矿业环境工程教学改革模式探索

董彩霞　胡子付

摘 要：矿业环境工程作为采矿工程和矿物加工工程专业的专业选修课，知识面广，教学难度大，对于培养学生的环保意识和可持续发展理念，巩固学生的专业知识和专业能力均有重要的地位。结合内蒙古工业大学培养方案中本课程地位、特点及存在问题、教学内容改革和教学方法改革等方面的内容，针对矿业环境工程的课程教学改革进行了初步探索。

关键词：矿业环境工程;教学内容改革;教学方法改革

【中图分类号】G【文献标识码】B【文章编号】1008-1216（2020）03B-0110-02

一、课程的地位、特点及存在的问题

本课程是采矿工程和矿物加工工程专业学生的专业选修课程，在专业教学体系中处于学科知识综合运用的地位。通过本课程的学习，使学生掌握解决矿业开发利用中各种环境问题的治理途径和技术措施，了解相关的环保政策和标准规范，从而培养学生的环保意识和可持续发展理念，巩固学生的专业知识和专业能力，提高学生分析问题和解决问题的实践能力。为满足人才培养方案中的培养学生环保意识和可持续发展理念的要求，具有重要的作用。

本课程主要结合环境工程的基本概念、原理和方法，介绍矿业工程中存在的环境污染及其危害，阐述矿业环境污染控制和治理的技术、设备与工程应用实践。本课程通过矿业工程和环境工程交叉学科知识的融合，对环境工程实际案例的分析，使学生掌握解决矿业开发利用中各种环境问题的治理途径和技术措施。

同时根据矿业发展中出现的环境工程新问题，介绍环保治理的新思路、新技术和新设备，从而拓宽学生的知识视界，培养学生的创新能力。依据我国的环境保护要求，对矿业开采过程中大气、水、固体废物、噪声、热害等污染的产生途径，主要危害及程度范围，掌握各主要污染物的治理或防控技术措施、工艺流程、主要设备及操作参数等;理解矿业活动造成的土地资源和生态环境破坏等环境问题，掌握土地复垦和生态修复的相关政策、基本原则、技术路线和方法等。

但是目前该课程在开设与教学过程中也存在一些问题，主要有以下三个方面。

（一）课程为专业选修课，学生不重视

该课程为专业选修课程，学生会认为不是本专业的主干课程，而把它归结为选修课，是不重要的课，因此，学生从心理上就不是很重视，造成课堂气氛不活跃的现象。因此如何提高学生对该门课程的认知和兴趣，激发他们的学习积极性，是本门课程在教学过程中需要解决的问题。

（二）教材陈旧，与现行行业法规不符

与本课程相关的教材较少，教材更新较慢，选择有限。本课程选择了与培养方案符合度较好的偏煤炭方向的教材，是2015年出版的由尹国勋主编的《矿山环境保护》第二版，已经是本门课程的最新教材，但是由于生态环境这一行业的政策法规在不断完善和更新，教材内容显然很陈旧，跟不上节奏。

（三）实践环节欠缺，书本知识与实际脱节

本课程在本科三年级时开设，在开设矿业环境工程课程前，学生几乎没有机会去参观矿井生产和洗选现场。由于相关政策要求，矿山企业把安全生产问题放在首位，不愿意接收高校学生去生产现场参观，学生对整个生产流程没有系统的感观，所以在讲到相关环境问题时会感到陌生，没有直观印象，这也使学生对讲授的课程内容没有兴趣，课堂气氛活跃不起来。

二、课程教学改革与实践

（一）教学内容改革

1.精选内容。

《矿山环境保护》教材中对矿业活动过程中大气、水、固体废物、噪声、热害等污染的产生途径，主要危害及程度范围，各主要污染物的治理或防控技术措施、工艺流程及主要设备等进行了介绍。教材涉及的知识覆盖面非常广，既包括水、气、声、固等污染的产生途径及其治理方法，还包括生态环境治理、清洁生产、地质灾害与防治、环境影响评价、环境管理等多方面的内容。但是授课学时只有32学时，因此教师在本课程不可能对所有内容一一讲述，需要精选内容。考虑到授课对象是采矿工程和矿物加工工程两个矿业类专业的学生，因此选取矿山废水的处理与综合利用、矿区大气污染与防治、矿山固体废物与资源化利用、矿山噪声污染与防治、矿山生态环境治理、矿山清洁生产、矿山地质灾害与防治、矿区地球化学与地方病和矿山环境影响评价九部分与矿业类专业息息相关的教学内容。环境管理和环境监测的内容略去，这三部分内容相对独立，内容相对较多且较系统，2～3学时的教学不足以把应有的知识点讲授清楚，而且与本专业的相关度不大，因此可以略去。

2.补充基础知识、前沿性内容。

礦业环境工程属于综合性课程，主要是环境工程和矿业工程的结合，而采矿工程和矿物加工工程专业学生的环保专业知识较为薄弱，因此需要补充环境工程的基本概念、原理和方法这部分内容，然后介绍矿业工程中存在的环境污染及其危害，阐述矿业环境污染控制和治理的技术、设备与工程应用实例。如矿山水污染与治理部分，需要补充水污染的基本改变、分类、危害和治理方法，在介绍环境标准前，需要让学生先知道各项水质指标是什么含义，而且环境标准要介绍修订过和新制定的标准。大气污染与治理部分，需要补充大气污染及污染物的概念和类型以便于学生理解，进而引入热点问题“雾霾”调动学生的学习兴趣。讲解到矿山固体废物与资源化利用一章，不只局限于矿山固体废物的污染，普通固体废物的污染问题，尤其是生活垃圾与我们的生活息息相关，更能提起学生的兴趣。

（二）教学方法改革

1.课前准备。

课前准备包括教师备课和学生预习两部分。教师备课主要包括课程教学设计和PPT的制作。教师备课从三方面着手，第一，根据课程自身的特点，本课程按照环境问题专题模式进行备课，每一章为一个独立的模块，课程教学设计以模块为单位，每一部分内容有明确的教学目标。针对采矿工程和矿物加工工程两个不同的专业，在内容上要有所调整，达成的教学目标也有所不同。第二，按模块精心制作PPT，结合国内外环境污染案例，和目前国家关于环境保护的最新法律法规和采选矿技术流程，对相应内容进行扩展。第三，提高自身的知识度，将要讲解的内容熟记于心，课堂上多与学生互动。学生预习的方式要以小专题的形式进行，每个模块结束后要布置下一模块的内容让学生提前去了解，以“热点”问题为主，既能使学生提前了解新内容，又能提升学生对本课程的兴趣。

2.授课形式。

（1）讲授为主，模块化教学。

鉴于采矿工程和矿物加工工程两个专业的学生在环境科学方面的专业知识比较薄弱，开展本课程必须要补充一些基础知识，因此本课程的授课方式以教师教授为主，给学生做必要的专业知识铺垫和引导。另外，本课程知识覆盖面广，但是每一部分相对独立，采用模块化教学，对每一模块内容做必要的基础知识补充和教材内容更新，将讲授内容重新梳理、编排，形成系统化的知识讲授给学生。

（2）互动教学，激发求知欲。

为了增加与学生间的互动性，提高学生的学习兴趣，在教学实践中，采取下列做法：对于每一模块涉及到的热点问题，如“雾霾”“APEC蓝”“生活垃圾分类”等热点问题，提前布置给学生，将学生分成小组，要求各个小组利用各种途径查阅相关资料，制作PPT，每节课抽一两个小组上讲台就自己小组查阅到的相关内容作专题报告。这样既能培养学生的自学能力又能激发学生的求知欲。

为增加学生的记忆，活跃课堂气氛，在授课过程中可以插播一些与授课内容相关的视频材料，如“垃圾里的哲学”“穹顶之下”“只有一个地球”等热点话题视频，然后分组讨论，培养学生独立思考的能力和学习兴趣。为了弥补学生对矿山采选过程实践环节的欠缺，可以播放煤矿开采、选煤厂的工作流程，既加深学生对专业知识的认知，又可以引发学生对这一系列作业所带来的环境问题的思考。

（3）案例教学，丰富书本内容。

由于矿山开采前均需要进行环境影响评价，在授课中可以采取案例教学，从矿山环境影响评价报告书里挑出一些具有代表性的实例与授课内容相结合，例如：环境影响评价中会涉及到废气、废水、固体废物、噪声的产生和引用国家标准、以及如何治理等内容，可以按照内容对应书中的内容进行授课。通过这种丰富多彩的案例式教学，能够实现现实内容与书本内容相结合，可以更加贴合实际，使学生能够更好地理解和掌握所学的理论知识，培养学生灵活利用专业知识解决问题的能力。例如，讲解某煤矿建设项目环境影响评价，可以使同学们了解到目前煤矿开采的有关法规和环境标准，掌握环境影响评价工作等级划分，环境评价因子及评价重点的确定方法等内容。

3.考核方式。

本课程的考核方式采取“总成绩=平时成绩（20%）+模块汇报（30%）+结课论文（50%）”的方式来考查学生学习本课程的能力。平时成绩包括学生考勤（10分）和课堂回答问题（10分）两部分。模块报告的成绩以小组汇报的整体效果结合每位同学在专题准备和汇报中的贡献打分。在结课后，让学生以本专业背景为前提写一篇关于矿山环境问题与防治措施的综述论文或者围绕某一具体模块写一篇与本专业相关的论文。这种考核方式既培养了学生自主学习能力和口头表达能力又能调动学生学习本课程的积极性和能动性，对增强学生学习专业知识的自學能力和培养学生的环保意识起到积极的作用。

矿业环境工程是矿业采选知识领域中非常重要的知识领域。人与自然和谐共存是我们追求的目标，因此矿业环境工程是矿业采选知识领域中必不可少的重点课程。通过对本课程的教学模式改革，解决了教学中存在主要的问题，激发了学生对本课程的学习兴趣，对培养学生环保意识和可持续发展理念起到积极的作用。

参考文献：

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[5]尹国勋.矿山环境保护[M].徐州：中国矿业大学出版社，2015.