“煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程教學模式和方法改革實踐

隋旺華，孫亞軍，劉樹才，楊濱濱

中國礦業(yè)大學 資源與地球科學學院，江蘇 徐州 221008

“煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程是為原水文地質(zhì)工程地質(zhì)碩士生開設的“煤礦水文地質(zhì)”和“煤礦工程地質(zhì)”兩門課程，在中國礦業(yè)大學自1991年開設，至2001年培養(yǎng)方案調(diào)整，設立為“煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程，并對高年級本科生開放。自2009年，中國礦業(yè)大學實施按照一級學科大類培養(yǎng)方案，本課程成為地質(zhì)學、地質(zhì)資源與地質(zhì)工程兩個一級學科碩士點的專業(yè)基礎課程，同時本課程面向全校研究生、本科生作為專業(yè)選修課程。

要使學生的課堂學習取得成效，必須抓住理論聯(lián)系實際這個關鍵，注重把學習成果轉(zhuǎn)化于實踐中，即做到學有所獲，學有所用，學有所成。教學模式的恰當與否也是提高學生學習成效的重要因素，研討式教學法是目前西方發(fā)達國家高校中一種主要的教學方法。研討式教學是以解決問題為中心的教學方式，通過由教師創(chuàng)設問題情境，然后師生共同查找資料，研究、討論、實踐、探索，提出解決問題辦法的方式，使學生掌握知識和技能。結(jié)合“煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程的特點，我們正在積極推進教學內(nèi)容和教學方法改革，采用了課堂授課、研討與科技活動相結(jié)合的教學模式，并獲得了較好的實踐效果。

一、課程建設改革的基本思路與措施

“煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程改革的基本思路是構建體現(xiàn)國際現(xiàn)代水文地質(zhì)工程地質(zhì)學科發(fā)展趨勢、符合中國地質(zhì)特色和煤礦生產(chǎn)實際的課程體系，充分反映我國煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)新的科學研究成果，注重科學思維和科學研究訓練，采用課堂教授和研討式教學、案例教學，充分運用網(wǎng)絡教學等現(xiàn)代教育技術手段，加強教學過程管理，為后續(xù)課程學習和學生從業(yè)打下良好的基礎。在具體實施時采取了如下主要措施。

（1）加強師資隊伍建設，提高教師整體素質(zhì)。通過訪問學者、參加重要科研、參加重大工程實踐和咨詢、參加國際學術交流，努力提高教師素質(zhì)。吸收青年教師參加課程建設，指導研究生實驗和論文研討，努力構建合理的學術梯隊。

（2）及時更新教學內(nèi)容，教學科研密切結(jié)合，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。及時跟蹤國際前沿，反映最新科研成果。注重對國際會議、知名雜志最新文章和動態(tài)的研究，培養(yǎng)學生的思維方法和創(chuàng)新能力。

（3）重視教材建設，形成系列教材講義和輔助資料。及時更新教學內(nèi)容，既要包含傳統(tǒng)基礎內(nèi)容，又要充分體現(xiàn)學科的發(fā)展。形成包括教材講義、課件、輔助教材、專業(yè)雜志、標準規(guī)范等在內(nèi)的較為系統(tǒng)的教學資源。

（4）充分利用現(xiàn)代教育技術，營造網(wǎng)絡化教學環(huán)境。開設課程網(wǎng)站，豐富網(wǎng)絡資源。利用即時通訊軟件等便捷聯(lián)系方式，作為師生間交流和課件傳輸平臺。

（5）加強實驗室建設，創(chuàng)造良好實驗條件。利用“211工程”、優(yōu)勢學科創(chuàng)新平臺、江蘇高校優(yōu)勢學科建設項目、省實驗教學示范中心、教育部修購專項等項目，有計劃有步驟的建設“礦山水害防治技術基礎研究實驗室”，為本課程學生實驗探索創(chuàng)造良好條件。本課程雖未專門設置實驗項目，但是學生在課程學習過程中，可以根據(jù)參與的科研或者自己的興趣，申請開放實驗，針對專門問題進行探索研究。

二、課程內(nèi)容設置

“煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程主要分為3個部分：（1）水文地質(zhì)基礎與煤礦水文地質(zhì)，主要介紹地下水的賦存條件及分類、礦井水文地質(zhì)勘查、礦井水文地質(zhì)工作、礦井水害防治。（2）工程地質(zhì)基礎與煤礦工程地質(zhì)，主要介紹土的基本工程地質(zhì)性質(zhì)、煤系巖體基本工程地質(zhì)性質(zhì)、巖體賦存的地質(zhì)環(huán)境、煤礦工程地質(zhì)勘察、礦區(qū)地質(zhì)災害與防治。（3）礦井水文地質(zhì)工程地質(zhì)物探，主要介紹礦井地球物理勘探在煤礦水文地質(zhì)工程地質(zhì)中的應用。

根據(jù)教學大綱安排，教學課時為30學時。在有限的時間內(nèi)要達到課程的教學目標，使學生了解國內(nèi)外煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)發(fā)展前沿和趨勢，掌握煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)基本知識和工作方法并學會分析常見煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)問題的能力以及增進自學能力、學術交流能力和創(chuàng)新思維，還是有一定難度的。具體實施時要求某些章節(jié)學生進行自主學習，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，通過開放試驗，參與科研，提高實踐技能，加深對課程內(nèi)容的理解和掌握。考慮到授課對象的差別性，即專業(yè)背景不同，對課程內(nèi)容學習提出差異化的要求，不同專業(yè)可以有取舍。比如，對于地質(zhì)工程專業(yè)研究生，已經(jīng)學習過水文地質(zhì)工程地質(zhì)課程，水文地質(zhì)基礎部分和工程地質(zhì)基礎部分內(nèi)容就可以不參加學習，重點放在對煤礦水害防治、工程地質(zhì)災害防治等內(nèi)容的學習上；對于其他專業(yè)的學生，則首先要在掌握基本水文地質(zhì)工程地質(zhì)概念基礎上，再進行深入學習。

三、教學模式與方法

本課程采用課堂授課、研討與科技活動相結(jié)合的教學模式。針對課程內(nèi)容特點和每年選課的學生的基礎不同，課堂教學主要針對水文地質(zhì)工程地質(zhì)基礎部分，以講清基本概念和思維方法。研討式講授則主要針對案例進行，給出案例發(fā)生的水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件，提出問題，學生分析，師生共同探討。學生研討主要是針對某一專題，由學生組成興趣小組，進行文獻綜述和研討，學生講述，學生老師共同討論。同時還積極吸收研究生參與科研，培養(yǎng)學生的實踐能力和科研創(chuàng)新能力。幾年來，學生參加國家自然科學基金、企業(yè)橫向課題等30余項。考核采用平時表現(xiàn)、課程研討、課程文獻綜述與科技創(chuàng)新參與情況及學習成效，按照比例進行綜合評定。

研討教學充分體現(xiàn)學生主體性原則、啟發(fā)性原則、循序漸進原則及和諧性原則。這種教師當“導演”，學生當“演員”的模式，創(chuàng)設了平等、和諧的教學環(huán)境，體現(xiàn)教學的民主化，形成和諧共進、教學相長的境界[4-5]。能充分調(diào)動學生的主動性和自覺性，有利于自主性學習、研究性學習、較好地培養(yǎng)了研究生的創(chuàng)新思維、科研實踐能力與綜合素質(zhì)，有利于研究生個性化發(fā)展。

積極營造外語教學環(huán)境，采用雙語教學、鼓勵學生用英語研討等。邀請國外知名學者開設英文講座，增強研究生了解學科發(fā)展前沿，掌握學科脈搏，適應社會及國際競爭能力。近年來，先后邀請了多位國際上知名的礦井水文地質(zhì)工程地質(zhì)專家及相關專業(yè)學者來校講學，其中有國際著名水文地質(zhì)學家、國際礦井水協(xié)會秘書長、國際礦井水與環(huán)境雜志主編Christian Wolkersdorfer教授、中國工程院院士盧耀如教授、南非福特海爾大學趙寶金教授、加拿大高級水文地質(zhì)專家Gary I Lagos教授等。

課程采用主講教師負責制，定期研討教學改革和教學內(nèi)容，主要參與教師認真負責，積極性高。課程有統(tǒng)一的授課要求和標準；教學檔案、管理規(guī)范，課程成績管理規(guī)范。加強課程的教學過程管理，及時通過問卷收集學員意見，并積極改進教學。

學校積極支持教學手段改革，建設有教學專用多媒體教室，所有專業(yè)實驗室實現(xiàn)信息化聯(lián)網(wǎng)。本課程教學積極利用學校現(xiàn)有數(shù)字化、信息化教學環(huán)境。同時，積極依靠科研項目，改善教學條件。建設了比較齊全的網(wǎng)絡教學資源，包括專業(yè)培養(yǎng)方案、課程大綱、教學目標、教材講義、教學參考書、教學課件、課程錄像等資源。課程建立了信息化的管理平臺，利用學校研究生教務系統(tǒng)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡選課、成績登錄和課程管理。

四、教學特色與效果

通過多年努力和建設，本課程形成了以下特色。

（1）建立了“煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程體系。緊密結(jié)合和跟蹤國際水文地質(zhì)工程地質(zhì)發(fā)展趨勢，密切結(jié)合中國煤礦的生產(chǎn)實際和地質(zhì)條件，注重基礎水文地質(zhì)工程地質(zhì)知識與煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)的交叉融合，形成的課程體系具有自身的特色，適合培養(yǎng)水文地質(zhì)工程地質(zhì)相結(jié)合的高級工程技術人才。

（2）重大科研成果和工程案例及時應用于教學。近年來，先后承擔了國家自然科學基金重點項目、面上項目、“973”項目“煤礦突水機理與防治基礎研究”和大量的煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)難題，課程教學中，采用專題形式把研究進展、工程實例及時向研究生介紹，對學生了解學科前沿，掌握發(fā)展動態(tài)，培養(yǎng)科學思維，起到了很好的效果。

（3）靈活的研討式教學方式。根據(jù)課程對象的不同，在關鍵概念和思路的基礎上，敘述性的內(nèi)容通過學生自主學習進行，課堂教學采用講授和研討相結(jié)合。在專題閱讀基礎上，采用專題研討方式，由學生針對某一課題，自主進行實驗研究或者研討，并在課堂上交流、討論。

（4）課程網(wǎng)絡資源比較豐富，課程的所有課件、教學錄像、參考書目等全部上網(wǎng)。為學生自主學習提供了方便。

根據(jù)近三年的教學質(zhì)量調(diào)查統(tǒng)計，共97人選課并完成課程學習，對課程的整體評價滿意和比較滿意的為100%，對采取的課堂講授、研討、文獻綜述和自主學習的教學方式表示滿意的為100%，對采用成績評定方法滿意的為90%以上。學生對課程的教學內(nèi)容表示滿意，同時也提出許多好的改進建議。曾經(jīng)參加本課程學習的研究生，在讀期間，在煤炭學報、水文地質(zhì)工程地質(zhì)、巖石力學與工程學報等本學科雜志上，發(fā)表學術論文多篇，獲得江蘇省省級優(yōu)秀碩士論文4篇、省級優(yōu)秀博士論文1篇。本課程還于2012年獲得江蘇省優(yōu)秀研究生課程。

五、結(jié)束語

研究生的課程教學中普遍存在著“教什么、教多少、怎么教和如何評價學生”的問題。“煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”是一門應用性很強的專業(yè)課程，涉及內(nèi)容復雜，知識面廣，信息量大，學生在有限的時間內(nèi)達到課程教學目標實屬不易。本課程實施過程中，根據(jù)課程內(nèi)容和學生的特點，將基礎內(nèi)容、進展內(nèi)容及研究內(nèi)容統(tǒng)一考慮，為學生提供了一個平臺，通過教師引導和學生探索，采用調(diào)研、試驗、參與科研等途徑，讓學生探索知識的發(fā)現(xiàn)過程，著重培養(yǎng)學生的學習能力、思維能力和創(chuàng)新意識。采用課堂授課、研討與科技活動相結(jié)合的教學模式，抓住理論與實踐相結(jié)合這個關鍵，使學生學有所獲，學有所用，提高了學生的學習成效。

[1]高文.現(xiàn)代教學的模式化研究[M].濟南：山東教育出版社，1998．

[2]吳立崗.教學的原理、模式和活動[M].南寧：南寧教育出版社，1998．

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[4]譚運進.研討式教學模式研究[J].湖北第二師范學院學報，2008，25(1)：108-111．

[5]劉嶸，周烈紅，陳能松.以探究型專業(yè)課教學模式促研究型人才培養(yǎng)[J].中國地質(zhì)教育，2012，(2)：67-69.