模型制作在采礦工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)的應(yīng)用

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摘要:模型直觀、易懂，能構(gòu)建起專(zhuān)業(yè)知識(shí)的內(nèi)部聯(lián)系與空間形態(tài)。模型制作能加深學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，是一種教學(xué)方法的有益嘗試。教師通過(guò)課堂引導(dǎo)完成模型制作的選題，在學(xué)時(shí)較少的課程中，可進(jìn)行主要概念、知識(shí)點(diǎn)的模型制作。在學(xué)時(shí)較多的課程中，可進(jìn)行專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系的模型制作，使模型能自成系統(tǒng)?？蛇x派興趣濃厚的模型制作學(xué)生參加全國(guó)的采礦工程實(shí)踐作品大賽，并通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷等方式反饋模型制作的教學(xué)效果，并不斷地持續(xù)改進(jìn)，完善模型制作的課程建設(shè)。

關(guān)鍵詞:模型制作;采礦工程;教學(xué);持續(xù)改進(jìn);工程教育

一、模型制作與采礦工程專(zhuān)業(yè)課程特點(diǎn)

1．模型制作

模型直觀、易懂，能構(gòu)建起專(zhuān)業(yè)知識(shí)的內(nèi)部聯(lián)系、空間形態(tài)，可以將形式與內(nèi)容完美地結(jié)合起來(lái)，以獨(dú)特的造型展示出立體的視覺(jué)形象，起到一目了然的作用。模型設(shè)計(jì)中布局是否合理、比例是否恰當(dāng)、造型是否協(xié)調(diào)等問(wèn)題都可以通過(guò)模型制作來(lái)發(fā)現(xiàn)。模型制作主要是通過(guò)師生互動(dòng)的教學(xué)方式，把專(zhuān)業(yè)概念或知識(shí)體系動(dòng)手實(shí)踐做成知識(shí)模型，從而加深對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的效果。它既能提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，也能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)，是一種能改變學(xué)生行為，提高學(xué)生綜合能力的教學(xué)方法。比如建筑專(zhuān)業(yè)、園林專(zhuān)業(yè)等都可以把專(zhuān)業(yè)知識(shí)動(dòng)手實(shí)踐綜合成建筑模型、園林模型，用于課堂的教學(xué)［6－7］。尤其對(duì)一些工科院校的專(zhuān)業(yè)課教學(xué)，模型制作可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，能把枯燥專(zhuān)業(yè)知識(shí)變?yōu)橹谱髂Ｐ偷臉?lè)趣，達(dá)到對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解、消化、吸收與靈活應(yīng)用。此外，信息獲取、動(dòng)手實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、人際交流等能力都可以通過(guò)模型制作來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2．采礦工程專(zhuān)業(yè)課程特點(diǎn)

采礦工程屬于礦業(yè)類(lèi)學(xué)科，是一門(mén)學(xué)科綜合性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)，涉及采礦、井巷、力學(xué)、機(jī)械、管理與制圖等多學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。專(zhuān)業(yè)課程具有概念較多、知識(shí)點(diǎn)零碎、知識(shí)體系環(huán)環(huán)相扣的特點(diǎn)，需要有一定的立體思維能力，才能把知識(shí)架構(gòu)的空間關(guān)系搞清楚。單純的課堂教學(xué)往往使學(xué)生一知半解，而教學(xué)模型參觀也僅是對(duì)知識(shí)的一種表象理解，不能從根本上掌握主要知識(shí)點(diǎn)的本質(zhì)關(guān)系。專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具有一定的空間想象能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力，而對(duì)重要概念的理解和應(yīng)用一直是采礦工程專(zhuān)業(yè)課教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。模型制作則能把一些抽象的專(zhuān)業(yè)概念、知識(shí)體系構(gòu)建起來(lái)，使知識(shí)結(jié)構(gòu)立體化，有助于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的深刻理解。因而，選擇模型制作進(jìn)行采礦工程專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)實(shí)踐是課程教學(xué)方法的一種有益嘗試。

二、模型制作在教學(xué)中的應(yīng)用

1．模型制作的課堂引導(dǎo)

在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，如何增加學(xué)生對(duì)課程的感性認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣，教師對(duì)課程的掌控力和對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的熟悉程度是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到課堂引導(dǎo)的重要性，在模型制作授課中應(yīng)循循善誘，適時(shí)教導(dǎo)。剛開(kāi)始進(jìn)行模型制作的學(xué)生會(huì)毫無(wú)頭緒、不知所措，此時(shí)教師應(yīng)進(jìn)行課堂引導(dǎo)，可準(zhǔn)備若干個(gè)模型制作的選題，講解一些相關(guān)的模型案例，開(kāi)拓學(xué)生的思維;也可安排學(xué)生參觀教學(xué)模型，增強(qiáng)他們對(duì)模型的直觀感受，使他們認(rèn)識(shí)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(duì)復(fù)雜空間的表現(xiàn)和認(rèn)知能力，鍛煉他們的動(dòng)手能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等。最后將學(xué)生分組，1組4～6人為宜，每組設(shè)定1名小組長(zhǎng)，組長(zhǎng)分工明確，組員各負(fù)其責(zé)，并納入最終的考核評(píng)分中。

2．教學(xué)中的模型制作

模型制作過(guò)程:首先進(jìn)行模型的選題，教師準(zhǔn)備若干個(gè)模型制作的選題，由學(xué)生自由選擇，也可由學(xué)生根據(jù)專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)自選課題;選題完成后，模型小組要搜集資料、完成模型設(shè)計(jì)并繪制方案草圖，依據(jù)草圖繪制出詳細(xì)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(jìn)行模型制作，在此過(guò)程中，學(xué)生要拍攝具體實(shí)施模型制作的關(guān)鍵步驟照片，為下一步小組匯報(bào)或上交報(bào)告提供素材;最后，各小組將自己制作的模型成品進(jìn)行展示，各組推選代表進(jìn)行PPT匯報(bào)，師生針對(duì)各組的匯報(bào)情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、討論，教師對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行考核評(píng)分。模型制作要求:教師應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)課時(shí)，給學(xué)生分配模型制作任務(wù)，要求模型能自成系統(tǒng)，甚至能簡(jiǎn)單運(yùn)轉(zhuǎn)，并符合實(shí)際情況。在學(xué)時(shí)較少的課程中，可進(jìn)行專(zhuān)業(yè)課中一些主要概念、知識(shí)點(diǎn)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(jìn)行模型制作。在以后的教學(xué)過(guò)程中，如果有學(xué)生重復(fù)之前的教學(xué)模型，則要求學(xué)生做出更精細(xì)的模型，可添加二極管等電子元件進(jìn)行電動(dòng)演示，可改進(jìn)模型材料使做出的模型更逼真等，要求重復(fù)的模型趨于精細(xì)化、形象化。在學(xué)時(shí)較多的課程中，可進(jìn)行專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系模型的制作，使學(xué)生加深對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系的理解和應(yīng)用。根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)，發(fā)揮學(xué)生的自主性，探索自己的表現(xiàn)形式。學(xué)生如果繼續(xù)之前的模型，則需要進(jìn)一步完善模型系統(tǒng)，可借助光電、機(jī)械等方法使模型更真實(shí)化，易于理解。課程關(guān)注的焦點(diǎn)是完成模型制作所獲得的成果，以此激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生能靠自己和團(tuán)隊(duì)做成事情的信心。

3.模型制作的實(shí)踐競(jìng)賽

教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生全員積極參與模型制作，可推薦模型制作興趣濃厚的學(xué)生參加全國(guó)的采礦工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐作品大賽。例如，采礦工程2015級(jí)學(xué)生參加競(jìng)賽模型作品，獲得了獎(jiǎng)項(xiàng)。這些結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)把想法變成模型作品的經(jīng)歷，鍛煉了他們的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，增強(qiáng)了他們做成事情的自信心。

4．模型制作的教學(xué)反饋與持續(xù)改進(jìn)

模型制作是一門(mén)不斷摸索前進(jìn)的課程，需要持續(xù)地改進(jìn)完善。通過(guò)合理地設(shè)計(jì)調(diào)查題目，進(jìn)行匿名的調(diào)查問(wèn)卷形式來(lái)獲取學(xué)生真實(shí)的反饋信息。根據(jù)第一次的調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果，學(xué)生們提出了比較中肯的建議:模型制作要有一定的經(jīng)費(fèi)支持，應(yīng)有專(zhuān)用的模型制作教室及工具，也可以進(jìn)行數(shù)值模型的制作等。這些意見(jiàn)都是今后模型制作課程建設(shè)需要改進(jìn)完善的地方。

三、結(jié)語(yǔ)

模型能形象直觀地反映采礦工程專(zhuān)業(yè)中抽象難理解的基礎(chǔ)知識(shí)，模型制作有助于學(xué)生們消化、吸收、靈活運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也能鍛煉他們的動(dòng)手實(shí)踐能力和空間想象能力。因而，模型制作在采礦工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用是一項(xiàng)很好的教學(xué)方法嘗試。模型制作要由教師課堂引導(dǎo)開(kāi)拓學(xué)生思路，按照學(xué)時(shí)的差異、學(xué)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(shè)計(jì)，確定模型材料進(jìn)行分工協(xié)作，完成模型制作，最后教師進(jìn)行考核評(píng)分。對(duì)模型制作興趣濃厚的學(xué)生，可以選派他們參加全國(guó)的采礦工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐作品大賽?？赏ㄟ^(guò)問(wèn)卷調(diào)查等方式反饋模型制作的教學(xué)效果，并不斷持續(xù)改進(jìn)，完善模型制作的課程建設(shè)。

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作者：康向濤 鄒義懷 吳桂義 單位：貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院