巖土鉆掘工程系列課程體系建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐

摘要：巖土鉆掘工程廣泛應(yīng)用于城市工程建設(shè)、地下工程施工、深部科考及礦產(chǎn)資源勘探等領(lǐng)域，其系列課程體系建設(shè)有利于把握專(zhuān)業(yè)應(yīng)用需求、觸發(fā)創(chuàng)新。從鉆掘系列課程教學(xué)實(shí)踐入手，展開(kāi)多角度、多層次教學(xué)新模式的探索，以知識(shí)—能力—素質(zhì)—?jiǎng)?chuàng)新為主線，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力為目標(biāo)，結(jié)合學(xué)校獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，將工程創(chuàng)新思維應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，提出了以“優(yōu)化模塊式課程體系、創(chuàng)新研究型教學(xué)方法、構(gòu)建教學(xué)實(shí)踐體系、研究創(chuàng)新與教學(xué)成果考評(píng)體系”為核心的多元化教學(xué)模式內(nèi)涵。

關(guān)鍵詞：巖土鉆掘工程；課程體系；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：G423.04 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2016）05-0083-03

巖土鉆掘工程系列課程是集理論科學(xué)性、生產(chǎn)實(shí)踐性、實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)用性于一體的綜合性系列課程。在專(zhuān)業(yè)修訂完善的“重基礎(chǔ)、寬口徑”人才培養(yǎng)教學(xué)計(jì)劃中，如何優(yōu)化課程體系中的課程設(shè)置與人才培養(yǎng)計(jì)劃，并保障專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的質(zhì)量，需大力推進(jìn)相應(yīng)的質(zhì)量工程建設(shè)，為學(xué)生搭建自由寬松的創(chuàng)新平臺(tái)。結(jié)合地質(zhì)資源與地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，將工程創(chuàng)新思維應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中，提出以“優(yōu)化模塊式課程體系、創(chuàng)新研究型教學(xué)方法、構(gòu)建教學(xué)實(shí)踐體系、研究創(chuàng)新與教學(xué)成果考評(píng)體系”為核心的多元化教學(xué)模式，為最終造就創(chuàng)新型人才提供優(yōu)良環(huán)境。

一、優(yōu)化模塊式課程體系，突出專(zhuān)業(yè)特色

就鉆掘類(lèi)模塊式課程體系而言，如何對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化配置是首先要解決的問(wèn)題。礦業(yè)、地質(zhì)類(lèi)院?，F(xiàn)有鉆掘類(lèi)課程在專(zhuān)業(yè)內(nèi)容設(shè)計(jì)上比較單一，主要側(cè)重于地質(zhì)影響因素，忽視了工程技術(shù)因素，導(dǎo)致學(xué)生欠缺機(jī)械、工程技術(shù)等方面的知識(shí)，以至于走向工作崗位后，遇到鉆掘過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題不知道如何下手。而作為教學(xué)研究型大學(xué)本科生培養(yǎng)方案，應(yīng)使學(xué)生不僅具有基本的專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)和能力，還應(yīng)當(dāng)有處理疑難問(wèn)題的多學(xué)科知識(shí)統(tǒng)籌能力[1]。因此，對(duì)于鉆掘類(lèi)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)既要涵蓋地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的基本知識(shí)，又要兼顧工程技術(shù)手段與方法，將整個(gè)地質(zhì)領(lǐng)域與工程領(lǐng)域的理論與方法融合在一起，構(gòu)建多學(xué)科交叉兼顧的知識(shí)體系。在專(zhuān)業(yè)內(nèi)容設(shè)計(jì)上還要結(jié)合學(xué)校特色、專(zhuān)業(yè)特色，考慮專(zhuān)業(yè)背景不同，就業(yè)方向不同，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行安排與取舍：對(duì)于資源勘查方向的學(xué)生，將課程重點(diǎn)放在煤田地質(zhì)鉆探、定向鉆進(jìn)等勘探鉆掘類(lèi)上；對(duì)于煤層氣資源方向的學(xué)生，鉆掘類(lèi)課程內(nèi)容主要以煤層氣井（包括地面垂直井、多分支水平井）鉆探方法與完井工藝、煤層氣開(kāi)采鉆井液體系和儲(chǔ)層保護(hù)完井液技術(shù)等為主；而對(duì)于巖土勘察方向的學(xué)生，課程內(nèi)容主要向巖土鉆掘、工程施工鉆探等方向延伸。除此之外，課程內(nèi)容還要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，增加鉆井事故處理分析方面的內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富。通過(guò)完善鉆掘類(lèi)課程內(nèi)容，以“全面兼顧，特色鮮明，重點(diǎn)突出”為準(zhǔn)則，力求使每個(gè)學(xué)生都能很好地統(tǒng)籌專(zhuān)業(yè)內(nèi)容，找到熟悉專(zhuān)業(yè)知識(shí)切入點(diǎn)，更快地適應(yīng)用人單位要求。

二、創(chuàng)新研究型教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)習(xí)與研究融入教學(xué)過(guò)程

教學(xué)是個(gè)復(fù)雜的體系，是衡量學(xué)生的手段，可有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如采用答辯的方式，設(shè)計(jì)一個(gè)具體的工程實(shí)踐問(wèn)題，或分析一篇綜合性強(qiáng)，高水平的科技論文，都有可能激發(fā)學(xué)生查閱大量文獻(xiàn)，從而學(xué)到更多課堂上無(wú)法一一細(xì)述的專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)。另外，解決實(shí)踐中的某一難題則更能體現(xiàn)學(xué)以致用。因此，盡量減少理論背誦的常規(guī)考試模式，更多地挖掘?qū)W生的思考和創(chuàng)新能力。

鉆掘類(lèi)課程的教學(xué)主要以學(xué)生為主體，以提高學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力為目的，以塑造持久性課程文化為核心，采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)與研討式教學(xué)相結(jié)合的模式并行展開(kāi)。

在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中首先簡(jiǎn)短介紹整個(gè)課程大綱，包括所需預(yù)備知識(shí)、參考書(shū)籍以及文獻(xiàn)查閱技巧等，然后將課程內(nèi)容分割處理，分為研究現(xiàn)狀（鉆掘技術(shù)發(fā)展的歷史與前沿動(dòng)態(tài)）、基礎(chǔ)介紹（包括基礎(chǔ)鉆探設(shè)備、地質(zhì)影響、完井工藝等）、特色專(zhuān)題（結(jié)合鉆掘類(lèi)的縱橫項(xiàng)目，將設(shè)計(jì)方案與思路整理融合做成專(zhuān)題向?qū)W生展示與講解）。這樣做的好處是以教材為基礎(chǔ)而又不依賴(lài)于教材，更好地讓學(xué)生了解學(xué)科前沿，掌握鉆掘課程學(xué)習(xí)技巧，熟悉鉆掘技術(shù)與項(xiàng)目流程，從而讓學(xué)生更加從容地面向就業(yè)，服務(wù)社會(huì)。這就要求教師必須及時(shí)追蹤、查閱最新資料，更新知識(shí)內(nèi)容，總結(jié)項(xiàng)目報(bào)告，提煉學(xué)科精華。

除了傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法之外，引入研討式教學(xué)方法，將研究與討論貫穿于鉆掘類(lèi)課程始終，吸收西方發(fā)達(dá)國(guó)家的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合學(xué)校鉆掘類(lèi)課程的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，形成更加靈活、獨(dú)具特色的研討式教學(xué)方法。其具體的教學(xué)過(guò)程分為：（1）指導(dǎo)選題。結(jié)合學(xué)科研究進(jìn)展與專(zhuān)業(yè)背景提出不同選題方案，將學(xué)生分組，告知學(xué)生研究方法與要求。（2）分工合作與交流。每個(gè)小組按照教師傳授的方法分工合作，并定期進(jìn)行小組探討，交流研究情況，共同解決研究難點(diǎn)。（3）小組匯報(bào)。每個(gè)小組以匯報(bào)的形式展示最終研究成果，教師和其他學(xué)生負(fù)責(zé)提出問(wèn)題，展開(kāi)討論。（4）總結(jié)與啟發(fā)。每個(gè)小組成員總結(jié)研究?jī)?nèi)容與成果，寫(xiě)出研究心得，加深對(duì)鉆掘類(lèi)課程的理解。這種“授之以漁”的研討式教學(xué)方法能夠很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新性思維，培養(yǎng)科研實(shí)踐能力，并建立了教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體新的關(guān)系，成為多樣化創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要載體。

三、構(gòu)建研究型實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)創(chuàng)新性高素質(zhì)人才

實(shí)踐教學(xué)是高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵途徑，構(gòu)建科學(xué)合理的研究型實(shí)踐教學(xué)體系是對(duì)“學(xué)而優(yōu)則用、學(xué)而優(yōu)則創(chuàng)”的礦大辦學(xué)理念的深入貫徹，是提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)造力的重要保障。學(xué)?！暗刭|(zhì)資源與地質(zhì)工程”專(zhuān)業(yè)建設(shè)組以鉆掘類(lèi)系列課程為依托，以研究型教育為手段，創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，一切有助于學(xué)生順利就業(yè)、提高社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力為準(zhǔn)繩，不斷加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)與改革，豐富實(shí)踐形式與內(nèi)容，形成了實(shí)踐與科研創(chuàng)新相結(jié)合，實(shí)踐與生產(chǎn)相結(jié)合的多層次實(shí)踐教學(xué)體系。

（一）鉆掘類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)與科研創(chuàng)新相結(jié)合模式

在掌握鉆掘技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)的同時(shí)，把實(shí)踐教學(xué)與科研創(chuàng)新相結(jié)合，將科研方法延伸到鉆掘?qū)嵺`教學(xué)中去，在實(shí)踐教學(xué)中檢驗(yàn)科研方法，最終發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，推動(dòng)科研創(chuàng)新。該模式以學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目與大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等為主要表現(xiàn)形式。通過(guò)教師指導(dǎo)，使學(xué)生在資料調(diào)查、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬、畫(huà)圖分析、論文報(bào)告等環(huán)節(jié)得到鍛煉。以開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為例，近年來(lái)學(xué)生自主設(shè)計(jì)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)包括：不同鉆孔施工工藝應(yīng)用機(jī)理研究；不同應(yīng)用鉆頭設(shè)計(jì)、不同應(yīng)用泥漿配置；鉆孔圍巖穩(wěn)定性影響研究；定向孔的孔深軌跡理論研究；鉆探施工廢棄泥漿處理研究；不同鉆具組合的造斜率的影響因素；煤層氣井玻璃鋼套管研究與應(yīng)用；為了讓實(shí)踐教學(xué)與科研創(chuàng)新更好地結(jié)合，就要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，形成良好的創(chuàng)新教育環(huán)境；不斷完善實(shí)踐教學(xué)管理制度，加速建設(shè)開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)室，讓越來(lái)越多的學(xué)生享受到便利的教育資源，提高實(shí)驗(yàn)室利用效率。

（二）鉆掘類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)與生產(chǎn)結(jié)合模式

培養(yǎng)素質(zhì)能力高、適應(yīng)性強(qiáng)的應(yīng)用型人才就必須加強(qiáng)與生產(chǎn)一線的聯(lián)系[2]。地質(zhì)資源與地質(zhì)工程是礦大的品牌專(zhuān)業(yè)，學(xué)院與許多企業(yè)、設(shè)計(jì)院所保持了良好的合作關(guān)系，許多企業(yè)直接參與了實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)活動(dòng)，并為學(xué)生提供生產(chǎn)實(shí)踐基地[3-4]。針對(duì)鉆掘類(lèi)課程的實(shí)踐教學(xué)，學(xué)院與生產(chǎn)單位共同參與指導(dǎo)，讓學(xué)生走進(jìn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參與實(shí)習(xí)，與一線技術(shù)人員進(jìn)行交流，熟悉現(xiàn)場(chǎng)鉆探工藝流程，了解現(xiàn)場(chǎng)鉆井事故處理方法，增加感性認(rèn)識(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。這種模式極大地提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，加深了學(xué)生對(duì)未來(lái)工作的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)了高校與企業(yè)的聯(lián)系，解決了理論與實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題。

四、完善教學(xué)考評(píng)體系，塑造創(chuàng)新文化氛圍

考評(píng)體系具有重要的導(dǎo)向功能，科學(xué)合理的教學(xué)考評(píng)體系能夠引導(dǎo)和推進(jìn)研究型教學(xué)的有效實(shí)施。目前教學(xué)考評(píng)體系不夠完善，嚴(yán)重制約了研究型教學(xué)的開(kāi)展。以往“一考定全局”是傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)學(xué)生能力考核與教學(xué)效果考核的唯一手段，而對(duì)于“重實(shí)踐”的鉆掘類(lèi)課程，這種單一的考評(píng)方式不僅不能夠反映教學(xué)效果的好壞，而且還阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力的培養(yǎng)，抹殺了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。因此要完善鉆掘類(lèi)課程教學(xué)考評(píng)體系，科學(xué)合理地對(duì)教學(xué)效果與學(xué)生能力進(jìn)行全面客觀評(píng)價(jià)。

通過(guò)大學(xué)生科研創(chuàng)新計(jì)劃、教師科研創(chuàng)新項(xiàng)目、學(xué)術(shù)論文寫(xiě)作、專(zhuān)利發(fā)明和申報(bào)等反饋學(xué)生創(chuàng)新能力的程度與量化關(guān)系，引出新的考評(píng)發(fā)展思路：通過(guò)多層次載體來(lái)考評(píng)學(xué)生能力與研究型教學(xué)效果。積極鼓勵(lì)學(xué)生參加科技創(chuàng)新活動(dòng)和科研項(xiàng)目，并將所有載體列入學(xué)生考評(píng)影響因素，多角度、全方位地評(píng)價(jià)學(xué)生能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力，提升研究型教學(xué)模式的教學(xué)效果。

五、結(jié)語(yǔ)

鉆掘類(lèi)系列課程涉及內(nèi)容復(fù)雜，知識(shí)面廣，既有普遍工科類(lèi)課程實(shí)踐性較強(qiáng)的通性，又有其專(zhuān)業(yè)性與創(chuàng)新性較強(qiáng)的特性。因此，對(duì)于鉆掘類(lèi)人才培養(yǎng)就有了兼顧“實(shí)踐與創(chuàng)新”更高要求，反饋到鉆掘類(lèi)課程研究型教學(xué)中就是要進(jìn)行教學(xué)改革，優(yōu)化教學(xué)體系，堅(jiān)持創(chuàng)新教育，提高教學(xué)質(zhì)量，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，通過(guò)鉆掘類(lèi)課程的改革，由點(diǎn)到面，逐步推進(jìn)，最終完成整個(gè)巖土工程方向的研究型教育改革，為國(guó)家培養(yǎng)更多的高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)：

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