浅谈采矿学课程教学思维与理论的改革

2024-05-07王沉邹义怀李冠

大学·教学与教育 2024年3期

王沉邹义怀李冠

摘要：采矿学是采矿工程专业的核心必修课，对每一位采矿工程专业本科生至关重要。文章采用理论分析的研究方法，从采矿学这门课程的教学难点与课程要求出發，就目前课程建设的不足之处展开讨论，最后对采矿学这门课程的教学思维与教学理论的改革提出建议。采矿学课程教学思维和教学理论改革是一项意义重大且大有可为的工作，全国采矿工程专业的教育工作者都应该顺应国家倡导矿山的绿色化开采和建设智慧矿山这一潮流积极投身这项事业，就采矿学课程教学思维和教学理论改革的目标方向和方式方法进行广泛讨论，促进采矿学课程教育的长期稳定发展。

关键词：采矿学；教学思维；教学理论；教学改革

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1673-7164（2024）08-0135-04

采矿学是现阶段中国高等院校采矿工程专业的专业核心必修课程。［1］《采矿学》是一本综合性多用途教材，该书的内容包括煤矿的井工开采、煤矿的特殊开采、非煤固体矿床开采和煤矿的露天开采四大部分，其中煤矿的井工开采是采矿学的核心内容。采矿学中煤矿的地下开采部分主要介绍井工煤矿的井田开拓方式、工作面布置方式和工作面回采工艺，这些知识点不但是采矿工程专业本科学生必须熟记于胸、灵活运用的重点，而且是采矿工程专业学生在本科毕业之后从事煤炭开采工作或继续升学深造所必备的专业理论与职业技能的重要来源和坚实基础。采矿工程专业采矿学这门课程的教学效果，不仅直接决定了采矿工程专业本科学生对上述重点知识的理解、接受、掌握和运用情况，还决定了采矿工程专业学生本科毕业之后的理论水平与技能素养，更决定了采矿工程专业毕业生在以后的工作与求学中能够取得的成绩。高等院校采矿工程专业采矿学课程的教学效果好坏是判断高等院校采矿工程专业制订的本科生培养方案成功与否的关键。［2］

目前，全国多数开设采矿工程专业的高等院校关于采矿学这门课程的教学思维与教学理论老旧、僵化的现象相对突出，课程教学思维与教学理论的更新速度没有跟上中国高等教育与经济社会发展和中国能源行业与采矿工业发展的速度，许多采矿工程专业的教育工作者对中国煤炭资源和矿业领域的认识判断、采矿工程专业高等教育和人才培养的价值观念已经滞后于国家的现实情况。进入新时代以来，中国高等教育和经济社会的发展日新月异，中国能源行业和采矿工业的突破一日千里。中国蓬勃发展的能源行业导致的采矿工业日益增长的高水平高素质的专业人才需要，同中国广大开设采矿工程专业的高等院校关于采矿学这门课程落后的教学思维与教学理论的矛盾，已经成为中国高等院校采矿学课程教学的主要矛盾。［3］当前要想解决这个主要矛盾，采矿工程专业的教育工作者必须提高对中国煤炭资源和矿业领域的认识水平，重塑采矿工程专业高等教育和人才培养价值理念，积极改进采矿工程专业本科生培养方案，努力改革采矿学课程的教学思维与教学理论。［4］

一、采矿学的教学难点与课程要求

采矿学对广大采矿工程专业的本科生来说是一门学习难度较大的专业课程，教师在讲解采矿学时同样也存在一些难点。［5］采矿学的教学难点主要在于：采矿学课本的内容非常丰富，知识点众多，教师难以通过有限课时的课堂讲解让学生完全掌握主要知识点；采矿学课本中相关概念数量庞大，并且容易混淆，教师在授课时要给学生阐述清楚难度较大；采矿学课本中的主要知识点都有配图，大量配图复杂抽象，学生难以把书中插图与矿井实际情况对应起来。教师在教学时若想达到课程要求，必须具备较强的空间想象能力和语言表达能力。当课堂接受能力较差的学生向教师提出问题时，教师需要对每一位学生都给予热情的关怀与爱护，需要保持对自己所从事事业充足的爱心与耐心来为学生答疑解惑。故采矿学的教学应当对教师的道德品质、内在修养和人文情怀有较高的要求。总结以上三点，采矿学的教学难点可以概括为“时间紧来任务重，内容多杂且抽象，人文关怀要跟上”。

教师通过一定课时的课堂教学和本科生培养方案中后续的培养环节应达到的课程要求是使学生必须具备如下能力：掌握煤矿开采的基本概念，重点是煤田、井田、水平、阶段这些概念的含义；掌握井田开拓的有关知识，包括井田开拓方式、井筒形式与数目及位置的确定、开采水平划分、大巷布置、开采顺序与采掘关系等；掌握采煤方法、回采工艺的有关知识，如采煤方法、工作面回采工艺方式及工艺设计；掌握采区回采巷道布置的有关知识，如采区巷道布置方式和井底车场形式等；掌握矿井开采设计的基本知识，包括矿井开采设计及采区设计的程序和方法、矿井开拓方案的确定、井下轨道线路设计的基本知识等；掌握从事矿井采掘工作面生产组织管理的能力。［6］

二、目前采矿学课程建设的不足

因为采矿学课程教学难点的存在，从采矿学这门课程以及与采矿学相配套的其他课程设置的角度来看，全国大多数高等院校现有的采矿工程专业本科生培养方案都存在一定的不足之处，其中尤为突出的是采矿学课程建设的不足。［7］

首先，学时较少，大多数采矿工程专业的教师无法保证在有限的课时内让学生理解、接受、掌握和运用采矿学课本上的知识。［8］但是，考虑到大学教育是使学生德智体美劳全面发展、全面提高的综合教育与高等教育，采矿工程专业本科生培养方案总的课程安排设置不能顾此失彼，应当统筹兼顾采矿工程所有专业核心必修课和其他通识类课程的课时占比，追求总课时和总学分的科学性与合理性，满足专业知识架构和专业能力架构这两大架构的完整性与稳定性，同时避免学生因为繁重且不合理的课业任务的巨大而沉重发生心理疾病，现在各大高校采矿工程专业本科生的培养方案都无法给采矿学这门课程调整更多的课时。故各大高等院校采矿工程专业如何适应短学时教学还有待探讨。

其次，课程为采矿工程专业的核心课程，知识点较多，许多知识比较抽象，很多基础薄弱、课堂接受能力或自我控制能力较差的学生理解不透。［9］各大高等院校采矿工程专业如何高效地进行采矿学理论与实践的教学有待探索。采矿工程专业的任课教师在辅导基础薄弱或课堂接受能力较差的学生进行强化学习时，还应该保持积极阳光的心情与和蔼友善的态度为学生提供力所能及的帮助。通过学院组织专题活动，达到在采矿学课程建设中提高任课教师的道德品质、内在修养与人文情怀的目的，是一项复杂、长期且富有挑战性的工作。

最后，采矿学课程实践部分相对较少。众所周知，采矿学课本上的内容都是理论知识，仅仅满足于学好采矿学课本是不够的。［10］采矿工程中矿井实际生产对《采矿学》教材内容具有决定性作用，矿井实际生产是《采矿学》这本教材内容的来源和基础。服务于矿井实际生产是学习采矿学这门课程的根本目的，矿井实际生产是检验采矿学教材理论的唯一标准。矿井实际生产是采矿工业不断突破、向前发展的动力，矿井实际生产推动着采矿学教材上的内容不断更新、改进。因此，采矿学的教学应该一切从矿井实际生产出发，把采矿学教材的理论知识同矿井实际生产结合起来。通过多种形式、不同手段的采矿学实践，学生可以把采矿学教材的理论知识不断加深、强化、巩固和提高，学生将来也可以在从事矿山开采的工作中不断检验和发展采矿学的理论知识。如何增加采矿学课程的相关实践项目，如何提高学生真正解决复杂工程的能力，值得高等院校采矿工程专业的教育工作者深入思考。

三、课程教学思维与理论的改革

针对目前全国高等院校采矿学的教学难点和采矿学课程建设的不足之处，采矿学课程教学的改革应该从提高课堂教学质量与效率、注重课本理论知识与实践的紧密结合、建立校际合作共享机制、完善采矿工程专业教学管理四个方向出发。［11］

第一，深化课堂教学改革。［12］一方面，在授课方法改革上，发挥课堂教学主阵地，重塑课程内容，突出核心与重点，以提升学生综合能力为目标创新教学方法，采用多种教学手段相结合的方式来焕发课堂活力。如教师可以采用“板书提纲+作示意图+PPT展示+视频播放+师生互动”相结合的方式进行知识讲解，有利于激发学生学习的兴趣，集中学生上课时的注意力，提高课堂教学的效率。另一方面，在授课内容改革上，优化课堂教学的内容，联系采矿一线实际情况，结合采矿工业的最新发展，完善前沿知识并应用到课堂教学中。通过任课教师讲解或定期引入现场工程师进校讲解的方式，为学生讲解采矿工业的目前状态及发展趋势，讲解矿业领域的新理论、新方法和新装备，使课堂教学的内容既基于课本知识而又高于课本知识，有利于学生时刻了解采矿行业的最新理论和前沿技术。

第二，深化本科生培养方案的改革。［13］在本科生的培养方案上，增加与采矿学有关的实践教学环节，加强课本理论知识与实践的有机结合。采用各种具有实践性质的实验、实习与实训活动如实验室实验、虚拟仿真实验、参观实习（参观采矿装备展览会、认识实习、生产实习、毕业实习等）作为采矿学课堂教学的补充。鼓励学生积极参加全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛，重视采矿工程专业本科生的课程设计、综合设计和毕业设计。上述措施有利于学生真正达到理解、接受、掌握和运用采矿学知识的程度，使学生真正具备分析、解决实际复杂问题的能力和在现有理论与技术基础之上的创新创造能力。

第三，深化校际合作共享机制的改革。首先建立全国高等院校采矿学课程资料库，包括教案库、视频库（案例库）和试题库。在保护个人知识产权不受侵犯的基础上，高校采矿工程专业的师生都可以免费享用这些资料库中的资源。采矿工程专业的教育工作者应当本着团结友好、公平互惠与合作共赢的精神，主动积极地就采矿学课程教学问题进行交流讨论，群策群力，促进采矿学教学事业长足的进步与发展。其次采矿工程专业重点高校的虚拟仿真实验室也可以实现免费共享。这样可以形成采矿工程专业实力强大院校支援帮助落后院校的有利局面，使采矿工程高等教育的教育资源分布的不均匀性得以改善，使采矿工程专业的学生都可享受相同、公平且优质的采矿学课程教育服务。

第四，深化采矿工程专业教学管理的改革。在硬件设施上，高校采矿工程专业应在各自学校整体规划和自身实力允许的条件下，争取学校和采矿工程专业所在学院的工程教育认证建设经费的投入，加强采矿工程专业相关实验室的建设，完善采矿学教学模型，设置专门用于采矿工程模型制作的实验室，鼓励更多的学生制作更多的采矿模型（物理模型）。在师资队伍建设上，采矿工程专业所在学院应当定期组织采矿学任课教师进行思想道德和师风师德的学习，促进任课教师规则意识、奉献意识和服务意识的提高，努力使每一位任课教师都成为爱岗敬业、诚信友善、古道热肠又乐于助人的、受所有学生尊敬的好教师。［14］只有硬件设施配备和师资队伍建设双管齐下，高等院校采矿工程专业的教学管理才能不断得到改善，才能不断适应国家经济社会的高速发展和中国高等教育的显著进步。采矿学课程的教学思维与教学理论的改革原理如图1所示。

四、结语

采矿学是采矿工程专业的核心必修课，这门课程对每一位投身采矿行业的人来说都至关重要。采矿学课程教学思维和教学理论的改革是一项有益于学生、有益于教师、有益于行业、有益于国家、有益于人民的伟大事业。采矿工程专业的教师应坚持以人民为中心的思想原则，［15］用心做好教书育人、奉献社会的本职工作，努力办人民满意、国家需要的采矿工程高等教育，力争为朝气蓬勃的采矿工业、为繁荣昌盛的中国特色社会主义社会、为祖国不断培养和输送基础扎实、本领过硬、勇于担当、乐于奉献、眼界开阔和积极进取的优秀的中国采矿工业和中国特色社会主义事业的接班人，真正办成服务人民和社会、造福民族和国家的高等教育。

参考文献：

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［3］丁自伟，柴敬，解盘石，等. 新工科背景下采矿工程专业智能开采人才培养探索［J］. 煤炭高等教育，2020，38（06）：79-84.

［4］杜学领. 教学质量国家标准背景下的课程体系建设——以采矿工程为例［J］. 大学教育，2020（05）：10-15.

［5］丁自伟，肖江，唐仁龙. 新常态下《采矿学》课程教学研究与探讨［J］. 能源与环保，2018，40（02）：194-198.

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［7］康钦容，张卫中，张电吉. 采矿工程专业创新实践教学研究［J］. 教育现代化，2017，4（35）：10-11.

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［9］李桂臣，张东升，张农，等. 内外结合的专业培养目标综合评价方法及流程——以中国矿业大学采矿工程专业为例［J］. 煤炭高等教育，2016，34（04）：113-117.

［10］李永武. 采矿工程专业实验教学模式的改革与探索［J］. 科技创新导报，2017，14（06）：230-231.

［11］郭文彬，刘天坤，赵兵朝，等. 采矿工程专业培养应用型人才教学体系的探究［J］. 煤炭高等教育，2016，34（03）：88-91.