“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下安全工程專業(yè)采礦工程概論課程教學方法改革

郭海軍 吳昱辰 王凱 唐寒露 徐超

摘? 要：進入二十一世紀，礦業(yè)特色高校需要培養(yǎng)新時代走在產(chǎn)業(yè)前沿且具備創(chuàng)新性的高素質(zhì)復合型礦業(yè)類科技人才。因此，采礦類課程教學改革面對的挑戰(zhàn)必然是艱巨深重的。采礦工程概論是具有礦業(yè)特色高校安全工程專業(yè)的基礎課程，是搭建理論與實踐的橋梁。該文基于“互聯(lián)網(wǎng)+”技術發(fā)展趨勢，分別從該課程開設的意義和必要性、傳統(tǒng)教學模式存在的問題以及“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺的應用等方面展開討論，分析“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下該課程教學方法改革和優(yōu)化設計的可行性，提出該課程教學改革的具體實施措施。

關鍵詞：采礦工程概論；教學方法改革；“互聯(lián)網(wǎng)+”技術；優(yōu)化設計；礦業(yè)特色高校

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）19-0148-04

Abstract： In the 21st century， colleges and universities with mining characteristics need to cultivate high-quality compound mining scientific and technological talents who are at the forefront of industry and innovative in the new era. Therefore， the teaching reform of mining courses must face arduous and profound challenges. Introduction to Mining Engineering is a basic course of safety engineering major in colleges and universities with mining characteristics. It is a bridge between theory and practice. Based on the development trend of "Internet plus" technology， the significance and necessity of this course， the problems in traditional teaching mode and the application of "Internet plus" teaching platform were discussed， and the feasibility of the teaching method reform and optimal design of the course from perspective of "Internet plus" was analyzed. On this basis， the specific implementation measures of the teaching reform of the course were put forward.

Keywords： Introduction of Mining Engineering; teaching methodology reform; "internet plus" technology; optimal design; universities with mining characteristics

自進入二十一世紀以來，日新月異的發(fā)展，全產(chǎn)業(yè)鏈的升級，經(jīng)濟的迅速騰飛，對于我國各種能源的需求提出了更高的要求[1]。新階段高等院校需要培養(yǎng)更多走在產(chǎn)業(yè)前沿和具備創(chuàng)新性的優(yōu)秀工程科技人才，因此，采礦類課程教學改革面對的挑戰(zhàn)必然是艱巨深重的。采礦工程概論是安全工程專業(yè)開設的基礎理論課程，體現(xiàn)了礦業(yè)類高校的特色和優(yōu)勢。通過該課程內(nèi)容的講授，可使學生熟悉采礦工程的系統(tǒng)框架和核心原理及概念，也可使其全面認知相關的研究領域和發(fā)展方向，同時讓學生清楚如何發(fā)揮所學專業(yè)在企業(yè)日常生產(chǎn)建設中的作用，搭建理論與實踐的橋梁，建立起具有采礦特色的專業(yè)課程教學體系，培養(yǎng)學生應用能力，并且調(diào)動學生的創(chuàng)新積極性。但采礦工程概論是實踐性很強的課程，僅僅沿用單一的授課模式和舊的知識框架無法展現(xiàn)新一輪的技術創(chuàng)新和企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀。在當前社會發(fā)展的趨勢下，迫切需要院校對該課程進行改革，培養(yǎng)適應智能礦井發(fā)展和采掘信息化的專業(yè)人才。

“互聯(lián)網(wǎng)+”技術的迅速發(fā)展推動了經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型，利用云計算、VR技術、人工智能等現(xiàn)代化信息技術與傳統(tǒng)行業(yè)相結(jié)合對產(chǎn)業(yè)進行升級可推動行業(yè)發(fā)展的新生態(tài)[2-3]。而“互聯(lián)網(wǎng)+”技術滲透到課堂，將會促成素質(zhì)教育發(fā)展新格局，高校人才輸出質(zhì)量更高。為了將構(gòu)建學習型社會與教育現(xiàn)代化有機融合，教育部提出要利用信息化擴大優(yōu)質(zhì)教育資源，將信息技術更為深入地應用于教學，推動教育理念變革，引領資源共建共享，提高教育質(zhì)量[4-6]。在新的教學模式下，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術可以有效改觀傳統(tǒng)工科類專業(yè)死記硬背的學習方法。對采礦相關專業(yè)來說，由于整個礦井生產(chǎn)系統(tǒng)井巷縱橫交貫，傳統(tǒng)的課堂很難把整個復雜的三維系統(tǒng)展現(xiàn)出來，學生的理解往往會因此而受到限制?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”技術可把傳統(tǒng)的采礦工程概論教學以虛擬仿真的方式呈現(xiàn)，課堂教學將會更加直觀，打破了空間的限制，老師可以結(jié)合影像進行講解，細節(jié)知識一步到位。另一方面，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術使學生提升了認知水平，不再是憑空想象，這對于優(yōu)化采礦工程概論課程教學模式具有重要的意義。

作為學生進入社會的緩沖階段，大學是學生儲備專業(yè)知識與實踐技能的黃金期，如何依托“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺，更好地為國家工業(yè)體系輸送優(yōu)質(zhì)人才，這是每一個高校教師都該思考的問題。因此，本文結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式，對采礦工程概論課程教學改革進行了探索。

一? 課程教學中存在的問題

在當前我國工科專業(yè)教育體系改革的大背景下，傳統(tǒng)采礦工程概論課程教學存在諸多弊端，主要如下。

（一）? 教學內(nèi)容冗雜

采礦工程概論課程包含的內(nèi)容豐富，基本概念和專有名詞繁多，還涉及到諸多特殊工程設備，這對學生的工程實踐基礎要求較高。再比如一些復雜的通風系統(tǒng)圖和采掘平面圖，如果沒有安排充足的學時對圖形知識進行學習，學生很難把所有知識都融會貫通。另一方面，傳統(tǒng)的采礦工程概論課程教學主要以傳授知識點為主，授課過程缺乏形象化和生動化，導致學生僅局限于識記名詞定義和公式機理，對知識點的應用性和延展性掌握的不夠深入。這種以教師單向灌輸和學生被動接受為主的“填鴨式”教學方法缺乏師生之間互動交流，很難調(diào)動學生的積極性，導致學生心不在焉、學習效率低下。

（二）? 教學實踐脫節(jié)

采礦工程概論課程涉及多學科專業(yè)知識及復雜圖形空間關系，對于沒有任何專業(yè)知識儲備且未參加過煤礦實習的安全工程專業(yè)學生來說，理解起來會非常困難。而如果該課程教學過程中缺乏相匹配的實踐性環(huán)節(jié)，就不能給學生展現(xiàn)當今安全高效的智能化煤礦的真實情況，且學生對于該課程知識的了解也只能浮于表面，更重要的是無法讓學生了解如今煤礦發(fā)展的新方向、新需求。而且只注重考試成績會讓許多學生只偏重理論知識學習，缺乏應用能力，很難對現(xiàn)有技術進行創(chuàng)新，也無法解決生產(chǎn)實踐出現(xiàn)的一系列問題。

（三）? 教學方式僵化

傳統(tǒng)的課堂授課過程中，學生只是被動接收知識的載體，缺乏獨立思考的空間，老師與學生很難步調(diào)一致，往往在一個知識點講完后，學生還沒有真正理解其原理，老師就開始了下一個章節(jié)。這種模式下，學生的課堂參與度低，無法將知識點串聯(lián)在一起，教學效果不理想。特別是在教學時長不足的情況下，教師往往只注重講授內(nèi)容的多和全，課堂時間利用比較充分，無暇顧及學生的掌握程度。師生之間缺少溝通和答疑，無法營造一個輕松活躍的學習氛圍，不利于學生的個性培養(yǎng)，也不利于維系師生之間的情感紐帶。

（四）? 考核方式單一

目前，采礦工程概論課程對學生的考核評估主要以線下的閉卷考試為主，而且需到學期末才進行，導致教師不能針對學生的學習情況及時采取相應措施。雖然期末考試一定程度上可以作為檢驗學生學習成果的方式，但這種以記憶為主，偏論述性的考核方式有很大不穩(wěn)定性，許多人可能對知識點一知半解，或者只是靠臨陣抱佛腳的復習就能取得不錯的分數(shù)。因此，該考核方式只是片面地反應學生的部分基礎水平、很難暴露其薄弱之處，更無法檢驗其對知識的應用能力。而且也無法提升老師的教學水平，其很難針對學生的問題“對癥下藥”。此外，這種應試化的考核機制與現(xiàn)有的煤礦多元化發(fā)展脫鉤，題材不夠新穎，一問一答的考核機制，讓學生無法發(fā)揮自己的想象空間和創(chuàng)造能力。

二? 課程教學改革實施方案

針對采礦工程概論課程教學中存在不足之處，筆者提出基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學模式?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”平臺的教學模式與傳統(tǒng)教學模式相比較，大致有三個方面的轉(zhuǎn)變。第一是角色轉(zhuǎn)變，“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺是以學生作為課堂教學的主人公，老師更多的時候充當引路人的角色[7]。第二是教學方法轉(zhuǎn)變，借助各種互聯(lián)網(wǎng)渠道搭建的學習平臺，使得課堂教學手段更加有效，全方位的教學體系使得教學效果立竿見影，教學工作的完成有了更多可能。第三是教學媒介的改變，借助“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺，無論是教學內(nèi)容的發(fā)布還是教師與學生的探討，擁有了更多形式的載體，可將知識更生動形象地傳遞給學生。“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺的應用使得教育發(fā)生了翻天覆地的變化，隔絕了時空因素的干擾，對教學手段、學習手段、教育體系的評估等方面均具有重要的現(xiàn)實意義。

（一）? 課前評估，確定課程重難點

1）教師在課前準備階段要把握采礦工程概論課程的教學大綱，明確教學目標，在“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺上整理推送教學資源。此外，要根據(jù)采礦工程概論教學大綱要求制作PPT，并插入簡單易懂的動畫解讀一些力學過程，要確保思路清晰、邏輯縝密，并提前通過利用“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺推送課件，讓學生及早了解章節(jié)的重點，在老師講授的時候能夠帶著疑問找尋答案，達到了自主學習的目的。

2）教師在課件中可以插入一些與知識點相關的案例或思考題，幫助學生進行發(fā)散思考。易混淆或者琢磨不透的知識點可以通過“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺反饋給老師，授課教師能夠?qū)W生的掌握程度做到心中有數(shù)。

3）教師根據(jù)學生反饋的知識難點重新調(diào)整授課的時間安排，并通過學前評估適當加入有利于理解的參考資料。這既拓寬了學生的視野，又能把知識點揉碎融入實際中，促進學生的理解。通過課前評估，教師在授課過程中能更具針對性，充分了解學生的誤區(qū)所在，授課效率顯著提高。

（二）? 師生互動，學習方式靈活多變

構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+教學”的教育模式，學生提前對知識框架有了大致了解，緩解了正式授課的壓力。老師可以利用“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺進行答題接龍，組隊得分等互動環(huán)節(jié)，營造輕松愉悅的教學氛圍，加強了學生上課的熱情。同時利用“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺采集的數(shù)據(jù)分析，更直觀全面地檢驗各項課堂指標，比如學生的參與程度以及答題錯誤率，為下次授課做好充分準備。另外，“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺中的教學內(nèi)容不再局限于某一指定教材，教師可結(jié)合教學計劃和教學目標，有針對性地從互聯(lián)網(wǎng)上篩選與學科知識、社會發(fā)展密切相關的信息，制成專題微課，讓學生在學習中與時俱進，從而培養(yǎng)既具有專業(yè)素養(yǎng)又具備時代責任感的高素質(zhì)專業(yè)化工程人才。

（三）? 隨堂復習，鞏固知識網(wǎng)絡

在課堂教學過程中，每個章節(jié)講解結(jié)束后，教師可通過“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺推送若干練習題，學生通過練習將所學知識融會貫通，教師也可通過“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺反饋的數(shù)據(jù)及時查看學生對課堂知識的掌握程度，隨時調(diào)整教學策略，并對易混淆內(nèi)容進行梳理，針對突出問題進行答疑，或者專題講解。這種即講即練的授課形式，可以加深學生對知識點的理解。另外，教師還可根據(jù)最新研究成果對課本內(nèi)容進行補充，并通過“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺進行發(fā)布，學生對前沿知識進行深入研習，拓展學科相關研究。另一方面，學生亦可通過在“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺發(fā)私信、評論區(qū)討論等方式進行交流，教師可根據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺中學生反饋的信息，及時答疑，并發(fā)現(xiàn)教學中存在的問題，分析原因，適時調(diào)整，提高整體課程教學水平。

（四）? 過程考核，評價機制多元化

“互聯(lián)網(wǎng)+”教學模式將學生日常的預習率、隨堂成績等均納入最終評定的范疇中，囊括了學生學習周期的所有行動，注重學生的全方位發(fā)展。同時學生對不理解的章節(jié)可以進行標注，數(shù)據(jù)可以同步呈現(xiàn)到云課堂的后臺，老師能更精準地把握教學中需要突出的知識點。如此以來，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”技術的采礦工程概論課程考核方式可以更真實、更直觀地反映出學生對該課程的把握情況。采用“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺與線下教學相結(jié)合的模式，覆蓋了教學的各個角度，從教師對學生評估和學生對教師評價兩個方向，對教與學進行雙向成效反饋。

三? 互聯(lián)網(wǎng)教學改革的考驗

（一）? 對高校的考驗

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，讓眾多高校都深刻感受到了在線教學的優(yōu)勢。尤其在疫情防控時期的巨大壓力下，云課堂的建立讓學生有了更多學習實踐的空間。院墻之外的論壇研討及各種豐富的創(chuàng)新實驗都可以利用互聯(lián)網(wǎng)技術得以呈現(xiàn)。但這對學校在諸多硬件設備和人員培訓，時間管理，資金投入等方面提出了新的考驗。從大局考慮，國內(nèi)外的互聯(lián)網(wǎng)教學改革都且處于初步探索階段，教育理論及課程實施都尚未成熟。所以學校在改革階段難免會遇到許多嚴峻挑戰(zhàn)，很多問題是無法預知的，這需要學校教務以及管理機構(gòu)能密切關注改革的實行，結(jié)合高校的學情，妥善應對不達標、不合理的教學措施，形成正向反饋[8]。還有一點是學生端可能會因為網(wǎng)絡因素或者其他不可控的技術原因?qū)е掠^看時狀況百出，也會削減學生學習的欲望。所以針對教學平臺的搭建，學校對其維護和優(yōu)化要精益求精，加強云課堂的均衡性，使高校教學規(guī)劃與互聯(lián)網(wǎng)教學平臺能夠相契合。

（二）? 對教師的考驗

象牙塔里老師就好比園丁，而學生就是等待灌溉的花草，顯然教師對高校培育人才的作用是至關重要的。所以，教學改革的關鍵是教師能否應對挑戰(zhàn)，達到教改要求的水準，搭建好課堂與學生之間的橋梁。新的教學模式下，教師無疑要面臨身份的轉(zhuǎn)變，并且教師要投入大量的時間積極學習互聯(lián)網(wǎng)技術，整合處理紛雜的學術信息，取其精華去其糟粕[9-10]。所以互聯(lián)網(wǎng)教改不僅僅是單純把黑板從實體搬到了線上，其要求教師能夠豐富教學的內(nèi)容，教師需要提升專業(yè)技能，熟練使用教學軟件和模擬軟件，而且能從不同的角度將知識點立體化、層次化，使學生易于理解。同時教師對網(wǎng)課的設計要適應學習規(guī)律，激勵學生提高參與度，這對于老師不僅僅是能力的考驗，也要求教師能夠保持開放包容的心態(tài)，樂觀應對教學與科研的共同挑戰(zhàn)，積極轉(zhuǎn)變[11]。

（三）? 對學生的考驗

互聯(lián)網(wǎng)支撐下的教學改革極大地轉(zhuǎn)變了授課手段，教學變得靈活的同時，學生的自我管理、自我約束能力得到了極大考驗。很多學生還習慣于傳統(tǒng)的授課模式，自身比較懶散，很難做到課前預習。而且互聯(lián)網(wǎng)教學的模式因為其便捷性，可以存儲大量學習資料，雖然更加翔實和細致，但學生在自我學習的時候可能會花費大量時間去研究，對其認知水平造成較大壓力[12]。學生自我空間的提升很有可能導致部分學生對學習任務敷衍了事，其積極性不高就很難發(fā)掘自身潛力，對知識點的把握很難得到提高。和傳統(tǒng)課堂不一樣的是，教師不能隨時注意到學生的狀態(tài)，缺少教師的鞭策大部分學生的課堂表現(xiàn)可能會不令人滿意，玩手機開小差的行為很難杜絕。這要求學生能夠?qū)W會自強，督促自我做好日常課程規(guī)劃，利用好互聯(lián)網(wǎng)平臺的優(yōu)越性，參與師生之間交流互動，拓寬自己的知識面，加強實踐應用的學習思維[13-14]。學生要主動適應互聯(lián)網(wǎng)教學的新模式，精進不休實現(xiàn)自我的超越。

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”技術的教學模式能夠順利實施并取得良好成效，需要學校、老師和學生三方面相互協(xié)調(diào)，積極配合。這對教師的專業(yè)素養(yǎng)和學生的自我約束都是一個全新的挑戰(zhàn)。因此，在新的歷史時期，教師和學生應齊心協(xié)力，共同進步。教師應做好學生的榜樣，潛心鉆研，無論是在學科發(fā)展還是新形勢下的教學方針方面均要與時俱進?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”技術的教學模式是一種更加精細化的教學模式，教師在推行的過程中要因勢利導、循循善誘、不急不躁。另一方面，學生在學習過程中也要克服“心猿意馬”的不良習慣，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術平臺的優(yōu)點，博學篤志、積極進取，為新時代國家采礦工業(yè)的發(fā)展貢獻自己的力量。相信只要師生向著一個共同的目標齊心戮力，采礦工程概論課程的教學水平一定能跟上時代的步伐，跨入一個新臺階。

四? 結(jié)束語

隨著國家生產(chǎn)體系的迅速發(fā)展，社會對高素質(zhì)工程科技人才的需求越來越高。作為安全工程專業(yè)學生了解和學習采礦知識的基礎課程，采礦工程概論課程對于培養(yǎng)高素質(zhì)復合型礦業(yè)類科技人才具有重要現(xiàn)實意義。本文基于信息化教學改革要求，總結(jié)了采礦工程概論課程的特點及教學過程中的問題，提出了利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術進行該課程教學改革的舉措。“互聯(lián)網(wǎng)+”教學模式不僅有助于傳授學生專業(yè)知識，還可提高其實踐技能及創(chuàng)新創(chuàng)造能力，更能促進教學理念的進步。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺集中優(yōu)質(zhì)教育資源，建立靈活多樣的互動渠道，使學習的靈活度提升，可激發(fā)學生的學習熱情，形成新型的學習文化。在此基礎上，礦業(yè)特色高校也可結(jié)合現(xiàn)代高素質(zhì)工程科技人才培養(yǎng)方案，整合安全工程專業(yè)課程教學體系，建立良好的信息化教學平臺，實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”技術與教學內(nèi)容的完美融合。

參考文獻：

[1] 康紅普，王國法，王雙明，等.煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展研究[J].中國工程科學，2021，23（5）：130-138.

[2] 周燕霞，閆曉勇.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代新形態(tài)課程教學資源的建設與應用[J].高教學刊，2022，8（6）：57-60.

[3] 譚學杰，田燕，邢殿香，等.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下課程教學模式改革與探索[J].教育教學論壇，2020（38）：201-202.

[4] 許歡.國內(nèi)高校在線課程建設理念演化研究[D].重慶：西南大學，2019.

[5] 馬雨婷.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下基礎教育課堂教學研究[D].濟南：山東師范大學，2018.

[6] 代晶，王彬.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下混合式教學模式設計——以工程招投標與合同管理課程為例[J].高教學刊，2022，8（4）：116-119.

[7] 王宇英.互聯(lián)網(wǎng)+教育背景下線上線下混合教學模式改革探索[J].中國教育技術裝備，2020（14）：44-46.

[8] 陳麗，林世員，鄭勤華.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代中國遠程教育的機遇和挑戰(zhàn)[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2016（1）：3-10.

[9] 畢冉.“互聯(lián)網(wǎng)+課堂”背景下高校教師職業(yè)能力面臨的挑戰(zhàn)及對策[J].現(xiàn)代教育管理，2015（12）：50-55.

[10] 陳麗，馮曉英.網(wǎng)絡導學中輔導教師角色能力條件的研究[J].中國電化教育，2012（7）：58-62.

[11] 陳康，朱燕平，駱鈺.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下翻轉(zhuǎn)課堂教學設計探究——以國際商務單證課堂教學為例[J].對外經(jīng)貿(mào)，2016（7）：153-155.

[12] 馮曉英，鄭勤華，陳鵬宇.學習分析視角下在線認知水平的評價模型研究[J].遠程教育雜志，2016，34（6）：39-45.

[13] 王竹立.移動互聯(lián)網(wǎng)時代的碎片化學習及應對之策——從零存整取到“互聯(lián)網(wǎng)+”課堂[J].遠程教育雜志，2016（4）：9-16.

[14] 陳鵬宇，馮曉英，孫洪濤，等.在線學習環(huán)境中學習行為對知識建構(gòu)的影響[J].中國電化教育，2015（8）：59-63.

基金項目：煤炭行業(yè)高等教育研究課題“‘互聯(lián)網(wǎng)+視角下安全工程專業(yè)產(chǎn)教融合育人機制研究”（2021MXJG128）；中國礦業(yè)大學（北京）本科教育教學改革與研究項目“基于‘互聯(lián)網(wǎng)+的《采礦工程概論》課程教學改革研究”（J200208）；中國礦業(yè)大學（北京）研究生教育教學改革項目“安全學科類專業(yè)實踐教學過程管理與質(zhì)量保障研究”（YJG202110101）

第一作者簡介：郭海軍（1988-），男，漢族，河南商丘人，博士，副教授，副所長。研究方向為安全科學與工程。