高校土木工程專業(yè)礦山建設(shè)方向課程群建設(shè)★

孔祥松 單仁亮

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院，北京 100083)

0 引言

目前，高校土木工程專業(yè)礦山建設(shè)方向存在許多突出的教學(xué)問題，諸如培養(yǎng)方案不完善、知識體系落后、教學(xué)條件與方法有限、教學(xué)人才欠缺等[1-3]。為提高高校土木工程專業(yè)礦山建設(shè)方向課程群建設(shè)水平，本文依托北京市教改面上項目，針對土木工程專業(yè)礦山建設(shè)方向課程群進行系統(tǒng)性建設(shè)，將土木、地質(zhì)、采礦等專業(yè)知識有機融合，將設(shè)計、施工、管理知識融合，將課堂教學(xué)、實踐教學(xué)和創(chuàng)新教學(xué)深度融合，從而實現(xiàn)多元融合[4,5]。通過優(yōu)化課程體系，建設(shè)系列特色教材、革新教學(xué)手段和方法，改善辦學(xué)條件，提高人才培養(yǎng)基礎(chǔ)，達到了礦山建設(shè)工程方向培養(yǎng)目標(biāo)，取得了諸多成果，獲得了北京市高等教育教學(xué)成果二等獎，相關(guān)成果能夠為同類院校發(fā)揮引領(lǐng)作用，具有重要參考價值。

1 優(yōu)化培養(yǎng)計劃，完善培養(yǎng)體系

目前，礦山建設(shè)工程方向的專業(yè)人才面臨著10年的斷層期，亟需加強高校相關(guān)專業(yè)方向的人才培養(yǎng)輸送。為此，中國礦業(yè)大學(xué)(北京)主動根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展需要，在原土木工程專業(yè)范圍內(nèi)設(shè)立了礦山建設(shè)工程培養(yǎng)方向分支，從而更好地滿足社會人才培養(yǎng)的需要。同時考慮到現(xiàn)有人才培養(yǎng)體系的需要，進行了新形勢下礦山建設(shè)學(xué)科及本科生培養(yǎng)計劃制定，先后召開了3次相關(guān)教師的專業(yè)大討論，達成了共識。通過三個融合，完善和發(fā)展本專業(yè)方向培養(yǎng)計劃：將土木、地質(zhì)、采礦關(guān)鍵知識有機融合起來，將設(shè)計、施工、管理知識融合起來，將課堂、實踐和創(chuàng)新教學(xué)融合起來，最終完善了土木工程專業(yè)下的礦山建設(shè)工程專業(yè)方向培養(yǎng)計劃。通過專家研討優(yōu)化礦山建設(shè)方向課程群體系，建設(shè)系列特色課程，進行多元全方位融合，制定新版培養(yǎng)方案及教學(xué)大綱，構(gòu)建了良好的礦山建設(shè)工程方向人才培養(yǎng)體系。

2 編寫系列特色教材

礦山建設(shè)是中國礦業(yè)大學(xué)(北京)土木工程特色專業(yè)與優(yōu)勢學(xué)科，具有深厚的教學(xué)與研究基礎(chǔ)，因此，本項目充分發(fā)揮本校此方面的優(yōu)勢，進行廣泛且深入的研究，在教材中補充行業(yè)發(fā)展的最新技術(shù)，采用最新規(guī)范，內(nèi)容上體現(xiàn)本校礦山建設(shè)的特色、學(xué)科與專業(yè)的優(yōu)勢，滿足土木工程特色專業(yè)建設(shè)的需要，使學(xué)生通過本教材的學(xué)習(xí)能夠深入快速且全面的掌握礦山建設(shè)的知識。

本項目重新評估礦山建設(shè)領(lǐng)域人才培養(yǎng)目標(biāo)和需要，依據(jù)土礦山建設(shè)工程方向培養(yǎng)計劃，規(guī)劃和制定了一系列礦山建設(shè)工程專業(yè)方向培養(yǎng)教材，分別是《礦山建設(shè)工程》《爆破工程》《礦山工程地質(zhì)學(xué)》《礦山建設(shè)輔助工程》《礦山特殊施工方法》《建井工程結(jié)構(gòu)》《巖石力學(xué)基礎(chǔ)教程》《土力學(xué)簡明教程》《基礎(chǔ)工程》等，這些教材大多專業(yè)特色鮮明，與原有教材相比，知識體系不僅能夠反映我國礦山建設(shè)工程領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，還可以滿足新形勢下礦山建設(shè)工程專業(yè)培養(yǎng)需要，為礦山建設(shè)方向課程群建設(shè)提供有力支撐，使學(xué)生能夠及時并全面的了解掌握礦山建設(shè)工程最新知識理論與發(fā)展前沿，緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐。

3 改革教學(xué)方法

本項目中所有礦山建設(shè)方向課程群的主講教師在課堂上都將現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段與板書等傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合，并大量采用現(xiàn)場案例加深認識理解，如在講授井巷工程課程立井施工內(nèi)容時，給學(xué)生講授了煤礦立井建設(shè)工程案例，剖析出該工程中面臨的系列難題，鼓勵學(xué)生去查找資料，分析難題并提出相應(yīng)的解決對策，通過學(xué)生“腦洞大開”式的動手動腦過程，實現(xiàn)了啟發(fā)式、案例式教學(xué)，讓學(xué)生對礦井建設(shè)的前沿問題有了初步的認知，不僅在課堂上活躍了氣氛，又激發(fā)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情，達到了提高課堂教學(xué)效果的目的。同時，學(xué)生的“發(fā)散性”問題回答方式對教師也是一個反向促進過程。

在學(xué)生對知識的掌握評價方面也進行了大量的革新，如井巷工程課程采用了基于課堂表現(xiàn)+基本概念的掌握+學(xué)科相關(guān)前沿問題的查找回答共三部分開展評價，這改變了以往只需死記硬背的模式，讓學(xué)生獲得了大量的自主學(xué)習(xí)的機會，對知識的靈活掌握能力及運用所學(xué)知識解決問題的能力都有所提升。

4 建設(shè)特色實驗室，完善實踐教學(xué)條件

良好的教學(xué)實驗條件是本科生培養(yǎng)的重要基礎(chǔ)之一，中國礦業(yè)大學(xué)(北京)礦山建設(shè)工程專業(yè)方向可以充分利用兩個國家重點實驗室和北京市土木實驗中心，開展相關(guān)實驗，了解礦山建設(shè)專業(yè)前沿發(fā)展。此外，在本項目研究過程中，項目組教師積極利用已有的科研領(lǐng)先優(yōu)勢，發(fā)明研制了系列創(chuàng)新性特色實驗室：巖石動力學(xué)實驗室、三維礦山建設(shè)工程實驗室、動壓巷道穩(wěn)定性分析實驗室、深部巷道注漿實驗室、數(shù)字激光動焦散線實驗室，先后獲得國家發(fā)明專利10項，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)研究論文8篇。這系列實驗特色鮮明，為礦山建設(shè)方向相關(guān)課程實驗、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練、畢業(yè)論文提供了優(yōu)秀平臺，開展了大量的本科生創(chuàng)新性教學(xué)，極大地豐富了礦山建設(shè)工程專業(yè)方向的教學(xué)水平，提供了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

在科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面依托上述一系列特色實驗室，和相關(guān)課程群緊密結(jié)合在一起。而在工程實踐能力培養(yǎng)方面則需要依托校外實習(xí)基地的建設(shè)。中國礦業(yè)大學(xué)(北京)作為我國煤炭行業(yè)的高等學(xué)府，在行業(yè)有著廣泛的影響力，為礦山建設(shè)工程方向?qū)W生的實習(xí)創(chuàng)造了條件，在充分利用學(xué)校和學(xué)院的優(yōu)勢條件的基礎(chǔ)上，使學(xué)生實習(xí)有了充分的基礎(chǔ)和依托，通過校企合作，確定兩個實踐基地——北京市校外人才培養(yǎng)基地及中澳煤礦安全培訓(xùn)示范中心，每年安排學(xué)生在現(xiàn)場進行實習(xí)，不僅有利于學(xué)生吸收的礦山建設(shè)工程方向相關(guān)課程的專業(yè)知識，還極大地提高了學(xué)生的工程實踐能力。

5 培養(yǎng)教學(xué)團隊

項目組隊伍全部具備博士學(xué)歷，依托本項目，研究多維度多層次教師的團隊協(xié)同合作模式，緊密結(jié)合本科生的導(dǎo)師制，采用“傳幫帶”+國內(nèi)外專業(yè)培訓(xùn)的組合形式，大力培養(yǎng)年輕教師，改進青年教師的教學(xué)思想，促進青年教師的科研及教學(xué)研究，提高其綜合教學(xué)及科研素質(zhì)，從而實現(xiàn)互幫互助，共同進步，形成了一個老中青年齡結(jié)構(gòu)合理、學(xué)術(shù)突出的教學(xué)團隊，提高土木工程專業(yè)礦山建設(shè)方向課程群教學(xué)質(zhì)量。

6 成果應(yīng)用

本項目取得了諸多研究成果，對新時期礦山建設(shè)工程具有指導(dǎo)作用，在高校、科研單位及企業(yè)進行了實際推廣應(yīng)用，取得了良好的效果。該成果已經(jīng)在煤炭行業(yè)高校和科研單位起到了一定的引領(lǐng)和示范作用，能夠指導(dǎo)我國同類院校專業(yè)建設(shè)，并且能夠?qū)こ虒嵺`發(fā)揮積極的指導(dǎo)作用。

6.1 成果在本校的實際應(yīng)用

本項目成果優(yōu)化了土木工程專業(yè)礦山建設(shè)方向的培養(yǎng)計劃，完善了其培養(yǎng)體系。近年的礦山建設(shè)工程方向本科培養(yǎng)實踐表明，礦大的礦山建設(shè)工程專業(yè)方向所培養(yǎng)學(xué)生能夠滿足社會需要，在全國礦山建設(shè)領(lǐng)域排名處于領(lǐng)先。本項目研究編寫了系列特色教材，更新了知識體系，學(xué)生認為教材特色鮮明、重點突出且難易適當(dāng)，能夠滿足礦山建設(shè)知識體系的要求；項目豐富了教學(xué)手段，改進了教學(xué)方法，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；本項目研究中建立的礦山建設(shè)實驗室，廣泛的應(yīng)用于大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練，鍛煉了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維。綜上所述，本研究成果在本校的實際應(yīng)用，取得了良好的效果，培養(yǎng)了8名礦山建設(shè)方向優(yōu)秀本科畢業(yè)生，獲得北京市優(yōu)秀畢業(yè)生稱號，完成了8篇優(yōu)秀本科畢業(yè)論文，學(xué)生學(xué)科競賽獲省部級以上獎17項。

6.2 成果在同類院校及科研單位發(fā)揮引領(lǐng)作用

本項目研究進行了土木工程專業(yè)礦山建設(shè)方向課程群建設(shè)，明確了新時期該專業(yè)的建設(shè)方向，為我國同類院校及科研單位進行專業(yè)建設(shè)時發(fā)揮了重要的引領(lǐng)作用，教材等成果廣泛地被河南理工大學(xué)、山東科技大學(xué)等同行高校所采用，得到了積極反饋。

6.3 成果在工程實踐中發(fā)揮指導(dǎo)作用

本項目研究出版了能夠反映礦山建設(shè)最新技術(shù)的特色教材6部，可供現(xiàn)場技術(shù)人員查閱、掌握并應(yīng)用最新的知識和技術(shù)。本項目研創(chuàng)了三維礦山建設(shè)工程實驗室、動壓巷道穩(wěn)定性分析實驗室等5套特色試驗系統(tǒng)，獲得國家發(fā)明專利10項，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)研究論文8篇，能夠解決實際工程難題，在實踐中發(fā)揮積極的指導(dǎo)作用，部分技術(shù)成果已經(jīng)成功在山西焦煤集團、大同礦業(yè)集團進行了應(yīng)用。