煤矿特色水文专业实践教学环节设置与改革
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水文与水资源工程专业人才培养方案论证报告摘要:一、引言1.背景介绍2.论证报告目的二、水文与水资源工程专业概述1.专业定义2.专业发展历程3.专业特点与优势三、人才培养方案制定依据1.国家战略需求2.行业发展趋势3.教育改革与发展要求四、人才培养目标与定位1.人才培养目标2.人才培养定位五、人才培养方案具体内容1.课程体系2.实践教学环节3.产学研合作模式4.国际化人才培养六、人才培养效果评价与反馈1.毕业生就业情况2.毕业生满意度调查3.教学质量评价七、保障措施与预期成果1.师资队伍建设2.教学资源保障3.质量监控与改进4.预期成果展示八、总结与展望1.人才培养方案实施成效2.面临的挑战与应对策略3.未来发展展望正文:一、引言1.背景介绍随着全球气候变化和人类活动对水资源的影响,水文与水资源工程领域的复杂性和重要性日益凸显。
我国作为水资源丰富的国家,水文与水资源工程专业人才的培养显得尤为重要。
为此,我国高校纷纷开展了水文与水资源工程专业人才的培养,以满足国家经济建设、社会发展和生态环境保护的需求。
2.论证报告目的本报告旨在对水文与水资源工程专业人才培养方案进行论证,明确人才培养目标、内容、保障措施等,以期提高人才培养质量,为我国水文与水资源领域输送高素质人才。
二、水文与水资源工程专业概述1.专业定义水文与水资源工程专业是研究水文规律、水资源评价与规划、水资源利用与保护、水文信息与水资源管理等内容的综合性工程技术学科。
2.专业发展历程水文与水资源工程专业在我国的发展历程可分为四个阶段:初创阶段、发展阶段、成熟阶段和优化阶段。
从20世纪50年代初至今,我国水文与水资源工程专业在教育教学、科研创新、社会服务等方面取得了显著成果。
3.专业特点与优势水文与水资源工程专业具有以下特点与优势:紧密联系国家发展战略,具有强烈的社会需求;跨学科交叉,知识体系丰富;注重实践教学,培养学生创新能力;具备良好的国际合作与交流平台。
[摘要]“水文地质学基础”是与地下水有关的学科专业的重要基础课,课程内容丰富,基础理论性强。
以安徽大学地质学专业为例,对“水文地质学基础”课程两年来的探索和实践进行总结,包括优秀教材的对比选择、四位一体的教学手段、任课教师的团队化、考核方式多样化等。
通过上述内容的总结,可为以后的教学工作提供借鉴和指导,并且可供相关院校同类专业教师进行交流探讨。
[关键词]地质学专业水文地质学基础教学探索[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2015)11-0146-03地质学专业“水文地质学基础”课程教学探索与实践姜春露郑刘根程桦向必伟(安徽大学资源与环境工程学院,安徽合肥230601)2015年11月November ,2015University Education [收稿时间]2015-05-17[基金项目]安徽省高等教育振兴计划地质学新专业建设项目(2013ZYTZ009)和安徽大学本科教学质量提升计划项目(xjt-szy1402)。
[作者简介]姜春露(1984-),男,安徽阜阳人,讲师,博士,主要从事水文地质学方面的教学与科研工作。
一、引言“水文地质学基础”是水文与水资源工程、地下水科学与工程本科专业的一门重要主干基础专业课程,同时也是地质工程、勘查技术与工程等工科专业的重要基础课程,但国内理科地质学专业开设该课程的高校较少。
安徽大学立足安徽,服务区域经济社会发展,在环境科学与工程、生态学、地理信息科学等相关专业基础上,于2011年开设地质学专业。
在我校地质学本科人才培养方案中,“水文地质学基础”作为专业基础课程开设,以培养学生具有地下水方面的知识和意识。
本文就两年来我校地质学专业“水文地质学基础”课程教学过程中的探索和实践进行归纳和总结,以便更好的指导今后的教学工作。
二、教学探索与实践(一)使用教材优中选优在教学活动和教学改革中,教材占有重要的地位,是提高教学质量的重要保证。
《水文水利计算》课程教学模式改革与研究摘要:从《水文水利计算》课程自身特点出发,以实际工程问题作为导向,调整该课程的教学内容、改革课堂教学和实践教学的方法,并在此基础上建立一套由简单到复杂、由单项到综合、由课堂教学到工程实际的循序渐进的教学体系,通过对该课程的教学改革研究,摸索出一套切实可行的教学模式,从而提高学生的学习积极性,改善教学效果和效率。
关键词:水文水利计算改革教学模式《水文水利计算》是水文与水资源工程专业的一门重要专业基础课,贴近工程实践,侧重于实际应用[1]。
因此在课程教学过程中应侧重工程实践与教学相结合,理论与实际相联系。
对传统教学内容进行调整,以“问题导向型”作为本课程的指导,引导学生针对实际水利工程,如何去解决相应的水文、水利问题,提出与之相适应的水文水利计算的教学内容;针对该课程涵盖面广、知识点繁杂琐碎、知识体系抽象、难度系数大的特点[2],通过改革教学方法,对知识要点进行系统网络式的总结,并借助室内模拟实验和课程设计来加深学生对基本概念的理解,改善传统的教学方法;在调整教学内容和改革教学方法的基础上,构建该课程教学体系和实施方案,构建由简单到复杂,由单项到综合、由课堂教学到工程实际问题的循序渐进的知识体系,使教学任务、学生层次、教学内容、教学方法相互协调,促进教学项目按时、按质的完成。
1 教学内容的调整和改革吉林大学水文与水资源工程专业在本课程目前使用的教材为河海大学梁忠民等主编的《水文水利计算》(中国水利水电出版社),从该教材本身来讲,内容全面,但知识体系抽象,难度系数较高,偏重于理论教学,课程中的工程实例很少,因此在教学过程中学生学习兴趣不高,课堂气氛不活跃,效果较差。
另外该教材中有部分内容与其他课程之间有交叉重复之处,因此需要对该课程的教学内容进行调整和改革。
通过近10年的相关课程教学实践,对该课程教学内容进行以下调整和改革。
(1)引入工程实例,在授课过程中补充计算方法的应用。
“新工科”背景下的“专门水文地质学”教学改革思考近年来,“新工科”教育理念逐渐兴起,呼吁工科教育在传统基础教育的基础上进行深化改革,更加注重学生的实践能力和创新意识培养。
水文地质学作为地质学与水文学的交叉学科,具有一定的复杂性和专业性,在新工科教育改革的大环境下,如何进行水文地质学的教学改革,成为了一个需要思考的问题。
本文将从课程设置、教学方法、实践教学等方面进行思考,探讨“新工科”背景下的“专门水文地质学”教学改革。
1. 课程设置在“新工科”背景下,专门水文地质学课程的设置应该更加贴近实际需要,注重学生的综合素质和实践能力培养。
需要重新审视课程设置,结合实际需求,对课程的内容和结构进行重新规划。
针对传统课程内容较为枯燥、理论性强、与实际应用脱节的问题,可以适当增加一些前沿领域的内容,引导学生关注最新的科研成果和应用技术。
还可以加强实践环节的设置,例如增加实地考察、实验操作等内容,让学生更加直观地理解和掌握专门水文地质学的知识。
课程设置还应该与行业需求相结合,注重对学生的就业能力培养。
可以邀请相关行业的从业人员来进行讲座或者实践指导,让学生了解行业实际工作中的需求和要求,为他们的未来就业做好准备。
2. 教学方法在教学方法方面,需要更加注重学生的参与性和实践性。
传统的课堂教学往往偏重于教师的讲解和学生的 passively 接受,导致学生的学习积极性不高,教学效果不理想。
在“新工科”背景下,可以引入现代教学手段,如 flipped classroom、problem-based learning 等,提倡学生参与式学习,让学生在实践中学习,更好地掌握知识和技能。
还可以采用多种教学手段相结合的方式,如案例教学、小组讨论、项目实践等,让学生在实际问题解决中学习专门水文地质学知识,提升他们的独立思考和问题解决能力。
3. 实践教学还可以加强与企业合作,提供实习实训机会,让学生在实际工作中学习专门水文地质学相关知识和技能,更好地为将来的就业做好准备。
基于大数据和虚拟仿真技术的水文地质实践教学新体系改革探索作者:闫佰忠周亚红于开宁李铎李方红刘昭邱淑伟来源:《现代职业教育》2022年第34期[摘要] 为了提高水文地质实践教学的时效性和前瞻性,通过融合大数据和虚拟仿真技术,构建了基于室内实验室、室外实验场、校外实践基地和多种专业软件仿真模拟的“四维度”水文地质教学实践平台。
采取“虚实互补、以虚促实”的教学实践原则,扩充丰富了教学实践内容,增强了学生教学实践过程的操作性和锻炼性,完善了实践成绩评定体系,解决了教学实践场地、师生比低、资金不足的问题。
实践证明,这一平台能满足水文地质学相关课程的室内和野外实践教学要求,达到了强化学生专业知识实践,增强学生的野外独立工作能力和创新能力的预期目标,同时为地下水科学与工程专业进行工程教育专业认证服务。
[关键词] 大数据;虚拟仿真;水文地质实践教学;新体系[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2022)34-0046-04随着社会经济发展对工科应用创新型人才的迫切需求,高等教育对大学生的创新实践能力也提出了越来越高的要求。
特别是在新形势下,国家对人才的需求发生了变化,学科的战略发展方向改变以及地质行业转型的时期,对于高素质、具有创新实践能力的卓越工程师人才的培养提出越来越高的要求。
地下水科学与工程专业(前身为水文地质专业)是河北地质大学国家级特色专业、河北省一流本科专业建设点、河北省高等学校品牌特色优势专业,在学生培养方面已经具有完善的培养体系,但是传统的实践教学环节已不能完全满足“卓越工程师”培养的需要。
如何在大数据、虚拟仿真等新兴技术快速发展的新形势下,按照社会需求和新工科的要求进行课程体系整合,探索虚拟现实、数据挖掘等新兴技术促进水文地质实践教学改革,进而培养卓越的地下水科学与工程专业技术人才,已成为刻不容缓的工作。
目前,在新工科和工程教育专业认证背景下,大数据和虚拟仿真技术广泛应用于地质、水文地质实践教学中。
煤矿特色水文专业实践教学环节设置与改革摘要:实践教学由课程实验、课程设计以及野外实习等环节组成,在煤矿特色水文专业学生的能力培养过程中作用巨大,实践教学环节设置与改革主要包括实验教学体系改革、强化课程设计的教学效果、建设完备的实习基地,整体有效地推进实践性教学改革,从而形成具有煤矿行业特色的实践性教学体系。
关键词:地矿特色水文专业实践性教学改革
中图分类号:g642 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)003-176-02
煤矿特色的水文专业人才,要求将地下水与地表水、水资源开发与矿井防治水紧密结合起来,使之成为有机统一的整体,这就要求水文专业不能仅仅局限于地表水资源,必须和矿井地质矿井水文地质紧密结合。
目前,我国煤矿水害事故频发,矿井安全任务艰巨,矿井水害是仅次于瓦斯的煤矿第二大灾害,其防治变得突出重要。
煤矿安全生产要求矿井防治水专业人才必须煤矿特色鲜明,这就要求学校教育与矿井的实际需求紧密结合,不仅要求毕业生知识面广,而且要适应能力强,更重要的是专业技能扎实。
面对市场的迫切需求,本文探索从实验教学体系改革、强化课程设计的教学效果、建设完备的实习基地几个方面,进行实践教学环节设置与改革的探索,以培养学生具备防治水工程设计、施工、
运行、管理等多方面的实际动手能力。
1 实践教学环节设置
科学合理的教学环节通过专业培养计划来体现和保证,在专业培养计划中保证实践教学环节的系统和规范,并切合煤矿实际需求,具有煤矿的行业特色。
实践环节一般包括课程实验和实习、课程设计、专业实习等环节。
在化学、物理、水力学、水文地质学、物探等需要借助试验揭示基本原理的课程中,均安排有适量的实验课时。
在学完相应专业课程以后,在培养计划中集中安排对应的专业实习,主要是专业认识实习、生产实习和毕业实习,时间分别安排在二、三、四年级。
设计类环节分为针对矿井突水进行注浆堵水、矿井疏干排水、水源地的勘查和评价、抽放水试验等课程性设计和毕业设计等综合性涉及两类。
另外培养计划中还安排有参与科研、大学生创业、社会调查、公益劳动等,都有一定的学分要求。
2 实验教学环节改革
实验教学是水文专业必不可少的实践教学环节,一般分为三个层次,即课程演示性实验教学、综合验证性实验教学和科研项目创新性实验教学。
实验教学环节改革包括:
2.1 改革实验课程体系
专业课程的实验一般安排在对应的理论课讲授完以后进行,以验证性实验和演示性实验为主,如水文地质学基础的达西定律、抽
水试验等。
目前普遍存在学生多、指导教师有限、实验操作时间较难保证等问题,学生的实际动手机会受到一定限制。
在特色专业培养计划中,按照实验内容的相关性及前后连续性,将几个单项内容的实验集中起来,开设成综合性实验,既保证了单项内容的实验时间,又加强知识的综合和融会贯通,拓宽了学生思维,学生动手能力的培养和训练得到有效地保证。
2.2 改革实验教学内容
各单项实验针对具体章节,不利于学生创新能力的培养,也容易造成仪器的浪费,集中开设时,整合实验内容,体现综合性和创新性,如结合实际的煤矿水害问题,识别矿井出水水源,既要有水化学常规分析,又要同位素分析,还要数学模拟,力学推导,要求必须综合运用理论知识,又要求责任心强,培养了扎实的实验技能。
2.3 改革实验教学模式
受设备限制,专业课程演示性实验较多。
由于学生理解接受能力的差异,实验教学效果有待改善。
针对试验中的不足,我们精心制作多媒体课件,将实验全过程演示出来,原理是什么,怎么操作,重点、难点是什么,那些地方容易出错,都一一作剖析。
2.4 完善实验设备
特色专业培养对实验设备和仪器提出了更新、更高的要求。
为了保证实验开出率和效果,我们不断补充和更新实验设备和仪器。
同时还想办法设计制作部分模型,通过和生产厂家紧密结合,设计
制作了河间地块潜水运动、向斜盆地承压水运动实验模型和装置,直观展示了达西流实际应用的问题。
2.5 开放性实验
结合矿井实际需求,并依托教师的科研项目,我们还设计、提供开放性、研究性的实验。
这种研究性实验为学生积极参与实际的煤矿项目搭建良好的科研平台,这些措施和办法,旨在培养学生分析和解决工程实际问题以及创新的能力。
3 课程设计的改革
在课程设计中,我们充分体现矿井水的资源化及水害防治这个煤矿特色。
主要内容包括富水区勘查、矿井水综合利用、水害防治等。
以往,为了方便批阅,一般让全班就同一个题目开展设计,这样做存在一定不足,比如内容雷同、形式单一,存在学生相互抄袭的,教学效果难以保证。
为此,我们做相应的改革,如对西北某矿水害问题做设计,先将学生进行分组,分别就水源探查、导水构造以及生态需水、水资源保护等内容拟定不同的题目,再指导学生确定设计方案,计算和绘图等工作量分解到每个小组成员,这样,整个设计有分工、有合作,较好地让每个学生得到锻炼,从而有效改善设计的培养效果。
在选题上,我们结合煤矿井的实际工程项目,采用“真题假做”甚至“真题真做”的形式,理论联系实践,充分体现煤矿特色,如
东部矿区水资源评价,必须结合矿井水量大、煤泥多,酸性大的特点;西北矿区则体现绿色开采、生态保水的特点;华北型矿区则体现奥灰水的特点等。
在特色水文专业实践教学中,毕业设计是最重要的实践教学环节。
煤矿企业要求特色专业毕业生能独力承担野外调查、钻探、物探、矿井地质、矿井防治水工作,因此在毕业设计中,必须培养学生的综合能力,包括分析矿井地质条件、发现矿井防治水中存在的问题并采取针对性处理。
在以往的毕业设计中,存在选题雷同、内容相近、实用性不足等问题。
我们通过毕业设计选题,解决了这个问题。
我们的做法是,由教师从实际的煤矿科研项目中提炼,并考虑到学生的就业方向,从矿井生产中发现问题,凝练毕业设计(论文)题目,保证选题符合煤矿实际,切实要求能够培养特色专业学生的综合能力;在选题时,我们实行师生双向选择,根据学生的兴趣,一人一题,并鼓励学生到毕业后将要从事工作的煤矿企业,对实际矿井水文地质问题进行深入了解,然后和指导老师一起提炼毕业设计题目和内容。
其次严格对毕业设计(论文)的管理,毕业实习和设计阶段,明确规定各阶段的任务,学生在规定的时间内应提交相关的材料,指导教师可以随时进行抽查,并认真批阅。
最后还要完善考核机制,特别要注重对实习过程和设计过程的考核。
4 建设稳定的实习基地
实习基地是实践教学的关键场所,在实践教学环节中有着不可
替代的作用。
一个稳定、完备的实习基地不仅教学内容要丰富、代表性要好,还要具备适宜的交通、食宿、安全等条件。
目前,水文专业的实习基地包括校内实习基地和校外实习基地。
校内实习基地依托电子、金工和测量等相关专业进行安排;校外实习基地既包括登封、周口店、云台山等世界地质公园,也包括“产、学、研”合作单位,一般设在地质队、国土资源部门、水利部门、勘探公司、煤矿等,要求各实习单位高度重视,为学生实习提供便利的生活条件,并由经验丰富的工程技术人员担任现场指导老师,学生全程参与工程项目的设计、招投标、施工生产和项目总结鉴定等相关工作。
由于地处焦作煤矿区以及太行山前冲洪积平原,地表河网密布、水井多、水位浅,校园本身就是理想的地下水实习基地,开展河间地块潜水、向斜盆地承压水等实验观测条件非常方便。
焦作是全国有名的大水矿区,水害类型多,防治水工程实例丰富,是特色专业学生培养的良好基地,尤其特色专业的毕业实习和设计,学生通过半年甚至一年时间,到野外参与钻探、物探、区调或到煤矿下井进行地质编录、涌水量观测等训练,最后紧密结合就业单位的实际的矿井水文地质条件做出完整的毕业设计,教学效果良好。
(本文受河南省教育科学“十一五”规划2008年度课题“矿业特色的水文与水资源工程专业教育质量的保障机制研究”及河南理工大学精品课程“水文地质学基础”建设项目和“煤矿特色的水文
水资源省级特色专业建设”项目资助。
)。