《礦山環境工程導論》課程教學改革與實踐

劉音　路瑤　黃冬梅

【摘 要】本文結合采礦工程專業特性及《礦山環境工程導論》課程特點，針對教學過程中出現的問題，對教學內容和教學過程進行改革與創新。在課程教學內容上按照專題上課，調整重組教學內容，精選與專業密切相關的內容；在教學方法中，以學生為主體，教學內容實施熱點問題引入教學、開展互動式、啟發式教學、增加案例式教學；在實踐環節，讓學生走出校園，讓理論與實踐有機融合；改革考試環節，充分調動學生學習的主動性和積極性。實踐表明，該教學改革與實踐起到了很好的教學效果。

【關鍵詞】《礦山環境工程導論》；采礦工程；教學改革

Teaching Reform and Practice of Introduction to Mine Environmental Engineering

LIU Yin LU Yao HUANG Dong-mei

（School of mining and safety engineering，Shandong University of Science and Technology，Qingdao Shandong 266590，China）

【Abstract】This paper combines the characteristics of mining engineering and the introduction of“Mine Environmental Engineering Introduction” course characteristics，aiming at the problems in the teaching process，teaching content and teaching process reform and innovation. In the course of class teaching content according to the topic，restructuring the teaching content，select and closely related professional content；in teaching methods， student-centered，teaching content，teaching implementation issues by carrying out interactive and heuristic teaching，increase case teaching；in practice， let the students out of the campus，make the theory and the practice of organic integration；the reform of the examination process，fully mobilize students learning initiative and enthusiasm.Practice shows that the teaching reform and practice has played a very good teaching effect.

【Key words】Introduction to mine environmental engineering；Mining engineering；Reform in Education

1 該課程的地位、作用及存在的問題

目前我國的煤炭行業存在嚴重環境污染與環境破壞現狀。在煤炭行業實施環境保護政策、開發綠色開采技術，提高煤炭清潔高效利用，是行業能否可持續發展的關鍵，而這些環境保護觀念的普及和綠色開采技術的實施都需要采礦專業技術人才支撐，因此在采礦工程本科專業開設《礦山環境工程導論》課程是非常必要的，該課程對于培養學生環境意識，掌握解決礦山環境問題的技術手段和礦山環境管理思想都有重要意義。目前在全國高校推廣開展的工程專業認證通用標準對畢業生的要求中也明確提出畢業生要能夠理解和評價針對復雜工程問題的專業工程實踐對環境、社會可持續發展的影響的能力。在采礦工程專業的認證補充標準中提出專業類基礎課程必須開設礦山環保與安全類課程。

山東科技大學采礦工程專業有60余年的人才培養歷程，培養了大批的采礦工程技術人員，并于2009年、2015年兩次通過國家工程教育認證。經過對人才培養的長期研究、探索和實踐，我校的采礦工程專業已基本形成了符合國家發展需求有行業特色的專業教學體系，其中具有礦山環境保護特色的《礦山環境工程導論》、《綠色開采技術》、《開采損害與環境保護》課程開設是本專業教學體系的重要組成部分。尤其作為《礦山環境工程導論》課程在該礦山環境體系中起著承上啟下的重要作用，對于培養采礦工程專業學生的環境保護意識，理解和評價針對復雜工程問題的專業工程實踐對環境可持續發展影響的能力具有重要作用。

但是目前該課程的開設與教學過程中也存在一些問題，主要有以下三個方面。

1）學時有限

《礦山環境工程導論》課程涵蓋內容非常廣，但是由于是導論課程，因此只有20個學時，在如此少學時讓學生即了解環境科學的知識又要掌握礦山環境問題產生原因及治理技術，并進行多途徑綜合素質培養，學時非常有限。

2）沒有合適的教材

目前國內高校普遍使用的教材是環境科學導論或環境科學概論類教材，針對行業的環境科學導論類教材尤其是這類小學時專業基礎類課程還沒有統一的規劃教材可以使用，所以目前授課只能是給學生提供參考教材。

3）課程為專業選修課，學生不重視

該課程為專業基礎選修課，因此從學生的修課心里就不是很重視，因此如何提高學生對該門課程的興趣，激發他們的學習積極性，也是本門課程在教學過程中遇到的問題。

因此針對以上存在的問題，本文結合近年來在《礦山環境工程導論》教學實際情況，對本課程開展的教學改革與實踐研究，旨在激發學生的學習主動性，培養學生的環境意思。

2 課程教學改革與創新

2.1 課程教學內容改革

2.1.1 按照采礦工程專業性質精選內容， 詳略得當

目前各個高校開設的《環境科學導論》課程都是從環境科學理論到環境污染及防治技術、環境管理等涉及領域廣、內容多。但是在實際教學中，因授課學時所限，不可能面面俱到，因此根據采礦工程專業學生的培養方向，對礦山環境問題的關注點有針對性地進行詳略選擇。針對采礦工程專業特點重點討論煤炭行業環境問題，有針對性對于煤炭行業實行綠色開采、循環經濟與清潔生產的主要途徑，目的在于讓學生建立環境意識，將采礦工程與環境保護融為一體。

2.1.2 依據礦山環境專題備課，補充與調整教學內容

由于該門課程學時有限、沒有專用的教材，傳統的按節備課法無法解決目前問題， 而且課本外的最新研究現狀都需要及時給學生進行補充、更新，因此按環境問題專題進行備課、教學則很好地彌補了該方面的不足。在授課過程中，分若干專題講授，補充或更新教材內容，將講授的內容梳理出來，重新形成條理清楚、邏輯性強的系統化知識并傳授給學生。比如礦山水污染及治理專題、礦山大氣污染與治理專題、礦山固體廢棄物處理與利用專題等，這些專題不只局限于礦山環境問題，還有目前普遍存在的環境問題，在講礦井水治理專題中，首先講授水污染與治理的基本原則與方法，包括水體富營養化等熱點環境問題也會講述。礦山大氣污染與治理中也會講解溫室效應、霧霾等熱點環境問題，將這些問題與礦山水污染與治理、礦山大氣污染與治理相結合，通過這些專題的講授將目前普遍存在的環境問題與礦山環境中的問題有機結合，很好地突出了課程教學中的重點、熱點、難點。教學實踐表明， 按專題進行備課和講解收到了很好的教學效果。

2.2 課堂教學方法的改革

2.2.1 熱點問題引入

在開學第一堂課，引入目前國內外與環境有關的熱點問題，將這些熱點問題與本課程的內容聯系起來，讓學生進行討論，充分調動學生的積極性，增加學生對本門課程的興趣陡增。例如本學期開學，首先引入“閱兵藍”這個網絡熱點詞語，提出問題什么是“閱兵藍”，“閱兵藍”是如何形成的，為什么該詞能成為網絡熱點詞語，它與我們的生活有怎樣的關系，與我們將來從事的專業又有什么樣的聯系等等，通過這些問題的引入，引導同學對環境問題的認知，讓他們了解到如果我們關注，環境問題就在我們身邊，逐步培養學生的環境保護意識。在以后的每次課堂教學中，都會安排一個專題小組做5分鐘左右的熱點環境問題報告。課堂教學中熱點環境問題引入，不僅讓學生隨時關心環境問題，提高學生的環境意識，并通過對環境問題進行分析，提高他們的分析問題能力。

2.2.2 互動式、啟發式教學

在教學過程中，始終堅持以學生為中心，增加與學生間的互動性，提高學生學習的積極性。在教學實踐中采取下列互動式教學法 首先考慮課時有限，提前布置下次課的授課內容， 將事先準備好的、圍繞授課知識點的有關專題發給各個小組。要求各小組利用各種途徑查閱相關資料， 制作電子課件，每次課抽1～2個小組作專題報告。講授“礦山水污染及治理”專題時，根據礦業環境工程專業特點，列出如下專題，試分析歷史上八大環境事件中有幾起是由重金屬污染引發的及其內在原因；找出我國礦山水污染事件并對發生的原因及對環境的影響進行分析。其次為增加授課趣味性與直觀性， 在授課中插播與授課內容密切相關的視頻材料，讓學生始終保持著興奮狀態，例如在講到礦山大氣污染專題溫室效應及霧霾時，先提出問題，然后讓學生帶問題去看《不容忽視的真想》、《穹頂之下》等紀錄片，然后分組討論。第三，開課之前，給學生推薦環境相關網站及書籍，課堂教學中最后留出10分鐘左右時間，和學生一起解讀《寂靜的春天》、《增長的極限》、《文明的衰敗與啟迪》等環境類經典書籍，鼓勵學生學習與領會環境科學家思想精髓，讓學生明白環境問題產生的根本原因，僅靠技術手段、經濟手段等解決不了問題的；提出環境問題的根本原因，讓學生在整個學習過程中尋找答案。在這樣互動式的討論中，逐步培養了學生的獨立思考能力。最后遵循“授之以魚，不如授之以漁”的原則，在課堂教學過程中，引導學生在學習的過程中充分利用學校、學院的網絡資源、圖書資源，使學生會學習，愛學習。

2.3 現場案例式教學與實驗實踐教學有機結合

結合本專業實踐性強的特點，強調科研促教學模式，在教學過程中，將老師在現場科研的案例帶入到教學中，邀請不同課題組老師將現場研究中與礦山環境有關的科研工作思路與成果傳輸給學生， 潛移默化的影響學生邏輯思維能力和環境保護意識。例如在講授礦山固體廢棄物處理與利用專題時，將本課題組近年來一直進行的煤礦固體廢棄物充填開采研發工作給學生進行詳細講解；講解礦井水的治理上，則結合課題組科研項目礦山固體廢棄物充填對地下水的影響進行講解，這些科技知識轉化為工程實際應用實例引起了學生對該門課程的極大興趣，對后續課程《綠色開采技術》等也起到很好的引入作用。

同時考慮到《礦山環境工程導論》是一門實踐性較強的課程，單純書本講授，理論脫離實際，調動不了學生學習的積極性。因此本門課程在進行案例教學過程中，與教學內容相結合，將學生帶入實驗室，觀摩老師與研究生進行的實驗研究。學習礦山固體廢棄物充填時，帶學生參觀礦山充填模擬實驗室，從材料選取、試件制備到充填料將模擬充填，這一過程讓學生與老師講解相結合，對這一綠色開采技術有了一定的了解。有興趣的同學，可以利用周末等時間，報名參加不同的課題小組，讓研究生帶領進行基礎實驗學習和鍛煉。該過程也為后續的有關課程學習和實習奠定基礎。

2.4 考試方式的改革

考試方式也不再以傳統的單一的閉卷考試為主，采取“總成績=平時成績（20%）+專題匯報（30%）+專題論文（20%）+期末考試（30%）”的方式來考查學生學習課程的能力。平時成績主要是以學生出勤情況與課堂回答問題，參與討論問題的積極性來評定。在上專業選修課的過程中，從嚴組織教學，強化正常的教學秩序管理是重要環節，對課堂紀律提出嚴格要求，將學生考勤與考試成績掛鉤，對上課認真，積極思考問題的同學給予鼓勵。課程在開始就分專題，因此也把學生分成不同的專題小組，依據老師課前布置的任務進行專題匯報，根據專題匯報情況由老師和各專題小組組長共同打分評定，并結合給學生教授的的查閱論文的方法，讓他們根據自己研究專題寫一篇研究綜述論文。最后的期末考試，也是分組進行，由研究生作為助手，對每一個學生進行問題測試，讓學生現場抽題，準備兩分鐘后現場回答，并根據回答問題的情況，進行成績的評定，該考試方式既可以促使學生全面掌握課程知識，也培養了學生應變能力和口頭表達能力。考試方式法的改革將充分調動學生學習本課程的積極性和能動性，對提高學生綜合素質起到積極的作用。

3 結語

通過對采礦工程專業《礦山環境工程導論》課程的教學改革與實踐，解決了存在的問題，激發學生對本課程學習積極性，提高學生的綜合素質起到了積極的作用。當然該課程的教學改革和實踐研究僅僅是初步的，隨著教學改革的不斷深入，該課程的教學改革和實踐研究會進一步加強，其教學內容、方法和手段會更加日益完善。

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[責任編輯：田吉捷]