發布時間:2022-04-09 02:56:22
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的地質學專業樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
【關鍵詞】獨立學院;地質學;學生培養
一、獨立學院地質學專業設置及就業情況概述
地學經過20多年的低谷,專業人才出現了嚴重的斷層。自1992年以來我國在人才戰略規劃方面存在問題,對地質專業人才培養和地質工作認識不到位,“八五”、“九五”期間國內地質類大專院校招生規模減少,有的學校改名,學地質專業的畢業大學生沒干本專業,從而造成人才供給不足。隨著我國社會經濟建設的高速發展面臨著資源、能源和環境問題的巨大壓力,這就更需要大量的地學人才奮戰在該領域。而目前在我國的獨立學院中只有十幾所開設了地質學本科專業,人才的需求遠遠大于人才的供給,由此可見,地質學專業的就業前景很好。以武漢工程科技學院為例,該院2013屆、2014屆畢業生截止到當年6月30日的一次就業率均為100%(含考研出國學生),從就業單位分布來看,2013屆、2014屆畢業生在除國有、三資企業以外的企業就職的人數分別占到畢業生總人數的61%、77 %。
二、獨立學院地質專業畢業生優劣勢分析
(一)優勢分析
1.實踐能力更強。與本科院校非地質專業畢業生相比,獨立學院的地質專業畢業生實踐能力更為扎實。以江城學院為例,該院十分重視地質的野外實習,從大二開始就會安排地質認識實習的課程,暑期更會有二個月的秭歸地質實習。從2013屆、2014屆地質專業畢業生來看,在與用人單位接觸中,我們多次聽聞用人單位評價我們地質專業畢業生上手能力快
2.學生情商更高。與一些211、985的本科生相比,獨立學院地質的學生的情商更高,他們的社交能力更強,不僅僅拘泥于專業知識的學習,以武漢工程科技學院,2014屆地質專業畢業生為例,企業評價他們年紀輕、干勁足、能迅速融入企業文化,可塑性強的優勢尤為突出。
3.學歷優勢明顯。根據智聯招聘的調查分析,在每周人才市場提供的幾萬個新職位中,專門提出招聘研究生學歷的單位很少,而要求本科以上學歷的達58%,要求大專以上的是22%,還有一部分沒有明確學歷要求。據北京大學2009年對高校畢業生起薪調查資料顯示,不同學歷層次畢業生的起薪有顯著差異,其中專科畢業生為1307.4元,本科畢業生為1501.7元,碩士、博士分別為2995.9元和2983.9元。
(二)劣勢分析
1.就業期望過高,就業觀念有待轉變。我校招就處曾針對武漢工程科技學院2012屆、2013屆、2014屆畢業生進行過一次就業意向問卷調查。從問卷調查中看出,畢業生在就業中考慮得最多的是薪酬待遇,大多愿意去事業單位、國有企業,期待的薪金大多在3000左右,就業意向城市只有少數人選擇中西部地區。由此可見,獨立學院外語專業畢業生對薪酬待遇、工作地域的期望值仍居高不下,就業觀念有待進一步轉變。
2.學生選擇地質學專業并非自愿,對地質行業缺乏興趣,存在偏見。通過對武漢工程科技學院10級地質學專業學生進行調查,發現許多學生選擇地質學專業并非是自己的真實意向,而是受家庭影響。父母或親戚朋友從事地質行業,因此為他們選擇了學校、專業。由于是非本人意愿,加之對地質學這個專業知之甚少,所以有很多學生對該專業并不感興趣。
三、獨立學院地質專業學生就業核心競爭力培養途徑探析
基于以上分析,筆者認為要進一步培養獨立學院地質專業畢業生的就業核心競爭力,需要政府、高校、學生、企業和其他社會機構的協同合作,共同努力。下面從高校的角度作一點探析。
(一)高校要切實幫助大學生轉變就業觀念
降低就業期望近幾年,我國的高等教育已由原來的精英教育進入到了大眾教育,大學生再不能把自己定位為社會精英,而應該定位為普通勞動者了。高校要進一步做好畢業生就業動員工作,要明確、堅定、反復地向畢業生傳達這樣一個信息:社會給每一個人的就業機會是均等的,關鍵在于大學生自身具備了哪些素質,做好了哪些準備。要引導大學生目光下移,扎根基層,走出盲目攀比的誤區,踏實工作,持之以恒。
(二)激發學生的學習興趣,更新傳統的錯誤觀念,營造濃厚的學習氛圍
首先,培養他們對地質學的興趣,愛因斯坦說過,“興趣是最好的老師,它可激發人的創造熱情、好奇心和求知欲”。因此在講授這個專業的入門課(地球科學概論或地質學基礎之類的課)時,要把學生對該專業的興趣培養起來。針對學生思想比較活躍,愛尋求刺激這些特點,適當加進一些與專業相對應的時尚事物。比如講海水的地質作用時,可以聯系一下當今比較時尚為青年人所青睞的沖浪運動,它就是利用了海水質點做圓周運動這個原理。講地球的外部圈層時,可以聯系到南北極出現的美麗的極光現象,以符合他們對新鮮事物的好奇這一心理。學生可以積極參加一些社會實踐活動,但應該有針對性,應該對自己所學的專業以及今后的發展要有所裨益。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)10-0213-02
安全科學與工程作為一級學科始,前人在學科發展[1][2]、課程建設[3][4]、教學方法[5]、人才培養[6-8]等方面進行了卓有成效的研究,工程地質學是安全工程專業一門重要的基礎課程,四川師范大學在構建安全工程卓越工程師教育教學體系過程中,工程地質學課程結構、教學方法及教學模式相對滯后,本文結合工程地質學課程及安全工程專業特點,探討安全工程專業工程地質學課程存在的問題,提出課程改革的思路和措施。
1.工程地質學的特點
工程地質學以地質問題為研究對象,是工程科學、地質科學及環境科學相互滲透、交叉形成的一門邊緣科學[9]。我校安全工程專業開設的工程地質學涉及建筑、礦山兩大學科領域,涉及內容包括基礎地質學、巖土工程性質、地質勘察與評價等,具有鮮明的專業特色。
1.1基礎地質學特點。基礎地質學是研究地球及其演變的一門自然科學[10],涉及內容包括礦物巖石學、構造地質學、資源、環境學等多門學科。當前很難為學生傳授一種統一的思想來解決今后可能遇到的地質問題,因此在講授基礎地質學基本理論的同時,重點啟發學生應用地質學基本原理具體問題具體分析,為培養能分析、解決實際問題,具有創新能力的卓越工程師奠定基礎。
1.2巖土工程性質特點。巖土工程性質是討論巖土的成因類型、巖石礦物學特征、組成成分、結構和構造,他們的物理性質和力學性質,巖土工程分類以及不良性質的改善和處理等。不同礦物形成的巖體或土體其性質不同。巖土的物理、力學性質影響巖、土體的強度、變形及其滲流構成了巖土工程地質性質的理論基礎,是教學的核心內容。
1.3地質勘察與評價特點。工程地質勘察是為查明影響工程建筑物的地質因素而進行的地質調查研究工作[9]。主要是對地質災害、工業與民用建筑物、地下建筑工程、水利水電及礦山地質的勘察。在教學過程中,不僅要講授工程地質勘察的通用方法,還要讓學生了解不同方法的適用性、工程地質勘察與評價的研究進展及發展趨勢。
1.4工程地質學課程特點。工程地質學課程涉及基礎地質學、巖土工程學、地質勘察學、土木工程學及煤礦地質學等相關學科領域內容,其研究對象具有復雜性,研究方法具有多樣性,課程內容廣泛、知識點多、理論性強等特點,內容相對抽象、難以理解,在教學過程中應充分研究內容特點,綜合應用不同的教學方法,引導學生對知識進行理解掌握,以達到教學目的。
2.工程地質教學存在的問題
大規模工程建設、煤炭資源開發帶來眾多新的復雜的工程地質問題(如高邊坡工程、深基坑工程、長隧道工程、深部煤炭開發、高溫高壓礦井等),安全生產存在眾多隱患。如何在有限的學時內,讓學生既能夯實理論基礎,又具備能解決實際問題的能力是擺在本課程教學面前重要的問題。當前教學過程中還存在著教學內容不合理、教學方法單一、教學模式落后等問題影響課程教學質量。
2.1教學內容不合理。安全工程專業目前使用的教材為趙法鎖教授等編寫的“工程地質學”[11] ,主要參考書為李智毅教授編寫的“工程地質學概論”[9]、李雋蓬教授編寫的“土木工程地質”[12] 和胡紹祥教授編寫的“礦山地質學”[13],使用教材重點突出基礎地質、巖土及地質災害內容。但未包含礦山工程中常見的工程地質問題,缺少與本校安全工程相適應的知識結構,很難讓學生全面了解礦山工程地質的特點和問題。而“礦山地質學”則缺少與建筑安全相適應的知識構架。
2.2教學方法單一。目前,工程地質學的教學依然采用課堂講授輔以ppt演示的傳統方式。且ppt未經過合理的開發,造成一些具體講解的基本原理和公式的推導過程被忽略[14],教學效果不理想。
2.3教學模式落后。以往的工程地質學教學以“教師書本講解――學生接受學習”為主。缺少對實際問題的分析及不確定問題的探討;教學以教師為主體,忽略了學生的主體地位;缺少與學生的有效交流和溝通,學生的主觀能動性得不到發揮。
3.工程地質學課程改革
由于“工程地質學”課程對安全工程本科生的培養立足于掌握基礎地質、巖土工程性質及工程勘察的基礎知識,初步具備分析建筑工程、礦山工程實際地質問題的能力。因此,針對目前課程存在的問題,從課程結構、教學手段、教學模式三個方面提出了課程改革思路和措施。
3.1優化教學模塊,調整課程結構。將“工程地質學”課程內容分為基礎理論模塊和專業特色模塊。基礎理論模塊包括基礎地質學、巖土工程性質、工程地質勘察三篇內容,重在強化理論基礎。專業特色模塊兼有建筑、礦山特色,其中建筑特色選取地基工程、邊坡工程及地下工程中與工程地質相關知識內容,重在面向建筑安全;礦山特色選取煤炭資源、煤礦工程與工程地質相關內容,重在面向礦山,培養學生初步分析實際問題的能力,各模塊的具體內容見表1。
表1 “工程地質學”課程模塊分配表
3.2豐富教學手段,夯實基礎知識。基礎知識是進行生產和科研的基礎,考慮到工程地質學課程特點,傳統的單一教學方式講解不便,學生聽講積極性不高,教學效果不理想。圖文并茂的多媒體課件調動課堂情緒;典型案例分析提高學生學習主動性及自主分析實際問題的能力;引導式教學引導學生主動思考,思維發散;討論式教學讓學生進行思想碰撞,總結歸納;實驗教學提高學生的專業素質及科研思維。通過多種教學方法的結合達到夯實基礎知識,提升專業素質,提高科研思維的效果。
3.3 “課上思考學習、線上交流學習”教學模式充分發揮學生的“主體”地位,教師作為“客體”在教學課程中起到引導及監督作用。課堂上主要通過圖片、視頻等引出問題,學生分析基礎知識,引導學生學習思路,由學生自主思路完成基本知識的學習,實現“課上思考學習”。如在講解土的三相介質物質組成時,首先展示建筑傾倒照片,引出地基失穩工程地質問題,使學生帶著問題去思考,然后通過講解抽取地下水引起地面沉降引導學生去發現、理解土是由固相、液相、氣相組成的三相介質。
由于“課上思考學習”時間短、任務重,許多教學問題難以在課堂解決,而網絡即時通訊軟件可以使教師、學生互動交流且不受時間限制,為“線上交流學習”提供了條件。如2014年4月7日19時,云南省曲靖市麒麟區東山鎮下海子煤礦透水事故,媒體關注,通過qq群即時與同學們討論透水事故發生可能的水源、通道及影響因素,引導學生分析透水事故產生及預防措施,并實時跟蹤事故情況,通過即時實例來完成知識的學習。
工程地質學是水利工程、土木工程、地質資源與地質工程等學科的一門較重要的專業基礎課。它是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地質科學,是以地學學科的理論為基礎,應用數學、力學的知識和工程學科的技術與方法,來解決與工程規劃、設計、施工和運營有關的地質問題[2]。由于工程地質學涉及內容多,概念廣,實踐性很強,且學生缺乏必要的實踐經驗和機會,因此,如何在有限的教學時間內合理安排教學環節,使學生既能牢固掌握工程地質學的基本概念及基本原理,又具備分析工程地質條件、解決工程地質問題的能力,是一個值得探討的問題。筆者結合近年來在工程地質學課程教學與實踐經驗,針對目前工程地質學課程教學中存在的問題,就如何提高水文與水資源工程專業工程地質學課程教學質量與教學效果進行探討。
一、煤炭院校水文與水資源工程專業工程地質學課程教學存在的問題
(一)課程內容多,授課學時少
根據國家高等教育對人才培養的要求,近些年來,多數院校在培養方案的制定上存在著向公共課傾斜的現象,這使得專業課學時被不斷壓縮。主要表現在課程學時少,尤其是實踐教學環節。過去動輒幾十學時乃至上百學時的課程,現在多為32~48學時。在多數煤炭院校中,水文與水資源工程專業開設有基礎地質學、礦物巖石學、構造地質學等課程,具有一定的地學背景。即便如此,工程地質學課程仍涉及工程巖土學、工程動力地質作用、巖土工程勘察等方面的內容,這使得該課程教學內容繁雜,教師上課難度增大。在此情況下,如不進行課程教學改革,教師就無法很好地完成相關內容的講授;同時學生對專業領域知識的學習也將停留在較淺的感性認知階段,不能理解機理性的問題,更不能深刻地認識該課程在國民經濟建設中的作用,這勢必對學生未來就業產生不利的影響。
(二)教學方法單調
工程地質學課程基本概念和基本原理較多,同時該課程又具有很強的實踐性,因此,單一的多媒體或板書授課模式很難調動學生的積極性。加之個別教師實踐經驗不足,存在照本宣科的現象;而個別教師授課又完全脫離指定教材,這些都容易使學生產生厭學心理。此外,課程中涉及的一些教學內容,諸如崩塌、滑坡等災害的形成機理及演化過程等比較抽象,單純在PPT中以圖片形式展示,不能很好地呈現,學生缺少感性的認識,這在一定程度上挫傷了學生學習的積極性和主動性。
(三)實踐環節薄弱
近些年來,隨著高校的不斷擴張,教學資源的投入問題已經成為高校普遍面臨的問題。具體到實踐教學環節,主要體現兩個方面:一方面野外實踐場地或基地功能缺失,滿足不了野外實踐教學的需求;另一方面學生人數與設備臺套數不成比例,同時也存在部分試驗儀器無場地安放的尷尬局面,導致部分試驗無法開出,學生動手能力得不到培養。此外,還存在實驗教學方式和時間不靈活等問題。目前多數院校的室內實驗都是教師準備好試驗后,學生在制定的條件下按照實驗指導書進行,學生真正思考的較少,部分學生既不動腦也不動手,而是依靠同組其他同學來完成實驗,這不利于學生實踐能力的培養,容易導致學生實踐能力不足或喪失。
(四)考核方式單一
考核成績比例分配不合理,多數院校該課程考核成績都是由期末考試成績(約占70%~80%)和平時成績(占20%~30%)組成,而平時成績又多以上課出勤率、課外作業以及實踐環節表現等形式存在,其中上課出勤率占主導地位。這樣難免會存在一些學生到課不聽課,考前突擊且考分很高的現象。此外,考核的內容也不夠全面,多側重于理論知識,往往忽視學生動手能力的考核,最終導致校內所學知識與實際工作脫節,不利于綜合人才的培養。
二、課程教學改革探索
針對當前教學過程中存在的問題,結合近年來的教學和實踐經驗,提出從教學內容、教學手段和教學環節等幾方面對課程教學進行改革。
(一)合理優化教學內容,改專業通識教學為行業特色教學
在教學內容的選擇上,要突出院校的特色優勢。針對煤炭院校水文與水資源工程專業具有地學背景這一特點,工程地質學課程教學可主要講解三部分的內容,即巖土體工程地質性質研究、工程動力地質作用研究以及工程地質勘察等。巖土體工程地質性質研究是該課程的基礎,該部分主要講授土的物質組成、物理力學性質以及巖土體的工程地質特性;工程動力地質作用研究是該課程的核心內容,講授學時應占總學時的一半以上。該部分主要講授活斷層和地震、斜坡、巖溶、泥石流及地下硐室的工程地質研究;工程地質勘察部分主要講授工程地質測繪、勘探、試驗以及長期觀測等幾種工程地質勘察方法。課程教學要確保在有限的學時內突出重點,同時也要注意前后所學課程內容上的銜接,避免重復。
(二)豐富教學方法和手段,改單一的滿堂灌為交互式教學
工程地質學具有較強的實踐性,其教學目標是要培養學生對于工程地質現象的認識、判斷能力和工程地質問題的分析、處理能力,這需要在傳統教學模式的基礎上,緊扣學科的發展前沿和熱點問題,豐富教學方法和手段,靈活組織課堂教學。
傳統課堂教學方式使學生獲取的知識較多地局限在抽象的經驗上,而現代化的教學手段不僅可以使學生獲取抽象的理論知識,還可以提供豐富的觀察經驗,在一定程度上將理論與實踐相結合,因此要充分利用現代化的教學手段。如在講授滑坡、泥石流等內容時可采用flash動畫或影像資料展示災害的形成過程、危害以及其防治措施;在講授地震的工程地質研究內容時可結合典型的地震(512汶川大地震),講解地震發生的機理及預警預防措施;在講解地下硐室位置的工程地質論證時,可借助物理模型來分析地形、地質構造、巖性特征等對硐室位置的影響等等。這些方法和手段的引入不僅可增強教學的直觀性、主動性,同時也可節省一定的時間,擴大課堂教學的信息量,提高教學效果。
鑒于該課程內容多,課時少,可采取學生自學、教師課堂講解和課外輔導答疑相結合的教學方法,以鍛煉學生的自學能力。還可就工程地質學領域的熱點問題,設置課堂辯論。通過教師布置論題學生收集資料學生課堂辯論教師講解剖析的教學過程,改過去教學單行道(教師到學生)為雙行道(教師到學生,學生到教師),引導學生分析問題和解決問題。例如,針對近期發生的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害,可設置地質災害的主要誘因?人類活動or自然條件的論題,讓學生通過查閱與崩塌、滑坡、泥石流等災害相關的資料,展開討論與辯論,從而達到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相關知識的目的。此外,還可增加一些工程實例課,讓學生嘗試用所學知識去解決實際問題。例如利用最新發生的地震、滑坡及泥石流等地質災害的工程實例,探討這些災害的發生機理及防治措施,從而鍛煉學生發現問題和分析問題的能力。
(三)加強實踐環節教學,改被動式接受為主動式探索
在實施實踐教學活動時,要強調以學生為主體,培養學生的動手能力,充分發揮實驗教師的引導作用。在進行實驗之前,指導教師可提出實驗要求及注意事項,并給出參考意見,讓學生自行設計實驗方案,將原來的驗證性實驗改為設計性實驗。盡量創造條件讓學生開拓思維,發揮想象力和創造力,激發學生學習的主動性和積極性,提高洞察力,培養嚴肅認真和實事求是的工作作風,提高學生的綜合素質。
野外實踐應有效地將理論與實際相結合。因此,在進行野外實踐教學時地點應盡可能選擇工程地質現象豐富的地方。對河南理工大學而言,可在市區北部的縫山針公園進行為期半天的實踐教學活動。結合園區內原有采石場開挖形成的人工邊坡講解邊坡的應力分布狀態及變化特征,邊坡變形破壞類型及穩定性的影響因素,同時還可結合該園區的生態恢復治理工程講解邊坡變形破壞的防治原則和措施。此外,可結合水文與水資源工程專業學生未來就業意愿和方向,在畢業設計(論文)環節安排一些與工程地質有關的實踐內容,例如巖土工程勘察設計或巖土工程分析與評價、邊坡穩定性分析與評價以及煤矸石堆積體穩定性分析等。在畢業設計(論文)過程中要充分發揮學生的主觀能動性,讓學生多動手、多動腦,多方位培養學生獲取知識的能力和創新能力。
(四)完善考核內容與方式,改重視理論考核為突出實踐性考核
改變考核成績的比例組成,將平時考核成績的比例提高10%~20%,弱化到課率在平時成績中的主導地位,突出學生實踐環節的綜合表現。同時加大課堂表現方面的考核力度,就重點內容的一些問題進行課堂提問,積極主動回答問題者每次加2分,答對的再加3分,這在一定程度上能促進學生思考問題的積極性,也有利于教與學之間的互動。在考核內容上要增加一些綜合能力的考核,不僅要考核理論知識,還要設置一些案例分析題,考核學生運用所學理論知識解決實際問題的能力,使學生綜合素質得到提高。
關鍵詞: 野外地質 教學指導書 教學模式 成績考核 實習效果
高職院校的培養目標是培養高技能復合性應用型人才,技能培訓是教學工作的核心。野外地質實習,是非地質專業的高職生必修的一門專業實踐課程,也是學生學習專業課程的基礎。野外地質實習不僅使學生能夠將所學習的理論知識與實際情況相結合的,而且是培養集知識、能力和素質于一體的高素質應用型人才的實踐教學環節[1],因此,野外地質實習在日工作中應給予足夠的重視,達到以下教學目的:加深學生對地質學習中基礎知識和基本理論的理解與掌握,讓學生把抽象的理論知識與生動的地質現象聯系起來;幫助學生掌握區域綜合調查的方法、步驟并了解其思路;在潛移默化中使學生觀察問題、分析問題、解決問題的能力得到提高;初步培養同學們的科研能力和科研精神,為將來的工作打下堅實的基礎。
一、野外實習,選點是關鍵
實習路線的選擇直接影響實踐教學的質量和效果,選一個好的實習路線必須綜合考慮以下幾個因素:(1)所選點的地質結構要比較典型,出露較好,且保存較完整,便于實習教學;(2)各種地質結構門類齊全;(3)各點間要避免無謂的重復;(4)離城鎮盡可能近些,考慮交通條件較好的路線[2]。
指導教師經過多年的實踐和探索,努力做到好中選優,已經選定了幾處較理想的野外實習點,這些實習點都具有一定的代表性。如:淮南羅山實習路線。羅山南側山余家村北的小山崗上,有一個完整的風化剖面,自上而下:A.土壤層:灰褐色;植被茂盛,厚5~25cm;B.過濾層:棕褐色,主要是黏土礦物組成;富含Fe,板結成塊狀,垂直節理發育,厚10~15cm;C.半風化層:土黃色,暗色礦物已風化,巖石結構尚保存,但已經疏松;D.基巖層:深灰色,為上太古界霍邱群角閃斜長片麻巖。基巖由角閃石和斜長石組成,風化過程中在HO、O、CO作用下,礦物被分解,K、Na、Ca、Mg等被淋濾,Al、Fe不活躍組分殘留原地,分別形成黏土礦物和氧化物。如地處熱帶亞熱帶雨林氣候帶,黏土礦物、或鐵的氧化物會進一步被水解,形成鋁土礦、褐鐵礦等礦產,是提煉鋁、鐵等金屬的重要原料。淮南地處溫帶,這種情況較難出現。在這里學習讓學生了解變質巖的特征,有利于學生觀察和學習。
在實習過程中可以讓學生帶著問題觀察,為學生準備以實際知識為基礎的幾個問題,提出問題的目的是讓學生多觀察、多思考、多對比、多總結、多做現場筆記,使學生在野外將觀察與思考、觀察與解決問題有機結合起來。如羅山的地形地貌如何,其形成的原因,巖石的顏色結構,以及構造、層理是怎樣形成的,等等。
二、野外實習教學指導書
為了保持野外實踐教學的質量和效果,外出實習前,實習指導老師必須認真編制好實踐教學指導書,野外實習指導書是學生外出實習期間的行動指南,所有的外出實習必須嚴格按照實習指導書進行,才能有的放矢,達到野外實踐教學目的,實習指導書必須將實習的目的、意義、內容、方法和要求寫清楚,并根據實習點的地質構造和類型,提出若干問題,讓學生在實習過程中思考,尋找答案。同時,還需將野外實習指導書在外出實習前發給學生,讓學生了解實習內容,明確實習目的、任務、野外實習的行為規范及實習成績評定。此外,要求學生在實習過程中做好筆記,搜集資料,以便以后撰寫實習報告[3]。
三、野外實習的教學模式
1.野外實習的傳統模式
野外實習教學一般采取“灌輸式”,類似于“講解—接受”的教學模式,是一種傳統的以教師為主的野外地質實習的教學方式。每到一個實習點,教師就把同學召集起來講解,學生被動做筆錄,實習結束后,整理實習筆記,編寫報告,教師批閱評分的教學模式。這種模式實際上是對課堂教學中以教師為主的“填鴨式”教學方法的拷貝,背離了野外實習的初衷和根本目標,導致有些同學在筆錄時心不在焉,回來后東拼西湊,甚至抄襲其他同學的筆記應付了事,大大削弱了野外實踐教學的效果。
2.探究式和互動式教學模式
為了改變這種不利狀況,我們結合多年的實踐經驗,采用了探究式和互動式教學模式。這種模式不是以一般的知識掌握為目的,而是以解決問題為中心,注重創設問題情境,通過探索、研究獲取知識,培養創造性思維能力和意志力。實踐證明,這種教學模式既可以使學生所學的理論知識得到了很好的認知及驗證,又可以激發其求新意識與創新能力;同時,也為學生在實習中發現問題,提出問題,并最終解決問題提供了有利的條件[2]。在野外實習教學中我們有意識地為學生創造互動的機會,鼓勵學生應對某一問題(如羅山水庫的形成與什么時候有關;舜耕山巖層走向近東西,巖層倒轉直立,而八公山走向北西—南東,傾角一般
3.教學模式的效果
這樣的教學模式既能活躍實習的氣氛,又能集中大家的智慧,同時還能促進同學們之間的交流,這樣改變了“灌輸式”教學,變被動學習為主動學習,大大增強了實習的效果,激發了學生對野外實習的興趣,對學生各種能力的提高,特別是獨立思考能力,團隊協作能力及科研能力也大有裨益。而且對各實習小組實習任務完成情況的評比,還可以激發學生的集體榮譽感和競爭意識[4]。
四、野外地質成績考核
科學合理地評定野外實習成績,是提高學生實習積極主動性的重要手段。根據野外實習的特點,采取富有專業特色的考核方法,建立明確的考核指標體系,進行科學合理的考核:如巖石標本考核、典型地質現象的考核、綜合地質能力考核、實習態度考核和書面考核等。這樣,不但能及時了解野外實習的教學效果,針對出現的問題及時做出調整與補救措施,而且能對學生的能力做出較為準確的評估,達到了促進學生重視野外實習,提高實習質量的目的。
總之,野外地質實習是高職院校培養高技能復合性應用型人才的關鍵實踐教學環節,是實現學生將所學習的理論知識與實際情況相結合的重要過程。通過野外地質實習,學生不僅學習到了知識,而且在組織性、紀律性、協作性等各方面得到了鍛煉,提高了他們的職業核心能力。在高等教育實施素質教育的今天,在工學結合行動導向教學模式深化的形勢下,野外地質實習對提高職非地質學專業的學生全面素質,特別是提高綜合業務素質尤為重要。
參考文獻:
[1]王雪峰.石油高職院校非地學專業野外實習探討.黑龍江科技信息,2011,(14):146.
[2]王冠民,陳世悅,吳智平,等.有關野外地質教學實習的經驗點滴[J].中國地質教育,2008,(3):34-36.
關鍵詞:地質專業;基礎化學;課程改革
化學課是地質類專業中重要的基礎課,化學課程學習的好壞將會直接影響到學生對地質專業課程的學習。我們根據地質類專業培養出來的學生的特點--將來大都會從事地質方面的工作,如從事礦物資源查找、評價、開采等,那么學生在畢業時,就需要掌握利用化學方法、物理方法及地質遙感衛星技術等,借助對某地的構造、巖漿巖、地層、元素富集異常等方法及手段來分析,找出具有潛在工業價值的能源礦、非金屬礦、金屬礦等。所有這些都將會涉及到化學課程體系中的《有機化學》、《物理化學》、《分析化學》、《儀器分析》、《無機化學》、《物理化學》及《晶體化學》等知識。可知,地質類專業課程對化學知識的要求既有廣大上的,也有深度上的,如何更好地把握好這兩個度,值得每個化學工作者思索。
一、化學知識與地質類專業課程的關系
就地質類專業中的基礎專業課---《普通地質學》來說,野外地質調查的任務是初步確定地質體的物質組成,然后對各種樣品再進一步的實驗驗證,而當遇到地層古生物樣品時,還要對其進行同位素年齡測定及化石鑒定等,當然,有時也會利用已知巖礦的各種參數及化學過程等來進行模擬實驗。通過模擬實驗可以合成出我們想要的物質,如金剛石、水晶及人工紅寶石合成等,同時還有助于我們了解自然界的巖石、礦物及礦床的形成和分布規律。我們要做好這些,就需要具備一定的化學基礎知識為前提,掌握一些化學分析儀器的使用,領悟一定的分析方法的技巧后,才能對巖石、礦物樣品進行相關的巖石定量分析及巖礦鑒定開展工作。可見,化學知識對于地質類專業課程的學習是貫穿始終的,其重要性是不言而喻的。
二、地質類專業化學課程教學中存在的問題
1. 化學知識與地質專業知識有機銜接性較差
現在很多地質類院校所用的化學教材,大都強調其學科本身知識的系統性,講的都是一些深奧的理論內容,卻疏忽了化學知識對后續地質專業知識學習的聯系。其實,在非化學專業中的化學課程教學當中,要同時兼顧本學科的知識的系統性和一定的深度與廣度,又要結合地質類專業的特點,要做到讓化學知識真正為地質專業課程服務,為學生對后續專業課程的學習打下良好基礎。
2.課堂教學手段缺乏多樣性
在如今的化學教學課堂上,大多數教師仍是沿襲傳統的教學模式,即教師在上面講,學生在下面被動地聽和記筆記,其主要的教學工具是黑板,缺少對多媒體的應用。由于這種教學模式的局限性使得課堂上師生的互動與交流不夠,所以教學效果是可想而知的。
3.化學課程教材缺乏特色
目前,大多數地質類院校所選用的化學教材的主要內容是基礎化學和無機化學。其特點是知識量大、知識點分散,但卻沒能做到與地質類專業課程知識的關聯性,沒有在化學中突出地質專業方面的特色,可以說現在還沒有一本完全符合地質類專業特點的綜合化學教材。
4.學生對化學知識學習的積極性不夠
由于地質行業的艱苦性及行業特點,使大部分學生入學后往往只重視地質專業課的學習,對像化學這樣的基礎課程的學習不夠積極,誤認為化學課與地質專業課的學習的關系不大,可有可無。由于輕視心理的存在,學生對學習化學知識的學習不夠用心。再加上化學課程本身的教學特點:課程安排過于緊湊,教學內容偏多且與后續學習的地質專業課程聯系不緊密,最終導致了學生對化學課程學習的積極性不高。
三、化學課程改革初步探究
1.加強化學知識與地質專業知識的有機銜接
化學課老師要了解所教學生所學的專業課程的特點,在緊扣學生所學地質專業的同時,注重化學知識于地質專業課的巧妙結合,同時化學老師不能僅僅認為會講化學就夠了,我們應充分了解地質行業或職業的需求,主動參與到專業教學計劃和課程教學大綱的制定中去;同時注意與各專業課教師的溝通,通過他們了解專業課所需的化學知識,協調處理好基礎化學課與地質類專業課相關的教學內容,力求做到化學基礎課對地質專業課程服務的全面性與可持續性等。
2.化學課堂應教學手段先進,教學方法多樣
在化學課堂中,要堅持教為主導,學為主體。要以啟發學生創新思維、培養學生創新能力為目的,強化對學生能力的培養;靈活運用先進的教學方法,引導學生主動學習,讓他們學會掌握獲取新知識的途徑和方法,有目的為地質類專業課程打好基礎。課堂上可采用諸如:引導式、啟發式、討論式、研究式、互動交流式等教學方法,既要注重面向全體學生,同時也要注意培養學生的個性發展。并把傳統的教學方法與現代化的教學手段緊密結合,借助現代教育技術、應用多媒體課件來輔助化學課堂教學,將原先靜止的教學內容動態化。同時,借助現代化的教學手段可以豐富課堂內容,使原先一些呆板的理論內容變得既生動又形象,不但會加深學生對理論知識的理解,還有助于培養學生對化學課程的學習興趣。
3.強化教材建設,建立地質類專業化學課程教學內容新體系
提高教學質量的關鍵是課程建設與改革。基礎課程的改革也不例外,應按專業的類別開展研究,以任務、問題為中心,注重把相關基礎知識的學習與實際應用能力的培養緊密結合在一起,重新組合和建立課程教學內容新體系。
優化教學內容,適時更新和精選教材,及時更新符合本校實際的新教材,按照"實用、夠用"的原則,將《無機化學》、《有機化學》、《分析化學》等教材內容的部分基本理論、基本知識刪繁就簡,進行整體優化,重新組合為《基礎化學》教材,彰顯出化學與地質知識方面的聯系及應用。同時在講授化學知識時,老師要結合本學科發展的最新成就,注重介紹化學知識在地質方面的最新應用成果,適時保障化學教學內容的科學性、系統性及實用性。
4.實施互動教學,激發學生對化學學習的興趣
在化學課堂上,要盡量使課堂氣氛活躍,要讓學生主動學習,在傳授化學知識的同時,最大限度的調動學生學習的積極性,結合學生們對在地質類或具體生活中應用化學知識解決實際問題感興趣的特點,可以多聯系實際,多從我們身邊實際例子出發,做到理論聯系實際,同時采用啟發式的教學方法,先設置一些問題,讓學生來猜,積極動員每位學生參與討論,總之通過互動教學,充分調動學生學習化學的興趣和積極性。
通過對地質類專業中基礎化學課程改革的初步探究,一方面有助于找到一條適合當今地質專業院校中基礎化學課程的開設的有效途徑;另一方面,通過對地質類院校中課程體系改革探究,力圖為當今培養人才模式改革奠定基礎。
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關鍵詞:地球信息科學與技術;地質實踐教學;秭歸
中圖分類號:G642.45 文獻標志碼:B 文章編號:1674-9324(2012)03-0030-03
一、地球信息科學與技術專業定位與專業設置
實踐教學是保證地學教育質量的關鍵,是培養大學生實踐能力、創新能力的重要途徑[1]。目前,實踐教學在高等學校的人才培養中的地位尤為突出,實踐教學改革已成為高校中的現代教育改革的重要環節[2]。地球信息科學與技術專業是新興學科,以地球科學、計算機科學、空間信息科學(遙感、地理信息、衛星導航定位)的交叉為特色學科,也是一門應用基礎理論解決實際問題的前沿學科。它在國土規劃、城市建設、資源勘察和管理、災害預防與預報、地質環境研究、全球變化模擬、水體監測等方面都得到廣泛的應用。本專業基于計算機技術和遙感技術,應用地球科學和必要的數字化制圖知識,通過對各類圖像的數字處理和解譯,快速、準確、大量地提取各種信息,建立數據庫和數學模型,著重于研究并解決地質環境與自然災害、資源、土地利用、生態系統、城市建設等方面的勘察、規劃、管理和動態監測等問題[3]。2003年,我校開辦該專業并招收第一屆本科生,學科定位主要以計算機科學為主、地學為輔。隨著國際國內人才市場的需求的更新,并為了突出我校學生與其他學校本科生在專業上有特色性的差別,本專業在開辦過程中,專業基礎課程更加突出了地學課程的地位。本專業培養方案的變化不僅在于學分數量的增加,更在于地學課程的具體化和專業化。如,由2007年的地質學基礎課,分劃成《普通地質學》、《巖石學》、《構造地質學》和《地史學》四門課程,從而能充分保證學生能受到專業、更扎實的地學基礎理論知識的訓練;此外,在以往基礎上,增加《礦物學》、《地質災害風險分析》等專業選修課程,能豐富學生的視野、引發學生對專業應用的興趣。在實踐教學環節,三峽秭歸地質實踐教學課程建立在為期一周武漢周邊地質認識實習基礎之上,實習周期增加、實習內容增加,是本專業一門非常重要的專業實習課程。作者通過多年帶課經歷,對本專業野外實踐教學有些基本認識,也有一些問題需要探討。
二、實踐教學資源和教學條件
中國地質大學秭歸實習站坐落在距三峽大壩1Km的新秭歸縣城,是我校繼周口店、北戴河之后的第三個教學實習基地。實習區位于揚子地臺鄂黔臺褶帶與四川臺向斜兩個二級構造單元過渡區段的黃陵背斜內,結晶基底及蓋層出露廣泛,構造比較發育,巖石類型豐富,基礎地質教學內容齊全。實習區(包括江北)距今18億年前的古元古代到距今百萬年前的新生代之間的各個地質時代的地層發育比較完整,出露較齊全,具有不同時代的地層、各種類型齊全的巖石以及路線尺度、露頭尺度等各種類型的構造現象;實習區內崩塌(危巖體)、滑坡、泥石流、溶洞塌陷以及大型典型工程(如舉世聞名的三峽工程、鏈子崖危巖體、新灘滑坡等)具有實例可看;區內具有典型的峽谷、巖溶等地貌類型,為地理學、地貌學、旅游、美術等專業提供了不可多得的活教材;此外,實習站交通便利,生活環境良好,是一個集基礎地質、工程地質、地球化學、旅游等幾位一體的綜合性野外實習基地[4]。
三、實踐教學內容和階段規劃
為期一個月的秭歸地質實習,目的在于使學生能具備以下基本技能:掌握三大巖類的野外觀察方法與描述內容,以及地層系統的建立原則;掌握野外褶皺、斷層等構造現象的識別、觀察與描述;掌握野外相關地質圖件的繪制與要求;具備一定的資料綜合分析和整理能力,獨立完成實習報告的編寫,為以后的學習與工作打下堅實的地質學基礎。實習期間,教學形式多樣,如室內教學、老師領教、學生半獨立教學、學生獨立填圖、階段性考試、報告編寫、學術報告以及學生自由答辯等。整個實習可以分為六個階段:
1.領教階段。該階段安排教學路線12條,學生由老師帶領,采取老師講解、學生記錄觀察的方式,主要使學生掌握野外地質工作的基本技能,掌握野外三大巖類以及褶皺、斷裂構造的野外觀察、識別與描述方法。主要路線安排如下:①實習區踏勘:主要向學生介紹野外地質工作的基本技能與要求,包括:地形圖、羅盤和野外記錄本等的正確使用;標本的采集與編號要求;另外,實地向學生介紹實習地自然地理和地質概況。②地層路線(含褶皺、斷層內容)。翼家灣―九畹溪震旦系和寒武系地層路線:帶學生觀察震旦系與寒武系地層的巖性特征以及巖性組合特征,觀察層間褶皺構造、斷層構造、以及層間劈理構造等;了解信手剖面圖的繪制,并繪制翼家灣―九畹溪震旦系地層信手剖面圖;九畹溪―鏈子崖地層、構造與災害地質路線:帶學生觀察寒武系至二疊系地層的巖性特征以及巖性組合特征,觀察層間褶皺構造(平臥褶皺)、九畹溪斷層,觀察認識新灘滑坡與鏈子崖危巖體;泗溪震旦系路線:帶學生觀察巖體與圍巖的接觸關系;觀察震旦系地層剖面,觀察各組地層的巖性特征以及巖性組合特征;觀察地層間的接觸關系及其特征。③巖石路線。黃陵巖基茅坪復式單元巖漿巖路線:巖體類型為侵入巖,主要為蘭陵溪巖體、中壩巖體、太平溪巖體、堰灣巖體和東岳廟巖體。主要觀察巖體的巖性特征、脈體特征及其穿插關系等;黃陵巖基黃陵廟復式單元巖漿巖路線:巖體類型為侵入巖,主要為三斗坪巖體、青魚背巖體和小灘頭巖體。主要觀察巖體的巖性特征與脈體特征等。④變質巖路線(含褶皺、斷層內容):觀察崆嶺群區域變質巖巖性特點,了解區域變質作用和混合巖化作用的基本特點,觀察變質巖區構造特點。⑤實測地層剖面路線:選擇泗溪日月坪南華系蓮沱組作為實測對象。讓學生掌握實測地層剖面的基本方法,在老師的指導下,學生以小組為單位進行實測地層剖面工作。
2.室內授課。①區域地質介紹(3學時):簡述實習區區域地質特點、區內地質特征,概述構造運動與沉積發展史。②實測地層工作方法(2學時):介紹實測地層剖面的意義與工作方法,分工、注意事項;講解實測地層剖面的后期資料整理、剖面圖的繪制方法與注意事項。③野外地質填圖工作(3學時):介紹地質填圖工作的意義與方法,實習區地質填圖范圍、填圖單位與相關要求等。④實習報告的編寫與附圖的繪制(6學時):向學生介紹編寫野外地質實習報告的意義、報告的格式、章節與相應內容、報告主要附圖的繪制方法與要求等。
3.半獨立階段。選擇高家溪震旦系地層作為填圖單元,在老師的帶領下,讓學生掌握野外地質填圖的基本方法并分組練習。
4.階段性考試。安排一次室內閉卷考試,考查學生對前期路線教學階段對教學內容的掌握程度,促進學生對前期的實習內容有個全面的掌握、鞏固和提高,并為后期的獨立填圖打下堅實的基礎。
5.獨立填圖階段。學生獨立完成測區的填圖工作,老師在填圖區主要地段留守及時指導與解決學生遇到的各種問題。
6.報告編寫階段。學生按報告編寫和圖件繪制要求,在規定時間內完成報告的編寫與裝訂。
7.自由答辯。在獨立填圖階段結束后,讓學生以小組為單位,自由報名,自由選題,以PPT形式,匯報實習成果及其中存在的疑問等。
8.學術報告。在實習期間,老師選擇與實習相關的內容,以PPT形式,開展相關教學內容或者科學研究的學術報告活動,讓學生在課余時間更多地了解地質實習的相關內容,激發學生對地質相關學科的興趣。
四、實踐教學效果
此次實習,學生在對理論的深層次理解、對專業的認識和對自我人格鍛煉等方面,都有著不同程度的收獲。
1.教學內容本身。實踐教學使學生對所學地質相關理論知識有了更深刻的實踐性認識。在開展此次實習工作之前,學生已學過《地質學基礎》、《構造地質學》和《巖石學》等課程,但平時對理論的理解僅停留于書本和課堂,缺乏對地質知識的直觀認識。通過實踐教學的學習,學生認為對課堂知識掌握更加牢固。實習也在學生腦中形成了基本的地質工作步驟、程序和規范。經過前期的野外觀察實習,建立了基本的思維方式和分析研究的方法,對我們以后的工作至關重要。
2.對專業的認識程度加深。由于本專業相對我校其他專業而言較新,學生對專業的認識尚且處于道聽途說階段,缺乏對專業的理解。通過此次實習,學生普遍認為所學的專業是一門綜合性較強的學科,明白了未來就業和繼續深造的具體方向,更加積極地熱愛和投入目前的基礎知識的學習中。
3.人格鍛煉。野外實踐教學中,具備獨立填圖環節,其具體實施過程是要求學生在沒有老師帶領的情況下,學生以小組為單位在規定的時間內完成面積約1.2km2的地質填圖工作。工作過程中,學生需要自己制訂工作計劃,分配工作任務,指定相應工作的負責人;遇到知識分歧時相互辯論,在老師的鼓勵下,勇于創新,大膽提出自己的設想和見解;在野外遇到行動上的困難時,小組成員之間相互幫助,形成一個有凝聚力的團隊;在野外的生活上,學生艱苦樸素,能克服生活條件的困難;在需要當地老百姓幫助時,不再畏縮猶豫,能很好地跟他人進行交流和溝通。從挑戰自我方面,除追求科學、追求真知的態度外,還要有不服輸不氣餒的態度,累了,再堅持一下就會有重大的發現;傷了痛了,忍耐一下,你就能成就一只隊伍……
五、教學過程中的工作體會
1.踏勘階段。踏勘是整個教學實習的最基礎路線。在實習過程中,應教授學生開展地質工作的基本思維方法,即宏觀――微觀――宏觀的工作模式。有的老師在領教過程中,只要遇到教學點,就讓學生近距離觀看,使得學生沒有一個宏觀的概念,沒有一個獨立思考的過程。因此,在學生近距離接觸教學點之前,讓學生手持實習區地形地質圖,使其明白其所處的地形位置、地質區域,知道自己下一步要做什么;在觀察描述結束后,再遠距離觀察,用宏觀思維的方式思考,總結此教學點與其他教學點之間的區別與聯系,引導學生自主思考后再做總結,不能盲目灌輸。踏勘時,要求教會學生熟練使用羅盤。有的學生沒有一定的工作基礎,不能熟練使用羅盤;可現場攜帶一塊小黑板,將書本中闡述的巖層產狀理論用圖示的方式給學生演示并講解;將小黑板作為巖層面,讓學生模擬測量產狀,并教給學生在不同圖件(如平面圖、剖面圖)中正確的產狀表達方式。
2.素描圖的現場描繪。在野外,有的學生為了室內野簿的美觀和整潔,遇到構造觀察點時,不愿使用野簿方格子頁面,而是采用隨手的筆記本。這樣做的后果是,學生的素描比例不協調,室內整理時圖件失真。在這種情況下,應引導學生在現場使用野簿,教授其簡單繪圖方法,教其采用地形突變點作為繪圖控制點、使其學會估算現場的實際距離或高度,以便接近真實地進行素描。
3.變質巖的教學觀察。同巖漿巖的教學形式基本相同,但有所不同的是,某一教學點可見的變質巖巖性多樣。在教學時間有限的情況下,可以以某一種巖性為例,講述描述方法后,讓學生以小組為單位,采集不同的標本,老師現場認可后,讓學生回到室內,對野外標本進行觀察和詳細描述。
4.室內野簿檢查。由于野外教學時間有限,學生在野外對教學內容的消化也是有限的;此外野簿檢查結果可以作為實習平時成績的依據。因此,需要在野外教學后,在當天下午或者晚上進行室內野簿的整理和消化。在這種情況下,老師可以告知學生野簿檢查方式和具體時間。實踐證明,在學生上交野簿前半小時以小組抽查的形式效果十分顯著。
5.讓學生帶著疑問進行第二天的教學。在當天野外教學結束時,現場總述教學內容,簡要介紹第二天的教學內容,并對學生提出疑問。學生回到室內,復習理論知識,帶著疑問參加第二天的實踐教學。實踐表明,學生第二天野外實踐的積極性非常高。
6.結合學生專業進行實踐教學。為了讓學生明確野外地質實習的重要意義,并進一步激發學生對專業的興趣和愛好,在野外教學過程中,老師可以結合專業特征,講述各教學內容在專業中的體現。此外,由于地球信息科學與技術專業是一門較新的專業,相對本校其它地質專業而言,其在人才市場上的認可度還較低,學生對專業的認識還不夠深刻;因此,有必要在此次重要實踐教學過程中,結合專業進行適當引導。在進行礦物含量估計和巖性定名時,是否可以通過影像的解譯快速和準確的實現呢?在地質災害教學過程中,學生是在鏈子崖頂遠距離觀察對面的新灘滑坡,遙看就如一幅影像圖,那么就可以引導學生思考:根據滑坡的野外地貌特征,如何使用遙感影像快速解譯滑坡并圈出邊界呢?
以上僅僅是教學中幾個簡單的例子,但是,實踐表明:通過這樣的例子,學生對自己所學專業的應用方面有了一個更為直觀的認識和了解,學習的積極性和興趣會有很大的提升。
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【關鍵詞】 采礦工程;實踐教學;教學研究與改革;地理空間信息技術
1 引言
采礦工程專業是培養具備礦業工程學科的寬厚基礎知識和專業基本技能,能在金屬、非金屬、化工和能源等行業從事礦物安全高效開采的科學研究、技術開發、行政管理、文化教育、項目規劃與設計、基建施工和生產經營等方面的工作,適應社會主義市場經濟發展的高級工程技術人才[1]。它具備很強的實踐性,在本科的四年培養過程實踐教學包括實驗、實習、設計等實踐環節。武漢理工大學是首批列入國家“211工程”重點建設的教育部直屬重點大學,采礦工程是學校211工程重點建設和發展的優勢學科,擁有礦業工程一級學科博士學位授權點、2個二級學科博士學位授權點、1個博士后科研流動站、1個湖北省重點實驗室。經過50余年的建設與發展,本學科總體實力進入國內先進行列,已成為促進我國礦業工程領域技術進步和高層次人才培養的重要基地。
但是,隨著采礦技術的不斷革新與發展,傳統采礦工程工藝已經產生了巨大變化[2]。特別是隨著地理空間信息技術應用的深入和滲透,它作為數字礦山的基礎核心技術,由全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)和遙感(RS)三部分組成,簡稱“3S”技術,已經在礦山開發的多個工藝環節得到應用,發揮了重要作用,取得了積極的效果[3]。因此,有必要對采礦工程專業的實踐教學培養體系進行相應的調整優化,以適應生產的需要。
2 指導思想
以地理空間信息技術為核心提升建設傳統采礦工程專業,把采礦工程專業辦成從事固體礦床開采的“大采礦”專業,培養“適應能力強、實干精神強、創新意識強”具有國際競爭力的新型采礦工程“三強人才”。即在確保現有理論課時總體平衡的前提下,以專業實踐教學內容改革為核心,根據國家對采礦學科的要求和采礦科技發展狀況,按照“寬口徑、厚基礎”的“大采礦”模式,對專業實踐教學內容體系進行整體優化和重組,課程中要充分反映地理空間信息技術對采礦工程全過程的支撐作用。新的實踐教學體系既要吸取先進采礦國家采礦專業課程體系優點,又要結合我國采礦業的實際情況,具有前瞻性和實用性。同時,在這個過程中兼顧我校另外與采礦工程關聯度較高的一級學科——安全工程的發展,形成我校采礦工程明顯的安全特色。
3 實踐教學內容優化方案
3.1 基于全球定位系統的優化方案
GPS系統作為一個空基無線電衛星導航定位系統,它利用空間衛星和對應的接收機為全球提供全天候高精度的三維坐標、三維速度和時間,共七個指標時空信息,地球表面和其上方任何地點都可以以無源方式接收并用于定位導航,主要由空間導航衛星、地面監控站和用戶設備三部分組成[4]。國內外已經將GPS技術用于露天礦開采設備的跟蹤、調度、控制,同時在礦山的高陡邊幫、排土場等區域的地質災害監測與預警也得到了充分應用。以全球定位系統為核心,輔助全站儀和數字水準儀,搭建數字礦山智能導航與實時監測實驗平臺,對“礦山測量”、“礦山提升與運輸”、“礦床露天開采”、“爆破工程”等課程的實踐內容進行優化設計。通過智能化的測量機器人、三維激光掃描儀、GPS定位系統及其配套軟件,在基礎層次上要求學生獨立完成礦山地形、開采進度及現狀、井巷等工程測量,并在此基礎上進行測量數據的處理等;在更高級層次上,則通過礦山設備定位與跟蹤實驗、運輸調度系統設計與優化實驗、鉆孔設備鉆進導航實驗,拓展并提高學生獨立完成礦山設備調度、運輸系統優化、安全監測與預警、開采量估算等能力。
3.2 基于遙感技術的優化方案
遙感技術是20世紀60年代興起并迅速發展起來的一門綜合性探測技術。它是應用人造衛星、飛機或其他探測儀器,不與探測目標相接觸,從遠處收集地物目標的電磁輻射信息,通過分析,揭示出物體的特征性質及其變化的綜合性探測技術[5]。國內外已經將遙感技術用于露天采礦活動的動態監測,可全面掌握礦產資源的開發利用現狀。以遙感影像數據處理為核心,搭建礦山環境衛星遙感監測實驗平臺,對“礦山測量”、“資源數字化技術”、“地質學”、“礦業技術經濟學”、 “資源與環境” 等課程的實踐內容進行優化設計。通過高分辨率遙感影像的解譯和模式識別,將其同PSInSAR、GPS和GIS進行有效集成,形成多源遙感數據礦區環境與災害信息精準監測實驗教學體系,設計高光譜和高空間分辨率數據礦區植被退化、尾沙、廢礦堆積等多參數遙感精準提取實驗,GPS、PDA、RS和遠程數據傳輸集成的礦區野外巡查系統開發綜合實驗,以及礦業擾動區地質災害和生態環境變化監測與預警綜合實驗。在教學實踐過程中,重點是針對國家關注的礦產資源違法采礦和破壞性開采,以及由此造成的滑坡、崩塌、地面沉降、地裂縫等地質災害和植被退化等生態環境破壞重大問題,培養學生對礦業活動引發的地質災害和生態環境的多源遙感精準監測技術與提取的實際操作能力,有助于學生形成預報預警實時化、自動化的思維,提高非法采礦監測和國家重點礦山管理的技術水平。
3.3 基于地理信息系統的優化方案
地理信息系統是由計算機系統、地理數據和用戶組成,通過運用地理信息科學和系統工程理論,科學管理和綜合分析各種地理數據,提供土地利用、資源管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、城市規劃以及政府部門行政管理等任務所需要的各種地理信息的技術系統。國內外已經將地理信息系統技術用于礦山生產的安全開采及監測管理中。以地理信息系統為核心,結合虛擬仿真技術,搭建礦山虛擬與數字化拓展實驗平臺,對“資源數字化技術”、“巖體測試技術”、“爆破工程”、“礦山設計原理”等課程的實踐內容進行優化設計,結合我校已經購買的SURPAC和3DMine軟件,通過三維虛擬仿真環境,升華露天開采課程設計、地下開采設計、工程設計數字化訓練、畢業設計等教學實踐環節。要求其掌握礦山數字化和可視化的方法,建立礦山地質數據庫、礦體塊體模型和實體模型;達到拓展學生數字化設計能力、三維視景空間理解能力,提高學生礦山數字化意識目的。
4 實踐教學相關措施
在利用地理空間信息技術對采礦工程專業實踐教學進行優化過程中,我們堅持圍繞著強化質量意識、精品意識和成果意識,強化優勢和突出特色來展開,并以此推動采礦工程專業的整體發展。
以學生創新項目形式激發學生參與實踐教學興趣。結合我校每年設立的開設創新性設計實驗、大學生科研創新計劃項目等構建創新的實踐教學體系,包括教學觀念的調整、實踐教學內容的改革和創新以及實驗技術和手段的改革和創新。
以不同層次實驗類型布局強調實踐教學側重點。將實驗分為驗證性實驗、設計性實驗以及綜合性實驗。驗證性實驗在理論教學課時內進行,設計性實驗和綜合性實驗按課群單獨開實驗課。課程設計提倡以實際系統為主,硬件設計和軟件程序設計并重。
以教師隊伍的建設切實提高實踐教學質量。堅持主講教師是實驗教學的第一責任人的制度。主講教師根據實驗平臺的建設實際,負責相關實驗或實驗課程內容的設計和實驗大綱的制訂,并且承擔至少一個班的實驗教學任務;實驗指導教師負責相關實驗教學的實施,主講教師和實驗教師密切配合,共同完成實驗教學任務。
5 結束語
采礦工程專業屬于應用型工科專業,隨著科學技術的發展,必將面臨著新的挑戰和發展機遇,要求必須能切合生產需要,將新型科技手段同傳統采礦問題進行交叉,不斷革新采礦工程本科教學的實踐教學體系,從而使學生對礦山開采過程的規劃、設計、施工及經營管理和工礦企業的安全環境檢測與監測、安全監察與管理、安全設計與生產、安全教育與培訓等方面的能力有整體的提高。
參考文獻
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1、網絡營銷專業。為實現企業總體經營目標所進行的,以互聯網為基本手段營造網上經營環境的各種活動,是一個廣義詞,從目前的商業來講網絡營銷更寬泛的涵蓋網絡的產品及投放互聯網概念。
2、汽車運用與維修專業。教學計劃培養具備初步的汽車設計能力并能從事汽車制造、檢測、維修、營銷、管理、服務等方面工作的應用型、復合型工程技術人才。
3、計算機應用技術專業。本專業培養適應計算機技術在企事業單位中發展、應用的需要,具有扎實的計算機基礎知識、計算機專業知識和較強的計算機辦公自動化、數據庫等常用
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