李海洲　張璐

摘 要 “礦山工程模擬技術(shù)”是一門實(shí)操性很強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)的教學(xué)注重課堂講授并輔以一定的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)技術(shù)的掌握效果不理想。文章闡述了“礦山工程模擬技術(shù)”課程的信息化綜合改革策略，即利用信息化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)強(qiáng)化實(shí)操訓(xùn)練，變革課程考核方式等。通過一年的課程改革的實(shí)施，學(xué)生對(duì)信息化改革模式的好評(píng)率達(dá)到83.6%，進(jìn)一步說明了課程改革實(shí)施效果。

關(guān)鍵詞 礦山工程模擬技術(shù) 信息化建設(shè) 綜合改革

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.06.048

Informatization Comprehensive Reform and Practice of the

Course "Mining Engineering Simulation Technology"

LI Haizhou[1]， ZHANG Lu[2]

（[1]Shandong University of Technology， School of Resources and Environment Engineering， Zibo， Shandong 255049；

[2]School of Architectural Engineering， Shandong University of Technology， Zibo， Shandong 255049）

Abstract "Mining Engineering Simulation Technology" is a very practical course. The traditional teaching focuses on classroom teaching and supplemented by certain computer experiments. Students' mastery of technology is not satisfactory. The article expounds the comprehensive information reform strategy of the "Mining Engineering Simulation Technology" course， which is to use the information network platform to strengthen practical training and change the course assessment method. Through the implementation of the one-year curriculum reform， students' praise for the informationization reform model reached 83.6%，further illustrating the implementation effect of the curriculum reform.

Keywords mine simulation technology； information construction； comprehensive reform

1 課程改革的必要性

“礦山工程模擬技術(shù)”課程的宗旨是培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)，計(jì)算分析礦山實(shí)際問題的方法并具有自主探究專業(yè)前沿問題的能力。但是在傳統(tǒng)的“礦山工程模擬技術(shù)”教學(xué)過程中，受到課時(shí)等因素的制約，學(xué)生對(duì)礦山模擬的教學(xué)案例的實(shí)操鍛煉較少，與課程目標(biāo)之間存在一定程度的差距，主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）理論教學(xué)內(nèi)容偏多，教學(xué)案例及學(xué)生的實(shí)操訓(xùn)練相對(duì)較少：“礦山工程模擬技術(shù)”課程具有較強(qiáng)的專業(yè)性和實(shí)踐性，雖然傳統(tǒng)教學(xué)能夠使學(xué)生掌握課程的基礎(chǔ)理論和方法，但運(yùn)用模擬技術(shù)分析現(xiàn)場實(shí)際問題的能力不足。

（2）授課方式單一：“礦山工程模擬技術(shù)”教學(xué)主要包括課堂和實(shí)驗(yàn)授課。 課堂講授中，教師一般采用案例教學(xué)法，對(duì)具體問題進(jìn)行講解分析，使學(xué)生掌握礦山模擬技術(shù)的相關(guān)理論和分析方法，學(xué)生的課堂表現(xiàn)較好，但在實(shí)驗(yàn)、實(shí)操訓(xùn)練過程中卻表現(xiàn)得不盡如人意，理論與實(shí)踐差距較大。

（3）課程考核方式不合理：傳統(tǒng)的課程考核主要包括期末考試成績和實(shí)驗(yàn)成績兩部分，學(xué)會(huì)的“學(xué)習(xí)過程”與“實(shí)操效果”并有考核到。因此，在課程考核方式也繼續(xù)改革。

因此，如何使學(xué)生作為課程教學(xué)中的主體、調(diào)動(dòng)主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣、培養(yǎng)解決實(shí)踐與創(chuàng)新能力就顯得更加重要。

結(jié)合我校的信息化平臺(tái)，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)對(duì)各個(gè)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理，羅列重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行案例分析與學(xué)生的實(shí)操性訓(xùn)練，開展了礦山工程模擬技術(shù)課程的信息化綜合改革與實(shí)踐。

2 課程改革的實(shí)施

根據(jù)我校采礦工程卓越工程師培養(yǎng)要求，利用學(xué)校信息化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，對(duì)“礦山工程模擬技術(shù)”課程教學(xué)從優(yōu)化教學(xué)方法、強(qiáng)化實(shí)操訓(xùn)練、注重過程考核三個(gè)方面進(jìn)行。

2.1優(yōu)化教學(xué)方法

（1）整合教學(xué)內(nèi)容。以卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)及課程教學(xué)目標(biāo)為指導(dǎo)，對(duì)各個(gè)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行凝練，注重案例教學(xué)。 對(duì)礦山工程模擬技術(shù)中的建模、本構(gòu)模型選取、邊界及初始條件設(shè)定、計(jì)算分析等內(nèi)容進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊結(jié)合實(shí)際分析案例，調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，并設(shè)置相關(guān)實(shí)操性訓(xùn)練題目，讓學(xué)生在一定時(shí)間內(nèi)上傳編寫的程序及分析結(jié)果。

（2）教學(xué)模塊實(shí)例化。每個(gè)教學(xué)模塊充分融入數(shù)值模擬分析實(shí)例，加強(qiáng)案例式教學(xué)力度，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力；例如，在中級(jí)建模模塊中，同底部標(biāo)高的主、副隧道的開挖，主隧道半徑4m，輔助隧道半徑3m，輔助隧道已進(jìn)行了支護(hù)。

每個(gè)模塊案例包含詳細(xì)的分析過程，師生還可以在討論區(qū)互相交流，有針對(duì)性地解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

2.2 強(qiáng)化實(shí)操訓(xùn)練

（1）分模塊實(shí)操訓(xùn)練。在每個(gè)教學(xué)模塊中，都設(shè)有實(shí)操訓(xùn)練題目，并要求在一定的時(shí)間內(nèi)提交相關(guān)程序及模擬結(jié)果，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作與分析能力，更好地消化教學(xué)內(nèi)容及重點(diǎn)、難點(diǎn)；

（2）綜合實(shí)操訓(xùn)練：結(jié)合具體礦山遇到的實(shí)際問題設(shè)置若干訓(xùn)練題目，如：礦柱最大承載力的計(jì)算、充填采礦中圍巖的變形計(jì)算、邊坡安全系數(shù)的計(jì)算及井巷開挖與支護(hù)等典型問題，學(xué)生分組進(jìn)行分析討論，并給出模擬程序及結(jié)果，再由老師進(jìn)行評(píng)閱打分，很好地提高了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作與創(chuàng)新能力。

2.3 注重過程考核的成績?cè)u(píng)定

傳統(tǒng)考核方式主要以期末考試成績及實(shí)驗(yàn)成績最終評(píng)定，其中，期末成績占比60%，實(shí)驗(yàn)成績占比40%，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程及實(shí)操能力的考核涉及較少。新的考核方式只由兩部分組成，過程考核成績與期末考試成績，期末考試重點(diǎn)對(duì)基本理論的考核，占總成績的40%，過程考核注重考核學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，占總成績的60%。過程考核包括模塊訓(xùn)練成績及綜合訓(xùn)練成績，這種考核方式既考核了學(xué)生的理論學(xué)習(xí)情況，又涵蓋了對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的考核，很好的契合了課程教學(xué)目標(biāo)與卓越工程師培養(yǎng)要求。

3 課程改革的實(shí)施效果

為檢驗(yàn)課程信息化改革的實(shí)施效果，以采礦專業(yè)2016級(jí)學(xué)生為對(duì)象，對(duì)新教學(xué)模式的支持度進(jìn)行評(píng)價(jià)調(diào)查，見表1，對(duì)新教學(xué)模式的支持人數(shù)達(dá)到46人，占所調(diào)查學(xué)生人數(shù)的83.6%，為新模式教學(xué)的可行性與持續(xù)性提供依據(jù)。

同時(shí)，以改革前后學(xué)生的綜合成績?yōu)橹笜?biāo)，2017年（改革前）和2018年（改革后）學(xué)生的課程成績分布如圖1所示，通過成績比較可知，改革后學(xué)生成績有較大提高，80分以上學(xué)生人數(shù)占比約為33%，新教學(xué)模式的改革效果較為明顯。

4 結(jié)語

通過信息化教學(xué)模式在礦山工程模擬技術(shù)課程中的應(yīng)用，既體現(xiàn)了教學(xué)過程中教師的主導(dǎo)地位，也實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的主體作用，最終較好地實(shí)現(xiàn)了自主、合作、創(chuàng)新、高效的學(xué)習(xí)模式。

*通訊作者：張璐

本文系山東理工大學(xué)2017年課程綜合改革確認(rèn)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：4003/115313）

參考文獻(xiàn)

[1] 彭第.勘查技術(shù)與工程專業(yè)概論課程教學(xué)改革探討[J].長春工程學(xué)院學(xué)報(bào)（社科版），2014（4）.

[2] 李建榮，孔素真.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用研究[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2014（3）：98-103.

[3] 洪麗穎.一體化人才培養(yǎng)模式下基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的高數(shù)課程教學(xué)改革探索[J].北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（1）.

[4] 許博，陳衛(wèi)衛(wèi)，邢長友，等.基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)和BOPPPS模型的教學(xué)研究與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2016（9）：44-48.

[5] 耿彧，趙仲孟.依托數(shù)字信息化平臺(tái)的課程教學(xué)改革的探討[J].中國管理信息化，2017（9）：245-246.

[6] 賴德川.基于微信平臺(tái)的大學(xué)教育管理工作探析[J].藝術(shù)科技，2018.31（04）：143.