□刘 洋 张东杰 常亚男 游 茹
近几年来,我国经济快速发展,矿产资源的开采强度也变得越来越高。随着资源需要量的增大,赋存于复杂地质条件下的矿体的开采力度也随之增大。因此,如何高效安全地开采地下金属矿山成为矿业研究者的研究焦点。放矿理论作为崩落采矿法的应用基础,也越来越受到重视[1]。但在以往的课堂教学中,大多存在着效率低下的弊端[2]。因此,如何培养创新人才、提高创新能力、发掘学生的自主探究能力就在放矿理论课程中显得尤为重要。本文基于研讨式教学法[3],结合课程特色及多年矿山实践经验,提出以学生为中心的理论实践相联合的研讨式综合教学。
(一)课程的性质与任务。放矿理论是矿业工程硕士学位研究生一门应用性很强的专业基础学科[4]。通过本课程的学习,使学生了解覆岩下放矿的崩落矿岩移动规律及矿石损失贫化过程,同时也让学生掌握崩落采矿方案的优化思路及采场结构参数的确定方法。使学生通过本课程的学习,能借助相关文献,扩大采矿专业研究生的视野,为日后从事教学或专业技术工作奠定一个广泛的专业知识基础。
(二)课程教学内容。放矿理论的教学内容分为理论课和实践课二部分。理论课教学内容分为,第一章放矿理论概述,第二章崩落矿岩的物理力学性质,第三章无限边界条件下崩落矿岩的移动规律,第四章半无限及倾斜壁边界条件下矿岩的移动规律,第五章放矿理论在矿山中的应用,第六章降低矿石损失贫化的技术措施。实践教学内容为到崩落法开采矿山观察崩落法的放矿过程,崩落法的结构,崩落法开采矿石的设备以及进行放矿实验;掌握崩落法结构参数的确定机理和方法,具备解决矿石损失贫化问题的实际工作能力。
(三)课程学时分配。放矿理论课课时分配如表1所示。
(一)教学设计。放矿理论课采用“讲授—研讨—实践”的教学方法,通过理论讲授使学生掌握课程基本概念、基础理论和规律,了解该领域发展现状。
(二)研讨式教学组织实施过程。
表1 放矿理论课时分配
1.学生论述。学生对放矿理论及崩落法的认知进行叙述,并讲述自己的研究方向,提出自己对放矿理论及崩落法的疑问,展望其发展趋势。
2.布置选题。教师提供选题指引,学生也可以根据课程内容自行选题。例如:崩落法矿石损失贫化原因分析;我国崩落法应用现状及发展方向;崩落法发展遇到的瓶颈问题及应对策略;无底柱分段崩落法结构参数优化方法;浅谈数值模拟技术在放矿理论中的应用现状及发展方向;随机介质理论的改进研究。
3.论文撰写与PPT制作。学生根据自己的选题,查阅相关文献,写成课程论文,字数要求在5,000字左右,参考文献为15篇左右。并根据论文内容,制作PPT。
表2 放矿理论课考核方式与成绩构成
4.课堂汇报讨论。学生在课堂进行汇报,教师和同学基于选题进行提问,学生组织语言进行回答,教师最后进行点评。
(三)课程考核方法。放矿理论课改考核方式与成绩构成如表2所示。
结合矿山应用特点,将研讨式教学法引入放矿理论教学中,在教学过程中,引导学生积极参与相关科研项目和当前热门话题的讨论,培养学生的科研精神和合作能力。通过上述教学改革的实践,考核总体成绩也较为理想,教学收到了良好的效果。