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矿业工程科学教学论文 工程教育专业认证视角下矿业工程学科教学改革

2018-12-18 15:55:16来源:组稿人论文网作者:婷婷

  摘要:开展工程教育专业教学改革与实践,是提高人才培养质量、满足工程教育专业认证要求、实现人才培养与国际接轨的重要途径。本文基于工程教育专业认证理论与标准,结合矿业工程学科特色与实际,剖析了矿业工程学科教学现状与存在的问题,以满足现代工程技术人才和社会需求对毕业生能力要求为出发点,对采矿工程、矿物加工工程专业的培养目标、课程体系、教学方法和教学模式等人才培养过程进行了教学改革与探索。实践表明,教学改革后矿业工程学科不仅课程体系与教学管理更趋完善,而且专业知名度与招生质量稳步提升,同时毕业生能力与社会竞争优势尤为突出。

  关键词:工程教育专业认证;矿业工程;教学改革;人才培养

  随着教育事业与社会发展进程的加快,我国高等教育呈现空前的发展,招生规模位居世界第一,其中工程教育本科生人数高达452.3万,约占全国高校本科生的32%,位居世界前列,我国高等教育也由此迈入了世界工程教育大国,但并非强国。以国际工程教育为背景的专业认证为现代工程技术人才的培养提供了方向和可供借鉴的模式,我国也于2016年成为《华盛顿协议》的正式会员,并依据国际标准培养适应社会需求的现代工程技术人才。然而,当前培养的工程技术人才依然存在与社会脱节、毕业生能力不足、实践性不强等突出问题。为此,在新经济形势下契合专业实际开展工程教育专业改革,提高人才培养质量,具有重要的意义。本文基于工程教育专业认证理念与标准,结合矿业工程专业实际,深刻分析教学现状及存在的问题,并以专业认证为导向,开展了专业教学改革与实践研究。

  1 教学现状与存在的问题

  江西理工大学矿业工程学科下属采矿工程和矿物加工工程两个专业,且同时创办于1958年,是建校之初创办最早的专业。其中采矿工程专业是国家特色专业,矿物加工工程是教育部和江西省“卓越工程师教育培养计划”试点专业,所在的矿业工程学科是江西省重点学科和高水平学科,拥有江西省矿业工程重点实验室、矿业工程实验教学示范中心、钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心和博士后科研工作站等教学科研平台,具备了本、硕、博完整的人才培养体系,为矿山企业输送了5500余名专业工程技术人才。

  为进一步提高人才培养质量,满足社会需求并与国际工程教育接轨,采矿工程和矿物加工工程专业分别于2011和2012年开展了第1次全国工程教育专业认证,经过系统的自查、审查和现场考查等认证环节,详细梳理了矿业工程学科人才培养过程存在的问题和持续改进方向,主要表现在如下方面:

  (1)专业培养目标有待进一步明确,以促进目标达成度的评价和社会对培养目标的深入了解与具体掌握。

  (2)课程体系优化和培养目标达成的评价应充分发挥紧密型学科群体优势,加强企业和行业的参与度,以适应矿业发展新形势。

  (3)学生能力实现的评价方法有待完善,需在表达能力、沟通能力和团队精神等方面需进一步加强。

  (4)进一步优化教学过程对现代工程师应具备的矿业可持续发展意识、环保、组织管理和表达能力方面的指导和培养。

  (5)充分利用江西特色资源优势,加强与国内外相关学科交流,进一步强化师资队伍、学科平台和实验室等方面的建设。

  2 教学改革措施与实践

  以矿业工程人才培养现状为基础,以专业认证考查结果及存在的问题为出发点,借鉴同类高校专业改革实践经验,结合本学科特色与实际情况,开展了以工程教育专业认证为导向的矿业工程学科教学改革与实践研究。

  2.1 明确专业培养目标,完善培养目标达成的评价制度

  矿业工程学科作为学校的特色学科专业,其人才培养目标不仅要符合学校定位及发展方向,更应适应新经济形势下的社会需求。针对学科特色与人才培养实际,进一步修改明确了专业培养目标,加大了培养目标的公开度,使培养目标更趋合理、准确。

  (1)契合学科实际,明确专业培养目标。经过详细调研与多方研讨,形成了矿业工程学科人才培养目标。其中采矿工程专业培养目标为:培养德智体全面发展,掌握金属矿床开采的基本理论和方法,具备采矿工程师的基本能力,能从事矿区开发规划、矿山设计、矿山安全技术、矿山工程监察、生产技术管理以及科学研究等方面的工作,具有较强实际工程能力和一定研究能力的复合应用型人才;矿物加工工程专业培养目标为:面向矿物加工、矿产资源综合利用、矿山环境工程、矿物材料、选矿设备设计与制造等领域,培养具有“三实”的矿物加工工程开发与设计实践能力、专业知识与时俱进能力、良好沟通与组织管理能力和国际视野的矿物加工工程专业卓越工程师人才,5年后能成长为受矿山企业、科研院所高度赞誉的青年技术骨干人才。

  (2)实施过程监控,构建培养目标评价体系。为确保培养目标顺利达成,完善培养目标的可度量程度,建立了培养目标考核评价体系。评价体系包括课程建设体系、教学管理体系和教学效果评价体系,课程建设体系负责专业课程的开发、建设,教学管理体系承担教学的组织、管理及考核,教学效果评价体系负责对培养目标实现程度进行考核评价。该三种体系又通过校内、校外两种评估方式达成,校内评估实行校、院两级管理,由督评中心主导,对教师的教学过程与质量、学生的学习成绩与课外实践等环节进行评估,严格把控;校外评估实行校、企联合,以社会需求的用人单位为导向,通过反馈、问卷和调查等方式对培养目标的达成度进行评价。

  2.2 优化专业课程体系,建立校企联合的督评制度

  专业应有能支持培养目标达成的、具有企业或行业专家参与的、适合人才培养发展的课程体系。对照专业认证标准,对矿业工程学科专业课程体系进行了优化,建立了校企联合培养的课程体系,进一步强化了实践环节学习。

  (1)遵循认证标准,优化专业课程体系。按照“通识、基础、专业、实践、提高”的设计原则,结合矿业工程学科专业课程属性,进一步优化了专业课程体系,将专业课程优化为“通识教育课程模块”、“学科基础课程模块”、“专业课程模块”、“实践教学模块”和“综合素质模块”五大模块。其中通识教育课程为专业公共课,按照教育部工程专业的一般要求设置;学科基础课程是矿业工程学科的基础课,是其他专业课的先修课程,设置以专业必修的基础课程为主;专业课程模块包括专业核心课程和专业特色课程,核心课程主要针对本专业知识点的核心内容而设定,特色课程根据学生就业方向有针对性地选择而设计的;实践教学模块是强化毕业生实践能力、提高学生分析和解决问题能力及创新能力而设计的,包括本专业的课程设计、实践学习、毕业设计等。

  (2)强化实践教学,建立校企联合督评制度。实践教学是专业技能培养的重要环节,矿业工程学科在人才培养方案管理办法的基础上进一步优化了督评制度,首次明确了人才培养过程应与矿山企业、行业等紧密合作,建立校企联合的人才培养模式。通过前往矿山企业调研、与行业专家和企方工程技术人员座谈等方式,了解矿山企业及社会对毕业生能力的需求,据此在课程设计、毕业设计、生产实习、毕业实习等实践教学过程中侧重引导,要求学生选题、开题时须结合矿山生产实际,并在设计、实习等实践环节的答辩与验收工作中,聘请行业专家或企方工程技术人员共同参与,实行校企联合的全过程督导评价[7]。

  2.3 创新课程教学方法,培养学生非技术性能力

  毕业生能力是人才培养的中心,现代教育进程中学生能力不单单体现在以往的基础课程、通识课程及专业课程的教学中,更应重视学生创新能力的培养,注重表达能力、沟通能力、团队精神等非技术性能力的达成[8]。为此,结合矿业工程学科专业实际与特色,开展了有针对性的教学方法改革,并对课程考核的方法以及学生能力实现的评价制度进行优化。

  (1)首创了“大班授课、小班研讨”的新型教学方法。在专业课程中,首批挑选了《粉体工程》、《选矿学》、《研究方法实验》等更具研究性的课程,建立“大班授课、小班研讨”的创新型教学方法。利用“大班授课”讲授课程基础理论与基础知识,采用“小班研讨”学习课程重点与难点。“小班研讨”将学生按研究方向和兴趣组合分类,讨论课程的重点内容,老师以辅导的方式参与讨论,学生通过书籍、网络等各种渠道获取知识,并以团队方式共享表达和传播;针对课程中的疑点和难点内容,采用实际矿石亲自动手,开展试验,研究讨论其规律和结论。改革后的教学方法,不仅提高了学生学习兴趣和动手能力,更将以往被动式受教转变为主动式执行,培养了学生分析问题和解决问题的能力,同时对学生语言表达、沟通交流、团队合作及贯彻执行等非技术性能力得到很好的锻炼培养。

  (2)优化考核方法,建立全过程评价体系。以往教学多采用考试成绩来评价学生能力实现程度,这不仅评价方式单一,不能完全体现学生对知识点尤其是疑点、难点等内容的掌握程度,更不利于评价学生表达能力、沟通能力、团队精神等非技术性能力达成度。据此,围绕“大班授课、小班研讨”的新型教学方法,优化了学生能力实现的评价体系,降低了以往只重视考试成绩的权重,将基础理论知识考试成绩的权重设置为50%,而课堂讨论与实验研究过程权重各占25%,强化了学生在教学过程中的考核,有利于非技术性能力的培养和评价。

  2.4 加强教学平台建设,构建科研成果转化式教学模式

  教学平台是人才培养的载体,加强实验室、科研、教学平台的建设,不仅有助于学术与科学研究,更能将科研成果转化为教学资源,实现理论、实践、科研“三位一体”的创新型教学模式。

  (1)加快实验室与科研平台建设,丰富人才培养模式。矿业工程学科在现有平台的基础上,申请获批了江西省矿业工程高水平学科,获准建立了稀土协同创新中心,与中南大学、长沙迪迈公司共建了数字矿山科技实验室,获批组建矿物加工连续实验平台;与加拿大劳伦森大学采矿工程、矿物加工工程专业建立了“2+2”人才培养模式,与中南大学、澳大利亚昆士兰大学建立了“交换培养”合作模式。多种平台建设和学术交流不仅丰富了人才培养模式,更加激发了学生的培养兴趣,丰富课程教学方式。

  (2)结合学科特色与教学资源,优化人才培养体系。矿业工程学科是江西省重点和特色学科,其科研价值不仅体现服务行业和区域经济发展,更能将成果转化,促进人才培养。据此,结合学科特色与国家级、省级重点实验室等现有科研资源,将人才培养融入科研过程,采用科研成果转化促进教学。其创新人体培养模式主要有三种,一是“开放实验”,将科研课题对本科生开发,学生可自发的以兴趣小组形式参与;二是“创新实验”,利用区域矿产资源成立兴趣小组,学生以组为单位开展创新实验竞赛;三是“论文实验”,利用教师主持的科研课题选题给学生作本科毕业论文,开展系统的论文实验。

  3 教学改革结果与成效

  3.1 课程体系、教学管理更趋完善

  针对教学现状与工程教育专业认证要求,优化了专业课程体系,划分了课程教学模块,创新教学方法,将学科特色与优势资源融入教学过程,丰富了人才培养模式,更好的促进了人才培养过程;建立了校内外评价反馈机制,一方面聘请经验丰富的企方工程技术人员、行业专家、校方退休教师担督评成员,对教学过程、实践环节进行指导评价,另一方面建立了学生自评体系,实施教学全过程监控,并利用调研、走访、研讨等多种途径收集评价结果,并反馈教学过程,以促进人才培养的持续改进。

  3.2 专业知名度、招生质量稳步提升

  教学改革后连续三年专业招生规模稳定,生源质量和数量保障能力稳步提升。其中采矿工程专业生源第一志愿录取比例年均稳定在86%以上,矿物加工工程专业第一志愿录取比例更是呈直线上升,专业最低录取线平均高出江西省理科二本分数线22.8分。生源地涵盖了全国28个省、市、自治区(如表1),并在河南、河北、安徽3省实现了一本招生,表明教学改革对提升专业知名度和吸引优秀生源报考率具有重要推动作用。

  表1 教学改革后矿业工程学科招生录取情况 /人

  招生年计划招生数实际招生数本省外省城镇户口农村户口第一志愿录取比例20122283222259713718518.6%20132182301161146816123.5%2014204209112976514332.3%3.3 毕业生能力、社会竞争优势明显

  我校是有色金属工业与钢铁工业重要的人才培养,被誉为“有色冶金人才摇篮”。矿业工程学科毕业生面向社会就业存在两个明显竞争优势:一是毕业生能力具有“三实”特色,为社会所认可;二是立足有色金属行业,天然无缝对接,胜任岗位快。经过系列教学改革,矿业工程学科毕业生就业形势良好,30%以上毕业生考取硕士研究生继续深造,其余毕业生可到矿山企业或研究院所等单位从事设计、技术、施工、管理等工作(如表2)。

  表2 教学改革后矿业工程学科毕业生就业情况 /人

  年份毕业生总数一次就业率分类就业状况读研政府

  部门事业

  单位国有

  企业外企其它

  企业入伍出国201319793.92%64079402500201419794.39%601195705401201519694.65%651147303601

  4 结语

  人才培养是高校的根本任务,人才培养水平是高等教育的衡量标准。以国际工程教育为背景的矿业工程学科专业认证为现代矿业工程技术人才的培养提供了方向和可供借鉴模式。在当前矿业经济复苏不明显、矿业人才需求瓶颈小的特殊形式下,继续遵循工程教育专业认证理念和标准,坚持矿业工程专业教学改革,切实明确人才培养目标、优化课程教学体系,进一步创新教学方法、深化持续改进,全面提升人才培养质量,方能实现人才培养与社会需求接轨,促进矿业工程学科人才培养迈上新台阶。

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