矿山测量学多元化教学改革分析与探究

赵强

摘要：首先分析了矿山测量学多元化教学的发展现状：时代在发展，教学改革迫在眉睫;学生厌学情绪明显，理论与实践严重脱节;教师改革动力不足，没有意识到教学改革的重要性;教学内容推陈出新速度慢.然后探究矿山测量学多元化教学改革的有效措施：精简教学内容，确保学生全面深入掌握;利用计算机技术，开发模拟实验系统.希望能为关注此话题的教育工作者提供参考意见.

关键词：矿山测量学;模拟实验系统;井下巷道

中图分类号：G642  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2019）05-0158-03

《矿山测量学》这一学科比较特殊，传统的实验教学方法实施起来十分困难，要求学生直接到地下矿山开展学习活动.要知道地下矿山危险重重，学生进行实验学习活动不仅会影响工人的正常生产，学生的生命安全也没有保障，另外《矿山测量学》的实验仪器比较贵重，而且使用寿命短，所以很难为学生提供良好的实验条件.

1 矿山测量学多元化教学的发展现状

1.1 时代在发展，教学改革迫在眉睫

矿山测量学教学改革现已在各大高校开展起来，教学改革的多元化体系有着各种各样的形式.随着时代的发展测量仪器越来越智能化，各种制图软件使用起来也越来越便捷.在此条件下传统的矿山测量学已经转变为数字化、现代化的矿山测量学.测量仪器和制图软件的发展对矿山测量学产生了深刻的影响，传统的工作方法已经不再适用，教学改革也是迫在眉睫.但是目前教学改革面临的一大难题是客观条件更新速度很快，而教学者在主观上创新意识不强.日常的主要工作方式就是跟风模仿，特别奉行拿来主义，因此没有取得良好的教学改革效果.在推行多元化的教学改革新模式的同时，需要制定新的考核体系，以保证教学改革能够向着多维度多层次进行，让教学改革成果能够为社会培养更多高层次、高水平的人才[1].

1.2 学生厌学情绪明显，理论与实践严重脱节

如今煤炭经济行业经营现状已经大不如前，企业的销售业绩在日渐下滑，而矿山测量服务的主要对象就是煤炭行业.如图1所示为煤炭行业开采量增速情况.在此条件下学生的厌学情绪表现得十分明显，大部分的学生在毕业之后都不想去煤矿工作，因此他们觉得自己没有必要学习矿山测量的知识.从学生們在矿山测量课堂上的表现来看，可以知道学生的这种思想在头脑中占有一定地位.比如在某所高校的矿山测量学课堂上，老师在讲台上勤勤恳恳地讲课，而学生的听课状态十分不好，昏昏欲睡.到了期末考试的阶段，学生的考试成绩十分不理想.国家相关部门、地方相关部门对矿山的安全问题十分重视，而学生实习会令矿山采煤存在的安全隐患更大，所以学生实习无疑会加重矿山工作人员的负担.在实际的学习活动中学生不需要到矿实习[2].这对于学生的教学实践而言十分不利.矿山测量是特殊工种，实际的工作需要在煤矿井下完成.而在煤矿井下视线昏暗、空间有限，由此可见矿山测量的工作环境十分特殊，在教学的环节中，很难模拟出这样的实习场景.学校方面很难为学生配备足够的教学设施和测量设备.这些现实原因的阻碍，导致学生实习成为“泡沫”.

1.3 教师改革动力不足，没有意识到教学改革的重要性

学校对教师的年度考核和职称评定重视的是科研项目，忽略对老师教学方面的考核.所以教师将精力投入到科学研究方面，而在教学方面，教师就只完成基本的考核.我们知道在进行矿山测量多元化考核的过程中，老师需要耗费大量的精力去完成实践指导，此时教师的工作量必然会有所增加，但是却不能给予老师对等的回报.所以不难想象，教师对于矿山测量学多元化考核的研究积极性不高，有很多教师都会参与矿山测量学多元化考核体系改革，但是他们中的大部分人不会考虑考核体系的适用性和实践性[3].也就是说教师在思考这一问题时使用的仍然是传统的教学观念，大部分的老师循规蹈矩，对多元化的教学改革不够重视，教师没有意识到多元化考核能够对人才培养起到的作用.这种观念阻碍矿山测量多元化教学改革的发展，也不利于学生增加矿山测量知识储备.

1.4 时代在进步，教学内容推陈出新速度慢

新形势下，教学改革的重点是课程体系改革，目前全国的高校都已陆续开展了相关的改革工作.专业学科的数量开始缩减，专业学科知识面得以拓展，丰富学生的知识储备，适当调整学生专业所学知识.在这样的教学改革大环境下，减少了矿山测量学的课时数.过去每届学生的矿山测量学授课120学时左右，如今课时数量减少至70学时左右，但是矿山测量学的授课内容并没有发生改变.此时教师需要使用较短的时间完成相同内容的讲解，这无疑加重了教师的上课负担.从前矿山测量学只需要完成空间三维坐标的确定，需要完成的工作有测量、计算和绘图[4]，如今矿山测量学有了计算机技术的支持，学生还需要学习很多新的技术才能适应时代的发展，这些技术包括计算机技术、光电子技术、FPS技术，除此之外，还出现了很多新的测量仪器.这也说明矿山测量学的教学内容需要有所更新.近年来，教育部重新修订了教学大纲，重新规划了教学所用教材，在这个过程中将时代变化因素考虑其中，但是也存在着比较严重的滞后问题，教学教材、教学仪器的更新与实际情况相差甚远.在时间的不断推移下，这一问题不但没有得到解决，而且愈演愈烈.

2 探究矿山测量学多元化教学改革的有效措施

2.1 提高学生职业素养，拓宽学科知识面

高校对当代大学生的培养，需要重视的问题是学生纪律性、思想道德水平和文化水平.作为高校的教师在日常的工作中，需要谨记这一教学目标，帮助学生提高个人的综合素质.作为老师不仅要教会学生文化知识，还要培育好学生思想素质.学一行就应该爱一行，爱好是学习最好的驱动力，但是学生很难真正喜欢上矿山测量学，所以培育学生的职业素养是很重要的，同时学生拥有良好的职业素养，在未来参加工作时，才能习惯如何把全身心投入到工作中去.如今国内煤市低迷，很多的煤炭企业面临发展困境，急需找到走出困境的办法，也需要精准地把握未来的发展方向.煤炭是一种不可再生资源，而中国的煤炭资源十分丰富，但是近年来，煤炭的开采量却出现了明显的下滑趋势[5].但是目前煤炭行业发展不景气只是暂时的情况.在实际测量矿山的储量时，要确定区域内的顶点数量，确定地形的三维长度、投射二维长度、还要计算出地形的封闭三维面积，计算出投射二维面积、地形三维面积，计算测量区域内矿山的切面面积和填充面积.这对学生来说，做好一个测量项目会大大提高学生的实践能力，也能增强学生的处理问题的能力.

2.2 精簡教学内容，确保学生全面深入掌握

在今后的教学中，我们应该精简教学内容，挑选有一定难度的教学内容，也就是说要做到教学“少而精”，同时还要为学生提供反复练习的机会.要明显突出矿山测量学的重点知识，在基本理论的作用下，多为学生安排一些操作性很强的教学内容[6].要积极为学生演示，要让学生积极实验.学生仔细认真完成实验之后，让学生自己总结实验的经验，并编制成实验报告，落实学生实验所学所得.这样做会明显提高学生的综合素质，也会锻炼学生实际动手能力.在实际的教学中，应该多给学生提供一些指导意见，丰富学生的经验储备，这样学生服务于工程的能力才会有所提高.为了实现上述目标，要从三个方面入手，分别是讲授、实践和使用.在讲课的过程中，应该管理好学生，保证学生学习主动性，保证学生学习积极性，比如在为学生讲解完“一井间巷道贯通的误差预计”之后，可以让学生试着讲解“两井间巷道贯通的误差预计”.如图2所示为巷道贯通图.在教学的过程中要注意课堂讲座和重点辅导的配合使用，真正搞活课堂.比如仔细分析学生的作业情况，进而找到哪些学生的知识掌握不够全面不够深入，然后对这些学生进行重点辅导[7].

2.3 更新教学内容，强化课程内容的教学效果

从目前的发展情况来看，更新教学内容是改革的核心部分，同时更新教学内容也会明显提升教学效果.反复调研论证矿山测量学的大纲，要保证学生能够学到基本的理论、基本的知识、基本的技能.在此前提下，要大胆改革教学大纲，删减一部分过时老化的知识内容，添加新兴起的科技内容和测量方法.另外还要对其中已有的教学方法加以改进和提高[8].在压缩课时的同时，要注意突出矿山测量学的重点内容，真正做到课程体系定向导向的贯通，强化课程内容的教学效果.此外矿山测量学还有一些配套教材，这些教材的性质是作业指导、实习指导.在更新教材的同时，这些配套教材也要同时更新.一套完整的教学体系覆盖的方面有课堂教学、实验、生产实习、课程设计，要保证课堂教授的内容覆盖学科前沿知识，涵盖生产现场的实际状况.为学生提供学习基本理论的机会，教会学生矿山测量的基本方法，教会学生良好的基本技能.比如增加设计性、障碍性的实验项目，此时要为学生提供防空洞的设计图纸，还要为学生提供贯通生产限差.为学生指定设计内容，包括地面控制、洞内平面高程控制、陀螺定向边加测.在设计完成之后，还要让学生优化贯通测量方案.

2.4 利用计算机技术，开发模拟实验系统

矿山井下阴暗潮湿，行人和运输车辆的通行十分不方便，使用合适的测量仪器、合适的测量方法才能在保证测量精度的条件下，提高测量的效率.各种巷道是井下测量的主要对象，实验在矿山测量学教学中有着十分重要的地位.要真正提高实验环节的教学效果，学校应该加强建设，比如建立专门的矿山测量实践教学基地，需要建立的工程有防空洞，其目的在于模拟井下实习系统.防空洞能够完成的实验项目有贯通测量、陀螺经纬仪定向、应用光电测距仪.建立的防空洞要完全模拟井下条件，为学生提供良好的实习场地.某学校建立了矿山地质测量系统实习专用机房，在机房内有20余台计算机，在这些计算机上都安装了矿山测量的相关专用软件，机房为学生提供了良好的课内实验条件.在机房中老师可以为学生模拟陀螺仪定向实验，还能完成矿山测量计算机优化设计实验.学校为了给学生带来有用的学习知识，开发了陀螺仪经纬定向计算机模拟操作系统，陀螺经纬仪所观测到的情况会显示在计算机屏幕上.计算机键盘可以控制分化板零刻画线，跟踪并观察陀螺经纬仪的摆动情况[9].此时陀螺仪经纬定向实验能够在计算机模拟操作系统中完成.这样学校就不必花费大量的资金去购买昂贵的仪器设备，而且也保障了学生的安全.如图3所示为计算机软件提供的矿山开采年度生产计划.

3 总结

综上所述，本文研究矿山测量学多元化教学改革相关内容，发现如今各大高校的招生规模正在不断扩大，如果使用容易损坏的实验材料完成教学，无疑会增加学校和学生的经济负担.而如今计算机技术飞速发展，为模拟实验的开展提供了非常良好的基础.所以在实践的教学环节中，应该增加虚拟仿真教学方法，这样能够有效应对矿山现场实验条件差的难题.

参考文献：

〔1〕韩婷婷，朱海洋.矿山测量的现代化趋势[J].世界有色金属，2018（02）：35+37.

〔2〕张秋昭，张书毕，汪云甲，杨敏，马昌忠.《矿山测量学》课程实践教学的虚拟仿真教学方法[J].能源技术与管理，2017，42（04）：14-16.

〔3〕赵志云，李燕，赵登峰.浅谈矿山测量学多元化教学改革[J].广东化工，2016，43（07）：223-224.

〔4〕华阳.2015中国国际矿山测量学术论坛在北京举行[J].矿山测量，2015（06）：112+117-118.

〔5〕2015中国国际矿山测量学术论坛在北京举行[A].中国煤炭学会简讯（第144期）[C].中国煤炭学会，2015.2.

〔6〕赵国志.矿山测量机器人通讯系统设计[J].中国新通信，2014，16（18）：128.

〔7〕张桂蓉.浅谈《矿山测量学》教学中多媒体课件的实际运用[J].科技资讯，2014，12（09）：192+194.

〔8〕柴华彬.“矿山测量学”课程教学改革与实践[J].矿山测量，2009（04）：89-90+93.

〔9〕张宏贞.矿山测量学生产实习与课程设计教学探讨[J].新西部（下半月），2007（09）：179+183.