2021-4-9 | 地質學論文
本文作者:高蓮鳳 張振國 韓秀麗 李富平 戚龍水 單位:河北聯合大學礦業工程學院
煤礦地質學一個明顯特點,就是應用性強,與生產實踐直接相聯系。可以在礦井開采過程中觀察到很多生產過程結束之后再無法見到的地質現象,從而對理論研究起到重要的推動作用;又可以直接指導生產、服務生產實踐。例如,它可以通過勘探工作進行探采對比,還具有指導和監督采煤、選煤等生產環節。課程包含對煤礦建設生產中遇到的瓦斯、煤塵、崩塌、滑坡等地質災害的預測預報,防范措施和治理方案的提出;水文地質的專門觀測及綜合研究;深部煤層尋找與預測,組織開展煤層深部開采和外圍找煤,擴大礦產資源遠景及增加新儲量,延長礦井服務年限或擴大生產規模;礦井儲量動態管理等大量實際工作內容。
近年來,隨著相關科學的理論創新和應用技術的不斷提高,煤礦地質學研究內容也在不斷發展、提高,課程體系不斷完善。除理論研究需要進一步加強外,技術革新、前沿理論和高新技術的應用也成為今后重要的發展方向,如:遙感地質、數學地質、應用地球物理學等煤礦地質信息技術的引入和應用,礦產資源開發的可持續發展、礦產資源保護和綜合利用、礦井地質技術經濟以及深部煤層預測等。近年來,隨著資源開發的快速發展,國家對煤礦安全工程專業技術人才的需求急劇增加,與大學生整體就業難的趨勢形成了強烈的反差。但我校針對煤礦安全工程專業開設的《煤礦地質學》,是專業基礎課程,具有理、工兼修的特性,既有大量的抽象理論(概念、定義)需要理解、記憶,又有不少的基本方法要通過實驗、實訓觀察認識掌握。很容易造成學生難以理解和接受,從而影響教學效果。同時,該課程課時設置偏少,一定程度影響了學生對煤礦地質學的進一步學習,在有限的時間內學生要想全面、深入、系統的掌握并運用煤礦地質存在一定的難度。如何讓煤礦地質學能夠更好地和其專業密切結合起來,為學生的全面成才奠定良好的基礎,是該課程建設的前提和關鍵。
本課程安排課堂教學40學時,實驗課8學時。從整體內容來看,課時稍顯倉促,課程體系還需要進一步完善。今后該課程授課的努力方向是:依據我校人才培養目標,結合學生、教材、實驗條件等實際情況,優化教學內容和課程體系。實踐環節需要進一步加強。本課程包含豐富的地質基礎理論知識,又具有大量實際應用的技能要求,是理論與實踐的有機統一,因而,處理好理論教學與實踐教學的關系,促進學生基本理論與基本技能的協調發展。而實際情況是,實踐環節薄弱,實驗條件有待大幅度提高。教學方法還需完善,學生學習積極性有待進一步提高。合理的教學方法和先進的教學手段是保證教學質量的重要前提,在此前提下,學校應充分調動教師的積極性,鼓勵教師根據個人特長、專業特點,開展教學方法、教學手段的探索,著力改變“滿堂灌”的教學方式,對影響煤礦生產的主要地質因素,如煤層厚度變化、地質構造、巖漿侵入煤層、巖溶塌陷、礦井瓦斯、煤層頂底板、地溫與礦山壓力等,對煤礦安全生產有很大影響,這部分內容應理論聯系實際,針對不同的礦井有不同的主要影響因素,選舉典型事例重點講述,探討啟發式、討論式、研討式、案例式、探索式等新型教學法,更大限度地調動學生學習的積極性、主動性和創造性,營造良好的課堂氛圍,從而提高學生分析問題和解決問題的能力,實現教學質量的提高。
教學方法的優化是改善教學環節、提高教學質量的重要手段,針對煤礦地質學課程特點及我校的實際情況,煤礦地質學教學效果的提高,應該著力在多媒體教學、實踐教學和雙語教學等三個方面下大功夫。多媒體教學是高等院校普遍使用現代化教學手段之一,是提高教學效果的有效途徑。就本課程特點而言,由于其信息量龐大、知識點豐富,使用多媒體教學,一方面可以利用豐富的網絡資源,特別是借鑒兄弟院校的精品課程課件,促進課程體系的優化;另一方面,可以有更為充分的時間進行備課,將更多的新內容補充到課堂教學之中。更重要的一點,是借助現代化的教育手段,促使抽象的教學內容更為具體,增加學生的感性認識,例如對地質圖的理解和解讀、對礦物、巖石的認識和鑒別等。當然,還可以建設課程教學網站,使大多數學生有機會參與網站的建設,融自主性、趣味性于一體,從而激發學生的學習興趣,提高自主學習的熱情,有效地提高教學質量。實踐教學環節是提高煤礦安全工程專業學生綜合素質的重要途徑,包括課程教學實驗和實習兩部分。從學生素質方面比較,我校煤礦安全工程專業學生組織紀律性強、理論基礎扎實,而實踐動手能力和野外工作能力需進一步提高,這就需要在實踐環節方面下功夫。然而,這一環節也是我校整個教學體系相對薄弱的部分,是制約學生實踐動手能力提高的“瓶頸”。就實驗環節而言,該課程實驗的知識面廣、內容復雜,內容涉及礦物、巖石等實物標本的鑒定,地質圖件編制等基本技能,還包括巖石薄片制作、鏡下鑒定、礦物分選、樣品制備等專業技能。
這類實驗技術要求較低,學校現有實驗設備通過資源挖潛,基本可以滿足。如果適當投入資金,對現有設備更新提高,如引進實驗室電化教學系統,可以將實驗室現有的實物標本,通過“二次開發”和數字化改造,賦予新的使命,將枯燥、靜止的標本變成生動的三維立體動態圖像。學生可通過人機對話的方式,可以觀察巖石標本的礦物組成、以及煤巖組分的顯微特征,還可以實現與教師的互動。這樣,可以有效提高學生的學習熱情,從而提高實驗教學質量。野外實習也是該專業學生綜合素質提高的重要因素,受經費短缺的制約,實習時間難以達到教學計劃的要求,該問題幾乎是同類院校的普遍現象,我個人的建議有兩個:一是下大決心一次性投入,建立實習基地,優先建立“現代化礦井仿真系統”,可以一勞永逸地緩解實習經費不足而產生的連鎖反應,以彌補學生實踐經驗缺乏的不足;二是利用現代化教學手段,建設“虛擬野外實習系統”,該系統可以野外教學實習的內容為主體,利用計算機圖形處理、多媒體等技術,仿真野外地質實習過程。教師可以根據教學計劃的進度,隨時安排學生在實驗室學習相關野外地質實習的基本內容和方法。通過課程實驗,分段觀摩野外教學內容,進行模擬技能訓練等一系列手段,學生實踐技能將會得到有效提高。
隨著教育國際化趨勢的不斷增強,國家、社會對人才培養都提出了更高的要求。我校地處環渤海經濟區開放前沿,雙語教學工作也就顯得尤為重要。從我院情況看,開展雙語教學工作起步較早,并取得一定的進展,但課程開設數量還遠遠不夠,質量也有待進一步提高。就本課程開設雙語教學而言,我個人認為時機尚不成熟,基于三個原因。首先,該課程屬于涵蓋面寬廣的專業基礎課,合適的外文教材較難選擇;其次,由于尚未實現多媒體教學,任課教師將不得不在課堂上花費大量時間板書英語內容,這樣勢必影響教學進度;第三,雙語教學對教師、學生及教學手段都提出了更高的要求。教師可以通過扎實的備課,解決授課環節的問題,而對學生的要求,如基礎英語水平、專業英語水平等,是一個循序漸進的提高過程,很難通過一門課程的學習就能得到顯著改善。不切合實際情況的雙語教學,造成的可能后果是,教師盡心盡力,學生一頭霧水。我個人的建議是對個別章節先實驗性進行雙語教學實踐,根據學生的理解能力和課后反映,逐漸擴大雙語教學的授課范圍,最后實現本課程全部內容的雙語教學。當然,這一目標的實現還需一個可靠的前提,即進一步加強公共外語教學的力度,從根本上提高學生的外語能力,最終提高雙語教學的水平。通過上述措施,建立理論同實踐教學有機結合的教學思路,運用傳統教學手段與現代教學設備相結合的教學方法,促使學生有效掌握煤礦地質學知識,達到全面成才的教學目的。