陳輝 張東升 張志強 呂金星 李虎威

摘要：基于我國采礦工程專業(yè)培養(yǎng)現(xiàn)狀和新疆礦產(chǎn)資源特征，在分析《采礦學(xué)》課程的性質(zhì)、特點和面臨諸多挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)上，建立以培養(yǎng)“寬采礦專業(yè)人才”為目標、“優(yōu)化課程內(nèi)容”為基礎(chǔ)、“采用多種教學(xué)方法”為手段的特色課程體系。具體措施為：教學(xué)內(nèi)容模塊化，突出新疆礦山特色，達到精而全；在教學(xué)方法上，采用互動式、案例式和啟發(fā)式等教學(xué)手段，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新能力，取得了很好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：寬采礦專業(yè)人才；課程體系；模塊化教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）36-0147-03

目前我國采礦工程專業(yè)的培養(yǎng)模式仍沿用上世紀50年代前蘇聯(lián)培養(yǎng)模式，將采礦工程專業(yè)分為煤礦開采（露采、地采）、金屬礦床開采（露采、地采）、非金屬礦床開采專業(yè)，以學(xué)生畢業(yè)后能勝任某一采礦專業(yè)方向的工程技術(shù)管理為目的，專業(yè)知識面相對狹窄；美國、加拿大等國采用重基礎(chǔ)、寬口徑的采礦人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)方式靈活、教學(xué)內(nèi)容綜合和學(xué)科交叉，使學(xué)生成為一專多能的復(fù)合型人才。在現(xiàn)行的就業(yè)、用人制度下，培養(yǎng)專業(yè)知識面窄的學(xué)生已難以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展和礦山企業(yè)“多元化”經(jīng)營的需要。

新疆發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)有138種，占全國探明礦種的82%，其中煤炭資源預(yù)測儲量（2.19萬億噸）居于全國之首，金、銅、鐵等10種金屬礦床儲量居全國前列，已成為我國十分重要的資源基地接替區(qū)和戰(zhàn)略資源儲備區(qū)，隨著礦業(yè)開發(fā)現(xiàn)代化、數(shù)字化水平的不斷提高，急需高素質(zhì)復(fù)合型采礦專業(yè)人才。因此，新疆大學(xué)采礦工程專業(yè)在以金屬礦開采方向為主的2008版培養(yǎng)方案基礎(chǔ)上，制訂了以培養(yǎng)“寬采礦”專業(yè)人才為目標的2012版培養(yǎng)方案，培養(yǎng)具有露天開采、煤炭地下開采、金屬礦地下開采和礦山安全四個方面的專業(yè)能力，主要培養(yǎng)基礎(chǔ)寬、能力強、素質(zhì)高，具有創(chuàng)新意識和初步創(chuàng)新能力，能在固體礦床開采和礦山安全領(lǐng)域從事生產(chǎn)、管理、設(shè)計等方面工作的高級工程技術(shù)人才?！皩挷傻V”人才培養(yǎng)核心主要體現(xiàn)在《采礦學(xué)》課程體系的建立和實踐上。隨著教學(xué)改革和《采礦學(xué)》精品課程建設(shè)深入開展，如何保證“寬采礦”課程教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)實踐創(chuàng)新人才，科學(xué)、系統(tǒng)地建立課程體系是亟待解決的問題。

一、“寬采礦”《采礦學(xué)》課程的性質(zhì)與特點

《采礦學(xué)》是高等學(xué)校采礦工程專業(yè)的“標志”與“招牌”課程，是培養(yǎng)目標中“具有專業(yè)素質(zhì)與技能、理論知識、實踐能力與創(chuàng)新意識”的核心專業(yè)課程，也是采礦本科生就業(yè)的“看家本領(lǐng)”課程。通過“寬采礦”課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備固體礦床（煤礦、金屬礦）開采（露天、井工）的基本知識、原理和掌握基本技能，了解學(xué)科的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，具備根據(jù)礦床地質(zhì)條件選擇及設(shè)計合理的開拓方法、開采方法和開采工藝的能力，為從事礦業(yè)工作打下堅實基礎(chǔ)。

《采礦學(xué)》是一門較為抽象又具體的、課程內(nèi)容多又偏重實踐的課程。“寬采礦”課程的明顯特點為：（1）課程領(lǐng)域覆蓋面廣，其涵蓋礦床開采、爆破工程、井巷工程等多課程知識。（2）專業(yè)性強，可能一個概念、工藝、方法，需要歷經(jīng)很長時間講授、學(xué)習(xí)，且初學(xué)者不易入門和接受。（3）學(xué)科知識交叉性、綜合性強，需應(yīng)用多學(xué)科知識綜合分析、解決采礦問題。（4）實踐性強，采礦理論依托采礦工程實踐。（5）時空關(guān)系強，在時間上，采掘工序相互依存，周而復(fù)始；在空間上，工作場所不斷移動，以致形成錯綜復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)。（6）學(xué)科發(fā)展變化快，設(shè)備、技術(shù)、采礦方法、工藝和理論不斷更新。授課內(nèi)容多而課時有限，因此，《采礦學(xué)》課程特點決定講授及學(xué)習(xí)具有相當難度性。

二、“寬采礦”采礦學(xué)課程體系面臨的挑戰(zhàn)

基于新疆礦產(chǎn)資源優(yōu)勢、發(fā)展需求以及高等工科教育發(fā)展要求，培養(yǎng)高起點、高素質(zhì)且具有創(chuàng)新能力的采礦專業(yè)人才，課程體系建設(shè)主要面臨四大挑戰(zhàn)。

1.面向“寬采礦”教材建設(shè)的挑戰(zhàn)。目前采礦教材內(nèi)容已落后于新技術(shù)的發(fā)展，而有關(guān)新疆采礦的教材很少，更沒有體現(xiàn)出新疆采礦技術(shù)的特質(zhì)內(nèi)容，如巨厚煤層高效開采（世界上最大的整裝煤田——準東煤田單層厚度可達80m，平均厚度為43m）、急傾斜厚煤層安全開采（小紅溝煤礦煤層平均65m，傾角83°～87°）；生態(tài)環(huán)境保護性開采（新疆煤田，金屬礦全部處于干旱半干旱地區(qū)）；高海拔、嚴寒地區(qū)和嚴重干旱條件下開采等。

2.“寬采礦”課程教學(xué)銜接的挑戰(zhàn)。我校《采礦學(xué)》課程是將資源開采（煤、金屬）及開采方式（地下、露天）融合在一起教學(xué)，因此面臨課程內(nèi)容“寬”、“精”，教學(xué)內(nèi)容銜接緊密，課程體系系統(tǒng)、科學(xué)，并滿足寬口徑專業(yè)人才的學(xué)習(xí)需求的挑戰(zhàn)。

3.面向“寬采礦”教學(xué)方法的挑戰(zhàn)。學(xué)生對礦山工程了解甚少，主觀的感性認識缺乏而實際工程較為復(fù)雜，傳統(tǒng)的單向灌輸“填鴨式”的教學(xué)方法敘述性枯燥，易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致教學(xué)效果差。因此，為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，需對教學(xué)方法進行革新的挑戰(zhàn)。

4.先進開采技術(shù)與面向“大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力”培養(yǎng)的挑戰(zhàn)。近年來，神華、博地和紫金等60多家國內(nèi)外大型企業(yè)集團來疆開發(fā)礦產(chǎn)資源，帶來了先進的開采技術(shù)與裝備，技術(shù)的消化吸收，以及集成應(yīng)用與再創(chuàng)新，對大學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)帶來了挑戰(zhàn)。

三、面向“寬采礦”采礦學(xué)課程教學(xué)改革與實踐

根據(jù)自治區(qū)對采礦專業(yè)人才的需求和學(xué)校新的目標定位，以“基礎(chǔ)扎實、知識面寬、素質(zhì)高、能力強”為原則，著力培養(yǎng)專業(yè)人才，初步構(gòu)建了具有新疆特色的“寬采礦”《采礦學(xué)》課程體系（見圖1），以促進學(xué)生知識、能力和素質(zhì)全面發(fā)展。

（一）引入模塊化教學(xué)，聯(lián)合備課，強化教學(xué)銜接，初步構(gòu)建“寬采礦”人才培養(yǎng)的課程體系

1.根據(jù)教學(xué)教改實踐，以“寬采礦”為目標，以“寬”、“精”為核心，調(diào)整采礦學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容。將目前礦業(yè)類高校多選用杜計平主編的《采礦學(xué)》、解世俊主編的《金屬礦床地下開采》和高永濤主編的露天采礦學(xué)內(nèi)容綜合，保留教材主干部分，避免各章節(jié)內(nèi)容前后之間重復(fù)，對教材中專業(yè)術(shù)語進行取舍、統(tǒng)一，對教材的科學(xué)性、銜接性和邏輯性進行調(diào)整；及時補充新型采礦技術(shù)和方法，如礦床連續(xù)開采、階段充填采礦法等。教學(xué)內(nèi)容進行拓寬、充實和精練，落后和現(xiàn)場應(yīng)用較少的陳舊知識進行刪減和精練，并精簡《井巷工程》、《鑿巖爆破》、《采掘機械》和《礦井提升與運輸》等相應(yīng)課程的內(nèi)容。為此，不僅需要補充或更新教材內(nèi)容，往往還要打亂教材現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，梳理講授內(nèi)容，重新形成條理清楚、邏輯性強的系統(tǒng)化知識并傳授給學(xué)生。

2.合理分配課時，建立模塊化教學(xué)方法。原培養(yǎng)計劃將《采礦學(xué)》分為金屬地下開采、煤礦井工開采結(jié)合露天開采三門課程講授，學(xué)時分別為84學(xué)時、84學(xué)時、42學(xué)時；新版計劃將課程調(diào)整為一門課，84學(xué)時講授，為了更好地講授將課程分為三大模塊：煤礦井工開采模塊，金屬礦床地下開采模塊，露天（煤、非煤）礦床開采模塊。知識模塊順序及對應(yīng)的學(xué)時。

3.聯(lián)合備課，加強課程銜接。備課是教學(xué)的首要環(huán)節(jié)，對教學(xué)質(zhì)量有很大影響。目前課程教師是從原各類采礦工程方向?qū)I(yè)畢業(yè)的，本身的知識面能勝任專業(yè)模塊教育，但相關(guān)模塊教學(xué)能力有一定的局限性，為了適應(yīng)課程知識面拓寬的需要，按模塊聯(lián)合備課很好地彌補了該方面的不足，拓寬課程教師的知識面。備課的重點是將知識交叉部分綜合講授，減少重復(fù)講授，加強銜接。綜合講授內(nèi)容主要包括：開拓、回采巷道布置、礦床劃分、井底車場及硐室等。

根據(jù)授課總學(xué)時數(shù)、教料，將內(nèi)容重新組合，分模塊講授，從而突出了教學(xué)的重點、難點、熱點，教學(xué)實踐表明，取得了很好的教學(xué)效果。

（二）引入案例式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、綜合運用知識能力和工程意識

課程涉及的內(nèi)容繁雜、枯燥，易使學(xué)生感覺知識空洞，較難深入理解，不易與實際融會貫通，與工程實踐脫節(jié)等突出問題，將典型工程案例應(yīng)用到教學(xué)中，結(jié)合課堂傳授與自學(xué)指導(dǎo)，能實現(xiàn)課程的理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)綜合運用知識能力和工程意識。

1.課堂上將重難點的內(nèi)容引入國內(nèi)外典型開采案例教學(xué)。針對本課程強實踐特點及課堂教學(xué)進展狀況，選擇有代表性的礦山案例，如贊比亞謙比希銅礦、國內(nèi)神東大柳塔煤礦、神新五彩灣露天礦、喀拉通克銅鎳礦等多個案例為典型教學(xué)案例應(yīng)用到教學(xué)中，適時邀請企業(yè)礦業(yè)工程師對工程案例進行詳細講解。案例教學(xué)重點講授各類開拓方法、金屬礦山多種采礦方法綜合應(yīng)用、露天開采轉(zhuǎn)地下開采、急傾斜厚煤層開采等。將課堂教學(xué)與實際工程案例緊密結(jié)合，增強課程學(xué)習(xí)的針對性，提高學(xué)生分析和解決實際工程問題的能力。

2.以疆內(nèi)典型礦床案例為作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)能力、綜合運用知識能力。作業(yè)案例教學(xué)在組織和實施過程，首先精心準備新疆典型的煤礦地采礦山（小紅溝煤礦）、金屬礦山（阿舍勒銅礦）、露天開采礦山（五彩灣露天煤礦區(qū)）等多個案例，使學(xué)生充分了解案例的內(nèi)容和要求，分組交流、討論、啟發(fā)，調(diào)動學(xué)習(xí)主動性提出完善的開采方案，推薦2名同學(xué)參加集體討論；課堂集體討論分析中，老師對小組間差異的地方要深入討論和講解；老師以總結(jié)的形式對小組設(shè)計方案進行分析評價，以提升案例式教學(xué)效果。

兩種案例式教學(xué)法的應(yīng)用，突出了學(xué)生的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生主動參與教學(xué)活動，是提高學(xué)習(xí)效率、培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)和實踐能力的良好途徑。

3.采用互動教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，有助于提高學(xué)生的認知能力?；咏虒W(xué)法指在教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)生和教師雙方的主觀能動性，從而形成師生之間相互對話、交流并促進的一種教學(xué)方法。

在教學(xué)實踐中，課程采用兩種互動式教學(xué)模式：（1）以開拓方式為例，學(xué)習(xí)基本的概念及方法，采用“個人自學(xué)—教師講授—問題驅(qū)動—討論學(xué)習(xí)”模式。課前，教師針對教學(xué)任務(wù)、目標，精心備課、準備講義，講義分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生有充足時間自學(xué)、小組討論學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師進行講授，雙方以問題驅(qū)動的方式學(xué)習(xí)、交流，進而深層次把握課程內(nèi)容的關(guān)鍵所在。（2）學(xué)習(xí)類似開拓方式時，采用“個人自學(xué)—小組討論—學(xué)生主講—教師點評”模式。老師將開拓方式分成若干知識點，學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組。老師將有關(guān)專題資料發(fā)給各個小組，要求各小組利用各種途徑查閱相關(guān)資料，制作課件，課堂上各小組講述各自開拓專題，教師根據(jù)講述內(nèi)容進行補充、點評，進一步完善學(xué)生知識體系。

依據(jù)課程特點采用兩種相結(jié)合的互動教學(xué)方法，有效解決了互動模式單一、互動深度不夠的問題。教師由單邊互動向多邊互動轉(zhuǎn)變，構(gòu)建多樣化的互動形式，并積極引導(dǎo)學(xué)生由教材向?qū)W科拓展，形成開闊的互動內(nèi)容；突出了學(xué)生的主體地位。

4.通過實驗課程學(xué)習(xí)，加深對知識實踐性的訓(xùn)練及理解。采礦學(xué)是一門實踐性很強的課程，為增強學(xué)生對知識的理解和掌握，實驗課教學(xué)是必不可少的環(huán)節(jié)。我院的實驗平臺有自治區(qū)級“地質(zhì)與礦業(yè)工程實驗教學(xué)示范中心”、采礦工程模型實驗室、多功能數(shù)字礦山實驗室和采礦工藝實驗室，應(yīng)用虛擬操作軟件、多樣化的實驗方法與手段，使實驗教學(xué)向“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。為了切實提高實驗教學(xué)水平，將教師的科研經(jīng)驗應(yīng)用到實驗教學(xué)上，豐富實驗內(nèi)容，活躍實驗氣氛，提高學(xué)生做實驗的積極性，鍛煉學(xué)生科學(xué)的思維方式，加強了對知識實踐性的訓(xùn)練。

5.以“寬采礦”為基礎(chǔ)，結(jié)合啟發(fā)式教學(xué)，將科技競賽、創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目等作為課程延伸，建立大學(xué)生創(chuàng)新精神培養(yǎng)途徑。以啟發(fā)式教學(xué)結(jié)合老師自身風(fēng)采來感染、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，消化吸收國內(nèi)外礦業(yè)企業(yè)先進的開采技術(shù)與裝備，使“寬采礦”授課極具創(chuàng)新優(yōu)勢，如三大類開采結(jié)合創(chuàng)新，可將煤礦的連續(xù)開采工藝應(yīng)用到金屬礦開采；露天開采工藝應(yīng)用到地下采場；充填工藝應(yīng)用到煤礦的綠色開采中；煤礦的巷道支護技術(shù)應(yīng)用到金屬礦山；液壓支架應(yīng)用到金屬礦山開采和充填法法應(yīng)用到煤礦的開采中等。通過課程的學(xué)習(xí)，以科技競賽、創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目等作為課程延伸，在提升學(xué)生的創(chuàng)新能力方面已取得了一些成果，獲得與課程直接相關(guān)的國家級、校級“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目”1項和4項，及各類學(xué)術(shù)競賽獲獎18項等。

四、結(jié)語

為全面適應(yīng)新疆礦山企業(yè)“多元化”經(jīng)營的用人需求，培養(yǎng)具有新疆礦業(yè)特色的新型人才，形成了以“寬采礦”為培養(yǎng)目標，以教學(xué)內(nèi)容改革與特色教學(xué)方法為手段，建立了《采礦學(xué)》課程體系，為我校采礦學(xué)生的厚基礎(chǔ)、高水平、寬技能和強實踐的綜合素質(zhì)提供強有力的支持，是采礦專業(yè)學(xué)生專業(yè)知識、就業(yè)競爭力增強的有效保障。

參考文獻：

[1]曹樹剛.論我國采礦工程本科教育及其改革[J].重慶大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2001，7（1）：82-83.

[2]楊瑞平.互動教學(xué)法探討[J].山西財經(jīng)大學(xué)學(xué)報（高等教育版），2003，（1）：35-37.