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)有利于把握專業(yè)應(yīng)用需求、觸發(fā)創(chuàng)新。從鉆掘系列課程教學(xué)實踐入手,展開多角度、多層次教學(xué)新模式的探索,以知識—能力—素質(zhì)—創(chuàng)新為主線,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐能力為目標(biāo),結(jié)合學(xué)校獨特優(yōu)勢,將工程創(chuàng)新思維應(yīng)用于教學(xué)實踐,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)實踐體系、研究創(chuàng)新與教學(xué)成果考評體系”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)實踐
中圖分類號:G423.04 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號: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)實踐性、實驗研究應(yīng)用性于一體的綜合性系列課程。在專業(yè)修訂完善的“重基礎(chǔ)、寬口徑”人才培養(yǎng)教學(xué)計劃中,如何優(yōu)化課程體系中的課程設(shè)置與人才培養(yǎng)計劃,并保障專業(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。結(jié)合地質(zhì)資源與地質(zhì)工程專業(yè)的獨特優(yōu)勢,將工程創(chuàng)新思維應(yīng)用于教學(xué)實踐中,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)實踐體系、研究創(chuàng)新與教學(xué)成果考評體系”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,突出專業(yè)特色
就鉆掘類模塊式課程體系而言,如何對課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化配置是首先要解決的問題。礦業(yè)、地質(zhì)類院?,F(xiàn)有鉆掘類課程在專業(yè)內(nèi)容設(shè)計上比較單一,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,以至于走向工作崗位后,遇到鉆掘過程中出現(xiàn)的一些問題不知道如何下手。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業(yè)技術(shù)知識和能力,還應(yīng)當(dāng)有處理疑難問題的多學(xué)科知識統(tǒng)籌能力[1]。因此,對于鉆掘類課程內(nèi)容設(shè)計既要涵蓋地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的基本知識,又要兼顧工程技術(shù)手段與方法,將整個地質(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)科交叉兼顧的知識體系。在專業(yè)內(nèi)容設(shè)計上還要結(jié)合學(xué)校特色、專業(yè)特色,考慮專業(yè)背景不同,就業(yè)方向不同,對課程內(nèi)容進(jìn)行安排與取舍:對于資源勘查方向的學(xué)生,將課程重點放在煤田地質(zhì)鉆探、定向鉆進(jìn)等勘探鉆掘類上;對于煤層氣資源方向的學(xué)生,鉆掘類課程內(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、煤層氣開采鉆井液體系和儲層保護(hù)完井液技術(shù)等為主;而對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)場實踐,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。通過完善鉆掘類課程內(nèi)容,以“全面兼顧,特色鮮明,重點突出”為準(zhǔn)則,力求使每個學(xué)生都能很好地統(tǒng)籌專業(yè)內(nèi)容,找到熟悉專業(yè)知識切入點,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)過程
教學(xué)是個復(fù)雜的體系,是衡量學(xué)生的手段,可有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如采用答辯的方式,設(shè)計一個具體的工程實踐問題,或分析一篇綜合性強,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)到更多課堂上無法一一細(xì)述的專業(yè)知識點。另外,解決實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。
在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中首先簡短介紹整個課程大綱,包括所需預(yù)備知識、參考書籍以及文獻(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)、特色專題(結(jié)合鉆掘類的縱橫項目,將設(shè)計方案與思路整理融合做成專題向?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)與項目流程,從而讓學(xué)生更加從容地面向就業(yè),服務(wù)社會。這就要求教師必須及時追蹤、查閱最新資料,更新知識內(nèi)容,總結(jié)項目報告,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課程始終,吸收西方發(fā)達(dá)國家的教學(xué)優(yōu)勢,結(jié)合學(xué)校鉆掘類課程的專業(yè)特點,形成更加靈活、獨具特色的研討式教學(xué)方法。其具體的教學(xué)過程分為:(1)指導(dǎo)選題。結(jié)合學(xué)科研究進(jìn)展與專業(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。(3)小組匯報。每個小組以匯報的形式展示最終研究成果,教師和其他學(xué)生負(fù)責(zé)提出問題,展開討論。(4)總結(jié)與啟發(fā)。每個小組成員總結(jié)研究內(nèi)容與成果,寫出研究心得,加深對鉆掘類課程的理解。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)建研究型實踐教學(xué)體系,培養(yǎng)創(chuàng)新性高素質(zhì)人才
實踐教學(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)合理的研究型實踐教學(xué)體系是對“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”專業(yè)建設(shè)組以鉆掘類系列課程為依托,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)、提高社會競爭力為準(zhǔn)繩,不斷加強實踐環(huán)節(jié)建設(shè)與改革,豐富實踐形式與內(nèi)容,形成了實踐與科研創(chuàng)新相結(jié)合,實踐與生產(chǎn)相結(jié)合的多層次實踐教學(xué)體系。
(一)鉆掘類課程實踐教學(xué)與科研創(chuàng)新相結(jié)合模式
在掌握鉆掘技術(shù)發(fā)展動態(tài)的同時,把實踐教學(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,在實踐教學(xué)中檢驗科研方法,最終發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,推動科研創(chuàng)新。該模式以學(xué)生參與教師科研項目與大學(xué)生創(chuàng)新計劃項目、開放性實驗設(shè)計等為主要表現(xiàn)形式。通過教師指導(dǎo),使學(xué)生在資料調(diào)查、室內(nèi)實驗、數(shù)值模擬、畫圖分析、論文報告等環(huán)節(jié)得到鍛煉。以開放性實驗設(shè)計為例,近年來學(xué)生自主設(shè)計的開放性實驗包括: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、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;為了讓實踐教學(xué)與科研創(chuàng)新更好地結(jié)合,就要加強實驗室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),形成良好的創(chuàng)新教育環(huán)境;不斷完善實踐教學(xué)管理制度,加速建設(shè)開放型實驗室,讓越來越多的學(xué)生享受到便利的教育資源,提高實驗室利用效率。
(二)鉆掘類課程實踐教學(xué)與生產(chǎn)結(jié)合模式
培養(yǎng)素質(zhì)能力高、適應(yīng)性強的應(yīng)用型人才就必須加強與生產(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業(yè),學(xué)院與許多企業(yè)、設(shè)計院所保持了良好的合作關(guān)系,許多企業(yè)直接參與了實踐教學(xué)指導(dǎo)活動,并為學(xué)生提供生產(chǎn)實踐基地[3-4]。針對鉆掘類課程的實踐教學(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)場參與實習(xí),與一線技術(shù)人員進(jìn)行交流,熟悉現(xiàn)場鉆探工藝流程,了解現(xiàn)場鉆井事故處理方法,增加感性認(rèn)識,并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)場分析問題和解決問題的能力。這種模式極大地提高了學(xué)生的實踐能力,加深了學(xué)生對未來工作的認(rèn)識,加強了高校與企業(yè)的聯(lián)系,解決了理論與實踐脫節(jié)的問題。
四、完善教學(xué)考評體系,塑造創(chuàng)新文化氛圍
考評體系具有重要的導(dǎo)向功能,科學(xué)合理的教學(xué)考評體系能夠引導(dǎo)和推進(jìn)研究型教學(xué)的有效實施。目前教學(xué)考評體系不夠完善,嚴(yán)重制約了研究型教學(xué)的開展。以往“一考定全局”是傳統(tǒng)教學(xué)對學(xué)生能力考核與教學(xué)效果考核的唯一手段,而對于“重實踐”的鉆掘類課程,這種單一的考評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。因此要完善鉆掘類課程教學(xué)考評體系,科學(xué)合理地對教學(xué)效果與學(xué)生能力進(jìn)行全面客觀評價。
通過大學(xué)生科研創(chuàng)新計劃、教師科研創(chuàng)新項目、學(xué)術(shù)論文寫作、專利發(fā)明和申報等反饋學(xué)生創(chuàng)新能力的程度與量化關(guān)系,引出新的考評發(fā)展思路:通過多層次載體來考評學(xué)生能力與研究型教學(xué)效果。積極鼓勵學(xué)生參加科技創(chuàng)新活動和科研項目,并將所有載體列入學(xué)生考評影響因素,多角度、全方位地評價學(xué)生能力,調(diào)動學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐能力,提升研究型教學(xué)模式的教學(xué)效果。
五、結(jié)語
鉆掘類系列課程涉及內(nèi)容復(fù)雜,知識面廣,既有普遍工科類課程實踐性較強的通性,又有其專業(yè)性與創(chuàng)新性較強的特性。因此,對于鉆掘類人才培養(yǎng)就有了兼顧“實踐與創(chuàng)新”更高要求,反饋到鉆掘類課程研究型教學(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)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo),通過鉆掘類課程的改革,由點到面,逐步推進(jìn),最終完成整個巖土工程方向的研究型教育改革,為國家培養(yǎng)更多的高素質(zhì)人才。
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