基于OBE理念的采矿工程专业“测量学”教学改革

［摘 要］ 在新工科和工程教育认证背景下，进一步提高采矿工程专业学生在“测量学”课程学习中的效果，基于OBE理念，以学习效果为导向，提出了重构教学模式内容、提升实践教学效果、优化考核考查方式的教学改革思路，将课程培养目标、毕业要求与学生的学习效果有机联系起来，实现教学目标和教学过程的有机联动，有效提升了学生的学习效果。实践证明，通过对学生学习效果的评估以及学生的反馈意见来看，系列改革措施是行之有效的。

［关键词］ OBE理念；采矿工程；测量学；教学改革

［基金项目］ 2021年度贵州大学测绘工程国家级一流专业建设项目“测绘工程国家级一流专业”（2021）；2020年度贵州省一流本科专业建设项目“测绘工程省级一流专业”（2020）；2021年度贵州省普通本科高校本科教学内容和课程体系改革项目“基于课程思政建设的‘矿山压力及岩层控制’教学体系改革”（2021018）

［作者简介］ 汪泓（1979—），男，陕西宝鸡人，博士，贵州大学矿业学院副教授，主要从事摄影测量与遥感、数字矿山教学研究；张 俊（1976—），男，宁夏中宁人，博士，贵州大学矿业学院副教授，主要从事测绘类专业课程教学研究；孔德中（1988—），男，河南商丘人，博士，贵州大学矿业学院教授，博士生导师，主要从事矿山绿色开采与岩层智能控制理论及教学研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）15-0061-04 ［收稿日期］ 2023-05-09

引言

贵州省作为中国南方的资源大省，对于采矿工程专业人才具有较大的需求，贵州大学采矿工程专业为国家和省级一流专业，并通过工程教育认证和卓越工程师教育培养计划，为贵州省输送了大量矿业工程技术人才。“测量学”作为一门综合了理论和实践的学科，对于采矿工程学生掌握相关矿山测量和工程测量方面的知识技能具有重要的支撑作用。随着矿业行业逐步将“绿色、高效、安全、智能化”作为行业发展理念，将“测量学”课程的教学过程与采矿工程专业工程教育认证的要求有机结合，对于采矿工程专业培养质量的提升具有重要的意义。

近年来，随着工程教育认证体系的深入发展，成果导向教育（Outcome-based Education， OBE）作为一种以学习为中心向导的教育模式［1］，被认为是工程教育认证下人才培养的核心理念［2］。目前国内诸多高校的工程教育认证专业都将OBE教育理念作为教育认证的实际标准，并且与学生的毕业能力要求相对标［3］。工程教育认证同时也提出，以学生掌握的知识成果（学习产出）为主要目标，建立学生课程知识掌握与运用情况评价标准，以培养满足行业要求的工科毕业生，从而为中国工程行业贡献力量［4］。

在采矿工程专业传统的“测量学”教学模式中，并未将教学聚焦于学生对于专业知识的灵活掌握和实践能力的培养，这也导致了在人才培养的效果方面尚不能满足工程教育认证的人才培养目标要求。对此，本文提出了采矿工程专业“测量学”课程教学的OBE模式改革，针对如何制定课程培养目标、完善课程内容体系、创新课堂教学模式、提高考核质量等进行了探析，进一步阐述了工程教育背景下“测量学”课程教学改革在采矿工程专业人才培养过程中如何起到引领、提高和持续改进的作用，进而促进专业人才培养。

一、课程现状分析

（一）课程基本结构

贵州大学采矿工程专业培养方案中，“测量学”一直作为专业必修课程，根据培养方案的设置，“测量学”课程安排36学时，其中包含30学时理论课和6学时的实验课，课程结束后安排为期一周的校内生产实习，主要内容为数字测图。

（二）存在的问题

1.授课内容的专业针对性较差。对于采矿工程专业而言，“测量学”是辅助其进行矿井的建设、运行维护、生产的一个专业。专业矿山都配备有专门的测绘技术人员以保障矿山的正常开采和运行。基于这一专业特点，急需一本能够与采矿专业紧密结合的测量学教材，但是目前常见的测量学教材都遵循以普通测量学为基础，辅以测设、工业与民用建筑施工测量、道路工程测量、管线测量、地质勘察测量等，同时也将井下测量、巷道施工测量作为同类的知识点进行讲授，没有突出采矿工程专业的特点。笔者所在的教学团队，选择了中国矿业大学高井祥教授主编的《测量学》一书作为主讲教材。

2.授课时间较短，无法满足教学。从“测量学”近年来在各个相关专业的授课情况来看，随着学生数量的增加，总体呈现出课时数量不断降低，但教学内容并未改变的趋势。我校采矿工程专业2000年时“测量学”课时量为62学时，而目前课时数缩减为原来的50%。这导致授课过程中需精简教学内容，没有足够的时间讲授进而教学效果受到影响，很难确保学生的学习质量。

3.课程大纲对毕业要求支撑弱。采矿工程专业“测量学”教学大纲每3年进行一次正式修订，目前已经具有完整结构，明确了培养目标，但是在执行过程中还存在一些问题，主要表现在：（1）教学目标与采矿专业毕业要求的指标还不能有机对应，支撑效果不足；（2）教学目标和对于学生在通过课程学习后所能够达到的学习成果没有明确指向；（3）大纲中的教学内容按照章节主线的安排方式对于学生学习成果和目标不能准确地进行刻画。

4.考核方式无法明确考核指标。目前仍旧采用“考试成绩（60%）+平时成绩（10%）+实习成绩（30%）”的考核方式，对三者配以不同的权重，确定学生最终的课程成绩，其中仍然以期末考试的卷面成绩占主要地位。这种方式在一定限度上降低了对学生的要求，不能很好地反映学生知识的掌握情况，对于学生学习积极性的调动是不利的。在日常的检查中也发现，学生在平时不注重学习而在考试前进行突击复习，在实践教学环节发现个别学生存在相互抄袭实习报告的情况。

二、课程改革思路及实践

OBE教学模式的核心是以学习成果为导向，以学生能力培养为核心，来实现预期的学习目标。该理念着重关注的问题主要包括以下几个方面：（1）学生在学习后能够取得什么样的学习成果；（2）学生获得上述学习成果的目的是什么；（3）采用何种措施和方式能够帮助学生达成学习成果；（4）怎样了解和掌握学生已经取得的学习效果。根据上述的要点要求，我们在采矿工程专业“测量学”课程的教学实践过程中，提出了以下改革思路，并在教学过程中加以实践。

（一）基于成果导向，重构教学内容模式

传统教学主要是根据教材的章节目录依次进行授课，完成理论授课内容后再进行课堂实验。当全部理论授课内容结束后，通过卷面考试和小范围分组数字测图实习，完成整个教学过程。基于以学生学习成果为导向的教学理念，同时以培养目标和毕业要求的对应点为指引，确定课程教学的模式和目标。主要从两个层面来完成该部分内容。

1.注重教学内容与实际相结合。从采矿工程专业的毕业要求和培养目标为结果导向，表1列出了“测量学”课程的对应的培养目标和毕业要求及二者之间的对应关系。以“小地区控制测量”部分的内容为例，以往教师会按照教学大纲的要求，讲授导线测量、计算，高程控制测量以及GPS控制测量等原理概念及应用。对应培养目标和毕业要求，这部分内容需要实现的主要是要学生掌握相关的控制测量的基本理论和原理，并能够在实践工作中提出相应的解决方案。由学习效果的要求反推“小地区控制测量”部分的教学内容和教学模式，强化导线测量的原理和计算内容讲授并加强计算联系，让学生熟悉掌握导线计算的方法。

2.采用多元化混合的教学模式。2020年，“线上”教学一度成为主要的教学方式，通过磨合教师与学生已经能够接受并熟悉运用这一学习模式。结合MOOC、翻转课堂、设计性实验等教学手段，通过线上与线下的联动教学方式，可有效提升教学效果。在课堂教学过程中，注重采用启发式、引导式教学方法，根据不同教学内容，有选择地采用课堂讲解、小组讨论、线上MOOC预习、翻转课堂等方式开展教学活动。通过课堂授课方式，能够将重点、难点内容详细讲解，并让学生理解透彻；通过小组讨论，充分激发学生的创新潜力；通过MOOC线上预习，使学生课前大致了解学习内容的重点和难点，在听课过程中能够有的放矢。

（二）基于成果导向，提升实践教学效果

从学习效果出发，优化和提升实践教学，能够更好地使学生掌握矿山测量的知识和理论，并能加以综合运用，同时也能够锻炼学生的组织、协调能力以及团队协作精神。

1.根据专业特点调整实验实习内容。针对采矿工程毕业生工作后常会遇到的矿山测量内容，有针对性地增加相关内容。如利用学校地下停车场、教学楼内的宽阔走廊等场地开展矿井测量实习，能够较好地模拟井下工作环境；强调矿图识图的实践环节，借此帮助学生理解矿山地下开采情况，建立井上下空间立体概念以及巷道交叉立体关系。

2.通过实践比赛增强学生能力。通过本科生组队参加贵州大学每年为本科生开设的大学生科研训练（Student Research Training）计划（简称SRT计划），将涉及的矿山测量学内容融入该项计划，结合教师的科研项目，让学生在实际的科研工作中锻炼实践能力；积极组织学生参加如“南方测绘杯”全国高等学校大学生测绘技能大赛、贵州省测绘技能大赛等赛事，以赛代练，以赛促学。

3.将新兴技术运用于实践教学。涉及采矿工程专业的测量工作，一般会涉及井下巷道等工程。目前新兴的虚拟现实技术（Virtual Reality）已经越来越多地运用于教学实践，通过虚拟现实带来身临其境的体验，可以真实再现矿山的生产场景。通过这一技术可以使学生的课程实践更加具有现实性，对矿山现场测绘工作有直观的认识。

（三）基于成果导向，优化考核考查方法

对于学生的学习效果进行有效合理的考核，对于衡量教学的质量、培养方案的合理性是至关重要的环节［5］。基于OBE教学理念，建立标准化和多元化的考核模式是有必要的。

1.加强学习过程考核。“考试+平时+实习”是常用的考核模式，但在反映学生真实学习效果方面是不全面的。而要想准确了解学生是否真的实现既定的学习效果，就要对学习的过程进行考核。这里所指的过程，包括上课考勤、日常作业、小组讨论、翻转课堂表现、课堂实验、课后实习等环节，合理正确地对学生整个学期的学习过程进行评价，有助于更好地了解学生对于知识的掌握情况，同时也能够用考核结果来对照课程目标，检验课程目标的合理性和有效性。

2.合理配赋考核权重。强调过程考核就是要对教学过程中不同的环节，基于其自身特点以及能够给予学生的知识和能力，赋予相应的权重，更加合理地评定学生的学习效果。考核项目及权重详见表2。其中平时成绩包括日常考勤、作业、课堂表现及小组讨论，考查学生日常学习效果，占比35%；实验实习成绩包含课堂实验和课程实习，考查学生实践动手能力，占比35%；期末考试为学期末的综合考试，考查学生对理论知识的掌握，占比30%。

结语

自2019年以来，贵州大学采矿工程专业“测量学”课程教学团队基于OBE理论的成果导向针对教学内容、实践教学、考核方式进行了优化调整，通过对学生学习效果的评估以及学生的反馈意见来看，系列改革措施是行之有效的。教学内容和模式的更新，加强了教学内容与专业之间的联系，同时也提升了学生的学习兴趣；实践教学环节的优化，提升了学生的动手实践能力，为学生构建了更为贴近专业实际的实践学习途径；考核方式的改革，破除了旧有的期末考试决定成绩的方式，不断夯实了过程教育的重要性。

基于OBE理念的采矿工程专业“测量学”课程教学改革的探索，目的是紧密围绕培养目标和毕业要求，突出学生主体地位和学习的主动性，激发学生学习兴趣，提高学生的动手实践能力，更好地掌握课程知识，最终实现培养目标和毕业要求在学生学习效果中的体现。在后续的教学过程中，我们将继续围绕这一主题开展教学改革，在新工科和工程教育认证的背景下，培养出更多合格的工程技术人才。

参考文献

［1］邓岳川，王延霞，杨灿灿，等.基于OBE理念和混合式教学的“卫星导航定位”教学改革研究［J］.测绘工程，2021，30（6）：69-74.

［2］陈以一，张伟平.本科工程专业要立足于培养工程师：工程教育认证的“成果导向”理念与本科专业定位［J］.高等建筑教育，2019，28（3）：63-69.

［3］王新颖.OBE工程教育模式下学生学习成果达成度评价方法研究：以贵州理工学院为例［J］.教育教学论坛，2019（51）：215-217.

［4］张剑飞，王国权，赵艳芹，等.面向工程教育认证的计算机网络课程改革［J］.高师理科学刊，2019，39（9）：86-89.

［5］凤权.OBE教育模式下应用型人才培养的研究［J］.安徽工程大学学报，2016，31（3）：81-85+95.