李海洲 张璐
摘 要:《矿井通风与安全》是采矿工程专业的一门基础专业课程,传统的教学注重课堂讲授与实验教学,随着国家培养人才战略逐渐与世界接軌,OBE理念已经在国内广泛传播。文章阐述了在OBE理念指导下的《矿井通风与安全》课程的综合改革策略,即优化课堂教学模块、采用BOPPPS教学方法、加强实践教学与实训、变革课程考核方式等。通过课程改革的实施,增强了人才培养的实践能力,契合了新时期人才培养的国际化要求。
关键词:矿井通风与安全;OBE理念;产教融合;综合改革
成果导向教育是指基于学习产出的教育模式(Outcomes-based Education,缩写为OBE),OBE在1981年由Spady率先提出后,引起了广泛的关注与应用。经过此后10年左右的发展,形成了比较完整的理论体系,至今仍被认为是追求卓越教育的正确方向。2013年6月,我国被接纳为“华盛顿协议”签约成员,我国的工程教育正式与国际接轨。2016年6月,我国工程教育认证体系实现国际实质等效,为加强工程教育改革提供了良好契机,为紧跟教育发展趋势,培养出国际化的专业工程人才,将OBE理念与要求贯彻到《矿井通风与安全》课程教学中,以成果为导向、以学生为中心、以持续改进为目标进行课程的综合改革具有重要的意义。
一、优化各章节的课堂教学模块
基于OBE理念,对教学内容进行模块化改革。 对课程的基础理论、技术方法、矿井通风设计及优化等章节内容进行改革,各个模块之间既独立又连贯,脉络清晰,对授课内容进行针对性教学,提高学生学习的积极性与学习效率。
二、课程BOPPPS教学模块设计
BOPPPS是由Bridge-in、Objective、Pre-assessment、Participatory Learning、Post-assessment、Summary共6个部分组成。BOPPPS结构教学要求在教学过程中首先要有一个好的“导入”,以引起学生的注意和兴趣;将目标清晰明了的展现给学生,并将情感目标融入到教学过程中去;前测和后测会帮助教师调整内容的深度和进度,检视学习目标的完成度;专业、互动的参与式教学加强了教师与学生之间的信息交流与反馈,使学生能深刻领会和掌握所学知识,并运用到实践中去;总结需精确的提炼课程的精华,重点培养学生的全面思考与创新能力。
根据BOPPPS教学法的基本要求,对矿井通风与安全课程的每个章节授课模块进行设计,从实际问题出发,引出课堂内容,再到对问题的分析与解决,最后总结并以更深层次的问题结束,使整个课程内容系统、连贯。每个模块授课可以很好的调动学生的积极性和主动性,增强学习效果。如“扇风机的合理工况点分析”一节中,设计导入(Bridge-in):以“分析某矿的井下局扇超负荷运转引发火灾,导致伤亡事故原因”为导入,引起学生的兴趣;设计目标(Objective):掌握扇风机工作的合理工况分析方法与设计;设计前测(Pre-assessment):对风机个体特性曲线及工况点内容进行测验,以把握学生对所学知识的掌握程度;设计参与式学习(Participatory Learning):以风机不同工况时的工作效率、工作功率、风压、风量等参数的图解法对合理工况进行分析,分组讨论井下火灾事故的原因;设计后测(Post-assessment):分组讨论分析随矿井风阻变化时的风机合理工况点;设计总计和自评(Summary and self-reflection):总结确定风机合理工况点的图解分析方法,设立问题引起学生的思考,为下一个知识点的学习做铺垫,如风机的联合作业中,风机的合理工况如何确定呢?由此,各个教学模块采用BOPPPS教学法的循环模式,教学效果显著提升。
三、课程的实践教学改革
(一)实验教学环节
由实验教师设计综合性实验题目,学生按实验小组分配不同的题目,自行设计实验方案进行实验,提高学生的专业技术能力、团队协作能力与创新能力;
(二)现场实践
结合我校的卓越工程师实践基地进行矿井通风与安全的实践能力培养,由现场技术人员结合矿山实际提出通风中的若干问题,学生分组研讨给出理论分析与解决方案,再由现场技术人员对方案分析的正确性与可行性进行评价。
四、考核方式进行改革
改革后的考核方式在传统的阶段测试成绩、期末考试成绩的基础上,增加实验、现场实践成绩及其占比:阶段测试成绩有占比30%降到20%,期末成绩由占比60%降到30%,综合性实验成绩由占比15%,实践成绩占比35%,这种考核方式较为全面地考核了学生的理论学习、实践能力和创新能力,考核方式更为科学、合理。
五、课程改革的实施效果评价
(一)学生综合成绩为指标进行评价
以改革前后学生的成绩为指标,2017年(改革前)和2018年(改革后)学生的《矿井通风与安全》课程综合成绩分布如下图所示,
通过成绩比较可知,改革后学生成绩有较大提高,80分以上学生人数占比提高近33%,改革效果较为明显。
(二)学生及实践基地对课程改革效果的问卷调查
以采矿专业2016级57名学生及山东金岭铁矿、莱芜谷家台铁矿、马庄铁矿等11家实践基地为对象,对课程改革的效果进行问卷调查,统计结果见表1,其中,认为OBE理念为指导的教学模式较好以上的学生人数为55人,实践基地9家,分别占所调查学生和企业总数的96.5%与81.8%,为教学改革的可行性与持续改进提供依据。
六、结语
实践表明,基于OBE理念的矿井通风与安全课程的产教融合改革突出了以目标为导向、以学生为中心、以持续改进为目标的教学模式,将工程教育认证规定的能力要求有机地融合在教学与实践中,发挥了学生学习的主观能动性,提高了学生的工程实践素养与创新能力。同时,以课程改革过程中遇到的问题为突破点,对教学模式、教学方法进行持续改进,进一步提高教学与人才培养质量。
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基金项目:文章系山东理工大学2017年课程综合改革项目的研究成果,项目编号:4003/115313。
作者简介:李海洲(1982- ),男,汉族,辽宁锦州人,山东理工大学资源与环境工程学院,博士研究生,研究方向:矿井通风与安全课程的教学与研究。
*通讯作者:张璐,山东理工大学。