“一带一路”背景下采矿工程专业国际化实验教学体系建设与实践

姜婷婷 任高峰 张聪瑞 张建华 叶海旺 张春阳 黄刚 陈西江

摘  要：随着“一带一路”国家战略的实施，培养具有工程实践能力和创新能力的国际化高素质复合型人才是当前采矿行业发展的新需求。针对国际化实验教学体系建设面临的难题，从培养主观能动性、制定专业培养方案、加强师资队伍建设、强化实践教学四个方面入手，构建一套基于“采矿工程全工艺流程”的国际化双语实验教学体系，开展综合虚拟仿真实验教学资源建设，建立国际化实验教学评估体系，以期适应新时代工程教育、人才培养的新要求。

关键词：采矿工程;实验教学;教学体系;一带一路;国际化

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）12-0015-03

Abstract： With the implementation of "One Belt and One Road" national strategy， it is a new demand for the development of mining industry to cultivate internationalized and high-quality compound talents with engineering practice ability and innovation ability. In view of the difficulties faced by the construction of the international experimental teaching system， the improvement of cultivating subjective initiative， formulating professional training programs， strengthening the construction of the teaching staff and practical teaching are taken. A set of internationalized bilingual experimental teaching system based on "the whole technological process of mining engineering" is constructed to carry out the construction of integrated virtual simulation experimental teaching resources. A international experimental teaching evaluation system is established， so as to meet the new requirements of engineering education and talent cultivation in the new age.

Keywords： mining engineering; experiment teaching; teaching system; one belt and one road; internationalization

引言

在科技革命、产业变革、新经济以及新起点的时代背景下，随着“一带一路”国家战略的提出与逐步实施，以中国为起点的“一带一路”沿线国家工程教育界面临新机遇、新挑战[1]。近年，来华留学生的规模也逐年扩大，2017年已达到48.92万人，其中，“一带一路”沿线国家的留学生人数占比高达64.85%。如何服务“一带一路”沿线国家急需专业高端人才需求，加快推进高等教育国际化已成为当前高校工作者需要重点思考的问题[2]。

地矿类行业作为传统行业，随着“一带一路”国家战略的逐步深入正焕发出新的面貌。如何在培养具有全球胜任力的国内学生的同时，增强来华留学生的专业知识和实践能力，已成为“一带一路”大背景下，地矿类专业人才培养的重中之重。

一、国际化实验教学体系建设面临的难题

武汉理工大学是首批列入国家“211工程”、“985工程优势学科创新平台”、“雙一流计划”重点建设的教育部直属全国重点大学，为教育部和交通运输部、国家国防科技工业局共建高校。学校秉承“育人为本，学术至上”的办学理念和“建设人民满意、世人仰慕的优秀大学”的大学理想和核心价值追求，为全国大学英语教改示范学校、教育部首批卓越工程师教育培养计划试点学校、首批全国深化创新创业教育改革示范高校。

武汉理工大学采矿工程专业属于“一带一路”沿线国家重点急需专业，为教育部来华留学采矿工程专业全英本科教学单位（全国范围内仅4所高校），拥有本专业留学生学士、硕士和博士学位授予点。随着留学生规模逐年扩大，来华留学国别逐年增多，因为留学生专业基础知识、语言交流能力、文化背景等多方面差异，采矿工程专业留学生培养过程中出现一系列问题。

（一）教育水平差异较大

来华留学生往往来自于不同的国家或地区，受当地学习内容与教育水平的影响，来华留学生的受教育水平差异较大。同时，由于语言障碍，大多数来华留学生用于学习专业基础知识的时间偏少，导致专业基础知识薄弱。这给正常的实验教学安排带来不小的难题。

（二）学生自主性较差

目前，高校要培养来华留学生的创新意识和创新能力。要落实这一理念，必须切实突出学生的主体地位，促进学生和谐主动发展。然而，在实验教学中大多数学生把自主学习和自由学习之间划为等号。他们认为自主学习就是学生做主，自己学习，在实验教学中完全脱离教师的指导，削弱教师在教学中的主导作用。同时，采矿工程专业属艰苦类行业，部分留学生带有专业情绪，学习的主动性远远不够，导致实验教学由原来的“注入式”走向“放羊式”，从形式上好像突出了学生自主学习和主体地位，实际上学生的学习效率非常低。

（三）实验教学培养目标不完善

采矿工程来华留学生的培养方案和教学大纲往往是按照国内学生的培养模式为模板设定，然而留学生在语言和学习能力等方面的差异较大，使得教学内容针对性较差，教学效果也差强人意。采矿工程专业的综合性较强，实验和实践教学内容占课程体系的比重较大，它们已经成为制约来华留学生综合素质的重要难题[3]。

（四）师资队伍力量较为薄弱

在师资队伍和平台建设方面，实验教学中心现有教师20人，其中专职教师16人，其中有海外留学或交流背景一年以上仅6余人。同时，具有教授职称者只有4位，在55岁以下的仅有一人。应届博士毕业生是高校招聘专任教师的主要来源，绝大部分青年教师基本从高校走出来就直接给学生授课。他们往往缺乏行业相关经验和技能，关于创新意识与创新能力培养的理论与经验不足。

（五）缺乏有效的现场实践教学

目前，采矿工程专业来华留学生的人才培养模式主要由课上学习、现场实践两个部分组成。现场实践地点往往是国内相关矿山，留学生由于受中文水平限制，无法快速查阅相关实践矿山的中文文献资料，无法观看相应中文视频等来了解国内矿山企业存在的技术问题和亟待解决的难题。同时，来华留学生即使与国内矿山企业人员面对面，也存在交流障碍，难以知晓矿山的需求。就更谈不上站在国外同行的角度去思考和解决相应的问题，这就导致其很难真正地融入到采矿国际化氛围。

二、采矿工程国际化实验教学体系构建

（一）培养留学生的主动学习能力

增设采矿工程专业学科前沿知识讲座，邀请国内外专家向留学生教授采矿行业的最新发展动向以及技术前沿，增强留学生对采矿行业的兴趣和认识。在授课过程中适当地引入翻转课堂式教学模式，学生在课下通过互联网使用优质的教育资源学习知识，不再单纯地依赖授课老师。打破老师教、学生学的传统方式，将来华留学生的“被动学习”转变为“主动学习”。课堂变成老师与学生们之间的互动场所，主要包括答疑解惑、知识的运用等，可以达到更好的教学效果。

同时，可将导师制引入到来华留学生的培养过程中。在本科階段引导留学生参与导师的科研项目，加入到相应的课题组，便于留学生与课题组成员和导师的交流，共同营造浓厚的学术氛围，能大大提高留学生的学习主动性和创新能力。

（二）制定适合来华留学生的培养方案

随着“一带一路”国家战略的推进，采矿工程留学生从无到有，并在近几年呈现快速增长趋势。深入了解本校采矿工程来华留学生整体的语言和学习能力，大量调研外校采矿工程学科留学生培养体系的特点，取长补短，在课程安排、教材选取、教学方法、教学管理等方面建立具有我校特色的采矿工程专业来华留学生培养体系，使得教学内容针对性更强，教学效果更好。

（三）加强师资队伍建设

采矿工程来华留学生的培养直接受到师资队伍水平的影响，这要求教师们不仅要懂得专业知识，还需要用英语准确、形象地表达出来。一方面，对教学经验丰富、授课年限较长的教师，加强专业英语的培训，鼓励申请访问学者、申报国际交流与合作项目，加强与国外的学术交流，不断提高英文水平。另一方面，对英语读写能力较好的年轻教师，加强专业知识和教学经验的积累，使其尽快成长为高素质的师资人才。同时，可以聘请国外高校或企业相关专家为兼职教授，向学生教授采矿工程专业的最新研究成果，扩大留学生的国际视野。

（四）强化实践教学，构建创新教育主渠道

我校采矿工程专业以湖北省资源与环境实验教学中心为依托，现有教学面积4000余平方米，实验仪器设备2000余台套。采矿工程实验教学分中心建设有“电雷管爆破网路模拟实验系统”、“巷道掘进爆破实验平台”、“材料疲劳试验平台”和“矿山八大系统生产和灾害模拟实验平台”等综合实验平台[4]。

采矿工程专业属于实践应用性较强的学科，以培养科学研究和工程应用型留学生人才为目标，构建以矿产资源绿色开采为核心，辐射矿山土地资源、水资源和矿山生态环境与安全保障的创新型实验教学体系，形成注重基础培养、突出综合与设计、强调创新的实验教学体系，建立科学的开放管理体系和质量保障体系[5]。

三、国际化全工艺实验教学资源建设

（一）全工艺实验教学体系

将采矿工程本科专业相对独立的课程实验内容进行系统整合、贯通、拓展，立足验证、贯通和创新三方面的实验教学层次，构建一套双语教学、知识关联、环节紧扣的实验教学体系，拟建立的实验体系分露天采矿和地下采矿2个部分。

露天开采：地质采样-矿样描述-岩石试样制备-岩石物理力学实验-露天矿山开采设计-爆破设计-爆破实验-爆破振动测试-灾害防治-边坡监测-生态监测与恢复。

地下开采：地质采样-矿样描述-岩石试样制备-岩石物理力学实验-地下矿山开采设计-井巷工程设计-矿井提升和运输设计-爆破设计-爆破实验-爆破振动测试-矿井通风设计-通风实验-有毒气体和粉尘检测实验-围岩监测-生态监测与恢复。

（二）全工艺虚拟仿真实验教学资源

基于建立的采矿全工艺实验教学体系，拟建立“认识矿山、设计矿山和安全保障”等多个虚拟教学模块（见图1），完成虚拟实验功能需求分析、编写实验教学资源脚本。

四、国际化实验教学评估体系建设

“一带一路”国家战略为新时期经济的发展带了无限机遇，也为新时代工程教育、人才培养提出了新要求[6]。围绕采矿工程专业学生课程培养目标，以“一带一路”沿线国家实际需求为导向，在突出采矿工程特色的基础上，改善和优化课程大纲，探索建立“全工艺综合实验教学培养目标达成度内外部评估体系”。

面向“一带一路”背景下采矿工程专业人才需求，着力解决目前采矿工程专业人才培养中实验课程体系零散、现场实践周期短效果差、国际化能力培养弱等问题，培养具有国际化背景和能力、工程实践能力强、创新能力强的高素质复合型人才，解决我国及“一带一路”沿线国家采矿工程专业教育与新经济发展快速对接等问题[7-8]。

通过对实验课程教学资源建设，以“专业+外语”的“新工科”培养思路，建立一套基于“采矿工程全工艺流程”的双语实验教学体系，贯通、衔接、夯实各理论课程的专业基础知识。借助我校国内外联合教学优势，开展采矿工程专业综合虚拟仿真实验教学资源建设，设立“认识矿山、设计矿山、安全保障”等多个虚拟教学模块。以“一带一路”沿线国家实际需求为导向，建立如图2所示的“全工艺综合实验教学培养目标达成度内外部评估体系”。通过该体系可以在内部对教学质量、实验内容和留学生自主创新性进行监测把控，也可针对社会需求对留学生的专业、动手、观察、分析等能力进行评价。及时反馈的信息可促进教学大纲和培养方案的修正，达到培养国际化采矿工程专业人才的目的。

五、结束语

面对“一带一路”背景下采矿工程专业人才的需求，培养具有国际化背景和能力、工程实践能力和创新能力的高素质复合型人才。本文建立了一套基于“采礦工程全工艺流程”的双语实验教学体系，借助武汉理工大学采矿工程国内外联合教学优势，开展采矿工程专业综合虚拟仿真实验教学资源建设，以“一带一路”沿线国家实际需求为导向，建立“全工艺综合实验教学培养目标达成度内外部评估体系”，为全球采矿工程专业人才培养做出相应的贡献。

参考文献：

[1]李宁，叶海旺，吴浩，等.采矿工程专业国际化人才培养模式探讨[J].高教学刊，2018，4：157-159.

[2]叶海旺，李宁，吴浩，等.矿业工程学科来华留学生培养体系构建[J].高教学刊，2018，3：83-85，88.

[3]魏德洲，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，2011，3：149-152.

[4]王玉杰，谭海，任高峰，等.采矿工程专业地下采矿技术综合实验教学的实现[J].科技创新导报，2015，27：163-164.

[5]马文顶，吴作武，万志军，等.采矿工程虚拟仿真实验教学体系建设与实践[J].实验技术与管理，2014，31（9）：14-18.

[6]张东升，屠世浩，万志军，等.采矿工程特色专业创新能力培养的实验教学改革探索[J].实验室研究与探索，2011，30（3）：110-113.

[7]高召宁，孟祥瑞.采矿工程专业实践教学体系的构建[J].教育观察（上半月），2016，2：82-84.

[8]王少勇，陈顺满，周勃.浅析采矿工程实验室的建设与管理[J]. 实验室研究与探索，2018，37（2）：272-275.