新工科背景下采礦工程專業(yè)項目導(dǎo)向式教學(xué)模式探索

王其洲 葉海旺 李寧 雷濤 陳東方 黃剛

摘 ?要：采礦工程專業(yè)是世界主要礦產(chǎn)國家相關(guān)高校的傳統(tǒng)專業(yè)，其傳統(tǒng)教學(xué)模式與新工科內(nèi)涵和培養(yǎng)目標符合度較差，因此，針對傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)模式存在的問題，闡述采礦工程專業(yè)項目導(dǎo)向式教學(xué)模式的意義，提出項目導(dǎo)向式教學(xué)模型，以及涵蓋學(xué)生興趣點、課程知識點、教學(xué)方法、課后探索型問題、課程考核方式五方面的具體實施方案，為新工科背景下采礦工程專業(yè)新型教學(xué)模式提供借鑒。

關(guān)鍵詞：新工科;采礦工程;項目導(dǎo)向;教學(xué)模式

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）11-0100-03

Abstract： The mining engineering profession is the traditional major of the relevant universities in the world's major mineral countries. The traditional teaching mode is inconsistent with the new engineering connotation and training objectives， therefore， aimed at the problems existing in the traditional force-feeding teaching mode. This paper expounds the guiding type teaching mode in mining engineering project， project oriented teaching model is put forward， and covers the student interest， curriculum knowledge， teaching methods， exploration type questions after class， the concrete implementation plan of the five aspects of course assessment way， for the emerging engineering education under the background of mining engineering professional references are provided for the new teaching pattern.

Keywords： emerging engineering education; mining engineering; project orientation; teaching mode

引言

近年，我國產(chǎn)業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級，客觀上對高校工科專業(yè)的發(fā)展提出了新的要求?；诖?，研究和實踐工程教育改革的新理念、新結(jié)構(gòu)、新體系，成為我國實現(xiàn)創(chuàng)新性驅(qū)動發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1-3]。雖然諸多學(xué)者對“新工科”做了多重解讀，其內(nèi)涵仍為工程教育的新理念、學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系[2];其宏觀培養(yǎng)目標為激發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生“創(chuàng)造、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”三方面的能力，拓寬學(xué)生“三創(chuàng)”視野，培養(yǎng)交叉綜合型人才[1]。在新工科內(nèi)涵轉(zhuǎn)化和培養(yǎng)目標實現(xiàn)過程中，必然要求與之相適應(yīng)的教學(xué)模式產(chǎn)生重大改革創(chuàng)新，才能為人才培養(yǎng)過程和目標保駕護航。礦產(chǎn)資源開發(fā)行業(yè)是我國傳統(tǒng)行業(yè)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，采礦工程專業(yè)也是我國快速發(fā)展的傳統(tǒng)專業(yè);在傳統(tǒng)的工科教育背景下，學(xué)生接受知識的途徑為課堂集中學(xué)習(xí)，以講授方式為主，畢業(yè)生具備復(fù)制模仿、合作開發(fā)的能力就可以勝任采礦工程中的相關(guān)技術(shù)工作，這顯然與當(dāng)前新工科內(nèi)涵中強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力相背。在新工科背景下，為了擁有更多的自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)和更多產(chǎn)品核心技術(shù)，多學(xué)科交叉融合的自主創(chuàng)新將成為采礦專業(yè)畢業(yè)生必須具備的能力[3-6]。為了實現(xiàn)新的畢業(yè)生培養(yǎng)目標，采礦工程專業(yè)課程體系需要不斷完善，教學(xué)方法不斷創(chuàng)新。其中，項目導(dǎo)向式教學(xué)模式逐漸應(yīng)用到新工科教育體系中[7-9]。因此，發(fā)現(xiàn)采礦工程專業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)模式突出的問題、探索新型項目導(dǎo)向式教學(xué)模式，成為實現(xiàn)新工科背景下采礦工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要途經(jīng)。

一、采礦工程專業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題

（一）課程知識更新滯后

采礦工程專業(yè)是世界主要礦產(chǎn)國家相關(guān)高校的傳統(tǒng)專業(yè)，在經(jīng)歷數(shù)十年的發(fā)展后，礦床開采的相關(guān)理論已相當(dāng)成熟，但由理論衍生的相關(guān)工程技術(shù)卻發(fā)展迅速，多學(xué)科交叉創(chuàng)新成果層出不窮。對于采礦工程專業(yè)本科層次的學(xué)生而言，課程教材知識與當(dāng)年前沿技術(shù)多有時間差，更有甚者還采用五年之前的傳統(tǒng)教材，必然導(dǎo)致課程知識更新滯后的問題。盡管部分教師適當(dāng)補充最新的技術(shù)發(fā)展成果，但成果的普適性和代表性未得到科學(xué)考證，容易使學(xué)生產(chǎn)生錯誤理解，導(dǎo)致學(xué)生對課程重點知識的理解產(chǎn)生偏差。

（二）教學(xué)模式缺乏靈活性

當(dāng)前，采礦工程專業(yè)教學(xué)模式相對單一，仍然以課堂講授和“灌輸式”教學(xué)方法為主，學(xué)生則是被動接受知識，其課程知識接受主觀性較差，對專業(yè)及課程興趣度較低。當(dāng)學(xué)生長期處于這種狀態(tài)，就會出現(xiàn)“學(xué)習(xí)過程中渾渾噩噩，考前拼命復(fù)習(xí)”的現(xiàn)象。近年來，雖然出現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)等新的教學(xué)模式，但學(xué)生的短期目標仍為應(yīng)付檢查，無法切實有效地激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致事倍功半。

（三）實踐效果不佳

現(xiàn)階段，采礦工程專業(yè)學(xué)生實踐多為集中或分組實踐，時間跨度為1-2周。在實踐過程中，部分學(xué)生對實踐內(nèi)容接受速度較慢、程度較淺，導(dǎo)致與校內(nèi)課程知識點對應(yīng)理解效果差。同時，現(xiàn)有實踐模式開始時間多為專業(yè)課程結(jié)束1-2個月，學(xué)生對專業(yè)課程知識已進入快速遺忘階段，導(dǎo)致實踐教學(xué)內(nèi)容游離于理論知識之外，致使學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力存在明顯不足[10，11]。

（四）考核方式相對單一

采礦工程專業(yè)相關(guān)課程考核方式仍以閉卷考試為主，雖然在開課期間輔以作業(yè)、知識回顧和課堂問答等過程管理措施，但考試成績只是體現(xiàn)了學(xué)生的應(yīng)試能力，無法有效提高和考察學(xué)生自主探索和創(chuàng)新的能力。

二、采礦工程專業(yè)項目導(dǎo)向式教學(xué)模式改革的意義

從新工科內(nèi)涵出發(fā)，針對目前采礦工程專業(yè)教學(xué)模式存在的主要問題，設(shè)計適應(yīng)于采礦工程專業(yè)的項目導(dǎo)向式教學(xué)模式，其意義在于：

（1）以“項目引導(dǎo)”為課程學(xué)習(xí)核心，即從實際工程問題出發(fā)，融合多學(xué)科交叉的知識點，設(shè)計課堂教學(xué)、虛擬現(xiàn)實實踐等教學(xué)方法，拓寬學(xué)生基礎(chǔ)知識面，讓學(xué)生深刻理解工科理論知識，切實做到理論聯(lián)系實踐，一方面吸引學(xué)生課上注意力和學(xué)習(xí)興趣，另一方面能夠最大限度地調(diào)動學(xué)生課后主觀積極性。

（2）以近年來的實際工程問題為課程知識切入點，使教師在授課過程中，緊密圍繞課程重點和難點知識進行講解，將抽象知識具體化和形象化，使學(xué)生更深入的理解和轉(zhuǎn)化理論知識。

（3）增加學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的認同感。采用“項目引導(dǎo)式”教學(xué)模式，能夠讓本專業(yè)學(xué)生深刻了解專業(yè)特色和專業(yè)適用性，增加學(xué)生認同感，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和熱情。

三、新型項目導(dǎo)向式教學(xué)模式總體設(shè)計

根據(jù)學(xué)生興趣點和課程知識點，選取相應(yīng)的實際工程問題，并基于實際工程問題設(shè)計課程知識點，將課程重點和難點知識放到實際問題中進行講解，做到教學(xué)組織和目標有的放矢。創(chuàng)新實踐方式，嘗試采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將學(xué)生置身于實際工程問題中，實現(xiàn)新型實踐教學(xué)方式?；谔摂M現(xiàn)實技術(shù)，通過對實際工程問題實地調(diào)研采集，建設(shè)實際工程問題案例庫，錄制虛擬現(xiàn)實視頻。在虛擬現(xiàn)實視頻中添加視頻課件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中加深對課程知識點的理解。

四、新型項目導(dǎo)向式教學(xué)模式改革實施方案

（一）學(xué)生興趣點

根據(jù)某一課程已有重點知識，設(shè)置學(xué)生興趣點調(diào)研問題。調(diào)研問題涵蓋課程知識點、教學(xué)組織形式、工程問題研究熱點、課后探索型問題等四方面。深入分析調(diào)研數(shù)據(jù)，尋找學(xué)生對該門課程的興趣點，為后續(xù)研究內(nèi)容提供設(shè)計數(shù)據(jù)。

（二）課程知識點設(shè)置

回顧該門課程已有知識點，甄別篩選重點和難點知識。同時，跟蹤現(xiàn)有實際工程問題的研究熱點，添加本領(lǐng)域研究前沿的研究成果。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建涵蓋多個方面的實際工程問題案例庫，并在每種案例中設(shè)置2-3個典型實例，為后續(xù)教學(xué)方法設(shè)計和課后探索型問題設(shè)計提供參考。

（三）教學(xué)方法設(shè)計

學(xué)生接受知識興趣不高、課堂學(xué)習(xí)效率較低、課后回顧知識積極性不高等問題，是已有課堂教學(xué)模式的主要問題。基于上文中更新后的知識點，設(shè)計新型課堂教學(xué)和課后探索教學(xué)模式。其中，課堂教學(xué)按照“提出實際工程問題-分析問題原因-提出對應(yīng)知識點-講解課程知識點-提出實際問題解決方案-評價實際工程問題處理效果”的模式開展。并且，在教學(xué)組織中，嘗試采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將實際工程問題制成虛擬場景，學(xué)生使用虛擬現(xiàn)實設(shè)備置身于實際工程問題中，并在虛擬場景中設(shè)置課程知識講解課件，以此將實際工程問題的基本條件和欲講解的課程知識點緊密結(jié)合，旨在解決理論知識與實踐脫節(jié)、實踐資源配置不均衡的難題。

（四）課后探索型問題設(shè)計

在前文的探索基礎(chǔ)上，從實際工程問題案例庫中，選取與第三部分中工程問題近似的且與課程知識點緊密結(jié)合的其他工程問題作為課后探索型問題。學(xué)生將利用課后時間，采用課堂知識回顧、相關(guān)文獻查閱等方法，提出實際工程問題的解決方案，并撰寫探索型研究報告。

（五）課程考核方式設(shè)計

以上文中的探索型研究報告作為主要考核方式，并提交至本專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗和科研成果豐厚的三位專家進行評審，按照寫作態(tài)度、撰寫規(guī)范、文字表達、報告質(zhì)量、創(chuàng)新程度五個方面進行百分制評分，該評分將作為考核結(jié)果進行登記。

五、結(jié)束語

從課程知識點、教學(xué)過程設(shè)計、實踐效果和考核方式等方面，總結(jié)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題，并從新工科內(nèi)涵和培養(yǎng)目標出發(fā)，闡述采礦工程專業(yè)項目導(dǎo)向式教學(xué)模式的意義，提出項目導(dǎo)向式教學(xué)模型，以及涵蓋學(xué)生興趣點、課程知識點、教學(xué)方法、課后探索型問題、課程考核方式五方面的具體實施方案，為新工科背景下采礦工程專業(yè)新型教學(xué)模式提供借鑒。

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