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地质学教育论文:煤矿地质学教育革新研究

2013-01-29 16:18 来源:地质学论文 人参与在线咨询

本文作者:高莲凤 张振国 韩秀丽 李富平 戚龙水 单位:河北联合大学矿业工程学院

煤矿地质学一个明显特点,就是应用性强,与生产实践直接相联系。可以在矿井开采过程中观察到很多生产过程结束之后再无法见到的地质现象,从而对理论研究起到重要的推动作用;又可以直接指导生产、服务生产实践。例如,它可以通过勘探工作进行探采对比,还具有指导和监督采煤、选煤等生产环节。课程包含对煤矿建设生产中遇到的瓦斯、煤尘、崩塌、滑坡等地质灾害的预测预报,防范措施和治理方案的提出;水文地质的专门观测及综合研究;深部煤层寻找与预测,组织开展煤层深部开采和外围找煤,扩大矿产资源远景及增加新储量,延长矿井服务年限或扩大生产规模;矿井储量动态管理等大量实际工作内容。

近年来,随着相关科学的理论创新和应用技术的不断提高,煤矿地质学研究内容也在不断发展、提高,课程体系不断完善。除理论研究需要进一步加强外,技术革新、前沿理论和高新技术的应用也成为今后重要的发展方向,如:遥感地质、数学地质、应用地球物理学等煤矿地质信息技术的引入和应用,矿产资源开发的可持续发展、矿产资源保护和综合利用、矿井地质技术经济以及深部煤层预测等。近年来,随着资源开发的快速发展,国家对煤矿安全工程专业技术人才的需求急剧增加,与大学生整体就业难的趋势形成了强烈的反差。但我校针对煤矿安全工程专业开设的《煤矿地质学》,是专业基础课程,具有理、工兼修的特性,既有大量的抽象理论(概念、定义)需要理解、记忆,又有不少的基本方法要通过实验、实训观察认识掌握。很容易造成学生难以理解和接受,从而影响教学效果。同时,该课程课时设置偏少,一定程度影响了学生对煤矿地质学的进一步学习,在有限的时间内学生要想全面、深入、系统的掌握并运用煤矿地质存在一定的难度。如何让煤矿地质学能够更好地和其专业密切结合起来,为学生的全面成才奠定良好的基础,是该课程建设的前提和关键。

本课程安排课堂教学40学时,实验课8学时。从整体内容来看,课时稍显仓促,课程体系还需要进一步完善。今后该课程授课的努力方向是:依据我校人才培养目标,结合学生、教材、实验条件等实际情况,优化教学内容和课程体系。实践环节需要进一步加强。本课程包含丰富的地质基础理论知识,又具有大量实际应用的技能要求,是理论与实践的有机统一,因而,处理好理论教学与实践教学的关系,促进学生基本理论与基本技能的协调发展。而实际情况是,实践环节薄弱,实验条件有待大幅度提高。教学方法还需完善,学生学习积极性有待进一步提高。合理的教学方法和先进的教学手段是保证教学质量的重要前提,在此前提下,学校应充分调动教师的积极性,鼓励教师根据个人特长、专业特点,开展教学方法、教学手段的探索,着力改变“满堂灌”的教学方式,对影响煤矿生产的主要地质因素,如煤层厚度变化、地质构造、岩浆侵入煤层、岩溶塌陷、矿井瓦斯、煤层顶底板、地温与矿山压力等,对煤矿安全生产有很大影响,这部分内容应理论联系实际,针对不同的矿井有不同的主要影响因素,选举典型事例重点讲述,探讨启发式、讨论式、研讨式、案例式、探索式等新型教学法,更大限度地调动学生学习的积极性、主动性和创造性,营造良好的课堂氛围,从而提高学生分析问题和解决问题的能力,实现教学质量的提高。

教学方法的优化是改善教学环节、提高教学质量的重要手段,针对煤矿地质学课程特点及我校的实际情况,煤矿地质学教学效果的提高,应该着力在多媒体教学、实践教学和双语教学等三个方面下大功夫。多媒体教学是高等院校普遍使用现代化教学手段之一,是提高教学效果的有效途径。就本课程特点而言,由于其信息量庞大、知识点丰富,使用多媒体教学,一方面可以利用丰富的网络资源,特别是借鉴兄弟院校的精品课程课件,促进课程体系的优化;另一方面,可以有更为充分的时间进行备课,将更多的新内容补充到课堂教学之中。更重要的一点,是借助现代化的教育手段,促使抽象的教学内容更为具体,增加学生的感性认识,例如对地质图的理解和解读、对矿物、岩石的认识和鉴别等。当然,还可以建设课程教学网站,使大多数学生有机会参与网站的建设,融自主性、趣味性于一体,从而激发学生的学习兴趣,提高自主学习的热情,有效地提高教学质量。实践教学环节是提高煤矿安全工程专业学生综合素质的重要途径,包括课程教学实验和实习两部分。从学生素质方面比较,我校煤矿安全工程专业学生组织纪律性强、理论基础扎实,而实践动手能力和野外工作能力需进一步提高,这就需要在实践环节方面下功夫。然而,这一环节也是我校整个教学体系相对薄弱的部分,是制约学生实践动手能力提高的“瓶颈”。就实验环节而言,该课程实验的知识面广、内容复杂,内容涉及矿物、岩石等实物标本的鉴定,地质图件编制等基本技能,还包括岩石薄片制作、镜下鉴定、矿物分选、样品制备等专业技能。

这类实验技术要求较低,学校现有实验设备通过资源挖潜,基本可以满足。如果适当投入资金,对现有设备更新提高,如引进实验室电化教学系统,可以将实验室现有的实物标本,通过“二次开发”和数字化改造,赋予新的使命,将枯燥、静止的标本变成生动的三维立体动态图像。学生可通过人机对话的方式,可以观察岩石标本的矿物组成、以及煤岩组分的显微特征,还可以实现与教师的互动。这样,可以有效提高学生的学习热情,从而提高实验教学质量。野外实习也是该专业学生综合素质提高的重要因素,受经费短缺的制约,实习时间难以达到教学计划的要求,该问题几乎是同类院校的普遍现象,我个人的建议有两个:一是下大决心一次性投入,建立实习基地,优先建立“现代化矿井仿真系统”,可以一劳永逸地缓解实习经费不足而产生的连锁反应,以弥补学生实践经验缺乏的不足;二是利用现代化教学手段,建设“虚拟野外实习系统”,该系统可以野外教学实习的内容为主体,利用计算机图形处理、多媒体等技术,仿真野外地质实习过程。教师可以根据教学计划的进度,随时安排学生在实验室学习相关野外地质实习的基本内容和方法。通过课程实验,分段观摩野外教学内容,进行模拟技能训练等一系列手段,学生实践技能将会得到有效提高。

随着教育国际化趋势的不断增强,国家、社会对人才培养都提出了更高的要求。我校地处环渤海经济区开放前沿,双语教学工作也就显得尤为重要。从我院情况看,开展双语教学工作起步较早,并取得一定的进展,但课程开设数量还远远不够,质量也有待进一步提高。就本课程开设双语教学而言,我个人认为时机尚不成熟,基于三个原因。首先,该课程属于涵盖面宽广的专业基础课,合适的外文教材较难选择;其次,由于尚未实现多媒体教学,任课教师将不得不在课堂上花费大量时间板书英语内容,这样势必影响教学进度;第三,双语教学对教师、学生及教学手段都提出了更高的要求。教师可以通过扎实的备课,解决授课环节的问题,而对学生的要求,如基础英语水平、专业英语水平等,是一个循序渐进的提高过程,很难通过一门课程的学习就能得到显著改善。不切合实际情况的双语教学,造成的可能后果是,教师尽心尽力,学生一头雾水。我个人的建议是对个别章节先实验性进行双语教学实践,根据学生的理解能力和课后反映,逐渐扩大双语教学的授课范围,最后实现本课程全部内容的双语教学。当然,这一目标的实现还需一个可靠的前提,即进一步加强公共外语教学的力度,从根本上提高学生的外语能力,最终提高双语教学的水平。通过上述措施,建立理论同实践教学有机结合的教学思路,运用传统教学手段与现代教学设备相结合的教学方法,促使学生有效掌握煤矿地质学知识,达到全面成才的教学目的。

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