鄭祿林,江澤標,何珩溢,邱 青
(1.貴州大學 礦業(yè)學院,貴州 貴陽 550025;2.廈門大學 建筑與土木工程學院,福建 廈門 361005)
地質(zhì)類課程教學包含理論教學和實踐教學兩大類,地質(zhì)實習作為實踐教學的主體部分,具有極強的實踐性,對學生夯實理論基礎和理論知識的運用有著舉足輕重的作用,是資源勘查工程、安全工程、采礦工程、地質(zhì)工程及土木工程等普通高等學校相關專業(yè)的實踐必修課。當前,新技術、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式的蓬勃發(fā)展,急需大量的新型工科人才和各種層次的復合型人才。貴州大學作為部省共建和“雙一流”建設高校,積極響應國家新工科戰(zhàn)略要求,圍繞企業(yè)需求進行人才培養(yǎng)。在我校2020年獲批的國家自然科學基金項目中,與貴州省經(jīng)濟社會發(fā)展密切相關的項目占比93%。貴州礦產(chǎn)資源豐富,煤、磷、鋁、錳、金等優(yōu)勢礦產(chǎn)資源儲量及開采量均位于全國前列,礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用同時也是貴州的重要支柱產(chǎn)業(yè)。因此,培養(yǎng)滿足企業(yè)需求的新型工科人才和復合型人才,是新時期高等教育工作者的責任和使命。
地質(zhì)實習是在完成了“煤礦地質(zhì)學”相關教學內(nèi)容后進行的為期一周的實踐教學。隨著煤炭產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,井巷工程現(xiàn)代化、科技化程度不斷提高,新理論、新技術不斷運用于實際生產(chǎn),與煤礦安全相關的新規(guī)程、新標準、新要求也相繼革新,使地質(zhì)相關專業(yè)的設置和教學任務發(fā)生巨大變化。為了能夠培養(yǎng)出適應企業(yè)生產(chǎn)的復合型人才,更好滿足當代煤礦企業(yè)的發(fā)展需求,應對地質(zhì)實習教學內(nèi)容及方法進行改革與探索。
地質(zhì)實習主要是為了讓學生能夠對野外地層、地質(zhì)構造與地質(zhì)作用具有直觀認識,對典型礦物及巖石進行鑒別,學會使用羅盤測量巖層產(chǎn)狀,并對典型地質(zhì)點或剖面進行描繪。通過野外實踐加深學生對地學知識的理解,由抽象的理論文字升華至具體的實物認知,夯實課堂教學中的基礎地質(zhì)知識并鍛煉學生的動手能力,使整個學習過程歷經(jīng)實踐—認識—再實踐—再認識的逐級遞進,從而激勵學生散發(fā)科學思維,提高其分析、解決問題的能力,并培養(yǎng)學生勇于探索、不怕吃苦、實事求是的科研精神,增進學生人與自然和諧相處、資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的社會責任感。本文以期從理論知識、動手能力和道德素養(yǎng)三個層面達成教學目標,培養(yǎng)學生運用地質(zhì)學基礎理論知識解決礦山地質(zhì)問題的能力,提升學生的人文社會科學素養(yǎng)、職業(yè)道德、團隊合作和管理協(xié)調(diào)能力,拓寬學生的國際視野和創(chuàng)新意識,使學生成為具備分析、解決復雜工程問題能力的技術型人才。
1.學生現(xiàn)有知識基礎分析。在進行地質(zhì)實習之前,學生學習了地質(zhì)學類相關基礎知識,具有一定的知識儲備,為實習奠定了堅實基礎。
2.學生學習能力分析及對策。通過“煤礦地質(zhì)學”課程學習反饋情況來看,學生思維活躍,自學能力及創(chuàng)新能力強,但過于依賴于網(wǎng)絡知識,辨別知識真?zhèn)蔚哪芰ο鄬η啡?,導致所學習的知識缺乏科學性、專業(yè)性和權威性。因此,需要繼續(xù)引導學生養(yǎng)成閱讀專業(yè)文獻的習慣,培養(yǎng)學生去偽存真的能力,在教學中幫助學生建立科研思維,激發(fā)學生對科學研究的興趣。
3.學生心理特點、認知特點分析及對策。通過課堂教學反饋來看,學生對待基礎性、理論性的知識講授較為反感,覺得枯燥乏味。因此,在教學中應多引入實際工程案例,以激發(fā)學生的學習熱情和興趣,并培養(yǎng)學生解決實際工程問題的能力及對待學術一絲不茍的態(tài)度和科學精神。實習過程中,引導學生利用一些手機軟件作為地質(zhì)實習工具完成課堂任務,比如奧維互動地圖定點、手機指南針等,從而讓教學貼近生活。
運用現(xiàn)代化教學手段增強地質(zhì)實習過程中的趣味性。倡導理論聯(lián)系實踐,化抽象為具體,增強學生的主動探究意識和自主學習能力。在教學過程中,堅持立德樹人、“三全育人”,以學生為中心,注重培養(yǎng)學生解決問題的能力和科學探索精神,強化提升學生的綜合素質(zhì)。同時,強調(diào)學習價值的自我實現(xiàn),提升學生的專業(yè)自信,培養(yǎng)學生的科學探索精神和工匠精神。
地質(zhì)實習路線的選擇對整個地質(zhì)實習至關重要,是實習體系建設中的重要環(huán)節(jié)。實習路線要求所包含的地質(zhì)現(xiàn)象明顯,巖層出露較好,沉積巖類型齊全,地質(zhì)構造典型,以便于將各相關知識點進行串聯(lián)銜接。同時,在擬定實習路線的前提下,精心選擇實習觀測點,用心思考、設計、組織野外教學內(nèi)容和教學方式,并綜合考慮實習基地周邊環(huán)境及天氣等情況,規(guī)劃多條實習路線以應對突發(fā)狀況。
為了讓學生所學知識更加符合企業(yè)生產(chǎn)需要,可聘用煤礦企業(yè)、地質(zhì)隊高級工程師與校內(nèi)指導教師共同組成野外地質(zhì)實習課程教學團隊,以期從課堂和現(xiàn)場兩個方面對學生進行知識的講解與運用展示。
企業(yè)高級工程師熟知當前行業(yè)發(fā)展需求,具有豐富的實踐經(jīng)驗。校企結合的教師團隊,能夠將理論與實際交相融合,從而形成復合型師資力量,精準把握教學過程中的重點和難點,引導學生將理論知識高效轉化為一線生產(chǎn)所需的實踐知識。例如,瓦斯突出大都發(fā)生在褶皺和斷層等地質(zhì)構造附近和轉折點等局部強烈變形帶。同時,構造的形態(tài)、規(guī)模、成因等都會影響瓦斯突出的方式、強度和類型,比如背斜和向斜軸部較厚,轉折處易形成虛脫空間,瓦斯易聚集從而造成瓦斯突出事故。復合型教師基于其服務于地方經(jīng)濟的企業(yè)背景,將書本知識高效運用于企業(yè)生產(chǎn)實踐,由此大大提高了野外地質(zhì)實習教學的針對性,對學生的實踐學習及日后的工作起到了十分重要的指導作用。
1.基礎知識的實際運用?;A知識的實際運用是實踐能力提升的根本保障。野外地質(zhì)實習是以課本理論知識指導實踐操作。開展野外地質(zhì)實習教學過程中,引導學生對所遇到的礦物巖石進行識別,加深學生對地層概念的理解,并以實際地質(zhì)構造現(xiàn)象追溯課堂理論知識。野外沿路考察時,引領學生熟悉穿越法和追索法地質(zhì)填圖,掌握“V”型法則,回顧地層的基本單位,對典型地質(zhì)剖面及褶皺(背斜、向斜)、斷層進行地質(zhì)素描,并對褶皺及斷層的性質(zhì)進行判別。同時,引用重大煤礦事故案例來強調(diào)地質(zhì)構造與煤礦安全生產(chǎn)的關聯(lián)性和重要性。重點培養(yǎng)學生在實際工作中判別復雜地質(zhì)情況及運用所學知識解決復雜工程問題的能力。
2.結果記錄與分析。在野外地質(zhì)實習中,地質(zhì)點描述、露頭觀測、典型剖面素描、樣品采集等記錄十分重要。野外地質(zhì)工作者最基本的素養(yǎng)除了要熟悉地形圖和地質(zhì)羅盤測量產(chǎn)狀的使用外,還要熟知野外照片、野外地質(zhì)圖件、野外地質(zhì)記錄和地質(zhì)素描的標準。在此培養(yǎng)環(huán)節(jié)中,首先由教師帶隊進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集分析,再進行小組劃分和工作分配,然后選取某一地質(zhì)點進行全套的教學內(nèi)容演示,最后安排充足的時間讓學生以小組為單位進行實際操作。在該環(huán)節(jié)中,運用衛(wèi)星定位軟件記錄野外實習路線,提升野外實習效果。
數(shù)據(jù)處理是野外作業(yè)獲取第一手數(shù)據(jù)后在室內(nèi)進行資料分析處理,將感性認識提升至理性認識的重要環(huán)節(jié)。在保證野外實踐如期進行的前提下,以兩天一次的頻率進行室內(nèi)制圖及報告撰寫,指導學生手工繪制實習路線、地質(zhì)構造和地層標識點,再引領學生結合制圖軟件繪制區(qū)域地質(zhì)圖;通過手工繪圖與軟件制圖相結合的教學方法,鍛煉學生親手作圖及學習軟件的能力;最后,根據(jù)實習要求編撰地質(zhì)實習報告,實習報告要求圖文并茂、格式規(guī)范、內(nèi)容全面。
傳統(tǒng)地質(zhì)實習成果評價,主要以學生所提交的實習報告作為課程評分的主要材料。這種考核方式太過單一,使得學生僅注重課本知識的記憶而忽略理論到實踐的轉化,難以滿足企業(yè)實際生產(chǎn)需求。因此,在野外地質(zhì)實習過程中,引入企業(yè)標準化成果考核體系,其中包括任務完成度、野外操作技能考核及實習成果匯報。實施過程中,將每4~8位學生劃分為一個地質(zhì)實習小組,選出一位小組長,就每天野外實習的情況進行組內(nèi)匯報、問題收集,各組之間再進行相互探討,探討形式多種多樣,如辯論式發(fā)言、互動式討論、教學式研究等,并將各小組意見進行匯總,由教師牽頭解惑答疑、深入探究。最后,完成所有野外地質(zhì)實習教學內(nèi)容后,要求所有參與地質(zhì)實習的學生按照企業(yè)標準化考核體系進行綜合匯報,從而鍛煉學生對自己階段性地質(zhì)實習成果的總結和表達能力。
習近平總書記在學校思想政治理論課教師座談會上強調(diào),思想政治理論課是落實立德樹人根本任務的關鍵課程。要堅持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一,挖掘其他課程和教學方式中蘊含的思想政治教育資源,實現(xiàn)全員全程全方位育人。野外地質(zhì)實習作為本科生、研究生進入地質(zhì)學科的重要一課,更應將思想政治教育充分融入專業(yè)知識學習中,讓學生在潛移默化中樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。傳統(tǒng)“滿堂灌”“填鴨式”單向灌輸知識的教學方式已經(jīng)無法適用于當代開放式、啟發(fā)式的教學思想,而野外地質(zhì)實習以不同的授課形式增強了師生之間的互動。同時,可基于專業(yè)背景提升新時代青年的時代使命感,企業(yè)教師以自身野外地質(zhì)工作為例,讓學生知悉實際生產(chǎn)的需求并引導學生掌握野外地質(zhì)工作的基本技能,更以自身多年的親身經(jīng)歷和工作經(jīng)驗,增強學生的專業(yè)認同感,提高學生的專業(yè)自信,并鼓勵學生要懷有不怕吃苦、勇往直前的地質(zhì)精神。
此外,通過列舉礦山安全事故案例(如貴州省安龍縣廣隆煤礦煤與瓦斯突出事故),教導學生不但要學會運用理論知識解決實際問題,還應該樹立正確的人生觀和價值觀,遵守學術道德規(guī)范,恪守職業(yè)道德和工程倫理。
野外地質(zhì)實習屬于地質(zhì)類專業(yè)的基礎課程,是每位合格地質(zhì)類工作者的必經(jīng)途徑。地質(zhì)實習不但有利于幫助學生在理論知識的基礎上快速判斷實際地質(zhì)情況,還能啟迪學生合理、有效地預防復雜地質(zhì)環(huán)境下的礦山災害。在為期一周的野外實習課程中,學生地質(zhì)專業(yè)知識得以鞏固,同時以企業(yè)需求為導向,不僅培養(yǎng)了學生今后從事礦山企業(yè)安全高效生產(chǎn)必備的專業(yè)技能,還增強了學生的專業(yè)認同感,提升了學生的思想覺悟及綜合能力。
貴州的地質(zhì)環(huán)境獨具特色,在后續(xù)實踐教學中應充分挖掘區(qū)域地質(zhì)特色,并與野外地質(zhì)工作有機串聯(lián),形成符合區(qū)域經(jīng)濟建設的教學庫,提高學生參與特色實踐的新鮮感,從而激發(fā)其自主研究的興趣,全面提升學生地質(zhì)思維,使學生在學習階段獲得可用于生產(chǎn)的實踐經(jīng)驗,從而為礦山企業(yè)培養(yǎng)滿足企業(yè)發(fā)展需求的復合型人才。