“煤矿水文地质与工程地质”课程教学模式和方法改革实践

隋旺华，孙亚军，刘树才，杨滨滨

中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州 221008

“煤矿水文地质与工程地质”课程是为原水文地质工程地质硕士生开设的“煤矿水文地质”和“煤矿工程地质”两门课程，在中国矿业大学自1991年开设，至2001年培养方案调整，设立为“煤矿水文地质与工程地质”课程，并对高年级本科生开放。自2009年，中国矿业大学实施按照一级学科大类培养方案，本课程成为地质学、地质资源与地质工程两个一级学科硕士点的专业基础课程，同时本课程面向全校研究生、本科生作为专业选修课程。

要使学生的课堂学习取得成效，必须抓住理论联系实际这个关键，注重把学习成果转化于实践中，即做到学有所获，学有所用，学有所成。教学模式的恰当与否也是提高学生学习成效的重要因素，研讨式教学法是目前西方发达国家高校中一种主要的教学方法。研讨式教学是以解决问题为中心的教学方式，通过由教师创设问题情境，然后师生共同查找资料，研究、讨论、实践、探索，提出解决问题办法的方式，使学生掌握知识和技能。结合“煤矿水文地质与工程地质”课程的特点，我们正在积极推进教学内容和教学方法改革，采用了课堂授课、研讨与科技活动相结合的教学模式，并获得了较好的实践效果。

一、课程建设改革的基本思路与措施

“煤矿水文地质与工程地质”课程改革的基本思路是构建体现国际现代水文地质工程地质学科发展趋势、符合中国地质特色和煤矿生产实际的课程体系，充分反映我国煤矿水文地质与工程地质新的科学研究成果，注重科学思维和科学研究训练，采用课堂教授和研讨式教学、案例教学，充分运用网络教学等现代教育技术手段，加强教学过程管理，为后续课程学习和学生从业打下良好的基础。在具体实施时采取了如下主要措施。

（1）加强师资队伍建设，提高教师整体素质。通过访问学者、参加重要科研、参加重大工程实践和咨询、参加国际学术交流，努力提高教师素质。吸收青年教师参加课程建设，指导研究生实验和论文研讨，努力构建合理的学术梯队。

（2）及时更新教学内容，教学科研密切结合，培养创新人才。及时跟踪国际前沿，反映最新科研成果。注重对国际会议、知名杂志最新文章和动态的研究，培养学生的思维方法和创新能力。

（3）重视教材建设，形成系列教材讲义和辅助资料。及时更新教学内容，既要包含传统基础内容，又要充分体现学科的发展。形成包括教材讲义、课件、辅助教材、专业杂志、标准规范等在内的较为系统的教学资源。

（4）充分利用现代教育技术，营造网络化教学环境。开设课程网站，丰富网络资源。利用即时通讯软件等便捷联系方式，作为师生间交流和课件传输平台。

（5）加强实验室建设，创造良好实验条件。利用“211工程”、优势学科创新平台、江苏高校优势学科建设项目、省实验教学示范中心、教育部修购专项等项目，有计划有步骤的建设“矿山水害防治技术基础研究实验室”，为本课程学生实验探索创造良好条件。本课程虽未专门设置实验项目，但是学生在课程学习过程中，可以根据参与的科研或者自己的兴趣，申请开放实验，针对专门问题进行探索研究。

二、课程内容设置

“煤矿水文地质与工程地质”课程主要分为3个部分：（1）水文地质基础与煤矿水文地质，主要介绍地下水的赋存条件及分类、矿井水文地质勘查、矿井水文地质工作、矿井水害防治。（2）工程地质基础与煤矿工程地质，主要介绍土的基本工程地质性质、煤系岩体基本工程地质性质、岩体赋存的地质环境、煤矿工程地质勘察、矿区地质灾害与防治。（3）矿井水文地质工程地质物探，主要介绍矿井地球物理勘探在煤矿水文地质工程地质中的应用。

根据教学大纲安排，教学课时为30学时。在有限的时间内要达到课程的教学目标，使学生了解国内外煤矿水文地质与工程地质发展前沿和趋势，掌握煤矿水文地质与工程地质基本知识和工作方法并学会分析常见煤矿水文地质与工程地质问题的能力以及增进自学能力、学术交流能力和创新思维，还是有一定难度的。具体实施时要求某些章节学生进行自主学习，充分发挥学生的主观能动性，通过开放试验，参与科研，提高实践技能，加深对课程内容的理解和掌握。考虑到授课对象的差别性，即专业背景不同，对课程内容学习提出差异化的要求，不同专业可以有取舍。比如，对于地质工程专业研究生，已经学习过水文地质工程地质课程，水文地质基础部分和工程地质基础部分内容就可以不参加学习，重点放在对煤矿水害防治、工程地质灾害防治等内容的学习上；对于其他专业的学生，则首先要在掌握基本水文地质工程地质概念基础上，再进行深入学习。

三、教学模式与方法

本课程采用课堂授课、研讨与科技活动相结合的教学模式。针对课程内容特点和每年选课的学生的基础不同，课堂教学主要针对水文地质工程地质基础部分，以讲清基本概念和思维方法。研讨式讲授则主要针对案例进行，给出案例发生的水文地质工程地质条件，提出问题，学生分析，师生共同探讨。学生研讨主要是针对某一专题，由学生组成兴趣小组，进行文献综述和研讨，学生讲述，学生老师共同讨论。同时还积极吸收研究生参与科研，培养学生的实践能力和科研创新能力。几年来，学生参加国家自然科学基金、企业横向课题等30余项。考核采用平时表现、课程研讨、课程文献综述与科技创新参与情况及学习成效，按照比例进行综合评定。

研讨教学充分体现学生主体性原则、启发性原则、循序渐进原则及和谐性原则。这种教师当“导演”，学生当“演员”的模式，创设了平等、和谐的教学环境，体现教学的民主化，形成和谐共进、教学相长的境界[4-5]。能充分调动学生的主动性和自觉性，有利于自主性学习、研究性学习、较好地培养了研究生的创新思维、科研实践能力与综合素质，有利于研究生个性化发展。

积极营造外语教学环境，采用双语教学、鼓励学生用英语研讨等。邀请国外知名学者开设英文讲座，增强研究生了解学科发展前沿，掌握学科脉搏，适应社会及国际竞争能力。近年来，先后邀请了多位国际上知名的矿井水文地质工程地质专家及相关专业学者来校讲学，其中有国际著名水文地质学家、国际矿井水协会秘书长、国际矿井水与环境杂志主编Christian Wolkersdorfer教授、中国工程院院士卢耀如教授、南非福特海尔大学赵宝金教授、加拿大高级水文地质专家Gary I Lagos教授等。

课程采用主讲教师负责制，定期研讨教学改革和教学内容，主要参与教师认真负责，积极性高。课程有统一的授课要求和标准；教学档案、管理规范，课程成绩管理规范。加强课程的教学过程管理，及时通过问卷收集学员意见，并积极改进教学。

学校积极支持教学手段改革，建设有教学专用多媒体教室，所有专业实验室实现信息化联网。本课程教学积极利用学校现有数字化、信息化教学环境。同时，积极依靠科研项目，改善教学条件。建设了比较齐全的网络教学资源，包括专业培养方案、课程大纲、教学目标、教材讲义、教学参考书、教学课件、课程录像等资源。课程建立了信息化的管理平台，利用学校研究生教务系统，实现了网络选课、成绩登录和课程管理。

四、教学特色与效果

通过多年努力和建设，本课程形成了以下特色。

（1）建立了“煤矿水文地质与工程地质”课程体系。紧密结合和跟踪国际水文地质工程地质发展趋势，密切结合中国煤矿的生产实际和地质条件，注重基础水文地质工程地质知识与煤矿水文地质与工程地质的交叉融合，形成的课程体系具有自身的特色，适合培养水文地质工程地质相结合的高级工程技术人才。

（2）重大科研成果和工程案例及时应用于教学。近年来，先后承担了国家自然科学基金重点项目、面上项目、“973”项目“煤矿突水机理与防治基础研究”和大量的煤矿水文地质与工程地质难题，课程教学中，采用专题形式把研究进展、工程实例及时向研究生介绍，对学生了解学科前沿，掌握发展动态，培养科学思维，起到了很好的效果。

（3）灵活的研讨式教学方式。根据课程对象的不同，在关键概念和思路的基础上，叙述性的内容通过学生自主学习进行，课堂教学采用讲授和研讨相结合。在专题阅读基础上，采用专题研讨方式，由学生针对某一课题，自主进行实验研究或者研讨，并在课堂上交流、讨论。

（4）课程网络资源比较丰富，课程的所有课件、教学录像、参考书目等全部上网。为学生自主学习提供了方便。

根据近三年的教学质量调查统计，共97人选课并完成课程学习，对课程的整体评价满意和比较满意的为100%，对采取的课堂讲授、研讨、文献综述和自主学习的教学方式表示满意的为100%，对采用成绩评定方法满意的为90%以上。学生对课程的教学内容表示满意，同时也提出许多好的改进建议。曾经参加本课程学习的研究生，在读期间，在煤炭学报、水文地质工程地质、岩石力学与工程学报等本学科杂志上，发表学术论文多篇，获得江苏省省级优秀硕士论文4篇、省级优秀博士论文1篇。本课程还于2012年获得江苏省优秀研究生课程。

五、结束语

研究生的课程教学中普遍存在着“教什么、教多少、怎么教和如何评价学生”的问题。“煤矿水文地质与工程地质”是一门应用性很强的专业课程，涉及内容复杂，知识面广，信息量大，学生在有限的时间内达到课程教学目标实属不易。本课程实施过程中，根据课程内容和学生的特点，将基础内容、进展内容及研究内容统一考虑，为学生提供了一个平台，通过教师引导和学生探索，采用调研、试验、参与科研等途径，让学生探索知识的发现过程，着重培养学生的学习能力、思维能力和创新意识。采用课堂授课、研讨与科技活动相结合的教学模式，抓住理论与实践相结合这个关键，使学生学有所获，学有所用，提高了学生的学习成效。

[1]高文.现代教学的模式化研究[M].济南：山东教育出版社，1998．

[2]吴立岗.教学的原理、模式和活动[M].南宁：南宁教育出版社，1998．

[3]张聪，崔国涛.当前我国教育实践研究述评[J].现代教育科学，2012，(1)：125-127.

[4]谭运进.研讨式教学模式研究[J].湖北第二师范学院学报，2008，25(1)：108-111．

[5]刘嵘，周烈红，陈能松.以探究型专业课教学模式促研究型人才培养[J].中国地质教育，2012，(2)：67-69.