陳 靜， 劉偉韜， 劉 音， 秦忠誠a，， 張培森a，， 劉進曉a，

（山東科技大學(xué)a.礦業(yè)工程國家級實驗教學(xué)示范中心；b.安全與環(huán)境工程學(xué)院；c.能源與礦業(yè)工程學(xué)院，山東青島266590）

0 引 言

礦業(yè)工程國家級實驗教學(xué)示范中心（以下簡稱“中心”）是教育部批準(zhǔn)建設(shè)的礦業(yè)類國家級實驗教學(xué)示范中心。自立項以來，中心緊緊圍繞礦業(yè)工程，主動將自身發(fā)展與國家發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)相統(tǒng)一，明確“堅持以人為本、以培養(yǎng)大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力為核心”的實驗教學(xué)理念，提出以“優(yōu)化實驗教學(xué)體系”“提升實驗教學(xué)內(nèi)涵”“創(chuàng)新實驗教學(xué)方法”“提高實驗隊伍水平”“規(guī)范中心運行管理”五大內(nèi)容為建設(shè)重點的發(fā)展思路。通過近5 年的建設(shè)發(fā)展，中心現(xiàn)已建成集“系統(tǒng)化、過程化、模塊化、專業(yè)化、規(guī)范化”為一體的“五化一體”式國家級實驗教學(xué)示范中心，為礦業(yè)工程學(xué)生創(chuàng)新精神和工程實踐能力培養(yǎng)提供了堅實保障。

1 創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系優(yōu)化

創(chuàng)新能力培養(yǎng)是國家級實驗教學(xué)示范中心開展實驗教學(xué)的主要職能，是人才培養(yǎng)的重要載體［1-3］。中心依托山東科技大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)科在“礦山壓力與巖層控制”“礦井特殊開采”等方向上形成的自身研究特色和優(yōu)勢，圍繞實踐創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)目標(biāo)，統(tǒng)籌實驗教學(xué)內(nèi)容類別，規(guī)劃構(gòu)建了“遞進式”創(chuàng)新能力培養(yǎng)實驗教學(xué)體系（見圖1）。該體系為培養(yǎng)“基礎(chǔ)能力扎實、綜合能力過硬、創(chuàng)新能力突出”的礦業(yè)工程優(yōu)秀人才指明了各階段努力方向。

圖1 礦業(yè)工程“遞進式”創(chuàng)新能力培養(yǎng)實驗教學(xué)體系

2 實驗教學(xué)內(nèi)涵提升過程化

為了提升實驗教學(xué)內(nèi)涵［4-6］，中心針對“教與學(xué)”的主要過程專門制定了“四新”實施方案，如圖2 所示。即，改革和優(yōu)化礦業(yè)工程特色課程體系，做到“實驗教學(xué)大綱新”；將科研成果和企業(yè)成就轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容，做到“實驗教學(xué)內(nèi)容新”；調(diào)動學(xué)生參與實驗的主動性和積極性，做到“實驗過程思路新”；鼓勵教師靈活多樣化體現(xiàn)教學(xué)效果，做到“實驗考核方法新”。在該方案實施過程中，教師們集思廣益，涌現(xiàn)出了不少好的做法，如實驗考核更加靈活，實行“必做實驗”與“選做實驗”相結(jié)合的得分制考核辦法，既保證了專業(yè)主干實驗的熟練掌握，又通過“選做實驗”拓寬了學(xué)生綜合能力培養(yǎng)；在實驗過程上，通過“實踐應(yīng)用”與“自主創(chuàng)新”相結(jié)合，激發(fā)了學(xué)生的自主能動性。

圖2 “四新”實施方案

3 實驗教學(xué)方法模塊化

針對在實驗教學(xué)中起到關(guān)鍵作用的“實驗課堂”［7-9］，探索建立了“三階段三模塊式”實驗課堂教學(xué)模式［10］，如圖3 所示。該教學(xué)模式根據(jù)實驗項目性質(zhì)及達成效果不同，將教學(xué)過程劃分為“認(rèn)知求證”“實踐綜合”“拓展創(chuàng)新”3 個模塊，實現(xiàn)在內(nèi)容及知識要求上由淺入深，在教學(xué)方法上由單一到多樣，在教學(xué)手段上由“靜態(tài)的被動實驗”到“動態(tài)的主動實驗”轉(zhuǎn)變，充實了學(xué)生實踐及創(chuàng)新能力遞進式培養(yǎng)的具體內(nèi)容。該模式在“礦井通風(fēng)與安全”“采煤概論”“礦井水害防治”“環(huán)境工程”等課程的實驗教學(xué)中進行了試點，教學(xué)效果良好。

圖3 “三階段三模塊式”實驗課堂教學(xué)模式

4 實驗隊伍水平專業(yè)化

教師隊伍建設(shè)，中心采取“培訓(xùn)進修”“專職引進”“兼職聘任”等一系列措施致力于建設(shè)一支專業(yè)化的實驗教師隊伍。依托學(xué)?！拜加⒂媱潯薄吧胶Ｓ⒉拧薄敖虒W(xué)名師工程”“青年教師導(dǎo)航計劃”等鼓勵實驗教師積極提升自身教學(xué)及科研水平；同時，注重發(fā)揮校內(nèi)院士、知名專家的引領(lǐng)作用，借助高校引進、現(xiàn)場聘任等多種途徑擴大實驗教師隊伍［11］。目前，實驗教師隊伍已擴大為29 人，其中高級職稱占52%，有企業(yè)現(xiàn)場工作經(jīng)歷占83%，教師隊伍全部實現(xiàn)博士化。近年來，中心還十分注重加強教師國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流，定期選派教師到國內(nèi)同類高校、國外著名大學(xué)以及企業(yè)現(xiàn)場進行學(xué)習(xí)，已有73%的老師有相關(guān)經(jīng)歷，有力促進了實驗教學(xué)水平的提升。

5 中心運行管理規(guī)范化

中心各項工作運行實現(xiàn)了“快速、節(jié)能”的規(guī)范化管理。①采用“實驗教學(xué)管理系統(tǒng)”對實驗教學(xué)全過程進行計算機管理，既減輕了實驗室管理人員的工作負(fù)擔(dān)，又提高了工作效率和服務(wù)水平［12］；②建立“集中管理、協(xié)調(diào)分配”制度，最大限度優(yōu)化了實驗教學(xué)資源配置，著力提高資源利用率；③實行“彈性實驗”模式，鼓勵學(xué)生在完成計劃內(nèi)實驗后，結(jié)合“研究內(nèi)容”和“實驗時間”自主開展相關(guān)“綜合實驗”或“創(chuàng)新實驗”［13］；④開通“開放預(yù)約功能”，面向校內(nèi)及學(xué)校周邊地區(qū)的大、中、小學(xué)開放，很好地發(fā)揮了中心的區(qū)域示范及輻射帶動作用；⑤搭建“虛擬仿真實驗教學(xué)平臺”［14-15］，使學(xué)生不到現(xiàn)場也能親身體驗到礦山各類災(zāi)害事故成因、發(fā)展過程及嚴(yán)重后果，彌補了重大災(zāi)害事故案例進不了實驗室的教學(xué)短板。

6 運行成效

中心“五化一體”運行管理模式在近5 年的探索與實踐中，總計獲得山東省教學(xué)成果獎3 項，國家級教學(xué)成果二等獎1 項，獲批省校級教改項目15 項，出版教材17 部，其中省級獲獎教材4 部，發(fā)表教學(xué)論文40余篇。學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、全國高等學(xué)校采礦工程專業(yè)學(xué)生實踐作品大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽等國家級、省部級行業(yè)大賽500 余人次，共計獲獎達177 項，獲國家發(fā)明、實用新型專利46 項，學(xué)生實踐及創(chuàng)新能力明顯增強，取得了較為理想的應(yīng)用效果，具有廣泛的推廣價值。

7 結(jié) 語

礦業(yè)工程國家級實驗教學(xué)示范中心經(jīng)過5 年的建設(shè)與發(fā)展，取得了顯著的建設(shè)成效和長足的進步。探索建立了系統(tǒng)的礦業(yè)工程“遞進式”創(chuàng)新能力培養(yǎng)實驗教學(xué)體系，結(jié)合礦業(yè)工程實驗教學(xué)內(nèi)涵，制定了“四新”實施方案，聚焦起關(guān)鍵作用的實驗課堂，設(shè)計了“三階段三模塊式”實驗課堂教學(xué)模式，并在相關(guān)制度方面進行了改革和完善，目前基本實現(xiàn)了能力培養(yǎng)系統(tǒng)化、內(nèi)涵提升過程化、教學(xué)方法模塊化、師資隊伍專業(yè)化、運行管理規(guī)范化的建設(shè)目標(biāo)，其方法及措施既為提升高校本科實驗教學(xué)質(zhì)量打下良好基礎(chǔ)，也為同類型國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)積累了經(jīng)驗，做法值得學(xué)習(xí)與借鑒。今后，中心將繼續(xù)加強自身建設(shè)，爭取為高校礦業(yè)工程人才培養(yǎng)貢獻更大力量。