陳靜　郭惟嘉　楊永杰　辛嵩　劉音

摘要：針對高校采礦工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)存在的較多問題，以山東科技大學采礦工程專業(yè)為例，構(gòu)建了采礦工程專業(yè)新型實踐教學模式及“基礎(chǔ)驗證型—綜合設(shè)計型—研究創(chuàng)新型”的三層次實驗教學體系，探索了多種實踐教學方法及教學手段，并進行了舉例說明，因此值得在高校工科專業(yè)實驗教學中普遍推廣應用。

關(guān)鍵詞：采礦工程；實踐教學；模式；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）53-0166-02

近年來，特別是黨的十八大以來，為滿足國家社會及行業(yè)經(jīng)濟發(fā)展對人才類型的需求，實踐應用能力成為人才培養(yǎng)的重點。而現(xiàn)行高校工科專業(yè)實踐教學普遍存在以下問題：（1）現(xiàn)有沿用多年的單一“認知性”實踐教學模式不能滿足創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求；（2）現(xiàn)有實驗實踐教學平臺在本科實踐教學中發(fā)揮作用不明顯；（3）實驗教學內(nèi)容及方法陳舊，阻礙應用能力的培養(yǎng)。因此，亟須探索適應當前工科專業(yè)人才培養(yǎng)的新型實踐教學模式及教學方法。山東科技大學采礦工程專業(yè)作為山東省名校工程建設(shè)的重點支持專業(yè)之一，本文就以山東科技大學采礦工程專業(yè)為依托進行研究探索。

一、新型實踐教學模式及教學體系構(gòu)建

系統(tǒng)、科學、層次性強的實踐教學體系是學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵支撐。我校采礦工程專業(yè)以礦業(yè)工程國家級實驗教學示范中心為依托，根據(jù)現(xiàn)行實驗教學存在的問題，通過與一線教師、學生、教學管理人員等座談，多方面征集關(guān)于構(gòu)建新型實踐教學體系的意見，并組織專家對專業(yè)培養(yǎng)方案中實踐環(huán)節(jié)設(shè)置的優(yōu)缺點及合理性進行分析，遵循“課程設(shè)置系統(tǒng)化、實踐環(huán)節(jié)模塊化、能力培養(yǎng)層次化”的原則，構(gòu)建了符合我校采礦工程專業(yè)實際、層次結(jié)構(gòu)合理、操作可行性強、以能力培養(yǎng)為主線的“基礎(chǔ)驗證型—綜合設(shè)計型—研究創(chuàng)新型”三層次實驗教學體系，使專業(yè)整體實踐教學環(huán)節(jié)更具系統(tǒng)化。見圖1所示。

針對上述實驗教學體系，專業(yè)實踐課程、實踐項目、能力培養(yǎng)實行了“模塊化、多元化、層次化”的實驗教學。

1.實踐課程“模塊化”。針對不同層次學生在不同階段的學習特點，將實踐課程分為“理論教學、工程訓練、創(chuàng)新活動”三大模塊，使學生在加深理解和掌握理論知識的基礎(chǔ)上，從事工程設(shè)計和科研活動。從教學組織上劃分為課內(nèi)和課外兩大模塊：課內(nèi)模塊包括獨立設(shè)置的實驗課程和包含在理論課中的實驗課，并與所有主干理論課程相對應；課外模塊包括現(xiàn)場實習、井下實訓、學科競賽和社團活動等。

2.實踐項目“多元化”。按照“以學生為本，因材施教”的原則，積極引入科研成果，建立與課程體系相對應的“演示與驗證實驗、綜合與設(shè)計實驗、創(chuàng)新與前沿實驗”多元化項目體系，增加和拓展具有工程應用和學科前沿背景的實踐項目。

3.能力培養(yǎng)“層次化”。通過模塊化實驗課程和多元化實踐項目，實現(xiàn)了對學生的能力培養(yǎng)由基礎(chǔ)實踐、綜合應用到研究創(chuàng)新的過程層次化，使學習過程自然過渡，從根本上實現(xiàn)由“教學實驗”到“實驗教學”的轉(zhuǎn)變。

二、實踐教學方法及教學手段改革

1.實踐教學方法改革。專業(yè)鼓勵教師積極探索建立適合采礦專業(yè)課程特點、能較好激發(fā)學生求知欲的多樣化實踐教學方法，主張教師根據(jù)采礦專業(yè)的特點，堅持“以現(xiàn)場實習為主，校內(nèi)實習、虛擬礦井為輔，充分利用實驗平臺”的實踐教學方式，充分將理論教學與實踐教學相結(jié)合。①針對專業(yè)初期開設(shè)的“認識實習”、“采煤概論”等課程，充分發(fā)揮校內(nèi)教學實習礦井、三維虛擬仿真系統(tǒng)等資源，將理論與實體實驗相結(jié)合。在教學過程中，以“啟發(fā)引導式”為主。教師簡明扼要地講解實驗內(nèi)容和要求，采取引導和個別輔導的方法，及時對學生提出的問題加以點撥、探討，鼓勵學生獨立思考并解決問題。②針對專業(yè)部分主干課程如“煤礦開采學”、“采煤工藝”、“礦井通風與安全”等課程，適當采用課內(nèi)實驗與課外實踐相結(jié)合的方式進行。在課程進行過程中，安排學生走進實驗室參觀實體模型、動手操作等，也可針對部分內(nèi)容增設(shè)“課程實習”環(huán)節(jié)，組織學生到煤礦企業(yè)的現(xiàn)場進行短時間、少學時的井下現(xiàn)場教學。在教學過程中，采用“任務驅(qū)動式”。給定設(shè)計任務和要求，鼓勵學生自主完成資料收集、方案擬定、撰寫報告。這種面向任務的教學方法給予學生最大的發(fā)揮空間，培養(yǎng)學生分析與解決問題的能力。③針對專業(yè)開設(shè)的“生產(chǎn)實習”、“畢業(yè)實習”等長時間實踐環(huán)節(jié)，可采取校外現(xiàn)場實訓與校內(nèi)循環(huán)實驗相結(jié)合的教學方法，前期組織學生到校外進行短時間的現(xiàn)場調(diào)研和實訓，回校后，針對現(xiàn)場中發(fā)現(xiàn)的問題，走進實驗室進行循環(huán)式多實驗研究—驗證式教學。在這個教學過程中，采用“探究協(xié)作式”較為恰當。允許學生自行組隊，研究成果可作為畢業(yè)設(shè)計的專題部分，這樣極大激發(fā)了學生從事研究和創(chuàng)新活動的興趣和積極性。

2.實踐教學手段的選用。在我校采礦工程專業(yè)實驗教學手段的改革與實踐過程中，通過引入現(xiàn)代技術(shù)，融合教學方法，形成了多樣化的實驗教學手段，活躍了實踐教學氣氛，提高了實驗教學效果。下面簡要介紹目前在我校采礦工程專業(yè)較為典型的正在推廣的實驗教學方法。①實驗現(xiàn)場授課與現(xiàn)場指導。這是目前顯示效果較好的實驗教學方法之一。其上課形式擺脫掉原來先課堂再進實驗室的形式，直接將課堂移入實驗室，使學生“聽—說—想—做”的思維程序連貫起來，使知識更好的貫通，激發(fā)學生進一步的求知欲。②師生交互討論式教學。針對專業(yè)開出的設(shè)計型、綜合型或研究型實驗，或在各類科技競賽、參與教師科研項目等過程中發(fā)現(xiàn)問題，以小組的形式與教師進行互動討論，指導教師或?qū)嶒灲處熡H身參與，引導學生討論方案、方法等以求得較為合理妥善的解決。這樣不但調(diào)動了學生的積極性，教師也往往能碰撞出很多新的思路火花，起到教學相長的效果。③實驗室開放式教學。實驗室每周設(shè)有定期開放時間，學生通過提前預約，有計劃地到實驗室進行實驗，活躍了實驗室的研究氛圍，也提高了設(shè)備的利用率。④網(wǎng)絡形式教學。實現(xiàn)專業(yè)主干課程及部分選修課程的網(wǎng)絡化建設(shè)。學生可以通過相應的課程網(wǎng)站，進行課前學習、課后復習，通過實時交流平臺與教師進行實時交流。這種教學方式在現(xiàn)在網(wǎng)絡盛行時代得到了學生的普遍歡迎。⑤課外科技活動指導。定期組織科研成果較為突出的教師給出部分既定地實驗內(nèi)容和目標，由學生根據(jù)任務目標自行完成或以小組的形式組合制訂詳細的實驗計劃，并按計劃完成資料查找、實驗方案設(shè)計、儀器調(diào)試、實驗結(jié)果測量與處理等實驗環(huán)節(jié)。這樣既鍛煉了學生的實驗創(chuàng)新能力，也為教師提供了部分可行數(shù)據(jù)，雙面收益。⑥實驗考核方法多元化。改變原有單一考核為從平時、結(jié)課、實驗作品、實驗報告、實驗思想等多方面進行綜合式的考核，特別是對有新穎的實驗思路、新的自主設(shè)計方法的學生給以傾向性考核，這從很大程度上活躍了創(chuàng)新的氛圍，激發(fā)了學生的實驗興趣。

以上所述實驗教學模式及多樣化實驗教學方法，是以我校礦業(yè)工程國家級實驗教學示范中心為依托，在采礦工程專業(yè)實驗教學改革過程中提出的，在實際應用過程中取得了很好的效果，教學方法及手段的探索也受到了教師和學生的普遍歡迎，極大地提高了教師的實踐教學積極性和學生的實踐動手能力，值得在高校工科專業(yè)實驗教學中廣泛應用和推廣。

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