“一帶一路”背景下采礦工程專業國際化實驗教學體系建設與實踐

姜婷婷 任高峰 張聰瑞 張建華 葉海旺 張春陽 黃剛 陳西江

摘 ?要：隨著“一帶一路”國家戰略的實施，培養具有工程實踐能力和創新能力的國際化高素質復合型人才是當前采礦行業發展的新需求。針對國際化實驗教學體系建設面臨的難題，從培養主觀能動性、制定專業培養方案、加強師資隊伍建設、強化實踐教學四個方面入手，構建一套基于“采礦工程全工藝流程”的國際化雙語實驗教學體系，開展綜合虛擬仿真實驗教學資源建設，建立國際化實驗教學評估體系，以期適應新時代工程教育、人才培養的新要求。

關鍵詞：采礦工程;實驗教學;教學體系;一帶一路;國際化

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）12-0015-03

Abstract： With the implementation of "One Belt and One Road" national strategy， it is a new demand for the development of mining industry to cultivate internationalized and high-quality compound talents with engineering practice ability and innovation ability. In view of the difficulties faced by the construction of the international experimental teaching system， the improvement of cultivating subjective initiative， formulating professional training programs， strengthening the construction of the teaching staff and practical teaching are taken. A set of internationalized bilingual experimental teaching system based on "the whole technological process of mining engineering" is constructed to carry out the construction of integrated virtual simulation experimental teaching resources. A international experimental teaching evaluation system is established， so as to meet the new requirements of engineering education and talent cultivation in the new age.

Keywords： mining engineering; experiment teaching; teaching system; one belt and one road; internationalization

引言

在科技革命、產業變革、新經濟以及新起點的時代背景下，隨著“一帶一路”國家戰略的提出與逐步實施，以中國為起點的“一帶一路”沿線國家工程教育界面臨新機遇、新挑戰[1]。近年，來華留學生的規模也逐年擴大，2017年已達到48.92萬人，其中，“一帶一路”沿線國家的留學生人數占比高達64.85%。如何服務“一帶一路”沿線國家急需專業高端人才需求，加快推進高等教育國際化已成為當前高校工作者需要重點思考的問題[2]。

地礦類行業作為傳統行業，隨著“一帶一路”國家戰略的逐步深入正煥發出新的面貌。如何在培養具有全球勝任力的國內學生的同時，增強來華留學生的專業知識和實踐能力，已成為“一帶一路”大背景下，地礦類專業人才培養的重中之重。

一、國際化實驗教學體系建設面臨的難題

武漢理工大學是首批列入國家“211工程”、“985工程優勢學科創新平臺”、“雙一流計劃”重點建設的教育部直屬全國重點大學，為教育部和交通運輸部、國家國防科技工業局共建高校。學校秉承“育人為本，學術至上”的辦學理念和“建設人民滿意、世人仰慕的優秀大學”的大學理想和核心價值追求，為全國大學英語教改示范學校、教育部首批卓越工程師教育培養計劃試點學校、首批全國深化創新創業教育改革示范高校。

武漢理工大學采礦工程專業屬于“一帶一路”沿線國家重點急需專業，為教育部來華留學采礦工程專業全英本科教學單位（全國范圍內僅4所高校），擁有本專業留學生學士、碩士和博士學位授予點。隨著留學生規模逐年擴大，來華留學國別逐年增多，因為留學生專業基礎知識、語言交流能力、文化背景等多方面差異，采礦工程專業留學生培養過程中出現一系列問題。

（一）教育水平差異較大

來華留學生往往來自于不同的國家或地區，受當地學習內容與教育水平的影響，來華留學生的受教育水平差異較大。同時，由于語言障礙，大多數來華留學生用于學習專業基礎知識的時間偏少，導致專業基礎知識薄弱。這給正常的實驗教學安排帶來不小的難題。

（二）學生自主性較差

目前，高校要培養來華留學生的創新意識和創新能力。要落實這一理念，必須切實突出學生的主體地位，促進學生和諧主動發展。然而，在實驗教學中大多數學生把自主學習和自由學習之間劃為等號。他們認為自主學習就是學生做主，自己學習，在實驗教學中完全脫離教師的指導，削弱教師在教學中的主導作用。同時，采礦工程專業屬艱苦類行業，部分留學生帶有專業情緒，學習的主動性遠遠不夠，導致實驗教學由原來的“注入式”走向“放羊式”，從形式上好像突出了學生自主學習和主體地位，實際上學生的學習效率非常低。

（三）實驗教學培養目標不完善

采礦工程來華留學生的培養方案和教學大綱往往是按照國內學生的培養模式為模板設定，然而留學生在語言和學習能力等方面的差異較大，使得教學內容針對性較差，教學效果也差強人意。采礦工程專業的綜合性較強，實驗和實踐教學內容占課程體系的比重較大，它們已經成為制約來華留學生綜合素質的重要難題[3]。

（四）師資隊伍力量較為薄弱

在師資隊伍和平臺建設方面，實驗教學中心現有教師20人，其中專職教師16人，其中有海外留學或交流背景一年以上僅6余人。同時，具有教授職稱者只有4位，在55歲以下的僅有一人。應屆博士畢業生是高校招聘專任教師的主要來源，絕大部分青年教師基本從高校走出來就直接給學生授課。他們往往缺乏行業相關經驗和技能，關于創新意識與創新能力培養的理論與經驗不足。

（五）缺乏有效的現場實踐教學

目前，采礦工程專業來華留學生的人才培養模式主要由課上學習、現場實踐兩個部分組成。現場實踐地點往往是國內相關礦山，留學生由于受中文水平限制，無法快速查閱相關實踐礦山的中文文獻資料，無法觀看相應中文視頻等來了解國內礦山企業存在的技術問題和亟待解決的難題。同時，來華留學生即使與國內礦山企業人員面對面，也存在交流障礙，難以知曉礦山的需求。就更談不上站在國外同行的角度去思考和解決相應的問題，這就導致其很難真正地融入到采礦國際化氛圍。

二、采礦工程國際化實驗教學體系構建

（一）培養留學生的主動學習能力

增設采礦工程專業學科前沿知識講座，邀請國內外專家向留學生教授采礦行業的最新發展動向以及技術前沿，增強留學生對采礦行業的興趣和認識。在授課過程中適當地引入翻轉課堂式教學模式，學生在課下通過互聯網使用優質的教育資源學習知識，不再單純地依賴授課老師。打破老師教、學生學的傳統方式，將來華留學生的“被動學習”轉變為“主動學習”。課堂變成老師與學生們之間的互動場所，主要包括答疑解惑、知識的運用等，可以達到更好的教學效果。

同時，可將導師制引入到來華留學生的培養過程中。在本科階段引導留學生參與導師的科研項目，加入到相應的課題組，便于留學生與課題組成員和導師的交流，共同營造濃厚的學術氛圍，能大大提高留學生的學習主動性和創新能力。

（二）制定適合來華留學生的培養方案

隨著“一帶一路”國家戰略的推進，采礦工程留學生從無到有，并在近幾年呈現快速增長趨勢。深入了解本校采礦工程來華留學生整體的語言和學習能力，大量調研外校采礦工程學科留學生培養體系的特點，取長補短，在課程安排、教材選取、教學方法、教學管理等方面建立具有我校特色的采礦工程專業來華留學生培養體系，使得教學內容針對性更強，教學效果更好。

（三）加強師資隊伍建設

采礦工程來華留學生的培養直接受到師資隊伍水平的影響，這要求教師們不僅要懂得專業知識，還需要用英語準確、形象地表達出來。一方面，對教學經驗豐富、授課年限較長的教師，加強專業英語的培訓，鼓勵申請訪問學者、申報國際交流與合作項目，加強與國外的學術交流，不斷提高英文水平。另一方面，對英語讀寫能力較好的年輕教師，加強專業知識和教學經驗的積累，使其盡快成長為高素質的師資人才。同時，可以聘請國外高校或企業相關專家為兼職教授，向學生教授采礦工程專業的最新研究成果，擴大留學生的國際視野。

（四）強化實踐教學，構建創新教育主渠道

我校采礦工程專業以湖北省資源與環境實驗教學中心為依托，現有教學面積4000余平方米，實驗儀器設備2000余臺套。采礦工程實驗教學分中心建設有“電雷管爆破網路模擬實驗系統”、“巷道掘進爆破實驗平臺”、“材料疲勞試驗平臺”和“礦山八大系統生產和災害模擬實驗平臺”等綜合實驗平臺[4]。

采礦工程專業屬于實踐應用性較強的學科，以培養科學研究和工程應用型留學生人才為目標，構建以礦產資源綠色開采為核心，輻射礦山土地資源、水資源和礦山生態環境與安全保障的創新型實驗教學體系，形成注重基礎培養、突出綜合與設計、強調創新的實驗教學體系，建立科學的開放管理體系和質量保障體系[5]。

三、國際化全工藝實驗教學資源建設

（一）全工藝實驗教學體系

將采礦工程本科專業相對獨立的課程實驗內容進行系統整合、貫通、拓展，立足驗證、貫通和創新三方面的實驗教學層次，構建一套雙語教學、知識關聯、環節緊扣的實驗教學體系，擬建立的實驗體系分露天采礦和地下采礦2個部分。

露天開采：地質采樣-礦樣描述-巖石試樣制備-巖石物理力學實驗-露天礦山開采設計-爆破設計-爆破實驗-爆破振動測試-災害防治-邊坡監測-生態監測與恢復。

地下開采：地質采樣-礦樣描述-巖石試樣制備-巖石物理力學實驗-地下礦山開采設計-井巷工程設計-礦井提升和運輸設計-爆破設計-爆破實驗-爆破振動測試-礦井通風設計-通風實驗-有毒氣體和粉塵檢測實驗-圍巖監測-生態監測與恢復。

（二）全工藝虛擬仿真實驗教學資源

基于建立的采礦全工藝實驗教學體系，擬建立“認識礦山、設計礦山和安全保障”等多個虛擬教學模塊（見圖1），完成虛擬實驗功能需求分析、編寫實驗教學資源腳本。

四、國際化實驗教學評估體系建設

“一帶一路”國家戰略為新時期經濟的發展帶了無限機遇，也為新時代工程教育、人才培養提出了新要求[6]。圍繞采礦工程專業學生課程培養目標，以“一帶一路”沿線國家實際需求為導向，在突出采礦工程特色的基礎上，改善和優化課程大綱，探索建立“全工藝綜合實驗教學培養目標達成度內外部評估體系”。

面向“一帶一路”背景下采礦工程專業人才需求，著力解決目前采礦工程專業人才培養中實驗課程體系零散、現場實踐周期短效果差、國際化能力培養弱等問題，培養具有國際化背景和能力、工程實踐能力強、創新能力強的高素質復合型人才，解決我國及“一帶一路”沿線國家采礦工程專業教育與新經濟發展快速對接等問題[7-8]。

通過對實驗課程教學資源建設，以“專業+外語”的“新工科”培養思路，建立一套基于“采礦工程全工藝流程”的雙語實驗教學體系，貫通、銜接、夯實各理論課程的專業基礎知識。借助我校國內外聯合教學優勢，開展采礦工程專業綜合虛擬仿真實驗教學資源建設，設立“認識礦山、設計礦山、安全保障”等多個虛擬教學模塊。以“一帶一路”沿線國家實際需求為導向，建立如圖2所示的“全工藝綜合實驗教學培養目標達成度內外部評估體系”。通過該體系可以在內部對教學質量、實驗內容和留學生自主創新性進行監測把控，也可針對社會需求對留學生的專業、動手、觀察、分析等能力進行評價。及時反饋的信息可促進教學大綱和培養方案的修正，達到培養國際化采礦工程專業人才的目的。

五、結束語

面對“一帶一路”背景下采礦工程專業人才的需求，培養具有國際化背景和能力、工程實踐能力和創新能力的高素質復合型人才。本文建立了一套基于“采礦工程全工藝流程”的雙語實驗教學體系，借助武漢理工大學采礦工程國內外聯合教學優勢，開展采礦工程專業綜合虛擬仿真實驗教學資源建設，以“一帶一路”沿線國家實際需求為導向，建立“全工藝綜合實驗教學培養目標達成度內外部評估體系”，為全球采礦工程專業人才培養做出相應的貢獻。

參考文獻：

[1]李寧，葉海旺，吳浩，等.采礦工程專業國際化人才培養模式探討[J].高教學刊，2018，4：157-159.

[2]葉海旺，李寧，吳浩，等.礦業工程學科來華留學生培養體系構建[J].高教學刊，2018，3：83-85，88.

[3]魏德洲，王青，顧曉薇，等.采礦工程專業創新型人才培養教學體系建設與實踐[J].教育教學論壇，2011，3：149-152.

[4]王玉杰，譚海，任高峰，等.采礦工程專業地下采礦技術綜合實驗教學的實現[J].科技創新導報，2015，27：163-164.

[5]馬文頂，吳作武，萬志軍，等.采礦工程虛擬仿真實驗教學體系建設與實踐[J].實驗技術與管理，2014，31（9）：14-18.

[6]張東升，屠世浩，萬志軍，等.采礦工程特色專業創新能力培養的實驗教學改革探索[J].實驗室研究與探索，2011，30（3）：110-113.

[7]高召寧，孟祥瑞.采礦工程專業實踐教學體系的構建[J].教育觀察（上半月），2016，2：82-84.

[8]王少勇，陳順滿，周勃.淺析采礦工程實驗室的建設與管理[J]. 實驗室研究與探索，2018，37（2）：272-275.