“爆破工程”課程教學(xué)改革的思考與對(duì)策

褚夫蛟 祝佳馨 魏志鵬 李海洲

［摘 要］ “爆破工程”是采礦工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，為提高學(xué)生對(duì)課程的興趣，深化對(duì)爆破器材的認(rèn)識(shí)及使用，更好地掌握爆破實(shí)驗(yàn)的方法，達(dá)到院校采礦工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，該課程教學(xué)需進(jìn)行改革。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和課程實(shí)驗(yàn)等方面，依據(jù)教學(xué)改革原則，針對(duì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題提出教學(xué)改革思路及改革措施。在教學(xué)內(nèi)容上要多學(xué)科相互聯(lián)系，采用情景教學(xué)，并把握好教學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，同時(shí)要注重融入思想政治教育內(nèi)容；在教學(xué)手段上采用多種現(xiàn)代化教學(xué)模式，不再一味地局限于課堂；實(shí)驗(yàn)方面要注重理論聯(lián)系實(shí)際；考核方面要多舉措并行，從多角度、多方面綜合考量。

［關(guān)鍵詞］ 采礦工程；爆破工程；教學(xué)改革；改革措施

［基金項(xiàng)目］ 2020年度山東理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目“基于專業(yè)認(rèn)證要求的‘?dāng)?shù)碼雷管爆破網(wǎng)路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)”（2020012）；2019年度山東理工大學(xué)本科教學(xué)研究與改革項(xiàng)目“露天臺(tái)階爆破虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”（JX20190090）

［作者簡(jiǎn)介］ 褚夫蛟（1988—），男，山東棗莊人，博士，山東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院講師，主要從事爆破工程教學(xué)研究。

［中圖分類號(hào)］ G642［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2023）20-0069-04［收稿日期］ 2022-05-25

引言

爆破工程技術(shù)在采礦工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，運(yùn)用爆破工程技術(shù)能夠有效提高作業(yè)效率，有力推動(dòng)采礦技術(shù)的進(jìn)步［1-4］。作為山東理工大學(xué)采礦工程專業(yè)的專業(yè)必修課，“爆破工程”與“采礦學(xué)”“井巷工程”等多學(xué)科聯(lián)系密切。目前，眾多學(xué)者對(duì)“爆破工程”課程進(jìn)行了改革與探究，并取得了豐碩成果［5-9］，結(jié)合學(xué)校課程具體實(shí)施情況，為突出課程特色，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)認(rèn)同感，根據(jù)行業(yè)形勢(shì)要求及時(shí)調(diào)整課程教學(xué)方法，與時(shí)俱進(jìn)，才能培養(yǎng)出符合時(shí)代要求以及行業(yè)所需的專業(yè)技術(shù)型人才。

一、課程現(xiàn)狀及存在問題

（一）教學(xué)內(nèi)容多與課時(shí)少相矛盾

“爆破工程”授課所包含有炸藥爆炸理論、工業(yè)炸藥、起爆器材與起爆方法、爆破工程地質(zhì)、巖石爆破理論、露天爆破技術(shù)、地下爆破技術(shù)、輪廓控制爆破、爆破危害控制與安全等內(nèi)容。根據(jù)學(xué)院培養(yǎng)方案，要求學(xué)生通過“爆破工程”掌握炸藥爆炸的基本理論，熟悉炸藥種類及成分特點(diǎn)，熟悉起爆器材的種類及使用方法，掌握起爆方式及適用情況；熟悉巖石性質(zhì)、巖石分級(jí)、地質(zhì)條件與爆破作業(yè)的相互影響，掌握巖石爆破理論；熟悉露天臺(tái)階爆破的各要素、露天爆破的施工工藝、巷道及井筒掘進(jìn)的炮孔布置方式、采場(chǎng)爆破的方式，了解輪廓控制爆破的方式；熟悉爆破危害的種類，了解爆破危害的評(píng)價(jià)方式。而在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)將課程知識(shí)全面化、精細(xì)化地講授給學(xué)生存在困難，教學(xué)內(nèi)容多與課時(shí)少二者產(chǎn)生矛盾。

（二）實(shí)驗(yàn)安全性與實(shí)踐性相矛盾

按照國(guó)家的相關(guān)法律法規(guī)，將真實(shí)的爆破器材運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)課中較為困難。目前，國(guó)家對(duì)于爆破器材嚴(yán)格管控，購(gòu)買正規(guī)的爆破器材需經(jīng)過層層審批。再者，爆破作業(yè)的實(shí)施存在著高危險(xiǎn)性，對(duì)于炸藥的保存、作業(yè)場(chǎng)所的選定、實(shí)驗(yàn)的操作行為等均需要嚴(yán)格規(guī)范，故許多實(shí)驗(yàn)只能通過視頻演示或教師演示來完成，學(xué)生不能自主動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)深度較淺，在如何將所學(xué)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為專業(yè)應(yīng)用技能方面存在困難。

（三）教學(xué)手段及考核形式單一

目前上課方式主要以PPT講解為主，由于課時(shí)少而授課內(nèi)容多產(chǎn)生矛盾，課堂所講內(nèi)容基本上是理論知識(shí)，導(dǎo)致授課時(shí)學(xué)生感到枯燥，上課注意力不集中，學(xué)生難以對(duì)專業(yè)知識(shí)形成主觀認(rèn)知，對(duì)于工程實(shí)際情況感到陌生；課程考核按照課堂提問、討論、作業(yè)及期終考試比例分配，許多學(xué)生為減輕期終考試的壓力，平時(shí)作業(yè)抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，使得平時(shí)成績(jī)存在較大誤差，期終考試學(xué)生臨時(shí)抱佛腳，僅憑記憶里上課所劃的重點(diǎn)參加考試，并不能真正達(dá)到教學(xué)目的。

二、教學(xué)改革原則

針對(duì)上述存在的問題，依據(jù)教學(xué)改革原則，制定改革思路并提出改革措施。

（一）人才培養(yǎng)目標(biāo)原則

教學(xué)改革過程中始終秉承培養(yǎng)以生產(chǎn)實(shí)際需要和解決工程問題為目標(biāo)的應(yīng)用型人才。在此過程中學(xué)生應(yīng)具備掌握爆破器材的性能和巖石爆破方法的基本原理，能夠正確地選用爆破方法和確定爆破參數(shù)，能用理論計(jì)算方法和圖表設(shè)計(jì)常規(guī)爆破方案，能夠達(dá)到運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)爆破問題進(jìn)行綜合管理的工程知識(shí)畢業(yè)要求。

（二）以學(xué)生為中心原則

教學(xué)改革過程中堅(jiān)持以學(xué)生為中心，教師為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、促進(jìn)者。教學(xué)改革不能脫離素質(zhì)教育中以學(xué)生為本的學(xué)生觀，學(xué)生是教育的出發(fā)點(diǎn)，教學(xué)在面向全體學(xué)生的同時(shí)，也應(yīng)兼顧學(xué)生的個(gè)體獨(dú)特性，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生階段性身心特征，從學(xué)生最近發(fā)展區(qū)入手，遵循量力性原則，通過合理的教學(xué)結(jié)構(gòu)由淺及深地進(jìn)行教學(xué)。

（三）理論與實(shí)踐相結(jié)合原則

實(shí)踐教學(xué)是“爆破工程”課程教學(xué)改革的重點(diǎn)，教學(xué)改革必須堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合，正確處理知識(shí)教學(xué)與技能訓(xùn)練的關(guān)系，用理論分析實(shí)際，用實(shí)際驗(yàn)證理論。

（四）促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展原則

教學(xué)過程中在講述課程基本內(nèi)容的同時(shí)，將課程思政、安全規(guī)范、科研熱點(diǎn)等內(nèi)容有機(jī)融入課堂，從而對(duì)學(xué)生進(jìn)行社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育，培養(yǎng)工程安全意識(shí)和安全管理能力，拓展學(xué)生專業(yè)創(chuàng)新思維與能力，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程的價(jià)值引領(lǐng)作用。

三、教學(xué)改革措施

（一）教學(xué)內(nèi)容改革

1.多學(xué)科聯(lián)系教學(xué)?！氨乒こ獭闭n程的內(nèi)容與其他采礦專業(yè)相關(guān)課程關(guān)系較為緊密，若只根據(jù)課程教材順序講解，內(nèi)容枯燥且知識(shí)的獲取途徑相對(duì)閉塞，對(duì)于知識(shí)的掌握容易與實(shí)際工程運(yùn)用脫節(jié)，采用知識(shí)點(diǎn)穿插教學(xué)可以更好地解決這一問題。當(dāng)教授學(xué)生采場(chǎng)爆破時(shí)，可以結(jié)合《采礦學(xué)》中不同的采礦方法對(duì)于爆破作業(yè)的要求不同；當(dāng)教授爆性分級(jí)內(nèi)容時(shí)，結(jié)合《巖石力學(xué)》里的巖性分級(jí)類比，讓學(xué)生了解兩種學(xué)科的側(cè)重點(diǎn)并進(jìn)行總結(jié)。

2.開設(shè)情景教學(xué)。以學(xué)生為本，實(shí)行多元化教學(xué)方法，采用探究式、討論式或交談式方法教學(xué)，創(chuàng)設(shè)輕松、愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)式學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)直觀教學(xué)，注重開設(shè)情景教學(xué)。情景教學(xué)即依據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容，營(yíng)造真實(shí)完整解決“爆破工程”實(shí)際問題特定的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，自主尋找解決問題的方法，在探索過程中收獲知識(shí)并豐富經(jīng)驗(yàn)。例如，在讓學(xué)生設(shè)計(jì)某露天礦的爆破作業(yè)時(shí)，僅給學(xué)生提供所需原始資料，讓學(xué)生通過結(jié)合其他課程的學(xué)習(xí)以及檢索其他相關(guān)文獻(xiàn)完成設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行組間討論，分享各自的成果及獲得的經(jīng)驗(yàn)。在自主設(shè)計(jì)的過程中，學(xué)生可以形成較為系統(tǒng)的專業(yè)課程知識(shí)體系，在解決實(shí)際應(yīng)用問題中能夠有針對(duì)性地設(shè)計(jì)方案。

3.重點(diǎn)和難點(diǎn)突破。本課程學(xué)習(xí)難點(diǎn)為如何將所學(xué)習(xí)到的炸藥的起爆機(jī)理與爆轟理論、巖石的爆破破壞機(jī)理、利文斯頓爆破漏斗理論等理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決爆破工程問題的應(yīng)用實(shí)踐技能，以及牢記進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)的行為規(guī)范?？梢酝ㄟ^在原有的知識(shí)體系和教學(xué)目的基礎(chǔ)上，把課程標(biāo)準(zhǔn)、教材和教師參考書整合起來，科學(xué)確定靜態(tài)的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。在了解學(xué)生的基礎(chǔ)上，盡可能預(yù)見學(xué)生在接受新知識(shí)存在的潛在困難，以便對(duì)癥下藥。選擇富有啟發(fā)式的教學(xué)方式與易理解的教學(xué)語言，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在講授抽象概念時(shí)采用觀看影視、類比的教學(xué)方法，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生理解掌握知識(shí)重點(diǎn)。

4.融入思政、安全規(guī)范、科研熱點(diǎn)等元素。融思想政治、安全教育與專業(yè)課教育為一體，推動(dòng)專業(yè)課與思想政治理論課共同發(fā)力。明確思想政治理論課的教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)過程中有意識(shí)地進(jìn)行思想政治教育，以增強(qiáng)學(xué)生理想信念、愛國(guó)主義和職業(yè)道德價(jià)值觀；根據(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2021）和《民用爆炸物品管理?xiàng)l例》，教授安全行為規(guī)范準(zhǔn)則，培養(yǎng)學(xué)生安全意識(shí)和自覺規(guī)范安全行為；掌握專業(yè)科研的最新動(dòng)態(tài)，在課堂上傳輸相關(guān)科研熱點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。在教學(xué)過程中積極反思，不斷改進(jìn)和創(chuàng)新教學(xué)方法，使課堂教學(xué)體現(xiàn)出素質(zhì)教學(xué)的育人性，讓學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，提升學(xué)生的道德素養(yǎng)，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才。

（二）教學(xué)手段改革

1.“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式。將教師指導(dǎo)學(xué)習(xí)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，即學(xué)生自主進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、資源搜索、提出問題，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教師課前總結(jié)學(xué)生問題進(jìn)行答疑解惑，助力知識(shí)的效率化傳授。

2.線上與線下信息化教學(xué)相結(jié)合。將線上與線下信息化教學(xué)相結(jié)合，線上進(jìn)行可視化資源學(xué)習(xí)、在線測(cè)試、學(xué)習(xí)筆記提交、在線互動(dòng)答疑等方式，線下面授課借助“智慧樹”教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行問題搶答、學(xué)習(xí)心得分享等，充分實(shí)現(xiàn)師生全面互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的多樣化。

3.課內(nèi)與課外混合式教學(xué)相結(jié)合?；诔晒麑?dǎo)向教育理念，課內(nèi)講授課程知識(shí)，課外開展競(jìng)賽與產(chǎn)業(yè)對(duì)接，進(jìn)行課內(nèi)與課外混合式教學(xué)。以解決企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際問題為競(jìng)賽目標(biāo)，學(xué)生課余時(shí)間可自由選擇專題參賽，將成果反饋給企業(yè)擇優(yōu)，不僅限于報(bào)告形式，基于產(chǎn)業(yè)的競(jìng)賽模式使得校企交流形式更加富有成效。課內(nèi)與課外混合式教學(xué)有利于學(xué)生將課內(nèi)理論知識(shí)與課外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，使學(xué)生真實(shí)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)存在更加持久，以便更為系統(tǒng)地掌握對(duì)知識(shí)的理解，并能夠?qū)⒗碚撝R(shí)正確運(yùn)用到實(shí)際工程中。

（三）實(shí)驗(yàn)方式改革

針對(duì)“爆破工程”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，提出運(yùn)用“爆破工程”綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)［7］進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改革。通過構(gòu)建綜合創(chuàng)新平臺(tái)，既可以避免爆破實(shí)驗(yàn)過程中存在的潛在危險(xiǎn)，能夠真實(shí)模擬爆破實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際以解決工程問題的能力，使學(xué)生更為系統(tǒng)地掌握課程重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)了工學(xué)交替，理論與實(shí)踐一體化，突出了工學(xué)結(jié)合的特點(diǎn)。

（四）考核形式改革

充分利用“智慧樹”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)功能，力求課程評(píng)價(jià)方式多元化。多元化考核方式使教學(xué)內(nèi)容更具深度和廣度，以啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生工程素養(yǎng)以及培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，從而用活理論知識(shí)解決問題，戰(zhàn)勝行業(yè)挑戰(zhàn)。

1.診斷性評(píng)價(jià)方式與反饋改進(jìn)途徑。采用學(xué)生完成在線測(cè)試、提交學(xué)習(xí)筆記和課程伴侶作業(yè)的方式，對(duì)學(xué)生每節(jié)內(nèi)容掌握程度進(jìn)行診斷性評(píng)價(jià)，并通過線下“智慧樹”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)學(xué)生同伴溝通、師生互動(dòng)答疑討論的方式對(duì)學(xué)生存在的問題或掌握不牢的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行反饋改進(jìn)。

2.形成性評(píng)價(jià)方式與反饋改進(jìn)途徑。采用學(xué)生完成線下實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ)上提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課程答辯的方式進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)，教師通過線上批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告并形成評(píng)語的方式進(jìn)行指導(dǎo)反饋與改進(jìn)。

3.終結(jié)性評(píng)價(jià)方式與反饋改進(jìn)途徑。采用“智慧樹”課堂線上考試結(jié)合期末閉卷考試的終結(jié)性評(píng)價(jià)方式，客觀公正地評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果。具體考核方式及權(quán)重詳見表1。

結(jié)語

通過探索多種授課模式，對(duì)于教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)方式、考核形式進(jìn)行改革，做到教學(xué)內(nèi)容豐富而精簡(jiǎn)化、教學(xué)手段高效化、實(shí)驗(yàn)方式人性化、考核形式多元化，有利于學(xué)生對(duì)于“爆破工程”課程知識(shí)的掌握更為系統(tǒng)，能夠?qū)τ诶碚撝R(shí)與實(shí)際工程進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感，為學(xué)生將來步入采礦行業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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Reflections and Countermeasures on the Teaching Reform of the Blasting Engineering Course

CHU Fu-jiao， ZHU Jia-xin， WEI Zhi-peng， LI Hai-zhou

（School of Resources and Environmental Engineering， Shandong University of Technology， Zibo， Shandong 255000， China）

Abstract： Blasting Engineering is an important professional basic course of mining engineering. In order to improve students interest in the course， deepen the understanding and use of blasting equipment， better grasp the method of blasting experiments， and meet the requirements of the universitys mining engineering professional training goals， the reform of this course is needed. This article analyses the teaching status and existing problems of the course deeply from the aspect of teaching content， teaching means and curriculum experiment， and puts forward teaching reform ideas and measures for the current situation and existing problems of the curriculum according to the principles of teaching reform. In terms of teaching content， we should be connected with each disciplines， adopt situational teaching， grasp the key and difficult points of teaching knowledge， and pay attention to the integration of ideological and political content. In the teaching means， a variety of modern teaching modes was adopted， and the teaching was no longer blindly limited to the classroom. The experiment should combine theory and practice. The assessment should be taken in parallel from multiple angles and aspects.

Key words： mining engineering; blasting engineering; teaching reform; reform measures