“露天礦邊坡工程”教學(xué)改革研討

孫書偉

(中國礦業(yè)大學(xué)（北京）能源與礦業(yè)學(xué)院 北京 100083)

0 引言

“露天礦邊坡工程”是采礦工程專業(yè)露天開采方向的一門重要的專業(yè)課程。[1]本課程旨在培養(yǎng)和提高學(xué)生露天礦邊坡工程基礎(chǔ)理論和認(rèn)識水平，讓學(xué)生較系統(tǒng)地掌握露天礦的相關(guān)知識，利用相關(guān)的理論知識，分析并解決實際工程問題。從相關(guān)的教學(xué)活動及效果來看，現(xiàn)有的露天礦邊坡工程課程教學(xué)中還存在較多的問題。本文結(jié)合作者在中國礦業(yè)大學(xué)（北京）采礦工程專業(yè)近十年的露天礦邊坡工程教學(xué)經(jīng)驗，通過分析課程教學(xué)中存在的主要問題，提出露天礦邊坡工程的教學(xué)改革建議。

1 “露天礦邊坡工程”的教學(xué)概況

1.1 課程主要內(nèi)容

露天礦邊坡是露天采場的邊界。隨著露天開采活動的進(jìn)行，露天礦邊坡加深加大，邊坡穩(wěn)定問題貫穿于整個露天礦的生命周期，直至露天采場閉坑。為了適應(yīng)露天采礦工業(yè)的發(fā)展需要，培養(yǎng)滿足行業(yè)需要的專業(yè)型人才，自20世紀(jì)90年代開始，國內(nèi)部分礦業(yè)院校陸續(xù)開設(shè)了“露天礦邊坡工程”課程。通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握露天礦邊坡的術(shù)語和概念、基本理論和分析方法，較系統(tǒng)地掌握露天礦邊坡工程的基礎(chǔ)知識，正確認(rèn)識到露天采礦的科學(xué)問題，能夠科學(xué)評價邊坡穩(wěn)定性，并選取合理的方法進(jìn)行露天礦邊坡監(jiān)測及邊坡災(zāi)害控制?！奥短斓V邊坡工程”課程主要內(nèi)容包括露天礦的基本概念、巖體的成因類型及工程地質(zhì)特性、巖體的工程分級以及強(qiáng)度理論、露天礦巖體結(jié)構(gòu)面的調(diào)查方法、結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計和分析方法、露天礦邊坡穩(wěn)定性極限平衡分析方法、露天礦邊坡監(jiān)測手段和預(yù)警系統(tǒng)、露天礦邊坡加固措施及機(jī)理以及排土場參數(shù)的確定等?！奥短斓V邊坡工程”應(yīng)用性和實踐性很強(qiáng)，本科生在學(xué)習(xí)這門課時，普遍缺乏對工程實踐的認(rèn)知，以至于對課程內(nèi)容難以深入理解。

現(xiàn)有的“露天礦邊坡工程”課程牽涉的學(xué)科內(nèi)容多，涉及到巖土工程、材料力學(xué)、理論力學(xué)等多方面知識，課程主要內(nèi)容包括露天礦節(jié)理的調(diào)查和統(tǒng)計分析方法、露天礦邊坡穩(wěn)定性評價方法、邊坡監(jiān)測手段和預(yù)警系統(tǒng)和邊坡加固措施及機(jī)理以及排土場參數(shù)的確定等。[2]所有這些內(nèi)容大部分都是純粹的理論知識，難于理解和接受。因此，在“露天礦邊坡工程”的教學(xué)中，也存在課程授課內(nèi)容與實踐缺乏銜接的問題。由于書本上的知識過于理論化，不能加強(qiáng)學(xué)生解決問題的能動性，導(dǎo)致學(xué)生思路局限性強(qiáng)，思維停留在書面，對具體工程問題的工作思路、工作方法和實際問題的對策缺乏清晰的輪廓和系統(tǒng)認(rèn)識。另外，現(xiàn)有的教學(xué)過程中，“露天礦邊坡工程”相關(guān)的案例較少，露天礦邊坡特色問題的體現(xiàn)不突出，導(dǎo)致本科生學(xué)習(xí)的被動性很強(qiáng)，學(xué)生對所學(xué)知識的實用性缺乏認(rèn)識，難以構(gòu)建出“露天礦邊坡工程”的理論、方法和技術(shù)體系，這在很大程度上影響該課程教師的授課質(zhì)量和學(xué)生的吸收效果。

1.2 教學(xué)理念

很多礦業(yè)高校“露天礦邊坡工程”的課程教學(xué)采用以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)理念。由于“露天礦邊坡工程”課程內(nèi)容涉及多個學(xué)科，包括工程地質(zhì)、采礦工程、巖土工程、防災(zāi)減災(zāi)工程等，本科生很難具備扎實的知識結(jié)構(gòu)，課程內(nèi)容中涉及的基本概念、方法、技術(shù)、理論等對學(xué)生而言，是抽象的、晦澀難懂的。[3]現(xiàn)有落后的教學(xué)理念，不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和對問題進(jìn)一步探索的興趣，不利于學(xué)生培養(yǎng)。

1.3 教學(xué)手段

很多礦業(yè)高?！奥短斓V邊坡工程”的教學(xué)采用多媒體教學(xué)并配合適當(dāng)?shù)陌鍟?，整體上，教學(xué)手段較為單調(diào)、缺乏實踐性和多樣性，學(xué)生在學(xué)習(xí)“露天礦邊坡工程”時不能被激發(fā)出濃厚的興趣，甚至由于消化不了相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容而部分學(xué)生產(chǎn)生排斥情緒，非常不利于“露天礦邊坡工程”的教學(xué)。學(xué)生個體之間差異較大，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同，現(xiàn)行教學(xué)手段很難適應(yīng)特色化教學(xué)的要求。

1.4 教學(xué)考核方面

“露天礦邊坡工程”課程在考核時采用閉卷考試和平時成績相結(jié)合的方式。以筆者所在的中國礦業(yè)大學(xué)（北京）為例，閉卷考試成績占70%，平時成績占30%。閉卷考試以考察基礎(chǔ)理論知識的掌握、方法的使用和概念的理解為主，對實踐能力、認(rèn)識和分析工程問題的能力難以開展有效考核。平時成績以出勤和作業(yè)成績、課堂表現(xiàn)為主，其中出勤占10%，作業(yè)占15%，課堂表現(xiàn)占5%。這種考核模式偏重于基礎(chǔ)理論知識的考核，對實踐能力的考核有所欠缺，因此，學(xué)生習(xí)慣于記憶和背誦為主進(jìn)行備考。這樣培養(yǎng)出的學(xué)生很難具有實踐能力和創(chuàng)新思維，不能為學(xué)生以后的就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。因此，對“露天礦邊坡工程”課程考核方式進(jìn)行教學(xué)改革是非常有必要的。

2 “露天礦邊坡工程”教學(xué)改革

2.1 不斷提升教師素質(zhì)

在“露天礦邊坡工程”教學(xué)的改革中要不斷提高教師素質(zhì)，提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效果。教師要全面了解包括工程地質(zhì)、采礦工程、巖土工程、防災(zāi)減災(zāi)工程等學(xué)科與本課程相關(guān)的知識，并結(jié)合露天礦邊坡的特殊性，把更多經(jīng)典的案例、有啟發(fā)性的成果帶到課堂。

教師的講授決不是簡單的重復(fù)教材，也沒必要逐章逐節(jié)地“蓋被式”講授。教材上的哪些內(nèi)容需要教師課堂上講解，哪些內(nèi)容需要同學(xué)們課下自學(xué)，教師都要根據(jù)教學(xué)思路做出合理的安排。教師要多采用課前回顧的方式，以示例圖片、示意圖等為主，對“露天礦邊坡工程”知識體系中的要點進(jìn)行提煉和提升，從而起到強(qiáng)調(diào)的效果。

要提高教師的創(chuàng)新能力，提高教師的講解水平。要加強(qiáng)教師的職業(yè)道德，通過對教師的師德培養(yǎng)，使教師全身心投入到“露天礦邊坡工程”的教學(xué)工作中，通過言傳身教，理論與實踐的結(jié)合，精心地講好每一節(jié)課程，對每一個學(xué)生負(fù)責(zé)。另外，老師要平易近人，利用課間等閑暇時間，多了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，通過交流授課經(jīng)驗和聽課情況，整體提升授課效果。

2.2 豐富教學(xué)手段

通過豐富教學(xué)手段，能夠提高露天礦邊坡工程的教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)“露天礦邊坡工程”教學(xué)的不斷進(jìn)步。具體包括以下幾點：（1）加強(qiáng)案例教學(xué)?？梢栽诶碚撝v解過程中，通過工程實例展示，提出問題，啟發(fā)學(xué)生思考，促使理論與實踐緊密相結(jié)合，從而幫助學(xué)生建立對具體工程問題工作思路、工作方法的輪廓和整體性認(rèn)識。此外，案例教學(xué)可以穿插在課堂中，比如在講解露天礦邊坡巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查時，可以將教學(xué)工具如地質(zhì)羅盤等帶進(jìn)課堂，安排學(xué)生測量制定的墻面等“模擬結(jié)構(gòu)面”，讓學(xué)生能夠身臨其境，從而提高學(xué)生的實踐和認(rèn)知能力。（2）綜合運用圖像、視頻和現(xiàn)場數(shù)據(jù)資料等。講解露天礦邊坡災(zāi)害時，可以向?qū)W生展示各種災(zāi)害照片，通過加深學(xué)生對災(zāi)害后果的認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生對災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)警以及治理等必要性的認(rèn)識。講解露天開采穿孔爆破時，可以向?qū)W生播放拋擲爆破的視頻，讓學(xué)生直觀認(rèn)識到爆破的規(guī)模和威力。此外，當(dāng)講解巖體力學(xué)基礎(chǔ)知識時，可以將現(xiàn)場露天礦實際鉆探資料、鉆孔柱狀圖、工程設(shè)計、施工圖紙等基礎(chǔ)資料帶到課程，使枯燥、抽象的理論知識變得鮮活。（3）營造民主的教學(xué)氛圍。只有在民主的氛圍中，學(xué)生才會感到精神上的自由，才會積極主動地思考，大膽地發(fā)表個人見解，提出理論假設(shè)，并在實踐中努力求證。（4）有意識地結(jié)合所講內(nèi)容穿插講授相關(guān)的學(xué)習(xí)方法。如查找文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn)和利用論壇網(wǎng)站學(xué)習(xí)相關(guān)軟件，對所學(xué)知識進(jìn)行探討和研究等，目的就是提高學(xué)生自學(xué)或獲取知識的能力。

2.3 加強(qiáng)實踐教學(xué)

“露天礦邊坡工程”課程教學(xué)，采用開放式互動的教學(xué)方式，將理論與實踐緊密結(jié)合，能夠明顯提高學(xué)生的主動思考意識，提升教學(xué)質(zhì)量。基礎(chǔ)理論知識與實踐的緊密結(jié)合，能夠不斷提高學(xué)生“認(rèn)識露天礦邊坡工程問題、采用所學(xué)習(xí)的理論知識分析問題、運用所學(xué)方法和技術(shù)解決實際問題”的綜合能力。實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識的重要環(huán)節(jié)，在露天礦邊坡工程教學(xué)的過程中強(qiáng)調(diào)實踐和基本理論的地位同等重要。

教學(xué)實踐表明，對于應(yīng)用性的內(nèi)容，采用信息量大、形象直觀的多媒體實踐性教學(xué)，效果較好；對于計算的內(nèi)容，傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，更能條理清楚的展現(xiàn)出公式的推導(dǎo)過程和例題的演算步驟，教學(xué)節(jié)奏易于控制，學(xué)生更容易接受。

2.4 挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新思維

在露天礦邊坡工程教學(xué)中，始終加強(qiáng)對學(xué)生創(chuàng)新能力與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在教學(xué)過程中將創(chuàng)新思維方法貫穿于整個教學(xué)實踐中，把“露天礦邊坡工程”的基本概念、基本理論、基本方法、前沿技術(shù)、大量的工程實例與學(xué)生的思維過程緊密結(jié)合，采用啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的主動思考能力，鼓勵學(xué)生運用相關(guān)知識，從多個學(xué)科維度認(rèn)識、分析和解決“露天礦邊坡工程”的普遍問題和特色問題，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勇于創(chuàng)新的好習(xí)慣，不斷挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新思維。

中國礦業(yè)大學(xué)（北京）通過對“露天礦邊坡工程”教學(xué)內(nèi)容體系改革和創(chuàng)新，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的不斷完善，在一定程度上解決了知識體系與露天采礦行業(yè)需求不相符等問題，培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新思維能力，而且提升了學(xué)生解決露天礦邊坡工程現(xiàn)場施工、設(shè)計、管理以及從事科學(xué)研究方面的能力，也極大地拓寬了學(xué)生的知識面。

3 結(jié)語

“露天礦邊坡工程”的教學(xué)改革與工程實踐的發(fā)展密不可分，是一個長期持續(xù)的過程。本文結(jié)合作者的長期教學(xué)實踐，通過分析露天礦邊坡工程課程教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)理念、教學(xué)手段等方面存在的問題，提出豐富教學(xué)手段、加強(qiáng)實踐教學(xué)以及挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新思維等教改建議，希望能為該課程的實踐教學(xué)提供借鑒。