“一帶一路”背景下采礦工程專業(yè)國際化實驗教學(xué)體系建設(shè)與實踐

姜婷婷 任高峰 張聰瑞 張建華 葉海旺 張春陽 黃剛 陳西江

摘 ?要：隨著“一帶一路”國家戰(zhàn)略的實施，培養(yǎng)具有工程實踐能力和創(chuàng)新能力的國際化高素質(zhì)復(fù)合型人才是當(dāng)前采礦行業(yè)發(fā)展的新需求。針對國際化實驗教學(xué)體系建設(shè)面臨的難題，從培養(yǎng)主觀能動性、制定專業(yè)培養(yǎng)方案、加強師資隊伍建設(shè)、強化實踐教學(xué)四個方面入手，構(gòu)建一套基于“采礦工程全工藝流程”的國際化雙語實驗教學(xué)體系，開展綜合虛擬仿真實驗教學(xué)資源建設(shè)，建立國際化實驗教學(xué)評估體系，以期適應(yīng)新時代工程教育、人才培養(yǎng)的新要求。

關(guān)鍵詞：采礦工程;實驗教學(xué);教學(xué)體系;一帶一路;國際化

中圖分類號：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）12-0015-03

Abstract： With the implementation of "One Belt and One Road" national strategy， it is a new demand for the development of mining industry to cultivate internationalized and high-quality compound talents with engineering practice ability and innovation ability. In view of the difficulties faced by the construction of the international experimental teaching system， the improvement of cultivating subjective initiative， formulating professional training programs， strengthening the construction of the teaching staff and practical teaching are taken. A set of internationalized bilingual experimental teaching system based on "the whole technological process of mining engineering" is constructed to carry out the construction of integrated virtual simulation experimental teaching resources. A international experimental teaching evaluation system is established， so as to meet the new requirements of engineering education and talent cultivation in the new age.

Keywords： mining engineering; experiment teaching; teaching system; one belt and one road; internationalization

引言

在科技革命、產(chǎn)業(yè)變革、新經(jīng)濟以及新起點的時代背景下，隨著“一帶一路”國家戰(zhàn)略的提出與逐步實施，以中國為起點的“一帶一路”沿線國家工程教育界面臨新機遇、新挑戰(zhàn)[1]。近年，來華留學(xué)生的規(guī)模也逐年擴大，2017年已達(dá)到48.92萬人，其中，“一帶一路”沿線國家的留學(xué)生人數(shù)占比高達(dá)64.85%。如何服務(wù)“一帶一路”沿線國家急需專業(yè)高端人才需求，加快推進(jìn)高等教育國際化已成為當(dāng)前高校工作者需要重點思考的問題[2]。

地礦類行業(yè)作為傳統(tǒng)行業(yè)，隨著“一帶一路”國家戰(zhàn)略的逐步深入正煥發(fā)出新的面貌。如何在培養(yǎng)具有全球勝任力的國內(nèi)學(xué)生的同時，增強來華留學(xué)生的專業(yè)知識和實踐能力，已成為“一帶一路”大背景下，地礦類專業(yè)人才培養(yǎng)的重中之重。

一、國際化實驗教學(xué)體系建設(shè)面臨的難題

武漢理工大學(xué)是首批列入國家“211工程”、“985工程優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺”、“雙一流計劃”重點建設(shè)的教育部直屬全國重點大學(xué)，為教育部和交通運輸部、國家國防科技工業(yè)局共建高校。學(xué)校秉承“育人為本，學(xué)術(shù)至上”的辦學(xué)理念和“建設(shè)人民滿意、世人仰慕的優(yōu)秀大學(xué)”的大學(xué)理想和核心價值追求，為全國大學(xué)英語教改示范學(xué)校、教育部首批卓越工程師教育培養(yǎng)計劃試點學(xué)校、首批全國深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范高校。

武漢理工大學(xué)采礦工程專業(yè)屬于“一帶一路”沿線國家重點急需專業(yè)，為教育部來華留學(xué)采礦工程專業(yè)全英本科教學(xué)單位（全國范圍內(nèi)僅4所高校），擁有本專業(yè)留學(xué)生學(xué)士、碩士和博士學(xué)位授予點。隨著留學(xué)生規(guī)模逐年擴大，來華留學(xué)國別逐年增多，因為留學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識、語言交流能力、文化背景等多方面差異，采礦工程專業(yè)留學(xué)生培養(yǎng)過程中出現(xiàn)一系列問題。

（一）教育水平差異較大

來華留學(xué)生往往來自于不同的國家或地區(qū)，受當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)內(nèi)容與教育水平的影響，來華留學(xué)生的受教育水平差異較大。同時，由于語言障礙，大多數(shù)來華留學(xué)生用于學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識的時間偏少，導(dǎo)致專業(yè)基礎(chǔ)知識薄弱。這給正常的實驗教學(xué)安排帶來不小的難題。

（二）學(xué)生自主性較差

目前，高校要培養(yǎng)來華留學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。要落實這一理念，必須切實突出學(xué)生的主體地位，促進(jìn)學(xué)生和諧主動發(fā)展。然而，在實驗教學(xué)中大多數(shù)學(xué)生把自主學(xué)習(xí)和自由學(xué)習(xí)之間劃為等號。他們認(rèn)為自主學(xué)習(xí)就是學(xué)生做主，自己學(xué)習(xí)，在實驗教學(xué)中完全脫離教師的指導(dǎo)，削弱教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用。同時，采礦工程專業(yè)屬艱苦類行業(yè)，部分留學(xué)生帶有專業(yè)情緒，學(xué)習(xí)的主動性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，導(dǎo)致實驗教學(xué)由原來的“注入式”走向“放羊式”，從形式上好像突出了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主體地位，實際上學(xué)生的學(xué)習(xí)效率非常低。

（三）實驗教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)不完善

采礦工程來華留學(xué)生的培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱往往是按照國內(nèi)學(xué)生的培養(yǎng)模式為模板設(shè)定，然而留學(xué)生在語言和學(xué)習(xí)能力等方面的差異較大，使得教學(xué)內(nèi)容針對性較差，教學(xué)效果也差強人意。采礦工程專業(yè)的綜合性較強，實驗和實踐教學(xué)內(nèi)容占課程體系的比重較大，它們已經(jīng)成為制約來華留學(xué)生綜合素質(zhì)的重要難題[3]。

（四）師資隊伍力量較為薄弱

在師資隊伍和平臺建設(shè)方面，實驗教學(xué)中心現(xiàn)有教師20人，其中專職教師16人，其中有海外留學(xué)或交流背景一年以上僅6余人。同時，具有教授職稱者只有4位，在55歲以下的僅有一人。應(yīng)屆博士畢業(yè)生是高校招聘專任教師的主要來源，絕大部分青年教師基本從高校走出來就直接給學(xué)生授課。他們往往缺乏行業(yè)相關(guān)經(jīng)驗和技能，關(guān)于創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的理論與經(jīng)驗不足。

（五）缺乏有效的現(xiàn)場實踐教學(xué)

目前，采礦工程專業(yè)來華留學(xué)生的人才培養(yǎng)模式主要由課上學(xué)習(xí)、現(xiàn)場實踐兩個部分組成?，F(xiàn)場實踐地點往往是國內(nèi)相關(guān)礦山，留學(xué)生由于受中文水平限制，無法快速查閱相關(guān)實踐礦山的中文文獻(xiàn)資料，無法觀看相應(yīng)中文視頻等來了解國內(nèi)礦山企業(yè)存在的技術(shù)問題和亟待解決的難題。同時，來華留學(xué)生即使與國內(nèi)礦山企業(yè)人員面對面，也存在交流障礙，難以知曉礦山的需求。就更談不上站在國外同行的角度去思考和解決相應(yīng)的問題，這就導(dǎo)致其很難真正地融入到采礦國際化氛圍。

二、采礦工程國際化實驗教學(xué)體系構(gòu)建

（一）培養(yǎng)留學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力

增設(shè)采礦工程專業(yè)學(xué)科前沿知識講座，邀請國內(nèi)外專家向留學(xué)生教授采礦行業(yè)的最新發(fā)展動向以及技術(shù)前沿，增強留學(xué)生對采礦行業(yè)的興趣和認(rèn)識。在授課過程中適當(dāng)?shù)匾敕D(zhuǎn)課堂式教學(xué)模式，學(xué)生在課下通過互聯(lián)網(wǎng)使用優(yōu)質(zhì)的教育資源學(xué)習(xí)知識，不再單純地依賴授課老師。打破老師教、學(xué)生學(xué)的傳統(tǒng)方式，將來華留學(xué)生的“被動學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃訉W(xué)習(xí)”。課堂變成老師與學(xué)生們之間的互動場所，主要包括答疑解惑、知識的運用等，可以達(dá)到更好的教學(xué)效果。

同時，可將導(dǎo)師制引入到來華留學(xué)生的培養(yǎng)過程中。在本科階段引導(dǎo)留學(xué)生參與導(dǎo)師的科研項目，加入到相應(yīng)的課題組，便于留學(xué)生與課題組成員和導(dǎo)師的交流，共同營造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，能大大提高留學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新能力。

（二）制定適合來華留學(xué)生的培養(yǎng)方案

隨著“一帶一路”國家戰(zhàn)略的推進(jìn)，采礦工程留學(xué)生從無到有，并在近幾年呈現(xiàn)快速增長趨勢。深入了解本校采礦工程來華留學(xué)生整體的語言和學(xué)習(xí)能力，大量調(diào)研外校采礦工程學(xué)科留學(xué)生培養(yǎng)體系的特點，取長補短，在課程安排、教材選取、教學(xué)方法、教學(xué)管理等方面建立具有我校特色的采礦工程專業(yè)來華留學(xué)生培養(yǎng)體系，使得教學(xué)內(nèi)容針對性更強，教學(xué)效果更好。

（三）加強師資隊伍建設(shè)

采礦工程來華留學(xué)生的培養(yǎng)直接受到師資隊伍水平的影響，這要求教師們不僅要懂得專業(yè)知識，還需要用英語準(zhǔn)確、形象地表達(dá)出來。一方面，對教學(xué)經(jīng)驗豐富、授課年限較長的教師，加強專業(yè)英語的培訓(xùn)，鼓勵申請訪問學(xué)者、申報國際交流與合作項目，加強與國外的學(xué)術(shù)交流，不斷提高英文水平。另一方面，對英語讀寫能力較好的年輕教師，加強專業(yè)知識和教學(xué)經(jīng)驗的積累，使其盡快成長為高素質(zhì)的師資人才。同時，可以聘請國外高?；蚱髽I(yè)相關(guān)專家為兼職教授，向?qū)W生教授采礦工程專業(yè)的最新研究成果，擴大留學(xué)生的國際視野。

（四）強化實踐教學(xué)，構(gòu)建創(chuàng)新教育主渠道

我校采礦工程專業(yè)以湖北省資源與環(huán)境實驗教學(xué)中心為依托，現(xiàn)有教學(xué)面積4000余平方米，實驗儀器設(shè)備2000余臺套。采礦工程實驗教學(xué)分中心建設(shè)有“電雷管爆破網(wǎng)路模擬實驗系統(tǒng)”、“巷道掘進(jìn)爆破實驗平臺”、“材料疲勞試驗平臺”和“礦山八大系統(tǒng)生產(chǎn)和災(zāi)害模擬實驗平臺”等綜合實驗平臺[4]。

采礦工程專業(yè)屬于實踐應(yīng)用性較強的學(xué)科，以培養(yǎng)科學(xué)研究和工程應(yīng)用型留學(xué)生人才為目標(biāo)，構(gòu)建以礦產(chǎn)資源綠色開采為核心，輻射礦山土地資源、水資源和礦山生態(tài)環(huán)境與安全保障的創(chuàng)新型實驗教學(xué)體系，形成注重基礎(chǔ)培養(yǎng)、突出綜合與設(shè)計、強調(diào)創(chuàng)新的實驗教學(xué)體系，建立科學(xué)的開放管理體系和質(zhì)量保障體系[5]。

三、國際化全工藝實驗教學(xué)資源建設(shè)

（一）全工藝實驗教學(xué)體系

將采礦工程本科專業(yè)相對獨立的課程實驗內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)整合、貫通、拓展，立足驗證、貫通和創(chuàng)新三方面的實驗教學(xué)層次，構(gòu)建一套雙語教學(xué)、知識關(guān)聯(lián)、環(huán)節(jié)緊扣的實驗教學(xué)體系，擬建立的實驗體系分露天采礦和地下采礦2個部分。

露天開采：地質(zhì)采樣-礦樣描述-巖石試樣制備-巖石物理力學(xué)實驗-露天礦山開采設(shè)計-爆破設(shè)計-爆破實驗-爆破振動測試-災(zāi)害防治-邊坡監(jiān)測-生態(tài)監(jiān)測與恢復(fù)。

地下開采：地質(zhì)采樣-礦樣描述-巖石試樣制備-巖石物理力學(xué)實驗-地下礦山開采設(shè)計-井巷工程設(shè)計-礦井提升和運輸設(shè)計-爆破設(shè)計-爆破實驗-爆破振動測試-礦井通風(fēng)設(shè)計-通風(fēng)實驗-有毒氣體和粉塵檢測實驗-圍巖監(jiān)測-生態(tài)監(jiān)測與恢復(fù)。

（二）全工藝虛擬仿真實驗教學(xué)資源

基于建立的采礦全工藝實驗教學(xué)體系，擬建立“認(rèn)識礦山、設(shè)計礦山和安全保障”等多個虛擬教學(xué)模塊（見圖1），完成虛擬實驗功能需求分析、編寫實驗教學(xué)資源腳本。

四、國際化實驗教學(xué)評估體系建設(shè)

“一帶一路”國家戰(zhàn)略為新時期經(jīng)濟的發(fā)展帶了無限機遇，也為新時代工程教育、人才培養(yǎng)提出了新要求[6]。圍繞采礦工程專業(yè)學(xué)生課程培養(yǎng)目標(biāo)，以“一帶一路”沿線國家實際需求為導(dǎo)向，在突出采礦工程特色的基礎(chǔ)上，改善和優(yōu)化課程大綱，探索建立“全工藝綜合實驗教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度內(nèi)外部評估體系”。

面向“一帶一路”背景下采礦工程專業(yè)人才需求，著力解決目前采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)中實驗課程體系零散、現(xiàn)場實踐周期短效果差、國際化能力培養(yǎng)弱等問題，培養(yǎng)具有國際化背景和能力、工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強的高素質(zhì)復(fù)合型人才，解決我國及“一帶一路”沿線國家采礦工程專業(yè)教育與新經(jīng)濟發(fā)展快速對接等問題[7-8]。

通過對實驗課程教學(xué)資源建設(shè)，以“專業(yè)+外語”的“新工科”培養(yǎng)思路，建立一套基于“采礦工程全工藝流程”的雙語實驗教學(xué)體系，貫通、銜接、夯實各理論課程的專業(yè)基礎(chǔ)知識。借助我校國內(nèi)外聯(lián)合教學(xué)優(yōu)勢，開展采礦工程專業(yè)綜合虛擬仿真實驗教學(xué)資源建設(shè)，設(shè)立“認(rèn)識礦山、設(shè)計礦山、安全保障”等多個虛擬教學(xué)模塊。以“一帶一路”沿線國家實際需求為導(dǎo)向，建立如圖2所示的“全工藝綜合實驗教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度內(nèi)外部評估體系”。通過該體系可以在內(nèi)部對教學(xué)質(zhì)量、實驗內(nèi)容和留學(xué)生自主創(chuàng)新性進(jìn)行監(jiān)測把控，也可針對社會需求對留學(xué)生的專業(yè)、動手、觀察、分析等能力進(jìn)行評價。及時反饋的信息可促進(jìn)教學(xué)大綱和培養(yǎng)方案的修正，達(dá)到培養(yǎng)國際化采礦工程專業(yè)人才的目的。

五、結(jié)束語

面對“一帶一路”背景下采礦工程專業(yè)人才的需求，培養(yǎng)具有國際化背景和能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。本文建立了一套基于“采礦工程全工藝流程”的雙語實驗教學(xué)體系，借助武漢理工大學(xué)采礦工程國內(nèi)外聯(lián)合教學(xué)優(yōu)勢，開展采礦工程專業(yè)綜合虛擬仿真實驗教學(xué)資源建設(shè)，以“一帶一路”沿線國家實際需求為導(dǎo)向，建立“全工藝綜合實驗教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度內(nèi)外部評估體系”，為全球采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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