基于卓越工程師培養(yǎng)的智能建筑專業(yè)《爆破工程》課程改革探索與實(shí)踐

高賽紅

摘要：探討在卓越工程師培養(yǎng)背景下《爆破工程》的教學(xué)改革，通過突出工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)模式改革，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)效果，提升教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：《爆破工程》;工程教育;實(shí)踐改革

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2096-6903（2021）12-0105-03

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是教育部著力實(shí)施的我國高等工程教育改革的重大措施，旨在為未來工程領(lǐng)域培養(yǎng)多種類型的、優(yōu)秀的工程師后備軍[1]。不言而喻，該計劃需要在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，夯實(shí)工程性教育環(huán)節(jié)，以提升學(xué)生的工程能力。

加拿大勞倫森大學(xué)礦業(yè)工程系為培養(yǎng)與提高學(xué)生的工程爆破實(shí)踐能力，一般要求學(xué)生到生產(chǎn)企業(yè)“帶薪頂崗”實(shí)習(xí)9～12個月，為保障學(xué)生的工程實(shí)踐時間，該系對采礦工程專業(yè)的課程體系進(jìn)行了大刀闊斧地改革，精簡課程量，增加工程實(shí)踐時間。德國克勞斯塔爾、柏林和費(fèi)萊堡等礦業(yè)高等專科學(xué)校，學(xué)生入學(xué)前還需完成110個工班的入學(xué)認(rèn)識實(shí)習(xí);美國、俄羅斯、加拿大和南部非洲等國家的巖土工程教育也發(fā)生了很大變化，企業(yè)聘請學(xué)生離開學(xué)校進(jìn)行為期一年的專題工作，實(shí)行預(yù)先培訓(xùn)。武漢理工大學(xué)、安徽理工大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、江西理工大學(xué)等國內(nèi)十幾所高校在《爆破工程》課程改革方面進(jìn)行了大量的改革與實(shí)踐，期間也面臨諸多困難，主要有：（1）課程內(nèi)容多，學(xué)時少;（2）教學(xué)過程中的工程性缺失及實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱;（3）由于專業(yè)本身的性質(zhì)，學(xué)生對專業(yè)課缺乏興趣等。《爆破工程》是很多專業(yè)的必修或選修課程之一，也是一門科學(xué)性、技術(shù)性、應(yīng)用性比較強(qiáng)的課程，該課程的改革效果直接影響到很多專業(yè)“卓越工程師計劃”的有效實(shí)施，如巖土工程專業(yè)、土木工程專業(yè)及采礦工程專業(yè)等。為此，在加強(qiáng)工程性環(huán)節(jié)的培養(yǎng)方面，江西理工大學(xué)經(jīng)過十多年的改革，通過建立“理論+實(shí)例的課堂教學(xué)”+“多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)+現(xiàn)場實(shí)踐的實(shí)踐教學(xué)模式”，改革現(xiàn)有的課程教學(xué)模式，取得了較好的教學(xué)效果。

1精簡課堂理論教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合課堂案例討論，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自我教育

在現(xiàn)有的《爆破工程》教材中，有關(guān)工程爆破理論的內(nèi)容占比較大，現(xiàn)行的培養(yǎng)方案又需要減少課堂教學(xué)的學(xué)時量，因此，不可能在課堂上講完所有的內(nèi)容。因此，一些內(nèi)容可在教師的安排下，由學(xué)生在課外進(jìn)行自學(xué)。如基本理論部分中炸藥的基本性能和基本參數(shù)、炸藥的組成原理等，可由學(xué)生自學(xué)，教師布置課外作業(yè)，通過作業(yè)來考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和進(jìn)度;刪減炸藥生產(chǎn)工藝的描述及炸藥性能參數(shù)測試方法等內(nèi)容，這些可讓學(xué)生在學(xué)校金屬礦床地下開采虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心完成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)報告，通過實(shí)驗(yàn)來補(bǔ)充課堂刪除的講解內(nèi)容，如炸藥的爆力、猛度、殉爆距離等測試實(shí)驗(yàn);省略與其它課程重復(fù)的內(nèi)容，如巖石的物理力學(xué)性質(zhì)由《巖石力學(xué)》課程授課，鉆孔與運(yùn)輸機(jī)械方面的內(nèi)容由《礦山機(jī)械》重點(diǎn)講授，井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)主要講授基本概念、光面爆破機(jī)理和微差爆破機(jī)理，其它內(nèi)容歸納到《井巷工程》課程。而相應(yīng)的工程性強(qiáng)的內(nèi)容，如深孔臺階爆破等，在完成理論教學(xué)的同時，結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行課堂討論式教學(xué)，同時增加課堂討論環(huán)節(jié)，通過學(xué)生查閱資料，制作PPT，上講臺分享自己獲取的知識，在討論過程中，教師更多的是起引導(dǎo)作用，鼓勵學(xué)生充分思考，積極參與課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自我教育。

2組建科學(xué)研究小組并應(yīng)用多樣化的教學(xué)手段，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

依托本專業(yè)教師承擔(dān)的科研項(xiàng)目，成立不同類型的科學(xué)研究小組，將教師在科研過程中收集的工程圖片與視頻在組會時進(jìn)行直觀展示與講解，從工程問題角度詳細(xì)講解工程實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力;開展不同主題的科普講座，在學(xué)生完成相關(guān)炸藥方面知識的自學(xué)后，給學(xué)生講解“炸藥的千年世界之旅”，將炸藥發(fā)展歷程、工程爆破對工業(yè)炸藥的性能要求、不同炸藥的優(yōu)缺點(diǎn)等知識點(diǎn)及炸藥研發(fā)工作者的事跡進(jìn)行有機(jī)融合，在幫學(xué)生厘清知識脈絡(luò)的同時也進(jìn)行了思政教育，這樣不僅能提升學(xué)習(xí)興趣，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，改善教學(xué)效果。

3構(gòu)建多層次多角度的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，增強(qiáng)學(xué)生的動手能力

為達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果，國外爆破工程課程的實(shí)踐教學(xué)往往占總課時的40%左右[1]，在教學(xué)改革中增加實(shí)踐環(huán)節(jié)是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵[2-7]。一般爆破實(shí)驗(yàn)具有一定的危險性，這部分實(shí)驗(yàn)大多屬于演示性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很難直接參與到實(shí)驗(yàn)中，也難以提高工程實(shí)踐能力[8-10]。針對這類問題，江西理工大學(xué)與省內(nèi)的爆破器材生產(chǎn)企業(yè)建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，由企業(yè)為學(xué)校生產(chǎn)一批爆破器材教具與仿真爆破器材，學(xué)生可直接操作雷管與炸藥等爆破器材，同時，工程爆破起爆網(wǎng)路的設(shè)計與連接等動手性強(qiáng)的技術(shù)以實(shí)驗(yàn)形式由學(xué)生自主完成并完成實(shí)驗(yàn)報告;依托已建成的金屬礦床地下開采虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，將炸藥爆速、猛度及殉爆等爆炸性實(shí)驗(yàn)設(shè)計成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可在網(wǎng)絡(luò)上完成。結(jié)合學(xué)校現(xiàn)有的爆破實(shí)驗(yàn)塔，在改善實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)手段、完善實(shí)驗(yàn)安全防護(hù)方式的同時，構(gòu)建基礎(chǔ)性、綜合性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要是爆破器材性能測試方面的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要是綜合應(yīng)用單一爆破器材組合或多種爆破器材組合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要是以各種爆破器材組合使用，以各種儀器設(shè)備而設(shè)計的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時有選擇性的進(jìn)行一些創(chuàng)新性地爆破實(shí)驗(yàn)，如爆破超動態(tài)應(yīng)變測試、爆破振動測試、爆破沖擊波測試、爆破噪音測試、巖體爆破效應(yīng)的聲波探測等，學(xué)生可在老師的指導(dǎo)下完成。通過多層次、多角度的實(shí)驗(yàn)手段，開展不同類型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開放爆破實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中自主預(yù)約實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時也提高了學(xué)生的動手能力。

4構(gòu)建現(xiàn)場實(shí)踐的教學(xué)模式，解決“工程性缺失和實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱”問題

利用依托于江西理工大學(xué)與企業(yè)共建的江西省爆破工程技術(shù)研究中心，在《爆破工程》課程教學(xué)中的“課程設(shè)計環(huán)節(jié)”增加現(xiàn)場爆破實(shí)踐，使學(xué)生進(jìn)入工程爆破現(xiàn)場，有選擇性的在實(shí)際工程中挑選某一小段爆破，比如小段的邊坡爆破，讓學(xué)生直接設(shè)計并參與爆破施工，并在相同的地段由企業(yè)的爆破工程師進(jìn)行設(shè)計與施工，對比爆破效果，讓學(xué)生親歷工程爆破，實(shí)踐爆破技術(shù)，讓學(xué)生能實(shí)踐所學(xué)，做到學(xué)以致用。這樣，既充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，豐富了學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)質(zhì)量也得到顯著提高。學(xué)生工程實(shí)踐效果見圖1。

5結(jié)語

江西理工大學(xué)在實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的過程中，結(jié)合《爆破工程》課程特點(diǎn)，在加強(qiáng)工程性環(huán)節(jié)的培養(yǎng)方面，進(jìn)行了探索與實(shí)踐，取得了一些效果和經(jīng)驗(yàn)，今后尚需加大改革措施，進(jìn)一步完善課程改革。

參考文獻(xiàn)

[1]張文生，宋克茹.“回歸工程”教育理念下實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的思考[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2011，31（1）：77-79+92.

[2]璩世杰.搞好“工程爆破”課程教學(xué)的幾點(diǎn)體會[J].中國冶金教育，2001，20（5）：38-40.

[3]宗琦.淺談爆破工程課程的教學(xué)改革[J].西安礦業(yè)學(xué)院學(xué)報，1999，19（S）：144-146.

[4]徐穎.《爆破工程》課程改革[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2005，7（4）：86-88.

[5]張云鵬.“爆破工程”課程教學(xué)設(shè)計與能力培養(yǎng)[J].河北聯(lián)合大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2012，12（4）：97-99.

[6]胡坤倫.提高爆炸與爆破技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量[J].煤礦爆破，2009，86（3）：25-27.

[7]程平，洪勇.《爆破工程》課程實(shí)踐性教學(xué)創(chuàng)新探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013（5）：136.

[8]畢宣可，劉建民.爆破實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)安全關(guān)系的探討[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004，23（9）：110-111.

[9]譚海，王玉杰，陳先鋒，等.教學(xué)用仿真電雷管制作及爆破網(wǎng)路的實(shí)現(xiàn)[J].爆破，2011，28（1）：110-111.

[10]吳亮，李鳳，蔣培，等.爆破網(wǎng)路教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計與實(shí)踐[J].中國冶金教育，2016（1）：81-83.

ExplorationandPracticeof"BlastingEngineering"ReformationBasedonPlanforEducationandTrainingOutstandingEngineers

GAOSaihong

（SchoolofApplicationSciences，JiangxiUniversityofScienceandTechnology，GanzhouJiangxi341000）Abstract：TheteachingreformofblastingengineeringofIntelligentBuildingSpecialtydiscussedunderthebackgroundofPlanforEducationandTrainingOutstandingEngineers.Throughthemodereformofhighlightingthecultivationofengineeringpracticalability，thestudents'learninginterestandlearningeffectareimproved，andtheteachingqualityisimproved.

Keywords：blastingengineering;engineeringeducation;practicereformation