摘要： 针对于矿业工程类专业课程具有综合性强、知识范围广、工程实践性强等特点，本文从案例教学的特点出发，提出了案例教学的流程，即形成了案例提出、学生第一次讨论、理论讲解、学生第二次讨论、现场施工工艺到实践锻炼的发展过程。并以矿业工程课程中的无煤柱护巷问题作为案例对象，详细阐述了此流程的运行过程。矿业工程类课程教学结果表明，案例教学可增强学习的主动性、积极性，易化学习内容，提高学习效率和工程实践能力。
Abstract： For courses in mining engineering with comprehensive, wide range of knowledge, engineering practice and other characteristics, starting from the characteristics of case teaching, the article put forward the process of case teaching, i.e. from case presentation, the students" first discussion, theory explanation, the students" second discussion, on-site construction technology to practice and training. And taking roadway protection without coal-pillars in mining engineering courses as a case, the paper described in detail the operation of this process. The results show that the case teaching can make students learn initiatively, positively, and make the learning content easy, improve learning efficiency and practical ability.
关键词： 案例教学；矿业工程；无煤柱护巷
Key words： case teaching; mineral engineering; roadway protection without coal-pillars
中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）11-0243-02
0引言
矿业工程是以开采自然矿产资源为基础的科学与工程技术，是一门综合性很强的工程领域，分采矿工程、安全技术及工程、矿物加工工程，其工程对象均为力学性质复杂的非均质、非连续性岩体。矿业工程专业课程的主要任务是，通过课程学习，使学生具备科学研究、工程设计与实施、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用、工程规划与管理等方面能力，为以后从事矿业工程设计施工、安全开采等工作掌握扎实的矿业工程实践知识，具备一定的解决工程实践问题的能力。
1矿业工程专业课程的特点
矿业工程专业课程具有课程综合性强、知识范围广、工程实践性强、案例性强等特点。
1.1 课程综合性强、知识范围广课程体系除采矿学、矿山压力与控制、井巷工程等专业课外，所学理论知识还涉及工程力学、系统工程、经济管理、计算机应用等多学科领域。
1.2 工程实践性强矿业工程专业课程与工程生产活动密切相关，课程内容是工程实践的总结，来源于实践，用之于实践；课程的主要内容大都是典型工程设计及其施工实践，这一特点为矿业工程专业课程进行案例教学改革奠定了知识体系基础。
2矿业工程案例教学设计
2.1 案例教学特点所谓案例教学[1-2]，是指把典型案例引入课堂教学环节中，以实例的形式向学生提供若干特定的实践环境，深入角色，通过学生的独立思考和集体协作，结合所学理论知识，找出问题的根源并策划出解决实际问题的一种教学方法。案例教学将部分真实工程引入课堂，使学生在自己独立思考的基础上，体会现场实际具体的工程设计及施工方案，由于其具有很强吸引力及启发性，从而能有效地提高学生运用所学理论和知识分析、解决实际问题的能力。
2.2 案例教学设计鉴于矿业工程类课程及案例教学的特点，笔者设计了此类课程案例教学的过程。如下1～6个步骤。
2.2.1 提出现场工程案例采用案例教学，提出工程案例是关键[3]。教学案例是实施案例教学的前提和基础。选择的案例通常具备以下几个特点：①典型性。案例要能突出某个理论在实践中的典型应用。由于案例的典型特点，往往给学生留下深刻印象，因而在以后遇到类似问题时，能借鉴案例的解决方法。②实践性。案例要能解释理论对实践的指导作用。教师提出的教学案例要和现实一致或相近，易于被学生理解和接受，实现从理论到实践的转化。③完整性。教师提供的案例必须相对完整，即使对工程具体实践不能深入理解的学生，也能根据案例获得初步的感性认识。④可扩展性。案例内容有一定弹性，以便在原案例的基础上略做变化，增加工程难度，迸一步拓展学生的思考空间。
2.2.2 学生第一次讨论针对老师事先准备好的现场工程案例，凭借学生以前所学知识展开讨论。这次讨论安排在正式基础理论讲解前进行。课堂讨论采用的形式多种多样，如可采用老师提出案例后学生即兴发言；也可将案例任务分配下去，将学生分组对案例分析和决策，在专门的讨论课上，每组学生形成一个正式稿，派一名代表上讲台阐明自己组内的观点。该种形式既可以延续学生们前期分析案例及解决问题的过程，又可以强化学生们的发言技巧和表达能力。在讨论过程中，学生之间互相提问，讨论时可以支持别人的观点，阐明自己的观点，也可反驳别人的观点，并展开激烈的辩论。
2.2.3 基础理论基础理论知识是学好一门专业的基石，也是整个教学过程的核心和基础，理论知识又是指导实践的依据。以往的基础理论授课方式大多是从理论知识的概念、性质及算法等开始，由于理论知识过于抽象、枯燥，学生对于理论课程不感兴趣，学习不够扎实，从而影响了学生实践能力的培养。在学生第一次讨论结束之后，教师就该案例涉及的基础理论加以讲解，这种形式的理论讲解具有针对性，学生不仅学有所指，而且学有兴趣。当然，教师在理论讲授的过程中，强调两个坚持：坚持以教学大纲为指导，坚持为工程实际的科学应用提供必须、够用的理论支撑为目标。教师在讲授某一理论时，在现场工程案例陈述的基础上，再阐明所涉及理论的基本概念、主要内容、研究现状及这一理论提出的背景，这样才会使基础理论更加深入、透彻。
2.2.4 学生第二次讨论通过教师的理论分析，学生对各自组内第一次的分析及决策，应该有一种重新认识，此时的讨论方式可延续第一次形式，即自由发言或原组推荐中心发言人。本次讨论与上一次不同之处为需形成总结报告。两种讨论的共同点为教师不再是居高临下的讲授者，而是扮演“主持人”和“评委”的角色。教师要创造良好的自由讨论氛围，以启发学生积极思考和主动发言，同时在案例讨论中要进行必要的引导，使案例讨论紧紧围绕中心议题展开。
2.2.5 现场施工工艺现场施工工艺即是实际工程项目在实施过程中的具体施工办法。在前述学生参与讨论为主的教学体系中，是以学生为主、教师为辅，学生的主动性、积极性得到了显著的增强。学生对理论知识的学习也由以前的被动式转化为主动性，学习的效果得到了明显的加强。但是，理论知识只是对现场实际的一般性总结，在面对现场工程问题时，还需要具体问题具体分析，将理论知识具体化，究竟现场工程“怎么干”？遇到特殊问题“怎么处理”以及书本上的一般理论能否指导实践？对只坐在教室里的学生们来说掌握这些具体工艺比较难。因此，在这一阶段，教师需要将同一类型典型案例具体施工工艺进行分析，再与学生讨论的方案对比，使学生产生“头脑风暴”，其结果是理论得以升华、现场工艺得以掌握。
2.2.6 现场实践锻炼现场实践锻炼是案例教学活动的最后一个环节，也是工程类专业增强实践能力的重要手段，这一环节一般是通过各类实习完成。
3矿业工程案例教学实践
3.1 无煤柱护巷问题无煤柱护巷是煤矿开采中相邻两个工作面之间不留煤柱的开采方法。在《矿山压力及其控制》教材中详细介绍了两种，一种为沿空留巷，另一种为沿空掘巷。在现场工程实际中，也有类似的两种应用。针对于这一主题，教师将学生分组，学生提前收集资料并自行分析讨论。
3.2 无煤柱护巷的理论基础教师集中讲授无煤柱护巷的理论知识，因采煤工作面顶板垮落后，集中应力发生转移，形成了应力降低区和应力升高区，不管是沿空留巷，还是小煤柱沿空掘巷，此巷均处于应力降低区，此区域中的巷道往往易于维护。
3.3 二次参与式讨论在提出无煤柱护巷问题的基础上，通过理论知识的讲授，学生进行二次参与式讨论。从笔者多年的教学中，发现此时学生参与讨论兴趣很高，但普遍存在的问题是，沿空留巷现场究竟怎么操作，感觉在采空区中工作不安全。
3.4 现场操作工艺现场对于沿空留巷问题的具体操作，需根据顶底板岩性、厚度及各矿的工人经验采用不同的工艺。这一阶段，要求授课教师不仅要收集现场实用的工程案例，而且要到现场亲自学习。若因顶板不好除了袋墙外还加设锚索；若顶板较好，只是采用了袋墙。不论是那种方式，在实际操作时，都要在安全支护条件下，工人方能进入采空区。类似这样的现场操作工艺，在课堂教学中尽量讲授，才能理论联系实践，实践又能促进理论发展。
3.5 现场实习在现场实习时，像类似的典型案例，在实习现场要重点有针对性地学习，发现各不同条件下的留巷方式，与理论知识进行分析比较。若原有理论无法解释时，试图对理论进行修正来阐明新的实际工程问题。
4结论
4.1 从我国目前矿业工程类课程教学方面看，理论与生产实践锻炼仍然不够，教师很难生动有趣地讲解好某一理论知识，需要典型的工程案例作为支撑，将案例融入教学，能够增强学生学习的积极性及主动性。
4.2 案例教学作为一种传统而又经典的教学模式一直是各教学课程所推崇的模式，对于工程实践性很强的矿业工程来说，也不例外。
4.3 案例教学立足于具体的案例而不是抽象的理论，同时，在教学过程中，大大增加了学生互动、参与讨论的学习环节，把对抽象知识适应性地用于具体工程对象的教学要求转化为解决问题的要求，易化了学习内容，提高了学习效率。
参考文献：
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