陳磊　張開放

摘要：采礦工程專業(yè)的實驗教學(xué)改革，要以培養(yǎng)具有“科學(xué)采礦”意識的高素質(zhì)創(chuàng)新人才為目標，構(gòu)建開放式的實驗教學(xué)環(huán)境，改革實驗教學(xué)考核方式，注重畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計的無縫對接，建立“做—學(xué)—研”相結(jié)合的實驗教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；采礦工程；實踐；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）45-0100-03

一、引言

創(chuàng)新是國家和社會持續(xù)發(fā)展的源動力，國力的富強和民族的復(fù)興取決于創(chuàng)新能力的不斷提高。實驗教學(xué)在培養(yǎng)創(chuàng)新能力過程中尤為重要，其作用不可替代。而且，隨著近年來高校的不斷擴招和經(jīng)濟形勢的影響，高校畢業(yè)生的就業(yè)形勢日趨嚴峻，用人單位對畢業(yè)生的要求也越來越高，不但要求他們具備扎實的理論基礎(chǔ)，還要求他們具有一定的實踐動手能力。因此，高校要逐漸加強對學(xué)生動手實踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生在增強自身綜合素質(zhì)的同時，能夠滿足社會的需求。

二、采礦工程實驗教學(xué)的意義

實驗教學(xué)是理論學(xué)習(xí)和實踐相結(jié)合的中間環(huán)節(jié)，在本科教學(xué)過程中起著至關(guān)重要的作用。實驗教學(xué)相對于課題理論教學(xué)具有直觀性、探索性、綜合性等特點，是課題教學(xué)的有效延伸和深化。實驗教學(xué)形式是多樣的，包括演示型實驗、操作型實驗和創(chuàng)新型實驗等，學(xué)生可以通過實驗教學(xué)環(huán)節(jié)將課堂所學(xué)理論知識應(yīng)用于實踐，系統(tǒng)掌握所學(xué)知識。通過實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，可以提升學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新思維，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科研意識。采礦工程專業(yè)是一門應(yīng)用性極強的學(xué)科，很多重要的理論和方法都來源于工程實際。采礦工程具有以下特點：理論性和實踐性相結(jié)合、學(xué)科應(yīng)用過程中注重細節(jié)、綜合交叉性等，這就要求工程技術(shù)人員要具有極強的實踐能力和分析設(shè)計基礎(chǔ)，同時能夠?qū)こ虘?yīng)用過程中的各系統(tǒng)進行綜合考慮，具備系統(tǒng)工程的思維。因此，實驗是教學(xué)工作中不可缺少的實踐環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、實踐動手能力和重新思維起著特別重要的作用。

中國礦業(yè)大學(xué)（北京）資源與安全工程學(xué)院依托國家級實驗教學(xué)示范中心——“煤炭安全開采與地質(zhì)保障實驗教學(xué)中心”，積極開展實驗教學(xué)改革，在實驗教學(xué)規(guī)劃、實驗教學(xué)改革方案等方面進行了積極的探索和實踐。采礦工程實驗教學(xué)的規(guī)劃，應(yīng)在應(yīng)用創(chuàng)新教育和素質(zhì)教育并重的理念指導(dǎo)下，緊緊圍繞培養(yǎng)具有“科學(xué)采礦”意識的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，逐步完善本科培養(yǎng)方案，加強實驗教學(xué)和創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)，構(gòu)建多功能、開放型實驗教學(xué)平臺。

三、實驗教學(xué)改革的思路和方案

（一）采礦工程實驗教學(xué)改革的思路

實驗教學(xué)也要緊緊圍繞高校的人才培養(yǎng)目標，注重教育理念和教學(xué)思想的創(chuàng)新，堅持以學(xué)生為本，注重教學(xué)過程和教學(xué)質(zhì)量，不斷借鑒和吸收先進的實驗教學(xué)成果和經(jīng)驗，改革實驗教學(xué)方法，提高學(xué)生的實踐動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。加大對實驗室的建設(shè)力度，加強實驗室?guī)熧Y隊伍建設(shè)和人員培訓(xùn)工作，不斷完善、創(chuàng)新實驗室管理體制和運行機制，實現(xiàn)教學(xué)與科研相結(jié)合，形成重點突出、特色鮮明的實驗教學(xué)體系。中國礦業(yè)大學(xué)（北京）采礦工程專業(yè)為國家重點學(xué)科，采礦工程專業(yè)的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)掌握固體礦床（煤炭、金屬及非金屬）開采的基本理論與方法，具有采礦工程技術(shù)人員的基本能力，在采礦及其相關(guān)領(lǐng)域從事礦山（井工、露天）設(shè)計、工程監(jiān)理、礦井生產(chǎn)與技術(shù)管理的高等工程技術(shù)人員及科學(xué)研究人才。構(gòu)建的實驗教學(xué)體系核心內(nèi)容為“實驗類型、實驗層次、實驗途徑、效果評價”，建立了多層次的實踐教學(xué)格局。根據(jù)教學(xué)載體和側(cè)重點的不同，將實驗教學(xué)體系劃分為課程實踐教學(xué)、創(chuàng)新實踐教學(xué)、項目實踐教學(xué)、行業(yè)實踐教學(xué)、社會實踐教學(xué)等多層次遞進和整合的實驗教學(xué)體系，保證專業(yè)人才的行業(yè)適應(yīng)性和社會適應(yīng)性。

（二）采礦工程實驗教學(xué)改革的方案

以培養(yǎng)具有“科學(xué)采礦”意識的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才為目標，逐漸改革采礦工程實踐教學(xué)模式，完善實驗教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新實驗教學(xué)方法，構(gòu)建一個完整的、與課堂理論教學(xué)平行的實驗教學(xué)環(huán)境。

1.進一步完善以創(chuàng)新意識和科學(xué)精神為中心的“科學(xué)采礦”實踐教學(xué)模式。按照循序漸進、逐漸深化的規(guī)律，逐步完善由基礎(chǔ)教學(xué)、技能學(xué)習(xí)、實踐應(yīng)用到創(chuàng)造、創(chuàng)新的實踐教學(xué)模式。在實驗教學(xué)過程中，引導(dǎo)并組織學(xué)生積極參與到具體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)或者科研課題中，逐漸提高學(xué)生的科研意識和水平，培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)采礦”的意識和素質(zhì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)新思維。引導(dǎo)學(xué)生積極參與“大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃”項目，充分利用實驗室平臺和資源，自主性地設(shè)計實驗環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)態(tài)度。中國礦業(yè)大學(xué)（北京）采礦工程專業(yè)本科生需要參與的創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)分必修和選修兩部分，其中必修部分為科研導(dǎo)論課、科研技能實踐和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目，共計6學(xué)分96學(xué)時；選修部分包括研究性實驗項目、學(xué)術(shù)交流活動、大學(xué)生學(xué)科競賽、發(fā)表學(xué)術(shù)論文、科技創(chuàng)新與發(fā)明等環(huán)節(jié)，學(xué)分的認定按創(chuàng)新學(xué)分認定辦法執(zhí)行。

2.進一步完善開放式的教學(xué)環(huán)境。采礦工程的很多實驗與巖土工程、土木工程等有一定的相似性和關(guān)聯(lián)度，高校在充分利用自有資源的基礎(chǔ)上，可以尋求兄弟院?；蝾愃茖I(yè)的實驗室資源。例如一些實驗可以聯(lián)系巖土工程或土木工程類高水平實驗室，這樣既實現(xiàn)了資源的共享，又能拓寬學(xué)生的知識面，逐步打造開放式的教學(xué)環(huán)境。同時，進一步改善了實踐環(huán)境和條件，打造了網(wǎng)絡(luò)化的實踐教學(xué)平臺，使學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)開展一些有特色的實驗項目的實踐工作。如果條件允許，可以讓學(xué)生參加國家重點實驗室或國家級教學(xué)實驗示范中心的一些項目和實驗，使學(xué)生有機會接觸一些重大項目的實驗環(huán)節(jié)，以拓寬學(xué)生的視野。在實驗教學(xué)過程中，實行開放式的教學(xué)方式，采取靈活多樣的教學(xué)模式，在必修實驗中增加自主實驗、獨立實驗、課程設(shè)計、專業(yè)綜合設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，重點培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和科學(xué)思維。

3.創(chuàng)新實驗教學(xué)考核方法，充分發(fā)揮學(xué)生的能動性。進一步創(chuàng)新實驗教學(xué)的考核方法，構(gòu)建多元化的實驗教學(xué)考核系統(tǒng)，客觀、立體地考察學(xué)生的實踐能力。針對一些演示性的實驗，可以在教師的指導(dǎo)下，由學(xué)生進行講解，以增強學(xué)生對知識的理解程度。而對于一些操作性的實驗，則必須要求學(xué)生親自動手操作，獨立完成實驗過程，做好實驗數(shù)據(jù)的收集、處理等，并對實驗結(jié)果進行總結(jié)、分析，完成實驗報告。在這個過程中，教師主要考察的是學(xué)生的實踐能力和分析解決問題的能力。在本科教學(xué)工作中，要一定幅度地增加實驗教學(xué)的權(quán)重，相應(yīng)提高實驗教學(xué)的學(xué)分，逐步健全實驗教學(xué)的考核方法，實行書面考試與實踐操作相結(jié)合、考試與小論文相結(jié)合、采用試題庫等方式，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和能動性，充分體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力，促進學(xué)生成長成才。中國礦業(yè)大學(xué)（北京）采礦工程專業(yè)總學(xué)分199學(xué)分，其中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)41學(xué)分，創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)6學(xué)分，非課堂教學(xué)所占比重為23.62%。課堂教學(xué)環(huán)節(jié)2510學(xué)時，實驗教學(xué)環(huán)節(jié)820學(xué)時，實驗教學(xué)所占比重為24.62%。主要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括公益活動、認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等，共計28學(xué)分。

4.注重畢業(yè)實習(xí)，實現(xiàn)畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計無縫對接。畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計都是實踐性很強的教學(xué)環(huán)節(jié)，畢業(yè)實習(xí)是畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)和構(gòu)成。畢業(yè)實習(xí)階段，務(wù)必要求學(xué)生根據(jù)教學(xué)大綱要求，深入生產(chǎn)一線，熟悉采礦工程的各個流程和環(huán)節(jié)，對一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)能夠?qū)嶋H操作，使學(xué)生將理論知識與工程實踐結(jié)合起來，對采礦工程有直觀、全面的認識。而畢業(yè)設(shè)計作為對采礦知識的系統(tǒng)總結(jié)和應(yīng)用，其實踐性不言而喻。在整個畢業(yè)設(shè)計的過程中，既要強化學(xué)生對采礦知識的整體把握，還要求學(xué)生掌握好每一個細節(jié)，在滿足《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)安全規(guī)程》的要求下，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，對整個礦井合理設(shè)計。

5.創(chuàng)新實驗教學(xué)方法和手段。在實驗教學(xué)過程中，采取分層次的教學(xué)方式。第一層次：基礎(chǔ)理論和實驗技能；第二層次：課程設(shè)計和專業(yè)綜合設(shè)計；第三層次：科技創(chuàng)新活動。學(xué)生在達到上一層實驗教學(xué)要求的前提下，獲得進行下一層次實驗的機會，鼓勵學(xué)生結(jié)合教師的科研項目，自主選題，調(diào)動學(xué)生的主動性。在必修實驗中增加選修性質(zhì)的自主實驗環(huán)節(jié)，增加課堂外實驗的比重，給學(xué)生提供自主設(shè)計實驗的空間，引導(dǎo)學(xué)生在實驗過沖中自行發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題，進而鍛煉學(xué)生獲取新知識的能力。

6.建立“做—學(xué)—研”相結(jié)合的三位一體實驗教學(xué)體系。在實驗教學(xué)實施過程中，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，針對不同的實驗項目，采用“做—學(xué)—研”相結(jié)合的三位一體實驗教學(xué)方法，將實驗教學(xué)和工程實踐緊密結(jié)合起來，加強對學(xué)生實驗細節(jié)和實驗過程的指導(dǎo)，強化學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)，使學(xué)生在做實驗中學(xué)習(xí)、在做試驗中培養(yǎng)科研能力，進而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新理念。

中國礦業(yè)大學(xué)（北京）的本科生教學(xué)起步晚于研究生教學(xué)，可以說是在研究生教學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其特點和優(yōu)勢就是師資力量雄厚，教師隊伍職稱學(xué)歷高，科研經(jīng)驗豐富，教師的科研項目也比較多，這些基礎(chǔ)為本科生開展實驗教學(xué)和創(chuàng)新研究提供了技術(shù)支持和指導(dǎo)，也塑造了良好的學(xué)術(shù)氛圍。在實際操作過程中，選擇已經(jīng)完成的優(yōu)秀的科研項目，根據(jù)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課進度，將科研項目的部分內(nèi)容轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)單元，使學(xué)生在重復(fù)科研過程的實驗中，逐步掌握從事科研的基本技能。“做—學(xué)—研”的結(jié)合能有效解決傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程中教師講授為主、學(xué)生被動接受的授課方式，增加了師生之間的交流，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力。

四、結(jié)語

實驗教學(xué)是連接理論學(xué)習(xí)和工程實踐的橋梁和紐帶，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造、創(chuàng)新環(huán)節(jié)起著重要作用。采礦工程作為一門實踐性極強的學(xué)科，其實驗教學(xué)的改革與創(chuàng)新，需要高等院校的高度重視和大規(guī)模投入。在實驗教學(xué)改革過程中，要緊緊把握“以學(xué)生為本”的理念，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，不斷強化學(xué)生的動手過程，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新精神。同時，積極搭建開放式的實驗教學(xué)環(huán)境，完善實驗教學(xué)體系，創(chuàng)新實驗教學(xué)方法，多措并舉，齊頭并進，促進學(xué)生的成長成才。

參考文獻：

[1]李震，朱昌平，范新南，等.“3+1”教學(xué)模式與學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)[J].實驗技術(shù)與管理，2007，（24）.

[2]王京生.實驗教學(xué)改革的探討與創(chuàng)新[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010，（14）.

[3]鄭志國，韓志，孟祥賓.關(guān)于本科實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的思考[J].沈陽師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007，（25）.

[4]熊薇，鮑鴻.以學(xué)生為本 完善實踐教學(xué)體系[J].實驗室研究與探索，2009，（28）.

[5]尹仕，肖看，劉志強.大學(xué)生科技創(chuàng)新基地育人模式的探索[J].實驗技術(shù)與管理，2008，（29）.

[6]馬植侃，隋旺華，胡德成，李巨龍，劉裕國.中國礦業(yè)大學(xué)創(chuàng)辦鉆探專業(yè)的47年[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），1999，（S1）.

[7]翟新獻，周英，郭文兵.采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案優(yōu)化與實踐[J].河南理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2012，（01）.

[8]劉樟平，趙新宇，井廣成，沈松.卓越采礦工程師本科生培養(yǎng)模式探討[J].科技致富向?qū)В?013，（20）.

基金項目：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金資助（2014QZ03）

作者簡介：陳磊（1982-），男，安徽太和人，講師，博士在讀，研究方向：煤礦安全開采。