郭 东 明
(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083)
矿山建设方向井巷工程课程教学体会★
郭 东 明
(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083)
·建筑业管理与政策研究·
井巷工程课程存在讲授内容陈旧,跟不上行业科技发展等问题,从教学模式上进行了探讨,指出应把握科技发展潮流,不断更新讲授内容,激发学习兴趣,提高解决复杂问题能力。
井巷工程,课程特点,教学模式,教学体会
《井巷工程》课程是培养未来从事土木工程矿山建设方向的专业核心课程,主要培养学生了解和从事矿山工程建设、隧道工程、水利工程等理论、设计、技术、施工工艺以及施工组织及管理等方面知识,涉及到《采矿概论》《水文地质工程》《爆破工程》《矿山岩石力学与工程》《矿山机械》《矿井通风与安全》等前期课程的知识。课程要求系统掌握矿山建设工程的立井、斜井(巷)、平巷、井下车场与硐室工程的设计与施工技术,掌握矿山规划设计的基本知识、复杂地层条件下的立井特殊施工方法、生产矿井的井巷开拓工程和采区巷道遇到松软破碎地层、高富含水岩层与煤尘、瓦斯突出危险煤层的安全施工技术及矿井工程领域最新技术理论成果[1-4]。课程包括的知识点多,需要大量的工程实践案例讲解。目前该课程教学过程中大多采用理论教学为主,存在重理论、轻实践,重知识、轻能力等现象,很难培养学生的解决复杂工程问题的能力和水平,迫切需要对教学进行改革。本文拟从专业课程教学过程、环节入手,探讨课程教学方法,让学生获得自主学习的能力及更好的专业知识,培养学生创新思维和解决复杂问题的能力。
1)课程涉及面广、知识丰富。井巷工程课程涉及采煤概论、矿山岩石力学与工程、煤田地质工程、矿山提升设备与机械、矿井通风与安全、钻眼爆破、工程经济等多方面内容,具有涉及面广、知识点多等特性[2]。同时,井巷工程对于矿山而言,井是矿山的“咽喉”、巷是矿山的“血管”,矿山井巷是矿井的核心,其体系非常复杂。井巷工程包含的教学内容存在相互关联、相互制约的关系,教学过程中必须针对该课程的丰富复杂特点,不仅需要让学生了解和掌握专业学科基本知识与理论基础,还要把握好课程体系知识间的相互关系,了解并能熟练运用所学课程的知识,综合分析及处理现场实际的复杂问题,提出解决的思路、方法和措施,增长学生解决复杂工程实际问题的能力与水平。
2)课程适用性广、规范性强。井巷工程是一门具有很强的适用性课程。课程涉及范围非常广泛、内容非常丰富。在课堂教学过程中不仅需要重视理论知识的精确讲解,还要着力于课程的适用性特点,如在讲解立井特殊地层施工时,可在讲授完立井冻结法施工、沉井法施工、钻井法施工后,让学生对各个施工技术内在性有所了解和掌握,争取实现“学以致用”的成效。井巷工程课程的特点是不仅要遵守国家设计规范,严格按照规范要求行事,也要重视对设计的理念创新,即:在学习中既要遵守理性国家规范的约束,又要发挥感性的创新理念。这就要求教学中既要遵守国家技术规范良好的习惯,又要学会不断创新理念。
3)课程具有很强的实践性。井巷工程作为矿山工程方向的核心专业课程,不仅要求掌握前期其他专业基础理论课程的知识,还需要有很强的工程实践和技术工艺知识。该课程的理论知识主要来源于长期矿山建设实践活动,是矿山建设的工程实践不断理论总结。国内外大量的工程实践不仅能够完善本课程知识结构体系的基础理论,同时随着我国煤炭建设的“黄金发展期”大量建设工程的实践,积累了大量的新理论与新技术,因此,课程的教学内容紧跟发展前沿,教学上要让学生不断吸纳实践过程中新的理论、技术、施工工艺及管理知识,如冻结法中斜井冻结技术,TBM斜井施工技术等。
井巷工程课程教学上过于偏重理论讲解,难以适应当前大量矿山建设工程实践。井巷工程课程主要是讲解施工理论、技术、工艺的课程,是从事矿山建设工程的核心课程,内容偏重于实际应用,而原有的授课大多对书本知识重视,对现场工程案例讲解不够,授课过程中学生“体验”度不高,导致学习兴趣性不强;同时,现有的教材和教学大纲难以跟上时代步伐,由于1998年矿山建设工程等专业合并到土木工程专业,形成了大土木专业,原先的课程无法开始,随着近些年矿山建设人才短缺后,原来矿山类大学才开始重视井巷工程方面的课程,导致矿井建设系列教材无法及时更新,现在国内外矿井建设方面使用的大量理论、技术、装备、工艺体系无法体现在教材中,新的教材编写还需要一个过程,导致学生所学难以满足矿山建设企业人才需要。
当前随着国民经济的快速发展,特别是煤炭行业上个“十年黄金发展期”,矿山建设工程理论、技术与工艺得到了飞跃发展,特别是我国的煤矿建设专业,已经远远领先于世界同类行业,处于国际领先地位,但遗憾的是,矿山建设专业由于众所周知的原因,其教学模式、教学内容并没有多大的变化,需要进行调整和革新。作者根据长期的教学科研经验,提出以下几点商酌。
教学大纲是专业培养的根本,好的大纲对于专业培养能发挥根本性作用。根据我国2016年加入华盛顿协议,工程专业培养的主要目标之一是“培养学生解决复杂问题的能力”,为了达成此目标,必须对现有井巷工程所讲授的内容及专业目标、课程体系等进行改革,特别是对教学大纲需要进行调整和删减添加,在教学内容上不断调整和增补。如:冻结法施工,不仅要讲立井冻结技术,还要增加斜井冻结、城市水平冻结内容,冻结法施工中冷媒介不仅有盐水,还有城市冻结法施工采用的液氮等。
按照新的教学大纲要求,对井巷工程课程的教学内容进行了大量的调整优化处理,对教学现场案例也进行了增补删减处理,如:架棚支护中采用木棚支护,不做主要内容讲解,只是以支护材料的类型,进行略讲,重点讲锚杆支护、U型棚架联合支护等理论技术内容;对新型支护材料如钢管混凝土支架、恒阻大变形锚杆等就可以给学生适当介绍。在授课过程中教师一定要关注国内外矿山建设工程的最新科技发展动态,要在课堂上把最新的科技融合到课堂,给学生最前沿的知识,增加和开阔学生的视野,为未来学生掌握最新行业科技动态提供基础,也可极大激发学生对专业的热爱和学习动力,为未来学生参与国家矿山建设工程打下坚实的基础。
教与学是教师与学生的相互交换碰撞的结果,只有充分发挥两者的主动性、能动性,才能实现教学相互相长,获得更好的教学质量与教学效果,这都与所选择教学方法的好坏关系紧密。过去传统的“填鸭式”“满堂灌”式的教学方式已难以满足信息爆炸时代的教学需要,必须改变过去的教学方法,可采用“现场实际案例与理论相结合”“交流启发”和“课堂课下研讨”等方式的教学手段,还可以结合学生个体的个性兴趣、背景及所掌握的知识水平,进行个性化教学。还可以根据专业方向特点,采用以“启发式”和“类比式”为主的教学方法较相宜;对应土木工程专业矿井建设工程方向的学生在立井部分多讲述,可增加实际案例,如大直径深立井施工方面岩土爆破等方面的内容。
目前,井巷工程教学方式采用多媒体教学,中间有现场案例图片、施工动画等影音资料,能给学生对所讲授内容有更加直观的印象。如:在课堂上可播放在建立井井巷工程的视频资料,让学生对矿山建设工程技术、工艺有感性认识,减少了授课时抽象的认识,不但能有利于加深学生对课程知识体系的认识与掌握,还能极大激发对课程学习的兴趣与爱好。
课程学习考核是教学中重要的环节,是学生对于知识的掌握程度及运用知识解决复杂问题的能力体现,不仅与我们授课的方式、内容等紧密相关,还与对于学生的考核方式有关,考核在某种程度上可发挥“指挥棒”的作用。考核的目的是为了学生掌握和深化所学知识,好的考核方法有助于学生更好的学习和深化课程内容,因此,有必要对考核内容、范围、难易程度、方式进行精准定位,不仅需要重视平常课堂对知识的掌握,还可通过平常课下作业来加强对知识点的掌握,最后考试内容应注重强调对知识点的综合运用方面,特别是解决复杂问题能力方面的考核。考核采用平时表现、知识点的掌握及运用所学知识解决困难问题等三种方式。平时表现主要考核平时作业和日常上课问题的回答与表现;知识点的考核采用传统的考核方式如概念、问答、计算、判断等;运用所学知识的能力考核主要采用教师出的开放题目,由小组成员自己根据所学查找资料分析问题、解决问题,教师根据表现给分。大体上采用“三、四、三”制给分,即平时表现占30%、知识点占40%、综合分析能力占30%。
在井巷工程课程的教学中,授课教师要把握课程特点,服从于现代教学规律,力争做到因材施教,有的放矢,要紧跟国内外科技发展潮流,及时更新讲授内容,掌握好现代化教学方式和手段,不断激发学生学习的兴趣,培养学生良好的自主学习能力,提高综合运用所学课程知识解决复杂工程问题的能力。
[1] 许兴亮.案例教学法在井巷工程教学中的应用[J].教育教学论坛,2015,25(6):181-182.
[2] 高等学校土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3] 张 玫,潘志忠,赵 艳.浅析土木工程专业的实践教学改革[J].沈阳建筑大学学报(社会科学版),2008,10(3):373-375.
[4] 何海浪,李星亮,刘伟春,等.通信工程专业教学革新与多课程融合的教学研究[J].现代职业教育,2017(6):22-23.
TeachingexperienceofRoadwayEngineeringcourse★
GuoDongming
(SchoolofMechanic&CivilEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083,China)
There are some problems existing in the course ofRoadwayEngineering, such as outdated teaching contents and unable to keep up with the development of industry science and technology. From the teaching mode, the author holds that we should grasp the trend of science and technology development, constantly update the teaching content, stimulate interest in learning, and improve the ability to solve complex problems.
roadway engineering, course characteristics, teaching model, teaching experience
2017-10-04★:北京市教学改革面上项目(编号:2015-ms121),中国矿业大学(北京)教学改革项目(编号:k150604)
郭东明(1974- ),男,教授
1009-6825(2017)35-0212-02
G642.0
A