采矿工程专业平台课程项目驱动教学改革探索与实践

金志远 许猛堂 李海军 赵小英

摘 要：采矿工程专业平台课程教学改革将OBE理念和产学研结合模式融入到课程教学中，综合采用项目教学法，情景教学法、研讨式教学法、启发式教学法等教学方法，将课堂教学与工程实践紧密结合起来。本教学改革以《煤矿矿井设计》课程为例，开展相关教学研究工作。将《煤矿矿井设计》课程的主要内容分解为若干个具有贵州特色的、具有代表性的项目，通过经典案例引入和讲解，激发学生的学习热情，最终由学生为主体分组来完成项目，培养学生的动脑动手能力和团队协作能力，培养学生解决采矿工程实际问题的能力，力求使贵州理工学院培养的学生能够“满怀希望走进来、满载而归走出去、名副其实能担当”，成为应省委、省政府实施工业强省战略和城镇化带动战略对理工类应用型人才，为高校采矿专业卓越计划人才的培养和改革提供参考和借鉴。

关键词：采矿工程；平台课程；项目驱动；OBE理念

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）14-0152-03

Abstract： The teaching reform of the course platform for mining engineering integrates the OBE concept and the combination of production， learning and research into the teaching practice. The classroom teaching and the engineering practice are closely integrated by teaching methods such as project teaching， situational teaching， seminar teaching， and heuristic teaching methods. This teaching reform takes the course of Coal Mine Design as an example， the main content of the course is separated into several representative projects with Guizhou characteristics. It is introduced and explained through classic cases to inspire students' enthusiasm for learning. Then， students are divided into groups to complete projects so as to cultivate their abilities of practice， teamwork and solving problems in mining projects， making the students cultivated from Guizhou Institute of Technology "come with hope， leave with capacity". In order to make students become applied talents in science and technology， the strategy of strong industrial province and promoting urbanization should be implemented so as to provide a reference for the training and reform of outstanding talents training in universities.

Keywords： Mining Engineering； platform course； project-driven； OBE concept

一、采礦工程专业平台课程在教学过程中存在的问题

采矿工程专业学生肩负着采矿工程技术创新，保障国家能源安全的重要使命[1]。采矿工程专业平台课程是保障采矿工程专业学生培养质量的核心环节。贵州理工学院开设的《煤矿地质学》和《井巷工程》专业必修课程，采用了传统讲授法，结合反转课堂、案例分析等教学方法进行了课堂教学设计，期末考试这两门课程的卷面成绩不及格率都在50%左右。综合分析，其原因主要为：一方面采用传统教学方法进行课堂教学，不能充分调动学生的学习积极性，甚至会导致学生丧失学习兴趣；另一方面，《煤矿地质学》和《井巷工程》等专业必修课程理论比较强，内容比较抽象，尤其煤矿矿井图纸的识别和绘制，这对于贵州理工学院采矿工程专业的学生来说，抽象内容就像看天书一样，学习难度比较大。

而下一学期即将开设的《煤矿矿井设计》是采矿工程专业平台课程中的专业必修核心课程，也是影响采矿工程专业学生就业的重要课程[2，3]。本文以《煤矿矿井设计》课程为例开展相关教改研究工作，这门课程主要包括煤矿矿井开拓方案设计、采区设计、工作面设计、以及矿图识别和绘制等主要内容。如果采用传统教学方法对这门课程进行教学设计必然会出现教学分离，不以学生为中心，教学质量差的问题。如何根据贵州理工学院学生的特点，扬长避短，充分激发学生的兴趣，发挥学生主观能动性，圆满完成《煤矿矿井设计》课程教学任务，对其进行教学改革是关键，是要势在必行的。

二、采矿工程专业平台课程项目驱动教学改革思路——以《煤矿矿井设计》课程为例

改变传统教学模式，采用项目驱动法[4，5]，对《煤矿矿井设计》课程进行教学改革，理论与实践紧密联系起来，充分调动学生的学习积极性，以学生为中心，由学生为主体完成项目，构建一套适合贵州理工学院采矿工程专业本科学生的采矿工程专业平台课程的教学模式，教学改革思路如下：

1. 调查学生的学习方法、学习习惯、学习兴趣，学习成绩，以及家庭背景、心理动态变化等情况，全面掌握授课班级学情，动态综合分析，动态分类建档，为后续教学设计奠定基础。

2. 将《煤矿矿井设计》课程的课程内容分解若干个具有贵州特色的、具有代表性的项目，采用启发式讨论+案例分析+项目设计+绘制矿图的教学模式进行课堂教学，进行课堂教学设计，在教师的指导下由学生为主体，分组完成项目。

3. 每一个项目，采用启发式讨论+案例分析+项目设计+绘制矿图的新的教学模式，并结合视频、图片等教学素材丰富教学内容，同时鼓励学生组队制作创新性采矿模型参加全国采矿模型比赛，将所学知识进一步融会贯通、提升强化，达到激发学生积极性、培养学生创新思维能力和提高教学质量的目标。

4. 创新课程评价体系，采用竞争对抗模式，根据学生课堂表现，引入课堂动态打分模式，对《煤矿矿井设计》课程教学效果进行创新评价。

三、《煤矿矿井设计》课程项目驱动教学实践

根据上述采矿工程专业平台课程项目驱动教学改革思路，开展相关教学研究工作，具体教学过程如下：

（一）学情动态综合分析

以贵州理工学院采矿工程专业学生为研究对象，采用调查问卷和访谈等方式，以提高《煤矿矿井设计》课程教学效果为目的，得到的學情分析结果如下[6]：

1. 学生学习基础差。贵州理工学院的学生学习基础比较差，尤其是空间想象能力和创新能力，这些都是不利于《煤矿矿井设计》课堂教学的。

2. 学习动机错综复杂。作者把贵州理工学院采矿工程专业学生的学习动机分为三类，包括学习动机明确型、学习动机盲目型和放弃型。学习动机明确型的学生在班级学生中比例中只能占到30%左右。学习动机盲目型的学生在班级学生中比例中只能占到65%左右；放弃型的学生在班级学生中比例中只能占到5%左右。

3. 学习兴趣低。《井巷工程》、《煤矿矿井设计》等专业核心课程，课程内容枯燥乏味，抽象能懂。学生们虽然知道专业课非常重要，但是由于这些专业课程特点，加之学生的畏难情绪，77.4%的学生认为专业课太难，学习兴趣低；只有20%的学生认为专业课非常重要一定要掌握，学习兴趣较浓厚。

4. 家庭背景对学生学习有影响。贵州理工学院采矿工程专业的学生中，贵州生源约占95%，外省生源约占5%。贵州生源的学生，户籍是农村户口约占83%（单亲家庭的也有好几个），这些学生兄弟姐妹多，虽然申请了助学贷款和助学金，但仍然在做兼职补贴生活费，缓解家庭压力，或者追求更高的生活品质，结果一些学生在外面做兼职到很晚，上课的时候就睡觉，学习效率和学习兴趣低。

进行了学情分析后，对学习动机类型不同的学生，主要是针对学习动机盲目型和放弃型，采取针对的措施。对于学习动机盲目型的学生，对其加强思想教育，使其认识到学习对自己人生道路的重要性，定位好目标认真好好学习；对于放弃型的学生，在外做兼职旷课严重的同学，与他们谈话沟通，阐明学习的重要性，切勿耽误大好的大学学习时光，影响以后的找工作和未来的发展，同时与他们的班主任保持紧密联系。授课班级中第一次课，就告诫学生旷课次数达到本课程总学时的1/3就不能参加考试，另外旷课本次授课平时成绩和课堂表现都为零分，损失很大；再次，补考没有平时成绩，考试总成绩及格难度更大。本人所授课班级中，学习动机盲目型的学生约有28人，他们上课喜欢玩手机，对其进行思想教育后，这些学生学习积极性显著提高；喜欢旷课和做兼职的学生共计12人，与他们讲明原则和课堂纪律后，喜欢旷课同学旷课次数明显减少，喜欢做兼职的同学保证只在周末做兼职，没有影响正常学习。

（二）《煤矿矿井设计》课程项目化内容

《煤矿矿井设计》学时为54，其中理论教学32，实验教学22。根据采矿工程专业培养方案要求和课程内容，在课程教学过程中设计5个核心项目，包括矿井开拓方案设计（理论教学2学时，实验教学4学时）、井底车场设计（理论教学4学时，实验教学4学时），采区设计（理论教学4学时，实验教学6学时）、回采工作面设计（理论教学4学时，实验教学6学时）、掘进工作面设计（理论教学2学时，实验教学2学时）。将班级学生分成9小组，每个小组5-6个人，小组内委派1名组长，且专门将学习基础好和学习积极性高的同学与学习基础差和学习积极性不高的同学安排在一个小组内，优带差，促进全班所有同学共同学习进步。并建立小组平时成绩档案，采用课堂动态打分模式。

（三）基于项目驱动法的《煤矿矿井设计》课程课堂教学设计——以矿井开拓方案设计为例

以同学们感兴趣、有找工作意向的贵州湾田煤业集团有限公司（简称湾田煤矿）作为《煤矿矿井设计》课程教学背景资料，开展课堂教学工作。以矿井开拓方案设计为例，阐述《煤矿矿井设计》课程课堂教学设计。

1. 课堂教学准备

首先，课堂教学前，提前1周，将湾田煤矿的基础资料（包括地形地貌图，井田平面图和剖面图）发给同学们，让同学们结合以前所学的《煤矿地质学》、《煤矿开采学》和《采矿CAD》等知识，考虑设计矿井开拓方案，并绘制矿井开拓平面图和剖面图，下次上课前一天提前发给老师，以便于下一次课讨论分析。然后，下一次课上课前，提前打印一份矿井地形地貌图、井田平面图和剖面图，挂在黑板上便于同学们讨论分析。

2. 理论教学设计

首先，选择同学们中具有代表性的2-3组矿井开拓方案，分别由组长负责阐述他们设计的矿井开拓方案，并说明这样设计的依据，且由小组内其他同学补充说明。然后，每一个方案阐述完毕后，实施质疑提出环节，由其他组同学提问，可以对阐述的矿井开拓方案的小组内任何一个同学进行指定提问，答对了解释清楚了小组内成员集体加分，打错了集体扣分；之后任课老师进行补充，并根据同学们提出的问题及回答的效果，对小组成员的课堂表现成绩进行动态打分，且用投影仪展示成绩，使每位同学都知道自己的成绩。然后，总结知识点，包括矿井开拓设计原则、分类、特点及适用条件，以及绘制图纸注意事项。最后，给每一个小组安排一个不同的地质条件的矿井开拓方案设计题目，并提供矿井基础资料，每个小组利用课下时间构思矿井开拓设计方案，并绘制矿井开拓平面图和剖面图，为实验课做准备。

3. 实验教学环节设计

实验教学环节教学方法与理论教学环节的教学方法相同，不同之处是，对每个小组的矿井开拓方法都进行讨论分析。

（四）教学评价

教学评价围绕学生课堂表现、实验环节完成情况，采矿模型制作和学生访谈等展开。通过教学评价可知，学生对这种新的教学模式比较认同，认为可以激发他们的学习兴趣，调动他们的积极性；可以使学习成绩好的学生带动学习成绩差的学生学习，也可以使学习成绩差的学生为了小组成员都能够获得更好的平时成绩不得不学习。另外，班级学生中有15名同学自发组成了3个采矿模型制作小組，他们制作的采矿模型“多功能组合式采矿模型”、“急倾斜煤层倾向式巷道放顶煤方法”和“煤矿地下水库模型”在2017年第七届全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛分别获得二等奖1项和三等奖2项，这些同学在制作模型中及采矿年会采矿模型解说中受益匪浅，例如以前上课没有弄明白的巷道空间关系，通过自己理解和与老师沟通，在制作模型中真正搞明白了。

四、结束语

采用启发式讨论+案例分析+项目设计+绘制矿图的项目驱动教学模式，对采矿工程专业平台课程进行教学改革，以学生为主体，自发学习，竞争学习，教师指导，以及鼓励学生自发组队制作采矿模型并参加比赛，扩展知识面，培养创新能力，可以弥补传统教授教学模式诸多不足。

下一步，将对此项目驱动教学法做进一步完善，使其在采矿工程专业平台课程中更好地发挥作用。例如，及时关注学生动态学情，及时采取应对措施；进一步优化理论教学与实验或实践教学比例，并鼓励每个学生最好都参与到采矿模型制作过程中，更好地培养学生的动手动脑能力和创新研究能力。

参考文献：

[1]盛建龙，叶义成，刘晓云，等.新形势下采矿工程专业人才培养模式改革研究[J].中国矿业，2016，25（07）：157-160+165.

[2]张东升，范钢伟，王方田，等.采矿工程品牌专业建设的内涵与展望[J].煤炭高等教育，2017，35（01）：1-4.

[3]姚强岭，万志军，李学华，等.我国采矿工程专业本科培养方案对比及启示[J].煤炭高等教育，2016，34（05）：78-83.

[4]李春阁.《煤矿开采学》“项目驱动”式教学方案探析[J].中国培训，2016（16）：196.

[5]李英明，孟祥瑞，赵光明，等.利用项目驱动培养采矿专业学生创新能力[J].陕西煤炭，2014，33（02）：11-12+21.

[6]金志远，赵小英.提高《煤矿矿井设计》课程教学质量的学情分析[J].时代教育，2017（17）：37.

[7]屠洪盛，王沉，袁永.采矿工程专业CAD教学改革的几点思考[J].高教学刊，2018（03）：133-135.