采礦工程專業(yè)平臺課程項目驅(qū)動教學(xué)改革探索與實踐

金志遠(yuǎn) 許猛堂 李海軍 趙小英

摘 要：采礦工程專業(yè)平臺課程教學(xué)改革將OBE理念和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合模式融入到課程教學(xué)中，綜合采用項目教學(xué)法，情景教學(xué)法、研討式教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法等教學(xué)方法，將課堂教學(xué)與工程實踐緊密結(jié)合起來。本教學(xué)改革以《煤礦礦井設(shè)計》課程為例，開展相關(guān)教學(xué)研究工作。將《煤礦礦井設(shè)計》課程的主要內(nèi)容分解為若干個具有貴州特色的、具有代表性的項目，通過經(jīng)典案例引入和講解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，最終由學(xué)生為主體分組來完成項目，培養(yǎng)學(xué)生的動腦動手能力和團隊協(xié)作能力，培養(yǎng)學(xué)生解決采礦工程實際問題的能力，力求使貴州理工學(xué)院培養(yǎng)的學(xué)生能夠“滿懷希望走進來、滿載而歸走出去、名副其實能擔(dān)當(dāng)”，成為應(yīng)省委、省政府實施工業(yè)強省戰(zhàn)略和城鎮(zhèn)化帶動戰(zhàn)略對理工類應(yīng)用型人才，為高校采礦專業(yè)卓越計劃人才的培養(yǎng)和改革提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：采礦工程；平臺課程；項目驅(qū)動；OBE理念

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）14-0152-03

Abstract： The teaching reform of the course platform for mining engineering integrates the OBE concept and the combination of production， learning and research into the teaching practice. The classroom teaching and the engineering practice are closely integrated by teaching methods such as project teaching， situational teaching， seminar teaching， and heuristic teaching methods. This teaching reform takes the course of Coal Mine Design as an example， the main content of the course is separated into several representative projects with Guizhou characteristics. It is introduced and explained through classic cases to inspire students' enthusiasm for learning. Then， students are divided into groups to complete projects so as to cultivate their abilities of practice， teamwork and solving problems in mining projects， making the students cultivated from Guizhou Institute of Technology "come with hope， leave with capacity". In order to make students become applied talents in science and technology， the strategy of strong industrial province and promoting urbanization should be implemented so as to provide a reference for the training and reform of outstanding talents training in universities.

Keywords： Mining Engineering； platform course； project-driven； OBE concept

一、采礦工程專業(yè)平臺課程在教學(xué)過程中存在的問題

采礦工程專業(yè)學(xué)生肩負(fù)著采礦工程技術(shù)創(chuàng)新，保障國家能源安全的重要使命[1]。采礦工程專業(yè)平臺課程是保障采礦工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。貴州理工學(xué)院開設(shè)的《煤礦地質(zhì)學(xué)》和《井巷工程》專業(yè)必修課程，采用了傳統(tǒng)講授法，結(jié)合反轉(zhuǎn)課堂、案例分析等教學(xué)方法進行了課堂教學(xué)設(shè)計，期末考試這兩門課程的卷面成績不及格率都在50%左右。綜合分析，其原因主要為：一方面采用傳統(tǒng)教學(xué)方法進行課堂教學(xué)，不能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，甚至?xí)?dǎo)致學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣；另一方面，《煤礦地質(zhì)學(xué)》和《井巷工程》等專業(yè)必修課程理論比較強，內(nèi)容比較抽象，尤其煤礦礦井圖紙的識別和繪制，這對于貴州理工學(xué)院采礦工程專業(yè)的學(xué)生來說，抽象內(nèi)容就像看天書一樣，學(xué)習(xí)難度比較大。

而下一學(xué)期即將開設(shè)的《煤礦礦井設(shè)計》是采礦工程專業(yè)平臺課程中的專業(yè)必修核心課程，也是影響采礦工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)的重要課程[2，3]。本文以《煤礦礦井設(shè)計》課程為例開展相關(guān)教改研究工作，這門課程主要包括煤礦礦井開拓方案設(shè)計、采區(qū)設(shè)計、工作面設(shè)計、以及礦圖識別和繪制等主要內(nèi)容。如果采用傳統(tǒng)教學(xué)方法對這門課程進行教學(xué)設(shè)計必然會出現(xiàn)教學(xué)分離，不以學(xué)生為中心，教學(xué)質(zhì)量差的問題。如何根據(jù)貴州理工學(xué)院學(xué)生的特點，揚長避短，充分激發(fā)學(xué)生的興趣，發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，圓滿完成《煤礦礦井設(shè)計》課程教學(xué)任務(wù)，對其進行教學(xué)改革是關(guān)鍵，是要勢在必行的。

二、采礦工程專業(yè)平臺課程項目驅(qū)動教學(xué)改革思路——以《煤礦礦井設(shè)計》課程為例

改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，采用項目驅(qū)動法[4，5]，對《煤礦礦井設(shè)計》課程進行教學(xué)改革，理論與實踐緊密聯(lián)系起來，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，以學(xué)生為中心，由學(xué)生為主體完成項目，構(gòu)建一套適合貴州理工學(xué)院采礦工程專業(yè)本科學(xué)生的采礦工程專業(yè)平臺課程的教學(xué)模式，教學(xué)改革思路如下：

1. 調(diào)查學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)成績，以及家庭背景、心理動態(tài)變化等情況，全面掌握授課班級學(xué)情，動態(tài)綜合分析，動態(tài)分類建檔，為后續(xù)教學(xué)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。

2. 將《煤礦礦井設(shè)計》課程的課程內(nèi)容分解若干個具有貴州特色的、具有代表性的項目，采用啟發(fā)式討論+案例分析+項目設(shè)計+繪制礦圖的教學(xué)模式進行課堂教學(xué)，進行課堂教學(xué)設(shè)計，在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生為主體，分組完成項目。

3. 每一個項目，采用啟發(fā)式討論+案例分析+項目設(shè)計+繪制礦圖的新的教學(xué)模式，并結(jié)合視頻、圖片等教學(xué)素材豐富教學(xué)內(nèi)容，同時鼓勵學(xué)生組隊制作創(chuàng)新性采礦模型參加全國采礦模型比賽，將所學(xué)知識進一步融會貫通、提升強化，達(dá)到激發(fā)學(xué)生積極性、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力和提高教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。

4. 創(chuàng)新課程評價體系，采用競爭對抗模式，根據(jù)學(xué)生課堂表現(xiàn)，引入課堂動態(tài)打分模式，對《煤礦礦井設(shè)計》課程教學(xué)效果進行創(chuàng)新評價。

三、《煤礦礦井設(shè)計》課程項目驅(qū)動教學(xué)實踐

根據(jù)上述采礦工程專業(yè)平臺課程項目驅(qū)動教學(xué)改革思路，開展相關(guān)教學(xué)研究工作，具體教學(xué)過程如下：

（一）學(xué)情動態(tài)綜合分析

以貴州理工學(xué)院采礦工程專業(yè)學(xué)生為研究對象，采用調(diào)查問卷和訪談等方式，以提高《煤礦礦井設(shè)計》課程教學(xué)效果為目的，得到的學(xué)情分析結(jié)果如下[6]：

1. 學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差。貴州理工學(xué)院的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較差，尤其是空間想象能力和創(chuàng)新能力，這些都是不利于《煤礦礦井設(shè)計》課堂教學(xué)的。

2. 學(xué)習(xí)動機錯綜復(fù)雜。作者把貴州理工學(xué)院采礦工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機分為三類，包括學(xué)習(xí)動機明確型、學(xué)習(xí)動機盲目型和放棄型。學(xué)習(xí)動機明確型的學(xué)生在班級學(xué)生中比例中只能占到30%左右。學(xué)習(xí)動機盲目型的學(xué)生在班級學(xué)生中比例中只能占到65%左右；放棄型的學(xué)生在班級學(xué)生中比例中只能占到5%左右。

3. 學(xué)習(xí)興趣低?！毒锕こ獭?、《煤礦礦井設(shè)計》等專業(yè)核心課程，課程內(nèi)容枯燥乏味，抽象能懂。學(xué)生們雖然知道專業(yè)課非常重要，但是由于這些專業(yè)課程特點，加之學(xué)生的畏難情緒，77.4%的學(xué)生認(rèn)為專業(yè)課太難，學(xué)習(xí)興趣低；只有20%的學(xué)生認(rèn)為專業(yè)課非常重要一定要掌握，學(xué)習(xí)興趣較濃厚。

4. 家庭背景對學(xué)生學(xué)習(xí)有影響。貴州理工學(xué)院采礦工程專業(yè)的學(xué)生中，貴州生源約占95%，外省生源約占5%。貴州生源的學(xué)生，戶籍是農(nóng)村戶口約占83%（單親家庭的也有好幾個），這些學(xué)生兄弟姐妹多，雖然申請了助學(xué)貸款和助學(xué)金，但仍然在做兼職補貼生活費，緩解家庭壓力，或者追求更高的生活品質(zhì)，結(jié)果一些學(xué)生在外面做兼職到很晚，上課的時候就睡覺，學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣低。

進行了學(xué)情分析后，對學(xué)習(xí)動機類型不同的學(xué)生，主要是針對學(xué)習(xí)動機盲目型和放棄型，采取針對的措施。對于學(xué)習(xí)動機盲目型的學(xué)生，對其加強思想教育，使其認(rèn)識到學(xué)習(xí)對自己人生道路的重要性，定位好目標(biāo)認(rèn)真好好學(xué)習(xí)；對于放棄型的學(xué)生，在外做兼職曠課嚴(yán)重的同學(xué)，與他們談話溝通，闡明學(xué)習(xí)的重要性，切勿耽誤大好的大學(xué)學(xué)習(xí)時光，影響以后的找工作和未來的發(fā)展，同時與他們的班主任保持緊密聯(lián)系。授課班級中第一次課，就告誡學(xué)生曠課次數(shù)達(dá)到本課程總學(xué)時的1/3就不能參加考試，另外曠課本次授課平時成績和課堂表現(xiàn)都為零分，損失很大；再次，補考沒有平時成績，考試總成績及格難度更大。本人所授課班級中，學(xué)習(xí)動機盲目型的學(xué)生約有28人，他們上課喜歡玩手機，對其進行思想教育后，這些學(xué)生學(xué)習(xí)積極性顯著提高；喜歡曠課和做兼職的學(xué)生共計12人，與他們講明原則和課堂紀(jì)律后，喜歡曠課同學(xué)曠課次數(shù)明顯減少，喜歡做兼職的同學(xué)保證只在周末做兼職，沒有影響正常學(xué)習(xí)。

（二）《煤礦礦井設(shè)計》課程項目化內(nèi)容

《煤礦礦井設(shè)計》學(xué)時為54，其中理論教學(xué)32，實驗教學(xué)22。根據(jù)采礦工程專業(yè)培養(yǎng)方案要求和課程內(nèi)容，在課程教學(xué)過程中設(shè)計5個核心項目，包括礦井開拓方案設(shè)計（理論教學(xué)2學(xué)時，實驗教學(xué)4學(xué)時）、井底車場設(shè)計（理論教學(xué)4學(xué)時，實驗教學(xué)4學(xué)時），采區(qū)設(shè)計（理論教學(xué)4學(xué)時，實驗教學(xué)6學(xué)時）、回采工作面設(shè)計（理論教學(xué)4學(xué)時，實驗教學(xué)6學(xué)時）、掘進工作面設(shè)計（理論教學(xué)2學(xué)時，實驗教學(xué)2學(xué)時）。將班級學(xué)生分成9小組，每個小組5-6個人，小組內(nèi)委派1名組長，且專門將學(xué)習(xí)基礎(chǔ)好和學(xué)習(xí)積極性高的同學(xué)與學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差和學(xué)習(xí)積極性不高的同學(xué)安排在一個小組內(nèi)，優(yōu)帶差，促進全班所有同學(xué)共同學(xué)習(xí)進步。并建立小組平時成績檔案，采用課堂動態(tài)打分模式。

（三）基于項目驅(qū)動法的《煤礦礦井設(shè)計》課程課堂教學(xué)設(shè)計——以礦井開拓方案設(shè)計為例

以同學(xué)們感興趣、有找工作意向的貴州灣田煤業(yè)集團有限公司（簡稱灣田煤礦）作為《煤礦礦井設(shè)計》課程教學(xué)背景資料，開展課堂教學(xué)工作。以礦井開拓方案設(shè)計為例，闡述《煤礦礦井設(shè)計》課程課堂教學(xué)設(shè)計。

1. 課堂教學(xué)準(zhǔn)備

首先，課堂教學(xué)前，提前1周，將灣田煤礦的基礎(chǔ)資料（包括地形地貌圖，井田平面圖和剖面圖）發(fā)給同學(xué)們，讓同學(xué)們結(jié)合以前所學(xué)的《煤礦地質(zhì)學(xué)》、《煤礦開采學(xué)》和《采礦CAD》等知識，考慮設(shè)計礦井開拓方案，并繪制礦井開拓平面圖和剖面圖，下次上課前一天提前發(fā)給老師，以便于下一次課討論分析。然后，下一次課上課前，提前打印一份礦井地形地貌圖、井田平面圖和剖面圖，掛在黑板上便于同學(xué)們討論分析。

2. 理論教學(xué)設(shè)計

首先，選擇同學(xué)們中具有代表性的2-3組礦井開拓方案，分別由組長負(fù)責(zé)闡述他們設(shè)計的礦井開拓方案，并說明這樣設(shè)計的依據(jù)，且由小組內(nèi)其他同學(xué)補充說明。然后，每一個方案闡述完畢后，實施質(zhì)疑提出環(huán)節(jié)，由其他組同學(xué)提問，可以對闡述的礦井開拓方案的小組內(nèi)任何一個同學(xué)進行指定提問，答對了解釋清楚了小組內(nèi)成員集體加分，打錯了集體扣分；之后任課老師進行補充，并根據(jù)同學(xué)們提出的問題及回答的效果，對小組成員的課堂表現(xiàn)成績進行動態(tài)打分，且用投影儀展示成績，使每位同學(xué)都知道自己的成績。然后，總結(jié)知識點，包括礦井開拓設(shè)計原則、分類、特點及適用條件，以及繪制圖紙注意事項。最后，給每一個小組安排一個不同的地質(zhì)條件的礦井開拓方案設(shè)計題目，并提供礦井基礎(chǔ)資料，每個小組利用課下時間構(gòu)思礦井開拓設(shè)計方案，并繪制礦井開拓平面圖和剖面圖，為實驗課做準(zhǔn)備。

3. 實驗教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計

實驗教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)方法與理論教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)方法相同，不同之處是，對每個小組的礦井開拓方法都進行討論分析。

（四）教學(xué)評價

教學(xué)評價圍繞學(xué)生課堂表現(xiàn)、實驗環(huán)節(jié)完成情況，采礦模型制作和學(xué)生訪談等展開。通過教學(xué)評價可知，學(xué)生對這種新的教學(xué)模式比較認(rèn)同，認(rèn)為可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動他們的積極性；可以使學(xué)習(xí)成績好的學(xué)生帶動學(xué)習(xí)成績差的學(xué)生學(xué)習(xí)，也可以使學(xué)習(xí)成績差的學(xué)生為了小組成員都能夠獲得更好的平時成績不得不學(xué)習(xí)。另外，班級學(xué)生中有15名同學(xué)自發(fā)組成了3個采礦模型制作小組，他們制作的采礦模型“多功能組合式采礦模型”、“急傾斜煤層傾向式巷道放頂煤方法”和“煤礦地下水庫模型”在2017年第七屆全國高等學(xué)校采礦工程專業(yè)學(xué)生實踐作品大賽分別獲得二等獎1項和三等獎2項，這些同學(xué)在制作模型中及采礦年會采礦模型解說中受益匪淺，例如以前上課沒有弄明白的巷道空間關(guān)系，通過自己理解和與老師溝通，在制作模型中真正搞明白了。

四、結(jié)束語

采用啟發(fā)式討論+案例分析+項目設(shè)計+繪制礦圖的項目驅(qū)動教學(xué)模式，對采礦工程專業(yè)平臺課程進行教學(xué)改革，以學(xué)生為主體，自發(fā)學(xué)習(xí)，競爭學(xué)習(xí)，教師指導(dǎo)，以及鼓勵學(xué)生自發(fā)組隊制作采礦模型并參加比賽，擴展知識面，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，可以彌補傳統(tǒng)教授教學(xué)模式諸多不足。

下一步，將對此項目驅(qū)動教學(xué)法做進一步完善，使其在采礦工程專業(yè)平臺課程中更好地發(fā)揮作用。例如，及時關(guān)注學(xué)生動態(tài)學(xué)情，及時采取應(yīng)對措施；進一步優(yōu)化理論教學(xué)與實驗或?qū)嵺`教學(xué)比例，并鼓勵每個學(xué)生最好都參與到采礦模型制作過程中，更好地培養(yǎng)學(xué)生的動手動腦能力和創(chuàng)新研究能力。

參考文獻：

[1]盛建龍，葉義成，劉曉云，等.新形勢下采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革研究[J].中國礦業(yè)，2016，25（07）：157-160+165.

[2]張東升，范鋼偉，王方田，等.采礦工程品牌專業(yè)建設(shè)的內(nèi)涵與展望[J].煤炭高等教育，2017，35（01）：1-4.

[3]姚強嶺，萬志軍，李學(xué)華，等.我國采礦工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案對比及啟示[J].煤炭高等教育，2016，34（05）：78-83.

[4]李春閣.《煤礦開采學(xué)》“項目驅(qū)動”式教學(xué)方案探析[J].中國培訓(xùn)，2016（16）：196.

[5]李英明，孟祥瑞，趙光明，等.利用項目驅(qū)動培養(yǎng)采礦專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].陜西煤炭，2014，33（02）：11-12+21.

[6]金志遠(yuǎn)，趙小英.提高《煤礦礦井設(shè)計》課程教學(xué)質(zhì)量的學(xué)情分析[J].時代教育，2017（17）：37.

[7]屠洪盛，王沉，袁永.采礦工程專業(yè)CAD教學(xué)改革的幾點思考[J].高教學(xué)刊，2018（03）：133-135.