露天與金屬礦山開采課程教學內容改革探析

【摘 要】分析露天與金屬礦山開采課程的特點，闡釋重構課程教學內容的必要性，探討教學內容改革的途徑。

【關鍵詞】露天與金屬礦山開采 教學內容 改革

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）01C-0060-02

深化高等教育教學改革、提高人才培養質量，是新時期加強高等教育質量內涵建設的重要舉措。筆者以中國礦業大學（北京）為例，結合露天與金屬礦山開采課程的特點和多年的教學實踐，提出重構課程教學內容的必要性，探討教學內容改革的途徑，以期為打造精品課程和采礦工程國家級特色專業的建設奠定基礎。

一、露天與金屬礦山開采課程的特點

露天與金屬礦山開采是中國礦業大學（北京）采礦工程專業本科一門重要的核心課程。通過該課程的學習，采礦工程專業的學生能夠掌握礦床露天開采的基本工藝與設計方法，以及金屬礦床地下開采的主要方法與參數設計，為今后從事露天礦山、金屬礦床地下開采方面的教學、科研、生產等工作奠定必要的理論與技術基礎。露天與金屬礦山開采課程具有以下特點：一是課程內容多且雜。課程涵蓋固態礦床露天開采與金屬礦床地下開采兩部分內容，涉及上述領域的開拓方式、生產工藝、采礦方法和設備選擇，主要內容包括露天礦山的礦巖松碎、采裝、運輸、排巖、露天開采境界、礦床露天開拓、露天礦生產能力與采掘進度計劃、露天礦邊坡穩定與控制，以及金屬礦床地下開拓方式、回采工藝、采礦方法選擇與適用條件、礦柱回收與空區處理等，知識涵蓋面廣，課程系統性差，教學難度較大。二是課程學時較少。露天與金屬礦山開采課程綜合了礦山地質學、礦山機械、爆破工程、巖土力學等多個學科的理論和知識，還需適時補充有關爆破作用機理、礦山公路鐵路線路設計等內容，故課程的綜合性和實踐性較強。然而，根據中國礦業大學（北京）新版教學大綱（2011版），該課程的授課時間由原來的40學時減至32學時，學時少而內容多，這給教師的“教”與學生的“學”均增加了困難。

二、重構課程教學內容的必要性

高等院校實現人才培養的基本途徑是教學，其中最主要的是課程教學。在專業范圍內，根據教學需要，將知識體系按照學科的內在規律，分解成若干個具體的知識體系，每個具體的知識體系即課程；每門課程都有其獨特的內容，其載體是教材。

課程建設是提高教學質量的一項綜合性建設，課程建設主要包括教學內容、師資隊伍、教材、教學條件、教學方法與手段、課程體系、管理機制、實踐教學等幾個方面的建設，其主要目的是解決好如何為學生提供好的教學內容和教學方法的問題。

教學內容是體現教育目標的重要組成部分，是該領域前人研究成果的總結，并且隨著科學研究的進展而不斷發生變化。根據普賴斯知識指數增長模型，到2020年人類知識總量將達到每73天翻一番的速度。這就要求教師要從廣闊的知識海洋中汲取營養，改善自身的知識結構，開展科學研究，這也是提高自身水平、適應社會發展的一條途徑。教師只有將反映科學技術、經濟社會發展的最新研究成果，及時充實到新的教材及課堂講授中，才能為學生探索新事物、培養創造能力奠定基礎。

教學內容的改革是教學改革的核心，必須符合人才培養目標的總體要求。教學內容改革既涉及各門課程內容之間的銜接與組合，以及每門課程的內容選擇和優化，又涉及教學設計、教學方法和手段、教材選用等因素。露天與金屬礦山開采課程作為采礦工程專業的核心課程，涉及范圍廣，內容更新快，重構課程知識體系，優化整合課程內容，改變教學內容陳舊、脫離科學發展前沿的現象，形成開放的課程體系刻不容緩。

三、教學內容改革的途徑

全面推進采礦工程專業人才素質教育，是培養能適應社會主義現代化建設需要，德、智、體全面發展，基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高，具有創新意識和創新能力的采礦工程技術人員和研究人員的要求。針對當前課程教學中存在的問題，結合筆者所承擔的“中國礦業大學（北京）露天與金屬礦山開采課程建設”項目，探討采礦工程專業露天與金屬礦山開采課程教學內容改革的途徑。

（一）優化教學內容。教學內容的調整，應注重將工程素質的要素轉化為具體的教學內容和教學活動，強調以科研促進教學，形成貼近工程實際的教學內容。露天與金屬礦山開采課程涉及的預備知識和相關領域較多，課程橫向跨度大，其與礦山地質、礦山機械、巖土力學、爆破工程等課程聯系密切。在新版課程教學大綱的指導下，對原有露天與金屬礦山開采課程的教學內容進行取舍，在合理保留傳統內容的基礎上，注重課程內容的更新，通過在課堂教學中補充本學科的發展前沿，提高學生的學習興趣。例如，原先在講授“露天礦山爆破”時，需要增加2學時來補充有關炸藥基本組成與巖石爆破作用機理等內容，但根據新版采礦工程專業本科培養計劃，已新增爆破工程課程，因此，在講授“露天礦山爆破”時，無需重復這部分內容，從而有助于提高課程的教學效率。又如，淺孔留礦采礦法雖在許多小型金屬地下礦山仍普遍運用，但其存在機械化程度低、工人勞動強度大、安全作業條件差等不足，不符合“安全、高效”的采礦發展之路，故在教學過程中應對這部分內容進行刪減。再如，隨著礦產資源開發逐步向深部延伸，解決深部開采引發的高溫、高壓、巖爆等問題已成為當前研究的熱點，適時補充深部開采理論與安全生產技術，有助于提高學生對采礦學科的深入認識和思考。

（二）加強教材建設。教材是傳播知識的載體，教材建設是教學內容和課程體系改革的組成部分，是課程內容、教學體系建設和改革思想的具體反映，一本好教材是取得出色教學效果的基本保證。因此，編寫與教學計劃、課程教學大綱配套的系列教材是教學改革成果的載體和改革得以實現的手段，也是實現教學計劃的重要保證。教材既要求內容豐富、系統完整、重點突出，并能反映國內外最新的進展和發展趨勢，又要求能突出基礎理論、基本知識和基本技術的教育。露天與金屬礦山開采課程內容涉及固體礦床露天開采和金屬礦山地下開采兩部分內容，曾選用教材是根據教育部1998年頒布的大采礦專業要求編寫的，不能充分滿足新版教學大綱的要求。因此，在調整和優化教學內容的同時，依托中國礦業大學（北京）教材建設項目，按新的思路組織編寫課程配套教材——《金屬礦床露天與地下開采》。與現有同類教材相比，該教材是針對煤炭院校本科生采礦教學的特點，適當補充固體礦床露天開采與金屬礦床地下開采的有關內容；并在原有教材的基礎上，補充了爆破作用機理、礦山公路鐵路線路設計等內容，力求反映近年來礦業領域較為成型的新概念、新成果、新方法，如地下深井礦山膠結充填采礦理論與技術、露天煤礦吊斗鏟剝離倒堆開采工藝等。《金屬礦床露天與地下開采》榮獲2011年北京市精品教材。

（三）明確教學重點。露天與金屬礦山開采課程表面看起來，知識點多、內容龐雜，實際上這是對教學內容理解不系統造成的。明確教學重點是提高教學質量的關鍵，而教學重點的確定又必須建立在熟悉教學內容的基礎上。因此，必須認真鉆研教材，處理好教材與教學內容的關系，對教材內容進行有益的深化和適當的擴展或刪減。然而，教材畢竟只是教學中的主要參考書，對教師而言，還要參閱大量的參考文獻，在熟悉內容、吃透教材的基礎上對教材內容進行重新組織、加工精煉，以最有效的方式將一些基本原理、方法及技能傳授給學生，使學生在盡可能少的時間內獲得盡可能多的知識。例如，在講授金屬礦山地下開采方法時，可按照“采場結構參數—采準工作—切割工作—回采工作—采礦方法評價”的思路開展；在講授露天煤礦大型采裝設備吊斗鏟時，可引出“吊斗鏟倒堆剝離開采工藝”，并通過我國黑岱溝露天煤礦“定向拋擲爆破+吊斗鏟倒堆剝離”實例深入闡述此類開采工藝。這種教學方法不僅使露天與金屬礦山開采課程的知識系統化，從而使學生容易接受和掌握，而且培養了學生解決問題的能力。

（四）引入科研成果。露天與金屬礦山開采領域的新理論、新技術和新方法不斷出現，這就要求教師要不斷從知識海洋中汲取營養，改善和提高自身的知識結構。科研工作是提高和體現教師學術水平的重要途徑之一，通過參加科研實踐來豐富自己的工程實踐經驗，并將反映科學技術、經濟社會發展的最新成果及時充實到新的教材及課堂中，既不會使單純的理論知識講解枯燥無味，又能為學生探索新事物、培養創造能力奠定基礎。例如，在講授金屬礦山地下采礦方法選擇時，結合教師正在進行的科研項目“夏甸金礦深部高溫高壓環境下安全高效開采關鍵技術研究”，詳細論述了選擇采礦方法的基本要求、影響采礦方法選擇的主要因素和采礦方法選擇的步驟，收到了良好的授課效果。

露天與金屬礦山開采是一門實踐性非常強的課程，通過鼓勵學生參加大學生創新性實驗項目或參與教師的科研項目，將露天與金屬礦山開采課程的知識點融入科研項目中，增強學生運用科學知識和方法解決實際問題的能力。例如，利用中國礦業大學（北京）充填采礦實驗室在儀器設備上的優勢，先后組織本科生參與“全尾砂固結充填膠凝材料研究”、“尾砂膠結充填體自立性能研究”、“高地溫環境下全尾砂固結膠凝材料研究”等多項大學生創新性實驗計劃項目。通過參加相關科研工作，學生的創新能力和綜合素質得到顯著提高。

總之，教學內容改革是課程建設的基礎和依托，可通過優化教學內容、加強教材建設、明確教學重點、引入科研成果等途徑，力爭實現科研和教學的有效結合，使課程內容能及時反映本學科的最新研究成果，提高學生的創新能力和實踐能力。

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【作者簡介】王炳文（1972- ），男，山東海陽人，博士，中國礦業大學（北京）資源與安全工程學院副教授，研究方向：礦業工程、巖土工程、礦物材料綜合利用。

（責編 蘇 洋）