浅议新形势下《矿山建设工程》课程改革措施
2021-12-02唐彬
摘 要:《矿山建设工程》是高校矿山建设专业的主干课程,对矿山建设、岩土工程及其他相关专业学生专业能力培养方面起决定性作用,是矿山建设专业学生知识体系培养的基础。本文从教材、课堂教学和实习实训等方面分析了当前《矿山建设工程》课程教学存在的问题,对所存在问题的原因及可能出现的影响进行分析,并从教师、学校和用人单位等方面提出了改进措施,为其他兄弟院校和专业课程改进提供借鉴参考。
关键词:矿山建设工程 课程改革 教材 教师 教学手段 实习实训
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2021)07(b)-0121-03
Brief Discussion of Reform Measures of Mine Construction Engineering under the New Situation
TANG Bin
(School of Civil Engineering and Architecture, Anhui University of Science and Technology, Huainan, Anhui Province, 232001 China)
Abstract: Mine Construction Engineering is the main course of mine construction major in colleges and universities. It plays a decisive role in the cultivation of professional ability of students majoring in mine construction, geotechnical engineering and other related majors. It is the basis for the cultivation of knowledge system of students majoring in mine construction. This paper analyzes the problems existing in the current teaching of Mine Construction Engineering from the aspects of teaching materials, classroom teaching and practical training, analyzes the causes and possible impact of the problems, and puts forward improvement measures from the aspects of teachers, schools and employers, so as to provide reference for the improvement of other brother colleges and professional courses.
Key Words: Mine Construction Engineering; Course reform; Textbook; Teacher; Teaching measures; Practical training
《礦山建设工程》是高校矿山建设专业的主干课程,对学生专业知识体系的建立和专业技术水平的培养有着举足轻重的作用[1-3]。近年来,《矿山建设工程》课程多沿用20世纪末的教材与教学内容,而施工单位装备、技术与工艺水平已取得较大进步,导致课堂教学与工程实践出现脱节,严重影响了学生专业能力的培养,学生毕业进入工程单位后,还需再次接受培训后才能开展工作。笔者结合自身在煤炭企业和高校的工作经验,总结当前《矿山建设工程》课程教学中存在的典型问题,并探讨了课程改进措施。
1 《矿山建设工程》教材存在的问题及改进措施
1.1 存在的问题
当前,《矿山建设工程》使用的多为20世纪90年代末至21世纪初编写的教材,虽编撰质量较高,知识点较完善,但由于编写时间过久,未涉及近年来试验、推广新的技术、新设备和新工艺,在矿山建设工程施工技术发展前景方面鲜有涉及。
多本教材中涉及的施工技术已被淘汰或明令禁止,继续使用此类教材教学,易使学生受到误导,对学生就业后职业发展不利。例如,现有《矿山建设工程》教材“竖井掘进”章节中,采用木垛向上钻孔爆破的工法仍占用大量篇幅,而该工法工艺落后,危险性高,2018年国家安监总局已明令禁止该工法的运用。同时,上述教材涉及行业规范的内容也与实际情况不符。自2000年以来,《煤矿安全规程》等行业规范已完成多次修订,而上述教材仍然沿用老版规范,如不在课题上补充新规范内容,则难以满足培养新时代合格工程技术人员的要求。
同时,当前《矿山建设工程》教材中图片多为手绘,且多数图片较为模糊,少有实物照片或三维建模图,导致学生学习过程中对于各类设备、施工方法认识不清,加重了学生学习、消化、掌握《矿山建设工程》课程内容的难度。
此外,多数教材中课后练习题较少,且多为思考题或简答题,鲜有涉及工程设计及计算方面的题目和案例,导致学生难以在课后及时练习、运用所学知识点。
1.2 改进措施
首先应组织优秀教师和专家,重新撰写、修订《矿山建设工程》教材。针对现有教材多基于理论和行业规范等较为抽象的概念开展教学活动的问题,教材编委中应包括高校教师、矿山施工和设计单位的工程技术人员。针对矿山建设中井筒、巷道掘进,硐室施工等典型工程,增加案例教学,提高设计、计算教学内容所占比例。引导学生熟悉矿山建设设计、施工和安全管理流程。同时应根据最新的法律法规和行业规程,修订教材,使教材内容与当前施工规范保持一致。
目前,《矿山建设工程》课程课堂教学中,已编写了井筒施工、巷道掘进等多个专题的教学资料。通过案例分析和沉浸式教学方法,提高了学生在课堂教学中的参与度,引导学生深入思考工程问题解决方案,鼓励学生提问和参加讨论,取得了较好的教学效果。未来将以所编撰的案例教学资料为基础,重新修订现有教材。
2 教学手段存在的问题及改进措施
2.1 存在的问题
当前,《矿山建设工程》教学多以概念讲授为主。课堂教学以播放幻灯片课件为主,辅以板书。幻灯片课件虽能展示图片,弥补教材图片较少且大多模糊的问题,但难以充分展示矿山建设工程施工工艺工序。有教师为帮助学生理解施工工艺工序,深入煤矿建设一线,下井实地拍摄施工过程,在一定程度上提高了学生的学习效率和理解程度,但由于煤矿井下工作环境照明不足,且施工空间较为狭小,难以选取合适的机位进行取景拍摄。又由于井下工程现场粉尘、水汽的影响,导致所拍视频难以理想地展示施工工艺以及各施工设备间的布设与配合关系,课堂教学效果不佳[4]。在没有视频、动画的条件下,学生仅凭文字描述极难掌握矿山建设工程的施工方法和工序衔接。《矿山建设工程》课程中较复杂且重要的知识点,往往采用多组图纸的方式进行展示,包括施工井筒、巷道、硐室的平面图、剖面图、断面图、设备布置图、施工循环图等。该方法仅适用于熟练的工程技术人员,而学生则难以理解“图纸+文字说明”的工程材料。由于《矿山建设工程》各章节相互衔接,学生一旦出现知识盲区,则直接影响后续章节的学习,最后导致学生出现挫败感,失去学习兴趣。
2.2 改进措施
课堂教学应以基本概念、施工工艺和规章制度教学为基础。在学生掌握基础知识后,将《矿山建设工程》课程内容分为几个专题,结合案例进行讲授。例如,《矿山建设工程》课程内容较多,但可归纳为“井筒掘进”“巷道掘进”“硐室施工”“辅助设施”四大板块。教学过程中可先讲授各教学板块中的通用知识,再结合案例由易到难,从普通工程设计施工到复杂条件下设计施工及安全管理进行教学,逐步提升学生处理工程技术问题的能力。
课堂教学中,应将知识点按难易程度和重要性进行分类。难以理解且较为关键的知识点应有图片、图纸、视频和三维动画作为教学素材。其中三维动画可清晰展示施工过程、各工程结构与施工设备的结构及相互间的关系。另外,在教学中除讲授课外,应增加讨论课比例。在讨论课上,应采用沉浸式教学模式,对学生进行分组,让学生轮流模拟不同技术岗位,针对案例教学中的工程问题,提出解决方案。教师主要负责引导学生积极参与、引导学生思考,以及指导学生完善设计与施工方案。通過沉浸式教学,可使学生熟悉矿山建设工程设计、施工的技术流程,毕业后可更快、更好地融入工作环境。
3 实习实训存在的问题及改进措施
3.1 存在的问题
当前,《矿山建设工程》课程实习实训主要包括课程设计和现场实习两大部分。课程设计主要是完成《矿山建设工程》课程中一个简单的设计内容。每个学生会分到一个课程设计任务,并需要安装设计任务书要求完成设计书和相应施工图纸。根据笔者教学经验,在《矿山建设工程》课程设计中,由于时间限制(1周),《矿山建设工程》课程设计任务量不能过大,由此造成学生仅能通过课程设计在一个或少数几个知识点上得到锻炼,难以全面学习应用《矿山建设工程》课程各知识点。
在现场实习方面,多存在“走马观花”,学生对工程现场施工环境感触不深的问题[5-6]。现场实习一般由教师联系施工企业,并组织学生开展工程现场实地参观实习。受现场施工影响,一般现场实习时间较短,学生获得的知识、信息较少。教师对施工现场不熟悉,以及施工人员不了解教学计划,造成现场实习教学内容与课堂教学存在较大脱节。此外,教师在联系现场实习时,多为“单打独斗”,即每个教师各自联系工程单位开展实习,信息不能够互通互享,易造成教师难以掌握某些工程单位施工信息,或多位教师多次联系某一个施工单位,多批学生多次前往同一工地或矿井开展实习,影响工程现场施工进度等问题。
同时,笔者在教学过程中发现,在实习之前的学生动员会上,存在安全教育缺失或安全教育不规范等问题。安全教育往往较为笼统,安全注意事项不够细致。常常仅宣读安全生产规定,而学生由于缺乏施工经验,难以理解违反安全生产规定可能导致的后果,导致学生难以牢记安全规定,易使学生实习时出现违章行为,进而导致施工单位由于担心学生安全问题而对实习出现抵触情绪。
3.2 改进措施
在课程设计方面,应对学生分组,3~4名学生分为一组,以模拟工程单位的一个设计团队,共同配合完成一个矿山建设工程的整体设计。由各组学生推选组长一名,自行分配任务,开展设计工作。学生课程设计应综合考虑团队表现和个人表现进行综合评分。通过改进课程设计实施方法,可以让学生熟悉更多的设计流程,同时可有效锻炼学生的沟通协作能力。
在实习方面,教师应以院系或教研室为单位,共享实习单位信息,梳理统计可参观实习的单位,相近课程的实习可合并实施。平时,各教研室应加强与施工单位的交流合作,组织教师赴工程现场实地考察,熟悉工程现场施工环境和工作流程。在实习前,也应与工程单位技术人员充分沟通,说明课程的授课重点与难点。制订实习教学计划时应征求工程单位技术人员意见,以使技术人员充分了解学生所需了解和学习的信息和知识。
在学生安全教育方面,应参考施工单位安全规章制度,结合安全警示教育视频、图片等对学生开展细致的安全教育。要把违章行为可能导致的严重后果向学生解释清楚,发挥学生主观安全意识,确保实习期间学生的人身安全。
4 结语
《矿山建设工程》课程是矿山建设专业的主干课程,其在实现培养目标的过程中有着举足轻重的地位。但近年来受客观环境的影响,各学院对《矿山建设工程》教学重视不够,教材、授课和实习实训多年来未得到更新升级,导致课堂教学与工程实践存在脱节。通过在教材、课堂教学和实习实训方面的改进措施,《矿山建设工程》这一传统课程的教学质量和学生的满意度得到提升。下一步笔者将继续推进《矿山建设工程》教学改革工作,开展持续改进,不断提高《矿山建设工程》课程的教学质量。
参考文献
[1] 蔡海兵,荣传新,郑腾龙.面向卓越工程师培养的矿山建设工程课程教学改革实践[J].教育教学论坛,2017(25):105-106.
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[3] 焦振华,王磊,张明,等.国家重点实验室对地方高校学科建设和本科生培养的作用探析[J].高教学刊,2020(1):98-100.
[4] 唐彬.《矿山建设工程》课程教学的新探索[J].山东青年,2018(5):51.
[5] 黄温钢,杜勋,王清亚.采矿工程创新实践型人才培养模式构建初探——以东华理工大学采矿工程专业建设为例[J].东华理工大学学报:社会科学版,2018,37(2):168-171.
[6] 张源,万志军,严红,等.基于OBE理念的采矿工程专业实验教学体系构建[J].高教学刊,2020(10):82-87.