新工科建设背景下充填采矿技术课程教学改革初探
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作者:姜海强 王卓然
[摘 要] 充填采矿技术是一门集基础理论、实验分析和现场实践于一体的综合性课程。在新工科建设大背景下，充填采矿技术课程应结合采矿工程专业培养目标，更新教学内容、优化教学方法、调整授课方式、改革考核方法，提高课程与新工科建设目标点的契合度，提高学生培养质量。
[关键词] 充填采矿技术;匹配性;教学改革
[作者简介] 姜海强（1988—），男，安徽阜阳人，博士，讲师，研究方向为矿山充填开采;王卓然（1998—），男，山西运城人，本科生，研究方向为采矿工程。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）42-0125-02 [收稿日期] 2020-03-04
一、引言
以新技术、新产业、新模式为特点的世界范围内新一轮的科技与产业革命，促使工科教育培养多样化、创新型的科技人才，因此，新工科建设日趋成为工程教育创新改革的主流[1]。新工科特点在于其引领性、创新性、交融性，其建设目标是服务国家战略和未来产业发展需求，培养造就一批具有创新能力、跨界整合能力、高素质的复合型卓越工程科技人才[2]。充填采矿技术是采矿工程专业的主干课程之一，主要介绍充填采矿的材料、系统、设备、方法与工艺，旨在培养适应绿色开采和智能开采需求的创新人才。在新工科建设背景下，为提升采矿工程学科的竞争力和影响力，对充填采矿技术课程进行教学改革迫在眉睫。
二、课程教学与新工科建设要求的匹配性分析
近年来我国教育学者在新工科建设背景下，对充填采矿技术课程教学改革进行了探索和尝试，取得了很多有益的经验，但仍然存在以下问题：
（一）教材内容陈旧
现代经济和技术的快速发展为传统工程技术领域技术发展不断注入新的活力，不时涌现出创新甚至革命性的技术、工艺和方法。教材作为教育者向学生传授知识的最主要信息载体，其内容本身的先进性和新颖性在很大程度上决定了教学效果和质量，进而影响人才培养质量。然而我国高校充填采矿技术相关教材内容更新缓慢，严重落后目前行业发展实际，例如，金属矿山正向着深部开采发展，深井充填正面临着一些新的问题和挑战，而现有教材大都还是面向浅部充填开采。此外，现有教材知识面狭窄，仅限本专业知识，交叉学科内容一笔带过。上述问题导致现有教材不能满足当前教学要求，亟须做出相应的修订和完善。
（二）教学方法单一
科学合理的教学方法是新工科专业建设和人才培养质量的重要保障，具体体现在学生的学习兴趣、学习参与度以及学习效果。随着信息和多媒体技术的发展，PPT逐渐替代板书，是当前应用主普遍、占主导地位的教学方式。但是在实际教学中，不少教师只是机械地念PPT中的內容，忽略了充填采矿技术课程的工科属性，导致整个教学过程枯燥乏味、学生兴趣缺乏、参与度低。同时，现有教学方式往往以教师为中心，学生只是被动的信息接收者，这种单向的填鸭式的教学方式扼杀了学生学习的自主性和主观能动性。
（三）授课方式不合理
传统工程教育体系下高校学生高分低能现象较为普遍，其最根本原因在于缺乏对学生实践能力的培养。充填采矿技术课程集理论教学、教学实践和工程实践于一体，其中实践教学和工程实践是理论教学的重要补充和升华。通过培养学生的动手实践能力，可以加深学生对基础理论知识的掌握和理解，提高分析和解决实际问题的能力。然而，目前充填采矿技术授课方式主要是以教师讲授理论知识为主，导致学生理论和实践结合不足，专业基础理论知识不扎实。
（四）课程考核方式不科学
课程考核是整个课程教学中不可或缺的重要一环，也是课程教授质量的重要评价手段。合理的课程考核方法不仅能够激发学生的学习兴趣和动力，还能够在学生各方面能力培养上起到重要的导向作用。目前，该课程的考核主要包括平时成绩（占总成绩30%）和期末考试成绩（占总成绩的70%）。然而，这种相对单一的考核方式，虽然在一定程度上保证了课程基础理论教学的质量，但忽视了学生分析和解决实际问题能力方面的考核，不利于学生创新实践能力的培养。
三、新工科建设背景下课程改革的建议
（一）精编课程教材，兼顾适用性和先进性
目前国内外有关充填开采技术方面的教材和书籍，主要有R.J.Jewell和A.Fourie主编的《Paste and Thickened Tailings–A Guide》，Yves Potvin，Ed Thomas和Andy Fourie主编的《Handbook on Mine Fill》，蔡嗣经主编的《矿山充填力学基础》，由吴爱祥和王洪江主编的《金属矿膏体充填理论与技术》等，但这些教材内容要么理论太深，要么过于偏向实践，不太适合直接当作本课程教学的教材。因此，需要在上述书籍基础上，重新编撰一本理论与实践相均衡的课程教材，重点讲解充填采矿的材料组成、方法与工艺、性能特点与邀请、管道输送与配比设计等。同时，教材内容还要紧跟学科前沿，补充吸纳最新的充填采矿研究成果和发展趋势，比如最新的浓密设备、新型胶凝材料等。
（二）多种教学方法结合，提高学生学习兴趣
传统单一的教学方式较为呆板枯燥，不利于学生学习。为解决这一问题，在授课过程中，可通过展示图片、播放视频及实物展示相结合的方式，让学生更直观地掌握充填材料制备、充填开采工艺以及充填材料性能测试等内容。同时，利用图文并茂的PPT和板书，系统讲解充填采矿技术相关的基础理论知识和设计方法。授课过程中，可采用学生讲解和小组讨论相结合方式，来提高学生的参与度和专注度，加强师生间和学生间的互动和交流。讲解过程中，老师们穿插一些专业知识在实际生活中的应用，进一步激发学生的学习兴趣。此外，还可以适当引入最新的研究成果，拓展学生的视野，培养其科研兴趣。 （三）改進授课方式，提高知识理解深度
充填采矿技术是采矿工程专业的基础课程，是一门实践性很强的课程，要求学生具备较高的实践动手能力。而目前的课堂教学方式导致学生对很多知识点理解深度、掌握不牢。在此背景下，应该根据教材内容类型，设置一定的实验教学和实践教学课时，展示测试设备实物，现场演示测试操作，让学生亲身接触和感受所要教授的知识，加深学生对知识点的理解和掌握深度。同时，针对部分测试内容，要求每个学生在老师指导下亲自操作试验，加强学生的动手实践能力。此外，应该适当开展现场实践教学，帮助学生加强理论和生产实际的联系，提高学生分析和解决工程实际问题的能力。
（四）改革考核方法，实现综合能力评价
现有的平时成绩+期末成绩的考核方式过于粗放和单一，一方面无法科学合理地反映学生的表现;另一方面忽视了学生创新实践能力的培养。因此，需要建立更加一个更加全面合理的课程考核体系。该体系可包含以下三个环节：一是平时出勤率和课堂表现，该部分占总成绩的30%;二是基础知识掌握程度和实验动手能力，基础知识掌握程度可通过平时作业和小测试评价，实验动手能力主要考核学生基本操作和数据分析处理能力，该部分占总成绩的30%;三是创新实践能力，即针对现场实际技术问题，学生的分析和解决问题的能力，该考核环节可安排在课程的中后期，具体为将学生分为若干小组，每组2—3人，小组自选或分配一个小课题，最后每个小组制作一个PPT汇报该课题的研究情况。该部分能够培养学生的资料收集、问题分析、团队沟通与协作，以及创新实践能力，该部分成绩占总成绩的40%。
四、结语
本文结合新工科建设的目标和内涵，分析了当前充填采矿技术课程教学在教学内容、教学方法、授课方式以及考核方法等方面的现状和不足之处。在此背景下，提出了更新教学内容、改革教学方法、增加授课类型以及综合评定成绩等具体举措，旨在改善教学质量，培养具有国际视野的创新复合型人才。
参考文献
[1]崔庆玲，刘善球.中国新工科建设与发展研究综述[J].世界教育信息，2018，（04）：21-28.
[2]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，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
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