固体矿床开采学课程总结.doc
世行贷款21世纪初高等理工科教育教学改革项目矿业类专业课程体系整体优化与实践课程总结 固体矿床开采学课程总结 翟德元 秦忠诚 (山东科技大学资环学院) 一、固体矿床开采试点课程教学改革的必要性 采矿工业是一种最基本的原料工业,是发展经济的基础工业,在国民经济中占有非常重要的地位。在我国现阶段,90%以上的能源,75-80%的工业原料来自于矿物原料,矿业产值虽然只占国民生产总值GNP的5-7%,但却支持70%以上的国民经济各部门的运转。即使是在21世纪知识经济时代,也离不开矿石的生产、加工和利用。根据地质矿产信息研究院预测,今后20~30年内可能是中国历史上集中最大量需求矿石产品的时期。进入21世纪,我国采矿业能否在世界商品经济的竞争中发展壮大,充满生机与活力,关键在于科学合理的人才培养工程。而采矿工程高等教育作为矿业高教的主体和重要组成部分,理应优先提上议事日程。采矿业是我国重要的能源工业和原材料工业,随着国民经济和科学技术的发展,采矿业呈现出了新的发展趋势和特点,企业对矿业类人才的需求也发生了相应的变化,这些变化的主要特点为 ⑴ 要求毕业生掌握深厚的工程基础知识,特别是数学、力学、岩土工程等方面的基础知识,以适应当前采矿业发展的需要。 ⑵ 要求毕业生不但掌握采矿业等方面的基本知识和基本技能,还要掌握比较宽广的现代化设备使用维护的基本技能。 ⑶ 要求毕业生具有现代企业管理、组织能力,具有矿业技术经济等方面的基本知识和综合分析问题、解决问题的能力。 具体分析,我国目前采矿工程高等教育具有如下特点 ⑴ 人才层次结构基本合理。专科、本科、硕士研究生、博士研究生及博士后一应俱全,但各层次的比重明显不合理,最突出的特点是基本以本科教育为主,两端的相对数量和绝对数量都很少。带来的问题是采矿工程本科毕业生相对过剩,而专科生,尤其是研究生、博士生培养不足,未能满足现场日益增长的对高水平人才的需求。 ⑵ 课程设置决定着毕业生的知识结构。现行采矿工程课程设置在伴随我国解放后矿山“粗放型”发展过程中也作过多次调整,基本满足了“粗放型”的社会需求,但随着改革的深化和21世纪的到来,市场经济的作用已渗透到政策、经济、文化等社会生活的一切领域。因此,矿山行业不得不采取相应的改革措施,如“分煤吃饭”、实行“三条线”管理/“减人提效”/“减面提效”;力争实现由“一个矿、一个水平、一个采区、一个工作面”的“四一”口号和目标,使矿井朝着合理集中生产,实现“集约型”和“质量型”效益的方向发展。这必然导致对人才需求的相应变化,普遍的“粗放型”人才需求减少;高层次的相对“粗而全”型人才需求增加;现有的采矿工程本科知识结构将越来越满足不了日益增长的社会需求。 ⑶ 现行的教材尤其是专业教材基本是叙述型的平铺直叙,缺乏完整、严谨、系统的数学和力学理论应用,且存在着脱离实际和严重滞后于生产实践的陈腐状况。 ⑷ 当前的课程体系虽然经过数次调整,基本体现了矿业类专业的特点,但并没有完全摆脱行业特点的束缚,矿山行业的专业特点仍然比较浓厚,而其他行业如金属矿业等也存在着同样的问题。 ⑸ 部分课程内容的设置重复的现象比较严重,相同的教学内容有时不同程度地出现在不同的课程中,不利于提高课内教学效益。 ⑹ 公共基础课、专业基础课、专业课和选修课之间的关系需要做进一步的调整,目前矿业类专业中普遍存在着必修课含学位课的比例过大,而选修课的比例较小的问题,不利于学生个性和综合素质的培养,不利于毕业生及时适应社会发展的需要。 ⑺ 过去的一些教学改革,多为局部性的调整,对整个课程体系和组织结构的层次性研究不够,同时,也没有很好地将课程体系的建设和教学方法及教学手段的建设有机地结合在一起进行系统研究,使这三个方面的改革出现脱节的现象。 ⑻ 教学方法和教学手段落后,带来的效果必然是“事倍功半”。教学手段和教学方法不同程度地阻碍了教学效益的提高,因此,教学手段的提高和改进已成为当前教学改革的一项重要内容。 ⑼ 现有实验室设施不全,仪器设备陈旧,做不出几个像样的真正能动手的实验或试验,确切地讲已不能称之谓实验室,而应叫实验模型室。 ⑽ 现有图书、期刊种类数量过少,尤其是缺乏本学科和交叉学科的新书刊,满足不了培养追踪本学科前沿的高层次人才的教学、科研需求。 ⑾ 信息管道不畅,本学科发展的国内外和校内外动态不能及时跟踪,缺乏广泛的、频繁的学术交流和学术氛围。 ⑿ 最后一点,办学经费的严重不足是影响和制约采矿工程高等教育全面提高的最直接、最客观的因素。 很显然,现行采矿工程高等教育结构体系和培养机制很难培育出这样的新型人才,为此,进行采矿工程高等教育改革势在必行。 二、煤矿床开采向非煤矿床开采的拓宽研究 (一)煤矿床开采向非煤矿床开采拓宽是社会发展的需要 山东科技大学原名为山东矿业学院,1998年底以前隶属于原煤炭部,主要任务是为煤炭系统培养和输送煤田地质和采煤专业方面的人才,绝大部分学生毕业后被分配在煤炭系统从事采煤技术工作,为我国煤炭生产和建设做出了重要贡献。随着国家体制改革和市场经济建设的发展,传统的、人为的行业界限已经彻底打破,学生毕业后的分配去向已不再受行业的限制,完全按市场需要,实现了学生自由择业、选择用人单位,采煤专业的毕业生纷纷“跳槽”,近几年改行人数越来越多,特别是撤消煤炭部以后,学校取消了交纳跨系统毕业生的“跳槽”费用,改行人数的比例越来越大。为此,教育部颁布的普通高等学校本科专业目录就己将原煤炭、冶金、有色、化工建材等系统的采矿专业统一归属于地矿类采矿工程专业。现有的采煤专业必须向非煤方向拓宽,培养的学生必须是既懂煤矿床开采、又懂得非煤矿床开采的复合型人才。 (二)煤矿床开采向非煤矿床开采方向拓宽的教学实践 煤矿开采学课程仅讲授煤矿开采方面的有关知识,针对目前采矿工程专业的学生就业方向(到煤炭行业工作的仅占50左右,见表1),经过大量调研、充分论证后,我校于1997年开始修订采矿工程专业教学计划,拓宽采矿专业课程领域,将本主干课程分为煤矿床开采和非煤矿床开采两大类,以增加学生的择业领域。并自采矿95级开始设置了非煤矿床开采选修课程。开设该课程以来,教师认真备课、精心讲解,学生专心听课、兴趣浓厚,取得了较好的教学成果。像主讲该课程的翟德元老师上课风趣幽默、知识面广;秦忠诚老师上课认真、生动,结合自主开发的“非煤矿床开采多媒体CAI课件”,将抽象的、复杂的地下三维空间概念形象逼真地展现在学生面前,收到了很好的教学效果。 从近几年采矿专业毕业生的去向来看表1采矿95、96、97、98级四届毕业生人数为191人,从事煤炭企业工作的为70人,仅占36.6,从事科研管理及设计单位包括研究生的56人,占29.4,而其它非煤行业的有65人,占34, 大体上,上述三类各占了1/3。学生们普遍认为通过学习非煤矿床开采,最大的收获是专业口径拓宽了,毕业后的就业机会增加了,为今后可能从事非煤矿业工作打下了基础,适应现代社会发展的需要。许多学生认识到了煤与非煤开采技术可以相互借鉴,相互补充。如;放顶煤采矿法就是应用了金属矿的放矿理论,此理论在金属矿中30年代就大量应用;煤矿的软岩支护和顶板控制技术比较先进,也可以将这些先进技术应用到非煤矿床开采中去,解决那些赋存条件相似层状沉积的壁式崩落采矿法中的问题.通过这门课程的学习,学生们认为开阔了视野和思路,对今后的工作很有好处。可见,这项教学改革适应了社会需求,是成功的。为此,山东科技大学组织教师编写了固体矿床开采学,以适应教学改革的需要。 表1 近几年采矿专业毕业生就业方向统计表 毕 业 班 人数 煤矿企业 管理科研设计单位 研究生 其它非煤行业 人数 比例 人数 比例 人数 比例 人数 比例 采矿95-1、2 63 31 49.2 4 6.3 3 4.8 25 39.7 采矿96 34 10 29.4 3 8.8 4 11.8 17 50.0 采矿97-1、2 59 22 37.3 6 10.2 16 27.1 15 25.4 采矿98 35 7 20.0 4 11.4 16 44.4 8 22.9 合 计 191 70 36.6 17 8.9 39 20.4 65 34.0 三、教学方法改革 固体矿床开采学课程具有以下两个显著特点第一,知识面宽,内容涉及到矿山地质、测量、采掘机械、矿山压力、井巷工程、通风与安全等相邻学科或课程;第二,实践性强,该课程与矿山现场生产实际紧密相联,而现场对学生而言则是一个相对陌生的领域,巷道布置的空间关系及开采工艺均不易为初学者所理解和接受。课程的特点决定了教学上的难度。因此,在教学过程中,进行了以下几方面的研究 (一)针对课程特点,认真组织教学内容 固体矿床开采学计划安排96学时,课程内容主要由矿井的采矿方法、准备方式、开拓方式、露天开采以及矿山开采设计等几大部分组成,如何在有限的课时内讲透、讲好这门课,就需对现有的内容进行调整、充实、删减。在备课时,参阅各种教材及大量的参考资料,取长补短,仔细研究理解每个问题,不断地充实和修改课程内容,紧扣采矿专业教学大纲,制定出适合我院课程设置的、重点突出的授课计划,力求反映出煤矿开采的新技术、新理论、新方法。 教学内容组织的好坏,是教学中的关键,考虑到学生的理解能力和课时少的特点,在教学组织实施中,把采煤方法与准备方式这两部分教材中原本分离的内容结合起来讲授,可加深学生对采煤方法(采煤工艺和采煤系统)与采区巷道布置的理解与掌握,在讲课过程中,应注重介绍它们之间的相互影响和联系,对教材中缺少的内容可作适当的补充,叙述详细的内容作适当精简,使同学们在学完这部分内容后,能大致掌握采区巷道布置及采煤方法的基本选择方法。 (二)启发学生思维,调动学习积极性 如何引导启发学生的思维,调动学习积极性,是课堂教学的关键。在教学中除了活跃气氛,激发学生求知欲之外,还尽可能地采用形象化教学方法,如采用采矿模型课,使学生建立起空间概念;观看录相片增加学生的感性认识等,使复杂的巷道立体关系和繁琐的内容直观地显现出来,利于学生理解,提高学习兴趣;同时还结合认识实习的内容和现场实际生产中遇到的难题,采用提问和对比的方式,引导学生运用已有知识,去分析和解决这些问题,这样不仅能增加学生的自信心,而且可极大地调动他们的积极性。 在每一单元结束后,留一些思考题,要学生提出初步解决办法,然后选取适当的时机进行课堂讨论,课堂讨论是一种提高学生独立思考问题能力的有效途径。 (三)加强实践环节,提高综合能力 如何使学生运用所学的知识去处理采矿工程的实际问题,尚需经历反复的锻炼与实践。前面涉及的模型实验、思考题、讨论虽行之有效,但都有一定的局限性。只有让学生自己动手去完成一个课题的设计实践,才能得到真正的锻炼。这一过程在教学中可分三步进行第一,阅读矿图,通过开设读图课和读图练习,可以使学生掌握读图的基本方法,了解各种工程图的种类、内容及用途,学会认识各种煤层赋存状态的井田开拓部署及采区巷道布置等内容,巩固所学的理论知识。第二,布置开拓大作业,要求学生对开拓方案选择的全过程有所熟悉,为后继的课程设计打下基础。第三,进行课程设计,让学生基本熟悉矿井开采设计的全过程,为后续毕业设计打下一定的基础。 (四)用比较法教学改变传统的“注入式”教学 固体矿床开采学是一门叙述性课程,它的名词术语多、空间概念和实践性都很强,讲课中很容易变得枯燥无味。要避免这一现象的发生,除了应采用多种教学手段外,最重要的是要按照课程和教学对象特点选择与之相适应的教学方法。因此,我们应改变传统的“灌注式”教学,而以“比较式”教学为主。 比较式是将两个以上的对象放在一定条件,按照同一标准作对照,以确定各对象属性的异同、地位的主次和功能的优劣,达到认识对象的目的。将比较法应用于固体矿床开采学教学实践是基于两方面的考虑其一是固体矿床开采学与其它专业课不同,内容比较抽象;其二是教学对象是采矿工程专业高年级学生,已掌握了系统的基础理论和相应的专业知识,应用比较法可能充分利用教学对象已具备的技术基础知识,获得采矿方面的知识。在教学过程中,通过对开拓系统与采矿工艺系统特征的比较,同学们不仅能获得对采矿工艺系统的清晰认识,而且印象也更深刻,从而将整个课程内容按因果逻辑关系联系起来,使学生知其所以然。全优的开拓方案一般是不存在的,应具体条件具体分析,有所侧重,从而培养他们全面分析问题的能力。 四、教学手段现代化 (一)现有教学手段分析 教学辅助手段是提高教学效果的重要环节之一,教学手段的多样化是教学主客体的必然要求。煤矿开采与非煤矿床开采课程,教学辅助手段存在着如下不匹配之处 ⑴ 教学手段数量不足 ⑵ 教学手段与教学内容不匹配 ⑶ 由于种种原因未能应用多媒体教学手段 (二)教学手段改革 ⑴ 多媒体CAI教学 美国电脑科学家捷拉尔德埃斯特林所说“电脑能使一个年青人在几个月内达到如果没有电脑就永远也不可能达到的水平”。计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction,简称CAI)正是将计算机技术应用到课堂教学中的一项新教学手段,它比传统的教学更快捷,大大节约了教学时间,特别是多媒体技术的发展,使得电脑辅助教学如鱼得水,更趋完善,因而在教学改革过程中很有必要探讨固体矿床开采学CAI教学。 利用多媒体CAI教学,其优势主要体现在如下几个方面 ①用计算机进行模拟和演示有关全过程 ②把计算机与教学结合在一起,学生边学边操作 ③利用计算机进行辅助操作,个别辅导和巩固强化所学知识 ④用计算机填补一些教具的空缺 ⑤利用计算机进行试题库建设 经过近3年固体矿床开采学试点课程的教学改革,在各位教师的努力下,教学方法、教学手段改革已取得了一定的成绩,打破了传统的灌输式的教学模式,即“三个一”(一只粉笔、一本教材、一块黑板)的状况已逐渐实现了教学现代化,即在已有采矿模型、录像、投影片等基础上,实现了现代化多媒体CAI教学 ① 煤矿床开采部分 根据本校的实际情况,在广泛调研、充分论证的基础上,引进了由原煤炭部资助中国矿业大学开发的煤矿开采学课程配套的“多媒体CAI课件”。 ② 非煤矿床开采部分 由于没现成优秀的CAI课件可引进,因此,99年我们在申请立项了“采矿工程专业课程CAI课件开发研究”教学研究课题,在资环学院领导的大力支持下,我们投入了大量人力物力,由老师带领两届学生,历时2年多,自主开发了相应的“非煤矿床CAI课件”。这些多媒体CAI课件在教学过程中起到了丰富教学效果、提高教学质量的目的。 ⑵ 采矿工程CAD 传统的采矿工程设计均是设计人员在设计计算的基础上,利用图板、丁字尺、三角板、绘图笔等工具在图纸上进行的,不仅速度慢,占用时间长,而且绘出的图形既不准确又不美观,有时由于一点改动也往往要重画,既乏味又劳累。随着计算机深入应用到矿山的各个领域,实用且功能强大的采矿CAD系统必然成为其中一个重要的应用领域。部分高等院校、设计院所、局、矿等部门已进行了这方面的探索研究,取得了一定的成果。因此,经过论证分析,从99年初我们在采矿95级增设了采矿CAD课程。 99年初,我们经过调研,引进了由太原理工大学开发的采矿CAD设计系统,并在采矿95、96级学生的毕业设计中进行了试用,从使用情况来看,该系统比较简单易用,操作比较方便,同学们亦比较喜欢,最后每人都提交了1~2份计算机绘制的图纸。但仍存在不少问题 ①系统是在AutoCAD R12 for DOS状态下开发的,在当今WIN95/98、AutoCAD R14流行的形势下,远满足不了学生的愿望,操作起来也比较麻烦,需要操作者熟记繁多的CAD命令,不利于推广。 ②本系统功能尚不完善,许多菜单下的功能都未开发出来,远远满足不了矿井施工设计的要求,就学生的毕业设计也仅能绘制部分开拓平、剖面图,且许多常用图例、标准符号也未建成公用图块,势必影响绘图速度。 ③AutoCAD R12 for DOS版本对学生来说比较难学,也不愿意学,因现在有Windows下的R14版本,简单易学,操作直观方便。 针对上述情况,从2000年开始,我们在采矿97、98、99、2000级中开设了“采矿CAD”课程,以基于 Windows平台下的AutoCAD R14版为基础,重点讲授二维平面绘图及其在采矿设计中的应用,采矿97、98、99级的毕业设计就是在此基础上进行的,其设计质量、熟练程度、图纸数量等方面比前两届都有了明显的提高,但AutoCAD是大众化的设计软件,针对采矿设计方面开发的模块很少,所以,对于采矿设计,特别是施工设计来说是比较繁琐的。 国内现有约25个院校开设采矿工程本科专业,现已有部分院校亦开设了采矿CAD课程,但还没有形成采矿设计方面的统一CAD教材和可靠方便的采矿CAD软件,比较多的院校则是同我们一样,直接采用AutoCAD R14或R2000作为教材,讲授一些通用的平面绘图知识;有个别学校自己编印了讲义,主要是根据自己学校近几年在CAD方面的研究开发成果进行讲授,在这方面搞得比较好的有中国矿业大学、太原理工大学、黑龙江科技学院、西安科技学院等院校。目前,虽然有部分科研院所已开发出了一些采矿方面的绘图软件,但实用化程度还比较低,还不能真正实现采矿CAD的目标。到目前为止,国内还没有一套适合我国采矿业、功能齐全、具有完全自主版权的采矿CAD系统软件和教课书。为解决上述弊端,我们与泰安蓝光计算机研究所配合,历时2年, 经过近几年30余人不懈的努力,已经圆满地完成了采矿CAD系统开发和应用,在采矿98、99 级中试用,并取得了令人满意的效果。 该系统包括两大部分“CAD开发平台”和“专业设计”。 与国内所有的采矿CAD系统相比,首次研究成功了采矿CAD开发平台基于VB,该平台在许多方面超过了AutoCAD2000,可以自动生成一些非常复杂的专业图形,可以与通风CAD和供电CAD无缝集成,可以实现图-图关联和图-文关联,且具有简单方便的二次开发特性。专业设计部分集成了各类采矿施工设计模块,快捷简便。 该系统已通过了省科技厅的鉴定,达到了国际领先水平。该系统的研制成功标志着我国采矿工程CAD已经有了自己的开发平台和完全自主版权的应用系统,填补了国内空白。为尽快将这一成果在高等院校采矿工程专业中推广应用,推动我国采矿CAD技术的向前发展,我们已于2001年10月申报了“十五”国家级规划教材采矿CAD教程,现已拟定与太原理工大学合编出版,目前正在撰稿过程中。 五、双语教学 21世纪己经到来,为了迎接新世纪的挑战,也为了适应我国加入WTO的新形势,在以培养人才为主要任务的高等院校,加强以外语为特征的新一轮教学改革方兴未艾。“双语教学”作为一个热门话题,正成为全国各个高校推进素质教育的又一着陆点。高校培养的人才应具有更高的专业外语水平、更强的计算机应用能力和更新的专业技术知识。作为采矿工程专业骨干课程的煤矿开采学课程教学必须进行大胆改革,实行多媒体双语教学,将外语、专业和计算机三者有机地结合起来,培养符合时代需求的复合型人才。 (一)我校双语教学的现状 2001年以前,我们对煤矿开采学课程的教学方法和手段已进行了大量的改革,不论从授课方式、教学辅助手段的应用、现代化教学手段的普及等方面都迈出了一大步,但由于存在着以下几方面的因素使得我们在双语教学方面还未能广泛开展。 ⑴ 教材方面 由于煤矿开采学课程是一门比较专的课程,目前国内还没有哪个院校编写出适合国内煤矿开采情况的英文教材;美国、澳大利亚等讲英语的国家,其煤与非煤矿开采方面的教材虽然有,因其开采体系与中国不同,故不适合我们用。 ⑵ 师资方面 目前,资源系的现有教师虽然业务能力和专业笔译方面的能力很强,但英文口语表达能力还达不到讲授自如的程度,难以胜任讲授任务。 ⑶ 教学计划方面 目前,随着专业课程体系改革,固体矿床开采学的授课学时一再压缩,目前仅剩96学时左右,用流利的中文讲授都不能把内容讲完,何况用英语讲,势必影响教学进度。 ⑷ 学校重视程度方面 以前,学校抓这方面工作的力度还不够,既没有促进双语教学的有关政策出台,又没有对专业师资进行培训,也没有投入一定的资金保障,因此,双语教学迟迟不能起步。 (二)起步与试点 两年来,在校、院两级领导的重视下,资源工程系的教师深入学习钻研,大胆革新,克服种种困难,在经过大量研讨的基础上,决定由外语基础较好的翟德元和秦忠诚两位教师担任该项任务,经过认真仔细的备课,并投入大量的精力自行制作了多媒体双语教学课件后,终于2002年上半年在采矿99级1、2班进行了双语教学试点。秦忠诚老师主讲了第一篇和第二篇,即“采煤方法”与“准备方式”两篇,翟德元老师主讲了第三篇和第四篇,即“井田开拓、矿井设计两篇,总学时78学时。经过这一轮的试验起步以后,我们进行认真的调查分析和总结,并于2002年下半年继续在采矿2000级1、2班进行了双语教学试点推广,使我们的双语教学方法和经验得到了完善,收到了较好的教学效果。同时为了扩大双语教学课程的覆盖面,我们又分别在“施工设计”(20学时)和矿井设计(30学时)两门专业课程实行了多媒体双语教学,分别由秦忠诚和翟德元两位老师讲授。 在本次双语教学的过程中,得到了校、院领导的高度重视,院领导及教务处张处长曾多次亲临课堂听课,并提出许多宝贵意见,对我们主讲老师是一个很大的帮助和提高;在教务处的组织下,我们分别在5月中旬和11月下旬进行了煤矿开采学课程的观摩教学,全校骨干教师涌跃参加听课并进行交流,在全校教师中引起了很大轰动;教务处亦组织了数次双语教学骨干教师座谈会,固体矿床开采学课程作为全校首门主干专业课的全程双语教学试点,在会上进行经验交流,为双语教学的进一步开展起到了很好的推动作用;在2003年元月份全校组织的青年教师讲课比赛中,秦忠诚老师是十三名决赛选手中唯一一位采用双语多媒体教学的代表,比赛内容就是固体矿床开采学多媒体双语教学,其讲课形式和效果在评委和观众中引起了很大轰动。现在,一股开展多媒体双语教学的热潮正要到来,为此,学校教务处专门下达了红头文件,制定了有关鼓励政策,大大调动了广大教师双语教学的积极性。 (三)试点后的收获 在双语教学过程中,我们及时与学生沟通、讨论,征求同学们的意见,在教学过程中不断完善。总结本次煤矿开采学双语教学改革试点,我们体会到有以下几点收获 ①双语教学的确能提高学生的专业外语能力,不仅锻炼了学生的外文资料阅读能力,还对学生的听力、外语速记等方面都有很大的帮助。 ②学生普遍反映多媒体双语教学信息量特别大,比正常中文非多媒体上课要大1/3以上;任课教师也感到备课准备工作量特别大,是平时上课的3倍以上。 ③多媒体双语教学大大增加了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性,提高了学习效果。 ④因资源系派出了最强的教师阵容,学生反映老师认真负责、要求严格,从中多学到了许多知识。 ⑤本次试点,从校、院、系各级领导都特别重视,这本身对学生、对老师就是一个很大的鼓励。 (四)暴露出的不足 收获的同时,因双语教学刚刚起步,难免也存在一些不足 ①因学时未变,在同样的授课内容基础上,双语教学势必要影响到进度,要想赶上进度,必然有的内容讲不透,学生接受起来困难。 ②因采用多媒体课件,上课时老师基本不再写黑板,老师讲的多,学生只顾听讲,所以,该类授课方式对学生记笔记不利。 ③因本次课程用书未能找到适合的原版教材,学生听课和看书对应不起来,影响到专业英语的掌握程度。 ④因教师为业余外语爱好者,没有受过正规的口语训练,发音不够标准,所以,学生听起课来有些吃力,必然影响到听课效果。 ⑤采矿99级有两位同学是学俄语的,双语教学用英语,所以,对这两位同学来说,听课非常吃力,只能靠课下多自学和问老师、同学。 当然,对于任何一项新的教学改革,必然要经过“启动试验修改再试验完善”的过程,在这个过程中,需要做的工作很多,只有深入学习钻研,大胆革新,在各级领导、教师的重视和关心下,才能将煤矿开采学课程多媒体双语教学的探索顺利进行下去。 (五)下一步的工作 ①继续在后续班级中推广应用煤矿开采学多媒体双语教学; ②在现有“固体矿床开采学”、“施工设计”“矿井设计”三门专业课程双语教学的基础上,继续扩大多媒体双语教学课程范围,力争达到40; ③编写出版一本适合中国国情的有关固体矿床开采的英文图解教程已定稿; ④建议加大对双语教学师资的培训和资助力度。 六、实践性教学改革探讨 教育部98年颁布的“普通高校本科专业目录”中对采矿专业培养目标明确“本专业培养具备固体(煤、金属及非金属)矿床开采的基本理论和方法,具备采矿工程师的基本能力、能在采矿领域等方面从事矿区开发规划、矿井设计、矿山安全技术及工程设计、监察、生产技术管理与科学研究的高等工程技术人才”。 面向21世纪,采矿专业要达到上述目标,培养出高素质、高质量的人才,实践环节的教学同课堂理论教学一样,是培养人才不可缺少的重要方面。但由于种种原因,近年来实践教学环节被大大的削弱了,因此,我们应重视加强实践环节教学环节。 (一)从近年来毕业生去向看加强实践教学的必要性 近年来,采矿专业毕业生就业情况见表2。表中统计分析结果表明,采矿专业毕业生大部分从事现场生产技术管理工作,预计将来较长一段时期还会保持这个局面,并且在上述其它行业就业中还有相当一部分是在非煤炭从事采掘生产技术工作,因此,要求大多数采矿毕业生具备较扎实的工程师基本技能。而培养采矿工程师基本素质的一个重要环节实践教学环节必须得到重视和加强。况且,从事科研或继续深造等也需要具备良好的采矿实践知识和解决采矿工程实际问题的能力。 表2 采矿专业毕业生就业方向统计表 毕业班 总人数 煤矿企业 学 校 管理科研设计单位 研究生 其它非煤行业 人数 比例 人数 比例 人数 比例 人数 比例 人数 比例 93 65 23 35.4 3 4.6 3 4.6 8 12.3 28 43.1 94 60 39 65.0 2 3.3 0 0 5 8.4 14 23.3 95 73 37 50.7 3 4.1 0 0 5 6.8 28 38.4 96 63 33 52.4 4 6.3 1 1.6 5 7.9 20 31.8 97 33 18 54.6 1 3.0 4 12.1 1 3.0 9 27.3 98 56 29 51.8 0 0 7 12.5 9 16.1 11 19.6 99 63 31 49.2 0 0 4 6.3 3 4.8 25 39.7 00 34 10 29.4 1 2.9 2 5.9 4 11.8 17 50.0 01 59 22 37.3 1 1.7 5 8.5 16 27.1 15 25.4 02 35 7 20 1 2.9 3 8.5 16 44.4 8 22.8 合计 541 249 46.0 16 3.0 29 5.4 72 13.3 175 32.3 (二)近年来采矿专业实践教学环节分析 从93届学生开始,采矿专业实践教学环节为34周,加上课内实验142学时,上机操作96学时,按周学时26计算,折合为9周,共计43周。其中,课时内的实验和上机操作时间基本可以得到保证,但现场实践教学由于教育经费紧张被迫将原本10周的认识实习、生产实习和毕业实习压缩为7周。就是在这有限的时间内,由于种种原因,实习学生还下不了几次井,往往是走马观花的参观。据对个别年级毕业生不完全的调查,在校四年累计下井不足10次。这种状况必将影响毕业生解决实际问题的能力,尤其是对煤矿现场的适应能力。近年来现场反馈信息也尖锐地提出了这一点。 为了在有限的时间内提高实践教学质量,我们曾采取了一些得力措施,如走产学研相结合的道路,让学生参与教师的科研课题的研究工作,这样既解决了下井困难和实习经费不足问题,也有利于学生独立工作能力和科研能力的培养、提高。表3为近4年来采矿毕业设计的选题情况统计结果。数据表明结合科研题目的毕业设计逐年增加。但力度还不够大,这既受指导教师的科研课题所限,也与考虑学生基本技能培养有关。 表3 采矿专业毕业实习、设计题目统计表 毕业班 总人数 真实设计题目 结合科研题目 结合生产题目 人数 比例 人数 比例 人数 比例 95 73 59 80.2 0 0 14 19.2 96 63 59 93.7 4 6.3 0 0 97 33 28 84.8 5 15.2 0 0 98 56 42 75.0 14 25.0 0 0 00 34 28 82.4 6 17.6 0 0 01 59 33 55.9 26 44.1 0 0 02 35 30 85.7 5 14.3 0 0 合 计 353 279 79.0 60 17.0 14 4.0 (注做真实设计题目的每人附加一个小专题,小专题是结合科研的,未作统计。) (三)加强实践环节教学对策 在我国已注重培养学生的适应能力和解决问题的能力。随着市场经济的发展,也会增加对就业率的重视。很明显,必须先就业,有了岗位,才能表现出学生的才能。因此,综合考虑培养目标和就业趋势,我们在采矿工程专业实践教学环节中采取了以下对策 ⑴ 增加实践环节的时间 ① 未来计划应增加2周计算机上机时间,使学生能熟练掌握数据库技术,增强计算机使用能力。此外,还应增加课内上机学时至130; ② 增加1周生产实习和1周毕业设计(或科研)时间。 ⑵ 增加实习经费投入,以确保现场实习按计划进行。 ⑶ 加大产、学、研相结合的力度。未来的采矿学生可以在撰写学年论文时就参与导师的课题研究工作,而在毕业设计时多搞些设计的内容;也可在课程设计时搞设计工作,在毕业实习、设计时参与导师课题的研究。毕业设计时,即使是搞设计的学生,也应增加小的科研专题,以增加科研能力的培养。 ⑷ 在生产实习中,执行严格的岗位实习和跟班劳动制度,增加学生基本操作技能训练,提高其适应现场的能力和解决实际问题的能力,为将来能有较高的管理水平打下基础。 ⑸ 应建立完善的考核制度和基本方法。 总之,为适应社会的需求,在改变毕业生知识结构的同时,不但不能忽略实践环节的教学,相反还应加大力度,采取措施抓好此项工作。 (四)培养采矿专业学生的创造力 随着社会主义市场经济体制改革的不断深入,高等学校培养应用型人才已愈来愈被人产所重视。尤其是在面对自主择业、双向选择的今天,往往要求学生具备相当的实践知识和动手能力,以缩短与实际工作岗位距离,提高工作效率,这就给学校提出了新的要求。学校要在激烈的市场竞争中取得一席之地,就必须培养出符合市场要求的,具有一定理论基础知识、实践知识和动手能力的应用型人才。具体我们做了如下几方面工作 ⑴ 对学生进行专业思想教育,使之具有学习主动性 ⑵ 在教学过程中培养学生的创造力 ⑶ 通过开展科技活动,培养学生的创造力 七、考试模式改革 传统的考试模式是由任课教师根据自己的讲授范围出题测验,任课教师基本能控制学生考试成绩。到了期末,多数教师一般都指定一下考试范围,这样许多学生平时不好好听课、复习,寄希望于最后老师指的重点;另外,有的同学如果考完试认为考的不好,就去找老师要分,让老师为难。最终结果使部分同学产生了侥幸心理,这不利于提高教学质量。 (1)考试模式改革 针对上述考试模式的弊端,我们率先在采矿工程专业课程中拿出煤矿开采学课程作为改革试点,实行教考分离,任课老师只管上课、辅导,既不参加出题又不接触试题和阅卷,由系组织4~5人命题小组统一命题和阅卷;这样不仅调动了学生的学习积极性,而且也给任课教师增加了压力,教师必须严格按照教学大纲和授课计划来讲授;学生就要把功夫放在平常,靠最后突击,死记任课教师划定的重点内容的做法就行不通了。这种教靠分离考试模式在采矿97、98、99、2000级中已连续实行四届,收到了很好的教学效果。 (2)建全、完善试卷库 固体矿床开采学试卷库的建立是固体矿床开采学课程建设与教学法研究的重要内容之一。根据固体矿床开采学课程教学大纲要求,结合历届任课教师的实际教学与对学生的测评情况,我们汇总编辑了固体矿床开采学试卷库。 本试卷库共由20份试卷组成,大小题目1000余个,覆盖了固体矿床开采学课程的全部内容,其中学生比较熟悉的基本理论、基本知识占分值的60,分布在各篇的重点章节中,重点测验一下学生对本课程基础知识的掌握情况;其余40为有一定难度的论述、发挥题目,目的是检验学生的灵活性和对空间概念的建立理解情况。 试卷结构共分六个大题目,即填空题、选择题、概念题、简答论述题、计算题和作图题六种题型。试卷结构与分值分布如表4所示。 表4 试卷结构与分值分布表 题 型 填空题 选择题 概念题 简答体 计算题 作图题 小题数 20 10 7 3 1 1 分 值 20 10 20 25 15 10 试卷库由系统一管理,专人负责,每一届学生考试用题由系命题小组随机抽调。为了确保试题内容的先进性,对于已经建好的试题,随着教材内容的不断更新,和一些新技术、新成果的出现,我们也及时进行了试卷内容的更新;另外,每一届学生用完以后,由任课教师及时进行试卷分析,写出试卷分析报告,针对学生的考试情况对试卷作评价和修改,然后由专人对试卷库进行补充完善,使其能跟上采矿技术的发展,更能适应教学大纲要求。 八、修订完善各类教学文件 为更好地指导教学,跟上新技术的发展和与新教材的配套,我们及时修订完善了有关各类教学文件。 ①固体矿床开采学教学大纲(详细内容见附件) ②采矿CAD教学大纲(详细内容见附件) ③采矿认识实习大纲(详细内容见附件) ④采矿生产实习大纲(详细内容见附件) ⑤采矿课程设计大纲及指导书(详细内容见附件) ⑥采矿毕业实习大纲(详细内容见附件) ⑦采矿毕业设计大纲及指导书(详细内容见附件) 九、附件 (一)相关教学研究论文 ⑴ 秦忠诚等,“研制煤矿开采学CAI课件,实现教学现代化”,煤炭高等教育,1997.12 ⑵ 秦忠诚等,“面向21世纪的采矿高等教育”,煤炭高等教育,19982 ⑶ 秦忠诚等,“煤矿开采学CAI课件的开发研究,面向21世纪的采矿工程学科,西安出版社,1998.5 ⑷ 秦忠诚等,“试谈煤矿开采学课程的教与学”,矿业教育研究,1995.12 ⑸ 秦忠诚等,“对煤矿开采学课程CAI教学的思考与探讨”,矿业教育研究,19981 ⑸ 秦忠诚等,“煤矿开采学课程教学研究”,矿业教育研究,19971 ⑺ 秦忠诚等,“青年教师成才途径的探讨”,矿业教育研究,19943 ⑻ 刘承论、秦忠诚,“从市场需求及毕业生择业谈采矿工程专业课程结构调整”,第十六届全国采矿年