趙啟峰，石建軍，王 波，邱海濤，劉媛媛

(1.華北科技學(xué)院安全工程學(xué)院，北京東燕郊 101601;2.華北科技學(xué)院安全培訓(xùn)處，北京東燕郊 101601)

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是教育部著力實(shí)施的高等工程教育改革措施，旨在為未來工程領(lǐng)域培養(yǎng)面向工業(yè)界、面向未來、面向世界的優(yōu)秀工程技術(shù)人才［1－2］。其重點(diǎn)任務(wù)之一就是:創(chuàng)新工程教育人才培養(yǎng)模式，改革課程體系和教學(xué)形式［3］。我校充分發(fā)揮煤炭行業(yè)背景優(yōu)勢，凸顯煤炭行業(yè)特色，成功加入“卓越計(jì)劃”，采礦工程專業(yè)成為我?！白吭接?jì)劃”第一批試點(diǎn)專業(yè)。為適應(yīng)人才培養(yǎng)從傳統(tǒng)的教育模式向“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變，采礦工程專業(yè)中實(shí)踐性較強(qiáng)的核心課程均在積極探索全新的教育改革模式。本文以《井巷工程》課程教學(xué)改革為例，依據(jù)已有的教學(xué)基礎(chǔ)和“卓越計(jì)劃”的目標(biāo)要求，研究采礦工程專業(yè)核心課程教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的一些關(guān)鍵問題和教學(xué)模式改革措施。

1 采礦工程核心課程教學(xué)模式現(xiàn)狀及問題

1.1 采礦工程專業(yè)核心課程教學(xué)模式現(xiàn)狀

采礦工程專業(yè)的核心課程包括:《采礦學(xué)》、《井巷工程》、《礦山巖體力學(xué)》、《礦井通風(fēng)與安全》、《礦山設(shè)計(jì)與優(yōu)化》、《礦山壓力及其控制》、《采礦新技術(shù)》等，這些課程又是理論與實(shí)踐相結(jié)合的關(guān)鍵課程，是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的良好平臺(tái)。在近幾年的改革摸索中，主要積累了下列教學(xué)經(jīng)驗(yàn):①多媒體授課;②工程施工案例教學(xué);③基于實(shí)際工程項(xiàng)目的教學(xué)法等。多媒體一般采用播放井下施工動(dòng)畫、視頻等手段，加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，并激發(fā)學(xué)生的工程興趣。但是由于學(xué)時(shí)限制，課堂教學(xué)中無法系統(tǒng)地采用多元化手段教學(xué)。例如:①在課堂上播放煤礦井下采掘視頻，會(huì)占用大量課時(shí)，而每次視頻播放完之后，如果不進(jìn)行有針對(duì)性的講解，則教學(xué)效果也不盡如人意。②傳統(tǒng)的教育理念是以教師為主體，采用滿堂灌、封閉式課堂的教學(xué)方法和手段，存在課程內(nèi)容陳舊、實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)不足等問題，對(duì)采礦工程專業(yè)實(shí)踐性、綜合性較強(qiáng)的核心課程而言，不能滿足教學(xué)目標(biāo)和要求。

1.2 存在的問題及原因剖析

以采礦工程核心課程《井巷工程》為例，深度剖析課程教學(xué)中存在的問題。

1)課程內(nèi)容更新不及時(shí)，未能緊跟采礦技術(shù)的發(fā)展前沿。隨著近年來我國礦山建設(shè)工程施工技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，很多新型施工裝備、創(chuàng)造性的工法與技術(shù)被應(yīng)用到實(shí)際工程中，如超厚松散層凍結(jié)法施工、特殊巷道施工(高瓦斯煤層中掘進(jìn)煤巷、深井大變形軟巖巷道施工)、大斷面巷道快速掘進(jìn)施工關(guān)鍵技術(shù)、新型綜掘配套設(shè)備、預(yù)應(yīng)力灌漿、新型預(yù)應(yīng)力錨網(wǎng)索支護(hù)、耦合支護(hù)等。這些內(nèi)容需要在課程教學(xué)中有所涉及，才能培養(yǎng)綜合實(shí)踐能力強(qiáng)的創(chuàng)新型人才。另外，巖巷爆破掘進(jìn)中涉及到的炮眼布置、爆破與支護(hù)協(xié)調(diào)配合等關(guān)鍵技術(shù)也成為采礦工程畢業(yè)生能否快速適應(yīng)工作崗位的新挑戰(zhàn)。

2)課堂理論教學(xué)和工程實(shí)踐脫節(jié)，未能“真槍真刀”進(jìn)行礦山工程設(shè)計(jì)。本專業(yè)的核心課程理論授課結(jié)束后，均安排1周～3周的課程設(shè)計(jì)，但這些環(huán)節(jié)在校內(nèi)完成，學(xué)生沒有親臨煤礦現(xiàn)場進(jìn)行施工方案設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，受時(shí)間和空間上的限制，學(xué)生進(jìn)行的實(shí)踐環(huán)節(jié)(課程設(shè)計(jì))只是高度理想化的“失真”的工程狀態(tài)，很難“真槍真刀”進(jìn)行采掘施工設(shè)計(jì)，導(dǎo)致課堂理論教學(xué)和工程實(shí)踐之間脫節(jié)，學(xué)生工程實(shí)踐能力無法得到充分鍛煉。

3)傳統(tǒng)考核方式，制約了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。作為檢驗(yàn)教學(xué)效果的最終形式，合理的考核方式在某種程度上指導(dǎo)著學(xué)生的學(xué)習(xí)方式［4－5］。采礦工程專業(yè)的核心課程結(jié)課后基本上都采取筆試考核形式，兼顧學(xué)生平時(shí)成績(包括出勤情況、實(shí)驗(yàn)成績和作業(yè)情況綜合打分)。這種考核方式對(duì)實(shí)踐能力、綜合能力的培養(yǎng)尚有欠缺。從考核結(jié)果來看，只要學(xué)生死記硬背考試范圍，考高分是比較容易的，但畢業(yè)后到煤礦現(xiàn)場工作，面對(duì)礦山工程的施工方案設(shè)計(jì)又顯得束手無策。

2 核心課程教學(xué)模式改革舉措

“卓越計(jì)劃”對(duì)本科層次工程師的工程實(shí)踐能力提出了更高的要求，在進(jìn)行課程教育改革方面應(yīng)具有符合卓越人才培養(yǎng)目標(biāo)的全新模式［6－7］。為此，采礦工程核心課程主要改革舉措包括:課程整合，精煉教學(xué)內(nèi)容;基于工程案例的采礦工程核心課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，強(qiáng)化以工程實(shí)例為載體;優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié);考核從注重“成績”向注重“成效”轉(zhuǎn)變，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

2.1 課程整合，精煉教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)行教學(xué)大綱規(guī)定的《井巷工程》課程講授內(nèi)容，根據(jù)巖石基本性質(zhì)、鉆眼爆破、斷面設(shè)計(jì)、巷道開鑿、巷道支護(hù)等不同構(gòu)造形式分別講授，并沒有安排講授某一條大巷或采區(qū)巷道從斷面設(shè)計(jì)、破碎巖石到巷道支護(hù)以及施工組織管理這樣一個(gè)完整施工過程。隨著我國煤礦建設(shè)工程施工技術(shù)日新月異的發(fā)展，對(duì)巷道施工全局掌控能力的培養(yǎng)變得異常重要，因此，根據(jù)“卓越計(jì)劃”的目標(biāo)與要求，對(duì)現(xiàn)行的《井巷工程》課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整及優(yōu)化。

1)將整體講授內(nèi)容高度濃縮，劃分為“破”、“支”、“管”三大模塊?！捌啤保礊槠扑槊簬r體;“支”，就是巷道支護(hù);“管”，即施工組織管理。如表1所示。

2)精簡講授內(nèi)容?！毒锕こ獭放c《礦山巖體力學(xué)》兩門課程中都涉及到巖石性質(zhì)與工程分級(jí)，《井巷工程》與《爆破工程及安全技術(shù)》兩門課程中都涉及到爆破、炸藥等方面的知識(shí)點(diǎn)，在《井巷工程》課堂教學(xué)中對(duì)此可進(jìn)行精簡。

3)強(qiáng)化“特殊條件下的巷道施工”，提高學(xué)生的就業(yè)環(huán)境適應(yīng)能力。重點(diǎn)講授深井高地壓軟弱巖層的特點(diǎn)及其對(duì)掘進(jìn)施工的影響、施工方法;巷道掘進(jìn)揭開煤與瓦斯突出煤層的施工方法;巖石大巷或煤層大巷過斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造帶時(shí)的特殊施工與支護(hù)方法等。

表1 《井巷工程》模塊化教學(xué)內(nèi)容

2.2 基于工程案例的采礦工程核心課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

以“工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)”為主線，重視工程實(shí)例教學(xué)。在現(xiàn)場調(diào)研和專家咨詢的基礎(chǔ)上，探索出“基于煤礦實(shí)際工程案例的討論式教學(xué)內(nèi)容”設(shè)計(jì)，具體案例見表2。

表2 基于工程案例的討論式教學(xué)內(nèi)容(以《井巷工程》課程為例)

續(xù)表

2.3 優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)

1)課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生提前進(jìn)入狀態(tài)?！毒锕こ獭访看握n結(jié)束前，將下次課講授內(nèi)容、課件、井下施工現(xiàn)場圖片及錄像、井巷施工演示視頻、施工區(qū)域鉆孔柱狀圖、井巷地質(zhì)資料等分發(fā)給全班學(xué)生，并將課堂教學(xué)主題與任務(wù)提前布置給學(xué)生，以便學(xué)生課前預(yù)習(xí)，以提高課堂教學(xué)效率和互動(dòng)討論的效果。

2)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，融入實(shí)際工程案例中。主要采取基于問題的教學(xué)與基于案例的教學(xué)相配合的模式，注重基本知識(shí)點(diǎn)、基本技能講解的前提下，加深實(shí)踐能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生掌握運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的手段。

3)課后鞏固環(huán)節(jié)，學(xué)生回味咀嚼。讓學(xué)生課后查閱資料，獨(dú)立完成相關(guān)問題的解答和解決方案，并且在課堂上留出專門時(shí)間進(jìn)行師生互動(dòng)交流。

4)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手操作。改革后，《井巷工程》與《采礦學(xué)》、《礦井通風(fēng)與安全》三門課程都安排在第6學(xué)期授課，然后將這三門課的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)均安排在煤礦現(xiàn)場完成，在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地的配合與協(xié)助下，安排學(xué)生在井下施工現(xiàn)場觀摩，請(qǐng)煤礦總工程師、技術(shù)科科長等一線技術(shù)人員現(xiàn)場講解，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)的理解。在這一環(huán)節(jié)，增加井巷工程施工總體方案制定、巷道掘進(jìn)作業(yè)規(guī)程編制、井巷工程施工監(jiān)測等方面的工程實(shí)訓(xùn)。

2.4 重新審視考核環(huán)節(jié)

考核評(píng)價(jià)是引導(dǎo)師生的指揮棒，多數(shù)學(xué)生總是在現(xiàn)行的評(píng)價(jià)體系引導(dǎo)下尋求“成績”，而不是“成效”［8－9］。要培養(yǎng)出卓越的采礦工程師，必須超越目前以掌握“知識(shí)點(diǎn)”為本的評(píng)價(jià)體系，考核的側(cè)重點(diǎn)要從學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的掌握轉(zhuǎn)變?yōu)榉治龊徒鉀Q實(shí)際問題的能力。為此，探索出“期末考試+現(xiàn)場考評(píng)”相結(jié)合的采礦工程核心課程考核新模式，見表3。

3 結(jié)語

在2012～2013學(xué)年第二學(xué)期采礦工程專業(yè)《井巷工程》課程教學(xué)中，實(shí)踐了本文所探討的采礦工程核心課程改革模式，教學(xué)效果反映良好。面向卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的采礦工程核心課程教學(xué)模式改革，將傳統(tǒng)的“灌輸式”、“封閉式”課堂，改革為“互動(dòng)式”、“開放式”的課堂，基于工程項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，不但培養(yǎng)了學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，還培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)煤礦井下采掘工程這樣一個(gè)龐大系統(tǒng)工程的宏觀掌控能力和組織能力。

［1］ 林健.面向“卓越工程師”培養(yǎng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革［J］.高等工程教育研究，2011，(5):1 －9.

［2］ 樓曉明，劉羽，黃培明.“紫金模式”下采礦專業(yè)卓越工程師教育的教學(xué)思路與實(shí)踐［J］.中國地質(zhì)教育，2011，(2):23－26.

［3］ 林健.面向卓越工程師培養(yǎng)的研究性學(xué)習(xí)［J］.高等工程教育研究，2011，(6):1 －7.

［4］ 張建鋒，黃廷林.基于“卓越工程師”目標(biāo)下的給水排水工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革［J］.西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2011，(5):56 －59.

［5］ 吳壽煜，張宇紅.卓越工程師教學(xué)模式的研究與實(shí)踐［J］.高等工程教育研究，2011，(6):11－15.

［6］ 秦艷芬.基于卓越工程師培養(yǎng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.高等工程教育研究，2013，(3):56 －59.

［7］ 吳鳴，熊光晶.基于工程能力培養(yǎng)的橋梁工程教學(xué)改革探索與實(shí)踐［J］.長沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2010，(1):42－45.

［8］ 張力，王平，陳子靜.實(shí)踐導(dǎo)向型土木工程教育教學(xué)改革研究［J］.高等建筑教育，2011，(1):12－16.

［9］ 趙寧.信息專業(yè)卓越工程人才培養(yǎng)模式改革之思考［J］.高等工程教育研究，2014，(2):16－19.