礦山生態(tài)修復(fù)工程案例范文

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礦山生態(tài)修復(fù)工程案例

篇1

關(guān)鍵詞:假儉草;多年生黑麥草;交播;應(yīng)用研究

中圖分類號:S688.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)13-0030-02

1 假儉草交播多年生黑麥草的技術(shù)特點(diǎn)

假儉草(Eremochloa ophiuroides),是禾本科蜈蚣草屬多年生暖季型優(yōu)良草坪植物,具有耐蔭性、抗病蟲能力、耐踐踏性、耐貧瘠、耐旱性、耐寒性。假儉草青綠期長,繁殖能力強(qiáng)、成坪速度快,草坪易管理,草坪耐踐踏、彈性好,但適宜種植范圍有限,只能種植于-13.3 ℃以上,否則會枯死,難以越冬[1-4]。

多年生黑麥草(Lolium perenne)是早熟禾科黑麥草屬植物。叢生,根系發(fā)達(dá);葉片窄長,深綠色,質(zhì)地柔軟,具光澤,富有彈性。多年生黑麥草喜溫涼濕潤氣候。黑麥草耐寒耐熱性均差,不耐陰,較能耐濕,但排水不良或地下水位過高也不利黑麥草的生長。不耐旱,尤其夏季高熱、干旱更為不利。對土壤要求比較嚴(yán)格,喜肥不耐瘠。略能耐酸,適宜的土壤pH值為6~7[5-8]。

假儉草交播多年生黑麥草宜在11月底前進(jìn)行,黑麥草籽用種量宜為20~30 g/m2。該交播技術(shù)可以在廣大的地域范圍解決草坪的冬季退綠問題;又可以利用暖季型草坪草節(jié)水、耐低養(yǎng)護(hù)的許多優(yōu)點(diǎn)[9-11]。

2 交播技術(shù)在受損土地復(fù)綠工程中的應(yīng)用

2.1 廣東清(遠(yuǎn))連(州)高速公路邊坡綠化工程

該工程總面積32×104 m2,施工段沿線215.25 km。屬南亞熱帶氣候,由花崗巖風(fēng)化物發(fā)育的赤紅壤高丘陵地區(qū),水土流失嚴(yán)重。該工程于2013~2015年施工,將假儉草通過噴混植生技術(shù)噴射在邊坡面上,假儉草覆蓋地面效果良好,大大減少了雨水落下時對地表的濺擊侵蝕,也可截留部分降雨。同時由于發(fā)達(dá)的匍匐莖而具有良好的抓地能力,每一個匍匐莖的節(jié)上都能長出根系,使它能夠緊貼地表,具有較強(qiáng)的耐沖刷性,當(dāng)雨水較多且形成水流時,它可以防止土壤被水流沖走,造成大面積的水土流失。種植假儉草還能起到蓄水保水的作用。由于連州多年平均初霜期為12月8日,終霜期在次年2月12日。因此該工程在10月下旬進(jìn)行多年生黑麥草的交播。經(jīng)觀察,工程達(dá)到了30 d出苗,60 d見綠,6個月綠色體覆蓋70%,年內(nèi)全覆蓋,3年內(nèi)新建邊坡植被趨同周邊生態(tài)環(huán)境,得到了業(yè)主全優(yōu)工程獎勵。

2.2 海南三亞荔枝溝Ⅲ號采石場邊坡綠化工程

該工程邊坡總面e3.5×104 m2,70°~90°巖石邊坡,坡高110 m,缺乏土、肥、水,植物生存的基本條件,該工程采用V型槽種植帶技術(shù),于2013年年初開工。在V型槽中加入回填土,并將假儉草與黑麥草草籽按1∶9的比例播種,并栽植灌木及小喬木,達(dá)到草喬灌相結(jié)合的植物配置模式,出苗保苗效果好,灌木生長旺盛,達(dá)到了當(dāng)年綠化施工,當(dāng)年綠色全覆蓋的生態(tài)效果[12-14]。

由于該項目于春節(jié)后開工,氣溫仍較低,1∶9的假儉草與黑麥草配比,能保證黑麥草的快速生長,且隨著春季氣溫升高,假儉草慢慢打破冬季休眠開始生長。經(jīng)過修剪、疏草、控水、控肥等科學(xué)管養(yǎng),很好地保障了假儉草在春末夏初順利返青。保證在梅雨季節(jié)來臨前“削減”黑麥草的長勢,給假儉草生長創(chuàng)造了空間,如期返青、正常生長[15,16]。

2.3 江西景德鎮(zhèn)浮梁縣朱溪稀土礦區(qū)生態(tài)修復(fù)工程

該工程治理總面積為78000 m2。稀土廢棄尾砂土壤物理特性惡劣,砂粒多,粘粒少,干旱貧瘠,漏水漏肥,植物難以存活。該項目經(jīng)過前期稀土礦區(qū)水系疏導(dǎo)、尾砂堆積體整形、穩(wěn)定及泥沙阻攔、土地整理與復(fù)墾工程后,進(jìn)行受損坡面植被恢復(fù)工程及堆積區(qū)生態(tài)景觀重建工程。

該項目從選擇抗逆性強(qiáng)的鄉(xiāng)土植物入手,以豆科灌木為主,開展多品種、多模式優(yōu)化配置,從而建立稀土尾砂礦區(qū)抗砂化、抗干旱、耐貧瘠的生態(tài)植被恢復(fù)重建的成套技術(shù)體系。假儉草環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、耐污染、成本低廉、養(yǎng)護(hù)要求低的特性使其成為礦區(qū)景觀修復(fù)不可多得的植物資源。假儉草交播黑麥草,與豬屎豆、胡枝子、紫穗槐等喬灌木組成群落。整個人工混播林生態(tài)系統(tǒng)基本穩(wěn)定,即使遇罕見暴雨也沒有發(fā)生滑坡和山體沉降等災(zāi)害,植物發(fā)育良好。這說明假儉草在非極端的土壤條件下依然能保持旺盛的生長,并且對土壤的改造、水土保持,以及植被恢復(fù)都有重要的意義。

3 結(jié)語

假儉草以耐瘠薄、病蟲害,養(yǎng)護(hù)水平低及再生能力強(qiáng)而著稱,是國外公認(rèn)的起源于中國的最好的暖季型草坪草,可廣泛地用于庭院草坪、休憩草坪及護(hù)坡草坪的建植,特別適合于水土保持和大面積景觀建設(shè),是世界三大暖季型草坪草之一。對于道路邊坡、采石場、礦山等受損邊坡景觀重建工程,應(yīng)該深入研究、發(fā)掘潛力,并加以推廣,但假儉草資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀明顯不如狗牙根、結(jié)縷草、地毯草等。今后應(yīng)進(jìn)一步繼續(xù)深入研究假儉草的生物學(xué)特性和坪用價值,為假儉草草坪的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ),使假儉草得到充分的開發(fā)和應(yīng)用。另外,假儉草作為一種野生草坪草資源,目前尚未能引起重視,很少有人進(jìn)行系統(tǒng)研究。因此,在草坪建植及治理水土流失的生態(tài)建設(shè)中也未能發(fā)揮其獨(dú)特的功效。

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篇2

關(guān)鍵詞:土壤修復(fù);技術(shù);監(jiān)管;資金籌集;建議

中圖分類號:X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160932218

近年來,湖南“鎘大米”、“常州外國語學(xué)校事件”等一系列事件暴露出我國土壤污染防治形勢嚴(yán)峻,拷問我國土壤污染治理成效。當(dāng)前,我國土壤環(huán)境總體狀況不容樂觀,從國家公布的數(shù)據(jù)來看,污染超標(biāo)率已達(dá)15%以上,工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出,耕地土壤環(huán)境問題也不容忽視。

1 土壤修復(fù)概述

土壤修復(fù)指利用物理、化學(xué)和生物的方法轉(zhuǎn)移、吸收、降解和轉(zhuǎn)化土壤中的污染物,使其濃度降低到可接受水平,或?qū)⒂卸居泻Φ奈廴疚镛D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。從根本上說,污染土壤修復(fù)的技術(shù)原理可分為2類,改變污染物在土壤中的存在形態(tài)或同土壤的結(jié)合方式,降低其在環(huán)境中的可遷移性與生物可利用性;降低土壤中有害物質(zhì)的濃度。

2 土壤修復(fù)中存在的問題

“十三五”期間,隨著重污染企業(yè)淘汰力度的加大,以及一些關(guān)聯(lián)的綜合性老工業(yè)區(qū)改造、城市舊改,將使得大量的城市土壤修復(fù)問題涌現(xiàn)。目前我國土壤修復(fù)中主要存在以下幾個方面的問題。

2.1 土壤污染的底數(shù)不清

土壤污染的“家底”是所有防治工作的前提和基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化的加速,因產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、城市布局變化、重污染企業(yè)(化工、電鍍、冶煉、制革等)關(guān)停、搬遷等,工業(yè)企業(yè)退役污染場地與日俱增;因過度施肥、濫用農(nóng)藥、污泥施用、污水灌溉和周邊企業(yè)排放大氣污染物沉降等導(dǎo)致的農(nóng)田耕地污染場地不斷增加;因礦產(chǎn)資源的不合理開采及其冶煉等導(dǎo)致的礦山開采污染場地不斷增加;因石油勘探、抽取、輸送和存儲等環(huán)節(jié)造成的污染場地不斷增加。目前國內(nèi)土壤污染的具體情況,包括污染面積、污染分布、污染程度、污染種類、環(huán)境風(fēng)險、影響范圍等情況,缺乏相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),土壤污染數(shù)據(jù)庫尚未建立。

2.2 土壤修復(fù)方面的法律法規(guī)不完善

土壤修復(fù)方面法律法規(guī)的不完善是我國推進(jìn)土壤修復(fù)進(jìn)程的主要障礙。同水污染和大氣污染防治相比,土壤污染法律法規(guī)制度建設(shè)明顯滯后。截止目前,土壤修復(fù)方面除2016年5月31日的《土壤污染防治行動計劃》(簡稱“土十條”)外,僅過部分土壤相關(guān)的部門法規(guī),尚未形成系統(tǒng)有效的土壤污染綜合防治體系,該體系應(yīng)包含法律法規(guī)體系、標(biāo)準(zhǔn)體系、監(jiān)測監(jiān)控體系、修復(fù)技術(shù)體系等。

2.3 修復(fù)過程管理不全面

由于目前國內(nèi)的污染土壤修復(fù)多為土地開發(fā)驅(qū)動型,因此修復(fù)技術(shù)多為異位修復(fù)為主,修復(fù)評價方法也多為評估土壤中污染物的含量。然而在異位修復(fù)工程的實(shí)施過程中,不可避免的存在污染土壤的挖掘、長距離運(yùn)輸、異地暫存以及異地實(shí)施修復(fù)等環(huán)節(jié),而現(xiàn)有監(jiān)管部門不可能實(shí)現(xiàn)分階段、分區(qū)域密切跟蹤。一些企業(yè)為了節(jié)省成本,在修復(fù)過程中對二次污染的控制不到位、開放式挖掘、沒有控制措施的隨地堆放、甚至出現(xiàn)偷倒現(xiàn)象。另外,一些修復(fù)技術(shù)將土壤中的污染物從固相轉(zhuǎn)移至液相或氣相,而監(jiān)管往往只注重土壤是否干凈,忽略了對轉(zhuǎn)移污染物后的介質(zhì)治理的監(jiān)管。

2.4 修復(fù)工作起步晚,技術(shù)及人才缺乏

雖然我國在某些領(lǐng)域的技術(shù)(如植物修復(fù))處于國際領(lǐng)先水平,但目前我國土壤修復(fù)技術(shù)長期停留在實(shí)驗室水平,且技術(shù)應(yīng)用、工程經(jīng)驗、管理水平、修復(fù)裝備、關(guān)鍵修復(fù)材料、高層次技術(shù)人才總體上落后于發(fā)達(dá)國家,專業(yè)從事土壤修復(fù)、具備完整產(chǎn)業(yè)鏈和先進(jìn)治理技術(shù)的實(shí)力型修復(fù)企業(yè)更是屈指可數(shù)。

2.5 修復(fù)資金的籌集渠道不豐富

我國土壤修復(fù)市場一直依靠專項資金帶動,行業(yè)資金嚴(yán)重缺乏。修復(fù)資金的籌集渠道很窄,多渠道融資的機(jī)制尚未建立。目前我國土壤修復(fù)方面的資金主要有以下幾個來源:政府投資,這是當(dāng)前污染土壤修復(fù)中最主要的資金來源,約占當(dāng)前修復(fù)資金總量的70%,其中包括國有企業(yè)修復(fù)自身污染土壤產(chǎn)生的費(fèi)用(因為在當(dāng)前的關(guān)停與搬遷企業(yè)中,多數(shù)污染企業(yè)為建廠時間很早的國有大型企業(yè));國際援助資金,來自世界銀行、全球環(huán)境基金和雙邊援助等,一般多用于對中國一些履約化學(xué)品污染土壤的修復(fù)和相關(guān)管理制度的制訂;社會資金,土地開發(fā)商在開發(fā)能夠增值的地塊時,愿意全部或部分付費(fèi)進(jìn)行修復(fù),從而擁有對修復(fù)后地塊的開發(fā)權(quán)。

3 推進(jìn)污染土壤修復(fù)的建議

綜觀我國當(dāng)前污染土壤修復(fù)的現(xiàn)狀與存在的問題,結(jié)合國際趨勢和我國的實(shí)際需要,筆者認(rèn)為可以從以下幾方面著手推進(jìn)污染土壤的修復(fù)進(jìn)程。

3.1 開展調(diào)查,解決底數(shù)不清問題

3.1.1 深入開展土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查

以現(xiàn)有調(diào)查為基礎(chǔ),制定詳細(xì)調(diào)查方案,明確調(diào)點(diǎn)(如重污染企業(yè)退役場地、受污染農(nóng)用地等),開展污染土壤狀況詳查,掌握污染土壤的面積、分布及其影響,并建立土壤環(huán)境質(zhì)量狀況定期調(diào)查制度。

3.1.2 提升土壤環(huán)境信息化管理水平

整合優(yōu)化各部門相關(guān)數(shù)據(jù),建立土壤環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,建成土壤環(huán)境信息化管理平臺;借助先進(jìn)技術(shù),拓寬數(shù)據(jù)獲取渠道,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)動態(tài)更新;實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

3.2 推進(jìn)土壤污染防治立法,建立健全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系

3.2.2 加快推進(jìn)立法進(jìn)程

制定土壤污染防治法,適時修訂污染防治、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地管理、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全相關(guān)法律法規(guī),增加土壤污染防治有關(guān)內(nèi)容、部門規(guī)章、地方性法規(guī),建立健全土壤污染防治法律法規(guī)體系。

3.2.3 系統(tǒng)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系

健全土壤污染防治相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。完善相關(guān)技術(shù)規(guī)范(如質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險管控、調(diào)查評估等)、環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)等。

3.2.4 加強(qiáng)污染土壤修復(fù)全過程監(jiān)管

3.2.4.1 制定治理與修復(fù)規(guī)劃

以影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和人居環(huán)境安全的突出土壤污染問題為重點(diǎn),以土壤中含重金屬和有機(jī)污染物的污染土壤類型為重點(diǎn),以化工、電鍍、有色金屬冶煉等重污染行業(yè)為重點(diǎn),以擬開發(fā)建設(shè)居住、學(xué)校、醫(yī)療等項目的污染地塊為重點(diǎn),制定土壤污染治理與修復(fù)規(guī)劃,建立項目庫。

3.2.4.2 全過程監(jiān)管污染修復(fù)過程

修復(fù)已原址修復(fù)為主,在土壤挖掘、堆存等過程中要采取必要措施防止二次污染;責(zé)任單位在施工前要公開工程基本情況、環(huán)境影響及其防范措施,工程完工后要將治理與修復(fù)效果向社會公開。環(huán)保部門要對修復(fù)過程中各項環(huán)境保護(hù)措施落實(shí)情況進(jìn)行檢查,要定期向上級環(huán)保部門報告土壤污染治理與修復(fù)工作進(jìn)展,向社會公開本轄區(qū)內(nèi)土壤污染修復(fù)成果;上級環(huán)保部門要會同有關(guān)部門進(jìn)行督導(dǎo)檢查。

3.2.4.3 為污染土壤修復(fù)提供堅實(shí)的技術(shù)人才支撐

3.3 加強(qiáng)土壤污染防治研究

整合高等學(xué)校、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)等科研資源,開展基礎(chǔ)研究(如污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、土壤環(huán)境基準(zhǔn)、環(huán)境容量、環(huán)境承載力等)、共性關(guān)鍵技術(shù)研究(風(fēng)險管控、土壤污染診斷、治理與修復(fù)等)。研發(fā)先進(jìn)適用裝備和高效低成本功能材料;優(yōu)化整合科技計劃,建設(shè)一批土壤污染防治實(shí)驗室、科研基地。

3.4 加大適用技術(shù)推廣力度

開展國際交流與合作,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗。根據(jù)污染類型、程度等因子,針對典型污染地塊,結(jié)合國內(nèi)外實(shí)際案例,選出一些適應(yīng)我國國情的實(shí)用技術(shù),逐步建立污染土壤修復(fù)技術(shù)默認(rèn)清單制度,實(shí)現(xiàn)修復(fù)技術(shù)快速和規(guī)范化的選擇,降低修復(fù)技術(shù)比選成本,減少和避免修復(fù)技術(shù)盲目選擇現(xiàn)象的發(fā)生。

3.5 推動治理與修復(fù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

加快完善覆蓋土壤環(huán)境調(diào)查、分析測試、風(fēng)險評估、治理與修復(fù)工程設(shè)計和施工等環(huán)節(jié)的成熟產(chǎn)業(yè)鏈,形成若干綜合實(shí)力雄厚的龍頭企業(yè),推動有條件的地區(qū)建設(shè)產(chǎn)業(yè)化示范基地。建立健全監(jiān)督機(jī)制,規(guī)范土壤污染治理與修復(fù)從業(yè)單位和人員管理,并定期向社會公開。

3.6 加大財政投入

整合相關(guān)污染防治專項資金等,設(shè)立專項資金,用于土壤環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測評估、監(jiān)督管理、治理與修復(fù)等工作。統(tǒng)籌安排專項建設(shè)基金,支持企業(yè)對涉重金屬落后生產(chǎn)工藝和設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。

3.7 引導(dǎo)社會資本參與

發(fā)揮政策性和開發(fā)性金融機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)作用,為重大土壤污染防治項目提供支持,鼓勵發(fā)行股票、債券、環(huán)境污染強(qiáng)制責(zé)任保險試點(diǎn)等。

3.8 完善激勵機(jī)制

激勵相關(guān)企業(yè)參與土壤污染治理與修復(fù);研究制定扶持廢物回收處理等企業(yè)的激勵政策,并在某些行業(yè)開展試點(diǎn)。

4 結(jié)語

篇3

關(guān)鍵詞: 地理信息系統(tǒng); 行業(yè)特色; 教學(xué)改革; 礦業(yè)

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1006-8228(2015)01-52-03

Research on practice teaching system of GIS oriented at mining industry

Wang Xingfeng

(School of Environment and Spatial Informatics, China University of Mining and Technology, Xuzhou, Jiangsu 221116, China)

Abstract: With the rapid development of GIS technology, GIS specialization education is demanded in different applications domains. Considering the professional background of China University of Mining and Technology, an idea to build the supporting platform of the innovative environment of GIS is proposed. Based on the original experimental resources, the reform is transformed, extended and constructed. The ideas of construction of specialty and discipline integration in GISare carried out. The merging of teaching practice and research is advocated. The traditional function of the practice environment is expanded and enhanced. The school and enterprise are combined and the support platform of innovative environment is explored boldly. The result shows this model can accelerate a favorable atmosphere for innovation training in classroom teaching process and improve the classroom instruction quality.

Key words: geographic information system; industry specialty; teaching reform; mining industry

0 引言

地理信息系統(tǒng)(GIS,Geographic Information System)是學(xué)科與技術(shù)的統(tǒng)一體,學(xué)科的發(fā)展促進(jìn)了GIS理論體系的形成,技術(shù)的進(jìn)步則拓寬了GIS的應(yīng)用范圍[1-2]。隨著GIS的逐漸成熟,各具特色的行業(yè)專題GIS也不斷涌現(xiàn),用人單位對GIS人才具備一定的行業(yè)背景的需求也日益明顯[3]。因此在傳授GIS理論和培養(yǎng)GIS技能的基礎(chǔ)上,面向行業(yè),從“千家一面”過渡到“一家一世界”的培養(yǎng)模式已成為GIS教學(xué)單位的認(rèn)同[4-5]。

中國礦業(yè)大學(xué)是國內(nèi)外著名的礦業(yè)最高學(xué)府,經(jīng)過多年的發(fā)展,已成為在礦業(yè)、能源和資源領(lǐng)域有重要影響、特色鮮明的多科性研究型大學(xué)。每年GIS畢業(yè)生約有50%~70%到與礦業(yè)行業(yè)相關(guān)的單位中就業(yè)。因此,我們在多年的GIS教學(xué)活動中,依托我校行業(yè)背景,對面向礦業(yè)行業(yè)的GIS實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行了有益的探討。

1 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系構(gòu)建原則

GIS是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,因此加強(qiáng)GIS實(shí)踐教學(xué)是提高教學(xué)效果的重要手段[6-8]。面向礦業(yè)行業(yè)的具體需求,結(jié)合GIS專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建原則我們認(rèn)為有以下幾點(diǎn)。

⑴ 面向行業(yè),貫徹“學(xué)科-專業(yè)-行業(yè)”一體化建設(shè)理念,將學(xué)科建設(shè)、科研工作與人才培養(yǎng)緊密結(jié)合,加強(qiáng)面向行業(yè)應(yīng)用的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),以適應(yīng)面向礦山就業(yè)的需求。

⑵ 根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和行業(yè)需求,凝煉行業(yè)特色,重組教學(xué)內(nèi)容,建立適應(yīng)行業(yè)需求、以能力培養(yǎng)為目標(biāo)、面向個性化培養(yǎng)的多模塊實(shí)踐教學(xué)體系。

⑶ 以教學(xué)與科研的結(jié)合為突破口,探索科研融入教學(xué)的實(shí)施途徑。在教學(xué)中,改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法[9],將科研項目、科研熱點(diǎn)、科研成果引入教學(xué),促進(jìn)科研資源向教學(xué)資源的轉(zhuǎn)化。同時在課程教學(xué)中適當(dāng)?shù)匕才耪n外講座、科研報告,通過邀請專家講學(xué)、專業(yè)教師科研報告等途徑引導(dǎo)學(xué)生走向科研創(chuàng)新。

⑷ 改變傳統(tǒng)的“教師演示,學(xué)生練習(xí)”教學(xué)方式,充分利用課堂和網(wǎng)絡(luò)兩個平臺,改進(jìn)多媒體教學(xué)手段,積極探索“問題驅(qū)動”和項目主導(dǎo)的教學(xué)方法。

⑸ 堅持以能力培養(yǎng)為核心的實(shí)踐教學(xué)觀念。在處理好教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)與應(yīng)用的關(guān)系的同時,強(qiáng)化學(xué)生基本思維和基本能力的培養(yǎng),增加實(shí)踐教學(xué)的柔性,由課內(nèi)拓展到課外,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。

2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容組織

為了有效貫徹創(chuàng)新教育、實(shí)踐教育和素質(zhì)教育理念,我校根據(jù)GIS專業(yè)的特點(diǎn)和礦業(yè)行業(yè)的需求,對GIS專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容從理論基礎(chǔ)、技術(shù)方法、應(yīng)用系統(tǒng)三個視角進(jìn)行了設(shè)計和優(yōu)化。在保證基本知識、基本技能掌握的前提下,整合和提升前期課程內(nèi)容,重組實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)行行業(yè)拓展,增加面向行業(yè)應(yīng)用的實(shí)踐模塊,實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容模塊化,所構(gòu)建的面向礦山行業(yè)的GIS課程實(shí)踐教學(xué)體系見表1。

表1 地理信息系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系

[類型\&模塊\&說明\&基本

技能\&通用

基礎(chǔ)\&①影像配準(zhǔn);②地理空間數(shù)據(jù)建庫;③空間數(shù)據(jù)編輯;④空間查詢;⑤緩沖區(qū);⑥疊置分析;⑦網(wǎng)絡(luò)分析;⑧DEM分析;⑨三維分析;⑩地圖制圖。\&通過熟悉GIS軟件操作,進(jìn)行GIS基本技能的訓(xùn)練,幫助學(xué)生掌握GIS基本原理,具備完整的地理數(shù)據(jù)采集、處理、數(shù)據(jù)庫建設(shè)與系統(tǒng)維護(hù)及信息服務(wù)等能力。\&行業(yè)

拓展\&①礦圖矢量化處理;②鉆孔儲量計算;③礦體緩沖區(qū)處理;④礦體產(chǎn)狀圖制作、地質(zhì)圖自動編錄。\&綜合

能力\&通用

基礎(chǔ)\&①市區(qū)道路拓寬工程;②購房、擇房;③學(xué)校選址;④高速公路停車場的選擇;⑤水土流失建模。\&以地理信息處理與服務(wù)的業(yè)務(wù)流程為基礎(chǔ),面向具體問題的GIS集成應(yīng)用,使學(xué)生加深對GIS基本原理的理解,培養(yǎng)綜合技能。\&行業(yè)

拓展\&①礦井生產(chǎn)三維建模;②二三維礦體自動圈定與交互處理;③一井定向解算;④通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)分析。\&創(chuàng)新

技能\&面向

行業(yè)

領(lǐng)域\&①掌握編程語言,基于組件(AE、SuperMap等)進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、需求和初步開發(fā);②礦山地測采信息系統(tǒng)分析、設(shè)計和實(shí)現(xiàn);③其它行業(yè)GIS應(yīng)用系統(tǒng)(根據(jù)需要選擇)。\&以不同領(lǐng)域GIS應(yīng)用要求為基點(diǎn),通過參與教師科研課題,鼓勵學(xué)生參與國內(nèi)GIS大賽,培養(yǎng)學(xué)生GIS建模、系統(tǒng)研發(fā)、集成應(yīng)用等技能,使其具備一定的創(chuàng)新能力和應(yīng)用領(lǐng)域拓展能力。\&]

3 構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)科技創(chuàng)新和社會實(shí)踐平臺

構(gòu)建完整的、科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的根本保證[10]。我校從GIS專業(yè)特點(diǎn)和行業(yè)需要出發(fā),依托學(xué)校教學(xué)實(shí)驗中心、實(shí)驗室及各研究系所,構(gòu)建了“專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗平臺、項目化技能與工程實(shí)訓(xùn)平臺、社會實(shí)踐活動平臺、科研科技創(chuàng)新協(xié)作平臺”四位一體的學(xué)生科技創(chuàng)新與社會實(shí)踐平臺(圖1)。

[科技創(chuàng)新與社會實(shí)踐平臺][專業(yè)基礎(chǔ)

實(shí)驗平臺][項目化技能與

工程實(shí)訓(xùn)平臺][社會實(shí)踐

活動平臺][科研科技創(chuàng)

新協(xié)作平臺]

圖1 實(shí)踐教學(xué)科技創(chuàng)新和社會實(shí)踐平臺

3.1 專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗平臺

專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗平臺以GIS基本概念為基礎(chǔ),重視對原理方法的驗證和基本技能的培養(yǎng)。專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗平臺提供的實(shí)驗主要包括驗證型和原理型實(shí)驗,包含了課內(nèi)必選實(shí)驗項目和課外自選實(shí)驗項目。學(xué)院教學(xué)實(shí)驗室負(fù)責(zé)學(xué)生必選實(shí)驗項目的完成,在此基礎(chǔ)上學(xué)生也可以自主選擇實(shí)驗項目,甚至可以自立課題,在教師指導(dǎo)下設(shè)計實(shí)驗方案,經(jīng)申請進(jìn)入實(shí)驗室開展實(shí)驗和科研活動。

3.2 項目化技能與工程實(shí)訓(xùn)平臺

產(chǎn)學(xué)結(jié)合是工程教育改革的一大戰(zhàn)略[11]。對于應(yīng)用技術(shù)極強(qiáng)的GIS來說,學(xué)生掌握的不僅是技術(shù)技能水平,還應(yīng)該包括一定的項目管理和運(yùn)營能力。結(jié)合項目加大設(shè)計型、綜合型和創(chuàng)新型實(shí)驗的開發(fā),構(gòu)建“獨(dú)立-實(shí)踐-校企-就業(yè)”鏈接式的畢業(yè)設(shè)計和課程設(shè)計的實(shí)踐環(huán)節(jié),加強(qiáng)校企聯(lián)合培養(yǎng)實(shí)踐訓(xùn)練基地、同行業(yè)的校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)。通過面向項目的訓(xùn)練,學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)知識的互補(bǔ),達(dá)到學(xué)科結(jié)合、互利共贏的教學(xué)效果。

3.3 社會實(shí)踐活動平臺

畢業(yè)實(shí)習(xí)、假期社會實(shí)踐是提高學(xué)生動手能力的重要安排,為了更好地貫徹落實(shí)學(xué)校有關(guān)畢業(yè)實(shí)習(xí)和社會實(shí)踐的各項要求,進(jìn)一步保障GIS專業(yè)學(xué)生實(shí)踐工作的順利開展。學(xué)校提倡開展多模式的實(shí)習(xí)教學(xué),實(shí)現(xiàn)集中實(shí)習(xí)和分散實(shí)習(xí)相結(jié)合、校內(nèi)實(shí)習(xí)與校外實(shí)習(xí)相結(jié)合、走出去和請進(jìn)來相結(jié)合、專業(yè)實(shí)習(xí)與就業(yè)實(shí)習(xí)相結(jié)合、專業(yè)實(shí)習(xí)與參加科技競賽相結(jié)合、專業(yè)實(shí)習(xí)與教師科研相結(jié)合等。介入企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動,極大地調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,使其專業(yè)技能與綜合素質(zhì)明顯提升,受到企業(yè)的廣泛好評。

3.4 科研科技創(chuàng)新協(xié)作平臺

借鑒我校其他特色專業(yè)卓越工程師的培養(yǎng)模式[12],探索與科研院所、企業(yè)協(xié)同培養(yǎng)GIS專業(yè)人才的渠道,創(chuàng)新設(shè)計培養(yǎng)方案和教學(xué)課程,積極引進(jìn)消化吸收先進(jìn)的培養(yǎng)方案和教學(xué)理念,探索基礎(chǔ)理論和科研素質(zhì)培養(yǎng)訓(xùn)練的有效途徑并完善相關(guān)配套管理措施,以協(xié)同創(chuàng)新中心為載體,建立產(chǎn)學(xué)研協(xié)同培養(yǎng)行業(yè)優(yōu)秀專門人才的基地。具體的方法和措施有以下。

⑴ 為學(xué)生提供科技創(chuàng)新試驗平臺。依托學(xué)校學(xué)院的科研機(jī)構(gòu)單位,如結(jié)合我院“國土環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測國家測繪地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗室”、“江蘇省資源環(huán)境信息工程重點(diǎn)實(shí)驗室”、“教育部礦山生態(tài)修復(fù)工程研究中心”、“江蘇省3S與國土信息研究中心”、“中德能源與礦區(qū)生態(tài)環(huán)境研究中心礦山生態(tài)環(huán)境研究所”等國家級、省部級重點(diǎn)實(shí)驗室和工程中心,鼓勵高年級學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗室/工程中心進(jìn)行科學(xué)研究及創(chuàng)新實(shí)踐,實(shí)驗室所有儀器設(shè)備對學(xué)生開放。在這些措施的保障下,學(xué)生能充分利用高精尖儀器設(shè)備,進(jìn)行各類試驗和分析計算,極大地提高了學(xué)生分析問題、解決問題和科學(xué)研究的能力。

⑵ 構(gòu)建了教師科學(xué)研究與學(xué)生科技創(chuàng)新相結(jié)合的科技創(chuàng)新平臺。每年有一大批教師,包括長江學(xué)者、國家杰青獲得者、中國青年科技獎獲得者、全國優(yōu)秀教師、全國百篇博士論文獲得者等,都面向大學(xué)生做科研報告,介紹自己的研究方向和研究成果,提供科研、實(shí)驗條件及經(jīng)費(fèi)支持,吸引學(xué)生參加科研項目。同時,在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)論文選題時,80%以上結(jié)合教師科研項目和生產(chǎn)實(shí)際問題,讓學(xué)生參與科研項目和解決生產(chǎn)實(shí)際中的關(guān)鍵問題,提高了學(xué)生創(chuàng)新能力和解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力。

⑶ 借助各種大學(xué)生科技創(chuàng)新訓(xùn)練計劃,引導(dǎo)學(xué)生開展學(xué)科前沿科學(xué)研究。針對本科生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃,我校設(shè)有國際級、省級和校級創(chuàng)新項目,學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,申請各類創(chuàng)新項目,進(jìn)行學(xué)科前沿的研究,提高創(chuàng)新能力和實(shí)際應(yīng)用能力。

4 實(shí)踐教學(xué)考核方式改革

課程考核是反映教學(xué)效果的重要手段,是教學(xué)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。GIS是理論與技能并重的課程,完全采用筆試難以準(zhǔn)確反映學(xué)生專業(yè)技能掌握情況及對GIS技術(shù)手段的掌握、分析和應(yīng)用能力。因此,為了適應(yīng)面向礦業(yè)行業(yè)的GIS人才的培養(yǎng)需求,我校對GIS課程的考核方式進(jìn)行了改革,建立了將課程考試與學(xué)習(xí)過程相結(jié)合的全過程考核成績評定體系,引導(dǎo)教師開展研究性教學(xué),促進(jìn)教學(xué)改革和教學(xué)質(zhì)量的提高。

全過程考核在考試內(nèi)容上保證學(xué)生對基本概念和基本技能理解和掌握的基礎(chǔ)上,注重知識測試與能力測試的結(jié)合。考試形式上實(shí)施分階段考核,避免一考定成績,考核形式可選擇考察、測驗、作業(yè)、課堂討論、課程設(shè)計、讀書報告、小論文、操作實(shí)踐、實(shí)驗報告、中期考試和結(jié)業(yè)考試等環(huán)節(jié),保證學(xué)生的每一次參與都有收獲。全過程考核使學(xué)生逐漸淡化了考試緊張感,不再需要“臨時抱佛腳”,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,在專業(yè)認(rèn)識、理解和接受上也發(fā)生了較大的轉(zhuǎn)變,課堂形式變得更加豐富,氣氛更加活躍,初步實(shí)現(xiàn)了教學(xué)由知識的傳授向能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)換。

5 結(jié)束語

GIS專業(yè)是一個技能要求高、實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)。我校GIS專業(yè)面向行業(yè),堅持理論的實(shí)踐性,通過了解用人單位的需求,結(jié)合我校實(shí)際面向礦山行業(yè),進(jìn)行了基于應(yīng)用技能的GIS實(shí)踐教學(xué)改革。實(shí)踐教學(xué)結(jié)果表明,所采取的實(shí)踐教學(xué)措施有效地提高了學(xué)生的動手能力,促進(jìn)了GIS專業(yè)建設(shè)。在就業(yè)形式嚴(yán)峻的情形下,我校GIS專業(yè)的就業(yè)率始終保持在前列,畢業(yè)生就業(yè)后能迅速勝任工作,這宣傳了我校的專業(yè)品牌,進(jìn)一步促進(jìn)了學(xué)生就業(yè)。但面向行業(yè)的GIS專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)改革是一項涉及面廣,技術(shù)性和學(xué)術(shù)性較強(qiáng)的系統(tǒng)工程。因此,如何把GIS專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)成為具有工程實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才,使學(xué)生具備一定的解決工礦企業(yè)實(shí)際問題的能力,仍然需要我們不斷探索教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革。

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