信息化教学设计大赛说明稿

1、矿山开采地表移动与变形预计信息化教学设计大赛说明稿尊敬的各位专家、评委，大家好！今天我的信息化教学设计的题目是矿山开采地表移动与变形预计。我将从教学背景、教学目标与任务、教学分析、教学策略、教学过程、教学效果与反思这六个方面对其进行阐述。一、首先，来分析教学背景。1、学生情况岩层与地表移动这门课程是为矿山测量专业大三学生开设，为矿山测量专业核心课程。学生具有一定的计算机应用技术能力，同时基本修完测量类核心专业课程，为本课程的学习打下坚实的基础。由于矿山测量专业学生毕业的主要就业方向为矿山测量技术人员或矿山技术管理人员，为矿山资源合理开发以及矿山安全生产服务，其中本门课程发挥着重要作用。2、教材

2、现阶段本门课程的教材主要针对本科院校的学生设置，而针对高职学生的教材极少。本次教学设计选用的教材为高等职业教育工程测量技术专业教材开采沉陷与建筑物变形观测，也是现阶段这门课程唯一一本针对高职学生设置的教材。本次教学设计的内容为一个教学任务，所在教材位置为任务四，所需学时为4学时。二、教学目标与任务1、教学目标根据教学大纲结合学生未来职业发展，制定出三维一体的教学目标。（1）掌握预计参数对预计结果的影响情况；（2）掌握预计参数的求取方法；（3）掌握开采沉陷预计地表移动变形值的方法。2、教学任务根据以上教学目标，以项目为导向，制定了以下三个教学任务：（1）制作相似材料模型，理解概率积分法的基本原理

3、；（2）运用FLAC 3D和三维仿真软件，掌握预计参数对预计结果的影响情况；（3）运用“开采沉陷预测系统”预计某矿区单一工作面的地表移动变形值。三、教学分析1、教学任务分析按照传统教学方法来授课，存在着以下几个问题：（1）理论知识较难、抽象，不宜懂；（2）内容多，课时不够用；（3）实训动手内容较少，直观认识缺乏。2、学情分析由于本校矿山测量专业学生和大多高职专业学生一样存在一些共同的特点：（1）学习积极性不高、容易懈怠；（2）喜欢直观形象的事物；（3）对理论推理、空间想象能力较弱。然而，高职院校学生的实操、动手能力较强，同时有较强的团队协助能力，并且有一定的计算机应用技术能力，为信息化教学的实

4、施打下基础。3、信息化教学解决的问题根据以上学情分析，得到信息化教学需要解决的问题是让学生愿意学、怎么学、学得会等问题，为本次信息化教学提供了思路和策略。下面我给大家讲解本次教学设计的教学策略。四、教学策略1、播放视频资料首先播放两个视频作为课程导入部分，一个视频发生在湖南省双峰县一煤矿开采导致地面1.5平方公里发生突然发生塌陷、房屋坍塌、道路裂缝等地质灾害；另一个视频为河南朝川矿区地下煤层开采地面房屋损坏情况；两个视频阐述了矿山开采沉陷的危害性。如何防范开采沉陷地质灾害的发生，就需要提前对该区域进行开采沉陷预计，根据预计结果设置相关的保护措施，减小地表设施的损毁程度。由此揭示开采沉陷预计的意

5、义与作用，激发学生的学习的兴趣。2、运用开采沉陷三维仿真软件为了更好理解开采沉陷预计的理论部分，首先应回顾上一学习任务的知识，地下煤层开采上覆岩层的变形分为三带，包括垮落带、裂缝带、弯曲带，其中垮落带、裂缝带内岩层的连续性被打破，该部分岩层可以视为随机介质体，为概率积分法提供模型支撑。在传统教学中地表移动变形的一般规律是由右幅图来阐述，由于地下煤层开采是一个动态过程，该图不能有效的表达，所以需要三维仿真软件模拟动态开采地表移动变形的过程。本次设计了运用开采沉陷三维仿真软件，让学生掌握动态开采过程中地表移动变形的一般规律，为开采沉陷预计打下坚实的基础，让学生感受到学习的乐趣。3、制作相似材料模型

6、现阶段开采沉陷预计方法中最常用的预计模型为概率积分法，该方法采用的是随机介质模型，该模型将开采沉陷过程可以看作是大量单元空洞从地层深处向地面移动的过程，地表下沉盆地的形态趋近于一条正态分布概率密度函数。该部分为本教学任务的难点，为了让学生理解概率积分法的原理，安排学生分组制作相似材料模型，同时让学生动手操作开采模型底部的煤层，同时认真观察模型表面的变化情况与运动轨迹，这样直观揭示了概率积分法的理论模型。4、分析FLAC 3D模拟成果为了阐述开采沉陷预计参数对开采沉陷预计结果的影响情况，本次设计分析了以某矿地质采矿条件为原型FLAC 3D模拟成果，通过分析 FlAC 3D模拟成果，让学生直观感受

7、水平煤层开采上覆岩层的移动变形情况，同时揭示地形起伏对移动变形的影响。通过分析 FlAC 3D模拟成果，让学生直观感受不同倾角煤层开采上覆岩层的移动变形情况。5、录作“开采沉陷预测分析系统”使用说明视频运用“开采沉陷预测分析系统”完成单一工作面的预计工作是本教学任务的重点也是难点，传统教学中一般是教师在课堂上进行软件的演示，学生没有动手去操练。课后学生自己练习时非常吃力，学生的积极性不高。所以本次为了解决这个问题，特意录制了该软件的使用说明视频，同时运用教学资源库分发到学习任务里，学生可以实时操练，真正实现“做中学，学中做”。五、教学过程根据以上教学策略，解决了本教学任务的重难点，由此得到了本

8、次教学任务的教学过程如下：（1）课前准备：在教学资源库发布课前学习资料，并进行学生分组，以便于学生课前预习和准备；（2）导入课程通过播放开采沉陷地表损毁情况视频以及运用三维仿真软件回顾开采沉陷地表移动的一般规律；（3）分组制作相似材料模型让学生理解概率积分法的理论原理，以及分析FLAC 3D模拟成果让学生掌握预计参数对预计结果的影响情况，由此突破繁琐的理论知识；（4）学生通过学习录作的“开采沉陷预测分析系统”使用说明视频，自己动手完成实训项目，掌握开采沉陷预计参数的求取方法以及预计地表移动变形值的方法；（5）教师运用QQ群和教学资源库会议模式进行一对一或一对多课后辅导，加强与学生的交流；（6）学生通过汇报自己的预计成果，加强和巩固自己所学的知识。六、教学效果与反思1、教学效果运用图片、视频、模拟软件等信息化手段将原本抽象、繁琐的理论知识变得形象直观，提高了学生的学习兴趣。运用录制软件说明视频，将原本“教-学”的教学模式变成了“做-学-做”灵活有效的教学模式，使得学生更容易掌握开采沉陷的预计方法。2、教学反思该课理论性较强，涉及学科较多，学生需要有一定