东北大学部级教学成果奖“《采矿学》教材建设”教学改革成果总结

摘要：针对在内容体系上与21世纪采矿专业知识结构的信息化、数字化、生态化和国际化之间的适应性问题，《采矿学》确立了“硬技术与软科学并重，国内实用和与国际接轨兼顾，体现最新研发成果”的知识内容体系。考虑到采矿中大量单体技术和方法的融会贯通问题，以及引入“软科学”理论和方法后新产生的与“硬技术”有机结合问题，《采矿学》将“以采矿方式方法和工艺过程为主线，把相关单体技术和方法置于主线上的对应应用点上”作为教材整体结构框架。针对采矿工程所特有的时空动态特征给学生带来的在建立三维空间概念和工程时序概念上的困难，东北大学采矿所的老师们研发了一系列关于采矿工程结构和工艺过程的三维动画短片，很好的帮助了学生在建立三维空间和时序概念中的困难。《采矿学》（第2版）作为采矿工程专业课的主导教材，在内容结构体系上的时代性和系统性已经得到业界的广泛认可，并被评为部级教学成果二等奖。

关键词：教材建设；采矿学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）07-0081-02

一、采矿学教材建设的必要性与意义

教材作为传授知识的主要载体，是对课程内容体系的集中反映，同时也是学生获取知识的重要来源。《采矿学》（第2版）就是在近10多年中不断的教学实践、研究以及改革中逐渐形成的，对采矿工程专业课教学质量和人才培养质量的提高都具有十分重要的意义。

随着全球采矿行业的蓬勃发展，采矿技术不断更新，逐渐从之前的以机械化和大型化为主向数字化、信息化、自动化转变。目前，国外普遍将为环境设计理念为基本出发点，把生态化开采作为矿山设计的主要内容，矿山环境得到有效的改善和保护。因此，传统的采矿方法和设计理念也随之发生了深刻的变化[1，2]。

新的采矿技术和设计思想，对从事采矿工作的人才无论是在知识结构上还是思维方式上都提出了更高的要求。《采矿学》就是为了适应这一发展趋势对采矿专业人才的知识结构提出的新要求，凝结了15年的教学实践经验和众多业内人士的反馈意见，系统研究分析了欧美和我国典型大学采矿工程专业教学内容及其教材的特点和优点后，形成的教学成果[3，4]。

二、教材改革与建设目标

《采矿学》教材改革的总体建设目标：以教材为载体，推动教学内容体系的改革和完善，不断提高采矿专业人才的培养质量，使之适应采矿科学技术的发展要求。

针对内容设计，《采矿学》（第2版）融入了目前世界上最新的环保、节能、高效采矿方法和理论。鉴于目前政府鼓励海外矿产资源投资建设以及越来越多的矿业人才走出国门，参与到世界的采矿潮流中，所以以往的采矿教学内容必须改变，既要满足国内矿山技术人才的需要，又要与世界国际性人才接轨。《采矿学》再版就是着力解决21世纪采矿专业知识结构与数字化、信息化、国际化和生态化之间相适应的问题，实现工艺技术、采矿方法等传统“硬技术”与技术经济决策、数值模型以及生态化开采、开采方案优化等“软科学”并重，同时兼顾国内、国际相关理念和方法，并充分显示国内外在矿业领域应用较成熟的最新研究成果。在实践上，《采矿学》以解决采矿工程专业课教学有的矿山三维空间概念（矿体模型以及回采空间布置）和工艺时序（采矿方法和回采时空顺序等）概念难以建立以及实践性强的难点问题为目标，在教学中，运用与教材配套发行的采矿工艺三维模型、实际矿山的数值模型数据库以及专门为教学研发的优化设计软件，使学生尽量快速牢固地掌握采矿工程空间布置结构、回采过程的时空先后顺序以及相互关系。同时学生通过使用提供的软件可以进行近于实战的优化设计，在很大程度上提高了学生应用课堂知识的能力。

三、教材建设特色

《采矿学》教材建设在内容设计以及理论研究上具有显著的时代创新特色。随着环境问题的日益突出，人类对环境保护意识逐渐增强，为环境设计理念逐渐走进公众视野。造成当今环境问题日趋严重的一个非常重要的因素就是矿山开采，在整个资源开采过程中，大量的地表被剥离、地下水位下降以及地下水严重污染、尾矿库和排土场的沙尘飞扬、土地重金属污染等，为了控制矿山环境问题的恶化，国外政府对矿山开采进行了严格的限制以保障环境，但大多都还停留在先污染后治理的末端环境保护，本教材中提出的为环境设计理念思想中一个关键点就是实现源头减量，即在矿山设计初期就将环境问题考虑进去，同时把技术经济评价、决策和优化等“软科学”作为与矿山开采同等重要的环节融入到新教材中，形成了一个适应时代特色的、新的采矿专业知识结构体系。在体系结构上，《采矿学》形成了一个较为完整的系统，不再是对新技术、新思想的简单组合，而是从整个采矿工业和采矿方法出发，将理论知识、技术方法等进行融会贯通，使之形成一个完整体系。比如在矿山生产设计优化中，首先以矿山开采的基本特点为基础，结合已经成型的且较为成熟的理论算法，进行矿山优化设计；在设计过程中将经济决策作为矿山优化的目标，量化生态压力，将生态环境保护作为约束条件；同时，以整个矿山生产工业为线索，在不同工业环节进行展开论述，包括设计思想、运输工具调度配置、炸药型号选择等。在实践上，从软件的开发到三维模型的应用都让学生参加进来，首先在思维形式上树立起全面观，在教学过程中，将实际矿山建立成数字模型，通过软件教学对矿山生产的每一个工艺环节都进行现场模拟，让学生如亲临现场，有效解决了学生建立三维立体感的困难，不仅提高了教学质量，更培养了学生的动手能力以及应用所学知识解决实际问题的能力

四、教材建设成效

《采矿学》（第2版）从教材结构安排以及内容设计上，都凝结了东北大学采矿工作者们过去十多年里中在教学研究、实践和改革方面的心血。东北大学《采矿学》教材自出版以来，获得各种教学类成果奖：《采矿学》第一版被批为教育部普通高等教育“九五”部级规划教材；2004年由该教材编著者王青教授主讲的采矿学课程获“东北大学校级精品课程”；经过不断的探索、研究和总结，该课程2008年被评为“国家精品课程”，得到学校和教育部的大力支持；2009年申报“课程建设成果及其教学和课程体系改革成果”，获得辽宁省教学成果一等奖的佳绩。在上述课程建设项目建设的支撑下，以及多年的教材建设和课堂讲学经验，结合在校生课堂反馈和毕业生的工作经历反馈，对《采矿学》教材在内容和结构体系上进行重新改进和编著，《采矿学》再版并列入普通高等教育“十一五”部级规划教材，并于2011年4月再次出版发行。2012年，以《采矿学》教材建设申报的教学成果――“《采矿学》教材建设”，同时获东北大学教学成果一等奖，辽宁省教学成果（教材类）一等奖的好成绩。2012年，我专业同时被教育部评为采矿工程“国家卓越工程师教育培养计划实施高校”重点建设专业，配套“专业综合改革试点”项目。2012年底，综合教改项目再次获得东北大学教学成果特等奖、辽宁省教学成果一等奖；2014年5月，《采矿学》第二版被列入高等教育“十二五”部级规划教材；2014年6月和9月，“采矿工程专业课程体系改革与卓越人才培养模式研究”分别获东北大学本科教项目立项以及辽宁省教改项目立项；2014年7月，“《采矿学》教材建设”教学成果被评为部级教材成果二等奖，根据教材内容建设的网络平台获得东北大学优秀网络课程二等奖；2014年9月，采矿学网络精品课程获“辽宁省教育软件大赛二等奖”。

五、成果应用

《采矿学》第一版作为教育部普通高等教育“九五”规划教材，在2001年由冶金工业出版社出版统一发行，首次面世，其内容和结构上的显著创新逐渐得到我国采矿教育界和工业界的认可，发行量不断增加，成为许多大专院校教学、公司培训的教学用书以及广大采矿工程技术人员的参考用书。截止2011年，《采矿学》第一版先后印刷九次，印数高达25000余册，其发行量之高在同类专业教材中实属少见。应广大采矿同行要求，根据近些年的教学实践以及相关反馈意见，同时针对该书出版以来采矿科学技术的发展，对原教材进行了重新整理和编著，融入新的时代特色。由于新教材的独特构思，《采矿学》第二版被列入教育部普通高等教育“十一五”规划教材，于2011年出版发行。由于第一版已经得到业界的广泛认可，加上第二版具有的显著时代特色，其发行量剧增，截止2013年，已印刷了五次，总印数高达23000册，成为冶金工业出版社近两年年度出版的所有书籍中发行量最大的教材。据出版社不完全统计，订购《采矿学》教材的有东北大学、中南大学、北京科技大学、中国矿业大学、昆明理工大学、重庆大学、辽宁工程技术大学、西安建筑科技大学、山东理工大学等高等院校，包括福建、贵州、重庆、甘肃和浙江等地的学校和企业。《采矿学》已经成为一部在全国具有重大影响力的专业教材，在现代采矿专业人才培养中发挥着重要作用。

参考文献：

[1]王青，顾晓薇，邱景平，孙晓刚.《采矿学》本科专业教材建设改革与实践[J].教育教学论坛，2014，（10）：31-33.

[2]顾晓薇，邱景平，王青，孙晓刚.采矿工程专业卓越人才培养模式建设与实践[J].教育教学论坛，2014，（15）：205-206.

[3]王青，顾晓薇，任凤玉，等.采矿学课程建设与教学改革研究[J].重庆大学学报（社会科学版），2010，（16）：71-74.

[4]顾晓薇，王青，邱景平，魏德洲，等.矿业类高等工程教育卓越人才培养模式改革与实践[J].教育教学论坛，2013，（49）：219-220.