中澳采矿工程教学体系对比

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收藏文章 赞一个 已赞 2016-10-12 矿业澳洲


【矿业澳洲点评】随着全球经济一体化的不断加深以及国际矿业的日益深度交融,中国采矿工程专业人才的国际化培养已成为热点和难点。这使得国内外采矿工程专业本科教学的对比研究变得十分迫切。

中澳采矿工程本科教学体系对比与优化探索

一 我国采矿工程学科发展采矿工程专业与学科建设随着时代的发展而进行了相应的改革。在建国初期,为实现中国工业快速发展、工业强国的目标而开始大力建设采矿工程专业。因此,在招生人数、教育教学质量及科研水平上得到了快速的发展。其中,将清华大学、天津大学、西北大学、唐山铁道学院的采矿专业合并成立的中国矿业学院采矿工程专业得到了国家的全力支持和重点发展,确立了其在采矿工程专业建设中的领先地位,也使采矿工程学科成为了当时重要的学科之一。

20世纪90年代至今,采矿工程专业学科研究方向已经由单一的开采工艺和矿山压力发展为如今包含开采方法及工艺、采矿系统工程、巷道围岩控制、采场矿压、煤与瓦斯共采、露天开采及边坡工程、煤炭地下气化、开采损害与保护等专业研究方向更加综合的学科。

随着国际矿业科学技术与装备水平的快速提升和国际竞争的日趋激烈,中国对21世纪的采矿工程专业本科学生的培养提出了更高的要求。如何让中国采矿工程本科教学更优质,更具竞争力,更能适应我国的经济体制与经济增长方式,是中国采矿工程教育工作者将要面临的一个重要课题。

二 中国和澳大利亚采矿工程本科教学比较研究的必要性以煤炭资源开采为例,随着国内外煤炭行业的快速发展,国际交流与合作日益深化,煤炭企业开始立足于国内,大力进军国际市场。与此同时,国内大型煤炭企业的国际化程度不断提高,国际化人才的交流与合作不断增多,国际化一流采矿工程专业人才的需求剧增。这些人才应具有精技术、通英语、懂法规、知经济、会管理等特点。显然,传统采矿工程专业培养模式已不能满足市场需求。


然而,中国采矿(特别是煤矿)市场趋于稳定,人才整体趋于饱和,但国际化采矿工程本科人才在国际市场上仍有较大需求,这正是中国煤炭能源行业人才走向世界的大好时机。因此,在中国采矿工程专业发展的过程中,吸收和利用外国的优质教学科研资源以大力加快中国采矿工程专业多方位、多层次、更高效、更前卫的国际化办学,更加注重培养学生的国际化视野、创新与团队协作精神,使中国本科学生能够有全方位的提高,且有效促进我国教学、科研和管理水平的整体提升,不断提高国际影响力,是中国未来的重要战略选择。澳大利亚以优质的教育产业闻名于世,同时矿业是其本国的主要支柱产业,采矿工程专业本科教育以其得天独厚的优势一直排在世界前列,每年向国际矿业公司,如Peabody、BHP、Riotint等输送大量优质本科毕业生,其教学特点和优势对我国采矿工程本科专业教学具有借鉴意义。为推进采矿工程专业本科教学国际化探索,适应新时期国际化人才需要,以中国矿业大学和澳大利亚卧龙岗大学为例,对中国和澳大利亚的采矿工程本科教学体系进行了比较研究。

三、中国采矿工程本科教学体系的特点及不足中国采矿工程学科经过多年建设,本科阶段普遍的教学体系(见图1)。采矿工程本科阶段教学有其自身特点,但也尚有一些不足,具体包括以下几个方面:

1.基础知识门类多,涉及其他专业门类多煤矿作为中国矿业大学采矿工程专业学生就业的主要方向,毕业生在煤矿主要从事生产管理、技术支持等方面的工作,煤矿井工作业对于各类知识点的要求较多,要求毕业生不仅具有扎实的基础知识,而且具有管理、技术、调度、协调、合作等综合性知识。

因此,中国采矿工程本科专业要求学习数学、统计、运筹等数学类基础知识和物理、化学、力学等其他工程类基础知识。与澳大利亚各大学的采矿工程专业本科教学相比,基础知识门类多,涉及专业门类多。

2.专业课程门数多,专业知识划分细专业基础知识包括岩土工程所需的地质测量等方面知识。在中国大学采矿工程专业细分为地下开采、露天开采和矿井通风与安全等,由于专业的细化致使专业知识内容细化,导致本科毕业生专业适应面降低。课程主要包括煤炭地质学、井巷工程及爆破、矿山测量学等。学生必须了解矿物及岩石、地层构造、水文等地质方面知识,矿井测量等测量方面知识及井筒施工、井巷设计、支护等井筒巷道方面的知识。

3.课程学习要求不高,虽然大学教育更多地要求学生具备自主学习的能力,但学校仍需严格要求许多环节,如考试环节和作业环节。中国采矿工程专业本科阶段课程考试大多围绕书本上知识点设题:一方面,考试难点降低,不足以准确定位其学习成效;另一方面,考试侧重知识点而非讲授知识,容易使学生趋向临考突击,不能掌握知识点或使书本知识融会贯通。对于作业环节,课程的作业内容往往要求不高,仅仅掌握部分知识点,不能让课程重点融会贯通,难以对课本形成学习系统,而且课程作业占课程成绩比例小,导致学生和教师都不重视,课程作业往往能够促使学生掌握课本中的知识。

4.实验与实践教学课程成效不高,采矿工程作为工科专业,不仅需要课程学习,实验实践课程同等甚至更为重要。中国矿业大学采矿工程专业全国排名第一,作为国内首屈一指的矿业大学,拥有国家重点实验室,各方面投资齐全,但实验设备利用率不高,本科实验环节多为演示实验,实验中学生动手能力得不到培养,且实验学习与课堂学习比例不高。对于实习课程,实习是书本知识与现场实践的有机结合,而实际实习中往往因煤矿安全原因,下井次数容易被限制,有的情况下井由教师带队参观示范面,不能亲视现场情况,能学到的知识相对有限。大四毕业设计作为实践教学环节的重要部分,分为一般部分、专题部分和翻译部分,内容比较系统,但是灵活性不够。

四 澳大利亚采矿工程本科教学体系的特点澳大利亚采矿工程本科阶段普遍的教学体系(见图2)。澳大利亚采矿工程本科阶段教学有其自身的特点,与中国教学模式也有较多不同,具体包括以下几个方面:


一是,专业课程融合性强。澳洲采矿工程本科教学并不像我国细分方向,澳洲采矿工程专业本科生授课都有涉及。课程门类不如我国多样化,本科生科目少,课程知识点互相融合,如通风、防治瓦斯、粉尘和煤矿防火等都融入煤矿安全课程中。课程内容会安排多位教师讲授,课程结束后学校会安排煤矿现场工程师讲课,通过讲授现场知识使学生了解现场与理论的异同。澳洲采矿工程本科生毕业要求的总学分是一定的,课程多以选修课形式出现,有助于学生根据兴趣选择课程学习,达到较好的学习效果。

二是,学习内容新颖并具有启发性,考试含金量较高。澳洲采矿工程本科课程无固定教材,课程使用教师实时更新的文档,同时结合课程要求和经验推荐相关书籍阅读,考试内容与文档息息相关,含金量较高,学生不能仅仅通过考前突击顺利通过,更能检测出学生课程学习知识的全面性和整体性。一些课程还会聘请现场的工程技术人员或者管理人员直接穿插授课,这样授课就可以做到课堂知识和实际情况融会贯通,通俗易懂,有利于更加深入地提高课程教学质量。

三是,注重通过平时课程作业培养学生查阅资料、写作及团队协作等能力。澳洲采矿工程本科课程学习中会布置专业相关作业,形式如某某煤矿设计、某某事故调查等,通过运用图书馆或互联网查阅资料,参考学术论文引用规范完成报告,最后进行查重,教师评阅报告的创新性及优缺点并打分。另外,通过专题等形式,学生自由分组,选取专题,自由分配任务,查阅资料,进行研讨,以小组形式完成演示文档,课程结束后分别讲解各自专题内容,其成绩计入总分。这些作业形式在澳洲被广泛认同并采用,其效果明显,促使学生把知识点都融会贯通,避免囫囵吞枣。

四是,澳洲采矿工程本科教学实验实习环节成效良好。澳洲采矿工程本科教学实验室和实验设备利用率高,工程类专业课程有1/3~1/2课时要在实验室进行,学生通过模型制作、实验实施、数据监测、数据处理、报告撰写等形式综合完成,实验内容结合课堂知识,使理论与实践相辅相成。而本科生实习要求同样严格,学校要求本科生完成一定量现场实习,但为带薪实习,实习内容与现场工人一样,通过实习了解掌握矿井各系统、设备使用与维护等内容,毕业达到学有所成,学有所依,理论联系实际。最后,毕业前需要完成专业项目论文,围绕专业方向,综合运用所学知识,内容的灵活性和实践性特点鲜明。

五、中国采矿工程本科教学体系优化建设方向

1.改进课堂授课模式

中国本科阶段教学的传统模式为“一课一师”,可以尝试学习澳洲本科阶段教学,采用“一课多师”。一方面,通过一门课可以增加本科生与多位教师间的联系;另一方面,有利于教师发挥其在特定方向上教学与科研优势,使教授知识更加专业化。除此之外,专业课程可以聘请中国各矿务局现场人员参与本科生教学,更好地将理论知识和现场实践相结合,更利于工程实践类的本科教学。

2.改革考核模式

中国本科阶段考核模式较为僵硬,导致考前突击现象难以避免,较难检测出学生掌握课程知识的真实情况。改革考核模式为“以硬变灵”,考核内容应围绕教师上课讲解的重点知识,考核方式应该灵活多变,少一些最终和笔试考核比重,多一些平时和实验考核比重,努力使学生的能力得到反映。

3.完善作业环节

中国采矿工程本科教学作业环节较为单一,授课时间及考试内容有限,不能保证知识点的全面讲授,需要以作业形式促使学生翻阅资料,完善知识框架。作业模式可以尝试“个人论文法”“团队研讨法”,即布置论文个人完成,课程结束进行答辩,或3~4人自由组队,分配课题,查阅资料、设计框架、分工内容、形成成果和进行答辩。通过这种方式不仅能够培养学生的自学能力,而且能够培养学生的团队协作能力。

4.完善实验和实践环节

建议采矿工程相关课程多增设实验环节,包括实验期间动手实验和课下分析实验。实验环节采用“以生代师,变师为生”的教学方法,教师辅助学生,师生相互研讨,通过动手操作和亲身实践等方式锻炼学生运用课堂知识、实际操作仪器、处理和解决问题的综合能力。而在实习方面,采用实习“一矿一工一师,定时轮岗”,即一个工人带一个学生,负责该生实习环节,包括技能培训、管理培训和实习考核等,定时轮岗,让学生尽可能多地接触现场,掌握和实践专业知识。在毕业设计方面,增加设计的灵活性,可专注于培养学生独立完成一个与采矿相关的课题的能力。

——张磊,屠世浩,张东升,牟宗龙,王若帆,张艳伟,煤炭高等教育

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