采矿工程专业课程教学改革与实践

来源：职称阁分类：建筑论文时间：2020-07-09 14:53热度：

　　论文基于OBE教育理念，对采矿工程专业的课程教学改革进行了实践性探索。论文以专业课程教学过程中教给学生什么、教会学生什么以及如何评判学生学习效果三方面为出发点，以《矿山压力与岩层控制》课程为例，基于专业课程教学目标确定、专业课程授课体系改革及专业课程评价体系改革三方面实践了专业课程的教学改革。专业课程教学改革促进了采矿工程专业学生综合素质与创新能力的提升，有助于学生达成中国工程教育专业认证的毕业要求。

采矿工程专业课程教学改革与实践

　　关键词：OBE教育理念；课程教学改革；授课体系；评价体系

　　OBE教育理念强调学生的成果导向教育[1]，是本科工程教育国际互认协议—《华盛顿协议》[2]所推行的一种教育理念。2016年6月，中国正式成为《华盛顿协议》的一员，标志着中国工程教育质量逐步得到国际认可，OBE教育理念也逐歩融入到中国工程教育专业认证当中[3]，并被广泛运用于专业人才培养方案制定与课程教学改革实践。西安科技大学采矿工程专业2007年成为首批国家特色专业建设点专业，2018年成为陕西省“双一流”建设专业。2012年、2015年和2018年本专业三次通过中国工程教育专业(复)认证。通过三次专业认证的课程建设优化提升，本专业在专业课程教学设计中逐步贯穿OBE教育理念[4-5]，在专业培养方案中强调学生在掌握扎实的基础理论及系统的专业知识基础上，应具备国际化视野和终身学习的能力，具备解决复杂采矿工程问题的能力。这些能力的取得要求在专业课程教学大纲制定中明确课程目标与毕业要求指标点的对应关系，明确学生在教学中学习什么、如何有效地传授学生知识，如何评判学生学习的效果，从而提升学生的综合素质与创新能力。本论文以采矿工程专业《矿山压力与岩层控制》（简称《矿压》）课程为例，基于课程教学目标确定、授课体系改革及评价体系改革三方面阐述专业课程的教学改革实践过程[6-7]。

　　一教师对OBE理念理解与践行

　　（一）提升教师对于OBE理念的学习和掌握针对教师OBE理念的学习与掌握能力提升，西安科技大学采矿工程学院可以选择每周的固定时间对全系的教师开展OBE理念学习会议，不断深入的每一位专业教师介绍和讲解OBE理念，并且在会议中可以组织教师们进行讨论，深化对OBE的理解，与此同时，学院还可以创建相应的微信、微信公众号，把OBE理念学习材料上传到公众号上，方便教师随时进行学习。

　　（二）提升基于OBE理念的教师教学投入

　　OBE理念要求着专业教师在全部教学过程当中集中充分的精力和注意力，全方位的细致分解具体的教学目标，更认真的完成课程教学设计，更合理的采用相应教学方法，更科学的对学生学习情况进行评价等等。为了更好的改善教学中重科研、轻教学的情况，学校以及学院应出台相应的政策规定，鼓励和支持教师们将自己更多的时间和精力投入到教学工作当中，主动积极的参加教学改革项目，并且针对教师的绩效考核规则进行完善和修改，出台全新的西安科技大学采矿工程学院教师和科研工作者工作绩效考核制度，有侧重的对教学成果较为的突出的教师进行相应的奖励，由此，更好的改进过去教师在教学上精力投入不足的情况。

　　（三）提升师资团队力量

　　在OBE理念背景下，学校专业师资团队作为其中非常重要和关键的人力资本，即软性专业教学资源，其起到着重大的作用和影响。学校如果出现师资不足的情况人，尤其欠缺高质量、优秀的专业教师，将会严重影响学校专业教学质量的提升。针对此情况，学校可以利用多元化的方式引入合适、高质量的青年教师，由此可以加大专业博士及博士后的招聘工作，利用高薪资和待遇等有效手段，将优秀的专业人才聘请到我院进行任教，对此可以先从我院的博士生和博士后中着手，发现具有深厚专业能力和优秀教学潜质的博士生与博士后，将其留到我院进行专业教学科研工作。与此同时，还可以引进我国其他各大高校的采矿工程专业研究者到我院担任首席教授工作，以及聘请国外著名高校的采矿工程专家学者来我院担任客座教授工作，更好的开阔学生们的海外视野，同时将学校优秀的专业教师输送到国外进行深造，培育富有国际视野和多层次见解的采矿工程专业教师。

　　二专业课程教学目标确定

　　按照中国工程教育专业认证的相关指标，学生在毕业时应满足十二项毕业要求，这些要求会进一步分解为若干个指标点，而学生所学课程对应于所分解的指标点。为使每一个指标点达成，学生必须较好地完成指标点对应的课程目标。因此，在当前工程教育认证的大背景下，按照OBE的教育理念，制定明确的专业课程教学目标非常重要。以《矿压》课程为例，该课程作为采矿工程专业的主干课程，是力学在采矿工程中的应用科学，旨在让学生掌握煤矿采场和巷道矿山压力显现及其控制的基本理论知识，并使学生具备应用岩层控制基本理论去解决矿山岩层控制中复杂工程问题的能力。按照OBE的教育理念，本专业在编制《矿压》课程教学大纲时，将课程的教学目标确定为四项，每项课程目标对应相应的毕业要求指标点。

　　（一）课程目标之一

　　强调学生掌握有关矿山压力与岩层控制的基本概念；掌握采场岩层控制原理与方法、巷道围岩控制原理与方法；能够基于“结构控制”思想针对岩层控制力学模型正确求解。该目标对应于毕业要求1所分解的指标点——针对具体矿山工程问题，建立数学、力学模型并求解；对应于毕业要求2所分解的指标点——能够运用数学、自然科学、工程科学的基本原理识别复杂采矿工程问题。

　　（二）课程目标之二

　　了解矿山压力与岩层控制、巷道围岩控制的监测与控制技术，并能应用于围岩稳定性监测的设计、观测、分析。该目标对应于毕业要求5所分解的指标点——掌握矿山开采中的灾害监测与控制技术手段，将其用于监测控制方案设计、观测、分析，并能理解其适用条件。

　　（三）课程目标之三

　　在掌握有关矿山压力与岩层控制的基本概念、岩层控制原理与方法、巷道围岩控制原理与方法基础上，培养创新意识和实践能力。该目标对应于毕业要求4所分解的指标点——能够运用采矿工程专业知识，设计采矿或巷道硐室矿压等实验室实验、现场井下矿压及地表岩层运动等观测方案。

　　（四）上述三个课程目标是对学生学习《矿压》课程基础能力的培养

　　在此基础上，有必要对学生的综合素质与创新能力开展提升，即落脚于课程教学目标之二——培养学生空间思维和逻辑思维能力，分析、优化，提出解决矿山压力与岩层控制问题方法和可行途径，对应毕业要求1所分解的指标点——能对复杂采矿工程问题的解决方案进行分析、优化，并尝试改进；同时对应于毕业要求5所分解的指标点——至少会用一门专业教育现代化·2020年3月第23期21教学改革与探索数值模拟软件（FLAC3D），能据此对复杂采矿工程问题的解决方案进行数值模拟，并分析结果，能理解其局限性。在OBE教育理念下，专业课程教学目标的确定，明确了采矿工程专业学生在每门专业课程中学习的知识点，接下来的重点应是着手解决学生如何更好地掌握这些知识。

　　三专业课程授课体系改革

　　传统的专业课程讲授，一般采用“灌输式”方式。教师占据主动地位，教师在讲授过程中以课本为基础，课后给学生布置作业，学生在学期末通过考试检测学习质量，整个过程学生处于被动状态。但OBE教育理念强调如何让学生更有效地掌握专业知识[8]。OBE教育理念下，专业课程的授课体系应重点基于以下三个方面的改进：

　　（一）授课内容的适用性

　　采矿工程专业作为一个传统的工科专业，专业课程的主体内容一般只讲授基础的专业知识和设备运转的基本原理，在当前智能化开采的新形势下，矿山开采的新技术与新装备层出不穷，书本上的知识已不能满足学生对于快速发展的知识的需求。教师应通过矿山现场实践去提升自己的专业水平，丰富自己的授课内容。以《矿压》课程为例，采场顶板控制的基本理论没有根本变化，但采场顶板控制的手段却正在发生较大变化。如在陕北浅埋煤层赋存条件下，液压支架的工作阻力已从传统的不足10000KN/架发展到超出20000KN/架、煤层采高从3～5m发展至8～9m的大采高、以工作面巷道“切顶卸压自动成巷”技术为基础的110与N00工法开始在煤矿逐步实践与推广应用。这些知识需要教师在授课过程讲授给学生，即保证学生学到的专业课知识是适应当前矿山开采实际的。

　　（二）授课内容的层次性

　　传统的授课内容是平面的，即教师讲授课本知识，辅以一定的实验参观。而在OBE教育理念下，授课内容应是立体交织的。以《矿压》课程为例，教师在课程讲授过程中，穿插着学生与教师的探讨性教学、学生参与岩层控制的实验过程以及学生对某一个岩层控制问题的理解与探索[9]。立体交织的授课体系，有助于学生综合素质与创新思维的培养。

　　（三）学生参与教学的主动性

　　学生参与教学过程的主动性与授课内容安排密切相关。以《矿压》课程为例，讲授采场矿山压力显现一章老顶的初次与周期来压的内容时，授课过程穿插了相似模拟实验课程。该模拟实验一般结合教师的现场科研实践完成，且在实验设计中提前让学生熟悉模型的配比，参与模型填装。待模型成型晾干后，学生参照课本知识点，参与模型的开采与实验研究，深入了解课题解决的难点，并撰写实验报告，归纳实验结论。因此，学生在掌握课程内容的同时，动手能力与实践创新能力也得到了培养。

　　四专业课程考核评价体系及监督体系改革

　　（一）教师教学过程考核评价体系

　　学校要对教师日常的教学计划和教学大纲、文字教案和多媒体教案、课堂授课和实验、教学实习与专业课程设置、学生答疑、专业课程考核、毕业论文辅导等等教学环节创建起具体相应的标准与规则。例如可以西安科技大学采矿工程学院教师教学工作基本规则、西安科技大学采矿工程学院教学实习工作管理条令等等，促使专业教师对每一项教学活动都规范其教学过程，确保教学的品质，提升教学的效果。依据学校的专业教学质量监控体制管理要求，联合学校实际情况，可以制定相应的学校在专业教师中实施教学质量考核管理一票否决或支持制度。在其中明确规定，对教学成效较好、教学能力较高、专业科研成果带动教学效果显著、工作出勤各个方面表现较为优异的、在学校综合教学质量监控体制管理当中整体考核为优的专业教师，可以对其实施教学成效一票支持。而对于学校综合教学质量监控体制管理当中整体考核较差的专业教师，可以对其实施教学成效一票否决。学校的综合教学质量监控体制管理的最终考核结果可以详细划分成四个等级，风别为优秀、良好、中等、较差，此考核结果以学校教务处提供的信息数据为标准。为树立学校的良好教风，提升教师的教学责任心与工作纪律意识，在教学过程中建立为人师表、敬业奉献以及严格治学的优良教师品德，确保良好合理的教育教学秩序，有效提升教学成效，降低教学当中的出错率。并且在假设出现错误情况时，可以快速得到有效、妥善的解决，依据我国《教师法》以及相关条令规定，学校可以制定相应西安科技大学采矿工程学院教师教学事故处理办法与规定。

　　（二）教学质量监督体系

　　为了确保教学的品质与学生培养水准，学校可以创建相应的教学质量督导体系，成立相应的专业教育教学质量督导团队，专门针对教学质量进行监督与管理，表明教师在专业教学质量提高上的职责、策略和评估等等。学校可根据本校教学质量保证体系的规定和要求，完善有关监督措施，严格进行教学质量管理，创建健全系统的教学质量监督制度，确保教学质量可以平稳、持续的提升。教学质量监督体系的健全与科学，合理落实措施以及良好运用，可以获得显著的成效，更好的确保教学每个环节的质量得到保障。落实对教师教学质量的监督管理，及时的发现与搜集教学质量上的问题，对平时教学工作监督可以采用学校专家监督评价、学生监督评价、教师相互监督评价、学校领导定期巡视以及不定期巡视和听课的方式。学校可以返聘有着较高教学能力与丰富教学经验的学校退休教师组建教师教学督导队伍，对全院教师的教学质量进行监督与检查。教学质量督导队伍可以利用巡视以及听课等等方法和手段，对教师的课程教学质量进行相应评价，并同时对其给予建设性的改善建议和意见，促使其课程教学质量得到有效的提升。

　　（三）学生的学习效果考核评价体系

　　学生的学习效果应有一套完整的评价体系。按照OBE教育理念，一门课程的学习过程，学生的综合素养应得到培养。以《矿压》课程为例，学生成绩由三部分构成：一是评判学生平时作业、回答问题以及课堂专业知识点讲授的情况，该部分占比10%；二是评判学生在实验过程动手与创新能力的发挥，以及课堂延伸的岩层控制课题研究方面的主动性学习成果，两小部分考核内容各占10%，总占比20%；三是评判学生基于对课程重要知识点的掌握，解决矿山压力与岩层控制问题的能力，该部分以期末考试试卷的形式出现。第三部分内容虽然占比70%，但并不是简单的课本内容的重复，而是将考核的知识点分解到四个课程目标中，并以融合交叉知识点的形式出现，且题型与矿山现场问题接近。依据以上分值标准，班级中每名学生的成绩可标记为平时成绩A，实验与矿压课题综述成绩B，期末考试成绩C（分解为满足课程目标的C1、C2、C2及C4）三个部分构成，每名学生最终成绩D为：D=A×10%+B×20%+（C1+C1+C3+C4）×70%如此，每名学生的学习效果及对课程目标的达成度都清楚地展现出来，教师可以根据班级学生的学习效果对下一级学生的学习过程进行调整。

　　五结语

　　在中国工程教育专业认证的大背景下，基于OBE教育理念，从专业课程教学目标确定、专业课程授课体系改革及专业课程评价体系改革三方面重点入手进行课程教学改革是可行的。课程教学改革实践有助于学生在专业课程学习过程中综合素质与创新能力的提升，并达成中国工程教育专业认证的毕业要求。

　　参考文献

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　　[3]周仲海,朱昌平,刘丹平,等.基于OBE理念协同培养创新型工程人才的实践[J].实验室研究与探索,2018,¨37(9):193–196,201.

　　[4]温晓娟,梁彦清.基于OBE理念的混合式教学模式研究[J].高等财经教育研究,2018(1):45-49.

　　[5]周春月,刘颖,张洪婷,等．基于产出导向OBE的阶梯式实践教学研究[J]．实验室研究与探索,2016,¨35(11):¨206–208,220.

　　[6]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究,2015(2):10–19.

　　[7]孙书杰,黄方.基于OBE理念的新工科教育教学改革分析[J].山东化工,2018(2):105-106.

　　[8]周洪波,周平.基于OBE理念的高校教学模式改革研究[J].中国成人教育,2018(4):92-94.

　　[9]谭文发,周英,吕俊文,等.工程教育认证背景下OBE教育理念的借鉴与思考[J].教育现代化,2019,6(07):28-30.