矿山工程地质与水文地质教学改革

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摘要:矿山工程地质与水文地质作为矿业类学科的基础学科，其应用在矿山建设的各个方面。其内容涉及高等数学、流体力学、材料力学、地质学等多方面知识，具有理论性、综合性和实践性强的特点。目前课程教学出现教材资源落后、物资力量不足、实践教学匮乏以及数学建模困难等问题，建议在教学过程中深化数学建模课程学习，积极寻找实践地点，加深理论学习，开展多元化开放式教育，培养具有创新性、综合性与实践性的人才。

关键词:矿山;工程地质;水文地质;教学改革

0引言

矿山工程地质与水文地质是一门新兴的应用地质学科，它是地质学的一个重要的分支学科，也是一门地质学与采矿学紧密结合的边缘学科。运用地质学的视角和理论，其研究旨在调查矿山或矿井地区内详尽工程地质条件，并予以科学分析，对于有可能存在的工程地质问题，以及这些潜在问题对于建构筑物和周边地质环境的影响做出预测和评估，针对这些不良地质现象提出相应措施，为工程实践提供可靠地质科学依据，从而保证工程建设规划的合理以及建构筑物的正确设计，顺利施工和正常使用。学习矿山工程地质与水文地质，可以使学生正确理解岩体、地质构造以及水文地质条件；认识不良地质条件对矿山工程的危害；能够正确布置勘察任务，顺利阅读地质勘探报告；了解利用不同的地质条件又好又快的完成工程。

1教学内容

矿山工程地质与水文地质的教学目的是使学生在熟悉工程建设流程的前提之下，从地质学的角度了解工程建设中可能遇到的各种问题和一些主要的不良地质现象，并通过生动的举例，图示等方式认识到这些现象对于工程设计施工，乃至工程项目日后的运行和维护存在的危害和影响；准确分析并针对不同的地质问题或现象选择正确的应对处理方式，利用所学矿山工程与水文地质知识指导具体工程设计和施工，并掌握一定的实践内容，如地质勘查的流程，要求与方式等；熟练掌握工程地质勘察报告（包括相关图表）的阅读，并能合理利用勘察资料进行工程设计，解决设计中遇到的工程地质问题。矿山工程地质与水文地质的主要内容包括一般工程地质的研究对象、研究内容、研究任务、研究方法；矿物、岩体的认识；掌握地质年代表、地质构造的主要内容与地质图的基本知识；掌握一定边坡知识，以及滑坡的原理以及治理；了解关于地下水的基础知识，认识地下水的分类和各种性质，针对矿井充水及其治理进行重点学习。复习加深对于地质图件的认识和应用，并学习水文地质相关图件，使学生熟练使用工程地质资料，根据资料进行或改变工程设计。不仅要注重工程地质知识学习的全面，同时要突出重点，构成完善而专业的知识体系，此外还可以培养学生观察，分析和解决问题的能力，并提升逻辑思维能力，这也是本科生教学的核心内容。

2教学现状

矿山工程地质与水文地质作为矿业类学科的基础学科，在极其受到重视的同时，也存在着很多教学方面的问题。（1）教材资源落后。矿山工程地质与水文地质教学一般分为两个部分，一部分为基础地质学教学，另一部分为煤矿地质教学。基础地质教学与煤矿地质教学所占比重应当适应于教学规划。例如，已经学过地质学以及相关课程学生，应当将教学重点放在煤矿地质学部分。教师需要针对学生的具体学习进度进行了解，灵活调整自己的教育教学进度和侧重点。另外，教材本身更新的速度远远无法做到和科研以及工程实际应用同步，导致教材内容严重滞后于学科本身的发展。（2）教学人员匮乏。矿山工程地质与水文地质教学工作因为其理论性、综合性和实践性强的特点，又因为其作为基础学科的重要性。所以要求教师必须有极高的科学素养以及丰富的实践经验。但是由于师资力量分布不均，所以授课效果也千差万别。（3）物资力量不足。矿山地质与水文地质是一门综合性和实践性要求都很高的课程。相应的学习过程中会有诸如矿物，岩石的辨认的课程。但现时的教育过程中，实验室的建设和理论教学进度严重不符，除了示范和实验设备的短缺之外，矿物，岩体标本种类的限制也可能给教学造成很大的困难。（4）不注重实践教学。矿山地质工程与水文地质的因为其实践性强的特点，需要在教学中加入多课时的实践教学。但是在现时的教学中，实践教学课时严重不足，理论教学和实践教学脱节的情况时有发生，学生无法将理论知识和实践应用联系起来，甚至导致对于理论的理解出现偏差，出现这种情况的原因是复杂的，其中一大问题在于可选的实践教学地点不足。（5）数学建模困难。在制作地质勘探报告这一环节时，数据选择模糊不清，可选参量不统一，对于同一对象的建模过程中会有不同的模型，以至于地质勘探报告图表部分千差万别，甚至有错误的地方。

3教学改革

随着我国现代化进程的不断推进，矿山工程地质与水文地质作为工程项目的基础学科也在不断的改进。传统的教育教学方式已经不能满足时展——信息化，快餐化的方向。为了向社会输出更多的工程技术人才，作为高校应该不断改革自己的教学能力、教学方式、教学模式、培养学生的创新意识与实践能力，以适应时代和社会的需要。所以教学改革应包括以下几个方面：（1）应着力于加强教学投资。工程地质教学应着眼提高素质教师的培养，应该加大对教师实践能力的培养，教师应该全面掌握矿山工程地质与水文地质相关学科知识，了解最新矿山工程地质与水文地质理论成果以及经典地质学知识，加强教师与地质一线工作者的联系，切勿“本本主义”。教师在选择教材时，应当结合实际教学情况，酌情考虑增加或者删减一些教学内容，如学生已经学习地质学，教师可以适当将矿山工程地质与水文地质部分中普通地质学的部分给予适当的删减。应加大对教学实践环节的教学力度，室内实验室的建设急待推进，应根据学科本身的发展和教育教学的需要购进和更新成系统的矿物，岩石标本，建设先进的教学模型，并兼顾教学和科研用设备的引进和使用，如工程地质仪，岩石声波仪与探地雷达等先进设备。在加强巩固室内实验室建设同时，积极寻找具有代表性，全面性的室外实践地点，扩充实践地点选择。（2）应着眼于教育方式改革，教育方式改革的关键内容则是认识到大学生本科教育的核心任务并不是让学生去进行机械式的记忆和练习，掌握特定某一方面的知识，而是通过教授知识的过程，引导学生掌握发现和解决问题的思路以及方法，培养学生自主学习，获取知识和做出创新的能力。在教学过程中，应采取开放式互动教学，教师主动与学生交流学习，使学生全面掌握理论知识的同时从实践出发用已学的理论知识解决实际问题。传统的教学方式中，学生总是提不起兴趣，一方面因为理论知识的枯燥，另一方面是传统的教学方式诸如“填鸭式”教学已经不能满足学生们的需要。所以，在教学中，我们应该在让学生发现问题，提出问题上下足功夫。激发学生兴趣，从兴趣出发，变“填鸭式”教学为兴趣教学。（3）应更充分利用科技新成果。随着社会进步和科技创新，教学也应该跟随时代的进步而变得更加具有时代气息。在教学时，应当充分利用多媒体教学，提高课堂的教学信息量的同时，也可以增强教学的直观性，弥补理论教学与实践教学相脱节的不足，提高教学质量和学生学习兴趣。让学生参与科技创新实验课题，不仅可以让学生了解最新的科学创新成果，并且在参与过程中学生提出的问题给予正确的回答，可以给学生树立正确的科学创新实验观。从学生从大学本科时期就有意识的加以启发，尝试接触，提出甚至制作一些科技创新项目，逐步提高学生的创新性和综合性。（4）应更重视理论与实践相结合。在普通的教学模式下，在进行工程地质教学前会有岩石力学，高等数学等相关学科的学习。但是这些基础学科都是当作公共课进行学习。所以在进行工程地质课程学习时，学生很难联系这些基础学科，在建模过程中无法建立精确的数学模型，并且因为基础知识的缺失，在选择参量时会及其模糊，对与同一对象的建立，会有不同的数学模型。所以在教学中，应该安排矿山工程地质与水文地质相关的力学与数学的“学前教育”。这种教学模式不仅解决了学生理论知识的欠缺，更加要求老师有更高的素质，积极的备课。主动引导学生回忆曾经学习过的基础学科，构建学科之间的联系，学生在学习中更游刃有余，提升基础学科掌握的同时更好的学习矿山工程地质与水文地质这门课程。（5）应在教育教学过程中着重加强对于学生创新能力的培养，本科教育只教授专业知识是远远不够的，更要培养学生独立思考的能力，让他们能够自主面对问题，研究问题，找出解决问题的最佳方法，才能在以后的学习生活中保持自身的进步和先进性。应该积极开展与矿山工程地质与水文地质相关的活动，如岩石的辨认，工程地质模型建设，进行一些带有趣味性的活动和比赛，培养学生对于地质学的兴趣，鼓励学生在学习过程中提出新的问题，找到解决问题的思路，拓展思维，鼓励学生自主获得知识，通过自学来掌握所学知识，和拓展矿山工程地质与水文地质相关知识，为日后的学习提供更多的便利，增强实践能力，提高创新意识。

4结语

教学改革是现代教育文化对传统文化的排斥与否定，应然的课堂教学改革实践应该是对矛盾的多样化冲突的扬弃、和谐、改革的实践，将克服一切偏颇、片面、极端、失和的状态，最终走向和谐的境界。矿山工程地质与水文地质作为一门工程基础学科，在教学的过程中应该不断进行完善，使课程更加具有现代气息，适应时代和社会的需要。为学生的就业打下坚实的基础，努力形成矿山工程地质与水文地质学科良好的学术气氛，为国家现代化事业输送更多兼理论与创新性于一身的人才。

参考文献

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[4]张俊林.在本科毕业设计中培养学生创新能力的改革与实践[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2008(1):20-21

作者:孙书伟 单位:中国矿业大学(北京)能源与矿业学院