新工科理念下礦山地質(zhì)學(xué)課程案例式教學(xué)改革與創(chuàng)新

文章編號(hào)：1671-489X（2025）14-0100-04 DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.14.100

0 引言

新工科是我國(guó)基于國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新形勢(shì)和立德樹(shù)人新要求提出的工程教育改革新方向。其內(nèi)涵是以立德樹(shù)人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來(lái)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才[1]。新工科反映了未來(lái)工程教育的形態(tài)，是與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新型工程教育方案。同時(shí)，新工科也對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力、學(xué)科交叉能力、創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力和人文素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任等提出了明確的要求。因此，如何從學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)模式、教育教學(xué)質(zhì)量、課程教學(xué)體系等方面開(kāi)展改革創(chuàng)新，已經(jīng)成為傳統(tǒng)工科專業(yè)建設(shè)向新工科建設(shè)轉(zhuǎn)型中必須直面的問(wèn)題[2-4]。

地質(zhì)、礦冶、資源類專業(yè)作為傳統(tǒng)工科專業(yè)，面臨著社會(huì)需求變化的新形勢(shì)。資源勘查工程專業(yè)具有顯著的行業(yè)屬性，其培養(yǎng)人才的出口主要包括各級(jí)各類地勘單位和礦業(yè)公司等。當(dāng)前，隨著新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)等國(guó)家重大戰(zhàn)略的實(shí)施，資源勘查工程專業(yè)的新工科建設(shè)也面臨著新的形勢(shì)。聚焦國(guó)家戰(zhàn)略，助力多元化、創(chuàng)新型、實(shí)踐型工程人才的培養(yǎng)，為國(guó)家能源資源安全提供智力保障和人才支撐，是新的時(shí)代背景下資源勘查工程專業(yè)課程體系改革的重要目標(biāo)[5]。

1礦山地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)改革的必要性

防災(zāi)科技學(xué)院資源勘查工程專業(yè)成立于2008年，是學(xué)校重點(diǎn)支持發(fā)展的核心類專業(yè)之一。在新工科背景下，學(xué)校資源勘查工程專業(yè)面臨著實(shí)踐教育體系與課程教育體系的有機(jī)結(jié)合不夠、實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置與學(xué)生不同層次能力培養(yǎng)不配套等問(wèn)題。近年來(lái)，學(xué)校資源勘查工程專業(yè)積極推進(jìn)新工科建設(shè)和工程教育專業(yè)認(rèn)證工作，以應(yīng)對(duì)不斷變化的行業(yè)形勢(shì)和社會(huì)需求。除了按照新工科建設(shè)和工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)人才培養(yǎng)方案的改革以外，對(duì)一些專業(yè)核心課程的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)等的改革與創(chuàng)新，也已迫在眉睫。

當(dāng)前形勢(shì)下，礦產(chǎn)資源勘查、開(kāi)發(fā)和利用方式已經(jīng)發(fā)生了深刻變革，傳統(tǒng)的粗放式、單一式資源獲取與加工方式已經(jīng)不能適應(yīng)新時(shí)代對(duì)礦產(chǎn)資源高效利用和綠色開(kāi)發(fā)的要求。尤其是新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)的實(shí)施，對(duì)“找大礦、找好礦”“礦產(chǎn)資源綠色開(kāi)發(fā)”等都提出了明確而具體的要求。越來(lái)越多的新技術(shù)、新方法應(yīng)用在礦產(chǎn)資源勘查、礦山開(kāi)采和礦石加工利用等領(lǐng)域。在資源勘查工程專業(yè)體系內(nèi)，如何推進(jìn)專業(yè)與課程建設(shè)，構(gòu)建適應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略的課程體系，開(kāi)始受到越來(lái)越多的關(guān)注[6-7]。

礦山地質(zhì)學(xué)課程是資源勘查工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課，該課程能夠較好地反映資源勘查工程專業(yè)的性質(zhì)，具有較強(qiáng)的綜合性、實(shí)踐性。在新的時(shí)代背景下，資源勘查工程專業(yè)能否抓住改革機(jī)遇拓展專業(yè)領(lǐng)域，是決定專業(yè)能否在新時(shí)代人才培養(yǎng)中發(fā)揮作用的關(guān)鍵。礦山地質(zhì)學(xué)課程作為專業(yè)教學(xué)中的一門核心課程，更應(yīng)按照新工科建設(shè)的要求，順應(yīng)形勢(shì)特點(diǎn)，為資源勘查向新領(lǐng)域的拓展提供技術(shù)和理論支撐，同時(shí)為新時(shí)代的資源勘查工程事業(yè)提供更優(yōu)秀的、能夠適應(yīng)新形勢(shì)的技術(shù)型人才[8-11]。

2礦山地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)改革探索

2.1傳統(tǒng)教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

作為資源勘查工程專業(yè)最能體現(xiàn)專業(yè)特色和人才培養(yǎng)特點(diǎn)的課程之一，礦山地質(zhì)學(xué)課程一直是防災(zāi)科技學(xué)院地球科學(xué)學(xué)院課程建設(shè)工作的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。該課程的主要教學(xué)內(nèi)容涵蓋金屬礦床開(kāi)采、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)、礦石加工利用、礦山地質(zhì)災(zāi)害與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。在傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，礦山地質(zhì)學(xué)課程存在三方面突出問(wèn)題。

1）課程教學(xué)內(nèi)容陳舊，課程缺乏吸引力。尤其是課堂教學(xué)內(nèi)容未能與“新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)”“雙碳行動(dòng)”等國(guó)家戰(zhàn)略相結(jié)合，與新工科建設(shè)中與時(shí)俱進(jìn)、服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略的要求不相符。

2）課程考核方式單一，考核指標(biāo)不明確。課程考核的導(dǎo)向性不強(qiáng)，考核內(nèi)容未能與學(xué)生就業(yè)能力的提升相結(jié)合。

3）課程教學(xué)方式單一，學(xué)時(shí)不足。傳統(tǒng)的講授模式無(wú)法取得良好的教學(xué)效果，現(xiàn)有學(xué)時(shí)無(wú)法滿足課程教學(xué)內(nèi)容改革的需求。

為了符合新時(shí)代新工科建設(shè)要求、本專業(yè)的人才培養(yǎng)要求和專業(yè)定位，礦山地質(zhì)學(xué)課程組對(duì)現(xiàn)有課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和實(shí)踐教學(xué)模塊進(jìn)行改革，顯著提升了課堂教學(xué)質(zhì)量與效果。

2.2融入案例式教學(xué)的課程模塊設(shè)計(jì)

將礦山地質(zhì)學(xué)課程歸納為八個(gè)主要模塊。

1）課程導(dǎo)論模塊。列舉國(guó)內(nèi)外知名礦山的勘探開(kāi)發(fā)歷史，介紹國(guó)內(nèi)重要礦山的生產(chǎn)現(xiàn)狀。

2）礦山開(kāi)采模塊。主要介紹金屬礦山露天開(kāi)采和井下開(kāi)采的主要方法和流程。同時(shí)，結(jié)合山東省七寶山露天開(kāi)采礦山等實(shí)例，介紹礦山開(kāi)采過(guò)程中涉及的主要技術(shù)術(shù)語(yǔ)。

3）礦石加工利用模塊。結(jié)合實(shí)例（河北省東坪金礦等）介紹不同類型礦石加工利用的方法和技術(shù)流程。

4）生產(chǎn)勘探模塊。結(jié)合實(shí)例（內(nèi)蒙古自治區(qū)白音諾爾鉛鋅礦等）介紹礦山生產(chǎn)勘探的流程與方法。

5）礦石品位與儲(chǔ)量計(jì)算模塊。在前期先導(dǎo)性課程礦產(chǎn)勘查學(xué)等教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，介紹礦山儲(chǔ)量計(jì)算與管理的方法。

6）礦石損失與貧化模塊。結(jié)合內(nèi)蒙古自治區(qū)紅嶺鉛鋅礦案例，介紹礦山礦石損失與貧化的類型與影響因素。

7）礦石質(zhì)量管理模塊。主要介紹對(duì)采下的礦石和出礦礦石進(jìn)行質(zhì)量檢查的管理流程，以及降低貧化率的措施等。

8）生產(chǎn)礦山隱伏礦體預(yù)測(cè)模塊。主要介紹不同類型礦床深部和外圍預(yù)測(cè)的方法。

以上八個(gè)主要模塊相互銜接，每個(gè)模塊中都設(shè)計(jì)了相關(guān)礦山案例。教學(xué)案例來(lái)自課程主講人的科研實(shí)踐。需要指出的是，為了體現(xiàn)工程教育專業(yè)認(rèn)證“持續(xù)性改進(jìn)”的要求，上述課程模塊及其對(duì)應(yīng)的教學(xué)案例是動(dòng)態(tài)調(diào)整的，如表1所示。

表1主要模塊的典型教學(xué)案例

2.3課程考核方式創(chuàng)新

近年來(lái)，依托專業(yè)建設(shè)和課程教學(xué)改革實(shí)踐，礦山地質(zhì)學(xué)課程在重點(diǎn)考核內(nèi)容、考核方式等方面進(jìn)行了創(chuàng)新。

課程考核內(nèi)容與課程模塊相關(guān)，具體內(nèi)容包括：

1）礦山深部和外圍成礦預(yù)測(cè)的研究方法；2）金屬礦床礦業(yè)權(quán)收益評(píng)估的過(guò)程與方法；3）我國(guó)常見(jiàn)鈾（或錫、鎢礦）礦床的工業(yè)類型，并結(jié)合具體實(shí)例闡明某一類型礦床的地質(zhì)特征、成因機(jī)制與選礦方法；4）常見(jiàn)的礦床（體）三維建模軟件及其應(yīng)用實(shí)例；5）結(jié)合實(shí)例探討（非煤）金屬礦山中常用的采礦方法（設(shè)計(jì)、優(yōu)化、生產(chǎn)實(shí)踐）；6）礦產(chǎn)儲(chǔ)量計(jì)算的方法與過(guò)程的應(yīng)用；7）礦床經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的過(guò)程與方法；8）礦石工藝學(xué)研究的內(nèi)容和方法；9）有色金屬礦山選礦的原理、流程等（內(nèi)容相關(guān)即可）；10）礦山地質(zhì)災(zāi)害（巖爆、地面塌陷等）的形成機(jī)理（或預(yù)測(cè)方法、調(diào)查方法等）。課程的考核形式為提交一份與上述內(nèi)容相關(guān)的課程報(bào)告（教師指定題目），依據(jù)報(bào)告的格式規(guī)范性、內(nèi)容深度、與選題的契合度進(jìn)行綜合成績(jī)?cè)u(píng)定。

此外，課程注重過(guò)程考核和多考核方式的結(jié)合。在課堂上設(shè)置填空、選擇題等形式的即時(shí)考核，并將考核成績(jī)計(jì)入平時(shí)成績(jī)。課堂考核的內(nèi)容與現(xiàn)行的礦業(yè)權(quán)評(píng)估考試試題緊密結(jié)合，將課堂考核內(nèi)容與就業(yè)能力提升聯(lián)系起來(lái)（表2）。同時(shí)，為了發(fā)揮自媒體時(shí)代短視頻平臺(tái)的信息傳播優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)學(xué)生拓展學(xué)習(xí)渠道，要求學(xué)生完成一項(xiàng)與本課程相關(guān)的科普短視頻作品，其成績(jī)計(jì)入課外輔助分。

表2課程成績(jī)考核指標(biāo)

3案例式教學(xué)改革建議

3.1課程教學(xué)內(nèi)容可以增加或融入礦山應(yīng)急救援案例

現(xiàn)有的礦山地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容主要圍繞著礦石開(kāi)采和利用過(guò)程中的地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)問(wèn)題開(kāi)展。近年來(lái)，隨著國(guó)家應(yīng)急管理體制改革的不斷深入，作為資源勘查工程專業(yè)主要就業(yè)出口的地勘單位的職能定位也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，越來(lái)越多的地勘單位開(kāi)始承擔(dān)起礦山應(yīng)急救援的職能。例如，山東省煤田地質(zhì)局、地礦局下屬的地質(zhì)隊(duì)就創(chuàng)建了多支應(yīng)急救援隊(duì)伍，并在重大應(yīng)急救援任務(wù)中發(fā)揮了重要作用。浙江省國(guó)土、地礦等部門的單位也積極參與了當(dāng)?shù)氐臑?zāi)害應(yīng)急救援工作[12]。

隨著地勘單位職能定位的轉(zhuǎn)變，資源勘查工程專業(yè)在今后的課程教學(xué)改革中，融入與支撐礦山應(yīng)急救援有關(guān)的元素已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。尤其是對(duì)于防災(zāi)科技學(xué)院而言，防災(zāi)、減災(zāi)是學(xué)校人才培養(yǎng)的特色所在。在應(yīng)急管理學(xué)科教學(xué)體系改革不斷深入開(kāi)展的過(guò)程中，學(xué)校相關(guān)專業(yè)開(kāi)展與救災(zāi)相關(guān)的課程教學(xué)改革具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。而作為最能體現(xiàn)資源勘查工程專業(yè)特色的課程之一的礦山地質(zhì)學(xué)可以在支撐礦山救援、應(yīng)對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害等方面發(fā)揮重要作用。因此，在今后的課程教學(xué)內(nèi)容改革中，應(yīng)注重增加礦山地質(zhì)救援、解決決策過(guò)程中地質(zhì)問(wèn)題的環(huán)節(jié)。

3.2課程教學(xué)中可以適當(dāng)融入與儲(chǔ)量核實(shí)、礦業(yè)權(quán)評(píng)估等相關(guān)教學(xué)案例

我國(guó)的礦山企業(yè)經(jīng)歷了從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制向社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制轉(zhuǎn)變的過(guò)程。礦山地質(zhì)學(xué)課程一般都注重講授礦山對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采和開(kāi)發(fā)利用的管理，而對(duì)于采礦權(quán)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的評(píng)估則較少涉及，出現(xiàn)了教材內(nèi)容與應(yīng)用現(xiàn)狀脫節(jié)的情況。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，礦權(quán)的交易、轉(zhuǎn)讓已經(jīng)非常普遍，因此，在礦山地質(zhì)學(xué)課程中增加礦業(yè)權(quán)評(píng)估案例可以有效解決這一脫節(jié)問(wèn)題。

3.3其他與課程教學(xué)改革相關(guān)的建議

礦山地質(zhì)學(xué)課程實(shí)踐性強(qiáng)，這類課程采用案例式教學(xué)可以取得更好的教學(xué)效果。但以現(xiàn)有的學(xué)時(shí)、教學(xué)方式難以使相關(guān)的教學(xué)改革取得良好效果，因此，全面推進(jìn)課程教學(xué)體系改革已勢(shì)在必行。具體改革舉措應(yīng)包括以下兩個(gè)方面。

1）增加學(xué)時(shí)。現(xiàn)行的人才培養(yǎng)方案中，礦山地質(zhì)學(xué)一般是32學(xué)時(shí)，可以將其調(diào)整為48學(xué)時(shí)。2）深化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革。除了采取課程報(bào)告等形式以外，可以增加實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，并改革現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)考核方式。

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