井巷工程课程改革论文

2022-04-20

摘要:根据高职院校煤矿开采技术专业人才的培养目标以及以此确立的职业岗位所需的知识结构和能力、素质要求,提出了在高职院校煤矿开采技术专业课程中实施模块化教学的基本思路和课程体系改革的基本原则,着重阐明了课程模块化设置的结构和各模块的课程设置。以下是小编精心整理的《井巷工程课程改革论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

井巷工程课程改革论文 篇1:

采矿卓越工程师培养模式的改革与探索

摘  要:随着矿业形势的变化,矿山企业对于采矿专业技术人才的要求越来越高,需要突出对学生的工程实践能力培养,因此必须加强校企合作,联合培养采矿卓越工程师,提高学生解决工程问题的能力。文章在对当前采矿专业本科人才培养中存在的问题进行深入剖析的基础上,根据国家“双一流”建设的需要,东北大学采矿专业为了建设成为世界一流学科,进行了一系列教学改革,取得了很好的效果,并提出了后续教学改革规划,对于提高采矿人才培养质量具有重要的意义。

关键词:采矿专业;本科教学;教学改革;采矿卓越工程师

东北大学采矿工程专业历史悠久,早在1926年就成立了采冶学系,传统的培养模式以及极具特色的专业授课方法在长期教育实践过程中曾发挥了重要作用。东北大学采矿工程专业已培养了5000余名本科生,是国内采矿学科高层次人才培养的重要基地之一。但随着国际市场环境变化以及国内经济增速放缓,矿山行业的高速发展受到一定程度的冲击。矿山企业限于当前的环境,对采矿工程技术人才的选拔会有更加苛刻的要求。结合当下的矿业形势以及矿山行业长远的发展,作为高校采矿工程专业的教学目标应该是培养一批“厚基础、宽口径、工程应用型、复合创新型”的高素质人才[1]。教育部于2010年6月推出了“卓越工程師教育培养计划”,旨在改革完善当前的工程教育。东北大学采矿工程专业于2012年入选为卓越工程师教育培养计划专业,为了不辱使命,需要对原有的教学模式进行大幅改革,承接其精华,摒弃其弊端,针对采矿工程本科教学中存在的主要问题,结合当下时代发展特征、国家“双一流”建设的需要,改革探索培养采矿卓越工程师的模式和路径,提高学生的工程实践能力,并与国际接轨,突出培养学生的国际视野,为国家的“一带一路”战略储备人才。

一、采矿工程本科人才培养中存在的主要问题

(一)专业课设置过于独立,各课之间缺少相互联系

金属矿床地下开采、金属矿床露天开采、井巷工程、凿岩爆破、矿山机械、矿井通风与安全等主要专业课程不但教学时段分散,而且各授课老师大多只注重讲解其所授课程[2]。这样就导致各学科之间缺乏有机的联系,学生在每门课中虽然学习了较详细的知识和技术,却没能将其融汇贯通。学生虽然在各学科中都学了不少内容,却由于教学过于分散的原因不能形成整体的知识网,对后来的毕业设计乃至以后工作都将造成不利的影响。除此之外,一些课程存在交叉覆盖现象,如控制爆破和凿岩爆破,增加了学时却未能得到较好的效果。

(二)部分教材过于陈旧,数据跟不上时代

就非煤矿山的教学而言,部分教材仍然沿用上世纪80年代的老旧教材,根据行业新规,书中有不少观点与做法已经与现在的实际情况有所不同,而授课教师仍按教材进行授课,势必会误导学生今后的现场工作。同时,不少书中的例子过于陈旧,不能很好地反映当下矿山的实际情况。

(三)教学课程和手段落后

教学课程的落后主要体现在课程的安排总是滞后于行业的现状,没有前瞻性。而在教学手段上,课件过于枯燥乏味,文字演示多于图片和三维动态图演示,同时授课教师通常采用书本上的平面图和剖面图来对采矿中的工程进行讲解,其结果往往是学生不能很好地理解相关工程的空间概念及其功能。教学方法还停留在“我讲你听,我做你看”、“预习-听课-复习-考试”四段式教学方法,这种灌输式教学方法不能调动学生的积极性,课堂环境压抑呆板,学生不能融入其中,与以学生为中心的工程教育理念不符。

(四)现场实践流于形式

采矿是一门实践性很强的专业,学生在校内专业课的学习若未能结合系统的现场实习,对于采矿知识的理解以及毕业后在矿山从事的工作都将产生不利影响。而目前,由于矿山企业的特殊性,安全生产任务重,考虑到生产进度及安全的原因,压缩了实习时间和淡化了实习过程,导致实习普遍走马观花,收效甚微,达不到深度实习的要求,出现部分学生理论知识丰富与工程实践能力弱的尴尬局面[3]。

(五)专业外语的重视程度不够

为了使矿产资源能保证我国社会经济长远稳步发展,已经有越来越多的国内大型矿业公司开始走出国门,收购或者控股国外矿山。这一现状也决定着未来国内会有更多的采矿专业人才走出国门,踏上国际矿业合作领域的工作当中。目前,国内很多院校开设了采矿专业英语等相关课程,然而在教学中存在学生与教师重视程度不够,且外语教学停留于课本,未对国外矿业新进展做相关讲解研究。这样势必导致培养的采矿人才难以适应国外采矿的要求,不利于我国国家资源走出去战略的实施。

二、采矿工程本科人才培养的改革与探索

针对上述主要问题,根据东北大学建设一流大学的目标和要求,为把我校采矿专业建设成为一流学科,培养采矿卓越工程师,进行了以下有针对性的改革与探索:

1. 为了使学生能更好地建立起采矿专业知识体系,解决专业课程各部分之间联系不紧密的问题,在学校支持、王青教授的带领下编著了针对硬岩采矿的《采矿学》教材,该教材先后被列为国家“九五”、“十一五”和“十二五”规划教材。针对某些实践性强的课程,如《爆破工程》、《井巷工程》和《矿井通风与安全》等,结合东北大学采矿工程卓越工程师企业学习阶段培养方案,利用实践教学基地的平台条件,由专业教师与企业导师共同授课,组织本科生赴现场和设计单位进行生产实习,掌握采矿工艺过程,并组织进行针对实习过程的交流研讨,加强工程实践能力的培养。除此之外,为了使课程内容跟上时代发展,新增了地质统计学、采矿优化方法、数字化设计、市场经济条件下的矿山技术决策、矿山生态复垦等新内容。这样学生的知识结构不仅满足把矿石采出来的需要,而且满足技术决策和管理、数字化、生态化以及优化开采的需要。同时,结合卓越工程师培养的要求,借鉴国内外课程改革成果,增设《三维采矿设计》和《采矿环境一体化课程设计》。同时建设完善了《采矿学》、《岩石力学》和《资源经济学》等核心课程的网络教学平台,实现了优质教学资源的共享。

2. 为了调动学生的课堂积极性和延伸学生课下自主学习能力,采矿专业教师积极探索新的教学方法——基于问题教学法(Problem-BasedLearning,简称PBL),并将其应用到课堂中,取得了良好的教学效果[4]。邢军教授结合PBL教学方法,将《充填理论》的部分授课内容放到抚顺红透山矿业有限公司的矿山现场来教学,通过真实的矿山环境、真实的充填系统、真实的充填过程以及矿山专业人员的讲解,让学生们的疑问一扫而空。

顾晓薇教授和王青教授等借助网络平台,先后建立了《资源经济学》和《采矿学》两门课程的校级网络学习平台,辽宁省资源共享课网络学习平台,MOOC网络学习平台以及爱课程网络学习平台,逐渐引导学生的自主学习能力和问题探讨能力,实现了翻转课堂教学;基于学校网络覆盖的特点,使用雨课堂教学软件,通过手机连接老师和学生,实现了课堂上的交流互动,并随时掌控每一个学生对每一个知识点的理解程度。

3. 采矿工程是一门实践性很强的学科。为了保证实践教学能够顺利实施,建设实践基地尤为重要,这也是培养工程实践能力和技术创新能力的前提条件[5]。为此我校建设了大批教学实践基地,分校内和校外两部分。在校内主要是建设了特色性很强的国家级金属矿山岩石力学与安全开采虚拟仿真教学实验中心,建立三维矿山模型,再现了采矿环境,便于学生理解整個采矿工艺过程,有利于实现三维一体化采矿设计,提高了学生对采矿各环节的理解能力和采矿设计能力,此外,还建立了3D打印实验室,增强学生的动手操作能力。

校企合作大有裨益,企业不但可以利用高校的智力资源和科技资源来解决企业的技术、创新以及生产管理等问题,同时可以享受政府的优惠政策,如减免税收等[6]。高校也可以借鉴企业的生产管理经验、技术知识并将其融入课堂教学中,同时指派学生到企业生产实习,增强学生实践能力。因此我校结合国内外工程教育的经验,融合企业用人要求,和相关企业一道制定了“卓越工程师”培养方案,加强实践基地建设。2012年与山东招金集团有限公司合作建立了国家级的工程实践教育中心,实行3年校内学习和1年校外实践的“3+1”教学模式;在鞍钢集团矿业公司、本钢集团矿业公司、中国有色集团抚顺红透山矿业公司和抚顺罕王集团傲牛矿业股份公司等矿业公司建立了实习基地,通过加强实践教学环节的培养,提高了学生的工程实践能力。

我校积极探索本科生在企业学习阶段实行校内导师和校外导师指导的双导师制。聘请企业有丰富工程实践经验的工程技术人员作为企业导师,进行部分课程的授课与毕业设计指导。这种双导师制不仅可以让学生将理论与实践联系起来,同时可以使学生获得采矿工程师的专业基本训练,为以后快速适应矿山工作打下坚实的基础。

4. 要完成卓越工程师培养计划,提升教师自身实力是一个重要前提。德国工程技术大学的教师在上岗前必须有5年左右的企业工作经历,这是德国被视为当今世界工程师培养的成功典范的重要原因[7]。但对于国内工科类的高校目前普遍存在如下现象:作为新生代教学主体的青年教师大多博士刚毕业,他们学术能力强、理论基础深厚而现场经验、知识相对匮乏。为解决学校“双门型”青年教师缺乏矿山实践经验的问题,学校与一些矿山建立合作关系,定期或不定期安排青年教师到矿山实践学习并支持青年教师参加相关业务能力提升培训,除此之外,还强调师生共同学习,针对在学校召开的与专业相关的学术会议与讲座,要求本专业教师与学生全体参与,会后进行相应的汇报和交流。学校还定期聘请经验丰富的现场专家到学校做讲座。通过这些工作,不仅促进了师生共同进步,而且紧密联系矿山实际,实践出效果。

5. 为了适应社会未来发展,本专业紧密跟踪国际采矿技术发展趋势,十分注重国际交流与合作,通过组织国际学术会议、互派访问学者和交换留学生等形式,借鉴国外工程教育方面的成功经验,探索了矿业国际化人才的培养模式。为加强《采矿专业外语》和《矿业新进展(双语)》等课程的建设以及双语教师队伍的建设,我校每年都会选派优秀的青年教师去国外进修、学习,并吸引海归科研人才来我校工作,同时聘请国外教授来我校讲授暑期课程,为同学们了解和掌握国外采矿方法的现状和发展趋势就非常有帮助,并极大地提升了学生的外语能力,扩大了学生的国际视野,为国内矿业企业的海外矿业项目投资提供了技术支撑和人才支持,并且部分毕业生在中国有色集团赞比亚Chimbishi铜矿、中信泰富澳大利亚铁矿项目和金川集团控股的赞比亚穆那利镍矿等海外项目中成为了骨干力量,切实推动了国家执行“走出去”资源战略。

6. 学校在学生对专业的选择方面也做出了创新性举措。本科教育分为两个阶段:第一阶段是为期一年的基础知識教学阶段,该阶段的学生按照矿业类大类培养,无专业之分。第二阶段是为期三年的专业知识教学阶段,该阶段学生在其大一毕业后根据自身兴趣以及相关考核来选择专业。这样就保证了采矿专业学生是在对该学科有一定了解,以自身爱好为导向,并通过相关考核的基础上成长起来的,摆脱了在上大学之前就盲目选择专业而带来的弊端,为培养卓越工程师打下了坚实基础。

三、后续教学改革规划

为顺利完成“双一流”建设和卓越工程师培养计划,针对本专业教学还需做出更大的改革。1. 对于学生要实施以学生兴趣为导向的教学计划:教学上注重选修课程与必修课程平齐,推行本科生导师制,让学有余力的本科生依据自身兴趣选择教师团队并参与一些项目。另外,需要积极探索中外联合培养模式,与澳大利亚新南威尔士大学、莫纳什大学、科廷大学和西澳大学等国外高校进行联合培养,培养出专业精、英语好、懂经济、会管理的采矿高层次人才,满足境外矿业开发需求。2. 对于教师要改革和完善其职称评价机制。国内高校职称评定主要取决于其参与的科研项目、SCI质量及数量,从而导致高校教师重科研轻教学,这不利于学校培养卓越工程师计划的实施,因此,需要适当加大教学成果在职称评定中的权重,建立科学合理的评价和激励制度。3. 将1+3的两阶段教学完善为1+2+1的三阶段教学,第一阶段仍然是为期一年的大类专业基础教学阶段,第二阶段改为为期两年的专业课教学阶段和到企业进行生产实习并完成毕业设计的为期一年的实习实践阶段。

参考文献:

[1]李占金,李示波,孙光华.采矿工程专业应用型人才实践教学模式[J].河北联合大学学报:社会科学版,2012,12(4):65-67.

[2]魏德州,王青,顾晓薇,等.采矿工程专业创新型人才培养教学体系建设与实践[J].教育教学论坛,2011(30):149-152.

[3]辛钧.卓越工程师培养的思考与对策[J].华南理工大学学报(社会科学版),2012,14(3):111-115.

[4]许晓静.基于实验教学平台的PBL教学法应用模式探析[J].实验技术与管理,2014,31(4):177-179.

[5]柴修伟,张电吉.新形势下采矿工程专业实验实践平台建设[J].中国电力教育,2012(5):82-83.

[6]陈小敏,吴涓,徐春宏.校企合作工程教育人才培养的实践与思考——基于东南大学的案例[J].实验室研究与探索,2017,36(7):168-171+268.

[7]尹立孟.卓越工程师培养中的师资问题与课程体系设置[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2011(19):163-164+181.

作者:邵安林 邱景平 柳小波 胥孝川

井巷工程课程改革论文 篇2:

高职院校煤矿开采技术专业课程模块化教学研究

摘要:根据高职院校煤矿开采技术专业人才的培养目标以及以此确立的职业岗位所需的知识结构和能力、素质要求,提出了在高职院校煤矿开采技术专业课程中实施模块化教学的基本思路和课程体系改革的基本原则,着重阐明了课程模块化设置的结构和各模块的课程设置。

关键词:高职院校;煤矿开采技术;专业课程;模块化教学;研究

目前我国煤炭行业发展迅猛,煤矿开采技术人才紧缺。据调查,在我国近40个大中型煤炭企业中,具有大学学历的工程技术人员不足2000人;国有煤矿大专以上的技术人员仅占职工总数的3%左右。

我国规模在30万吨以上的煤矿,高级技术人员平均仅占从业人员的3‰。企业技术改造和进步的迫切要求,需要大量专业技术人才,而在我国88%的煤矿企业缺少煤矿开采技术专业人才。通风、安全等专业人才也在紧缺之列。如:2004年,我国有21000个采矿岗位虚位以待,而当年全国高校采矿专业毕业生总数还不到700人。

但与煤矿开采技术人才紧缺相矛盾的是高职院校煤矿开采技术专业毕业生不能适应具体的岗位要求,与我国对该类人才的大量需求不相适应。出现此种现象的原因之一是目前高职院校培养的学生的知识结构不尽合理,不能体现现代职业人的特征。

因此,探讨如何建立适合现代社会需求的高职院校煤矿开采技术专业课程设置,对于提高高职院校煤矿开采技术人才培养水平、提高就业率具有重要的现实意义。

高职院校煤矿开采技术专业课程必须打破传统的以学科为中心的教学模式,以就业为导向,以职业能力为本位对高职教育煤矿开采技术专业课程进行模块化改革研究,创建以能力为本位的模块化教学模式。

为此,笔者就高职院校煤矿开采技术专业课程中如何实施模块化教学进行以下几方面的探讨和研究:

一、构建高职院校煤矿开采技术专业模块化教学模式的理论依据

(一)高职院校煤矿开采技术专业的培养目标

主要培养面向中小型煤矿,掌握采煤技术、掘进技术、通风安全、地质测量等方面专业知识和技能,德、智、体、能全面发展,从事采煤、掘进、通风安全、地质测量等技术和管理方面工作的高素质、高技能应用型技术人才。

(二)高职院校煤矿开采技术职业岗位知识结构和能力、素质要求

1.知识结构

以“需要为准,够用为度”,强调针对性和实用性。知识结构主要由文化基础知识、专业技术知识和其它相关知识组成,以文化基础知识为前提,专业技术知识为重点,相关知识为辅翼,三位一体,有主有次。文化基础知识要宽厚扎实,专业技术知识要专精,相关知识要宽广。

2.能力要求

(1)获取知识的能力:具备良好的自学能力、写作表达能力、设计能力、计算机及科学技术应用能力,就业创业能力。

(2)应用知识能力:具备良好的综合运用知识解决问题能力、工程实践能力、管理综合能力。

(3)创新能力:具备良好的创造性思维能力、创新试验能力、科技开发能力、科学研究能力。

3.素质要求

除具备公民基本素质外,还应具备良好的身体心理素质、较好的文化素质、较高的劳动素质和良好的综合素质。

二、以就业为导向推进高职院校煤矿开采技术专业课程模块化改革的思路

专业课程模块化即按职业岗位群及学生的终身学习和可持续发展对知识、素质和能力的要求。根据必须、够用、适用、实用的原则,对有关知识、技能和情感(态度)进行科学组合形成的模块化专业课程。模块化的课程具有相对独立和便于灵活组装等特点,有利于课程体系的整体优化,也便于改革和创新,形成个性化课程。它可以根据社会对煤矿开采技术职业的要求及科学技术的不断进步合理调整和重新组合,及时地重建新课程,进而为学生的自由选课提供多种目标模式,以适应人才培养规格多样性和复合性的要求。此外,课程模块化也是实现课程内容综合化的重要手段。模块化的课程结构具有灵活性和开放性的优势,便于对课程进行科学合理地安排,也便于学生自主灵活地进行选修。因此专业课程模块化既是突出高职教育实践性的要求,也是实现课程体积小型化的基本手段。

三、课程体系改革的基本原则

(一)坚持以职业能力为本位

课程设置要以煤矿开采技术专业技术应用能力和岗位工作技能为主线,特别要围绕核心专业能力进行优化衔接、定向选择、有机整合和合理排序。

(二)坚持课程设置与行业职业标准接轨

必须以“双证书”制为框架,根据职业岗位要求来设置相应的课程,把职业标准中要求的知识和技能融入相关课程教学大纲中。同时形成模块化的课程结构,并将不同类别、等级的职业资格证书折算成相应学分,纳入总体教学计划中,使课程设置和教学内容与证书标准有机结合,用证书推动教学模式的创新。

(三)坚持课程体系的开放性原则

在课程设置时不能局限于专业本身,应注重拓宽学生的知识面,拓展学生的其他技能,使学生在学习过程中学会知识的通透融合、相互整合并转化为能力,进而形成多学科、多视角的创新方式和能力;要吸收教师参与变革的讨论与修订工作,扩大教师对教材的选择权与使用权。

(四)坚持课程内容的整合性原则

要在确保课程目标具有明确的职业化方向(煤矿开采技术能力培养)的前提下,实施课程内容的整合,以提高课程设置的效益。整合学术课程与职业课程,以职业课程改造学术课程,是高职文化课程改革的方向。

(五)坚持以学生为主体的原则

人才培养过程中遵循“以学生为主体”的教育理念,给学生提供“自学的机会,动手的机会,表达的机会,创新的机会”。促进学生在参与过程中学会学习,学会做事,学会做人,重塑以学生为主体的师生关系。

四、课程模块化设置的结构和各子模块的课程设置

(一)课程模块化设置的结构

模块化教学模式就是按照专业培养目标,依据职业岗位群,将所需的知识结构和能力要求分解为各项技能,依此建立若干个教学分模块或子模块,从而使每个模块对应有目标能力、课程设置和技能训练,将理论教学和技能训练有机地结合在一起来完成教学任务的一种教学模式。

模式化教学模式与传统的教学模式的最大区别就是打破了学科的理论和知识体系,将理论分解分配到各技能模块中,而把学生暂时用不到的理论知识删去,从而真正实现理论为实践服务、知识为技能服务。因此,笔者根据模块化教学的性质和煤矿开采技术专业课程的特点,将高职煤矿开采技术专业课程实施模块化教学的基本框架设计为:

首先,将煤矿开采技术专业课程分解成四个主要模块,即职业素质模块、职业技术模块、职业实践模块和职业拓展模块,每个模块配置若干门相应课程;其次,将上述四个主要模块进一步分解为分模块或子模块,并制定各模块所要达到的知识结构和能力要求;最后,编写与之配套的教材体系,进行相应的教学过程、教学方法、教学手段和考核评价方法的设计。

1.职业素质模块

对所有基础理论课程进行分析,取消部分课程;对保留课程进行内容选择和压缩,只讲最基础、最主要、最实用的内容;根据专业的要求和学生的需要自由地组合成各种课程群;强调理论的讲解要与案例分析紧密结合,最后落实到行业技能提高上来。

2.职业技术模块

职业技术模块包括专业基础模块和专业技术模块。根据煤矿企业人才市场的变化情况,职业技术模块应成为教学的重点。通过校内的实验实训课、校外实习课和毕业设计等实践性教学环节,结合煤矿专业特点和与之对应的煤炭行业特征,努力使学生经过这一模块的训练和实践,真正提高就业能力。

3.职业实践模块

职业实践模块主要通过各种校外实习和主干专业课课程设计及毕业设计等着重培养学生的专业实践能力,全面培养学生的职业技术能力。

4.职业拓展模块

职业能力拓展模块主要是拓展学生的职业能力,包括公共选修模块和专业选修模块。

(二)四类模块的课程设置

1.职业素质模块

该模块包括2个课程群:一是以马克思主义哲学原理、毛泽东思想概论、邓小平理论、法律与道德等课程为主的公共政治课课程群;二是以体育与健康、采矿英语、工程数学、计算机应用技术、写作实务等为主的公共基础课课程群。

2.职业技术模块

(1)专业基础子模块:主要包括工程制图、采矿CAD与矿图、机械基础、煤矿电工、矿山测量、煤矿安全法规等课程。

(2)专业技术子模块:主要包括煤矿地质、矿山压力观测技术、井巷工程※、矿井通风※、采掘运机械、煤矿开采方法※、煤矿矿井设计※、煤矿安全技术、矿山电气设备应用技术、煤矿特殊开采方法、环境保护与矿井救护(其中带※的为主干专业课)等课程。

3.职业实践模块

主要包括工程制图与CAD及实训、煤矿地质及煤矿认识实习、矿山测量实习、矿井风实习、课程实习、顶岗实习、井巷工程课程设计、煤矿开采方法课程设计、煤矿矿井设计训练、职业资格证考试、毕业设计等实践环节。

4.职业能力拓展模块

(1)公共选修子模块:学生可从规定的公选课中任选三门课程学习。

(2)专业选修子模块:学生可从规定的专业选修课中任选三门课程学习。

作者:赵尚书 熊权香

井巷工程课程改革论文 篇3:

基于卓越工程师培养的智能建筑专业《爆破工程》课程改革探索与实践

摘要:探讨在卓越工程师培养背景下《爆破工程》的教学改革,通过突出工程实践能力培养的教学模式改革,提高学生的学习兴趣与学习效果,提升教学质量。

关键词:《爆破工程》;工程教育;实践改革

“卓越工程师教育培养计划”是教育部着力实施的我国高等工程教育改革的重大措施,旨在为未来工程领域培养多种类型的、优秀的工程师后备军[1]。不言而喻,该计划需要在理论教学的基础上,夯实工程性教育环节,以提升学生的工程能力。

加拿大劳伦森大学矿业工程系为培养与提高学生的工程爆破实践能力,一般要求学生到生产企业“带薪顶岗”实习9~12个月,为保障学生的工程实践时间,该系对采矿工程专业的课程体系进行了大刀阔斧地改革,精简课程量,增加工程实践时间。德国克劳斯塔尔、柏林和费莱堡等矿业高等专科学校,学生入学前还需完成110个工班的入学认识实习;美国、俄罗斯、加拿大和南部非洲等国家的岩土工程教育也发生了很大变化,企业聘请学生离开学校进行为期一年的专题工作,实行预先培训。武汉理工大学、安徽理工大学、西安建筑科技大学、江西理工大学等国内十几所高校在《爆破工程》课程改革方面进行了大量的改革与实践,期间也面临诸多困难,主要有:(1)课程内容多,学时少;(2)教学过程中的工程性缺失及实践环节薄弱;(3)由于专业本身的性质,学生对专业课缺乏兴趣等。《爆破工程》是很多专业的必修或选修课程之一,也是一门科学性、技术性、应用性比较强的课程,该课程的改革效果直接影响到很多专业“卓越工程师计划”的有效实施,如岩土工程专业、土木工程专业及采矿工程专业等。为此,在加强工程性环节的培养方面,江西理工大学经过十多年的改革,通过建立“理论+实例的课堂教学”+“多层次的实验教学+现场实践的实践教学模式”,改革现有的课程教学模式,取得了较好的教学效果。

1精简课堂理论教学内容,结合课堂案例讨论,实现学生的自我教育

在现有的《爆破工程》教材中,有关工程爆破理论的内容占比较大,现行的培养方案又需要减少课堂教学的学时量,因此,不可能在课堂上讲完所有的内容。因此,一些内容可在教师的安排下,由学生在课外进行自学。如基本理论部分中炸药的基本性能和基本参数、炸药的组成原理等,可由学生自学,教师布置课外作业,通过作业来考察学生的学习效果和进度;删减炸药生产工艺的描述及炸药性能参数测试方法等内容,这些可让学生在学校金属矿床地下开采虚拟仿真实验教学中心完成虚拟仿真实验并完成实验报告,通过实验来补充课堂删除的讲解内容,如炸药的爆力、猛度、殉爆距离等测试实验;省略与其它课程重复的内容,如岩石的物理力学性质由《岩石力学》課程授课,钻孔与运输机械方面的内容由《矿山机械》重点讲授,井巷掘进爆破技术主要讲授基本概念、光面爆破机理和微差爆破机理,其它内容归纳到《井巷工程》课程。而相应的工程性强的内容,如深孔台阶爆破等,在完成理论教学的同时,结合工程实例进行课堂讨论式教学,同时增加课堂讨论环节,通过学生查阅资料,制作PPT,上讲台分享自己获取的知识,在讨论过程中,教师更多的是起引导作用,鼓励学生充分思考,积极参与课堂教学,实现学生的自我教育。

2组建科学研究小组并应用多样化的教学手段,提升学生的学习兴趣

依托本专业教师承担的科研项目,成立不同类型的科学研究小组,将教师在科研过程中收集的工程图片与视频在组会时进行直观展示与讲解,从工程问题角度详细讲解工程实例,培养学生的工程思维能力;开展不同主题的科普讲座,在学生完成相关炸药方面知识的自学后,给学生讲解“炸药的千年世界之旅”,将炸药发展历程、工程爆破对工业炸药的性能要求、不同炸药的优缺点等知识点及炸药研发工作者的事迹进行有机融合,在帮学生厘清知识脉络的同时也进行了思政教育,这样不仅能提升学习兴趣,更能激发学生的学习热情,改善教学效果。

3构建多层次多角度的实验教学体系,增强学生的动手能力

为达到预期教学效果,国外爆破工程课程的实践教学往往占总课时的40%左右[1],在教学改革中增加实践环节是提高教学质量的关键[2-7]。一般爆破实验具有一定的危险性,这部分实验大多属于演示性实验,学生很难直接参与到实验中,也难以提高工程实践能力[8-10]。针对这类问题,江西理工大学与省内的爆破器材生产企业建立战略合作伙伴关系,由企业为学校生产一批爆破器材教具与仿真爆破器材,学生可直接操作雷管与炸药等爆破器材,同时,工程爆破起爆网路的设计与连接等动手性强的技术以实验形式由学生自主完成并完成实验报告;依托已建成的金属矿床地下开采虚拟仿真实验教学中心,将炸药爆速、猛度及殉爆等爆炸性实验设计成虚拟仿真实验,学生可在网络上完成。结合学校现有的爆破实验塔,在改善实验条件和实验手段、完善实验安全防护方式的同时,构建基础性、综合性和创新性的实验教学内容体系,基础性实验项目主要是爆破器材性能测试方面的实验项目;综合性实验项目主要是综合应用单一爆破器材组合或多种爆破器材组合的实验项目;创新性实验项目主要是以各种爆破器材组合使用,以各种仪器设备而设计的实验项目,同时有选择性的进行一些创新性地爆破实验,如爆破超动态应变测试、爆破振动测试、爆破冲击波测试、爆破噪音测试、岩体爆破效应的声波探测等,学生可在老师的指导下完成。通过多层次、多角度的实验手段,开展不同类型的实验项目,开放爆破实验室,学生可在学校网络中自主预约实验项目,在激发学生学习兴趣的同时也提高了学生的动手能力。

4构建现场实践的教学模式,解决“工程性缺失和实践环节薄弱”问题

利用依托于江西理工大学与企业共建的江西省爆破工程技术研究中心,在《爆破工程》课程教学中的“课程设计环节”增加现场爆破实践,使学生进入工程爆破现场,有选择性的在实际工程中挑选某一小段爆破,比如小段的边坡爆破,让学生直接设计并参与爆破施工,并在相同的地段由企业的爆破工程师进行设计与施工,对比爆破效果,让学生亲历工程爆破,实践爆破技术,让学生能实践所学,做到学以致用。这样,既充分调动了学生的学习积极性,丰富了学生的实践经验,教学质量也得到显著提高。学生工程实践效果见图1。

5结语

江西理工大学在实施“卓越工程师教育培养计划”的过程中,结合《爆破工程》课程特点,在加强工程性环节的培养方面,进行了探索与实践,取得了一些效果和经验,今后尚需加大改革措施,进一步完善课程改革。

参考文獻

[1]张文生,宋克茹.“回归工程”教育理念下实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].西北工业大学学报(社会科学版),2011,31(1):77-79+92.

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ExplorationandPracticeof"BlastingEngineering"ReformationBasedonPlanforEducationandTrainingOutstandingEngineers

GAOSaihong

(SchoolofApplicationSciences,JiangxiUniversityofScienceandTechnology,GanzhouJiangxi341000)

作者:高赛红

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