时间：2022-10-10 08:39:25
关键词:采矿工程，岩土工程，教学形式，专业知识面
0引言
为了适应湘潭大学采矿工程学科发展的需要以及新的本科培养方案的要求，《岩土工程》课程作为我校采矿工程专业开设的一门必修课程，提高其教学质量应引起足够的重视。在讲授这门课程过程中发现:学生在学习该课程时以下问题比较突出:一方面，学生的内心感觉虽然是一门必修课，但是与专业相关性不够强而表现出不够重视;另一方面，教师很难选择出适应专业发展的教材，使学生在课堂及课后没有办法真正掌握与采矿工程密切相关的岩土工程问题等等。为此，为达到采矿专业人才培养的目标及新形势下大学生就业的需求，紧密与自身的教学实践相结合，探讨《岩土工程》课程的教学改革思路，探索具有学科特色的、可以培养出优秀人才的教学途径，最终目的是获得使师生都认可的、完善的教学质量。
1教学内容方面的改革
1．1自编与专业相适应的教材
现阶段该课程主要是选择高等学校《十二五》规划教材———岩土工程(王幼清等编写)，该教材主要是面向隧道，水力工程专业的，有的章节与采矿工程专业的联系不够紧密甚至是没有多大联系，且教材中的公式推导较多，使得学生一见到就头疼。此外，教材中多以文字和公式为主，图形较少，计算较多，为了弥补该教材的缺陷，笔者结合采矿工程专业的自身特点，根据湘潭大学该专业的历史和特色，着手编写教材，或者在教材未出版前，可选取其他的相关教材，借此补充所选教材的不足之处，让学生深刻理解采矿中所要遇到或面临的岩土工程问题。
1．2提高学生课外的自主学习能力
教师可提供与该专业相关的若干本教材，由学生自由选择其中的一到两本进行阅读［1］，可以此提高学生对该课程乃至专业的兴趣，最大程度地扩大学生的专业知识面，形成完备的知识体系，以及探索未知世界的能力和习惯，从思维和意识层面上提高与岩体相关的采矿理论和技术知识［2］。
1．3适当降低理论深度，扩大学生知识面
《岩土工程》这门课程作为采矿工程专业的必修课，对该课程的广度和深度都要做到有所均衡，有所取舍。重点部分要做到仔细讲解，但是考虑到采矿工程专业的就业去向有可能会朝着水利工程，隧道工程或公路工程等发展，因此，教师也应适当地传授与其相关的内容，让学生大体上对跨学科，跨专业的内容做到有所了解，若学生确实对其他学科感兴趣，且在今后的工作方面有转专业的意向或打算，可在课后再与学生多沟通，这样就对教师的能力和知识结构、体系提出了更高的要求［3］。
2教学形式方面的改革
2．1主观上应让岩土工程尽量向采矿工程靠拢
许多学生通常会认为两个专业联系性不强，因而，潜意识里就会忽视对这门课程的学习，感觉只要拿到学分就万事大吉。首先，应从思想层面上端正学生的学习态度［4］，可在课堂上展现两者之间关系性较强的一些案例，以此来增强学生的学习兴趣，扩大其知识范围，进一步让学生认识到学习该课程的重要性。
2．2在教学形式上应有所改进
在教学形式上，应充分利用人对于直观性的东西更易于掌握的特点［5］，且单纯地讲解ppt已无法适应和满足学生的求知欲望，还需引入动画，视频等缓解学生学习专业基础知识的乏味，还可通过课堂随机问答等形式，调动课堂气氛和学生学习的积极性，使学生逐步建立和培养自主思考和学习专业知识的能力。岩土工程专业性质是工程实践性很强，这和采矿工程专业一样，因此，在有条件的情况下，应带领学生到工地现场走走、看看、动动手，并邀请经验丰富的现场工作人员实地讲解［6］，分享他们的一些工程经验，这样可以在一定程度上扩充学生的知识面，今后走到工作岗位上遇到同样的类似问题也不会表现出手足无措。
2．3学生自主学习和兴趣的培养应更积极稳妥
学生上大学之前，学生对教师为主的“填鸭式”教学已习以为常［7］，并且要从根本上扭转很困难，并且大学生的课余活动较多，大学前两年所开课程也较多，课程安排很密集，这就导致大多数学生并未做好课程预习和课后复习［8］，所以对教师教授的内容无法深入理解和跟不上教师的进度也很正常。因此，有必要为学生选择合适的课前课后资料供学生找准专业的方向，亦或是可以录制“微课”［9，10］，让学生通过网络的形式获取知识。
2．4学生课堂上问答情况应有所改观
笔者通过教学发现，仅有若干有志考研或兴趣较浓厚的学生坐在前排，时不时的会向老师提问，且在现有的教学模式下，愿意回答教师问题的学生少之又少，或者从内心上排斥或抵触回答问题，也就是说考试能通过就行，其他的一切都与其无关，所以要在课堂上开展多种形式的讨论就变得难上加难，要想从根本上解决这个问题，归根结底还是要从学生的兴趣出发，以学生为主，多问些学生关心的，感兴趣的问题，这样才能保证师生间的正常互动。
3结语
虽然在教学改革中存在这样或那样的问题，但是令教师倍感鼓舞和欣慰的是，对于一些创新性较强的教学改革，学生还是很乐意配合的，通过课程的调研发现，只要是一些新颖的教学方法，能提高学生学习的兴趣，学生很心甘情愿做必要的尝试，因为这样做，他们在愉快的氛围中增长了知识，对专业知识的掌握和收益也颇多。
参考文献:
［1］张亚莉．高校教改模式创新的现实基础分析及路径构建［J］．教育，2016(10):173．
［2］郭琳．新形势下国际经济与贸易专业实务类课程教改探讨［J］．科教导刊，2016(11):112-113．
［3］宁启蒙，汤慧．基于实践教学的建筑学专业城市设计教改研究［J］．山西建筑，2016，42(17):241-242．
［4］吕海霞，杨志杰，张艳辉，等．基于应用型人才培养的化工原理实验教改探索与实践［J］．化工高等教育，2016，33(1):26-30．
［5］刘伟，姚新鼎，王宗舞．噪声污染控制技术教改探讨［J］．广东化工，2016，43(14):296．
［6］李坤全，邵凤翔，文睿．机械加工专业教学现状与教改措施［J］．中国管理信息化，2016，19(16):244-245．
［7］段艳红．高等院校生物技术专业教改与实践探索［J］．安徽农业科学，2015(8):357-359．
［8］郝一洁．行动导向教学法实施过程中存在的问题及对策———基于湖北工业职业技术学院的教改实践［J］．湖北工业职业技术学院学报，2015(3):88-90．
［9］范凌云，梁修荣．新教改背景下高校计算机网络教学的课程改革探讨［J］．时代农机，2015(10):115-116．
关键词：CAD制图；课程教学；采矿工程专业
中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：
10052909（2015）02008903
工程图纸是工程师的语言，是设计者表达设计思想和设计理念的一种形式。如今，随着计算机技术的快速发展，各行各业手工绘图已经成为历史，普遍采用计算机绘图[1]。当然，利用计算机绘图也是当今理工科大学生必备的一项技能[2-3]。CAD制图是高校普遍开设的一门主干课程[4-5]。通过学习该课程使学生初步具备正确使用计算机和绘图软件，较为熟练地绘制专业工程图纸，并能借助绘图软件计算、分析数据的能力，为将来从事工程设计、施工与管理提供基本技能。CAD制图课程具有基础理论与工程技能训练的双重特点，也是联系基础课与专业课的纽带。CAD课程的教学因专业不同而有所差异，为此，针对采矿工程专业CAD制图课程的教学内容、教学方法和考核方式，分享近年来的一些教学体会，以飨采矿专业的同行和学生。
一、采矿工程专业CAD制图课程的教学内容
（一）课堂教学内容
古人云：“巧妇难为无米之炊”，“言之无物，行而不远”，所以，要上好一门课，首先要组织好的教学内容。教材与教学内容是高校课程教学的质量保障[6]。众所周知，自八十年代2.17版本的AUTOCAD软件引入中国，到目前已有数十个版本。现在Autodesk公司几乎每年要推出一个新版本。国内与之相对应的教材也层出不穷，五花八门。有的教材专业特色明显，比如：土木工程专业
的CAD教材[7]，机械专业的CAD教材[8]，等等，但唯独没有与采矿专业相结合的、真正适合采矿专业的CAD教材。笔者从八十年代开始就一直使用CAD绘图，而且借助AUTOCAD软件进行了二次开发，对CAD教材内容和版本比较熟悉
，在综合比较后，选定AUTOCAD2004版软件和相应的教材作为采矿专业CAD课程教学的基本内容。
先进的绘图软件和优秀的教材是上好这门课的前提，可以照本宣科？非也。因为好的教学内容是关键，为此必须精心组织教学内容，按照由浅入深、循序渐进的步骤重新梳理出以“线-点-面-图形编辑-图形管理”为顺序的教学内容。第一堂课就让学生动手绘制简单的图形，让学生在学习中找到成就感。待学生对CAD制图有了一定基础后，再系统介绍一些软件方面的应用知识，比如：利用area命令求面积等。
在绘制图形案例教学中，没有选用教材中的图例，而是与采矿工程专业实际工程相结合，先让学生绘制简单、有用的实际工程图纸，比如，让学生自己选择工程图中的标准图框A0到A4号作为案例进行绘制，图框是由竖线和水平线构成，使学生掌握基本的绘图命令，图框绘制完成并保存待参加工作后利用（因为工程图的标准图框全国统一的）；然后，再绘制完整的采矿专业工程图纸，这样可以使学生平时的课程绘图练习做到连续性和完整性，也很有成就感。
（二）学生课堂练习内容
CAD课是一门操作性非常强的基础课，学生在学习过程中不但要动脑，而且要动手操作。因此，在安排学生课堂练习方面，选择了5套独立的实际工程图纸，由易到难让学生练习。先是一套三居室的建筑房屋平面图，只给定了建筑物的中心线轮廓及相关尺寸，让学生绘制CAD房屋平面图；然后，要求学生按照自己的喜好进行室内装修，绘制一个房屋装修平面布置图，包括瓷砖、卫生间马桶及家具等，这样一方面让学生练习基本功，同时又发挥了学生的自主创造性，也让学生在练习中增加了对基本生活常识的了解，比如：门的宽度，床的大小与规格等，也可以防止学生相互抄袭。学生有了一定绘图基础后，再绘制与采矿专业有关的工程图纸。笔者结合自己在国外的相关工程经历选择了一套全英文工程图纸中的一个三心拱隧道断面图让学生绘制。一方面公路隧道与井工采矿的巷道相类似，而且三心拱断面在所有巷道（隧道）类设计中难度最大，另一方面还可以开阔学生眼界，增长见识。第三套图纸是绘制一个煤矿的综合地质柱状图。综合地质柱状图是反映矿区地层结构和岩体属性特征的重要成果图件之一，是以文字描述为主的图纸。通过训练可以让学生掌握CAD软件文字输入与编辑基本功。第四套图是绘制《采矿工程设计手册》[10]中的刀把式井底车场平面图。井底车场是联接井下大巷运输和井筒提升的枢纽，它担负着煤炭、矸石、物料、人员的转运任务，在整个井下运输系统中起着非常重要的作用[11]。第五套图是绘制《采煤学》[12]课本中的一个采区布置示意图，包括平面图和剖面图，让学生自己设计与绘制，包括采区尺寸等需要学生去查找。一个矿山的采矿工程主要由地面（工业广场）、井底车场和采区组成，所以，选择这些部位的图纸让学生绘制，使学生不仅学习了CAD制图，而且与采矿工程专业的知识紧密结合，达到了事半功倍的效果。
二、CAD课程的教学方法
教师的职责，自古有之，即师者，传道、授业、解惑也。那么作为采矿专业的教师，如何上好CAD制图课？“没有爱就没有教育”。作为一名CAD制图课的教师，首先要热爱教师职业，热爱这门课程，这样才有动力去钻研CAD课程的教学内容，研究教学方法，认真组织教学。
（一）充分调动学生的积极性
重庆大学采矿工程专业CAD课安排在大学二年级上学期。由于大二的学生对所学专业仍不甚了解，部分学生感觉迷茫，总认为自己的专业不如别人，学一行厌一行，对专业课学习的积极性不高。所以，笔者上第一堂课时，没有正面强调CAD课如何重要，而是采用发问的方式，询问学生有哪些方式可以挣钱谋生？答案五花八门。笔者归纳学生的答案，即：说，做艺人说相声、唱歌或节目主持等，可以挣钱谋生；写，写小说成作家可以挣钱谋生；画，成为画家或工程师画图纸、搞设计，可以挣钱谋生。当然，还有肩扛背驮也可以挣钱谋生。通过比对，让学生明白学习的重要性。此外，笔者还下载了国内知名的与矿山有关的大型企业和设 计院招聘广告，把这些企业对采矿专业人员的职业要求展示给学生，让学生知晓掌握CAD绘图技能对于求职就业的重要性。
（二）边教边学边操作
CAD课程是一门实用性和操作性非常强的基础课程。虽然没有深奥的理论和繁琐的公式，但操作使用命令比较多，命令之间没有连贯性。所以，笔者在教室选择上，除了要求有多媒体之外，还要求每位学生要有一台电脑。这样，笔者在讲台上讲述完一个操作命令，马上要求学生在自己的电脑上进行操作，现场答疑。对学生的问题，教师要耐心指导，要求学生灵活掌握命令的使用与操作，切忌死记硬背。
（三）与实际工程相结合并延伸CAD的应用
在学生绘图练习案例选择方面，密切与采矿工程专业结合，并把CAD的使用在专业方面进行延伸，紧扣实际工程，让学生体会到成就感。比如，计算矿量时，根据底板等高线计算矿体的面积，有的借助求积仪来求面积，学了CAD后，就可以直接用Area命令求面积，计算矿量；还有利用CAD直接绘制地质剖面图，确定点的坐标，按照一定的坡度寻求最佳矿区道路路线，等等。
三、CAD课程考核方式
考试是检查、考核学生对知识掌握情况的一种手段，课程考试在人才培养过程中起着“指挥棒”的作用，对高校人才培养模式的构建和培养目标的实现有着深远的影响[13]。社会对创新型人才的要求绝不是一个纯粹的知识蓄积者，而是一个知识的运用者[14]。所以，笔者在征得相关部门同意
后，取消了期末一卷定终身的闭卷考核模式，将考试纳入到平时的案例练习中，要求学生在课程结束后，按照正规要求提交5套图纸，最后根据5套图纸的绘制质量以及课堂学习情况评定学生的最终成绩。
四、结语
CAD课是一门实用性和操作性非常强的基础型课程。用CAD制图是工科专业大学生必备的基本技能。如何教好该课程，让学生终生受益，探索建立一套“由浅入深、循序渐进、密切结合实际、体现专业特色”的教学方法值得CAD教学同行专家深入思考，不断完善，找到更多有效的举措，共同推动采矿工程专业CAD制图课程教学上新台阶。参考文献：
[1]张军安.AUTOCAD2005实用教程[M].西安：西北工业大学出版社，2005.
[2]王秀英，陶永兰，张秀芝.培养理工科学生计算机绘图能力的探索与实践[J].实验技术与管理，2009，26（7）：119-121.
[3] 林宝如，何频，张乐于.论对学生计算机素质和计算机应用能力的培养[J].高等建筑教育.2007.16（1）：50- 53.
[4]杨文伟.21世纪高校CAD课程整合与实践[J].时代教育，2008（10）：94.
[5]刘平，刘楠.工程制图CAD考试的改革与探索[J].中国成人教育，2008（3）：3.
[6]张扬，尹红，李孟辉.高校课程教学质量保障体系的构建探析[J].高等农业教育，2010（1）：46-48.
[7]陈德业，黄惠莹，谢龙汉.AutoCAD 2009建筑制图实例图解[M].北京：清华大学出版社，2009.
[8]李乃文，夏素民，孙江宏等.AutoCAD 2008中文版机械制图案例教程[M].北京：清华大学出版社，2008.
[9]邹云翔.矿山地质剖面绘制系统设计与研究[D].长沙：中南大学硕士论文，2009.
[10]张荣立，何国纬，李铎.采矿工程设计手册[M].北京：煤炭工业出版社，2003.
[11]柳忠校.井底车场建模系统[D].青岛：山东科技大学硕士论文，2009.
关键词：采矿工程专业；教学改革；教学内容；课程设置
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2012）12-0263-02
未来采矿工程学科的发展及其采矿工程技术人才的培养问题，是一项十分重大的研究课题，关系到振兴东北老工业基础煤炭工业的发展，更关系到矿业教育的百年大计。纵观全国的教育改革，各高校正朝着与社会主义市场经济体制相适应的方向转轨，并通过校内各项管理体制的调整完善，推动了教学领域的深入改革。面向21世纪，黑龙江科技学院采矿工程专业应根据其自身特点，结合振兴东北老工业基础煤炭工业的发展趋势，在学科建设、专业建设和人才培养上研究对策，以求得到长足发展。
一、采矿工程专业教学改革存在的问题
近年来，根据教育部对本科专业教学的指示精神，我校着重进行了采矿工程专业教学内容及课程设置体系改革的研究与实践。按照教育部的如下三点指示精神：（1）专业知识结构要进一步调整，拓宽专业面；（2）本科教学内容应适应21世纪采矿工程科学专业的发展要求；（3）加强工程实践教学，提高学生实际工作能力，创新能力等。要求改革本科各专业系列课程教学内容与课程设置体系。我们认为当前我校采矿工程专业的教学内容及课程设置还存在着一些差距和问题。
1.拓宽专业面尚不够，特别与机电结合不够
近几年来，我们虽逐步拓宽专业面，如非煤开采、露天开采、地下工程、计算机在采矿中应用等内容，但仍不够。特别是由于新技术、新工艺、新装备不断发展，采矿与机电结合不够，知识更新与实践环节均很弱，未形成高水平的模式与系列，不能适应现场生产发展的急需。很多高度机械化、自动化的矿山单位均指出：“若采矿专业再不实现与机电密切结合，采矿工程专业的学生就不受欢迎”。随着安全高效矿井的一矿一井一面或一矿一井二面生产的发展，矿井巷道布置、采掘衔接日趋简化，而重在矿山机械的使用效率，所以矿山机电知识日趋重要。不提高采矿工程专业学生的机电知识，难以管理和指挥生产，难以提高矿井产量和经济效益。有的矿区、矿井总工程师已由机电人员担任。为实现采矿工程专业培养矿山高级技术人材的目标，采矿工程教学改革已迫在眉睫。
2.教学内容庞杂，落后陈旧内容仍较多
近年来，虽然加强了采矿新工艺、新技术及计算机在采矿中的应用技术等新内容，但总体不够突出和系统，一些陈旧的内容仍在某些课程中占有大量篇幅，如煤矿开采学课程中的采区巷道布置和采区和井底车场线路等内容已远不适应安全高效矿井的要求，教学中应大大削减，有关岩石力学方面的基础知识在几门课程都讲，另一方面大型现代化矿山的开拓巷道布置内容又显太简单，没有突出最新技术的发展及成果。因此必须大幅削减落后陈旧的课程内容，增加专业发展的新技术和新成果。
3.目前学校实习教学困难，急需加强开采、机电工程教学
除因安全等种种原因，生产实习受到削弱外，教学内容中还特别缺乏综采工作面装备的安装、使用、监测、维护、检修、回撤、事故预防和处理等知识。而原来传统的煤矿机电专业又有削弱的趋势，形成空白，急需填补。
4.课程设置系统性差，内容重复
采矿工程学科是一门多学科综合的学科，所以采矿工程专业教学涉及的内容较多，有采矿工程专业本身的专业课，又有为采矿工程服务的机电等课程，内容庞杂而分散，所以急需对采矿工程专业的专业课教学大纲进行修订，对采矿工程专业本科主干课程中重复的内容进行精简或合并，避免交叉重复，使采矿工程专业的专业课程既有课程本身的特性又注重整体性。总之，课程内容及体系应以生产技术发展来调整知识结构，培养学生综合分析问题的能力和实际工作中解决生产问题的能力。
二、采矿工程专业学教学改革的方向
黑龙江科技学院采矿工程学科是一门实践性强的学科。本科教学改革必须以面向振兴东北煤炭老工业基地为前提，密切联系生产技术发展，选用多学科（分支学科）的理论教学方法，强化实践教学方法，强化实践教学，以符合人才培养的要求。
1.调整专业结构，扩大专业面
实行地下开采与露天开采相结合；煤矿床与非煤矿床相结合；采矿与地下工程相结合；采矿与机电相结合；采矿与计算机应用相结合。以此五个结合为原则标准调整采矿工程专业设置和课程体系。面要拓宽，内容要精，制定出符合这五个结合的新的教学计划及人才培养方案。
2.实现教学内容的现代化
教学内容密切结合国内外最新技术、科研成果。大力删除落后、陈旧的内容和脱离实际的内容，教学内容面向当前煤炭工业的发展趋势，既区别于大专、中专，又区别于研究生教学。建议增加各类型安全高效综采工作面工艺原理及装备，配套选型，工艺方式优选及工序匹配优化；采场围岩控制及设计，顶板及支架的监测、预报，采场装备使用、监测、维护、检修、事故预防及处理，生产科学化管理等内容。使矿井生产知识结构集中配套，符合生产急需，面向生产第一线，培养学生综合分析问题能力，实际工作能力；并增加巷道围岩控制与矿井各类巷道的优化布置相结合；开采方法与工程优化设计相结合；采矿工程一般设计与系统工程优化设计相结合等的实例教学。培养学生从事煤矿生产、工程设计、管理方面的素质，扩展知识结构。
3.实现教学方法及手段的现代化
拓宽专业面，除教学内容要精练外，教学效率必须相应大幅度提高。实施多媒体教学、学导式教学、研讨式教学、案例式教学、模型教学等。特别是模型教学直观易懂，是使学生对“矿山王国”有一个从二维平面思维到三维空间思维的有力工具，它是提高教学质量的有效手段，因此应大力加强采矿模型实验室的建设。同时，应大力开发采矿CAD的教学演示系统，提高学生的感性认识、理解能力、计算机应用能力等，将大幅度提高教学效率。
4.产学研共建实践教学的基地
密切与大型现代化矿区合作，共建三结合的实习基地是非常必要的，以强化工程实践教学。另外利用矿山闲置设施，在有关厂矿支持合作下，建立模拟生产的工作面。利用已磨损的生产上已不能用的装备、配套安装、模拟生产。模拟工作面的装备可以操作，又不影响生产，特别对加强机电知识及装备监测、维护、检修、事故预防及处理等实践能力培养有很大好处。利用同矿山企事业的科研合作又能促进实践和理论教学。
5.采取有效措施，确保教学质量培养合格的专业技术人才
应当指出，坚持知名教授上本科教学讲台的制度，是提高教学质量的有力保证。近几年来，知名教授被一些繁忙的行政管理工作和科研工作缠身，难以走上讲台为本科生授课，教学质量受到某种程度的影响。中青年教师也受职称评定条件的约束，精力转移到科研工作和撰写论文、著书立说，教学投入明显不足。上述现象与学生厌学的大气候共同形成了教学质量滑坡的客观现实，已经到了必须引起高度重视的地步了。
6.加强教学管理，实现教学管理科学化
目前，学生自主成才已成为新的价值取向，原来固定的学生培养模式和教学管理模式必须改变。因此，要求教学管理人员不断提高自身素质，同是开发出实用的教学管理系统软件，其内容应包括学生情况库、试题库、毕业设计资料库、教学文件库、专题论文库等等。
采矿工程专业的教学改革任重而道远，要靠我们不懈的努力和奋斗才能不断取得成果。我们相信，经过四五年的努力，采矿工程专业的教学改革必将提高到一个新的高度。
Study on Teaching Reform Direction of Mining Engineering Subject
CHEN Hai-bo，JIANG Hai-feng
（College of the Resource and Environment Engineering，Heilongjiang Institute of Science and Technology，Harbin 150027，China）
关键词 双语教学；教学方法；采矿工程
中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)36-0038-03
Bilingual Teaching Reform in Mining Engineering Major Course//Zang Chuanwei, Ning Jianguo
Abstract Based on the bilingual teaching problems in mining engineering major course, the new teaching contents integrated four parts are put forward; the new teaching methods containing three methods are created; the new teaching technique way is chosen. These reform measures are applied, and good teaching effects are attained.
Key words bilingual teaching; teaching method; mining engineering
Author’s address College of Resource & Environmental Engineering, Shandong University of Science & Technology, Qingdao, Shandong, China 266510
1 问题的提出
教育部从2001年开始多次出台文件，明确要求高校积极开展双语教学，强调双语教学的重要性，要求加大双语教学改革力度。在此背景下，矿业类高校纷纷进行双语教学的改革和探索。目前，多数矿业类高校在采矿工程专业的双语教学上采用“采矿学（或煤矿开采学）+矿业概论双语”的教学模式，其中采矿学用中文讲，矿业概论采用双语教学，实际上就是将原来的专业英语改为采煤概论双语教学。然而“换汤不换药”，不能从根本上解决采矿专业学生专业英语水平普遍低的难题。另外一种方式是，选取煤矿开采学进行双语教学，由于学生学习这门课原本就有较大难度，再用双语教学，接受起来难度更大，难以取得很好效果。在双语教学方法上多采用讲授法，手段上又有“中文讲课+专业术语英语介绍”“英文讲课+中文专业词汇”“英文多媒体课件+中文版书”等。双语教学是用英语来讲专业知识，单纯的讲授法、灌输式讲课，教学效果较差。
因此，采矿工程专业双语教学内容需要优化，教学方法和教学手段需要进行革新，以达到同时提高学生的专业知识、技能和英语交流、运用能力，使学生具备初步的双语思维能力，实现复合型的采矿专业人才的培养目标。
2 双语教学现状
2.1 教学内容和教材
根据调研报告，我国矿业类院校双语教学内容有3类。1）采矿概论内容或原有专业英语教学内容，教材选用原有的专业英语教材，如蒋国安和吕家立在1998年编写的《采矿工程英语》。2）煤矿开采学内容，主要包括井田开拓、准备方式和采煤方法3大部分。目前尚无配套的双语教材，多是采用徐永圻编著的《煤矿开采学》和采矿工程专业英语教材。此外，还有蒋国安和秦忠诚在2003年编写的Theory and Technology of Solid Deposit Mining；林在康等在2004年编写的The Coal Mining Method。3）矿山岩体力学或矿山压力及控制方面的内容，比较新颖，难度也较大。教材主要是Syd S. Peng（彭赐灯）2008编写的Coal Mine Ground Control（《岩层控制》），为外文原版教材。
第一类教学内容，教材为原版教材中摘录的内容，英语地道；同时，内容全面，学生能够掌握较多的专业术语，对于提高学生的阅读理解能力有较好的作用。但是，采用的教材比较陈旧，缺少我国家自己的先进采矿技术。第二类教学内容是采矿专业学生非常重要的学习内容，课时量大，内容丰富，且能够反映我国的煤矿开采水平。所用的中文教材也是一本经典的教材，但是缺少一本完整的配套的地道的英语教材。由于学生学习这门课本身就有一定难度，再加上英语讲授，教学效果往往难以保证。第三类教学内容是专业课方面比较新的内容，且教材为原版教材，是很好的教材和教学内容。但是，教材价格昂贵，正版教材为75美元，而且教学内容和采矿专业其他相关课程有重叠。
2.2 教学方法和教学手段
教学方法多采用讲授法，而且教师往往一讲到底，讲授法演变成“满堂灌”的注入式。对于第一类教学内容，教学过程多为先讲专业词汇，然后针对专业英语部分内容进行翻译，夹杂着部分内容的解释，师生间互动很少。对于第二类和第三类教学内容，由于内容比较新颖，学生很感兴趣。但是由于课时少、内容多，多数教师讲授速度较快，学生往往难以跟上教师的步伐；再加上英语专业术语对学生而言十分陌生，英语和汉语讲授穿插频繁，学生对英语的理解和听讲难度都很大。
在教学手段上多数采用多媒体教学，少数采用板书教学。由于课时量少，采用多媒体教学能够解决板书信息量少的问题，而且教学内容生动。但是，多媒体教学课件的制作还有待于提高，而且学生感觉速度偏快，来不及做笔记等。
2.3 教学效果
根据调研情况，采矿工程双语教学的效果总体较差，学生没有得到应有的锻炼，尤其是专业英语思维能力非常欠缺，也很难做到熟练利用专业英语进行交流。通过对本专业学生统计发现，认为专业英语用处不大的占到40%，有2/3的学生认为通过专业英语的学习只是多增加了一些专业词汇和阅读量，仅有个别学生做到用专业英语思考。通过对双语讲授煤矿开采学进行统计发现，有近50%的学生认为专业英语的介入不利于专业知识的接受，本来能够听明白的，中文夹杂英文反而难以理解，3/4的学生认为只是增加了一些专业英语词汇量。
3 教学内容的优化
在选择双语教学课程、教学内容以及教材时，要以采矿专业的培养目标为根据，结合本专业的培养计划，同时考虑到国内外采矿业的发展和趋势，考虑双语教学的培养目的，进行教学内容的优选。山东科技大学采矿专业的培养计划中已经取消采矿工程专业英语这门课程，设置了Coal Mining Technology双语课程。在教学内容的选择上进行了充分考虑，通过学院、系里的教师的探讨、论证，结合教学实验的结果，最终确定了这门课的教学内容，分为基础部分、提高部分、深化部分及附录部分。
基础部分是原有采矿工程专业英语（或采煤概论）教学内容的浓缩和提炼。由于取消了采矿工程专业英语，学生没有一定的专业英语词汇量，专业英语阅读能力差，直接进行新的专业知识的英语教学难度大，效果较差。这部分内容包括煤矿地质、井田开拓和准备、采煤方法和工艺、通风和安全、运输提升以及排水和供电。通过这部分内容的学习，学生掌握了足够的词汇量，具备了初步的专业英语阅读理解能力，扩充了知识面，了解了国外矿井的生产情况以及整个煤炭开采的过程，为以后的专业知识学习打下基础。
提高部分是国外先进的采矿理论、技术、工艺以及设备等方面的内容，是国外有而国内没有，或者国外水平高于国内水平的内容。纵观世界采矿业的发展和现状，国外矿业发达国家，如美国、德国、俄罗斯、澳大利亚等，他们在短壁开采方法、采矿机械设备、深井开采理论和技术、矿井安全等方面水平高于我国。当然，由于课时的限制，不可能把所有的国外采矿先进技术都罗列进来。精选其中的部分内容，主要是短壁开采方法方面的内容，包括工艺、设备（如连续采煤机、梭车、锚杆钻机等）、通风与安全措施等，以美国、澳大利亚和南非三国这方面的内容为主。短壁开采在我国的应用不多，但是有增加的趋势，尤其是在边角煤的回采过程中，而国外在短壁开采方面技术和设备已经比较成熟。基础部分和提高部分内容相应的教材应该采用外文原版教材或外文原版教材的摘录。
深化部分内容主要是我国先进的采矿技术、设备和工艺方面的内容，是我国领先于世界其他国家的先进和成熟的技术。目前，我国的煤炭产量居世界第一，多项采矿技术也居于世界领先地位，如放顶煤技术、无煤柱开采、长壁开采技术以及近年来提出的绿色开采技术体系等。在我国成熟的、特色的采矿技术中，选择长壁采煤方法、放顶煤开采和绿色开采技术体系作为教学内容。这部分内容需要自己编写教材，聘请国外矿业方面的专家来审稿，确保教材的质量。
附录部分包括科技英语知识和英文科技摘要写作技巧两部分。这部分内容主要是为了帮助学生更好地掌握专业词汇、读懂科技英语，同时掌握一些论文的写作技巧和翻译技巧，便于以后、和国外同行交流。
这四部分教学内容组成一个有机的整体，缺了哪一部分都不完整。基础部分使学生了解国外矿井的生产系统、巷道布置、采掘工艺、安全以及机械设备等方面的知识，掌握一定的词汇量，具备初步的外语阅读和思维能力；提高部分则是针对国外先进的成熟的技术，进一步提高学生的专业知识水平，增强外语阅读和思维能力；深化部分则是使学生了解我国先进的成熟的采矿技术，并能够用地道的外语表达，增强学生的翻译能力和表达能力；附录部分起到一个辅助作用，有助于学生更快更好地学好专业英语。
4 教学方法和教学手段改革
教学方法和手段的选择应该是因材施教，要根据不同的教学内容、不同的教学对象选择，不能笼统地采用某一种方法和手段。
4.1 合适的双语教学方法
在双语教学方法的选择上，应该以讲授法为主，结合案例教学法、讨论法、实验教学、学生自学等，多种方法综合运用，达到良好的教学效果。
1）讲授法。在使用讲授法时，一定要避免“满堂灌”，避免“填鸭式”教学。在课堂上可以采用以问题为中心的讲授法，先讲问题，再分析、得到结论，再讲应用；同时，讲授速度不要太快，给学生留下一定的思考时间。
讲授的内容和重点要根据不同的教学内容而定。对于学生已经学过的中文专业术语和相关知识的内容，如煤矿地质、井巷工程等，学生已经掌握专业术语的中文含义，已经掌握相关的知识点，重点讲授词汇、构词法、背景知识，扩充词汇量；分析长句语法结构，教会如何看懂复杂的句子，增强学生的阅读理解能力；讲表达，讲如何构词成句，增强学生的英语表达能力；同时，介绍国外煤矿的情况。课堂内设置语境，进行英语交流。课后布置大量的练习作业，课堂上再检查改正。对于国外先进技术部分内容，教材为原版英语教材，应该按照国外的先进教学方法进行讲授，在前面学习的基础上，尽可能多地采用英语教授，加上必要的中文解释，使学生既学到地道的英语，又掌握专业知识。对于没有学习过的中文知识，讲知识点，加英语表达，从词汇翻译到句子、到段落、到文章，以中文为主，专业术语采用英文并讲解；讲授翻译技巧，让学生掌握如何将中文翻译成原汁原味的英语；结合少量的关键的英语句子和段落讲解。
2）案例教学法。以国外一个典型的现代化矿井为例，用原汁原味的英语详细介绍其地质、开拓准备、采煤、掘进、通风安全以及各大生产系统等，使得学生将前面所学的术语和知识点能够融会贯通。
3）实验教学。充分利用山东科技大学教育部重点实验室的优秀资源，以大型现代化矿井仿真系统为平台，划分小组，用英语介绍整个矿井的生产系统、采掘工艺、巷道布置等，从而提高学生的英语表达能力。
4）讨论教学法的使用。练习外语演讲，一个主题，分几个小组，学生自己搜索内容，组织演讲材料，英语讲授。一个人讲，其他组员补充。由教师和学生共同组成评委，演讲成绩作为考试成绩之一，占20%。
4.2 以多媒体为主的多样化的教学手段
根据学生对知识的接受情况，结合教学内容，选择不同教学手段，由浅入深，逐步提高。双语教学课时少，内容多，两种语言同时运用，教学信息量大。所以，单纯采用板书来授课很困难，加上采矿专业中有大量的图形要讲，板书绘图会占用大量课堂时间，这使得板书更是难上加难。因此，应该利用多媒体教学手段将图表、动画、录像和文字集中到一起。为了便于学生能够做好笔记，更好地接受知识，建议采用以多媒体为主、辅以板书的教学手段：对于介绍性的知识内容，结合图表，表明逻辑关系，采用多媒体教学；对于推导性的知识，如公式，板书推导；对于复杂的图形说明，多媒体演示重点部分，再板书一遍。这种教学手段学生反应良好，取得较好的效果。
5 结束语
采矿工程专业的双语教学是一项难度很大的教学任务，从教学内容、教学方法和教学手段进行改革和探索，并进行教学实验，取得初步的教学成果。当然，这还远远不够，今后应该在双语教材建设、双语师资培养等方面继续进行研究，进一步提高本专业学生双语能力，实现复合型采矿人才的培养目标。
参考文献
[1]臧传伟.提高采矿工程专业英语教学质量初探[J].山东科技大学学报:社会科学版,2007(12):93-94.
[2]Lin Zaikang, etc. The Coal Mining Method[M].Xuzhou: China university of mining and Technology Press,2004.
关键词:模型制作;采矿工程;教学;持续改进;工程教育
一、模型制作与采矿工程专业课程特点
1．模型制作
模型直观、易懂，能构建起专业知识的内部联系、空间形态，可以将形式与内容完美地结合起来，以独特的造型展示出立体的视觉形象，起到一目了然的作用。模型设计中布局是否合理、比例是否恰当、造型是否协调等问题都可以通过模型制作来发现。模型制作主要是通过师生互动的教学方式，把专业概念或知识体系动手实践做成知识模型，从而加深对专业知识的理解，达到教学相长的效果。它既能提高学生的动手实践能力，也能培养学生的学习兴趣和创新意识，是一种能改变学生行为，提高学生综合能力的教学方法。比如建筑专业、园林专业等都可以把专业知识动手实践综合成建筑模型、园林模型，用于课堂的教学［6－7］。尤其对一些工科院校的专业课教学，模型制作可以调动学生的学习积极性，能把枯燥专业知识变为制作模型的乐趣，达到对所学知识的理解、消化、吸收与灵活应用。此外，信息获取、动手实践、团队协作、人际交流等能力都可以通过模型制作来实现。
2．采矿工程专业课程特点
采矿工程属于矿业类学科，是一门学科综合性较强的专业，涉及采矿、井巷、力学、机械、管理与制图等多学科的基础知识。专业课程具有概念较多、知识点零碎、知识体系环环相扣的特点，需要有一定的立体思维能力，才能把知识架构的空间关系搞清楚。单纯的课堂教学往往使学生一知半解，而教学模型参观也仅是对知识的一种表象理解，不能从根本上掌握主要知识点的本质关系。专业课程的学习需要学生具有一定的空间想象能力和严谨的逻辑思维能力，而对重要概念的理解和应用一直是采矿工程专业课教学的重点和难点。模型制作则能把一些抽象的专业概念、知识体系构建起来，使知识结构立体化，有助于学生对基础知识的深刻理解。因而，选择模型制作进行采矿工程专业课的教学实践是课程教学方法的一种有益尝试。
二、模型制作在教学中的应用
1．模型制作的课堂引导
在整个教学过程中，如何增加学生对课程的感性认识和学习兴趣，教师对课程的掌控力和对专业知识的熟悉程度是一个关键点。教师应认识到课堂引导的重要性，在模型制作授课中应循循善诱，适时教导。刚开始进行模型制作的学生会毫无头绪、不知所措，此时教师应进行课堂引导，可准备若干个模型制作的选题，讲解一些相关的模型案例，开拓学生的思维;也可安排学生参观教学模型，增强他们对模型的直观感受，使他们认识到模型制作并不难，还有一定的趣味性。其次给他们讲解模型制作的益处，提高他们对复杂空间的表现和认知能力，锻炼他们的动手能力与团队协作精神等。最后将学生分组，1组4～6人为宜，每组设定1名小组长，组长分工明确，组员各负其责，并纳入最终的考核评分中。
2．教学中的模型制作
模型制作过程:首先进行模型的选题，教师准备若干个模型制作的选题，由学生自由选择，也可由学生根据专业课程知识自选课题;选题完成后，模型小组要搜集资料、完成模型设计并绘制方案草图，依据草图绘制出详细的CAD施工图;然后根据选题的不同确定模型制作材料;此后，各小组分别进行模型制作，在此过程中，学生要拍摄具体实施模型制作的关键步骤照片，为下一步小组汇报或上交报告提供素材;最后，各小组将自己制作的模型成品进行展示，各组推选代表进行PPT汇报，师生针对各组的汇报情况进行点评、讨论，教师对最终结果进行考核评分。模型制作要求:教师应根据课程内容和教学课时，给学生分配模型制作任务，要求模型能自成系统，甚至能简单运转，并符合实际情况。在学时较少的课程中，可进行专业课中一些主要概念、知识点的模型或模型部件制作，可利用塑料板、纸盒、泡沫板等材料进行模型制作。在以后的教学过程中，如果有学生重复之前的教学模型，则要求学生做出更精细的模型，可添加二极管等电子元件进行电动演示，可改进模型材料使做出的模型更逼真等，要求重复的模型趋于精细化、形象化。在学时较多的课程中，可进行专业知识体系模型的制作，使学生加深对专业知识体系的理解和应用。根据课程知识点，发挥学生的自主性，探索自己的表现形式。学生如果继续之前的模型，则需要进一步完善模型系统，可借助光电、机械等方法使模型更真实化，易于理解。课程关注的焦点是完成模型制作所获得的成果，以此激发学生的兴趣，培养学生能靠自己和团队做成事情的信心。
3.模型制作的实践竞赛
教师应鼓励学生全员积极参与模型制作，可推荐模型制作兴趣浓厚的学生参加全国的采矿工程专业实践作品大赛。例如，采矿工程2015级学生参加竞赛模型作品，获得了奖项。这些结合专业知识把想法变成模型作品的经历，锻炼了他们的动手实践能力和创新思维能力，增长了见识，增强了他们做成事情的自信心。
4．模型制作的教学反馈与持续改进
模型制作是一门不断摸索前进的课程，需要持续地改进完善。通过合理地设计调查题目，进行匿名的调查问卷形式来获取学生真实的反馈信息。根据第一次的调查问卷结果，学生们提出了比较中肯的建议:模型制作要有一定的经费支持，应有专用的模型制作教室及工具，也可以进行数值模型的制作等。这些意见都是今后模型制作课程建设需要改进完善的地方。
关键词：采矿工程；毕业设计；教学改革
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）02-0050-02
毕业设计是采矿工程专业最后一个本科实践教学环节，旨在巩固学生本科阶段的所学知识，对井巷工程、采矿学、工程制图、通风与安全工程学、矿山机械、矿山经济学等知识进行综合应用，对矿井设计形成一个系统工程，培养学生的运算、逻辑推理、工程制图、科技论文撰写与科研创新能力，为采矿工程本科就业提供可靠保障，并为煤矿企业输送合格专业技术人员奠定坚实基础[1]。然而，随着煤炭不断高强度开采，越来越多的生产矿井正在步入“深部开采”行列，对于采矿新技术的要求越来越高，科学的设计方法与技术的发展迫在眉睫，所以，作为教学的最后一个环节――毕业设计的发展，对于采矿工程专业的发展尤为重要。传统的毕业设计是对实际生产矿井的地质资料进行修改后，根据设计大纲的要求进行新建矿井设计，共需完成《井田开拓方式平面图》、《井田开拓方式剖面图》、《采区平面图》、《采区剖面图》与《工作面布置图》，共5张二维平面设计图纸，设计工作量较大，且传统设计存在诸多不足，难以实现采矿工程专业的发展需求。这种传统设计理念已经无法满足“安全高效”现代化矿井的建设需求。因此，对现有的毕业设计形式、设计内容与成绩评定方法进行分析研究，提出有针对性的毕业设计改革方案，对于采矿工程专业本科教学环节，培养学生的分析与创新能力，拓展学生的知识结构，提高学生的竞争能力，具有重要的现实意义[2]。
一、毕业设计中存在的问题
（一）图形结构形式单一
采矿工程专业毕业设计的主要任务是完成矿井的初步设计，包括设计说明书、配套图纸等内容；其中主要包括矿井的生产能力及服务年限的确定、井田开拓、井底车场的设计、采区巷道布置及回采工艺、矿井通风与安全等；井田开拓方式平面图、井田开拓方式剖面图、采区平面图、采区剖面图与工作面布置图，共5张二维平面设计图纸，图形结构形式单一，二维图形能够充分表现出巷道的长度与断面尺寸，而在刻画巷道间的系统关系时，只能通过标注在巷道上的标高来完成，缺乏直观性，学生往往对二维图形“不感冒”，设计的兴趣不大。
（二）设计成果应用效果不好
采矿工程专业毕业设计最终提交设计说明书以及相关配套图纸，成果提交后对设计进行审核与答辩并归档。毕业设计成果中的一小部分会应用在本科教学中，例如，在采矿CAD绘图、采矿学、井巷工程与通风与安全工程学等课程的本科教学环节中，所应用的内容多为一些二维平面图形，在应用这些图形进行教学时，需要对其进行人为的“三维”化处理，费时费力，教师也很少对这些图形进行更新，由于学生的本体差异，对图形的领会程度不一，总之，毕业设计成果应用受到很大程度的制约[3]。
（三）设计呆板，缺少合作创新意识
学生每个人独立完成一份设计，相互间没有合作的关系存在，这就导致学生设计机械化，比较呆板，设计内容层次较低，总体完成质量不高，没有从真正意义上使每名学生都能够从毕业设计中得到真正的实践学习和团队合作意识。
（四）毕业设计成绩综合评价能力不足
传统毕业设计成绩评定方法，主要由指导教师审核评阅后，给出评阅成绩，然后进行答辩。毕业设计成绩由以下几部分组成：学生的工作态度、专业知识、基本技能和独立思考与工作能力综合成绩；毕业设计图纸与说明书完成质量综合成绩；毕业答辩成绩综合成绩；专题论文的质量及应用程度综合成绩。最终形成五级分制，即优、良、中、及格、不及格。由于毕业设计人数较多，指导教师偏少等诸多问题的影响，采用该方法对学生毕业设计进行综合评定时，设计指导组间教师知识的互补性难以得到实现，由于答辩采用分组方式进行，答辩中难以实现统一评定标准。
二、本科毕业设计教学改革探讨
（一）加强引导，激发学生对采矿工程专业的主观能动性
在大一入学时开设专业导论课程，在专业导论课程教学中主要以认识矿山、认识采矿专业、了解现代化矿井、了解大型设备、了解煤炭企业文化，引入二维图形与三维图形进行专业兴趣培养，以二维图形的“复杂性”调动学生的学习热情，以三维图形刻画实际生产矿井巷道关系的“直观性”加强对学生的兴趣培养。
（二）对设计内容进行调整，培养团队合作意识
在开展毕业设计前期，可针对学生的签约单位进行设计题目分配。以往的毕业设计是根据实际生产矿井的地质资料进行修改与模拟，以完成新建矿井的初步设计。然而，学生毕业后大多以“采区设计”为主，很难涉及新建矿井设计，对于采区设计的诸多细节，由于时间原因很难全面涉及。因此，可以对设计内容进行调整，对相同或相近地质资料进行同组分配，
（三）加强中间环节的培养，强化答辩管理
在毕业设计分阶段指导过程中，结合二维平面图形与三维立体图形进行综合对比分析与讲解，学生理解透彻，教师在指导过程中省时省力，且对学生整体把握设计具有较好的应用效果。学生可以做到“面向对象”设计，而不是以往的“程序化”设计[4]。
以往毕业设计成绩评定，主要包括设计内容、设计图纸评定（二维平面）、设计说明书、出勤和设计态度评定等内容，该种评定方法往往存在以下问题：学生设计内容相似度较高；对于巷道的层位关系把握不准，导致工程绘图不科学，且欠美观；由于学生专业知识掌握不同，教师在指导设计过程中重复工作量较大；由于学生的本体差异，对于问题的理解存在误差，导致原则性的问题过多。
毕业答辩时，结合二维图形与三维图形进行答辩，能够做到既有针对性，又有实效性。让学生以讲座的形式，把整个设计的设计思路、设计成果体现出来，完成毕业答辩的同时，又给学生留下最难忘的一次课。设计成绩评定体系中引入三维图形的评定，做到有约束的同时，又能充分调动学生的积极性。
（四）建立“三维图形库”，充分应用毕业设计成果
由于毕业设计内容的“稳定”，工程图纸未能较好地应用到教学中，无法对资源进行共享。在《煤矿地质学》中要求学生掌握“矿图”知识，例如，如何绘制剖面，如何确定立井工业场地压煤、断层对于采矿的影响，煤层赋存条件的改变对于采煤方法的影响等，无非是学生对于二维平面到三维空间的构建过程；又如，对于矿井通风，在二维平面中很难构建整个矿井的通风系统。
毕业设计改革的“三维图形”可以积累成图形库，形成教学共享资源，使学生的毕业设计成果转化成应用模型，对于采矿工程专业思想的培养，专业术语、煤矿安全规程和煤炭工业矿井设计规范的理解，对于培养一名合格的采矿工程技术人员都具有重要意义。
（五）建立成绩综合评价模型
针对传统成绩评定方法的诸多不足，建立成绩综合评价模型。评价指标由工作态度与出勤、专业理论知识运用能力、方案论证与比较能力、说明书排版情况、相关规范与规程应用能力、文献检索能力、图纸规范性、图纸综合完成情况、手绘图完成情况、答辩自述情况和回答问题综合情况组成，构成综合评价指标B={B1，B2，…，B11}；在论文答辩前，由指导教师与答辩组统一制定各指标权重W={W1，W2，…，W11}， 在答辩过程中，由答辩组根据学生的综合情况给出相应指标分值，该分值与指导教师给定的相应指标分值共同构成综合评价指标矩阵：
并与指标权重W={W1，W2，…，W11}进行矩阵运算，例如有n名教师参与给一名学生打分，则有：
最后，根据矩阵运算结果得出该生毕业设计成绩P=（P1+P2+…+Pn）/n。
综上所述，通过原有毕业设计中加入三维图形制作元素，能够直接、有效地描述设计中存在的问题，帮助学生加强对设计中一些细节的理解，串联各系统的同时，能够综合考虑实际，也能对其他同学、甚至下年级学生起到积极的辐射作用。通过毕业设计三维图形的积累，能够建立采矿三维图形库。对于毕业设计内容进行改革，能够培养学生的团队合作意识，丰富设计内容的同时，设计更有针对性与实效性。对学生进行针对性分组，以小组协同作战形式，学习内容适当拓展到教学课程之外，即加强针对性的理论强化学习和制图方法学习，协同作战以形成资源共享，有效地提高学习效率和学习效果。建立成绩综合评价模型，能够更加客观地对学生设计成果进行综合评定，便于通过成绩分析进一步调整授课方案与布置设计任务，可以针对煤矿企业需求及时调整成绩评价指标体系与指标权重，可操作性较强。对毕业设计成果加强管理，特别是建立“三维图形库”，能够充分利用毕业设计成果，对于专业基础课与专业课教学具有重大的现实意义。
参考文献：
[1]文华.采矿工程专业毕业设计教学环节现状及对策分
析[J].教学园地，2009，（7）.
[2]余伟健.采矿工程专业毕业设计存在问题分析及体会
[J].当代教育理论与实践，2010，（2）.
[3]李怀珍，武俐.采矿工程毕业设计存在的问题分析与教
改探讨[J].淮南职业技术学院学报，2011，（1）.
关键词：采矿工程专业；高等工程教育；可持续发展；卓越人才培养模式
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0205-02
为适应我国从矿业大国向矿业强国发展的需求，高等教育和高等学校采矿工程专业必须顺应国家大政方针政策的指引，根据社会经济可持续发展对矿产资源开发要求，以及国民经济的可持续发展要求在全球范围获取矿产资源的形势，结合采矿工程的工程教育特点，根据卓越工程师培养计划要求，着力改进和完善人才培养教学体系、加强素质教育，培养掌握现代高新技术和决策能力的综合性、国际化矿业类卓越技术人才。为此，东北大学采矿工程专业作为每年向国家输送大批高层次矿业专业技术人员的工程教育重点建设专业在以往教学改革成果基础上，总结我国工程教育历史成就和借鉴国外成功经验，进一步解放思想，更新观念，对本专业工程教育人才培养模式进行了改革。
一、成果简介及主要解决的教学问题
根据我国工程教育改革发展的战略重点：一是要更加重视工程教育服务国家发展战略；二是要更加重视与工业界的密切合作；三是要更加重视学生综合素质和社会责任感的培养；四是要更加重视工程人才培养国际化。东北大学采矿工程专业以培养卓越工程人才为目标，对原有人才培养模式进行改革，取得了一系列高水平的效果。其中：《采矿学》课程2008年被评为国家精品课，《岩石力学》课程2008年被评为辽宁省精品课；《采矿学课程建设与教学改革实践》教改项目2008年获东北大学教学成果特等奖，2009年获辽宁省教学成果一等奖；《矿业类研究型人才培养教学体系的研究与实践》教改项目获2010年东北大学教学成果特等奖，2012年获辽宁省教学成果一等奖；《采矿学教材建设》教改项目2012年获宁省教学成果一等奖。采矿工程专业于2010年被教育部评为国家特色专业；2012年本专业被列入“国家卓越工程师教育培养计划专业”，以卓越采矿工程师培养为背景，东北大学2012年申报的“采矿专业综合改革试点”被教育部列入《高等学校本科教学质量与教学改革工程》项目进行重点建设。多年来围绕教学改革的教材建设工作，目前已经完成包括《采矿学》等教材建设20余部，其中《采矿学》等4部教材为部级规划教材。
新的人才培养模式的建立围绕国家资源战略对矿产开发利用技术的重大需求，针对现代矿业的新特点与内涵，以新的视野和思维，能够解决深部困难条件的安全高效采矿方法和工艺问题、经济-生态一体化规划设计及数字矿山、矿山动力灾害发生机理与预测、矿山生态修复与矿山废弃物资源化利用等问题。
二、成果解决教学问题的方法
21世纪的矿业类人才必须具有可持续发展所需的资源观、经济观、生态观和全球观。针对这一全新的要求，本学科对教学体系结构在原有基础上优化与调整。在以往教改成果基础上，以构建创新型国家和社会需求为导向，按照我国工程教育改革发展的战略重点，教育部培养卓越工程人才的总体要求，充分借鉴世界先进国家矿业工程类专业高等工程教育的成功经验，进一步探索矿业工程类专业卓越工程师教育培养模式，引入先进的教育教学理念，发挥产学研合作教育传统与优势，实施矿业类专业高等工程教育人才培养模式综合改革建设。新的教学体系建设重点落实在主干专业课群教学内容的改革上，在采矿方法与工艺教学中增加了新方法、新工艺、优化技术和信息技术的应用。改革目标最终实现优势集成、资源整合、特色鲜明，为国家矿产资源开采领域培养大批具有扎实基础理论、宽厚专业知识和坚实实践能力的卓越采矿工程人才，成为资源环境领域面向全国、紧跟国际科技前沿的理论研究、技术创新及高级专门人才培养基地，为我国走新型工业化道路和建设创新型国家提供坚实的人才支撑和智力保障。
本次主干专业课群教学内容的改革以矿产资源的安全、高效、生态型开发和利用为主线，实现教学与科研的互动和相互促进，凝练成四个主要研究方向作为实施改革目标，进行重点建设：（1）深部困难条件的安全高效采矿方法和工艺问题。以复杂难采矿床的“两高”（高效率、高效益）、“三低”（低损失、低贫化、低事故隐患）开采为目标，以“三律”研究（散体流动规律、岩体冒落规律、地压活动规律）为基础，开展绿色、高效、低贫损、低废、安全开采的工艺、方法和技术研究。基于研究提出的随机介质放矿理论、控制岩体冒落的冒落线与冒落散体的相互作用原理、控制地压活动的崩落卸载原理等，研发金属矿床地下高强度、低贫损开采工艺技术、巷道与采场支护理论、厚矿体高效开采模式、中厚矿体低贫损开采模式、卸压开采技术、岩体综合稳固技术、水体下采矿、岩体冒落预测和控制技术等，形成了“三律”适应性开采理论与技术体系。（2）经济-生态一体化设计与数字矿山。适应经济-生态一体化设计与数字矿山要求研究开发矿山开采方式、方案的生态化、数字化设计方法与平台，在矿产开发中践行“环境友好型设计”的新理念，在露天金属矿和煤矿的整体优化、地下和露天矿生态压力量化和生态成本计算方面，取得重要进展，基本形成了矿山开采重要决策的优化理论与方法体系，具有自主知识产权的矿山优化设计软件系统，实现了整个矿床的经济效益最大化和环境冲击最小化；进一步完善岩石应力与灾变遥感观测实验系统，建立三维建模与仿真实验系统和高精度变形监测系统，基本形成数字矿山的数据集成、共享、建模平台，初步建立了采矿虚拟现实系统。（3）矿山动力灾害发生机理与预测。以岩石工程中的破裂失稳与智能控制为核心，运用实验、理论分析和数值试验方法，系统地研究岩石破裂与失稳的基本理论和控制技术。基于提出的失稳加载条件下研究岩石破裂全过程的学术思想，研究非均匀岩石介质的脆性损伤失稳理论，揭示破裂过程中的伴随特征（声发射、红外辐射等）；针对深部开采的“三高”（高地压、高地温、高井深）对矿产开采提出的新要求，深入地研究“三高”环境下岩体的力学性能进行，以围岩破损区、关键点位移、最大拉应力、工程成本等的综合判别作为优化目标，研究结构可以自动识别的神经网络模型、优化目标与各影响因素之间的非线性关系；基于遗传算法构建多参数、全局空间上的搜索算法，建立考虑地质和环境力学效应的分区优化理论。研究适应深井困难条件的新方法、新工艺，如利用高地压进行诱导冒落和破碎的节能开采方法、废石不出坑的绿色采矿工艺等，并应用现代监测技术，研究高压、渗流和动、静载荷下岩体的破坏机理，实现岩体失稳的有效预测。以降低矿产资源开发利用对生态环境冲击和提高矿物性能与附加值为目标，（4）矿山生态修复与矿山废弃物资源化利用。进一步推进矿山生态复垦，以废弃物的生态化利用，建立矿业清洁生产与矿业循环经济产业模式，以减少土地占用为目的，研究煤矸石、金属矿山剥离废弃物及选矿尾矿等矿业废渣的综合利用和高性能、高附加值矿物材料制备成套技术。将矿业废渣无废化、减量化处置与充填采矿、环境保护紧密结合，构建无废矿山新的矿业发展模式，实现矿山无废、绿色开采。
通过科研与教学的互动，把最新的科研成果融入到教学活动中，促进学生深刻理解采矿工艺过程和矿业发展趋势。
三、成果的创新点
1.新教学体系改革更加重视工程教育服务国家发展战略；围绕国家资源战略对矿产开发利用技术的重大需求，针对现代矿业的新特点与内涵，以新的视野和思维，能够解决顺应深部困难条件的安全高效采矿方法和工艺问题、经济-生态一体化规划设计问题、矿山动力灾害发生机理与预测、矿山生态修复与矿山废弃物资源化利用问题。
2.以培养“综合素质高，社会责任感强”的创新性、实践型人才为目标，将人才培养定位与社会背景、产业背景、职业岗位背景及其发展趋势紧密结合，与学生综合素质和社会责任感相结合，为矿业培养既掌握现代采矿技术，又掌握科学决策手段，能够从技术、经济、资源、生态等角度甚至战略的高度综合考虑矿产开发问题的卓越专业人才，是本专业的教学与人才培养特色。
3.根据工程教育的特点，构建采矿虚拟现实系统实践教学平台，建立三维模型，模拟凿岩、爆破回采等采矿工艺过程，促进学生对采矿工艺的理解和掌握，并实现采矿三维设计，提高学生的采矿设计能力和实践能力。
4.以国家“211工程”和“985工程”重点学科建设项目为契机，以完善“理论教学、实验教学、工程实训、科研训练”四个环节有机结合的高层次创新人才培养模式为目标，与山东招金集团联合建设国家工程教育实践中心，构建实践教学系统平台，以矿产的安全、高效、生态型、信息化开发为核心，建设一个以现代高新技术和现代信息与决策技术为主导、能够解决未来矿山开采关键技术难题的矿业新技术研究基地和实践教学基地；通过产学研结合，着重培养学生的工程实践能力。夯实“实验教学、工程实训、科研训练”三位一体的递进式、全学程的实践教学培养体系。
四、成果的推广应用效果
本项目实施教学体系改革取得的研究成果不仅作为新知识更新到课堂上让采矿专业教学紧跟世界采矿科技的发展步伐，让学生的专业知识结构和理念得到更新，同时，也为各大矿山解决现场实际问题提供科学依据和技术手段。如：深部开采硬岩破坏、冒落规律研究成果先后为大石桥圣水菱镁矿、弓长岭铁矿等矿山诱导冒落开采方案提供了科学依据；露天转地下提出的崩落法多分段同时回采技术，成功解决了过渡期增产衔接难题，顺利解决了厂坝铅锌矿、海南铁矿、黑山铁矿、小汪沟铁矿等矿山的露天转地下生产难题。对复杂多空区矿体开采提出的利用基于“三律”（散体移动规律、地压活动规律、岩体冒落规律）的诱导冒落开采技术，达到了低损失、低贫化、低事故率、低成本、高效率的“四低一高”先进开采工艺技术体系。新建成的散体力学实验室为研究散体压力场和速度场提供了实验条件，为崩落法开采中的放矿规律等研究提供了装备和技术保障，如赞比亚Chimbishi铜矿、北铭河铁矿、弓长岭和眼前山铁矿等的采场结构参数优化提供了分析研究手段，结构尺寸进一步增大，矿石损失贫化大幅降低，大大降低了生产成本。
通过学生实践能力和创新精神的培养、实验教学及实践教学基地的建设，使学生实践、创新、科研能力有了较大提升。近几年本专业有百余名学生参加了相关教师的科研课题、80余人参加了校级创新实验以及国家大学生科技创新实践活动，其中9项活动为校级优秀，5项省级奖励，2项部级奖励。
新知识体系的构建，使学生知识面得到了有效拓展；同时综合素质和强社会责任感的国际化人才培养使我们的毕业生就业从国内扩展到国外，就业面从以前单一的有色和冶金矿山行业，扩展到石油、海洋、资源环境评价、地理信息系统和资源规划与管理等诸多行业。毕业生就业率连续5年100%，供需比达到1∶5～1∶6。
参考文献：
[1]教育部.卓越工程师教育培养计划（简称“卓越计划”）[EB/OL].
http：///high/tbch/2010/zygcs/，2010，（6）.
[2]新华社.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）[M].北京：人民出版社，2010.
[3]新华社.国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）[M].北京：新华社，2010.
[4]魏德洲，王青，任凤玉，等.矿业类研究型人才培养教学体系研究与实践[J].教育教学论坛，2011，（33）.
[5]魏德洲.关于地矿类创新型人才培养的思考[J].教育教学论坛，2011，（29）.
[6]魏德州，王青，顾晓薇，等.采矿工程专业创新型人才培养教学体系建设与实践[J].教育教学论坛，2011，（30）.
[7]王青，顾晓薇，凤玉等.采矿学课程建设与教学改革研究[J].重庆大学学报（社会科学版），2010，（16）.
[8]丁烈云.建设学生的大学、学者的大学、学术的大学[N].光明日报，2013-03-03.
【关键词】工程教育认证 采矿工程 毕业要求 达成度评价
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2017）03C-0120-03
工程专业认证是我国高等教育评估体系的重要组成部分，是提高工程教育质量的重要途径。2013年6月19日，我国成为《华盛顿协议》签约预备会员，标志着我国的工程教育认证体系初步具备了与国际认证的“实质等效”性。其中，2015版工程教育认证通用标准明确指出：“专业必须有明确、公开的毕业要求，毕业要求应能支撑培养目标的达成。专业应通过评价证明毕业要求的达成。”因此，评价学生的毕业要求达成情况，评估培养的毕业生是否合格、是否达到了制定的培养目标就显得尤为重要。本文基于2015版中国工程教育认证通用标准规定的毕业基本要求，对湖南科技大学采矿工程专业学生进行了毕业要求达成度评价，分析存在的主要问题，并提出对策。
一、毕业要求达成度评价机制
采矿工程专业学生毕业要求是通过一系列的课程教学、实践教学和其他辅助教学过程来实现的。根据毕业基本要求，设置了相应的教学环节。专业毕业要求的达成情况按照制定的11条毕业要求内容进行评价。
（一）评价对象。采矿工程专业毕业要求达成度评价的对象是制定的每一条毕业要求、各条毕业要求对应的指标点及各个指标点所对应的支撑课程，进而构成以支撑课程、指标点、毕业要求为主线的三重评价对象体系。
（二）评价原理。采矿工程专业毕业要求达成度评价采用课程考核成绩分析法，以课程考核材料为主要评价依据，对各门课程（包括实验教学、实习教学、课程设计、毕业设计等在内的所有教学环节）达成毕业要求的情况进行定量评价。通过统计某项毕业要求指标点在不同课程中的相应试题的平均得分比例，并赋予本门课程贡献度权重，最终计算得出该项毕业要求的达成度评价结果。
（三）评价依据。毕业要求达成度评价的依据材料为所有参评课程的所有考核材料，包括考试试卷、大小作业、实验报告、实习报告（认识实习、生产实习和毕业实习）、课程设计、毕业设计等。但是，专业认证评价小组在进行各课程达成度评价前，需对选取的评价依据材料进行合理性认定，符合要求的才可以用来评价。
（四）评价机构和评价人员。毕业要求达成度评价是工程专业认证程序中重要的一个环节，学院及教学系部都应该高度重视。首先，要成立专门的毕业要求达成度评价领导小组，小组组成人员包括学院主管教学的副院长、采矿工程系主任以及分管教学的副主任、采矿工程专业部分资深教授。其次，参与评价的人员涵盖了采矿工程专业所有任课教师及为采矿工程专业学生开课的相关专业教师。
（五）评价周期。毕业要求达成度评价的周期为2年，即在每届采矿工程专业学生的第二学年末与第四学年末分别进行毕业要求达成度评价。
（六）评价标准与结果。依据本校的办学体制、办学特色、采矿工程专业的培养目标、毕业要求，结合R堤氐恪⒔萄效果、教学经验，由采矿工程专业工程认证工作领导小组研究讨论，将毕业要求达成度评价合格标准值设定为0.65。即每条毕业要求对应的指标点的最小评价值大于等于0.65，则判定该项毕业要求达成。在评价工作完成后，要总结、整理形成“毕业要求达成度”记录文档，包括“毕业要求达成度评价表”“课程达成度评价表”等，根据制定的毕业要求达成标准明确评价结果是否“达成”。
二、毕业要求达成度评价方法与步骤
科学、完善的评价机制是毕业要求达成度评价的前提和重要保证，是达成度评价高效开展的基础，而合理、便捷、可操作性强的评价方法与步序是毕业要求达成度定量评价按质保量完成的直接途径。达成度评价以毕业要求为出发点，又以毕业要求为落脚点，通过对各个教学环节、教学活动进行具体评价计算，获得各项毕业要求的评价结果值。毕业要求达成度评价具体的步骤如图1所示。
（一）制定毕业要求。依据中国工程教育专业认证通用标准、湖南科技大学的办学理念、采矿工程专业的培养目标及培养方案，经学院工程专业认证领导小组、工作小组会同行业、企业专家，充分研究讨论，共同制定采矿工程专业所培养的毕业生要求达到的内容。
（二）指标点、课程体系及达成度目标值。由学院工程教育专业认证工作领导小组会同采矿工程专业责任教授对每项毕业要求进行详细分解、阐释；根据采矿工程专业的特点及教学的实际情况，确定每条指标点所支撑的课程（一般不超过3-4门）。值得注意的是，此处的支撑毕业要求指标点的教学课程应该是教学计划与培养方案明确了学分值及考核方式的教学活动与教学环节。然后，依据各门课程对指标点的贡献度大小，为它们分配合理的“权重”值，各个指标点的支撑课程权重值的和等于1。
（三）评价依据的合理性确认。毕业要求达成度评价所采用的基础数据、原始数据来源于参评的各门课程的考核材料，若是基础数据不符合要求、存在问题，那么得出的评价结果也就不准确、不可信。因此，在进行各支撑课程的达成度评价之前，采矿专业认证达成度评价小组必须对课程的考核材料如课后平时作业、报告、设计、试卷、大作业等进行合理性确认。主要包括以下几个方面的内容：
1.课程考核的内容是否完整体现了对相应毕业要求指标点的考核（试题的难易度、题型比例、覆盖面等）。
2.考核的形式上是否合理（除了学期末的课程试卷笔试外，是否采用了大作业、小论文、大设计的形式考核）。
3.在课程考核成绩的认定上是否严格。
对于评价依据的认定应明确给出是“合理”还是“不合理”的结论；要是评价依据“不合理”，那么应该舍弃该评价依据作为基础数据进行课程达成度评价。
（四）课程达成度评价。基于经过合理性确认后的支撑课程的各类考核材料（主要包括期末考试试卷、报告、小论文、设计、大作业等），开展该支撑课程对各项毕业要求指标点的达成度评价。主要过程为：（1）选取评价样本，针对待评价的支撑课程，根据学生人数的数目，选取具有代表性的考核材料样本，即样本中好、中、差的数量比例大概相等，简化的做法为选取一个教学班的课程考核材料；（2）待评的支撑课程对应所分解的某条指标点的达成度评价结果的计算公式为：
（五）分项毕业要求达成度评价的计算。课程达成度评价结果及毕业要求指标点达成度评价结果均采用最小值的规则，即支撑课程的评价结果取评价周期内各年度最小值，而某一项毕业要求的评价结果取各指标点的最小值，若最小值大于等于所规定的评价标准则该项毕业要求认定达成。将获得的各支撑课程的评价值进行叠加，得出对应指标点的评价值，进而可以求得该项毕业要求的达成度评价结果。最后，根据上述评价机制所确定的评价达成标准，判定此项毕业要求是“达成”以及“未达成”，并作出必要的问题说明。
三、毕业要求达成度评价实践
下面将以湖南科技大学资源环境与安全工程学院采矿工程专业2016年度进行的工程教育认证为例，探讨专业认证过程中毕业要求达成度评价环节的具体实施，其中详细的评价计算是根据“毕业要求3”进行的。
（一）毕业要求。根据2015版中国工程教育专业认证通用标准要求，结合湖南科技大学采矿工程专业2015版培养方案、培养目标，由学院教学指导委员会，并邀请煤炭行业、企业专家进行研讨，确定采矿工程专业培养的毕业生要求达到11项的具体内容。
（二）指标点分解、支撑课程及权重值。学院工程教育专业认证工作领导小组会同采矿工程专业各责任教授组织讨论，对制定的每项毕业要求进行详细分解。在此基础上，依据培养目标、通用标准要求确定2-4门课程作为每条指标点的支撑课程，并由各门支撑课程对毕业要求的贡献度合理分配“权重”值。以采矿工程专业“毕业要求3：掌握矿山开采方法与岩层控制、矿山压力及岩体工程测试、矿山灾害控制等专业知识，能够设计满足特定需求的资源开采方法、矿井生产系统、矿井安全系统、井巷（或隧道与硐室工程）和工艺流程等”为例，将其分解为4个指标点，每个指标点均对应了2-4门的支撑课程，并分别赋予了表征支撑强度的权重值，每条指标点的目标达成度为1。“毕业要求3”指标点分解及其达成度目标值如表1所示。
（三）确认评价依据的合理性。对“毕业要求3”各指标点支撑课程的考核材料（试卷、作业、报告、设计等）进行考核内容、考核形式、考核成绩认定是否严格等方面进行合理性确认，然后给出该课程评价依据是“合理”还是“不合理”的结论。表2为指标点3.1中课程煤矿开采学的合理性确认表。
（四）课程评价及毕业要求达成度评价计算。在对“毕业要求3”的各支撑课程的评价依据进行了合理性确认后，分别针对2010级和2011级采矿专业学生的考核结果开展课程达成度评价。以煤矿开采学为例，抽取2010级采矿2班及2011级采矿1班的期末总成绩为样本进行统计，根据评r值公式计算出煤矿开采学对“毕业要求3”各指标点的达成度评价结果（如表3所示），最终结果一项取两年中的最小值。
根据以上同样的方法，抽取2011级和2010级班级的其他课程考核材料样本，完成各自对“毕业要求3”指标点达成度的评价值。最后，将“毕业要求3”的13门支撑课程的达成度评价结果进行汇总填表，如表4所示，并对各指标点的评价值求和，取最小值作为“毕业要求3”的最终评价结果。由表4可知，“毕业要求3”的达成度评价值为0.71，结果为“达成”。
（五）存在的问题与对策。毕业要求达成度评价是对毕业生培养质量的一次检查，是评价专业培养目标、毕业要求的达成情况，是当前教学状态下工程教育专业教学效果、教学质量的信息反馈过程。本次采矿工程专业“毕业要求3”的达成度评价结果虽然为达成，但是仍反映了一些不足与问题：一是对矿井初步设计、采区设计、硐室施工设计能力不足、现行有关矿井法规、规程、规范不够熟悉；二是设计图纸、报告质量不高。应进一步重视和加强课程设计及毕业设计对应的实践教学环节的考核，严格执行实纲。
【参考文献】
[1]王世勇，董玮，郑俊生，等.基于工程教育专业认证标准的毕业生毕业要求达成度评估方法研究与实践[J].工业和信息化教育，2016（3）
[2]王玲，盛敏.深化认证标准理解，提升自评工作质量[J].高等工程教育研究，2014（5）
[3]欧红香，葛秀坤，邢志祥.毕业要求达成度评价体系探究[J].黑龙江教育，2015（10）
[4]焦明连，孙佳龙，董春来，等.测绘工程专业毕业要求达成度定量评价体系的研究与实践[J].测绘通报，2016（11）
[5]邵辉，陈群，徐守坤，等.安全工程专业毕业要求达成度定量评估――基于跟进式教育理念的视角[J].常州大学学报（社会科学版），2015（3）
[6]王理萍，龙晓敏，范春梅.基于成果导向教育的毕业要求达成度评价解析――以水利水电工程专业为例[J].南昌教育学院学报，2016（5）
【基金项目】2014年湖南省教学研究与改革项目（278）
关键词：采矿工程；矿山压力与岩层控制；实验教学
项目基金：六盘水师范学院精品课程，LPSSYjpkc201403；贵州省第二批部级采矿工程专业综合改革试点项目，黔教高发[2013]446号。
TD322
一、 引言
2010年7月29日，国务院正式颁布了《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，应用型本科院校和应用型人才培养受到更为广泛的关注和重视。顾名思义，“应用型”的核心在于“用”，即注重人才的实际动手操作能力。近年来，各高校在教育教学改革摸索中，不约而同的注重实践环境的强化，因为实践教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，也是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径。
作为典型的工科专业，在转型发展背景下，采矿工程所培养的学生不仅要具备良好的矿山基本理论，还必须具备一定的实践能力和创新能力，这样才能适应我国采矿工业际情况和社会新形势的需要。《矿山压力与岩层控制》是采矿工程专业的核心课程，是与矿山开采和采矿工艺等实践密切相关的采矿工程基础学科。该课程既与岩石力学前沿接轨，又在采矿工程实践中有广阔应用领域，是加强采矿工程专业学生素质教育、培养其创新能力和实践能力的重要平台。
本文以我校采矿工程专业2012级和2013级教学大纲为背景，对《矿山压力与岩层控制》的实验教学进行探讨。
二、《矿山压力与岩层控制》实验教学环节存在的问题
2012级采矿工程专业教学大纲中，《矿山压力与岩层控制》的实验项目只有“二维相似材料模拟实验”，课时为4学时。要求学时根据煤矿地质赋存条件，按地质柱状图制作相似材料配比方案，按照一定比例配制相似材料，制作较为简单的二维相似材料模型，并在实验过程中了解影响相似材料强度的主要因素。该实验具有很强的综合性，需要众多配套的实验测定仪器，采集数据需要的时间也很长，而且实验耗材昂贵，实验成本太高，实验准备需要耗费大量人力物力，很难保障实验的效果。具体实施中也确实存在一定的问题，具体如下：
1.实验课时少。《矿山压力与岩层控制》总课时为54学时，而实验课时仅4学时。课程本身一门理论与实际结合十分紧密的课程，如果仅仅靠讲授教学，学生的实践能力很难得到锻炼。此外，“二维相似材料模拟实验”教学内容较多，短短4学时也不能确保实验的顺利完成。
2.实验项目少。“二维相似材料模拟实验”虽然具备很强的综合性，并且有利于学生综合能力的培养，但一个实验项目涉及到的专业知识毕竟有限，很难让学生全面掌握该课程的实践内容。
3.实验设备少。实验室目前仅有一台二维相似材料模拟实验台，但班级学生多达60人，每组人数20人左右，不能保证学生有足够的操作机会，大部分学生处于被动地位，事实上是“看”实验，而不是做实验。
4.实验费用高。“二维相似材料模拟实验”需要消耗大量的水泥、沙子等材料，且不可重复利用，加之学生误操作导致的浪费，实验的费用很高。
5.学生积极性不高。由于课内实验成绩只占平时成绩的一小部分，对课程的总成绩影响很小，很难调动学生的积极性，实验过程中多数走马观花，效果不理想。
三、《矿山压力与岩层控制》实验教学的改进
《矿山压力与岩层控制》以岩石力学为基础，讲述了采场和巷道矿山压力显现的基本规律，讲解了采场顶板和巷道的支护方法和技术，内容众多，理论比较抽象，仅设置“二维相似材料模拟实验”一个实验项目很难达到培养学生实践能力的目的。因此，2013级采矿工程专业教学大纲中，《矿山压力与岩层控制》的实验项目增加为3个，具体见表1。
圆图压力记录仪；
在实验项目的设置上，增加了“回采工作面初次放顶及周期来压顶板管理演示实验”和“矿压观测仪器仪表的演示实验”，注重对学生实验基础能力的培养，只有认识了相关仪器，才能自己动手做更多的实验。取消“二维相似材料模拟实验”，只保留了其中的“相似材料的配比试验”，可以确保实验学时内学生有充分的时间进行动手操作，顺利完成实验。而且，“二维相似材料模拟实验”的重点也是“相似材料的配比试验”，不改变学生的学习重点。
四、小结
在高校转型发展的背景下，采矿工程专业要注重培养学生的创新能力和实践能力，对于《矿山压力与岩层控制》这类理论性较强的专业课程，增加课内实验学时和实验项目，强化实践教学环节，无疑是一种有效的教学方法。然而，课内实验项目毕竟有限，实验教学也不能确保学生的动手实践能力得到较大提升，一种有效的做法是开放实验室，让学生在实验室空闲期间自己动手操作，遇到问题向老师请教。这样不仅能大大发挥学生的主观能动性，最大程度锻炼其动手实践能力，也能大大提高实验设备的利用率。总之，以创新的思路去不断改革实验教学，在应用型人才培养上的潜力必将得到有效发挥。
参考文献：
[1]马文顶， 许家林， 邹喜正. “矿山压力与岩层控制”课程实验教学的探索[J]. 实验室研究与探索， 2004， 23（6）： 58 C 60.
[2]吴中江， 黄成亮. 应用型人才内涵及应用型本科人才培养[J]. 高等工程教育研究， 2014， （2）： 66 C 69.
[3]蒋永平， 徐杜， 张宪民. 工程专业课实验教学新模式的探讨与实践[J]. 实验室研究与探讨， 2001， 20（1）： 6 C 8.
[4]王斌， 赵伏军， 彭文斌. 矿山压力与岩层控制课程教学与科研互动[J]. 河北联合大学学报（社会科学版）， 2012， 12（4）： 49 C 51.
地质学作为采矿工程专业所必须开设的专业基础课，对后续专业课程的学习起着铺垫作用。该专业地质学教学特点为：讲授学时少但涉及内容广，包括了地质学各主要分支学科的基本知识，从普通地质学、矿物学、岩石学、构造地质学到矿床学、水文地质学、勘查地质学和矿山地质学等方面的基础知识都有所涉及。
一、教学现状
1.国内形势
如前所述，采矿工程专业的地质学内容涉及广泛，包括了基础地质学到具体应用于矿山的地质知识。这样的知识体系甚至可以相当于地质类的专门人才所具备，不同之处在于对采矿工程专业要求注重理解和整体把握。
在80年代，采矿工程专业的地质类课程一般分为“地质学基础”（45～90学时）和“矿山地质学”（36～45学时）两门课，前者主要讲授地质作用、矿物、岩石、地质构造、地形地质图和矿床地质等基本知识；后者则讲授矿床学、水文地质、地质勘探和矿山地质工作等采矿工作者必须掌握的地质工作基本方法。笔者统计了国内已开设采矿工程专业的主要高校近年来对地质类课程的教学安排（通过各高校主页资源），见表1。
表1 国内各高校采矿工程专业（本科）地质类课程开设情况
虽然以上各校对地质课程的安排各异，但其中绝大部分是将地质学糅合为一门综合课程，学时基本控制在50～60内，其学时基本与采矿工程专业核心课程，如井巷工程、矿井通风安全等课程的课时量相当。这之中尤以东北大学（采矿工程专业为国家重点学科）突出：总量大――地质类课程总课时达到150个；分类细――普通地质学、矿山地质、水文地质这样的组合既夯实了地质基本功，同时也突显了采矿工程专业对地质知识的应用。
2.实际教学中的瓶颈
笔者担任的采矿工程专业地质学教学任务，64学时的综合地质学。教学中遇到的问题大致归纳如下：
2.1学时紧凑。用一门课程阐述一个学科的工作思路，致使大部分内容都要精缩。结果就是知识的展开有限，对于学生的自学要求更高。
2.2效率不高。作为一门独立课程，行课必须安排在一个学期内，学时多的课程就意味着周学时量加大。地质学作为专业基础课通常安排在大一、大二学年，学生同时还要修读很多公共基础课，学习压力较大而无暇扩充地质知识。并且由于知识量大，教学中明显感觉到学生对本门课程的热情下降、后期出现畏难情绪。同时期末考试的复习量加大，导致大多数学生疲于应考，知识的消化吸收不到位。
二、对策思考
本文所探讨的问题是广大同行都面临的困扰，从矿产资源类专业的地质学教材的发展也可以看出。徐九华等人主编的《地质学》教材至今已修编至第四版，针对性及应用性极强，适应采矿工程专业地质学学时少、内容多的趋势。
建议将采矿工程专业的地质理论教学分为两门课程：基础地质学和应用地质学。基础地质学涉及的是如内外动力地质作用、岩石、矿物、褶皱、断层、矿床等基础概念；应用地质学则是指具体应用到矿山工作中的勘察和水文地质研究等。两者之间有承接关系但交叉甚少，可以独立实施教学。如此一分为二，可以很好地解决前文提到的教学瓶颈。
基础地质占40学时，内容涉及：内外动力地质作用、岩石、矿物、常见地质构造、阅读地质图和矿床学概论。应用地质则包括：矿产资源勘查简介以及水文地质基础等应用性很强的矿山地质工作基本内容，占用24学时。将这两部分划分为独立课程，各自行课与考核。这样的课程设置避免了一门课程“大锅炒”容易导致的负面影响，提高学生课余时间自我充电的效率。
三、结论
关键词：采矿工程；实践教学；模式；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）53-0166-02
近年来，特别是党的十以来，为满足国家社会及行业经济发展对人才类型的需求，实践应用能力成为人才培养的重点。而现行高校工科专业实践教学普遍存在以下问题：（1）现有沿用多年的单一“认知性”实践教学模式不能满足创新能力培养的需求；（2）现有实验实践教学平台在本科实践教学中发挥作用不明显；（3）实验教学内容及方法陈旧，阻碍应用能力的培养。因此，亟须探索适应当前工科专业人才培养的新型实践教学模式及教学方法。山东科技大学采矿工程专业作为山东省名校工程建设的重点支持专业之一，本文就以山东科技大学采矿工程专业为依托进行研究探索。
一、新型实践教学模式及教学体系构建
系统、科学、层次性强的实践教学体系是学生实践创新能力培养的关键支撑。我校采矿工程专业以矿业工程部级实验教学示范中心为依托，根据现行实验教学存在的问题，通过与一线教师、学生、教学管理人员等座谈，多方面征集关于构建新型实践教学体系的意见，并组织专家对专业培养方案中实践环节设置的优缺点及合理性进行分析，遵循“课程设置系统化、实践环节模块化、能力培养层次化”的原则，构建了符合我校采矿工程专业实际、层次结构合理、操作可行性强、以能力培养为主线的“基础验证型―综合设计型―研究创新型”三层次实验教学体系，使专业整体实践教学环节更具系统化。见图1所示。
针对上述实验教学体系，专业实践课程、实践项目、能力培养实行了“模块化、多元化、层次化”的实验教学。
1.实践课程“模块化”。针对不同层次学生在不同阶段的学习特点，将实践课程分为“理论教学、工程训练、创新活动”三大模块，使学生在加深理解和掌握理论知识的基础上，从事工程设计和科研活动。从教学组织上划分为课内和课外两大模块：课内模块包括独立设置的实验课程和包含在理论课中的实验课，并与所有主干理论课程相对应；课外模块包括现场实习、井下实训、学科竞赛和社团活动等。
2.实践项目“多元化”。按照“以学生为本，因材施教”的原则，积极引入科研成果，建立与课程体系相对应的“演示与验证实验、综合与设计实验、创新与前沿实验”多元化项目体系，增加和拓展具有工程应用和学科前沿背景的实践项目。
3.能力培养“层次化”。通过模块化实验课程和多元化实践项目，实现了对学生的能力培养由基础实践、综合应用到研究创新的过程层次化，使学习过程自然过渡，从根本上实现由“教学实验”到“实验教学”的转变。
二、实践教学方法及教学手段改革
1.实践教学方法改革。专业鼓励教师积极探索建立适合采矿专业课程特点、能较好激发学生求知欲的多样化实践教学方法，主张教师根据采矿专业的特点，坚持“以现场实习为主，校内实习、虚拟矿井为辅，充分利用实验平台”的实践教学方式，充分将理论教学与实践教学相结合。①针对专业初期开设的“认识实习”、“采煤概论”等课程，充分发挥校内教学实习矿井、三维虚拟仿真系统等资源，将理论与实体实验相结合。在教学过程中，以“启发引导式”为主。教师简明扼要地讲解实验内容和要求，采取引导和个别辅导的方法，及时对学生提出的问题加以点拨、探讨，鼓励学生独立思考并解决问题。②针对专业部分主干课程如“煤矿开采学”、“采煤工艺”、“矿井通风与安全”等课程，适当采用课内实验与课外实践相结合的方式进行。在课程进行过程中，安排学生走进实验室参观实体模型、动手操作等，也可针对部分内容增设“课程实习”环节，组织学生到煤矿企业的现场进行短时间、少学时的井下现场教学。在教学过程中，采用“任务驱动式”。给定设计任务和要求，鼓励学生自主完成资料收集、方案拟定、撰写报告。这种面向任务的教学方法给予学生最大的发挥空间，培养学生分析与解决问题的能力。③针对专业开设的“生产实习”、“毕业实习”等长时间实践环节，可采取校外现场实训与校内循环实验相结合的教学方法，前期组织学生到校外进行短时间的现场调研和实训，回校后，针对现场中发现的问题，走进实验室进行循环式多实验研究―验证式教学。在这个教学过程中，采用“探究协作式”较为恰当。允许学生自行组队，研究成果可作为毕业设计的专题部分，这样极大激发了学生从事研究和创新活动的兴趣和积极性。
2.实践教学手段的选用。在我校采矿工程专业实验教学手段的改革与实践过程中，通过引入现代技术，融合教学方法，形成了多样化的实验教学手段，活跃了实践教学气氛，提高了实验教学效果。下面简要介绍目前在我校采矿工程专业较为典型的正在推广的实验教学方法。①实验现场授课与现场指导。这是目前显示效果较好的实验教学方法之一。其上课形式摆脱掉原来先课堂再进实验室的形式，直接将课堂移入实验室，使学生“听―说―想―做”的思维程序连贯起来，使知识更好的贯通，激发学生进一步的求知欲。②师生交互讨论式教学。针对专业开出的设计型、综合型或研究型实验，或在各类科技竞赛、参与教师科研项目等过程中发现问题，以小组的形式与教师进行互动讨论，指导教师或实验教师亲身参与，引导学生讨论方案、方法等以求得较为合理妥善的解决。这样不但调动了学生的积极性，教师也往往能碰撞出很多新的思路火花，起到教学相长的效果。③实验室开放式教学。实验室每周设有定期开放时间，学生通过提前预约，有计划地到实验室进行实验，活跃了实验室的研究氛围，也提高了设备的利用率。④网络形式教学。实现专业主干课程及部分选修课程的网络化建设。学生可以通过相应的课程网站，进行课前学习、课后复习，通过实时交流平台与教师进行实时交流。这种教学方式在现在网络盛行时代得到了学生的普遍欢迎。⑤课外科技活动指导。定期组织科研成果较为突出的教师给出部分既定地实验内容和目标，由学生根据任务目标自行完成或以小组的形式组合制订详细的实验计划，并按计划完成资料查找、实验方案设计、仪器调试、实验结果测量与处理等实验环节。这样既锻炼了学生的实验创新能力，也为教师提供了部分可行数据，双面收益。⑥实验考核方法多元化。改变原有单一考核为从平时、结课、实验作品、实验报告、实验思想等多方面进行综合式的考核，特别是对有新颖的实验思路、新的自主设计方法的学生给以倾向性考核，这从很大程度上活跃了创新的氛围，激发了学生的实验兴趣。
以上所述实验教学模式及多样化实验教学方法，是以我校矿业工程部级实验教学示范中心为依托，在采矿工程专业实验教学改革过程中提出的，在实际应用过程中取得了很好的效果，教学方法及手段的探索也受到了教师和学生的普遍欢迎，极大地提高了教师的实践教学积极性和学生的实践动手能力，值得在高校工科专业实验教学中广泛应用和推广。
参考文献：
[1]刘音，樊克恭.采矿工程专业卓越工程师培养实践教学体系研究[J].中国地质教育，2012，（3）：58-60.
[2]张东升，屠世浩，万志军，马文顶.采矿工程特色专业创新能力培养的实践教学改革探索[J].实验室研究与探索，2011，30（3）：110-113.
在为大多数高校所推行的采矿工程专业概念里，只强调了专业人才在矿区开发规划、矿井设计、开采技术、矿井通风、矿山安全技术、矿山监察、生产技术管理和科学研究等方面工作的能力素质，没有进一步明确素质整体的构成要素及其内涵，也没有明确专业能力的结构与要求，更没有就培养模式进行界定或说明。本文试运用现代人力资源管理的理论，就采矿工程专业人才职业素养系统的基本构成要素及专业能力结构进行分析，拟提出结构化、层级驱动的采矿工程专业人才职业素养系统模型与专业能力结构的概念，并就采矿工程专业课程体系的设计与人才培养新模式进行探讨。
2采矿工程专业人才职业素养系统观
2．1职业素养概念述评
人们初始对素养的理解，带有先天的遗传含义。如，1996年出版的《现代汉语词典》，对“素质”的解释是:其一，“素养”;其二，“事物本来的素质”;其三，“心理学上的先天的特点”。原教育部长周远清认为素质包括知识、能力与做人———能使知识和能力更好地发挥作用的东西。这里的“做人”，就涉及人的思想觉悟、心理品质、道德品质、沟通能力、理解人的能力和人际关系、知行统一等相关内容构成因素。西方学者更强调素养(即素质)的后天养成作用，或认为素养就是学习过程或教育过程的结晶。如美国学者莱尔•M•斯潘塞博士(LyleM．Spencer，Jr．，PH．D．)和塞尼•M•斯潘塞(SigneM．Spencer)认为，素质是在工作或情境中，产生高效率或高绩效所必需的人的潜在特征，为解析素质概念，还提出了所谓“冰山模型”，认为素质存在于5个递进或层级驱动的领域:“动机—特质—自我形象—社会角色—知识和技能”。美国评估公务员时，认为人的“思维方式、行为特征、对工作的态度和沟通能力”等要素能被明确定义，这些作为能力的构成素质，可以相对准确的观察与测量。基于中外学者过去关于素养研究成果的检索分析，职业素养构成的具体要素可解释为:职业行为特征、职业思维方式、职业知识和技能;社会职业角色、职业价值观和职业态度;自我职业形象;职业个性、职业品质;社会职业动机及职业内驱力等内容。
2．2采矿工程专业人才职业素养系统观
针对采矿工程专业人才的职业要求与工作环境，我们通过大量案例分析与典型调查，获得的基本结论是“采矿工程专业人才的职业素养”是由若干基本的系统要素构成的“职业素养系统整体”;每个基本的系统要素又是由若干个具体要素构成的整体。
3采矿工程专业人才职业素养构成要素分析
采矿工程专业人才职业素养系统构成要素的具体分析必须置于矿山或矿井的特定职业行为、过程系统和环境系统中;基于采矿专业人才主作业空间移动且艰苦的环境特殊性分析，采矿工程专业人才职业素养系统整体可分为两大组成部分，即系统要素、系统环境，其中系统环境又包括系统外环境、系统内环境两个部分。
3．1系统要素
系统基本要素包括:专业智力因素、知识和信息、专业技能、专业思维方式、专业行为方式。专业智力因素(包括注意力、观察力、记忆力、思维分析力、想象推理力、空间关系判断力、数理逻辑演绎力、概念概括及专业术语表达力、生产工艺与管理程序过程构思力等)对专业人才职业化行为能力素养(或称能力素质，包括知识与信息、专业技能、专业思维、专业行为方式等)起直接促进作用，并进而决定专业行为质量、专业绩效与事业成就。
3．2系统环境
系统外环境(外因)是采矿工程专业职业素养滋长的社会温床或制约条件，包括:1)历史文化沉淀因素;2)现代文明思潮;3)创造性学习和实践的氛围;4)采矿职业风险的社会传递度;5)物质技术基础、条件环境;6)法律、法规、政策、制度因素;7)独特的个人背景因素。个人背景因素是个体之间职业素养差异的主要根源。比如，从矿山子弟中招生进校来学习采矿工程专业，其职业心理较稳定，对专业的学习热情一般也相对较高，对工作环境熟悉接纳且较适应。系统内环境(内因)是采矿工程专业职业素养系统的内驱“动力源”。采矿工程专业职业素养的系统内环境因素有十个方面，即:职业动机;职业意识与愿望;职业心理或职业品性;职业情感;职业意志;职业气质;职业人格;职业自我形象;职业角色;职业态度。职业动机，表现了采矿职业价值观，是最根本的职业内驱力，其外化的表现主要有采矿事业成就欲，热爱采矿专业、有职业崇高感和光荣感，热爱矿山，心甘情愿终生奉献在矿山;职业角色是指社会赋予采矿职业人的角色要求，是对群属或组织接受的行为准则的认识、认同并践行。上述系统内环境(内因)直接驱动采矿工程专业要求的专业智力因素、知识和信息、专业技能、专业思维方式、专业行为方式等五大外显的基本构成要素;而这五大外显要素又直接影响或决定着采矿专业行为的质量与工作成就。基本构成要素之间相互制约、相互联系，还表现了系统性层次结构和要素之间的层级驱动的功能关系。
4采矿工程专业人才职业能力结构分析
基于上述采矿工程专业职业素养动态系统结构图分析，我们在关注职业素养的整体系统性的基础上，明确专业教育的最终落脚点是专业人才的社会化职业行为能力。针对采矿工程专业人才的工作环境与工作要求，通过大量观察分析，我们提出“采矿工程专业人才职业能力结构”。第一，具有人生职业定位能力，具有职业人格完善能力与职业心理调适能力，具有适应环境变化发展的基本能力;第二，具有对终身学习的正确认识能力和终生学习的能力;第三，具有运用现代信息技术与工具获取相关信息的能力，具有文献、资料查询、检索及研究的能力;第四，具有应用基础理论知识和专业技术知识分析、解决采矿工程实际问题的基本操作能力;第五，具有创新意识和先进理念，并具备进行技术革新和新技术、新工艺研究的初步能力;第六，具有一定的采矿工程专业设计能力，能从事矿井初步设计、水平延深设计与采区设计工作;第七，具有一定的矿山企业生产经营组织管理能力;第八，具有较强的专业表达能力和人际交往能力，以及培养专业团队的基本能力;第九，具有一定的运用经济学与管理学知识进行矿山企业战略及采矿项目投资的决策能力;第十，具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作的能力。
5课程体系设计的基本要求
采矿工程专业课程设计，我们过去沿用的是“公共基础课、专业基础课、专业课(含选修专业课)、实践性教学”等版块划分设计的。这种划分框架本身没问题。我们只在内容要求上进行甄别或主次设计即可。第一，在德育课中即在政治、时事与职业道德等课程版块中加重份量，应将职业的社会动机、事业成就欲、专业情感教育置于非常重要的地位，并作为德育核心教学内容，职业动机建立，优于一切，这是采矿专业教改研究的重要观点或倡议。职业动机不明确，不真正热爱采矿专业、热爱矿山，是学不好采矿专业更干不好采矿工作的。例如，鼓励采矿专业学员报考非采矿专业的研究生，这是不合适的，对学生个人、班级集体及整个社会均有不利影响。第二，增加行业知识与信息教学份量，让学员全面而深入地了解行业及其发展前景，培养良好的专业心理素质。在学员心田中植入行业发展的远景及奉献采矿业的人生价值，这是专业教育成功的心理基础。第三，让学员围绕采矿职业素养系统结构及职业能力结构学习相应的知识与信息，并切实进行技能演练，让学员职业素养初步沉淀，让学员职业能力基本具备。第四，以开放的视野来设计采矿课程体系，课堂教学与现场教学并举，更重视实践性教学环节，重视“产－学－研”一体化基地建设，以“研”促教，以“工”促学。让学员在社会立体空间中学习，不局限于校园内，更加重视一线教练教学行为。第五，每门课程的课时量分配差距拉大，重点突出主要专业课程的教学，在采矿(采煤)、掘进、通风与安全、矿山企业管理等主要专业课程中设计专门的课程实习，并切实履行实习计划，以求专业能力的真实提高。第六，利用假期组织学员进矿山参加一线劳动，重视矿山劳动教育与矿山情感教育，培养爱在矿山、心在矿山、技在矿山、业在矿山、奉献矿山的采矿工程专业职业素养高、专业能力强的矿山真正需要的一流采矿专业人才。
6采矿工程专业人才培养新模式
