新工科建設背景下充填采礦技術課程教學改革初探

姜海強 王卓然

[摘 要] 充填采礦技術是一門集基礎理論、實驗分析和現場實踐于一體的綜合性課程。在新工科建設大背景下，充填采礦技術課程應結合采礦工程專業培養目標，更新教學內容、優化教學方法、調整授課方式、改革考核方法，提高課程與新工科建設目標點的契合度，提高學生培養質量。

[關鍵詞] 充填采礦技術;匹配性;教學改革

[作者簡介] 姜海強（1988—），男，安徽阜陽人，博士，講師，研究方向為礦山充填開采;王卓然（1998—），男，山西運城人，本科生，研究方向為采礦工程。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）42-0125-02? ? [收稿日期] 2020-03-04

一、引言

以新技術、新產業、新模式為特點的世界范圍內新一輪的科技與產業革命，促使工科教育培養多樣化、創新型的科技人才，因此，新工科建設日趨成為工程教育創新改革的主流[1]。新工科特點在于其引領性、創新性、交融性，其建設目標是服務國家戰略和未來產業發展需求，培養造就一批具有創新能力、跨界整合能力、高素質的復合型卓越工程科技人才[2]。充填采礦技術是采礦工程專業的主干課程之一，主要介紹充填采礦的材料、系統、設備、方法與工藝，旨在培養適應綠色開采和智能開采需求的創新人才。在新工科建設背景下，為提升采礦工程學科的競爭力和影響力，對充填采礦技術課程進行教學改革迫在眉睫。

二、課程教學與新工科建設要求的匹配性分析

近年來我國教育學者在新工科建設背景下，對充填采礦技術課程教學改革進行了探索和嘗試，取得了很多有益的經驗，但仍然存在以下問題：

（一）教材內容陳舊

現代經濟和技術的快速發展為傳統工程技術領域技術發展不斷注入新的活力，不時涌現出創新甚至革命性的技術、工藝和方法。教材作為教育者向學生傳授知識的最主要信息載體，其內容本身的先進性和新穎性在很大程度上決定了教學效果和質量，進而影響人才培養質量。然而我國高校充填采礦技術相關教材內容更新緩慢，嚴重落后目前行業發展實際，例如，金屬礦山正向著深部開采發展，深井充填正面臨著一些新的問題和挑戰，而現有教材大都還是面向淺部充填開采。此外，現有教材知識面狹窄，僅限本專業知識，交叉學科內容一筆帶過。上述問題導致現有教材不能滿足當前教學要求，亟須做出相應的修訂和完善。

（二）教學方法單一

科學合理的教學方法是新工科專業建設和人才培養質量的重要保障，具體體現在學生的學習興趣、學習參與度以及學習效果。隨著信息和多媒體技術的發展，PPT逐漸替代板書，是當前應用主普遍、占主導地位的教學方式。但是在實際教學中，不少教師只是機械地念PPT中的內容，忽略了充填采礦技術課程的工科屬性，導致整個教學過程枯燥乏味、學生興趣缺乏、參與度低。同時，現有教學方式往往以教師為中心，學生只是被動的信息接收者，這種單向的填鴨式的教學方式扼殺了學生學習的自主性和主觀能動性。

（三）授課方式不合理

傳統工程教育體系下高校學生高分低能現象較為普遍，其最根本原因在于缺乏對學生實踐能力的培養。充填采礦技術課程集理論教學、教學實踐和工程實踐于一體，其中實踐教學和工程實踐是理論教學的重要補充和升華。通過培養學生的動手實踐能力，可以加深學生對基礎理論知識的掌握和理解，提高分析和解決實際問題的能力。然而，目前充填采礦技術授課方式主要是以教師講授理論知識為主，導致學生理論和實踐結合不足，專業基礎理論知識不扎實。

（四）課程考核方式不科學

課程考核是整個課程教學中不可或缺的重要一環，也是課程教授質量的重要評價手段。合理的課程考核方法不僅能夠激發學生的學習興趣和動力，還能夠在學生各方面能力培養上起到重要的導向作用。目前，該課程的考核主要包括平時成績（占總成績30%）和期末考試成績（占總成績的70%）。然而，這種相對單一的考核方式，雖然在一定程度上保證了課程基礎理論教學的質量，但忽視了學生分析和解決實際問題能力方面的考核，不利于學生創新實踐能力的培養。

三、新工科建設背景下課程改革的建議

（一）精編課程教材，兼顧適用性和先進性

目前國內外有關充填開采技術方面的教材和書籍，主要有R.J.Jewell和A.Fourie主編的《Paste and Thickened Tailings–A Guide》，Yves Potvin，Ed Thomas和Andy Fourie主編的《Handbook on Mine Fill》，蔡嗣經主編的《礦山充填力學基礎》，由吳愛祥和王洪江主編的《金屬礦膏體充填理論與技術》等，但這些教材內容要么理論太深，要么過于偏向實踐，不太適合直接當作本課程教學的教材。因此，需要在上述書籍基礎上，重新編撰一本理論與實踐相均衡的課程教材，重點講解充填采礦的材料組成、方法與工藝、性能特點與邀請、管道輸送與配比設計等。同時，教材內容還要緊跟學科前沿，補充吸納最新的充填采礦研究成果和發展趨勢，比如最新的濃密設備、新型膠凝材料等。

（二）多種教學方法結合，提高學生學習興趣

傳統單一的教學方式較為呆板枯燥，不利于學生學習。為解決這一問題，在授課過程中，可通過展示圖片、播放視頻及實物展示相結合的方式，讓學生更直觀地掌握充填材料制備、充填開采工藝以及充填材料性能測試等內容。同時，利用圖文并茂的PPT和板書，系統講解充填采礦技術相關的基礎理論知識和設計方法。授課過程中，可采用學生講解和小組討論相結合方式，來提高學生的參與度和專注度，加強師生間和學生間的互動和交流。講解過程中，老師們穿插一些專業知識在實際生活中的應用，進一步激發學生的學習興趣。此外，還可以適當引入最新的研究成果，拓展學生的視野，培養其科研興趣。

（三）改進授課方式，提高知識理解深度

充填采礦技術是采礦工程專業的基礎課程，是一門實踐性很強的課程，要求學生具備較高的實踐動手能力。而目前的課堂教學方式導致學生對很多知識點理解深度、掌握不牢。在此背景下，應該根據教材內容類型，設置一定的實驗教學和實踐教學課時，展示測試設備實物，現場演示測試操作，讓學生親身接觸和感受所要教授的知識，加深學生對知識點的理解和掌握深度。同時，針對部分測試內容，要求每個學生在老師指導下親自操作試驗，加強學生的動手實踐能力。此外，應該適當開展現場實踐教學，幫助學生加強理論和生產實際的聯系，提高學生分析和解決工程實際問題的能力。

（四）改革考核方法，實現綜合能力評價

現有的平時成績+期末成績的考核方式過于粗放和單一，一方面無法科學合理地反映學生的表現;另一方面忽視了學生創新實踐能力的培養。因此，需要建立更加一個更加全面合理的課程考核體系。該體系可包含以下三個環節：一是平時出勤率和課堂表現，該部分占總成績的30%;二是基礎知識掌握程度和實驗動手能力，基礎知識掌握程度可通過平時作業和小測試評價，實驗動手能力主要考核學生基本操作和數據分析處理能力，該部分占總成績的30%;三是創新實踐能力，即針對現場實際技術問題，學生的分析和解決問題的能力，該考核環節可安排在課程的中后期，具體為將學生分為若干小組，每組2—3人，小組自選或分配一個小課題，最后每個小組制作一個PPT匯報該課題的研究情況。該部分能夠培養學生的資料收集、問題分析、團隊溝通與協作，以及創新實踐能力，該部分成績占總成績的40%。

四、結語

本文結合新工科建設的目標和內涵，分析了當前充填采礦技術課程教學在教學內容、教學方法、授課方式以及考核方法等方面的現狀和不足之處。在此背景下，提出了更新教學內容、改革教學方法、增加授課類型以及綜合評定成績等具體舉措，旨在改善教學質量，培養具有國際視野的創新復合型人才。

參考文獻

[1]崔慶玲，劉善球.中國新工科建設與發展研究綜述[J].世界教育信息，2018，（04）：21-28.

[2]林健.面向未來的中國新工科建設[J].清華大學教育研究，2017（02）：26-35.

A Preliminary Study on the Teaching Reform of Filling Mining Technology Course under the Emerging Engineering Construction

JIANG Hai-qiang，WANG Zhuo-ran

（Key Laboratory of Ministry of Education on Safe Mining of Deep Metal Mines，Northeastern University，Shenyang，Liaoning 110819，China）

Abstract：Filling Mining Technology is a comprehensive course which integrates basic theory，experimental analysis and field practice.Under the background of emerging engineering construction，the course of Filling Mining Technology should be combined with the training objectives of mining engineering specialty，update the teaching content，optimize and adjust the teaching methods，and reform the assessment methods.This reform will improve the conformity between the course and the target points of emerging engineering construction，and enhance the comprehensive ability of students.

Key words：Filling Mining Technology;matching;reform proposal