新工科背景下提高矿业工程类学生自主学习能力教学研究

王玲 聂轶苗 刘淑贤 张亚宾 黄勇 王迎春 王森

摘  要  针对我国矿业工程类高校本科生和硕士研究生自主学习能力方面存在的问题，以矿物材料基础、计算机辅助设计、非金属矿选矿本科生课程及矿物材料学研究生课程为例，提出基于OBE理念，对课程内容进行模块化规划与调整，授课方式采用小班授课与线上线下混合式教学，考试考核方式分层次进行的教学模式研究，构建学生自主学习、教师引导与辅助为主的“一力三感”教学培养模式。

关键词  新工科;成果导向教育;矿业工程类学生;自主学习能力;混合式教学;课程思政;小班授课;项目式教学;“一力三感”教学培养模式

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）06-0079-03

Research on Improvement for Mining Engineering Stu-dents’ Independent Learning Ability in Context of New Engineering Education//WANG Ling， NIE Yimiao， LIU Shuxian， ZHANG Yabin， HUANG Yong， WANG Yingchun， WANG Sen

Abstract  Taking undergraduate courses fundamentals of mineral material science， computer aided design， non-metallic mineral processing and postgraduate course mineral material science as examples， an effective way of enhancing mining engineering students independent learning ability was pre-sented on the basis of the OBE concept， which including the modular planning and adjustment of the teaching content， small class teaching， network and face-to-face blended tea-ching， multi-level assessment and examination， and an effec-tive training mode of “one-force-three-value” was established under the guideline of students independent learning with tea-chers guidance and assistant.

Key words  new engineering; outcome-based education; mi-ning engineering undergraduate and postgraduate; indepen-dent learning ability; blended teaching; curriculum ideology and politics; small class teaching; project-based teaching; “one-force-three-value” training mode

0  前言

自主学习是学习者在学习过程中能够对自己的学习负责[1]，是学习者能够进行自我导向、自我激励、自我监控的学习，是高等教育中培养学生能力的一个重点，也是学生创新能力培养的基础和保障。目前，国内高等教育以OBE（Outcome-based edu-cation）即成果导向教育为核心理念[2]，因此，本文以OBE理念为教育教学改革与研究的指导思想，结合矿业工程类本科生和硕士研究生自主学习能力不足的现状分析，以实际课程为案例，提出相应的培养模式。

1  矿业工程类学生自主学习能力现状分析

由于矿业类就业面相对比较窄，且工作环境比较艰苦，特别是近年来，随着我国经济快速发展的冲击，学生对职业、金钱、社会责任的价值观摇摆不定，学习风气受到市场经济大潮的影响，出现学习态度不积极、学习目的不明确等问题，一定程度上影响了教育教学效果，增加了高校人才培养的难度。具体来说，主要有以下几个方面的原因。

1.1  教学观念传统，教学内容陈旧

面对目前95后为主的研究生与00后为主的本科生，如果教师还是采用以前的教学模式，势必难以引起学生的学习兴趣。

1.2  教学方式老套

面对学习积极性比较高的学生，采用20世纪末大班授课“集体放羊”的教学方式，可以满足大范围学生对知识的需求。而面对年轻一代的大学生，由于个性化的突出与彰显，特别是新高考政策的实施，使他们对各门类知识的掌握程度参差不齐，如果仍采用大班授课，则难以实现因材施教，同时学生受关注度必然降低。

1.3  考核考试方式单一

传统的课程考核方式，不论是考核还是考试，均采用“一刀切”的方式，统一试卷，统一答题标准，不能很好地对学生在对应课程中的学习内容和过程进行考核与评价，导致教师考核内容与范围大众化，学生考试以基本内容背诵与计算为主，对于应用性考核、学习过程性考核，特别是针对不同基础学生的課程学习程度考核基本没有，导致学生学习的成就感不足。

1.4  对学生职业思想与社会价值的引导不足

矿业类专业相对工作环境与条件较差，对学生的操作性要求比较高，而目前在对学生进行教育教学过程中对学生职业思想与社会价值的引导不足，缺乏社会责任感、职业道德感的建设与提升，不利于培养学生自主学习的价值感，难以达到终身学习的教学目标。

2  自主学习能力提升的教学案例解析

针对矿业类学生自主学习能力不足的现状，采用OBE理念，以矿物材料基础、计算机辅助设计、非金属矿选矿等本科生课程及矿物材料学研究生课程为例，从授课内容、授课方式、考核考试方式三个方面进行分析研究，探索在课程教学过程中提升学生自主学习能力，以期得到适用于矿业类课程的教学模式。

2.1  授课内容模块化规划与调整

2.1.1  核心教学内容保留与规划  为了适应新工科背景下教育教学最终目标的实现，需要对教学内容进行规划和调整。对于矿业类课程的核心教学内容，如矿物材料基础课程中有关玻璃与釉料的配方计算、计算机辅助设计课程中对于矿物加工设计制图的基本要求与规范、非金属选矿课程中常见矿物典型选别方法与案例，由于这些内容具有重要性高、更新缓慢特点，应作保留，并与相应的前后教学内容进行模块化处理，在讲授过程中进行先后顺序调整，增强讲授内容的整体性和统一性。

2.1.2  教学案例库的建立和完善  对于部分前沿性内容及时进行更新与补充。如在研究生课程矿物材料学中增加大量案例，完成案例库建设，不仅可以通过案例式教学加深学生对专业重点、难点知识的理解，同时生产现场的视频案例可使学生置身生产实践，把握现场生产环节，提高学生感知能力，还能够满足不同专业基础学生对本专业知识的快速学习与直接理解，让学生牢固掌握所学知识。加上教师对研究现状的适当引导，有利于培养学生对相关知识的好奇心，进而转化为学生自主学习的内驱力。

2.1.3  课程思政内容的衔接和融合  教学中将社会主义核心价值观、中华民族优秀传统文化、宪法法制、职业理想等课程思政内容与专业知识的讲述进行对口衔接与有机融合。例如：在矿物材料基础和矿物材料学课程中，以矿物材料在国民经济发展中的作用为引线，贯穿讲述矿物材料发展历程中的人和事、典型材料的功能与相关人物事迹、矿物材料的前沿研究等;结合计算机辅助设计与非金属矿选矿课程中渗透的精益求精理念、大国工匠精神、典型人物的职业坚守等，厚植爱国主义与民族情怀，让学生感受到从事矿业工程类学习、工作的社会价值感。

2.2  授课方式小班化、混合式

同样的授课内容，不同的授课方式，教学效果亦会所有不同，因此，教师应根据学生情况结合教学想要到达的目的和授课内容进行相应调整。在这四门专业课授课过程中，从以下几个方面进行授课方式改进。

2.2.1  采用小班授课方式  根据21世纪大学生彰显个性的特点，同时由于矿业工程类课程的学习对学生实践性要求比较强，如非金属矿选矿课程有实践教学内容，计算机辅助设计与矿物材料基础课程中有大量案例，在小班授课中可细化到每位学生，这样不仅可以大幅提升学生参与课程各项活动的概率，而且能够增强师生之间的情感沟通，所谓“亲其师信其道”，有利于提高学生对课程的兴趣度，增强自主学习的参与感。

2.2.2  采用项目式教学  矿业工程类课程中，研究对象“看得见、摸得着”，研究方法可操作。例如：在非金属矿选矿课程中，根据原矿性质分析，可得出拟采用的选别方法，然后进行实际实验研究，其中包括资料查阅、实验数据分析与整理、实验结果解释、实验报告撰写、总结归纳提升;在计算机辅助设计课程中，结合实际地质地形图，对选厂进行合理布置和规划，对选厂内部设备进行配置与优化等，经过这一“理论—实践—理论”的过程，不仅可以增强学生对专业知识的掌握程度，而且可以提升学生对知识学习和实践的参与感。

2.2.3  线上线下混合式教学  线上学习方式，学生主要完成几个方面的内容，包括课前预习、有关软件的学习与实验设备的操作、部分作业或课程任务的完成、课外知识的延伸等。线下授课中，对共性问题、重点与难点知识点分层次、有针对性地讲述，通过项目式教学环节完善，以提问式教学方式抛出针对课程的前沿性问题，结合学生查阅有关文献，引导学生主动思考和带着问题去学习，对学有余力的学生提供延伸拓展的方向，进而促进不同基础的学生都具有自主学习的原动力。

2.3  考试考核因材分层

传统教学中的考核或考试，没有考虑学生本身的因素，如学生在课程学习前的基础和水平、在课程学习过程中的态度与参与度、在课程学习中的知识收获度与能力提升度，再加上每个学生的学习能力不同，因此效果不理想。在课程考试考核中应注重过程，因材施教、因材考核。如在计算机辅助设计课程中，教师在课程学习前对学生已有知识进行摸底，针对不同层次学生制定相应的阶段学习目标和过程考核标准，避免最后的“一刀切”，让学生在平时的学习和过程性考核中明确自己新学知识和新掌握的能力，对自己有更好的认知，这样才能使学生具有学习成就感，进一步增强学生自主学习的驱动力。

3  “一力三感”教学培养模式

针对新时代矿业工程类本科生和研究生的特点，从教学形式、教学内容和考核方式三个方面进行学生自主学习能力的教育教学研究。其中，教学形式主要通过小班授课、线上线下混合式教学及项目式教学三种形式增强学生对课堂的参与感;考核方式从分层因材考核和注重过程考核两方面，提升学生的学习成就感;教学内容从课程思政入手，将课程核心内容和案例库与课程思政内容有机融合，强化学生对专业知识学习和所从事职业的价值感。通过学生参与感的增强、成就感的提升和价值感的强化，驱动学生自主学习的内在动力，而学生对学习的内在驱动力反过来进一步使自己的参与感、成就感和价值感升华。这就是所谓的“一力三感”教学模式，如图1所示。

该教学模式的实施，有利于提升学生对课程内容的参与度，增强学生与教师之间的情感交流，同时提升学生对自身学习知识的成就感和对未来从事职业的价值感，使学生更加明确当前学习知识的重要性和必要性，也对未来有一定的前瞻性和规划性。这些会进一步增强学生自主学习的内驱力，形成良性循环。

4  结束语

综上所述，从三门本科课程和一门研究生课程的教学改革实践中，结合学生自身特点和矿业工程类课程性质，得出的学生自主学习能力提升的“一力三感”教学模式，可作为矿业工程类相关课程的教学改革参考，也可为有关学生自主学习能力培养探讨模式。学生自主学习能力是其创新能力培养的基础，亦是学生步入社会坚持终身学习的基石。因此，自主学习能力应是高等教育中着重培养和引导的能力，而高校学生自主学习能力的培养需要全员合作，持之以恒，方可达到“百年树人”之目标。■

参考文献

[1] 张进，张平华.新工科背景下高校学生自主学习能力培养及测评策略研究[J].吉林工程技术师范学院学报，2019，35（4）：30-32.

[2] 王洪杰，张东鸣，李争一.OBE理念下地方高师院校人才培养研究：基于应用型课程建设的视角[J].延边大学学报（社会科学版），2021，54（2）：101-107，143.

*项目来源：河北省专业学位研究生教学案例库立项建设项目（KCJSZ2021062）;河北省教育教学改革项目“一流本科专业建设背景下采矿工程专业OBE人才培养模式研究”;华北理工大学教育教学改革研究与实践重点建设项目“基于学生自主学习能力培养的小班授课教学方法和模式改革研究”（ZJ1928）;华北理工大学教育教学改革研究与实践立项项目“计算机辅助设计课程的线上线下混合式金课课程资源建设”（L1955）、“《矿物材料基础》小班授课教学方法及考试方式改革研究”（L1974）。

作者：王玲，华北理工大學矿业工程学院，副教授，研究方向为矿产资源综合利用;聂轶苗、刘淑贤、张亚宾、王迎春、王森，华北理工大学矿业工程学院（063210）;黄勇，唐山工业职业技术学院（063299）。