模型制作在采礦工程專業(yè)教學的應用

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摘要:模型直觀、易懂，能構建起專業(yè)知識的內部聯(lián)系與空間形態(tài)。模型制作能加深學生對專業(yè)知識的理解，是一種教學方法的有益嘗試。教師通過課堂引導完成模型制作的選題，在學時較少的課程中，可進行主要概念、知識點的模型制作。在學時較多的課程中，可進行專業(yè)知識體系的模型制作，使模型能自成系統(tǒng)。可選派興趣濃厚的模型制作學生參加全國的采礦工程實踐作品大賽，并通過調查問卷等方式反饋模型制作的教學效果，并不斷地持續(xù)改進，完善模型制作的課程建設。

關鍵詞:模型制作;采礦工程;教學;持續(xù)改進;工程教育

一、模型制作與采礦工程專業(yè)課程特點

1．模型制作

模型直觀、易懂，能構建起專業(yè)知識的內部聯(lián)系、空間形態(tài)，可以將形式與內容完美地結合起來，以獨特的造型展示出立體的視覺形象，起到一目了然的作用。模型設計中布局是否合理、比例是否恰當、造型是否協(xié)調等問題都可以通過模型制作來發(fā)現(xiàn)。模型制作主要是通過師生互動的教學方式，把專業(yè)概念或知識體系動手實踐做成知識模型，從而加深對專業(yè)知識的理解，達到教學相長的效果。它既能提高學生的動手實踐能力，也能培養(yǎng)學生的學習興趣和創(chuàng)新意識，是一種能改變學生行為，提高學生綜合能力的教學方法。比如建筑專業(yè)、園林專業(yè)等都可以把專業(yè)知識動手實踐綜合成建筑模型、園林模型，用于課堂的教學［6－7］。尤其對一些工科院校的專業(yè)課教學，模型制作可以調動學生的學習積極性，能把枯燥專業(yè)知識變?yōu)橹谱髂Ｐ偷臉啡?，達到對所學知識的理解、消化、吸收與靈活應用。此外，信息獲取、動手實踐、團隊協(xié)作、人際交流等能力都可以通過模型制作來實現(xiàn)。

2．采礦工程專業(yè)課程特點

采礦工程屬于礦業(yè)類學科，是一門學科綜合性較強的專業(yè)，涉及采礦、井巷、力學、機械、管理與制圖等多學科的基礎知識。專業(yè)課程具有概念較多、知識點零碎、知識體系環(huán)環(huán)相扣的特點，需要有一定的立體思維能力，才能把知識架構的空間關系搞清楚。單純的課堂教學往往使學生一知半解，而教學模型參觀也僅是對知識的一種表象理解，不能從根本上掌握主要知識點的本質關系。專業(yè)課程的學習需要學生具有一定的空間想象能力和嚴謹?shù)倪壿嬎季S能力，而對重要概念的理解和應用一直是采礦工程專業(yè)課教學的重點和難點。模型制作則能把一些抽象的專業(yè)概念、知識體系構建起來，使知識結構立體化，有助于學生對基礎知識的深刻理解。因而，選擇模型制作進行采礦工程專業(yè)課的教學實踐是課程教學方法的一種有益嘗試。

二、模型制作在教學中的應用

1．模型制作的課堂引導

在整個教學過程中，如何增加學生對課程的感性認識和學習興趣，教師對課程的掌控力和對專業(yè)知識的熟悉程度是一個關鍵點。教師應認識到課堂引導的重要性，在模型制作授課中應循循善誘，適時教導。剛開始進行模型制作的學生會毫無頭緒、不知所措，此時教師應進行課堂引導，可準備若干個模型制作的選題，講解一些相關的模型案例，開拓學生的思維;也可安排學生參觀教學模型，增強他們對模型的直觀感受，使他們認識到模型制作并不難，還有一定的趣味性。其次給他們講解模型制作的益處，提高他們對復雜空間的表現(xiàn)和認知能力，鍛煉他們的動手能力與團隊協(xié)作精神等。最后將學生分組，1組4～6人為宜，每組設定1名小組長，組長分工明確，組員各負其責，并納入最終的考核評分中。

2．教學中的模型制作

模型制作過程:首先進行模型的選題，教師準備若干個模型制作的選題，由學生自由選擇，也可由學生根據(jù)專業(yè)課程知識自選課題;選題完成后，模型小組要搜集資料、完成模型設計并繪制方案草圖，依據(jù)草圖繪制出詳細的CAD施工圖;然后根據(jù)選題的不同確定模型制作材料;此后，各小組分別進行模型制作，在此過程中，學生要拍攝具體實施模型制作的關鍵步驟照片，為下一步小組匯報或上交報告提供素材;最后，各小組將自己制作的模型成品進行展示，各組推選代表進行PPT匯報，師生針對各組的匯報情況進行點評、討論，教師對最終結果進行考核評分。模型制作要求:教師應根據(jù)課程內容和教學課時，給學生分配模型制作任務，要求模型能自成系統(tǒng)，甚至能簡單運轉，并符合實際情況。在學時較少的課程中，可進行專業(yè)課中一些主要概念、知識點的模型或模型部件制作，可利用塑料板、紙盒、泡沫板等材料進行模型制作。在以后的教學過程中，如果有學生重復之前的教學模型，則要求學生做出更精細的模型，可添加二極管等電子元件進行電動演示，可改進模型材料使做出的模型更逼真等，要求重復的模型趨于精細化、形象化。在學時較多的課程中，可進行專業(yè)知識體系模型的制作，使學生加深對專業(yè)知識體系的理解和應用。根據(jù)課程知識點，發(fā)揮學生的自主性，探索自己的表現(xiàn)形式。學生如果繼續(xù)之前的模型，則需要進一步完善模型系統(tǒng)，可借助光電、機械等方法使模型更真實化，易于理解。課程關注的焦點是完成模型制作所獲得的成果，以此激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)學生能靠自己和團隊做成事情的信心。

3.模型制作的實踐競賽

教師應鼓勵學生全員積極參與模型制作，可推薦模型制作興趣濃厚的學生參加全國的采礦工程專業(yè)實踐作品大賽。例如，采礦工程2015級學生參加競賽模型作品，獲得了獎項。這些結合專業(yè)知識把想法變成模型作品的經歷，鍛煉了他們的動手實踐能力和創(chuàng)新思維能力，增長了見識，增強了他們做成事情的自信心。

4．模型制作的教學反饋與持續(xù)改進

模型制作是一門不斷摸索前進的課程，需要持續(xù)地改進完善。通過合理地設計調查題目，進行匿名的調查問卷形式來獲取學生真實的反饋信息。根據(jù)第一次的調查問卷結果，學生們提出了比較中肯的建議:模型制作要有一定的經費支持，應有專用的模型制作教室及工具，也可以進行數(shù)值模型的制作等。這些意見都是今后模型制作課程建設需要改進完善的地方。

三、結語

模型能形象直觀地反映采礦工程專業(yè)中抽象難理解的基礎知識，模型制作有助于學生們消化、吸收、靈活運用專業(yè)知識，也能鍛煉他們的動手實踐能力和空間想象能力。因而，模型制作在采礦工程專業(yè)教學中的應用是一項很好的教學方法嘗試。模型制作要由教師課堂引導開拓學生思路，按照學時的差異、學生可分組討論模型的難易程度確定選題范圍，然后收集資料完成模型設計，確定模型材料進行分工協(xié)作，完成模型制作，最后教師進行考核評分。對模型制作興趣濃厚的學生，可以選派他們參加全國的采礦工程專業(yè)實踐作品大賽?？赏ㄟ^問卷調查等方式反饋模型制作的教學效果，并不斷持續(xù)改進，完善模型制作的課程建設。

參考文獻:

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作者：康向濤 鄒義懷 吳桂義 單位：貴州大學礦業(yè)學院