[摘 要] 在新工科和工程教育認(rèn)證背景下,進(jìn)一步提高采礦工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生在“測(cè)量學(xué)”課程學(xué)習(xí)中的效果,基于OBE理念,以學(xué)習(xí)效果為導(dǎo)向,提出了重構(gòu)教學(xué)模式內(nèi)容、提升實(shí)踐教學(xué)效果、優(yōu)化考核考查方式的教學(xué)改革思路,將課程培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有機(jī)聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)過(guò)程的有機(jī)聯(lián)動(dòng),有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。實(shí)踐證明,通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)估以及學(xué)生的反饋意見(jiàn)來(lái)看,系列改革措施是行之有效的。
[關(guān)鍵詞] OBE理念;采礦工程;測(cè)量學(xué);教學(xué)改革
[基金項(xiàng)目] 2021年度貴州大學(xué)測(cè)繪工程國(guó)家級(jí)一流專(zhuān)業(yè)建設(shè)項(xiàng)目“測(cè)繪工程國(guó)家級(jí)一流專(zhuān)業(yè)”(2021);2020年度貴州省一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)項(xiàng)目“測(cè)繪工程省級(jí)一流專(zhuān)業(yè)”(2020);2021年度貴州省普通本科高校本科教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項(xiàng)目“基于課程思政建設(shè)的‘礦山壓力及巖層控制’教學(xué)體系改革”(2021018)
[作者簡(jiǎn)介] 汪泓(1979—),男,陜西寶雞人,博士,貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院副教授,主要從事攝影測(cè)量與遙感、數(shù)字礦山教學(xué)研究;張 ?。?976—),男,寧夏中寧人,博士,貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院副教授,主要從事測(cè)繪類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)研究;孔德中(1988—),男,河南商丘人,博士,貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師,主要從事礦山綠色開(kāi)采與巖層智能控制理論及教學(xué)研究。
[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324(2024)15-0061-04 [收稿日期] 2023-05-09
引言
貴州省作為中國(guó)南方的資源大省,對(duì)于采礦工程專(zhuān)業(yè)人才具有較大的需求,貴州大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè)為國(guó)家和省級(jí)一流專(zhuān)業(yè),并通過(guò)工程教育認(rèn)證和卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃,為貴州省輸送了大量礦業(yè)工程技術(shù)人才?!皽y(cè)量學(xué)”作為一門(mén)綜合了理論和實(shí)踐的學(xué)科,對(duì)于采礦工程學(xué)生掌握相關(guān)礦山測(cè)量和工程測(cè)量方面的知識(shí)技能具有重要的支撐作用。隨著礦業(yè)行業(yè)逐步將“綠色、高效、安全、智能化”作為行業(yè)發(fā)展理念,將“測(cè)量學(xué)”課程的教學(xué)過(guò)程與采礦工程專(zhuān)業(yè)工程教育認(rèn)證的要求有機(jī)結(jié)合,對(duì)于采礦工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量的提升具有重要的意義。
近年來(lái),隨著工程教育認(rèn)證體系的深入發(fā)展,成果導(dǎo)向教育(Outcome-based Education, OBE)作為一種以學(xué)習(xí)為中心向?qū)У慕逃J剑?],被認(rèn)為是工程教育認(rèn)證下人才培養(yǎng)的核心理念[2]。目前國(guó)內(nèi)諸多高校的工程教育認(rèn)證專(zhuān)業(yè)都將OBE教育理念作為教育認(rèn)證的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn),并且與學(xué)生的畢業(yè)能力要求相對(duì)標(biāo)[3]。工程教育認(rèn)證同時(shí)也提出,以學(xué)生掌握的知識(shí)成果(學(xué)習(xí)產(chǎn)出)為主要目標(biāo),建立學(xué)生課程知識(shí)掌握與運(yùn)用情況評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),以培養(yǎng)滿足行業(yè)要求的工科畢業(yè)生,從而為中國(guó)工程行業(yè)貢獻(xiàn)力量[4]。
在采礦工程專(zhuān)業(yè)傳統(tǒng)的“測(cè)量學(xué)”教學(xué)模式中,并未將教學(xué)聚焦于學(xué)生對(duì)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的靈活掌握和實(shí)踐能力的培養(yǎng),這也導(dǎo)致了在人才培養(yǎng)的效果方面尚不能滿足工程教育認(rèn)證的人才培養(yǎng)目標(biāo)要求。對(duì)此,本文提出了采礦工程專(zhuān)業(yè)“測(cè)量學(xué)”課程教學(xué)的OBE模式改革,針對(duì)如何制定課程培養(yǎng)目標(biāo)、完善課程內(nèi)容體系、創(chuàng)新課堂教學(xué)模式、提高考核質(zhì)量等進(jìn)行了探析,進(jìn)一步闡述了工程教育背景下“測(cè)量學(xué)”課程教學(xué)改革在采礦工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中如何起到引領(lǐng)、提高和持續(xù)改進(jìn)的作用,進(jìn)而促進(jìn)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)。
一、課程現(xiàn)狀分析
(一)課程基本結(jié)構(gòu)
貴州大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案中,“測(cè)量學(xué)”一直作為專(zhuān)業(yè)必修課程,根據(jù)培養(yǎng)方案的設(shè)置,“測(cè)量學(xué)”課程安排36學(xué)時(shí),其中包含30學(xué)時(shí)理論課和6學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課,課程結(jié)束后安排為期一周的校內(nèi)生產(chǎn)實(shí)習(xí),主要內(nèi)容為數(shù)字測(cè)圖。
(二)存在的問(wèn)題
1.授課內(nèi)容的專(zhuān)業(yè)針對(duì)性較差。對(duì)于采礦工程專(zhuān)業(yè)而言,“測(cè)量學(xué)”是輔助其進(jìn)行礦井的建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)、生產(chǎn)的一個(gè)專(zhuān)業(yè)。專(zhuān)業(yè)礦山都配備有專(zhuān)門(mén)的測(cè)繪技術(shù)人員以保障礦山的正常開(kāi)采和運(yùn)行?;谶@一專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),急需一本能夠與采礦專(zhuān)業(yè)緊密結(jié)合的測(cè)量學(xué)教材,但是目前常見(jiàn)的測(cè)量學(xué)教材都遵循以普通測(cè)量學(xué)為基礎(chǔ),輔以測(cè)設(shè)、工業(yè)與民用建筑施工測(cè)量、道路工程測(cè)量、管線測(cè)量、地質(zhì)勘察測(cè)量等,同時(shí)也將井下測(cè)量、巷道施工測(cè)量作為同類(lèi)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授,沒(méi)有突出采礦工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)。筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì),選擇了中國(guó)礦業(yè)大學(xué)高井祥教授主編的《測(cè)量學(xué)》一書(shū)作為主講教材。
2.授課時(shí)間較短,無(wú)法滿足教學(xué)。從“測(cè)量學(xué)”近年來(lái)在各個(gè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的授課情況來(lái)看,隨著學(xué)生數(shù)量的增加,總體呈現(xiàn)出課時(shí)數(shù)量不斷降低,但教學(xué)內(nèi)容并未改變的趨勢(shì)。我校采礦工程專(zhuān)業(yè)2000年時(shí)“測(cè)量學(xué)”課時(shí)量為62學(xué)時(shí),而目前課時(shí)數(shù)縮減為原來(lái)的50%。這導(dǎo)致授課過(guò)程中需精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容,沒(méi)有足夠的時(shí)間講授進(jìn)而教學(xué)效果受到影響,很難確保學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。
3.課程大綱對(duì)畢業(yè)要求支撐弱。采礦工程專(zhuān)業(yè)“測(cè)量學(xué)”教學(xué)大綱每3年進(jìn)行一次正式修訂,目前已經(jīng)具有完整結(jié)構(gòu),明確了培養(yǎng)目標(biāo),但是在執(zhí)行過(guò)程中還存在一些問(wèn)題,主要表現(xiàn)在:(1)教學(xué)目標(biāo)與采礦專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求的指標(biāo)還不能有機(jī)對(duì)應(yīng),支撐效果不足;(2)教學(xué)目標(biāo)和對(duì)于學(xué)生在通過(guò)課程學(xué)習(xí)后所能夠達(dá)到的學(xué)習(xí)成果沒(méi)有明確指向;(3)大綱中的教學(xué)內(nèi)容按照章節(jié)主線的安排方式對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)成果和目標(biāo)不能準(zhǔn)確地進(jìn)行刻畫(huà)。
4.考核方式無(wú)法明確考核指標(biāo)。目前仍舊采用“考試成績(jī)(60%)+平時(shí)成績(jī)(10%)+實(shí)習(xí)成績(jī)(30%)”的考核方式,對(duì)三者配以不同的權(quán)重,確定學(xué)生最終的課程成績(jī),其中仍然以期末考試的卷面成績(jī)占主要地位。這種方式在一定限度上降低了對(duì)學(xué)生的要求,不能很好地反映學(xué)生知識(shí)的掌握情況,對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的調(diào)動(dòng)是不利的。在日常的檢查中也發(fā)現(xiàn),學(xué)生在平時(shí)不注重學(xué)習(xí)而在考試前進(jìn)行突擊復(fù)習(xí),在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)個(gè)別學(xué)生存在相互抄襲實(shí)習(xí)報(bào)告的情況。
二、課程改革思路及實(shí)踐
OBE教學(xué)模式的核心是以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向,以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心,來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。該理念著重關(guān)注的問(wèn)題主要包括以下幾個(gè)方面:(1)學(xué)生在學(xué)習(xí)后能夠取得什么樣的學(xué)習(xí)成果;(2)學(xué)生獲得上述學(xué)習(xí)成果的目的是什么;(3)采用何種措施和方式能夠幫助學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)成果;(4)怎樣了解和掌握學(xué)生已經(jīng)取得的學(xué)習(xí)效果。根據(jù)上述的要點(diǎn)要求,我們?cè)诓傻V工程專(zhuān)業(yè)“測(cè)量學(xué)”課程的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,提出了以下改革思路,并在教學(xué)過(guò)程中加以實(shí)踐。
(一)基于成果導(dǎo)向,重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容模式
傳統(tǒng)教學(xué)主要是根據(jù)教材的章節(jié)目錄依次進(jìn)行授課,完成理論授課內(nèi)容后再進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)。當(dāng)全部理論授課內(nèi)容結(jié)束后,通過(guò)卷面考試和小范圍分組數(shù)字測(cè)圖實(shí)習(xí),完成整個(gè)教學(xué)過(guò)程?;谝詫W(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教學(xué)理念,同時(shí)以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為指引,確定課程教學(xué)的模式和目標(biāo)。主要從兩個(gè)層面來(lái)完成該部分內(nèi)容。
1.注重教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際相結(jié)合。從采礦工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)為結(jié)果導(dǎo)向,表1列出了“測(cè)量學(xué)”課程的對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求及二者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。以“小地區(qū)控制測(cè)量”部分的內(nèi)容為例,以往教師會(huì)按照教學(xué)大綱的要求,講授導(dǎo)線測(cè)量、計(jì)算,高程控制測(cè)量以及GPS控制測(cè)量等原理概念及應(yīng)用。對(duì)應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求,這部分內(nèi)容需要實(shí)現(xiàn)的主要是要學(xué)生掌握相關(guān)的控制測(cè)量的基本理論和原理,并能夠在實(shí)踐工作中提出相應(yīng)的解決方案。由學(xué)習(xí)效果的要求反推“小地區(qū)控制測(cè)量”部分的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式,強(qiáng)化導(dǎo)線測(cè)量的原理和計(jì)算內(nèi)容講授并加強(qiáng)計(jì)算聯(lián)系,讓學(xué)生熟悉掌握導(dǎo)線計(jì)算的方法。
2.采用多元化混合的教學(xué)模式。2020年,“線上”教學(xué)一度成為主要的教學(xué)方式,通過(guò)磨合教師與學(xué)生已經(jīng)能夠接受并熟悉運(yùn)用這一學(xué)習(xí)模式。結(jié)合MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等教學(xué)手段,通過(guò)線上與線下的聯(lián)動(dòng)教學(xué)方式,可有效提升教學(xué)效果。在課堂教學(xué)過(guò)程中,注重采用啟發(fā)式、引導(dǎo)式教學(xué)方法,根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容,有選擇地采用課堂講解、小組討論、線上MOOC預(yù)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等方式開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)課堂授課方式,能夠?qū)⒅攸c(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容詳細(xì)講解,并讓學(xué)生理解透徹;通過(guò)小組討論,充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛力;通過(guò)MOOC線上預(yù)習(xí),使學(xué)生課前大致了解學(xué)習(xí)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn),在聽(tīng)課過(guò)程中能夠有的放矢。
(二)基于成果導(dǎo)向,提升實(shí)踐教學(xué)效果
從學(xué)習(xí)效果出發(fā),優(yōu)化和提升實(shí)踐教學(xué),能夠更好地使學(xué)生掌握礦山測(cè)量的知識(shí)和理論,并能加以綜合運(yùn)用,同時(shí)也能夠鍛煉學(xué)生的組織、協(xié)調(diào)能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
1.根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)調(diào)整實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)內(nèi)容。針對(duì)采礦工程畢業(yè)生工作后常會(huì)遇到的礦山測(cè)量?jī)?nèi)容,有針對(duì)性地增加相關(guān)內(nèi)容。如利用學(xué)校地下停車(chē)場(chǎng)、教學(xué)樓內(nèi)的寬闊走廊等場(chǎng)地開(kāi)展礦井測(cè)量實(shí)習(xí),能夠較好地模擬井下工作環(huán)境;強(qiáng)調(diào)礦圖識(shí)圖的實(shí)踐環(huán)節(jié),借此幫助學(xué)生理解礦山地下開(kāi)采情況,建立井上下空間立體概念以及巷道交叉立體關(guān)系。
2.通過(guò)實(shí)踐比賽增強(qiáng)學(xué)生能力。通過(guò)本科生組隊(duì)參加貴州大學(xué)每年為本科生開(kāi)設(shè)的大學(xué)生科研訓(xùn)練(Student Research Training)計(jì)劃(簡(jiǎn)稱SRT計(jì)劃),將涉及的礦山測(cè)量學(xué)內(nèi)容融入該項(xiàng)計(jì)劃,結(jié)合教師的科研項(xiàng)目,讓學(xué)生在實(shí)際的科研工作中鍛煉實(shí)踐能力;積極組織學(xué)生參加如“南方測(cè)繪杯”全國(guó)高等學(xué)校大學(xué)生測(cè)繪技能大賽、貴州省測(cè)繪技能大賽等賽事,以賽代練,以賽促學(xué)。
3.將新興技術(shù)運(yùn)用于實(shí)踐教學(xué)。涉及采礦工程專(zhuān)業(yè)的測(cè)量工作,一般會(huì)涉及井下巷道等工程。目前新興的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality)已經(jīng)越來(lái)越多地運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐,通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)帶來(lái)身臨其境的體驗(yàn),可以真實(shí)再現(xiàn)礦山的生產(chǎn)場(chǎng)景。通過(guò)這一技術(shù)可以使學(xué)生的課程實(shí)踐更加具有現(xiàn)實(shí)性,對(duì)礦山現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪工作有直觀的認(rèn)識(shí)。
(三)基于成果導(dǎo)向,優(yōu)化考核考查方法
對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行有效合理的考核,對(duì)于衡量教學(xué)的質(zhì)量、培養(yǎng)方案的合理性是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)[5]?;贠BE教學(xué)理念,建立標(biāo)準(zhǔn)化和多元化的考核模式是有必要的。
1.加強(qiáng)學(xué)習(xí)過(guò)程考核。“考試+平時(shí)+實(shí)習(xí)”是常用的考核模式,但在反映學(xué)生真實(shí)學(xué)習(xí)效果方面是不全面的。而要想準(zhǔn)確了解學(xué)生是否真的實(shí)現(xiàn)既定的學(xué)習(xí)效果,就要對(duì)學(xué)習(xí)的過(guò)程進(jìn)行考核。這里所指的過(guò)程,包括上課考勤、日常作業(yè)、小組討論、翻轉(zhuǎn)課堂表現(xiàn)、課堂實(shí)驗(yàn)、課后實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié),合理正確地對(duì)學(xué)生整個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià),有助于更好地了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握情況,同時(shí)也能夠用考核結(jié)果來(lái)對(duì)照課程目標(biāo),檢驗(yàn)課程目標(biāo)的合理性和有效性。
2.合理配賦考核權(quán)重。強(qiáng)調(diào)過(guò)程考核就是要對(duì)教學(xué)過(guò)程中不同的環(huán)節(jié),基于其自身特點(diǎn)以及能夠給予學(xué)生的知識(shí)和能力,賦予相應(yīng)的權(quán)重,更加合理地評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果??己隧?xiàng)目及權(quán)重詳見(jiàn)表2。其中平時(shí)成績(jī)包括日??记凇⒆鳂I(yè)、課堂表現(xiàn)及小組討論,考查學(xué)生日常學(xué)習(xí)效果,占比35%;實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)成績(jī)包含課堂實(shí)驗(yàn)和課程實(shí)習(xí),考查學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,占比35%;期末考試為學(xué)期末的綜合考試,考查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握,占比30%。
結(jié)語(yǔ)
自2019年以來(lái),貴州大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè)“測(cè)量學(xué)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)基于OBE理論的成果導(dǎo)向針對(duì)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)、考核方式進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整,通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)估以及學(xué)生的反饋意見(jiàn)來(lái)看,系列改革措施是行之有效的。教學(xué)內(nèi)容和模式的更新,加強(qiáng)了教學(xué)內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)之間的聯(lián)系,同時(shí)也提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化,提升了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,為學(xué)生構(gòu)建了更為貼近專(zhuān)業(yè)實(shí)際的實(shí)踐學(xué)習(xí)途徑;考核方式的改革,破除了舊有的期末考試決定成績(jī)的方式,不斷夯實(shí)了過(guò)程教育的重要性。
基于OBE理念的采礦工程專(zhuān)業(yè)“測(cè)量學(xué)”課程教學(xué)改革的探索,目的是緊密?chē)@培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求,突出學(xué)生主體地位和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,更好地掌握課程知識(shí),最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求在學(xué)生學(xué)習(xí)效果中的體現(xiàn)。在后續(xù)的教學(xué)過(guò)程中,我們將繼續(xù)圍繞這一主題開(kāi)展教學(xué)改革,在新工科和工程教育認(rèn)證的背景下,培養(yǎng)出更多合格的工程技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn)
[1]鄧岳川,王延霞,楊燦燦,等.基于OBE理念和混合式教學(xué)的“衛(wèi)星導(dǎo)航定位”教學(xué)改革研究[J].測(cè)繪工程,2021,30(6):69-74.
[2]陳以一,張偉平.本科工程專(zhuān)業(yè)要立足于培養(yǎng)工程師:工程教育認(rèn)證的“成果導(dǎo)向”理念與本科專(zhuān)業(yè)定位[J].高等建筑教育,2019,28(3):63-69.
[3]王新穎.OBE工程教育模式下學(xué)生學(xué)習(xí)成果達(dá)成度評(píng)價(jià)方法研究:以貴州理工學(xué)院為例[J].教育教學(xué)論壇,2019(51):215-217.
[4]張劍飛,王國(guó)權(quán),趙艷芹,等.面向工程教育認(rèn)證的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程改革[J].高師理科學(xué)刊,2019,39(9):86-89.
[5]鳳權(quán).OBE教育模式下應(yīng)用型人才培養(yǎng)的研究[J].安徽工程大學(xué)學(xué)報(bào),2016,31(3):81-85+95.