以學(xué)生能力為核心的工程專業(yè)教學(xué)改革與教學(xué)方法創(chuàng)新

王青 顧曉薇 邱景平 胥孝川 張春明

摘要：教學(xué)不僅是知識(shí)的轉(zhuǎn)播，更是個(gè)人能力的培養(yǎng)。隨著全球礦產(chǎn)資源日趨緊張化，國(guó)際型礦業(yè)人才的培養(yǎng)顯得尤為重要。礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，一個(gè)高技術(shù)人才的工作量是國(guó)內(nèi)工人的數(shù)十倍甚至上百倍。這一方面體現(xiàn)在技術(shù)的現(xiàn)代化和設(shè)備的自動(dòng)化，另一方面則是個(gè)人能力的突出體現(xiàn)。近年來，東北大學(xué)采礦工程學(xué)科將本專業(yè)教學(xué)改革與工程專業(yè)認(rèn)證及卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃相結(jié)合，開展以學(xué)生能力為核心的采礦工程專業(yè)教學(xué)改革與教學(xué)方法創(chuàng)新建設(shè)，并取得了一定成績(jī)。

關(guān)鍵詞：個(gè)人能力；采礦工程；教學(xué)改革；教學(xué)創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）17-0085-02

著力提高教育質(zhì)量，推動(dòng)內(nèi)涵式發(fā)展，是黨的十八大報(bào)告對(duì)新時(shí)期教育改革發(fā)展做出的戰(zhàn)略部署，也是今后高等教育改革和發(fā)展的方向。教學(xué)改革與教學(xué)方法創(chuàng)新，是教學(xué)研究永恒的課題，也是提高教育教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。如何在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的培養(yǎng)，如何在教學(xué)改革中注重方法引導(dǎo)，是目前高校提高教學(xué)質(zhì)量的重要課題。

東北大學(xué)采礦工程專業(yè)自辦學(xué)以來，在實(shí)施專業(yè)全面建設(shè)和發(fā)展的同時(shí)，一貫注重教學(xué)體系與教學(xué)方法改革，在改革中，結(jié)合采礦工程發(fā)展趨勢(shì)，為我國(guó)礦業(yè)工程領(lǐng)域培養(yǎng)了大批適應(yīng)社會(huì)需要，基礎(chǔ)扎實(shí)、能力強(qiáng)和綜合素質(zhì)高的優(yōu)秀人才。近年來，東北大學(xué)采礦工程學(xué)科將本專業(yè)教學(xué)改革與工程專業(yè)認(rèn)證及卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃相結(jié)合，開展以學(xué)生能力為核心的采礦工程專業(yè)教學(xué)改革與教學(xué)方法創(chuàng)新建設(shè)。以下是建設(shè)中的一些核心方法及改革措施，希望這些方法與措施為其他高校采礦專業(yè)及工程類專業(yè)實(shí)施教學(xué)改革及教學(xué)方法創(chuàng)新提供一些思路。

一、以學(xué)生能力為核心的課堂教學(xué)改革與教學(xué)方法創(chuàng)新

課堂教學(xué)是實(shí)施高等教育的主渠道，高等教育改革在很大程度上體現(xiàn)在課堂教學(xué)改革中。因此，課堂教學(xué)改革是專業(yè)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。近年來，無論是專業(yè)認(rèn)證對(duì)學(xué)生畢業(yè)要求的達(dá)成度還是卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，都將工程類學(xué)生是否具有解決復(fù)雜工程問題的能力作為培養(yǎng)目標(biāo)和判斷標(biāo)準(zhǔn)。而要使學(xué)生具備解決復(fù)雜工程問題的能力，專業(yè)在教學(xué)過程中必須實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的培養(yǎng)，在教學(xué)中注重方法的引導(dǎo)。東北大學(xué)采礦工程專業(yè)，為達(dá)到專業(yè)認(rèn)證和卓越工程師對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)要求，對(duì)專業(yè)課程首先進(jìn)行以學(xué)生能力為核心的課堂教學(xué)改革與教學(xué)方法創(chuàng)新。

首先在課堂教學(xué)的改革，鼓勵(lì)各專業(yè)課主講教師結(jié)合科研實(shí)踐，積極探索參與式、啟發(fā)式、討論式和研究式教學(xué)，采用案例教學(xué)法、實(shí)地考察法、模擬訓(xùn)練法等教學(xué)方式，在實(shí)施基于問題學(xué)習(xí)（PBL）的教學(xué)過程中，教師在課堂上主要起到講清思路、突出重點(diǎn)、引導(dǎo)開拓的作用。在研究各課程的教學(xué)方法時(shí)，因課因內(nèi)容制宜，采取不同的教學(xué)方法。不管是安排自學(xué)、講解重點(diǎn)和難點(diǎn)，還是組織課堂討論或在講授中穿插討論，都注重調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，通過讓學(xué)習(xí)者直接參與解決真實(shí)性問題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，把“滿堂灌”改為在教師引導(dǎo)下師生共同探索，從而學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)解決問題的能力。而在講授過程中，把講授的重點(diǎn)由單純講知識(shí)本身轉(zhuǎn)向同時(shí)講授獲得知識(shí)的方法和思維方式。不斷完善“以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)新模式。

改革后的課堂教學(xué)采用學(xué)生參與、師生互動(dòng)式教學(xué)。以專題研討（Seminar）為主要形式，選擇適當(dāng)?shù)膯栴}，讓學(xué)生自己查閱資料，配合課堂研討，撰寫小論文，最后每個(gè)學(xué)生上講臺(tái)闡述自己的“研究成果”。這一方法有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，并培養(yǎng)其研究、解決問題的能力?；?dòng)方式多樣化，如針對(duì)已講授的某一內(nèi)容，布置學(xué)生發(fā)揮想象力，把這一內(nèi)容用形象的幻燈片表達(dá)出來，以加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，達(dá)到牢固掌握的目的。這種看似平常的方法，實(shí)現(xiàn)了教師講授與學(xué)生參與的結(jié)合、課本知識(shí)與實(shí)際問題的結(jié)合。這種參與式、互動(dòng)式教學(xué)大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，提升了學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握程度，同時(shí)有效培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、形象思維、文獻(xiàn)查閱、論文寫作和口頭表達(dá)等能力，教學(xué)和能力培養(yǎng)效果顯著。

教學(xué)方法改革的另一個(gè)重要內(nèi)容是考核方式的改革。增加學(xué)生參與和實(shí)踐環(huán)節(jié)在總成績(jī)中的比重，Seminar論文及其宣講占30%，課外創(chuàng)新實(shí)踐（具體見后）占20%，考試占50%。

課堂教學(xué)改革的另一方面，專業(yè)要求積極建立數(shù)字化技術(shù)的教學(xué)理念，改變目前采礦工程專業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)模式。通過運(yùn)用Surpac、Dimine等數(shù)字化軟件，開發(fā)和應(yīng)用多媒體CAI課件，引入通風(fēng)軟件Ventsim和充填料漿輸送模擬軟件Fluent，模擬礦井通風(fēng)和充填管路輸送過程，增加教學(xué)過程中的直觀性與思考性，將理論知識(shí)在建立虛擬采礦模型的過程中消化吸收并延伸到實(shí)際工程問題中。

充分利用“一體化教學(xué)”，即在課堂理論教學(xué)的同時(shí)，配合實(shí)驗(yàn)、儀器操作同時(shí)進(jìn)行，并積極促進(jìn)本科生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)課題組，參與科研活動(dòng)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

二、以學(xué)生能力為核心的課程與教學(xué)資源建設(shè)

面向經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，瞄準(zhǔn)專業(yè)發(fā)展前沿，結(jié)合卓越工程師培養(yǎng)及專業(yè)認(rèn)證的要求，借鑒國(guó)內(nèi)外課程改革成果，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，更新完善教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程設(shè)置，增設(shè)《三維采礦設(shè)計(jì)》和《采礦環(huán)境一體化課程設(shè)計(jì)》，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，形成具有鮮明特色的專業(yè)核心課程群。加強(qiáng)協(xié)同開發(fā)，促進(jìn)開放共享，建設(shè)完善《采礦學(xué)》、《巖石力學(xué)》和《資源經(jīng)濟(jì)學(xué)》等核心課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享，擴(kuò)大本專業(yè)在國(guó)內(nèi)外的影響力，形成與人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)方案和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式相適應(yīng)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。

根據(jù)本科實(shí)踐教學(xué)的要求，完善建設(shè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，建成采礦工藝過程（鑿巖、爆破、支護(hù)、回采）的三維教學(xué)平臺(tái)，并專業(yè)錄制現(xiàn)場(chǎng)采礦工藝過程錄像應(yīng)用于教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)采礦過程的理解，建設(shè)采礦工程國(guó)家級(jí)虛擬仿真教學(xué)示范中心，并訓(xùn)練學(xué)生的采礦設(shè)計(jì)能力，學(xué)以致用。

三、以學(xué)生能力為核心的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)

采礦工程為工科專業(yè)，工程教育的基本特點(diǎn)之一是實(shí)踐教育，為突出應(yīng)用，加強(qiáng)學(xué)生工程意識(shí)、背景和解決復(fù)雜工程問題能力，專業(yè)加強(qiáng)實(shí)踐教育環(huán)節(jié)的建設(shè)，以適應(yīng)采礦工程“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”及專業(yè)認(rèn)證的需要。

在專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中精心設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)體系，增大實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的比重，在組織制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱時(shí)開設(shè)綜合性或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課。充分發(fā)揮“211工程”和“985”建設(shè)的實(shí)驗(yàn)、科研設(shè)備優(yōu)勢(shì)，完善采礦虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)平臺(tái)、散體流動(dòng)規(guī)律實(shí)踐教學(xué)基地、采礦工藝實(shí)踐教學(xué)基地、數(shù)字礦山實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)、巖石破裂失穩(wěn)與智能控制數(shù)字實(shí)驗(yàn)室、礦山廢棄物綜合利用實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)其實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，鼓勵(lì)教師將教學(xué)與科研結(jié)合，激勵(lì)學(xué)生提高創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

充分利用校外教學(xué)資源，除與合作單位設(shè)立校外實(shí)習(xí)、實(shí)踐基地外，通過聘請(qǐng)校外專家授課，采取與科研院所、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)的方式，建立多元化的工程實(shí)踐教學(xué)基地，增加學(xué)生工程實(shí)踐能力。

四、以學(xué)生能力為核心的“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè)

構(gòu)建“雙師型”教學(xué)團(tuán)隊(duì)，提高實(shí)踐教學(xué)的水平。大力引進(jìn)具有工程實(shí)踐背景的工程技術(shù)人才充實(shí)到教師隊(duì)伍中，打造一支素質(zhì)、能力優(yōu)良的“雙師型”師資隊(duì)伍。建立校內(nèi)專職教師與企業(yè)兼職教師相結(jié)合的高水平工程教育師資隊(duì)伍。校內(nèi)專職教師應(yīng)具有較高的科學(xué)研究水平和學(xué)術(shù)造詣，并要通過不斷的學(xué)習(xí)具備很強(qiáng)的工程設(shè)計(jì)能力和工程研發(fā)能力。企業(yè)兼職教師應(yīng)聘請(qǐng)高水平或具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專家和工程師，參加學(xué)校本科學(xué)生的專業(yè)課程教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)習(xí)、工程訓(xùn)練等，聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生的企業(yè)實(shí)習(xí)。既鼓勵(lì)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、有學(xué)術(shù)水平的工程師到學(xué)校兼職任教，又鼓勵(lì)專業(yè)教師尤其是青年教師到企業(yè)兼職，建立專業(yè)教師尤其是青年教師接受工程實(shí)踐鍛煉的長(zhǎng)效機(jī)制。

通過學(xué)校和現(xiàn)場(chǎng)的緊密結(jié)合，在為東北大學(xué)培養(yǎng)采礦卓越工程師的同時(shí)，也為以后專業(yè)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員培訓(xùn)、提供技術(shù)服務(wù)和人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的雙贏。

參考文獻(xiàn)：

[1]邵士權(quán).我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法創(chuàng)新研究[D].華中科技大學(xué)，2011.

[2]張利榮.大學(xué)研究性學(xué)習(xí)理念及其實(shí)現(xiàn)策略研究[D].華中科技大學(xué)，2012.

[3]陳同同.高校研究性教學(xué)改革探析[D].曲阜師范大學(xué)，2012.

[4]戚雪.教育技術(shù)學(xué)導(dǎo)論課程研究性教與學(xué)的實(shí)踐探索[D].華中師范大學(xué)，2011.

[5]黃維民.我國(guó)高水平民辦高校教學(xué)改革與創(chuàng)新思路探析[J].渭南師范學(xué)院學(xué)報(bào)：綜合版，2015，30（16）：19-25.

[6]鄭慧萍.高校本科教學(xué)質(zhì)量保障問題與對(duì)策研究[D].華中師范大學(xué)，2014.

[7]高思.提高高校本科教學(xué)質(zhì)量的重大舉措[J].中國(guó)教育報(bào)，2007，1（26）：3.

[8]周建松.基于可持續(xù)發(fā)展的高職教育專業(yè)建設(shè)機(jī)制研究[J].中國(guó)高教研究，2010，（4）：84-87.

[9]申世英.關(guān)于大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方法改革的現(xiàn)狀分析與思考[J].麗水學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，（2）：70-75.

[10]牟蕾.高等院校創(chuàng)新實(shí)踐教育質(zhì)量關(guān)鍵影響因素研究[D].西北工業(yè)大學(xué)，2015.

[11]謝娟.現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用的倫理審視[D].山東師范大學(xué)，2013.

[12]陳寧寧，林善法，鄭育華.開放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004，23（7）：102-104.