，分析原因，適時調整，提高整體課程教學水平。

（四）? 過程考核，評價機制多元化

“互聯網+”教學模式將學生日常的預習率、隨堂成績等均納入最終評定的范疇中，囊括了學生學習周期的所有行動，注重學生的全方位發展。同時學生對不理解的章節可以進行標注，數據可以同步呈現到云課堂的后臺，老師能更精準地把握教學中需要突出的知識點。如此以來，基于“互聯網+”技術的采礦工程概論課程考核方式可以更真實、更直觀地反映出學生對該課程的把握情況。采用“互聯網+”教學平臺與線下教學相結合的模式，覆蓋了教學的各個角度，從教師對學生評估和學生對教師評價兩個方向，對教與學進行雙向成效反饋。

三? 互聯網教學改革的考驗

（一）? 對高校的考驗

“互聯網+”時代的到來，讓眾多高校都深刻感受到了在線教學的優勢。尤其在疫情防控時期的巨大壓力下，云課堂的建立讓學生有了更多學習實踐的空間。院墻之外的論壇研討及各種豐富的創新實驗都可以利用互聯網技術得以呈現。但這對學校在諸多硬件設備和人員培訓，時間管理，資金投入等方面提出了新的考驗。從大局考慮，國內外的互聯網教學改革都且處于初步探索階段，教育理論及課程實施都尚未成熟。所以學校在改革階段難免會遇到許多嚴峻挑戰，很多問題是無法預知的，這需要學校教務以及管理機構能密切關注改革的實行，結合高校的學情，妥善應對不達標、不合理的教學措施，形成正向反饋[8]。還有一點是學生端可能會因為網絡因素或者其他不可控的技術原因導致觀看時狀況百出，也會削減學生學習的欲望。所以針對教學平臺的搭建，學校對其維護和優化要精益求精，加強云課堂的均衡性，使高校教學規劃與互聯網教學平臺能夠相契合。

（二）? 對教師的考驗

象牙塔里老師就好比園丁，而學生就是等待灌溉的花草，顯然教師對高校培育人才的作用是至關重要的。所以，教學改革的關鍵是教師能否應對挑戰，達到教改要求的水準，搭建好課堂與學生之間的橋梁。新的教學模式下，教師無疑要面臨身份的轉變，并且教師要投入大量的時間積極學習互聯網技術，整合處理紛雜的學術信息，取其精華去其糟粕[9-10]。所以互聯網教改不僅僅是單純把黑板從實體搬到了線上，其要求教師能夠豐富教學的內容，教師需要提升專業技能，熟練使用教學軟件和模擬軟件，而且能從不同的角度將知識點立體化、層次化，使學生易于理解。同時教師對網課的設計要適應學習規律，激勵學生提高參與度，這對于老師不僅僅是能力的考驗，也要求教師能夠保持開放包容的心態，樂觀應對教學與科研的共同挑戰，積極轉變[11]。

（三）? 對學生的考驗

互聯網支撐下的教學改革極大地轉變了授課手段，教學變得靈活的同時，學生的自我管理、自我約束能力得到了極大考驗。很多學生還習慣于傳統的授課模式，自身比較懶散，很難做到課前預習。而且互聯網教學的模式因為其便捷性，可以存儲大量學習資料，雖然更加翔實和細致，但學生在自我學習的時候可能會花費大量時間去研究，對其認知水平造成較大壓力[12]。學生自我空間的提升很有可能導致部分學生對學習任務敷衍了事，其積極性不高就很難發掘自身潛力，對知識點的把握很難得到提高。和傳統課堂不一樣的是，教師不能隨時注意到學生的狀態，缺少教師的鞭策大部分學生的課堂表現可能會不令人滿意，玩手機開小差的行為很難杜絕。這要求學生能夠學會自強，督促自我做好日常課程規劃，利用好互聯網平臺的優越性，參與師生之間交流互動，拓寬自己的知識面，加強實踐應用的學習思維[13-14]。學生要主動適應互聯網教學的新模式，精進不休實現自我的超越。

基于“互聯網+”技術的教學模式能夠順利實施并取得良好成效，需要學校、老師和學生三方面相互協調，積極配合。這對教師的專業素養和學生的自我約束都是一個全新的挑戰。因此，在新的歷史時期，教師和學生應齊心協力，共同進步。教師應做好學生的榜樣，潛心鉆研，無論是在學科發展還是新形勢下的教學方針方面均要與時俱進。基于“互聯網+”技術的教學模式是一種更加精細化的教學模式，教師在推行的過程中要因勢利導、循循善誘、不急不躁。另一方面，學生在學習過程中也要克服“心猿意馬”的不良習慣，充分利用“互聯網+”技術平臺的優點，博學篤志、積極進取，為新時代國家采礦工業的發展貢獻自己的力量。相信只要師生向著一個共同的目標齊心戮力，采礦工程概論課程的教學水平一定能跟上時代的步伐，跨入一個新臺階。

四? 結束語

隨著國家生產體系的迅速發展，社會對高素質工程科技人才的需求越來越高。作為安全工程專業學生了解和學習采礦知識的基礎課程，采礦工程概論課程對于培養高素質復合型礦業類科技人才具有重要現實意義。本文基于信息化教學改革要求，總結了采礦工程概論課程的特點及教學過程中的問題，提出了利用“互聯網+”技術進行該課程教學改革的舉措。“互聯網+”教學模式不僅有助于傳授學生專業知識，還可提高其實踐技能及創新創造能力，更能促進教學理念的進步。利用“互聯網+”教學平臺集中優質教育資源，建立靈活多樣的互動渠道，使學習的靈活度提升，可激發學生的學習熱情，形成新型的學習文化。在此基礎上，礦業特色高校也可結合現代高素質工程科技人才培養方案，整合安全工程專業課程教學體系，建立良好的信息化教學平臺，實現“互聯網+”技術與教學內容的完美融合。

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基金項目：煤炭行業高等教育研究課題“‘互聯網+視角下安全工程專業產教融合育人機制研究”（2021MXJG128）；中國礦業大學（北京）本科教育教學改革與研究項目“基于‘互聯網+的《采礦工程概論》課程教學改革研究”（J200208）；中國礦業大學（北京）研究生教育教學改革項目“安全學科類專業實踐教學過程管理與質量保障研究”（YJG202110101）

第一作者簡介：郭海軍（1988-），男，漢族，河南商丘人，博士，副教授，副所長。研究方向為安全科學與工程。