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摘要：在介紹新建構(gòu)主義和“井巷工程實驗”的基礎(chǔ)上，按照新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的七個關(guān)鍵詞，通過教學(xué)情境構(gòu)建、工作任務(wù)的寫作與交流、成果創(chuàng)新與意義建構(gòu)對“井巷工程實驗”教學(xué)進行改革，將思政教育、文化傳承教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和井巷工程實驗教學(xué)融為一體。實踐表明，取得了良好的效果，對其他相近專業(yè)課程實驗教學(xué)改革具有一定的借鑒和指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：新建構(gòu)主義；“井巷工程實驗”；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；立德樹人；實驗室開放

構(gòu)建“高質(zhì)量教育體系”和“以學(xué)習(xí)者為中心”的教育新生態(tài)，是我國在“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)中提出的重要內(nèi)容。以“以學(xué)習(xí)者為中心”不是淡化教師在教育教學(xué)中的地位，反而更加強調(diào)教師在伴隨學(xué)生健康成長中的指導(dǎo)和合作學(xué)習(xí)作用。而新建構(gòu)主義是建立在主客觀統(tǒng)一認識論和主導(dǎo)、主體相結(jié)合的學(xué)習(xí)共同體教育思想基礎(chǔ)上，既重視教又重視學(xué)，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體[1]。因此以新建構(gòu)主義教育理論為指導(dǎo)對“井巷工程實驗”進行教學(xué)改革和構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體有其重要的現(xiàn)實意義。將思政教育、“雙創(chuàng)”教育、文化傳承教育融入“井巷工程實驗”教學(xué)中，探索開展自主式學(xué)習(xí)和平臺式實踐的“井巷工程實驗”教學(xué)模式[2-3]。

1新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與“井巷工程實驗”簡介

1.1新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論簡介

新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是由王竹立在維果斯基、皮亞杰和布魯納等人發(fā)展出來的經(jīng)典建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論（情境、協(xié)作、對話、意義建構(gòu)）基礎(chǔ)上，針對網(wǎng)絡(luò)時代的學(xué)習(xí)特征而提出來的，其核心理念可用“情境、搜索、選擇、寫作、交流、創(chuàng)新、意義建構(gòu)”七個關(guān)鍵詞來概括，它將學(xué)習(xí)、應(yīng)用、創(chuàng)新三個各自分離的階段合三為一，同時提出創(chuàng)新是學(xué)習(xí)的最高目標(biāo)、意義建構(gòu)是整個學(xué)習(xí)過程的最終目標(biāo)，因而具有全新的內(nèi)涵[4]。1.2“井巷工程實驗”簡介“井巷工程實驗”屬于采礦工程專業(yè)核心課程“井巷工程”課程的課內(nèi)實驗，共8學(xué)時，四個實驗項目：現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)系統(tǒng)認識、普掘工藝認識、綜掘工藝認識、斜井防跑車裝置認識，考核成績計算在課程內(nèi)，占整個成績的20%。目前存在著思政教育、文化傳承教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育幾張皮的現(xiàn)象，常規(guī)實驗教學(xué)項目和綜合性、設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗項目融合不好且實驗室開放效果不佳等問題。

2“井巷工程實驗”教學(xué)改革

2.1“井巷工程實驗”教學(xué)情境構(gòu)建

從“井巷工程實驗”項目模型講解，引出井巷工程簡史[5]，再到“三祖文化”，結(jié)合現(xiàn)代“工程哲學(xué)”“人機工程學(xué)”“工程倫理”等理念的介紹，滲透學(xué)習(xí)“四史”實踐教育活動內(nèi)容，通過校內(nèi)實景培訓(xùn)基地實踐以及視頻、實物、自制儀器設(shè)備、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目、“挑戰(zhàn)杯”競賽作品、師生授權(quán)專利、論文等實驗室開放成果的展示，結(jié)合教學(xué)要求從網(wǎng)絡(luò)搜索并選擇個人感興趣和解決問題需要的資料，構(gòu)建“井巷工程實驗”教學(xué)情境。如在現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)系統(tǒng)認識實驗項目中，讓學(xué)生利用手機搜索不同礦井的開拓方式，有立井開拓方式、斜井開拓方式、平峒開拓方式、綜合開拓方式等，并結(jié)合地形地質(zhì)和技術(shù)經(jīng)濟條件分析其優(yōu)缺點，且要求提出改進方案，把實驗課堂學(xué)習(xí)中手機干擾因素變?yōu)檎n程教學(xué)的有力工具，以最大限度地還原產(chǎn)生知識的真實情境讓學(xué)生在真實的情境中發(fā)現(xiàn)問題、主動探究，通過實驗室開放學(xué)生利用課余時間完成綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗項目，以實現(xiàn)常規(guī)實驗教學(xué)項目與綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗項目的有機融合；同時結(jié)合現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)環(huán)境保護的內(nèi)容要求和回采工作面端頭支護單體支柱無報警功能的缺陷，學(xué)生利用課后時間和假期完成了“繁峙縣金礦開采對環(huán)境影響的調(diào)查報告”“煤礦用報警支柱實驗研究”，在全國大學(xué)生課外科技作品“挑戰(zhàn)杯”競賽中均獲國家二等獎，將“井巷工程實驗”教學(xué)由課內(nèi)拓展到課外、由校內(nèi)拓展到校外，學(xué)生對井巷工程在采礦工程的作用和地位有了新的認識，深刻理解了“以采促掘、以掘保采、采掘并舉、掘進先行”的采掘方針。領(lǐng)悟了傳統(tǒng)文化、工程哲學(xué)、人機工程學(xué)、工程倫理等內(nèi)含的創(chuàng)新、道德、技術(shù)、哲學(xué)等文化價值，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，建立了系統(tǒng)整體思維，樹立了人與自然和諧的工程觀，建構(gòu)了完整的井巷工程知識、能力、素質(zhì)體系[6]。

2.2“井巷工程實驗”工作任務(wù)的寫作與交流

學(xué)生在教師引導(dǎo)和自己搜索構(gòu)建的教學(xué)情境下，結(jié)合搜索有針對性地選擇自己對“井巷工程實驗”項目感興趣和對解決問題有用的資料完成積件式寫作。然后通過協(xié)作行動和會話語言的交流，以互助的形式交換各自獲得的信息與知識，達到共同完成復(fù)雜情境中的學(xué)習(xí)任務(wù)的目的。如在普掘工藝認識實驗項目中，學(xué)生通過對光面爆破周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)的檢索并分析其優(yōu)缺點后發(fā)明了“一種聚能管裝藥結(jié)構(gòu)”“一種定向劈裂裝藥結(jié)構(gòu)”等，又如學(xué)生通過對錨桿支護的學(xué)習(xí)發(fā)明了“爪式錨桿”“可伸縮錨桿”等，再如學(xué)生通過分析爆破電源起爆器的缺點，改進制作了“井下安全發(fā)爆器”，在全國大學(xué)生課外科技作品“挑戰(zhàn)杯”競賽中獲國家三等獎，同時師生共同完成了“巷道掘進通風(fēng)參數(shù)測定裝置”的制作。在綜掘工藝認識實驗項目實驗中，學(xué)生分析煤巷錨網(wǎng)聯(lián)合支護的優(yōu)缺點后，利用剛?cè)峤Y(jié)合的原理發(fā)明了“錨固用雙E型鋼帶”“錨固用雙B型鋼帶”“錨固用雙S型鋼帶”“錨固用雙0型鋼帶”“錨固用雙X型鋼帶”“錨固用雙C型鋼帶”“錨固用雙Z型鋼帶”等等；在開放的實驗室中通過不斷地進行個性化改寫逐漸使自己的思維清晰化、系統(tǒng)化和個人隱性知識顯性化，最終達到創(chuàng)造性重構(gòu)，其標(biāo)志是學(xué)生能夠很好地完成涉及多門課程或一門課程的多個知識點的綜合型實驗，解決現(xiàn)場實際問題的設(shè)計型實驗，自制實驗設(shè)備，改變實驗方法、路徑、內(nèi)容等的創(chuàng)新型實驗項目，申報了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目，并獲國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)專利、參加“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等競賽獲獎、論文發(fā)表等等，綜合素質(zhì)得到提升，開放實驗室的成果主要體現(xiàn)在對人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升上。

2.3“井巷工程實驗”成果創(chuàng)新與意義建構(gòu)

新建構(gòu)主義認為，學(xué)習(xí)不僅僅為了繼承前人知識、并將知識應(yīng)用于實踐，更強調(diào)對知識的創(chuàng)新，建構(gòu)新的知識體系，且把學(xué)習(xí)和創(chuàng)新視為一個完整的過程，不唯上、不唯書、不唯師、只唯實地建構(gòu)個性化知識體系。在斜井防跑車裝置認識實驗項目中，學(xué)生搜索斜井防跑車裝置種類，在此基礎(chǔ)上寫出綜述報告，分析其優(yōu)缺點，并進行創(chuàng)新性學(xué)習(xí)，且發(fā)明了“斜井柔性防跑車裝置”，申報了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目，獲國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)專利、參加“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等競賽獲獎等，實現(xiàn)了“井巷工程實驗”成果創(chuàng)新與個人知識體系的意義建構(gòu)。為了將思政教育、文化傳承教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育四張皮擰成一股繩，將常規(guī)實驗教學(xué)項目和綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗項目融合為一體。依據(jù)《深化新時代教育評價改革總體方案》《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》《國務(wù)院關(guān)于推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展打造“雙創(chuàng)”升級版的意見》，聚焦學(xué)院本科高校教學(xué)工作合格評估和特色鮮明高水平應(yīng)用型本科高校建設(shè)兩大任務(wù)，通過借鑒其他高校的成功經(jīng)驗[7-10]，結(jié)合自身的實際情況，實施了“井巷工程實驗12345改革方案”。“1”就是一個根本任務(wù)，即立德樹人；“2”就是抓好守正與創(chuàng)新兩個平衡，即既要保證常規(guī)實驗的正常開展又要在常規(guī)實驗的基礎(chǔ)上拓展開發(fā)綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗項目；“3”是三個滿足，即滿足學(xué)生個人興趣和發(fā)展的需求、滿足社會行業(yè)企業(yè)實際問題的解決和發(fā)展需求、滿足學(xué)校發(fā)展需求；“4”是四項改革，就是解決實驗教學(xué)和科研兩張皮，實驗室開放與教學(xué)科研矛盾等問題，實現(xiàn)常規(guī)實驗與綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗有效融合，實驗室開放與實驗室安全管理相統(tǒng)一；“5”是五個人人，就是人人參與、人人都有成就、人人都是主體、人人都有特色、人人都能創(chuàng)新創(chuàng)造。

3“井巷工程實驗”教學(xué)改革效果

3.1促進思政教育和“井巷工程實驗”教學(xué)有機融合方面

通過滲透“三祖文化”中的修德文化、和諧文化等核心價值，結(jié)合“工程哲學(xué)”“人機工程學(xué)”“工程倫理”、我國采礦發(fā)展史[11]等知識，結(jié)合學(xué)習(xí)“四史”實踐教育活動和學(xué)習(xí)總書記考察清華大學(xué)的講話精神，將這些思政元素根據(jù)教育教學(xué)情境的變化有針對性和實效性地、有機無痕地融入“井巷工程實驗”課程的教育教學(xué)實踐中，拓展學(xué)生的視野、激發(fā)學(xué)生的興趣、引導(dǎo)學(xué)生自覺增加主動學(xué)習(xí)的時間，促進思政教育和“井巷工程實驗”教學(xué)有機融合，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一、勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力，強化工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)，達到了立德樹人根本目的。

3.2提高實驗室開放效率與提升人才培養(yǎng)質(zhì)量方面

采取線上線下、課內(nèi)課外、校內(nèi)校外相結(jié)合的方式，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，積極構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體，把綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗項目作為“井巷工程實驗”四個常規(guī)實驗項目的頂點項目。在教師的引導(dǎo)下，通過開放實驗室、加強對外合作、參與教師的教科研項目研究、課程建設(shè)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目的實施，并緊密結(jié)合生產(chǎn)和社會實際需求進行社會服務(wù)研究，使實驗教學(xué)上升為實驗教學(xué)科學(xué)研究。建立政、產(chǎn)、學(xué)、研、用、創(chuàng)融合的育人機制，把生產(chǎn)實踐中急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題、教科研遇到的難題引入實驗教學(xué)中，使學(xué)生真正參與到實驗教學(xué)的全過程中，多方面、多渠道培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力[12]。學(xué)生主動參與實驗室開放的積極性和熱情的提高，對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)、科研和實踐能力的提升、終身學(xué)習(xí)能力的形成起到了積極的作用，提高了實驗室開放效率，提升了人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

3.3深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與“井巷工程實驗”教學(xué)改革方面

在“井巷工程實驗”的教學(xué)過程中，積極滲透“三祖文化”中的創(chuàng)新文化和“工程哲學(xué)”“人機工程學(xué)”“工程倫理”等知識；展示往屆學(xué)生在實驗室開放過程中，由“井巷工程實驗”教學(xué)延伸出的課外科技活動作品，如申報的“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目”，參加“挑戰(zhàn)杯”、互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽作品，以及專利申請、論文撰寫發(fā)表等的成果；結(jié)合實驗?zāi)Ｐ屯ㄟ^搜索資料、選擇資料，撰寫實驗項目綜述報告并發(fā)現(xiàn)問題、提出解決問題的實施方案，學(xué)生通過交流在開放的實驗室對自己提出的方案進行不斷的修改和驗證，使學(xué)生在體驗、參與和親身實踐中，激發(fā)和增強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、精神，提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。實現(xiàn)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與實驗教學(xué)的有機融合，深化了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與實驗教學(xué)的改革，達到了學(xué)生對知識理解、應(yīng)用和創(chuàng)新的意義建構(gòu)的目的。

4結(jié)語

“井巷工程實驗”教學(xué)改革的成效直接影響著采礦工程專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量，影響著學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，影響著學(xué)生對學(xué)習(xí)的精力投入和采礦卓越工程師精神的培養(yǎng)等[13]。因此必須以總書記考察清華大學(xué)時的講話精神為指導(dǎo)，按照對教師提出的“三個要求”建設(shè)好“井巷工程實驗”教學(xué)團隊，對青年提出的“四個要求”引導(dǎo)學(xué)生成人成才，對學(xué)校提出的“四個要求”進行辦學(xué)定位和學(xué)科專業(yè)建設(shè)，充分發(fā)揮企業(yè)行業(yè)專家、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、輔導(dǎo)員、專業(yè)課和思政課教師等的作用，聚合各方面的力量形成合力，與時俱進持續(xù)不斷地對“井巷工程實驗”進行教學(xué)改革，搭建自主式學(xué)習(xí)實踐的“井巷工程實驗”教學(xué)平臺，形成思政教育、文化傳承教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和“井巷工程實驗”融合發(fā)展同向同行的育人格局，助力學(xué)生健康成長。

作者：姜有 滑懷田 李全中 張瑤 單位：山西工程技術(shù)學(xué)院