摘要 摘 要:瓦斯地质学是采矿工程专业(煤及煤层气方向)的核心课程,本文系统分析了本课程教学过程中存在的问题,提出了实验实践教学、案例式教学及讨论式教学等多种教学方式,以此
摘 要:“瓦斯地质学”是采矿工程专业(煤及煤层气方向)的核心课程,本文系统分析了本课程教学过程中存在的问题,提出了实验实践教学、案例式教学及讨论式教学等多种教学方式,以此提高学生思考问题、探索问题、解决问题的能力;同时以原有教材为基础,紧跟学科发展更新和完善了瓦斯地质学科主要教学内容,提出了未来发展构想。
关键词:瓦斯地质学;教学方法;教学内容;改革;发展构想
一 课程教学中存在的问题
“瓦斯地质学”是太原科技大学采矿工程专业(煤及煤层气方向)的核心课程,本课程要求培养学生掌握扎实的瓦斯地质学基本理论知识,具有较强解决瓦斯地质与治理方面的能力,在煤矿瓦斯治理和瓦斯抽采技术方面发挥重要作用。拟沿用的教材为 09 年由张子敏教授编著的《瓦斯地质学》,该教材作为一部经典的地质类教材,全面详细论述了瓦斯的形成和物质组成及赋存特征、煤储层物性特征、瓦斯(煤层气)资源评价等内容,总的来说,该书研究内容侧重 3 个方面,一是瓦斯的形成和赋存理论;二是瓦斯地质规律和预测理论,三是瓦斯地质图。但随着近 10 年煤层气产业和瓦斯抽采技术与瓦斯治理理论的快速发展,该书的教学内容已经跟不上时代发展,有待于进一步完善。此外课程教学过程中还存在着“重理论,轻实践”、实验实践过程缺乏等问题。
基于此,在近期的课程教学中,应以教材为基础,增加近年瓦斯地质发展的最新研究成果,增加煤矿认识实习、地质实习、生产实习等实验实践环节,同时创新教学手段,有机结合现场教学,总体提高教学的效果。
二 教学方法与内容的改革
(一) 教学方法的更新 1)实践教学和实践考核环节。瓦斯地质学是一门实践性很强的学科,因此应加强实践基地的建设,我校晋城校区地理位置优越,周边煤矿较多,例如可与凤凰山煤矿、古书院煤矿等煤炭资源枯竭或即将枯竭的老矿共建实践教学基地,一方面,可以保证学生的安全;另一方面,这些矿均建立了示范巷道和示范工作面,为学生井下实践提供了优质的场所。在教学学时分配上,实践教学不能少于 30% 的比例;在期末的考核中摒弃传统的单一理论考试模式,可采用理论考试加综合能力考评模式,综合能力考评中的实践环节可设置具体的项目类别、考评内容、考评方式,多渠道检测学生的学习效果 [4]。
2)动手和实验环节。我校采矿工程实验室目前拥有低温液氮孔比表面积分析仪、等温吸附 / 解吸仪、X 射线衍射仪、扫描电镜等大型科研设备,同时拥有瓦斯含量测定仪、井下瓦斯抽采模型、通风系统模型等检测和演示设备,这些设备可较大程度提高学生的动手和实验能力。例如在煤体结构和构造煤这一章节,就可增加不同煤级煤岩割理肉眼观察和描述,煤岩显微孔裂隙结构扫描电镜观察等动手实验教学内容。借助实验教学环节,可有效激发学生的学习兴趣,培养实际动手能力,也使得学生掌握了瓦斯地质井下和室内的分析方法,可谓一举多得。
(二) 教学内容的更新完善如表 1 所示,原有教材中,瓦斯地质学研究对象仅限于煤层中赋存的瓦斯,但随着学科的发展,人们已经意识到,瓦斯不仅赋存在煤层中,煤层顶底板的泥页岩和砂岩中也存在大量的瓦斯,因此研究对象应该扩展到煤矿中含有瓦斯的整个煤系地层中 [6];研究内容上要更新煤成烃机制最新的研究成果,添加最新的瓦斯资源开发利用章节。
三 “瓦斯地质学”发展构想
本课程是一门来源于实践,且实践性较强的学科,主要体现在煤与瓦斯突出危险性预测、矿井瓦斯涌出量预测、瓦斯地质图编制等煤矿瓦斯灾害综合防治上面,这是本学科主攻方向。未来瓦斯地质学主攻方向的发展应逐渐向预测理论科学化、预测指标系统化和定量化和瓦斯地质图编制精准化不断前进。同时要提高瓦斯监测系统的功能,实现计算机监测、存贮、检索、预报瓦斯灾害,使瓦斯灾害预测预报向微机自动化方向发展。
从研究方向来说,煤与瓦斯共采、矿井深部煤层瓦斯抽采、瓦斯地质地球物理响应及煤矿瓦斯地质信息平台的建设也是瓦斯地质学科亟待紧跟时代不断完善的重要组成部分,此外,加强矿井瓦斯可抽性瓦斯地质评价和煤层气资源的综合评价,逐步建立评价的技术经济模式,提高煤层气资源开发利用的可行性 [7]。从本学科建设来说,要建立健全瓦斯地质教学体系,形成系列课程,加强学生的瓦斯地质理论和实践教育,提高其瓦斯地质专业理论水平和应用技术素质,进一步普及推广瓦斯地质技术,推动瓦斯地质学科不断向前发展。
四 结语
瓦斯地质学理论教学与实践教学两者缺一不可,在教学方法上要不失时机地加入多媒体教学手段,加入案例式和讨论式教学等新颖的教学方式,增加学生学习的积极性,要有有目的、有计划引导学生进行实验,安排学生现场实践,促进理论和实践能力的一体化。高校教师作为教学改革的实践者,要认识到课程改革方法、手段、内容必须紧跟学科的发展和时代的要求,教学不能与时代脱节;同时要明确课程教学目标、整合教学资源、深化理论教学改革、加强实验与实践环节,为构筑创新型社会和培养创新型人才贡献力量。
参考文献
[1] 张子敏 . 瓦斯地质学 [M]. 徐州 : 中国矿业大学出版社 , 2009.
[2] 杨兆彪 , 傅雪海 , 吴财芳 , 等 . “煤层气地质学”课程教学改革探索 [J]. 教育现代化 , 2017,(3): 38-40.
《“瓦斯地质学”课程教学改革与发展构想》来源:《教育现代化》,作者:简阔,茹忠亮,闫献国。
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