采矿工程专业实验教学改革探讨

陈 磊，张开放

（中国矿业大学（北京） 资源与安全工程学院，北京 100083）

采矿工程专业实验教学改革探讨

陈 磊，张开放

（中国矿业大学（北京） 资源与安全工程学院，北京 100083）

采矿工程专业的实验教学改革，要以培养具有“科学采矿”意识的高素质创新人才为目标，构建开放式的实验教学环境，改革实验教学考核方式，注重毕业实习和毕业设计的无缝对接，建立“做—学—研”相结合的实验教学方法。

实验教学；采矿工程；实践；改革

一、引言

创新是国家和社会持续发展的源动力，国力的富强和民族的复兴取决于创新能力的不断提高。实验教学在培养创新能力过程中尤为重要，其作用不可替代。而且，随着近年来高校的不断扩招和经济形势的影响，高校毕业生的就业形势日趋严峻，用人单位对毕业生的要求也越来越高，不但要求他们具备扎实的理论基础，还要求他们具有一定的实践动手能力。因此，高校要逐渐加强对学生动手实践能力的培养，使学生在增强自身综合素质的同时，能够满足社会的需求。

二、采矿工程实验教学的意义

实验教学是理论学习和实践相结合的中间环节，在本科教学过程中起着至关重要的作用。实验教学相对于课题理论教学具有直观性、探索性、综合性等特点，是课题教学的有效延伸和深化。实验教学形式是多样的，包括演示型实验、操作型实验和创新型实验等，学生可以通过实验教学环节将课堂所学理论知识应用于实践，系统掌握所学知识。通过实验教学环节，可以提升学生的动手能力、创新思维，逐步培养学生的科研意识。采矿工程专业是一门应用性极强的学科，很多重要的理论和方法都来源于工程实际。采矿工程具有以下特点：理论性和实践性相结合、学科应用过程中注重细节、综合交叉性等，这就要求工程技术人员要具有极强的实践能力和分析设计基础，同时能够对工程应用过程中的各系统进行综合考虑，具备系统工程的思维。因此，实验是教学工作中不可缺少的实践环节，对于培养学生的综合素质、实践动手能力和重新思维起着特别重要的作用。

中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院依托国家级实验教学示范中心——“煤炭安全开采与地质保障实验教学中心”，积极开展实验教学改革，在实验教学规划、实验教学改革方案等方面进行了积极的探索和实践。采矿工程实验教学的规划，应在应用创新教育和素质教育并重的理念指导下，紧紧围绕培养具有“科学采矿”意识的高素质创新型人才，逐步完善本科培养方案，加强实验教学和创新实践环节，构建多功能、开放型实验教学平台。

三、实验教学改革的思路和方案

（一）采矿工程实验教学改革的思路

实验教学也要紧紧围绕高校的人才培养目标，注重教育理念和教学思想的创新，坚持以学生为本，注重教学过程和教学质量，不断借鉴和吸收先进的实验教学成果和经验，改革实验教学方法，提高学生的实践动手能力，培养学生的创新意识。加大对实验室的建设力度，加强实验室师资队伍建设和人员培训工作，不断完善、创新实验室管理体制和运行机制，实现教学与科研相结合，形成重点突出、特色鲜明的实验教学体系。中国矿业大学（北京）采矿工程专业为国家重点学科，采矿工程专业的培养目标是：培养掌握固体矿床（煤炭、金属及非金属）开采的基本理论与方法，具有采矿工程技术人员的基本能力，在采矿及其相关领域从事矿山（井工、露天）设计、工程监理、矿井生产与技术管理的高等工程技术人员及科学研究人才。构建的实验教学体系核心内容为“实验类型、实验层次、实验途径、效果评价”，建立了多层次的实践教学格局。根据教学载体和侧重点的不同，将实验教学体系划分为课程实践教学、创新实践教学、项目实践教学、行业实践教学、社会实践教学等多层次递进和整合的实验教学体系，保证专业人才的行业适应性和社会适应性。

（二）采矿工程实验教学改革的方案

以培养具有“科学采矿”意识的高素质创新型人才为目标，逐渐改革采矿工程实践教学模式，完善实验教学内容，创新实验教学方法，构建一个完整的、与课堂理论教学平行的实验教学环境。

1.进一步完善以创新意识和科学精神为中心的“科学采矿”实践教学模式。按照循序渐进、逐渐深化的规律，逐步完善由基础教学、技能学习、实践应用到创造、创新的实践教学模式。在实验教学过程中，引导并组织学生积极参与到具体的生产环节或者科研课题中，逐渐提高学生的科研意识和水平，培养学生“科学采矿”的意识和素质，激发学生学习的主动性和创新思维。引导学生积极参与“大学生创新实验计划”项目，充分利用实验室平台和资源，自主性地设计实验环节，培养学生的创新精神和科学态度。中国矿业大学（北京）采矿工程专业本科生需要参与的创新教学环节分必修和选修两部分，其中必修部分为科研导论课、科研技能实践和大学生创新训练项目，共计6学分96学时；选修部分包括研究性实验项目、学术交流活动、大学生学科竞赛、发表学术论文、科技创新与发明等环节，学分的认定按创新学分认定办法执行。

2.进一步完善开放式的教学环境。采矿工程的很多实验与岩土工程、土木工程等有一定的相似性和关联度，高校在充分利用自有资源的基础上，可以寻求兄弟院校或类似专业的实验室资源。例如一些实验可以联系岩土工程或土木工程类高水平实验室，这样既实现了资源的共享，又能拓宽学生的知识面，逐步打造开放式的教学环境。同时，进一步改善了实践环境和条件，打造了网络化的实践教学平台，使学生通过网络开展一些有特色的实验项目的实践工作。如果条件允许，可以让学生参加国家重点实验室或国家级教学实验示范中心的一些项目和实验，使学生有机会接触一些重大项目的实验环节，以拓宽学生的视野。在实验教学过程中，实行开放式的教学方式，采取灵活多样的教学模式，在必修实验中增加自主实验、独立实验、课程设计、专业综合设计等实践教学环节，重点培养学生的探索精神和科学思维。

3.创新实验教学考核方法，充分发挥学生的能动性。进一步创新实验教学的考核方法，构建多元化的实验教学考核系统，客观、立体地考察学生的实践能力。针对一些演示性的实验，可以在教师的指导下，由学生进行讲解，以增强学生对知识的理解程度。而对于一些操作性的实验，则必须要求学生亲自动手操作，独立完成实验过程，做好实验数据的收集、处理等，并对实验结果进行总结、分析，完成实验报告。在这个过程中，教师主要考察的是学生的实践能力和分析解决问题的能力。在本科教学工作中，要一定幅度地增加实验教学的权重，相应提高实验教学的学分，逐步健全实验教学的考核方法，实行书面考试与实践操作相结合、考试与小论文相结合、采用试题库等方式，充分调动学生的积极性，发挥学生学习的自主性和能动性，充分体现学生的创新思维和实践能力，促进学生成长成才。中国矿业大学（北京）采矿工程专业总学分199学分，其中实践教学环节41学分，创新实践环节6学分，非课堂教学所占比重为23.62%。课堂教学环节2510学时，实验教学环节820学时，实验教学所占比重为24.62%。主要的实践教学环节包括公益活动、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计等，共计28学分。

4.注重毕业实习，实现毕业实习和毕业设计无缝对接。毕业实习和毕业设计都是实践性很强的教学环节，毕业实习是毕业设计的基础和构成。毕业实习阶段，务必要求学生根据教学大纲要求，深入生产一线，熟悉采矿工程的各个流程和环节，对一些生产环节能够实际操作，使学生将理论知识与工程实践结合起来，对采矿工程有直观、全面的认识。而毕业设计作为对采矿知识的系统总结和应用，其实践性不言而喻。在整个毕业设计的过程中，既要强化学生对采矿知识的整体把握，还要求学生掌握好每一个细节，在满足《煤矿安全规程》和《煤炭工业安全规程》的要求下，充分发挥学生的创造性，对整个矿井合理设计。

5.创新实验教学方法和手段。在实验教学过程中，采取分层次的教学方式。第一层次：基础理论和实验技能；第二层次：课程设计和专业综合设计；第三层次：科技创新活动。学生在达到上一层实验教学要求的前提下，获得进行下一层次实验的机会，鼓励学生结合教师的科研项目，自主选题，调动学生的主动性。在必修实验中增加选修性质的自主实验环节，增加课堂外实验的比重，给学生提供自主设计实验的空间，引导学生在实验过冲中自行发现问题、分析解决问题，进而锻炼学生获取新知识的能力。

6.建立“做—学—研”相结合的三位一体实验教学体系。在实验教学实施过程中，充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，针对不同的实验项目，采用“做—学—研”相结合的三位一体实验教学方法，将实验教学和工程实践紧密结合起来，加强对学生实验细节和实验过程的指导，强化学生的实践能力培养，使学生在做实验中学习、在做试验中培养科研能力，进而培养学生的创新理念。

中国矿业大学（北京）的本科生教学起步晚于研究生教学，可以说是在研究生教学的基础上发展起来的，其特点和优势就是师资力量雄厚，教师队伍职称学历高，科研经验丰富，教师的科研项目也比较多，这些基础为本科生开展实验教学和创新研究提供了技术支持和指导，也塑造了良好的学术氛围。在实际操作过程中，选择已经完成的优秀的科研项目，根据本科生的专业基础课进度，将科研项目的部分内容转化为实验教学单元，使学生在重复科研过程的实验中，逐步掌握从事科研的基本技能。“做—学—研”的结合能有效解决传统实验教学过程中教师讲授为主、学生被动接受的授课方式，增加了师生之间的交流，培养了学生的动手能力。

四、结语

实验教学是连接理论学习和工程实践的桥梁和纽带，在培养学生创造、创新环节起着重要作用。采矿工程作为一门实践性极强的学科，其实验教学的改革与创新，需要高等院校的高度重视和大规模投入。在实验教学改革过程中，要紧紧把握“以学生为本”的理念，充分调动学生的主观能动性，不断强化学生的动手过程，逐步培养学生的科研能力和创新精神。同时，积极搭建开放式的实验教学环境，完善实验教学体系，创新实验教学方法，多措并举，齐头并进，促进学生的成长成才。

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G642.0

A

1674-9324（2014）45-0100-03

中央高校基本科研业务费专项资金资助（2014QZ03）

陈磊（1982-），男，安徽太和人，讲师，博士在读，研究方向：煤矿安全开采。