露天與金屬礦山開采課程教學(xué)內(nèi)容改革探析

【摘 要】分析露天與金屬礦山開采課程的特點(diǎn)，闡釋重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容的必要性，探討教學(xué)內(nèi)容改革的途徑。

【關(guān)鍵詞】露天與金屬礦山開采 教學(xué)內(nèi)容 改革

【中圖分類號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2014）01C-0060-02

深化高等教育教學(xué)改革、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，是新時(shí)期加強(qiáng)高等教育質(zhì)量內(nèi)涵建設(shè)的重要舉措。筆者以中國礦業(yè)大學(xué)（北京）為例，結(jié)合露天與金屬礦山開采課程的特點(diǎn)和多年的教學(xué)實(shí)踐，提出重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容的必要性，探討教學(xué)內(nèi)容改革的途徑，以期為打造精品課程和采礦工程國家級特色專業(yè)的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

一、露天與金屬礦山開采課程的特點(diǎn)

露天與金屬礦山開采是中國礦業(yè)大學(xué)（北京）采礦工程專業(yè)本科一門重要的核心課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，采礦工程專業(yè)的學(xué)生能夠掌握礦床露天開采的基本工藝與設(shè)計(jì)方法，以及金屬礦床地下開采的主要方法與參數(shù)設(shè)計(jì)，為今后從事露天礦山、金屬礦床地下開采方面的教學(xué)、科研、生產(chǎn)等工作奠定必要的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。露天與金屬礦山開采課程具有以下特點(diǎn)：一是課程內(nèi)容多且雜。課程涵蓋固態(tài)礦床露天開采與金屬礦床地下開采兩部分內(nèi)容，涉及上述領(lǐng)域的開拓方式、生產(chǎn)工藝、采礦方法和設(shè)備選擇，主要內(nèi)容包括露天礦山的礦巖松碎、采裝、運(yùn)輸、排巖、露天開采境界、礦床露天開拓、露天礦生產(chǎn)能力與采掘進(jìn)度計(jì)劃、露天礦邊坡穩(wěn)定與控制，以及金屬礦床地下開拓方式、回采工藝、采礦方法選擇與適用條件、礦柱回收與空區(qū)處理等，知識(shí)涵蓋面廣，課程系統(tǒng)性差，教學(xué)難度較大。二是課程學(xué)時(shí)較少。露天與金屬礦山開采課程綜合了礦山地質(zhì)學(xué)、礦山機(jī)械、爆破工程、巖土力學(xué)等多個(gè)學(xué)科的理論和知識(shí)，還需適時(shí)補(bǔ)充有關(guān)爆破作用機(jī)理、礦山公路鐵路線路設(shè)計(jì)等內(nèi)容，故課程的綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)。然而，根據(jù)中國礦業(yè)大學(xué)（北京）新版教學(xué)大綱（2011版），該課程的授課時(shí)間由原來的40學(xué)時(shí)減至32學(xué)時(shí)，學(xué)時(shí)少而內(nèi)容多，這給教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”均增加了困難。

二、重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容的必要性

高等院校實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的基本途徑是教學(xué)，其中最主要的是課程教學(xué)。在專業(yè)范圍內(nèi)，根據(jù)教學(xué)需要，將知識(shí)體系按照學(xué)科的內(nèi)在規(guī)律，分解成若干個(gè)具體的知識(shí)體系，每個(gè)具體的知識(shí)體系即課程；每門課程都有其獨(dú)特的內(nèi)容，其載體是教材。

課程建設(shè)是提高教學(xué)質(zhì)量的一項(xiàng)綜合性建設(shè)，課程建設(shè)主要包括教學(xué)內(nèi)容、師資隊(duì)伍、教材、教學(xué)條件、教學(xué)方法與手段、課程體系、管理機(jī)制、實(shí)踐教學(xué)等幾個(gè)方面的建設(shè)，其主要目的是解決好如何為學(xué)生提供好的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的問題。

教學(xué)內(nèi)容是體現(xiàn)教育目標(biāo)的重要組成部分，是該領(lǐng)域前人研究成果的總結(jié)，并且隨著科學(xué)研究的進(jìn)展而不斷發(fā)生變化。根據(jù)普賴斯知識(shí)指數(shù)增長模型，到2020年人類知識(shí)總量將達(dá)到每73天翻一番的速度。這就要求教師要從廣闊的知識(shí)海洋中汲取營養(yǎng)，改善自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)，開展科學(xué)研究，這也是提高自身水平、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的一條途徑。教師只有將反映科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的最新研究成果，及時(shí)充實(shí)到新的教材及課堂講授中，才能為學(xué)生探索新事物、培養(yǎng)創(chuàng)造能力奠定基礎(chǔ)。

教學(xué)內(nèi)容的改革是教學(xué)改革的核心，必須符合人才培養(yǎng)目標(biāo)的總體要求。教學(xué)內(nèi)容改革既涉及各門課程內(nèi)容之間的銜接與組合，以及每門課程的內(nèi)容選擇和優(yōu)化，又涉及教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法和手段、教材選用等因素。露天與金屬礦山開采課程作為采礦工程專業(yè)的核心課程，涉及范圍廣，內(nèi)容更新快，重構(gòu)課程知識(shí)體系，優(yōu)化整合課程內(nèi)容，改變教學(xué)內(nèi)容陳舊、脫離科學(xué)發(fā)展前沿的現(xiàn)象，形成開放的課程體系刻不容緩。

三、教學(xué)內(nèi)容改革的途徑

全面推進(jìn)采礦工程專業(yè)人才素質(zhì)教育，是培養(yǎng)能適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德、智、體全面發(fā)展，基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高，具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的采礦工程技術(shù)人員和研究人員的要求。針對當(dāng)前課程教學(xué)中存在的問題，結(jié)合筆者所承擔(dān)的“中國礦業(yè)大學(xué)（北京）露天與金屬礦山開采課程建設(shè)”項(xiàng)目，探討采礦工程專業(yè)露天與金屬礦山開采課程教學(xué)內(nèi)容改革的途徑。

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，應(yīng)注重將工程素質(zhì)的要素轉(zhuǎn)化為具體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)，強(qiáng)調(diào)以科研促進(jìn)教學(xué)，形成貼近工程實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容。露天與金屬礦山開采課程涉及的預(yù)備知識(shí)和相關(guān)領(lǐng)域較多，課程橫向跨度大，其與礦山地質(zhì)、礦山機(jī)械、巖土力學(xué)、爆破工程等課程聯(lián)系密切。在新版課程教學(xué)大綱的指導(dǎo)下，對原有露天與金屬礦山開采課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍，在合理保留傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，注重課程內(nèi)容的更新，通過在課堂教學(xué)中補(bǔ)充本學(xué)科的發(fā)展前沿，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，原先在講授“露天礦山爆破”時(shí)，需要增加2學(xué)時(shí)來補(bǔ)充有關(guān)炸藥基本組成與巖石爆破作用機(jī)理等內(nèi)容，但根據(jù)新版采礦工程專業(yè)本科培養(yǎng)計(jì)劃，已新增爆破工程課程，因此，在講授“露天礦山爆破”時(shí)，無需重復(fù)這部分內(nèi)容，從而有助于提高課程的教學(xué)效率。又如，淺孔留礦采礦法雖在許多小型金屬地下礦山仍普遍運(yùn)用，但其存在機(jī)械化程度低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全作業(yè)條件差等不足，不符合“安全、高效”的采礦發(fā)展之路，故在教學(xué)過程中應(yīng)對這部分內(nèi)容進(jìn)行刪減。再如，隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)逐步向深部延伸，解決深部開采引發(fā)的高溫、高壓、巖爆等問題已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，適時(shí)補(bǔ)充深部開采理論與安全生產(chǎn)技術(shù)，有助于提高學(xué)生對采礦學(xué)科的深入認(rèn)識(shí)和思考。

（二）加強(qiáng)教材建設(shè)。教材是傳播知識(shí)的載體，教材建設(shè)是教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的組成部分，是課程內(nèi)容、教學(xué)體系建設(shè)和改革思想的具體反映，一本好教材是取得出色教學(xué)效果的基本保證。因此，編寫與教學(xué)計(jì)劃、課程教學(xué)大綱配套的系列教材是教學(xué)改革成果的載體和改革得以實(shí)現(xiàn)的手段，也是實(shí)現(xiàn)教學(xué)計(jì)劃的重要保證。教材既要求內(nèi)容豐富、系統(tǒng)完整、重點(diǎn)突出，并能反映國內(nèi)外最新的進(jìn)展和發(fā)展趨勢，又要求能突出基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技術(shù)的教育。露天與金屬礦山開采課程內(nèi)容涉及固體礦床露天開采和金屬礦山地下開采兩部分內(nèi)容，曾選用教材是根據(jù)教育部1998年頒布的大采礦專業(yè)要求編寫的，不能充分滿足新版教學(xué)大綱的要求。因此，在調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，依托中國礦業(yè)大學(xué)（北京）教材建設(shè)項(xiàng)目，按新的思路組織編寫課程配套教材——《金屬礦床露天與地下開采》。與現(xiàn)有同類教材相比，該教材是針對煤炭院校本科生采礦教學(xué)的特點(diǎn)，適當(dāng)補(bǔ)充固體礦床露天開采與金屬礦床地下開采的有關(guān)內(nèi)容；并在原有教材的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充了爆破作用機(jī)理、礦山公路鐵路線路設(shè)計(jì)等內(nèi)容，力求反映近年來礦業(yè)領(lǐng)域較為成型的新概念、新成果、新方法，如地下深井礦山膠結(jié)充填采礦理論與技術(shù)、露天煤礦吊斗鏟剝離倒堆開采工藝等。《金屬礦床露天與地下開采》榮獲2011年北京市精品教材。

（三）明確教學(xué)重點(diǎn)。露天與金屬礦山開采課程表面看起來，知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容龐雜，實(shí)際上這是對教學(xué)內(nèi)容理解不系統(tǒng)造成的。明確教學(xué)重點(diǎn)是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，而教學(xué)重點(diǎn)的確定又必須建立在熟悉教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上。因此，必須認(rèn)真鉆研教材，處理好教材與教學(xué)內(nèi)容的關(guān)系，對教材內(nèi)容進(jìn)行有益的深化和適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展或刪減。然而，教材畢竟只是教學(xué)中的主要參考書，對教師而言，還要參閱大量的參考文獻(xiàn)，在熟悉內(nèi)容、吃透教材的基礎(chǔ)上對教材內(nèi)容進(jìn)行重新組織、加工精煉，以最有效的方式將一些基本原理、方法及技能傳授給學(xué)生，使學(xué)生在盡可能少的時(shí)間內(nèi)獲得盡可能多的知識(shí)。例如，在講授金屬礦山地下開采方法時(shí)，可按照“采場結(jié)構(gòu)參數(shù)—采準(zhǔn)工作—切割工作—回采工作—采礦方法評價(jià)”的思路開展；在講授露天煤礦大型采裝設(shè)備吊斗鏟時(shí)，可引出“吊斗鏟倒堆剝離開采工藝”，并通過我國黑岱溝露天煤礦“定向拋擲爆破+吊斗鏟倒堆剝離”實(shí)例深入闡述此類開采工藝。這種教學(xué)方法不僅使露天與金屬礦山開采課程的知識(shí)系統(tǒng)化，從而使學(xué)生容易接受和掌握，而且培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力。

（四）引入科研成果。露天與金屬礦山開采領(lǐng)域的新理論、新技術(shù)和新方法不斷出現(xiàn)，這就要求教師要不斷從知識(shí)海洋中汲取營養(yǎng)，改善和提高自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)。科研工作是提高和體現(xiàn)教師學(xué)術(shù)水平的重要途徑之一，通過參加科研實(shí)踐來豐富自己的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并將反映科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的最新成果及時(shí)充實(shí)到新的教材及課堂中，既不會(huì)使單純的理論知識(shí)講解枯燥無味，又能為學(xué)生探索新事物、培養(yǎng)創(chuàng)造能力奠定基礎(chǔ)。例如，在講授金屬礦山地下采礦方法選擇時(shí)，結(jié)合教師正在進(jìn)行的科研項(xiàng)目“夏甸金礦深部高溫高壓環(huán)境下安全高效開采關(guān)鍵技術(shù)研究”，詳細(xì)論述了選擇采礦方法的基本要求、影響采礦方法選擇的主要因素和采礦方法選擇的步驟，收到了良好的授課效果。

露天與金屬礦山開采是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，通過鼓勵(lì)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或參與教師的科研項(xiàng)目，將露天與金屬礦山開采課程的知識(shí)點(diǎn)融入科研項(xiàng)目中，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和方法解決實(shí)際問題的能力。例如，利用中國礦業(yè)大學(xué)（北京）充填采礦實(shí)驗(yàn)室在儀器設(shè)備上的優(yōu)勢，先后組織本科生參與“全尾砂固結(jié)充填膠凝材料研究”、“尾砂膠結(jié)充填體自立性能研究”、“高地溫環(huán)境下全尾砂固結(jié)膠凝材料研究”等多項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目。通過參加相關(guān)科研工作，學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得到顯著提高。

總之，教學(xué)內(nèi)容改革是課程建設(shè)的基礎(chǔ)和依托，可通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、加強(qiáng)教材建設(shè)、明確教學(xué)重點(diǎn)、引入科研成果等途徑，力爭實(shí)現(xiàn)科研和教學(xué)的有效結(jié)合，使課程內(nèi)容能及時(shí)反映本學(xué)科的最新研究成果，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

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【作者簡介】王炳文（1972- ），男，山東海陽人，博士，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）資源與安全工程學(xué)院副教授，研究方向：礦業(yè)工程、巖土工程、礦物材料綜合利用。

（責(zé)編 蘇 洋）