康向濤　鄒義懷　吳桂義

摘 要：模型直觀、易懂，能構(gòu)建起專業(yè)知識(shí)的內(nèi)部聯(lián)系與空間形態(tài)。模型制作能加深學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，是一種教學(xué)方法的有益嘗試。教師通過(guò)課堂引導(dǎo)完成模型制作的選題，在學(xué)時(shí)較少的課程中，可進(jìn)行主要概念、知識(shí)點(diǎn)的模型制作。在學(xué)時(shí)較多的課程中，可進(jìn)行專業(yè)知識(shí)體系的模型制作，使模型能自成系統(tǒng)?？蛇x派興趣濃厚的模型制作學(xué)生參加全國(guó)的采礦工程實(shí)踐作品大賽，并通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷等方式反饋模型制作的教學(xué)效果，并不斷地持續(xù)改進(jìn)，完善模型制作的課程建設(shè)。

關(guān)鍵詞：模型制作;采礦工程;教學(xué);持續(xù)改進(jìn);工程教育

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7615（2019）05-0111-03

DOI：10.15958/j.cnki.jywhlt.2019.05.019

Application of Model Making in the Teaching in Mining Engineering Major

KANG Xiangtao， ZOU Yihuai， WU Guiyi

（College of Mines，Guizhou University， Guiyang， Guizhou， 550025，China）

Abstract：As the model is intuitive and easy to understand and can build up the internal connection and spatial form of professional knowledge， its making can deepen students’ understanding of professional knowledge and is a useful attempt of teaching methods. Teachers complete the topic selection of model making through classroom guidance. In the course of fewer hours， they can make models of main concepts and knowledge points. In the course with more hours， the model of professional knowledge system can be made so that the model can be self-contained. Students with strong interest in model making can be selected to participate in the national competition for practical works of mining engineering. Through questionnaires and other means of getting feedback of the teaching effect of model making， and continuous improvement is made and the curriculum construction of model making is perfected.

Key words：model making; mining engineering; teaching; continuous improvement; engineering education

采礦工程系地礦類專業(yè)，主要研究學(xué)習(xí)礦床開(kāi)采的理論和方法，發(fā)展礦業(yè)新技術(shù)。貴州大學(xué)采礦工程已通過(guò)教育部“工程教育認(rèn)證”，在工程教育背景下采礦工程專業(yè)要能體現(xiàn)“能力本位”的思想，應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生多方面能力的綜合培養(yǎng)。教學(xué)模型是課堂教學(xué)中的一種重要工具，可以使抽象概念具體化，復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，在教學(xué)中很容易讓學(xué)生明白知識(shí)點(diǎn)的涵義。為此，許多學(xué)者開(kāi)展了相關(guān)研究。王天龍等[1]采用“互動(dòng)-實(shí)踐”式教學(xué)方法進(jìn)行模型制作，提高了學(xué)生的專業(yè)技能和實(shí)踐能力。王黎明[2]等提出模型制作課程的教學(xué)思路，合理利用不同類型的模型及模型制作過(guò)程的不同階段，提高學(xué)生的綜合能力。高思遠(yuǎn)[3]在教學(xué)中總結(jié)出“模型制作教學(xué)法”，讓學(xué)生參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中進(jìn)行研究和探索，并按視圖來(lái)制作模型代替單純的課堂教學(xué)，提高了學(xué)生們的職業(yè)能力、社會(huì)能力和方法能力。諶揚(yáng)[4]通過(guò)模型制作課程的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，闡述了模型制作課程對(duì)空間思維能力培養(yǎng)的重要性。王匡[5]等探討了模型制作教學(xué)法的實(shí)效性，證明了模型制作教學(xué)法是一種以改變學(xué)生行為，行之有效的教學(xué)方法。黃信[6]分析了理論指導(dǎo)與自主實(shí)踐在建筑模型制作課程中的作用，介紹用“理論指導(dǎo)+自主實(shí)踐”方法進(jìn)行建筑模型制作課程的教學(xué)實(shí)例，提出一些建筑模型制作課程的教學(xué)建議。趙玉春[7]將園林模型制作作為園林設(shè)計(jì)課程的一種教學(xué)方法，讓學(xué)生更直觀地體會(huì)園林設(shè)計(jì)空間的概念，培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。因此，模型制作可使學(xué)生們充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，把主要知識(shí)點(diǎn)動(dòng)手實(shí)踐做成模型，能做到對(duì)知識(shí)點(diǎn)的融會(huì)貫通，舉一反三。為了把抽象、難理解的專業(yè)知識(shí)模型化，進(jìn)行互動(dòng)型的模型制作是一項(xiàng)很有意義的教學(xué)嘗試。

一、模型制作與采礦工程專業(yè)課程特點(diǎn)

1.模型制作

模型直觀、易懂，能構(gòu)建起專業(yè)知識(shí)的內(nèi)部聯(lián)系、空間形態(tài)，可以將形式與內(nèi)容完美地結(jié)合起來(lái)，以獨(dú)特的造型展示出立體的視覺(jué)形象，起到一目了然的作用。模型設(shè)計(jì)中布局是否合理、比例是否恰當(dāng)、造型是否協(xié)調(diào)等問(wèn)題都可以通過(guò)模型制作來(lái)發(fā)現(xiàn)。模型制作主要是通過(guò)師生互動(dòng)的教學(xué)方式，把專業(yè)概念或知識(shí)體系動(dòng)手實(shí)踐做成知識(shí)模型，從而加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的效果。它既能提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，也能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)，是一種能改變學(xué)生行為，提高學(xué)生綜合能力的教學(xué)方法。比如建筑專業(yè)、園林專業(yè)等都可以把專業(yè)知識(shí)動(dòng)手實(shí)踐綜合成建筑模型、園林模型，用于課堂的教學(xué)[6-7]。尤其對(duì)一些工科院校的專業(yè)課教學(xué)，模型制作可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，能把枯燥專業(yè)知識(shí)變?yōu)橹谱髂Ｐ偷臉?lè)趣，達(dá)到對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解、消化、吸收與靈活應(yīng)用。此外，信息獲取、動(dòng)手實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、人際交流等能力都可以通過(guò)模型制作來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.采礦工程專業(yè)課程特點(diǎn)

采礦工程屬于礦業(yè)類學(xué)科，是一門學(xué)科綜合性較強(qiáng)的專業(yè)，涉及采礦、井巷、力學(xué)、機(jī)械、管理與制圖等多學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。專業(yè)課程具有概念較多、知識(shí)點(diǎn)零碎、知識(shí)體系環(huán)環(huán)相扣的特點(diǎn)，需要有一定的立體思維能力，才能把知識(shí)架構(gòu)的空間關(guān)系搞清楚。單純的課堂教學(xué)往往使學(xué)生一知半解，而教學(xué)模型參觀也僅是對(duì)知識(shí)的一種表象理解，不能從根本上掌握主要知識(shí)點(diǎn)的本質(zhì)關(guān)系。專業(yè)課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具有一定的空間想象能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力，而對(duì)重要概念的理解和應(yīng)用一直是采礦工程專業(yè)課教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。模型制作則能把一些抽象的專業(yè)概念、知識(shí)體系構(gòu)建起來(lái)，使知識(shí)結(jié)構(gòu)立體化，有助于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的深刻理解。因而，選擇模型制作進(jìn)行采礦工程專業(yè)課的教學(xué)實(shí)踐是課程教學(xué)方法的一種有益嘗試。

二、模型制作在教學(xué)中的應(yīng)用

1.模型制作的課堂引導(dǎo)

在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，如何增加學(xué)生對(duì)課程的感性認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣，教師對(duì)課程的掌控力和對(duì)專業(yè)知識(shí)的熟悉程度是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到課堂引導(dǎo)的重要性，在模型制作授課中應(yīng)循循善誘，適時(shí)教導(dǎo)。剛開(kāi)始進(jìn)行模型制作的學(xué)生會(huì)毫無(wú)頭緒、不知所措，此時(shí)教師應(yīng)進(jìn)行課堂引導(dǎo)，可準(zhǔn)備若干個(gè)模型制作的選題，講解一些相關(guān)的模型案例，開(kāi)拓學(xué)生的思維;也可安排學(xué)生參觀教學(xué)模型，增強(qiáng)他們對(duì)模型的直觀感受，使他們認(rèn)識(shí)到模型制作并不難，還有一定的趣味性。其次給他們講解模型制作的益處，提高他們對(duì)復(fù)雜空間的表現(xiàn)和認(rèn)知能力，鍛煉他們的動(dòng)手能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等。最后將學(xué)生分組，1組4～6人為宜，每組設(shè)定1名小組長(zhǎng)，組長(zhǎng)分工明確，組員各負(fù)其責(zé)，并納入最終的考核評(píng)分中。

2.教學(xué)中的模型制作

模型制作過(guò)程：首先進(jìn)行模型的選題，教師準(zhǔn)備若干個(gè)模型制作的選題，由學(xué)生自由選擇，也可由學(xué)生根據(jù)專業(yè)課程知識(shí)自選課題;選題完成后，模型小組要搜集資料、完成模型設(shè)計(jì)并繪制方案草圖，依據(jù)草圖繪制出詳細(xì)的CAD施工圖;然后根據(jù)選題的不同確定模型制作材料;此后，各小組分別進(jìn)行模型制作，在此過(guò)程中，學(xué)生要拍攝具體實(shí)施模型制作的關(guān)鍵步驟照片，為下一步小組匯報(bào)或上交報(bào)告提供素材;最后，各小組將自己制作的模型成品進(jìn)行展示，各組推選代表進(jìn)行PPT匯報(bào)，師生針對(duì)各組的匯報(bào)情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、討論，教師對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行考核評(píng)分。

模型制作要求：教師應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)課時(shí)，給學(xué)生分配模型制作任務(wù)，要求模型能自成系統(tǒng)，甚至能簡(jiǎn)單運(yùn)轉(zhuǎn)，并符合實(shí)際情況。

在學(xué)時(shí)較少的課程中，可進(jìn)行專業(yè)課中一些主要概念、知識(shí)點(diǎn)的模型或模型部件制作，可利用塑料板、紙盒、泡沫板等材料進(jìn)行模型制作。在以后的教學(xué)過(guò)程中，如果有學(xué)生重復(fù)之前的教學(xué)模型，則要求學(xué)生做出更精細(xì)的模型，可添加二極管等電子元件進(jìn)行電動(dòng)演示，可改進(jìn)模型材料使做出的模型更逼真等，要求重復(fù)的模型趨于精細(xì)化、形象化。

在學(xué)時(shí)較多的課程中，可進(jìn)行專業(yè)知識(shí)體系模型的制作，使學(xué)生加深對(duì)專業(yè)知識(shí)體系的理解和應(yīng)用。根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)，發(fā)揮學(xué)生的自主性，探索自己的表現(xiàn)形式。學(xué)生如果繼續(xù)之前的模型，則需要進(jìn)一步完善模型系統(tǒng)，可借助光電、機(jī)械等方法使模型更真實(shí)化，易于理解。課程關(guān)注的焦點(diǎn)是完成模型制作所獲得的成果，以此激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生能靠自己和團(tuán)隊(duì)做成事情的信心。

3.模型制作的實(shí)踐競(jìng)賽

教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生全員積極參與模型制作，可推薦模型制作興趣濃厚的學(xué)生參加全國(guó)的采礦工程專業(yè)實(shí)踐作品大賽。例如，采礦工程2015級(jí)學(xué)生參加競(jìng)賽模型作品，獲得了獎(jiǎng)項(xiàng)。這些結(jié)合專業(yè)知識(shí)把想法變成模型作品的經(jīng)歷，鍛煉了他們的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，增強(qiáng)了他們做成事情的自信心。

4.模型制作的教學(xué)反饋與持續(xù)改進(jìn)

模型制作是一門不斷摸索前進(jìn)的課程，需要持續(xù)地改進(jìn)完善。通過(guò)合理地設(shè)計(jì)調(diào)查題目，進(jìn)行匿名的調(diào)查問(wèn)卷形式來(lái)獲取學(xué)生真實(shí)的反饋信息。根據(jù)第一次的調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果，學(xué)生們提出了比較中肯的建議：模型制作要有一定的經(jīng)費(fèi)支持，應(yīng)有專用的模型制作教室及工具，也可以進(jìn)行數(shù)值模型的制作等。這些意見(jiàn)都是今后模型制作課程建設(shè)需要改進(jìn)完善的地方。

三、結(jié)語(yǔ)

模型能形象直觀地反映采礦工程專業(yè)中抽象難理解的基礎(chǔ)知識(shí)，模型制作有助于學(xué)生們消化、吸收、靈活運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，也能鍛煉他們的動(dòng)手實(shí)踐能力和空間想象能力。因而，模型制作在采礦工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用是一項(xiàng)很好的教學(xué)方法嘗試。模型制作要由教師課堂引導(dǎo)開(kāi)拓學(xué)生思路，按照學(xué)時(shí)的差異、學(xué)生可分組討論模型的難易程度確定選題范圍，然后收集資料完成模型設(shè)計(jì)，確定模型材料進(jìn)行分工協(xié)作，完成模型制作，最后教師進(jìn)行考核評(píng)分。對(duì)模型制作興趣濃厚的學(xué)生，可以選派他們參加全國(guó)的采礦工程專業(yè)實(shí)踐作品大賽?？赏ㄟ^(guò)問(wèn)卷調(diào)查等方式反饋模型制作的教學(xué)效果，并不斷持續(xù)改進(jìn)，完善模型制作的課程建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：趙廣示）