信息化教學(xué)設(shè)計(jì)大賽說明稿

1、礦山開采地表移動(dòng)與變形預(yù)計(jì)信息化教學(xué)設(shè)計(jì)大賽說明稿尊敬的各位專家、評(píng)委，大家好！今天我的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的題目是礦山開采地表移動(dòng)與變形預(yù)計(jì)。我將從教學(xué)背景、教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)、教學(xué)分析、教學(xué)策略、教學(xué)過程、教學(xué)效果與反思這六個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行闡述。一、首先，來分析教學(xué)背景。1、學(xué)生情況巖層與地表移動(dòng)這門課程是為礦山測量專業(yè)大三學(xué)生開設(shè)，為礦山測量專業(yè)核心課程。學(xué)生具有一定的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)能力，同時(shí)基本修完測量類核心專業(yè)課程，為本課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于礦山測量專業(yè)學(xué)生畢業(yè)的主要就業(yè)方向?yàn)榈V山測量技術(shù)人員或礦山技術(shù)管理人員，為礦山資源合理開發(fā)以及礦山安全生產(chǎn)服務(wù)，其中本門課程發(fā)揮著重要作用。2、教材

2、現(xiàn)階段本門課程的教材主要針對(duì)本科院校的學(xué)生設(shè)置，而針對(duì)高職學(xué)生的教材極少。本次教學(xué)設(shè)計(jì)選用的教材為高等職業(yè)教育工程測量技術(shù)專業(yè)教材開采沉陷與建筑物變形觀測，也是現(xiàn)階段這門課程唯一一本針對(duì)高職學(xué)生設(shè)置的教材。本次教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為一個(gè)教學(xué)任務(wù)，所在教材位置為任務(wù)四，所需學(xué)時(shí)為4學(xué)時(shí)。二、教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)1、教學(xué)目標(biāo)根據(jù)教學(xué)大綱結(jié)合學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展，制定出三維一體的教學(xué)目標(biāo)。（1）掌握預(yù)計(jì)參數(shù)對(duì)預(yù)計(jì)結(jié)果的影響情況；（2）掌握預(yù)計(jì)參數(shù)的求取方法；（3）掌握開采沉陷預(yù)計(jì)地表移動(dòng)變形值的方法。2、教學(xué)任務(wù)根據(jù)以上教學(xué)目標(biāo)，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，制定了以下三個(gè)教學(xué)任務(wù)：（1）制作相似材料模型，理解概率積分法的基本原理

3、；（2）運(yùn)用FLAC 3D和三維仿真軟件，掌握預(yù)計(jì)參數(shù)對(duì)預(yù)計(jì)結(jié)果的影響情況；（3）運(yùn)用“開采沉陷預(yù)測系統(tǒng)”預(yù)計(jì)某礦區(qū)單一工作面的地表移動(dòng)變形值。三、教學(xué)分析1、教學(xué)任務(wù)分析按照傳統(tǒng)教學(xué)方法來授課，存在著以下幾個(gè)問題：（1）理論知識(shí)較難、抽象，不宜懂；（2）內(nèi)容多，課時(shí)不夠用；（3）實(shí)訓(xùn)動(dòng)手內(nèi)容較少，直觀認(rèn)識(shí)缺乏。2、學(xué)情分析由于本校礦山測量專業(yè)學(xué)生和大多高職專業(yè)學(xué)生一樣存在一些共同的特點(diǎn)：（1）學(xué)習(xí)積極性不高、容易懈??；（2）喜歡直觀形象的事物；（3）對(duì)理論推理、空間想象能力較弱。然而，高職院校學(xué)生的實(shí)操、動(dòng)手能力較強(qiáng)，同時(shí)有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)助能力，并且有一定的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)能力，為信息化教學(xué)的實(shí)

4、施打下基礎(chǔ)。3、信息化教學(xué)解決的問題根據(jù)以上學(xué)情分析，得到信息化教學(xué)需要解決的問題是讓學(xué)生愿意學(xué)、怎么學(xué)、學(xué)得會(huì)等問題，為本次信息化教學(xué)提供了思路和策略。下面我給大家講解本次教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)策略。四、教學(xué)策略1、播放視頻資料首先播放兩個(gè)視頻作為課程導(dǎo)入部分，一個(gè)視頻發(fā)生在湖南省雙峰縣一煤礦開采導(dǎo)致地面1.5平方公里發(fā)生突然發(fā)生塌陷、房屋坍塌、道路裂縫等地質(zhì)災(zāi)害；另一個(gè)視頻為河南朝川礦區(qū)地下煤層開采地面房屋損壞情況；兩個(gè)視頻闡述了礦山開采沉陷的危害性。如何防范開采沉陷地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，就需要提前對(duì)該區(qū)域進(jìn)行開采沉陷預(yù)計(jì)，根據(jù)預(yù)計(jì)結(jié)果設(shè)置相關(guān)的保護(hù)措施，減小地表設(shè)施的損毀程度。由此揭示開采沉陷預(yù)計(jì)的意

5、義與作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣。2、運(yùn)用開采沉陷三維仿真軟件為了更好理解開采沉陷預(yù)計(jì)的理論部分，首先應(yīng)回顧上一學(xué)習(xí)任務(wù)的知識(shí)，地下煤層開采上覆巖層的變形分為三帶，包括垮落帶、裂縫帶、彎曲帶，其中垮落帶、裂縫帶內(nèi)巖層的連續(xù)性被打破，該部分巖層可以視為隨機(jī)介質(zhì)體，為概率積分法提供模型支撐。在傳統(tǒng)教學(xué)中地表移動(dòng)變形的一般規(guī)律是由右幅圖來闡述，由于地下煤層開采是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，該圖不能有效的表達(dá)，所以需要三維仿真軟件模擬動(dòng)態(tài)開采地表移動(dòng)變形的過程。本次設(shè)計(jì)了運(yùn)用開采沉陷三維仿真軟件，讓學(xué)生掌握動(dòng)態(tài)開采過程中地表移動(dòng)變形的一般規(guī)律，為開采沉陷預(yù)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂趣。3、制作相似材料模型

6、現(xiàn)階段開采沉陷預(yù)計(jì)方法中最常用的預(yù)計(jì)模型為概率積分法，該方法采用的是隨機(jī)介質(zhì)模型，該模型將開采沉陷過程可以看作是大量單元空洞從地層深處向地面移動(dòng)的過程，地表下沉盆地的形態(tài)趨近于一條正態(tài)分布概率密度函數(shù)。該部分為本教學(xué)任務(wù)的難點(diǎn)，為了讓學(xué)生理解概率積分法的原理，安排學(xué)生分組制作相似材料模型，同時(shí)讓學(xué)生動(dòng)手操作開采模型底部的煤層，同時(shí)認(rèn)真觀察模型表面的變化情況與運(yùn)動(dòng)軌跡，這樣直觀揭示了概率積分法的理論模型。4、分析FLAC 3D模擬成果為了闡述開采沉陷預(yù)計(jì)參數(shù)對(duì)開采沉陷預(yù)計(jì)結(jié)果的影響情況，本次設(shè)計(jì)分析了以某礦地質(zhì)采礦條件為原型FLAC 3D模擬成果，通過分析 FlAC 3D模擬成果，讓學(xué)生直觀感受

7、水平煤層開采上覆巖層的移動(dòng)變形情況，同時(shí)揭示地形起伏對(duì)移動(dòng)變形的影響。通過分析 FlAC 3D模擬成果，讓學(xué)生直觀感受不同傾角煤層開采上覆巖層的移動(dòng)變形情況。5、錄作“開采沉陷預(yù)測分析系統(tǒng)”使用說明視頻運(yùn)用“開采沉陷預(yù)測分析系統(tǒng)”完成單一工作面的預(yù)計(jì)工作是本教學(xué)任務(wù)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，傳統(tǒng)教學(xué)中一般是教師在課堂上進(jìn)行軟件的演示，學(xué)生沒有動(dòng)手去操練。課后學(xué)生自己練習(xí)時(shí)非常吃力，學(xué)生的積極性不高。所以本次為了解決這個(gè)問題，特意錄制了該軟件的使用說明視頻，同時(shí)運(yùn)用教學(xué)資源庫分發(fā)到學(xué)習(xí)任務(wù)里，學(xué)生可以實(shí)時(shí)操練，真正實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)，學(xué)中做”。五、教學(xué)過程根據(jù)以上教學(xué)策略，解決了本教學(xué)任務(wù)的重難點(diǎn)，由此得到了本

8、次教學(xué)任務(wù)的教學(xué)過程如下：（1）課前準(zhǔn)備：在教學(xué)資源庫發(fā)布課前學(xué)習(xí)資料，并進(jìn)行學(xué)生分組，以便于學(xué)生課前預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備；（2）導(dǎo)入課程通過播放開采沉陷地表損毀情況視頻以及運(yùn)用三維仿真軟件回顧開采沉陷地表移動(dòng)的一般規(guī)律；（3）分組制作相似材料模型讓學(xué)生理解概率積分法的理論原理，以及分析FLAC 3D模擬成果讓學(xué)生掌握預(yù)計(jì)參數(shù)對(duì)預(yù)計(jì)結(jié)果的影響情況，由此突破繁瑣的理論知識(shí)；（4）學(xué)生通過學(xué)習(xí)錄作的“開采沉陷預(yù)測分析系統(tǒng)”使用說明視頻，自己動(dòng)手完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，掌握開采沉陷預(yù)計(jì)參數(shù)的求取方法以及預(yù)計(jì)地表移動(dòng)變形值的方法；（5）教師運(yùn)用QQ群和教學(xué)資源庫會(huì)議模式進(jìn)行一對(duì)一或一對(duì)多課后輔導(dǎo)，加強(qiáng)與學(xué)生的交流；（6）學(xué)生通過匯報(bào)自己的預(yù)計(jì)成果，加強(qiáng)和鞏固自己所學(xué)的知識(shí)。六、教學(xué)效果與反思1、教學(xué)效果運(yùn)用圖片、視頻、模擬軟件等信息化手段將原本抽象、繁瑣的理論知識(shí)變得形象直觀，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。運(yùn)用錄制軟件說明視頻，將原本“教-學(xué)”的教學(xué)模式變成了“做-學(xué)-做”靈活有效的教學(xué)模式，使得學(xué)生更容易掌握開采沉陷的預(yù)計(jì)方法。2、教學(xué)反思該課理論性較強(qiáng)，涉及學(xué)科較多，學(xué)生需要有一定