基于OBE教育模式的采礦CAD課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施改革
——以山西大同大學(xué)課程教學(xué)改革為例

劉 捷，徐青云，魯 杰

（山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院，山西大同 037009）

近幾年采礦CAD 技術(shù)在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)和建設(shè)過程中得到了大力推廣，特別在智慧采礦、數(shù)字礦山、虛擬礦井等發(fā)揮的作用愈來(lái)愈大，更憑借其繪圖精度高、速度快、存儲(chǔ)方便等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)得到了大部分高校工科專業(yè)的普遍認(rèn)可，并在畢業(yè)設(shè)計(jì)及課程設(shè)計(jì)的眾多環(huán)節(jié)中得到了廣泛應(yīng)用?！恫傻VCAD》課程是采礦工程師設(shè)計(jì)思維的體現(xiàn)，具有較強(qiáng)的專業(yè)性和實(shí)踐性，較好地掌握CAD 圖紙的繪制和識(shí)圖能力，有助于采礦工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)之后較快地融入采礦行業(yè)的工作及設(shè)計(jì)中，是采礦工程專業(yè)技術(shù)人員不可或缺的一門課程[1]。

如何以工程認(rèn)證為契機(jī)、以O(shè)BE 教育理念為支撐、以已有的課程體系和教學(xué)資源為依托，對(duì)采礦CAD 課程的教學(xué)理念、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方式、教學(xué)設(shè)計(jì)以及教學(xué)考核進(jìn)行重新構(gòu)建，探索出一套適合采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)的教學(xué)新模式，是教學(xué)改革研究的主要目標(biāo)。

1 OBE教學(xué)理念的構(gòu)建

傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師為主要驅(qū)動(dòng)力，教師通過教材課件等教學(xué)資源，按照課程大綱安排授課計(jì)劃并進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，在此教學(xué)過程中重視理論知識(shí)的傳授，而忽視了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)；而OBE的教學(xué)理念以學(xué)生畢業(yè)后應(yīng)達(dá)到的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向所進(jìn)行的逆向教學(xué)過程，其按照行業(yè)需求的專業(yè)人才設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生以提高自身能力實(shí)現(xiàn)職業(yè)規(guī)劃為目標(biāo)來(lái)進(jìn)行自主式的學(xué)習(xí)（見表1）。這不僅將教學(xué)過程完成后的產(chǎn)出與培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求緊密關(guān)聯(lián)，更能體現(xiàn)應(yīng)用為本的人才培養(yǎng)模式，對(duì)于突出地方特色，推進(jìn)高水平應(yīng)用型本科高校建設(shè)做出積極地探索和研究[2]。

表1 教學(xué)理念比較

2 OBE教育模式的實(shí)施措施

根據(jù)對(duì)采礦工程近幾屆畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查，以及煤礦企業(yè)對(duì)畢業(yè)生需求的積極反饋，從OBE 的教育理念出發(fā)，煤炭工程學(xué)院對(duì)《采礦CAD》課程從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方式、教學(xué)設(shè)計(jì)以及教學(xué)考核進(jìn)行重新構(gòu)建，努力探索出一套適合應(yīng)用型采礦專業(yè)人才能力培養(yǎng)的課堂教育新模式[3]。

2.1 教學(xué)目標(biāo)

采礦CAD 作為一門實(shí)用技能型課程，不僅與采礦專業(yè)課程關(guān)聯(lián)度較大而且直接影響畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的進(jìn)程。要求學(xué)生在讀圖、識(shí)圖和繪圖的基礎(chǔ)上，結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)能將礦井設(shè)計(jì)理念很好地體現(xiàn)在煤礦平面圖、剖面圖以及三維立體圖上，這樣既使學(xué)生又好又快地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，又有助于畢業(yè)生較快地融入煤礦采掘設(shè)計(jì)中去，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理念-采礦CAD-畢業(yè)設(shè)計(jì)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，達(dá)到培養(yǎng)出企業(yè)需求的高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)人才的目標(biāo)（如圖1）。

圖1 教學(xué)目標(biāo)聯(lián)動(dòng)機(jī)制

2.2 教學(xué)方式

依托山西大同大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心的超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，采礦CAD 教學(xué)方式上采用線上+線下的混合式課程教學(xué)模式。線下講授理論基礎(chǔ)和現(xiàn)場(chǎng)答疑，并恰當(dāng)?shù)匾胝n程思政的教學(xué)內(nèi)容；線上將教學(xué)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)通過Camtasia Studio、EVCapture 等錄屏軟件進(jìn)行錄課并上傳到學(xué)習(xí)通的平臺(tái)，方便學(xué)生反復(fù)觀看，并進(jìn)行碎片式的自主學(xué)習(xí)；積極采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式，將任務(wù)點(diǎn)提前發(fā)放給同學(xué)，并布置相應(yīng)的思考問題，在課堂上根據(jù)學(xué)生課下掌握的情況進(jìn)行發(fā)散性的討論，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性[4]。

2.3 教學(xué)設(shè)計(jì)

結(jié)合采礦工程專業(yè)的交叉學(xué)科課程知識(shí)的授課特點(diǎn)，在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中要緊密聯(lián)系專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，努力培養(yǎng)學(xué)生多維度、多視角、多方位的采礦工程設(shè)計(jì)思維，讓學(xué)生明白CAD 不僅僅是一門計(jì)算機(jī)輔助繪圖工具，更是利用采礦專業(yè)知識(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)采掘設(shè)計(jì)的技能工具。教學(xué)設(shè)計(jì)見表2 。

表2 教學(xué)設(shè)計(jì)的構(gòu)建

2.4 教學(xué)考核

課程考核是教學(xué)改革評(píng)估的重點(diǎn)，優(yōu)秀的課程考核體系能夠?qū)W(xué)生起到激勵(lì)作用，促進(jìn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。煤炭工程學(xué)院對(duì)采礦CAD 課程考核進(jìn)行了一定改革，構(gòu)建了面向過程的多元化課程考核體系。在這個(gè)體系中，從三個(gè)方面對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考核：平時(shí)成績(jī)、考試成績(jī)、課程設(shè)計(jì)成績(jī)。平時(shí)成績(jī)主要考查學(xué)生在線上和線下的出勤率、課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況；考試成績(jī)主要考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論與方法的掌握情況；課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生在相關(guān)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上獨(dú)立完成采區(qū)巷道布置及機(jī)械配置的平面圖（1∶2000）和采煤方法圖（1∶100）的繪制，可以綜合考查學(xué)生對(duì)于采礦設(shè)計(jì)理念和采礦CAD 課程的理解和應(yīng)用。平時(shí)成績(jī)和考試成績(jī)的認(rèn)定由任課教師根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)直接給分，確保過程公平公正；課程設(shè)計(jì)采用現(xiàn)場(chǎng)答辯的方式，除了任課教師，另外再邀請(qǐng)1～2 名專業(yè)課老師參加答辯，從而降低評(píng)分過程中存在的主觀性和局限性，保證評(píng)分結(jié)果的準(zhǔn)確性。最終的課程考核成績(jī)由三個(gè)成績(jī)加權(quán)得到，采用五級(jí)制評(píng)分。評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與權(quán)重見表3。

表3 課程考核評(píng)價(jià)指標(biāo)體系表

3 可持續(xù)的OBE

隨著煤炭行業(yè)的快速發(fā)展，煤礦企業(yè)對(duì)人才的需求也在不斷發(fā)展變化，反過來(lái)基于成果導(dǎo)向型的OBE 教育模式如何應(yīng)對(duì)瞬息萬(wàn)變的人才供需市場(chǎng)的變化，則會(huì)直接影響教學(xué)效果達(dá)成度的實(shí)現(xiàn)，因此煤炭工程學(xué)院制定了可持續(xù)的OBE 教育模式[5]。通過對(duì)教學(xué)過程建立效果監(jiān)控和預(yù)警機(jī)制，并且對(duì)畢業(yè)生能力情況建立完善的評(píng)價(jià)機(jī)制，從而持續(xù)、深入地推動(dòng)教育教學(xué)模式的深化改革。例如：為了更好地迎合智慧礦山、智能采礦、虛擬礦井的發(fā)展，應(yīng)增加CAD 三維建模的教學(xué)設(shè)計(jì)；為了更好地了解畢業(yè)生學(xué)習(xí)效果的達(dá)成度和實(shí)現(xiàn)教學(xué)預(yù)警工作的實(shí)效化，通過畢業(yè)生跟蹤與反饋數(shù)據(jù)，以及企業(yè)對(duì)畢業(yè)生工作滿意度的調(diào)查數(shù)據(jù)等進(jìn)行綜合分析，盡早發(fā)現(xiàn)學(xué)生綜合能力的短板，并及時(shí)加以修正。

4 結(jié)語(yǔ)

通過OBE 理念的采礦CAD 課程改革和創(chuàng)新的有益嘗試，不僅改善了傳統(tǒng)的線下課堂教學(xué)，也豐富了學(xué)生學(xué)習(xí)的方式和渠道；不僅迎合了教育信息化2.0 時(shí)代的新背景，也符合工程教育認(rèn)證下培養(yǎng)應(yīng)用型人才的標(biāo)準(zhǔn)。希望該項(xiàng)教學(xué)改革研究能為采礦工程專業(yè)的教學(xué)提供一定的教學(xué)范式參考，同時(shí)也為提升采礦教師團(tuán)隊(duì)的業(yè)務(wù)能力和教學(xué)水平起到積極的推動(dòng)作用。