時間:2022-10-10 08:39:25
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇采礦工程專業,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
當前,采礦工程專業本科畢業設計一般要求具有一定的典型性、專業性、合理性和規范性。同時,設計說明書還應達到一定的書寫要求,需要達到通俗易懂程度,還應具有一定的解決問題的深度和技術難度。當然,我校對畢業設計要求更高一些,就是需要具有專題研究,該部分要求和畢業設計說明書具有一定的相關性,并具有一定的學術性和創新性等,如果用這樣的標準來衡量當前的采礦工程本科畢業設計一般部分(含設計、圖紙和說明書)及專題部分,部分學生的設計質量大部分都偏低,甚至有的學生都不能滿足最低要求。綜上所述,采礦工程專業本科畢業設計存在如下問題:
1.1畢業設計選題簡單及內容相近
在進行畢業設計選題過程,一般采礦工程專業院校都按照既有模式進行,設計選題題目根據畢業實習礦山為背景,設計題目沒有針對性或比較膚淺,有的甚至不科學,重復以前的題目,缺乏對應的研究。這不僅限制了學生主觀能動性的拓展,而且阻礙了學生對生產問題、技術創新和解決實際問題的技能培養。
1.2書寫功底差
畢業設計過程中比較嚴重的問題是設計說明書的寫作能力差,在整個設計過程中,特別是摘要和設計說明書中闡述的設計過程不夠嚴謹,表述不清,很多學生無從下手,不知道如何能把問題解釋清楚,把說明書寫成記賬式說明或敷衍了事的概述。另外,畢業設計說明書的排版格式不規范、結構不合理、條理不清晰、計算錯誤,甚至有的學生把導師名字都寫錯,可見學生對本科畢業設計的重視程度和寫作功底比較差,需要加強這方面的鍛煉。
1.3工程制圖漏洞百出
畢業設計工程制圖要求采礦工程本科畢業生具有較強的繪圖能力、空間想象能力和圖文表達能力,學生在制圖過程中不斷提高繪圖能力。通過畢業設計,采礦工程本科生能夠較為熟練地掌握計算機繪圖、手工繪圖能力和追求完美的視觀感受。但在實際畢業設計過程中,甚至最后提交的畢業設計說明書和設計圖紙,還發現很多問題,比如說明書和設計圖紙不符合、CAD制圖的比例不對應、工業廣場留設不合理、代表符號混亂不合要求、礦塊布置不合理、通風線路標示錯誤、平面圖和剖面圖不對應等。這嚴重影響整個制圖效果,并直接降低了畢業設計的質量。
1.4低級錯誤多
采礦工程本科畢業設計的一個重要不足在于設計中所犯低級錯誤、原則性錯誤較多。比如:具有高瓦斯礦井,很多同學沒有在設計及說明書中闡述如何抽放瓦斯,更不用說如何實現煤與瓦斯共采等深奧問題;在地面上有構建筑物需要保護區域沒有留設保安礦柱;通風系統混亂,污風相互混合,形成不通暢系統等。這些問題都屬于采礦工程本科生最容易犯的低級錯誤,違反了相關安全規程和設計規程,采礦工程專業本科生經常犯這些低級錯誤,說明學生沒有很好地掌握基本理論知識和專業知識,最重要的是將來走向工作崗位如果一直馬虎下去將會造成嚴重的后果。
1.5設計內容高度相似
由于擴招等各方面的原因,現在每個畢業設計指導老師都帶3-8個畢業生,項目多的老師相對簡單,但對于項目少的老師只能給學生為數不多的設計任務,也就說,指導老師給的任務就比較相近。有的同學的畢業設計大部分內容照抄其他同學的,或者從前幾屆畢業的學生那抄襲和照搬。雖然設計題目不盡相同,但設計內容和說明書高度相似,導致說明書前后表述矛盾、不一致,相似錯誤頻發等等問題。
2問題產生的因素
導致采礦工程本科畢業設計質量低下的原因較多,有學生自身的原因也有指導教師的原因,甚至有外部環境的影響??偨Y起來有以下幾點:
2.1前期準備不充分
因為采礦工程專業是一門專業性很強、實踐性強的學科,畢業設計前應做好充分準備,包括理論知識和專業知識的復習,經過了認識實習、生產實習和畢業實習的不斷進步,應該可以作出質量較高的畢業設計和說明書,畢業設計前期準備不夠充分主要表現在:(1)礦山接受學生實習的積極性不高,指導教師聯系實習地點困難,一般靠老師的學生在礦山當了領導以后才能給安排。所以,礦山對學生實習的重視程度不夠;(2)實習經費不足,學校提供的實習經費一壓再壓,已經完全不能適合經濟快速發展的步伐,實習費用已經遠遠不能滿足實習需要;(3)實習內容不夠全面,由于實習經費不足,致使指導教師無奈把實習時間從3周壓縮成2周,甚至1周,促使實踐性很強的實習不能完全聯系實際;(4)實習過程過于簡單,由于實習時間的壓縮,導致實習過程相對簡單,不跟班實習,不能切實體會理論聯系實際的效果;(5)有些同學對畢業實習和畢業設計積極性不高,采礦工程專業屬于高危行業,學生對從事的專業具有一定的厭煩和恐懼感,特別是部分學生畢業后不打算到礦山工作,致使畢業設計和實習成為這些學生的艱巨的任務和負擔,使學生在思想和行動上對畢業設計和實習重視的態度不夠;(6)指導教師人員匱乏,難以勝任繁重的實習指導任務,缺少用制度管理學生的經驗,對學生產生的眾多問題及指導教師提出了要求和修改意見后學生無動于衷的問題束手無策;(7)考核制度不夠健全、實施不夠嚴厲,成績評定過于簡化,造成學生的重視程度不夠,有失公平。
2.2指導教師自身因素
由于采礦工程專業就業壓力小,相對10年前,招收采礦工程專業的學生大幅度提高,導致每個教師需要指導的學生數逐漸增多,因此,產生了如下問題:(1)指導教師的投入得不到保障。從時間和精力上講,大多數高校教師承擔著大量教學和科研任務,另外還需完成大量的考核指標,比如:每年要完成多少高水平的論文、獲得的科研獎勵、專利、著作、指導研究生數量、上講臺課時數、在研科研項目數、是否有縱向課題(國家自然科學基金)、評職稱、無休止的會議等等,在高校激烈競爭的今天,指導教師的自由度相對較小。很多指導老師無法保證有足夠的時間來指導學生更好地完成設計,只能把握方向;(2)指導教師相對缺乏采礦設計方面的知識。一部分高校教師本身缺乏科研與工程實踐經歷,尤其是作為畢業設計指導為主體的年輕教師,個別教師沒有很豐富的采礦工程方面的經驗來有效地指導畢業設計。同時,也存在個別教師工作責任心不強的現象,沒有很好地起到監管作用,放松了對學生畢業設計的要求。導致畢業生認為畢業設計就是走過場,不可能在最后還不讓過。
2.3外部環境因素
目前,隨著國民經濟的高速發展,采礦工程專業的畢業生就業相對容易,每個學生均有4-5個單位可以選擇,但有一部分學生把主要心思放在考研、出國、考公務員上,從主觀上對畢業設計沒有足夠的重視,加上畢業設計期間是求職擇業的最佳時機,學生的大部分時間均不在畢業設計上。當然,也有為數不多的畢業后去礦山的學生可以完全發揮自己主觀能動性,拓展自己的思路,把精力放在畢業設計上。
3結論
關鍵詞 采礦工程 實踐教學 實踐能力
0 前言
實踐教學是深入理解理論知識和進一步對理論認識的途徑之一,是培養和提高具有創新精神和創新意識的工程技術人員素質的重要環節之一。結合自己所學知識,鍛煉學生理論聯系實際、培養學生掌握科學研究方法和提高自我動手能力的重要平臺。還應注意學生整體素養的培養和提高,以及正確世界觀、人生觀和價值觀的形成。高等教育具有的根本任務是培養面向21世紀具有創新精神、創新意識、實踐能力和操作能力的高素質、復合型和交叉型人才。①②③④采礦工程專業實踐教學是培養學生具有較強的創新能力和獨立解決實際問題的能力的專業,需要學生具有基礎理論知識扎實、專業知識面廣、操作技能力強、素質高、具有創新意識和創新能力等特點。在培養大學生的實踐能力及創新能力方面,雖然采礦工程專業在教學過程中一直非常注重實踐教學并做了很多有益的探索,但是在采礦工程專業本科人才培養過程中遇到教學工作量比重小、經費投入不足及實踐場所不夠充足等難題,⑤⑥⑦對采礦工程專業人才素質教育、技能教育以及創新思維的開拓都有不同程度的障礙,導致以后參加工作、深造過程中遇到難題無法獨立解決問題。因此,必須研究如何提高采礦工程專業本科生實踐能力、創新精神和創新能力的策略。
1 提高采礦工程專業本科生實踐能力的策略
1.1 逐步建立完善的實踐教學體系,鞏固實踐教學培養基礎
采礦工程專業是實踐性、交叉性和創新性很強的專業,專業培養方案要求學生具有扎實、寬厚的理論知識和較強的專業知識,同時還應該具備并掌握實踐能力教學培養的方法和途徑。加強采礦工程專業本科生實踐能力尤其是現場實踐能力的培養,通過優化實踐教學課程方案設置,進一步完善實踐教學體系,使其更具完整性,在深入分析和研究近年來實踐教學的教學方案、教學內容、教學方法、教學手段和教學過程的基礎上,結合現代采礦工程科學快速發展及經濟高速發展對采礦人才的需求,引入先進的科學技術、設備和方法,不斷更新教學內容、思想與理念,對傳統教學內容進行傳承、改造和優化,革新教學環節,提高學生自學能力,突出學生獨立自主能力的培養,重視實踐教學內容科學合理布置,優化調整采礦工程專業實踐教學設置,形成礦山認識實習、生產實習、畢業實習、采礦課程設計、礦山初步設計和采礦畢業設計等完整實踐教學體系,并注重各實踐教學環節當中的有機結合。
1.2 重視采礦工程專業實驗課程教學,提高學生理論聯系實際能力
實驗室課程教學是鞏固理論知識、理論聯系實際、驗證專業理論知識、培養專業基礎科研能力、解決問題思維和發揮想象能力、動手能力及基本操作技能訓練的重要部分。通過實驗課程,學生不但可以鞏固和加深所學專業基礎理論知識,而且能夠培養嚴謹的科學研究學術作風和實事求是客觀的科學態度,為進一步提高分析研究能力提供更加深厚的思維基礎。
1.3 構建采礦工程專業現場實習保障體系,提高學生實踐教學質量
采礦工程專業是實踐性較強的學科,采礦工程專業現場實習是培養大學生工程素質、技術素質和實踐實施能力的重要環節之一。結合現場實習,學生可以深入接觸現場生產實際,從而鞏固已學的基礎理論和專業知識,掌握采礦工程專業技能、了解采礦工藝、培養實際工作能力。近年來,大多數采礦工程專業實習學生在大學期間下井次數不超過10次,實習更是象征性參觀為主,實習效果差,導致學生的實踐創新能力和實踐精神沒有得到很好的鍛煉。為此,應采取一系列切實有效的措施,構建采礦實習保障體系,為提高學生實踐實習質量。
1.4 完善革新實習考核制度,增強評定實習成績考核體系
為了使學生能夠提高實踐能力,在實習前準備工作、實習過程或實習結束的工作必須加以嚴格的考核制度。應該對過去僅提交一份實習報告就評定成績的作法進行革新。實施實習過程控制及實習結束總結匯報等類似方式進行考核,要求學生把每天的實習內容和技能做詳細的記錄和分析,讓學生自由討論,讓學生從實習態度、勞動紀律、技術實施和操作技能,可以由實習單位安排現場工程師、技術員來評定現場實習成績。這樣可以促進學生在實習過程發散思維、提高解決問題的能力。通過現場實習,以提高學生實踐能力和實踐創新精神為目的,極大地提高學生實習質量。
1.5 以采礦工程專業實踐技能知識競賽模式帶動實踐教學深入發展
在采礦工程實踐教育中,培養本科生發揮主觀能動性,發揮其主動學習、主動探索和主動思考的能力顯得非常重要。通過舉辦采礦工程專業知識技能競賽,為大學生提供了較大的自由發揮技能空間,方便學生深入思考解決現場問題方法和手段,并學習先進技術和專業知識,掌握采礦工程基礎理論知識和技能,充分發揮理論聯系實際,提高解決問題的能力,易于調動學生解決實際問題的主觀能動性,培養學生的思考問題、學習興趣和解決現場問題的創造性思維能力。
1.6 重視采礦工程專業認知性早期教育
在采礦工程本科生入學初,可以安排一定的學時進行采礦工程專業實驗室或現場實踐認識性教育,給學生對采礦工程專業有直觀的感受,學生可以從認知性早期教育中獲得不同程度的疑問和常識性知識,對以后專業知識的學習和將來就業具有一定先知性作用。
1.7 完善熟練采礦工程專業實踐技能教師隊伍建設
實踐教師能力和水平是具有采礦工程專業的高校教學的重要組成部分,應增加力度對實踐教學強的教師培養和人才引進,主要是指實踐教學的“教學型”教師和生產實踐教學的“生產型”復合型教師的隊伍組建和完善,逐漸形成初、中、高級人員不同級別的合理化師資隊伍。實踐教學人員應該按照工作屬性進行有效的分工和相應的崗位職責的制定,實踐教學人員要完全按照各個實踐教學環節的管理規定和制度,積極承擔實踐教學工作,努力完成各項實踐教學任務。
采礦工程專業課程知識門類較多、范圍較廣,僅在短時間內采用單一的教學模式是很難使學生全部掌握如此繁多復雜的專業課程的。另一方面,為了滿足“厚基礎寬口徑”的辦學要求,各高校普遍壓縮專業課程,致使部分學生對專業課程理論基礎知識掌握不牢。此外,現有教學方法創新性不強,缺少教學互動,不符合現代教學的理念,很難達到預期目標。
雖然工程實踐性教學是提高大學生實踐創新能力的重要環節,但目前采礦工程專業大學生實踐性教學中存在一些問題,如“培養方案不能適應新時期企業發展的需要”“、實踐教學經費明顯不足”“、實習部分流于形式,實習效果有待進一步提高”等方面。因此,采礦工程專業大學生的培養仍局限于課堂講授,導致了教學環境單一、不能充分調動學生積極性,無法保證教學質量。
2提高采礦工程專業課程教學質量的幾點建議
2.1選用合理的符合科技發展規律的教材
教材,是聯系教師與學生之間教學關系的重要“紐帶”,如何選擇一本合理的符合科技發展規律的好教材就成了實現課堂預期教學目的和提高學生綜合能力的根本保障。筆者認為一本好的教材應該至少滿足以下幾點要求:a.適合學生現有基礎,這不僅僅關系到所教授給學生的知識水平,而且直接影響到學生的學習興趣和課堂互動效果;b.所選教材必須是比較新的,否則授予學生的知識在課程結束后就過時了,導致學生的努力成為枉然,其學習積極性和參與教學的熱情必將大打折扣;c.應有一定的理論體系和內在聯系,不應力求面面俱到,甚至成了工具書。當然,對于大學專業課程的教學而言,合理選擇并使用教材不是一勞永逸的,應該以專業知識為本位,恰如其分地向外延伸,通過不斷總結積累和開拓創新,達到實踐創新和提高能力的綜合性教學目的。
2.2采用靈活創新的教學方法
2.2.1合理整合傳統與現代教學手段,提高課堂教學質量隨著我國采礦行業數字化、信息化和自動化程度的提升,礦山安全環保的要求及生產技術水平的提高,對礦業人才培養質量也提出了更高的要求,原有的教學材料和方法已經跟不上時代的步伐。而現代教學手段具有表現力強、信息量大、不受時間和空間的限制等諸多優點,如何將傳統與現代教學手段合理整合利用,使其相輔相成,成為提高課堂教學質量的關鍵。眾所周知,采礦工程專業課程的首要任務是培養學生的空間思維能力,即對礦山各實體與工程視圖之間的一種形象思維和邏輯思維能力。在培養學生空間思維能力時,由于學生缺乏現場認識,而課本文字描述比較枯燥,平面投影視圖比較呆板,致使學生難以想出礦山巷道的形狀結構和空間關系。這時如果將傳統與現代教學手段合理整合,集文字、聲音、圖形、圖像、動畫于一體,不僅吸引了學生的注意力,而且更以其信息量大、內容豐富多彩、交互性強等優點,表達出傳統教學手段語言不易描述的現象和規律,必將起到事半功倍的教學效果。
2.2.2巧用計算機技術構建虛擬礦井環境近年來,虛擬樣機技術在工業設計和生產過程中得到飛速發展,它將CAD建模技術、協同工作技術、設計過程管理技術、虛擬現實技術、三維計算機圖形技術、基于圖形的用戶界面技術以及信息技術等集成起來,形成的一個能夠反映實際產品外觀、空間關系以及運動學和動力學特性的三維可視化技術。因此,如能夠充分借鑒虛擬樣機技術構建一個“五臟俱全”的虛擬礦井環境,讓學生從不同角度觀察各種井巷、硐室等的結構形狀和空間位置關系。在采礦工程專業課程的教學過程中,就可以針對不同的教學內容和教學目的,帶領學生游覽每個井筒、巷道和硐室,使學生如同身臨其境,不僅可以直觀地反應巷道之間的空間位置關系,大大增強學生對抽象事物的感受能力,而且還能有效激發學生的學習興趣,促使學生充分發揮主觀能動性,達到一個良好的教學效果。
2.3構建益于學生提高學習質量的學習環境
采礦工程專業的學生需要很強的三維空間想象力、多學科協調配合的能力和較強的實踐動手能力,僅僅依靠課本和為數不多的幾次實踐教學環節是遠遠不夠的。特別是,近年來大學生實踐性教學環節呈現出下井次數不足、實習走過場等現象,嚴重影響了采礦工程專業大學生的培養質量。如果能夠充分利用新校區建設、學科重點實驗室及實踐教學基地建設之機,在校內建設一個囊括礦井工業廣場、井筒、中央變電所、中央水泵房、水倉、主抽風機房、測風站、掘進頭(綜掘、炮掘)、工作面(炮采、普采、綜采)等多個功能完善的大型綜合校內模擬礦井,構建功能齊全的校內實訓基地,進而形成獨具特色的實踐性教學體系,不僅可以滿足相關專業學生在真實、安全的礦井環境中直觀地對煤礦生產的各系統、各環節進行學習掌握,而且還便于其他專業學生了解礦井生產、生活環境,激發他們奮發向上的精神和珍惜、熱愛生活的態度。這樣不僅較好地保證了采礦工程專業實踐教學環節的質量,而且還可以大大減輕煤礦企業接待大學生實習的壓力。
3結束語
關鍵詞:巖土工程;采礦工程;必要性
巖土工程是土木工程大類專業的一個基本的方向,是歐美國家于20世紀60年代在土木工程實踐中建立起來的一種新的技術體制。巖土工程是以求解巖體與土體工程問題,包括地基與基礎、邊坡和地下工程等問題,作為自己的研究對象。也就是指在工程建設中有關巖石或土的利用、整治或改造的科學技術。
而采礦工程是一門致力于礦床開采理論與方法,實踐采礦新技術的專業。隨著我國本科教學的改革與發展,逐漸形成了大采礦的格局,即由原來的地下采煤、露天采煤以及金屬礦開采等專業方向很強的分類,逐漸演化成現在的綜合采礦專業,因此,采礦工程專業課程設置與教學內容就發生了較大的變化。
1、采礦工程專業課程設置
在本科教學改革深化之前,我校采礦工程專業除了開設公共基礎課之外,專業課程主要有煤礦開采學、礦山壓力及其巖層控制、巖石力學、礦井通風與安全、井巷工程、電工學、液壓傳動與采掘機械、礦業經濟學、礦井瓦斯防治、采礦工程英語、測量學、礦山機械設備等,專業的就業方向基本面向煤礦企業和相關的科研設計單位,就業范圍局限性很強。
但是隨著經濟的發展,本科生就業的范圍逐漸由局限的煤礦相關單位逐漸擴展到公路、建筑和水利等行業,因此,本科學生培養的目標和相應的課程設置也需要根據形勢的發展進行相應的調整?!稁r土工程》作為土木工程專業的一門必修課程,自然成為需要增加到新采礦專業學習的范圍之內。
2、采礦工程專業中的巖土工程問題
采礦工程是研究將礦物從地表或地下合理采出的過程,其中必然要設計到對巖土體的開挖和利用,而且事實上,人們采礦活動過程中也確實面臨著大量的巖土工程問題,主要有以下幾個方面:
(1)露天采礦邊坡設計及穩定加固技術
在露天采礦過程中,隨著采礦深度和廣度的增加,礦體邊坡的設計和穩定性研究是采礦工程中面臨的首要巖土工程問題,特別是對與貴重礦體,合理邊坡角度的設計和加固方法能夠提高礦體采出率,從而創造巨大的效益。
(2)井下開采中巷道圍巖穩定性問題
在井工開采的礦井中,巷道是最基本的礦井構成單元,其圍巖穩定性的研究不但是采礦工程專業人員,而且吸引了越來越多的土木工程工作者進入到煤礦,從事巷道圍巖穩定性的研究。巷道圍巖穩定不但保持了礦井的通暢,保證了井下工作人員和礦物的順利運輸,對于整個礦井的有序生產也有重要意義。
(3)采場圍巖穩定性及開采優化設計問題
采場作為礦井生產的工作車間,肩負著礦井主要的生產任務,如何保證采場圍巖的穩定,是巖土工程專業深部巖土力學行為研究方向的重要工作內容之一,這也是采礦工程師們的重點攻關課題。礦井采場的開采優化可以使采場圍巖的運動發生一定的變化,從而可以控制圍巖的運動時間和范圍,從而降低對采場內機械和人員的危險性。
(4)采空區處理及地面沉降問題
礦物的開采必然會形成一定范圍的采空區,采空區垮落會導致地表沉降,隨著我國環境保護意識的提升和采礦科技的發展,對采空區進行處理(充填開采)成為采礦工程研究的內容之一。
采礦工程中面臨的巖土工程問題不僅僅有以上幾個方面,在采礦的保水開采、三下開采以及預測煤與瓦斯突出等方面也有很多巖土方面的內容。
3、《巖土工程》開課內容設置
采礦工程專業開設《巖土工程》成為必要的課程,而且根據對培養目標和培養大綱的設計,本課程可以作為采礦工程三大專業核心課程之一《礦山壓力與巖層控制》的先修課進行講解。但是由于采礦工程的特殊性,對于本課程的設置不能直接照搬土木工程專業的教材,因此,需要對相關的內容進行分析和研究,根據采礦工程專業面臨的眾多巖土工程問題和對《礦山壓力與巖層控制》的導入性課程,進行相應的教學內容設計如下:
將課程按照巖石力學和土力學知識分為兩大部分,分別進行基本知識的講解和基本問題解決方法的案例分析。
巖石力學的教學內容為巖石與巖體的概念與關系;巖石的基本物理力學性質,包括物理與水理性質,變形特征和基本的強度理論;巖體強度、變形及工程分類; 原巖應力的一般規律以及測量方法;洞室圍巖、巖基及巖坡穩定性分析和巖體工程的噴錨加固案例。
土力學的教學內容為土的物理性質及工程分類;土的滲透性,流網及其應用;地基土基底壓力計算,有效應力原理,地基最終沉降量計算方法;土的抗剪強度計算;擋土結構的土壓力計算及穩定性分析,邊坡和圍護結構穩定分析,擋土墻結構設計;地基的破壞模式及極限承載能力,地基承載力的設計值及其確定方法以及簡單的土動力學基本原理。
通過設置以上的學習內容,重點講解巖石力學和土力學的基本概念和方法,同時結合案例進行土木工程行業的基本理論的學習,傳授巖土工程中的基本問題的解決思路和解決辦法,循序漸進,有利于學生對知識的理解和掌握。
4、結語
總之,隨著我國社會經濟的進步和采礦工業的發展,社會對采礦工程專門人才的要求和儲備有了新內涵,采礦工程專業人才的就業渠道和范圍有了很大的拓展,普通本科層次的采礦類人才培養合理考慮以土木工程企業需求,在原有課程設計的基礎上增加《巖土工程》課程,不但可以增加采礦學生對巖土工程專業知識的接觸和理解,對于將來就業于土木工程行業的學生是一個知識的普及和儲備,而且開設本課程可以在基礎概念和知識方面對接下來的專業核心課程起到一個鋪墊作用。
[參考文獻]
[1]席培勝,劉蘭. 案例教學在巖土工程專業課程教學中的應用[J]. 安徽工業大學學報(社會科學版).2012,vol.29(2):132-133
[2]未良莉,王瀟. 采礦工程專業設置專業導論課程的思考[J]. 中國校外教育.2011, (10):111-112
[3]王炳文.采礦專業巖土工程課程教學改革探討[J].廣西教育,2011, (4):45-46.
[4]陳海波,姜海峰.采礦工程專業教學改革方向的探討[J].經濟研究導刊.2012,(12):263-264
關鍵詞:采礦工程;畢業設計;差異化;選題;模塊;
分類指導采礦工程專業畢業設計是本專業學生本科階段的最后一個也是最重要的實踐性教學環節,是對本專業學生四年所學的基礎理論知識和專業理論知識的系統總結和全面考核[1],旨在鞏固學生的運算、邏輯推理和繪圖等知識技能,培養和提高學生分析和解決實際問題的能力和素質,豐富學生的生產實際知識[2]。由于行業背景及高校實習資源等方面因素限制,現階段,采礦工程專業畢業設計存在諸多問題。畢業設計是學生熟悉畢業后工作崗位、適應社會的重要環節。如果畢業設計這一環節沒有達到要求,不僅會給就業帶來困難,而且就業后可能存在對公司資料不熟悉、專業知識掌握不夠等問題[3]。因此,解決采礦專業學生畢業設計存在的問題對采礦專業人才的培養有重要意義。
1存在的問題
1.1畢業學生實習機會少、資料陳舊缺乏
由于煤礦高危、艱苦特殊行業背景的限制,學生的畢業實習僅限于到礦山收集相關生產和地質資料,部分老師能給學生爭取少數下井的機會,但也只是走馬觀花,學生畢業設計前無法對礦井生產系統形成一個完整、系統的認識,對畢業設計內容框架、目的意義把握不清晰,畢業設計過程盲目甚至盲從,缺乏自主性和創造性。
1.2畢業設計與就業脫軌
采礦專業畢業設計的目的是給學生在學校教學和未來工作間架起一座橋梁?,F階段,多數教師給學生按實習礦井劃分畢業設計題目,單純修改煤層厚度和產量,沒有結合學生就業及以后工作實際需要,沒能將學生以后工作中可能遇到的問題真切的體現到畢業設計中,無法充分激發學生畢業設計的積極性。
1.3指導教師煤礦現場經驗有限
隨著近些年煤炭行業的飛速發展,煤炭類專業的招生規模不斷擴大,由于部分院校師資力量有限,有煤礦現場實踐經驗或煤礦開采設計經驗的畢業設計指導師資隊伍匱乏,常常出現一個老師帶十幾個學生或是部分年輕指導教師本身設計水平有限,無法給學生提供全面的、有針對性指導的局面,畢業設計的質量難以得到保證[4]。
1.4學生畢業設計內容多、時間少
采礦工程專業畢業設計內容基本上是依據礦井的地質條件完成一個礦井的初步設計,內容多,工作量大。完成所有工作量對于正規設計院經驗豐富的人員來說,至少需要2~3個月時間才能完成,現階段多數高校采礦工程專業畢業設計沒有安排系統的畢業設計輔導課程,學生畢業設計過程遇到問題難以得到及時、準確的解答,這是影響畢業設計的進度和最終完成質量的重要因素。
2基于教學礦井的采礦工程專業畢業設計差異化培養體系建設
2.1教學礦井簡介
為了給煤炭企業、高等院校、科研院所提供一個煤礦安全培訓、實踐教學和煤炭科研真實的大型煤礦環境,運城職業技術學院投資2億多元,技術含量按照現代化礦井要求,裝備按照我國當前煤礦中等水平,井巷工程按1∶1的比例,在校園內建設了一座環節能力具備年生產300萬噸的教學礦井。教學礦井的建設目標:力爭把教學礦井建設成國家級煤礦安全培訓示范基地、國家級實踐教學示范基地和有影響有成果的煤炭科研基地。自2009年投入運營以來,中國礦業大學、太原理工大學、西安科技大學、華北科技學院、西安科技大學高新學院、太原學院等院校先后與教學礦井簽訂協議,建立工程實踐教學基地,已在教學礦井進行認識、生產和畢業實習累計10000余人次。
2.2采礦工程專業畢業設計差異化培養體系的建設
結合教學礦井日常教學及建設國家級實踐教學示范基地的目標,針對采礦工程專業畢業設計存在的問題,提出建設高校采礦工程專業畢業設計差異化培養系統的解決方案。高校采礦工程專業畢業設計差異化培養體系建設分為畢業設計差異化選題體系和畢業設計差異化體系指導兩個部分。
2.2.1畢業設計差異化選題體系
畢業設計差異化選題體系旨在通過畢業設計基礎資料數據庫建設,實現結合學生畢業后工作或升學規劃進行差異化選題并根據選題結果形成畢業設計基礎資料。畢業設計選題是畢業設計的第一步,選題是否合理對畢業設計完成質量起著至關重要的作用。選題系統由基礎信息錄入和畢業設計基礎資料抽取兩部分組成,其中基礎信息錄入主要收集學生的相關信息,根據基礎信息選擇畢業設計基礎資料抽取的數據庫。畢業設計基礎資料數據庫內分五部分,分別整合了國內五個煤礦典型地區的基礎地質資料,每一部分內又分為礦井邊界、底板等高線、綜合柱狀圖、其他地質資料和專題資料五個獨立模塊。根據學生基礎信息選擇相應的基礎地質資料庫,從五個模塊中各抽取一個內容形成學生畢業設計的地質基礎資料。
2.2.2畢業設計差異化指導體系
畢業設計差異化指導體系旨在通過采礦工程專業畢業設計中“五個典型區域煤礦”知識體系架構的整理,實現針對不同地區、不同地質條件礦井設計過程中的重點和難點內容差異化指導。結合五個煤礦典型區域劃分,將畢業設計輔導系統劃分為五個模塊,按照畢業設計的內容,五個模塊中都分為儲量計算、礦井服務年限、井田開拓、準備方式、采煤方法、井下運輸、礦井提升、礦井通風八個大專題共計33個子課題。指導系統對采礦工程專業畢業設計的內容進行了全面介紹,根據不同區域的地質條件和礦井生產設計實際,對設計過程中的重點和難點內容進行了梳理和講解。
3結語
基于學生畢業后工作學習情況對其畢業設計一般部分實現差異化選題,結合學生的興趣,根據以后工作學習過程中會遇到的主要技術問題選擇專題研究方向,實現學生的個性化培養;選題的內容充分結合學生的自身實際,提高了畢業設計內容的實用性,可以充分激發學生的學習興趣和內驅力;利用選題系統,學生確定煤礦典型區域后,還需要從五個基礎資料庫中各隨機抽取一份資料組合成畢業設計基礎資料,可以有效避免以往學生畢業設計內容“一刀切”、“批量化”的現象。畢業設計指導系統按國內煤礦典型區域劃 分為五個模塊,實行分類指導,各模塊內容針對性強,有助于快速提升學生的畢業設計水平;畢業設計指導系統結合整個畢業設計的流程,對畢業設計的內容體系進行了系統的梳理,降低了指導老師的工作量,可以一定程度上緩解部分院校畢業設計指導老師匱乏的問題;畢業設計指導系統內容結合礦井生產設計實際,增強了畢業設計內容體系的實踐性和實用性,為后續工作學習儲備知識,有助于提升煤炭類院校的人才培養質量。
參考文獻:
[1]華心祝.加強采礦工程專業本科生實踐能力培養的對策分析[J].實驗室研究與探索,2011,30(3).
[2]查文華.采礦工程專業畢業設計教學環節現狀及對策分析[J].科教文匯旬刊,2009,(7).
[3]余偉?。傻V工程專業畢業設計存在問題分析及體會[J].當代教育理論與實踐,2010,2(2).
一、采礦工程專業CAD制圖課程的教學內容
(一)課堂教學內容
古人云:“巧婦難為無米之炊”,“言之無物,行而不遠”,所以,要上好一門課,首先要組織好的教學內容。教材與教學內容是高校課程教學的質量保障 [6]。眾所周知,自八十年代2.17版本的AUTOCAD軟件引入中國,到目前已有數十個版本?,F在Autodesk公司幾乎每年要推出一個新版本。國內與之相對應的教材也層出不窮,五花八門。有的教材專業特色明顯,比如:土木工程專業的CAD教材[7],機械專業的CAD教材[8],等等,但唯獨沒有與采礦專業相結合的、真正適合采礦專業的CAD教材。筆者從八十年代開始就一直使用CAD繪圖,而且借助AUTOCAD軟件進行了二次開發,對CAD教材內容和版本比較熟悉,在綜合比較后,選定AUTOCAD2004版軟件和相應的教材作為采礦專業CAD課程教學的基本內容。
先進的繪圖軟件和優秀的教材是上好這門課的前提,可以照本宣科?非也。因為好的教學內容是關鍵,為此必須精心組織教學內容,按照由淺入深、循序漸進的步驟重新梳理出以“線-點-面-圖形編輯-圖形管理”為順序的教學內容。第一堂課就讓學生動手繪制簡單的圖形,讓學生在學習中找到成就感。待學生對CAD制圖有了一定基礎后,再系統介紹一些軟件方面的應用知識,比如:利用area命令求面積等。
在繪制圖形案例教學中,沒有選用教材中的圖例,而是與采礦工程專業實際工程相結合,先讓學生繪制簡單、有用的實際工程圖紙,比如,讓學生自己選擇工程圖中的標準圖框A0到A4號作為案例進行繪制,圖框是由豎線和水平線構成,使學生掌握基本的繪圖命令,圖框繪制完成并保存待參加工作后利用(因為工程圖的標準圖框全國統一的);然后,再繪制完整的采礦專業工程圖紙,這樣可以使學生平時的課程繪圖練習做到連續性和完整性,也很有成就感。
(二)學生課堂練習內容
CAD課是一門操作性非常強的基礎課,學生在學習過程中不但要動腦,而且要動手操作。因此,在安排學生課堂練習方面,選擇了5套獨立的實際工程圖紙,由易到難讓學生練習。先是一套三居室的建筑房屋平面圖,只給定了建筑物的中心線輪廓及相關尺寸,讓學生繪制CAD房屋平面圖;然后,要求學生按照自己的喜好進行室內裝修,繪制一個房屋裝修平面布置圖,包括瓷磚、衛生間馬桶及家具等,這樣一方面讓學生練習基本功,同時又發揮了學生的自主創造性,也讓學生在練習中增加了對基本生活常識的了解,比如:門的寬度,床的大小與規格等,也可以防止學生相互抄襲。學生有了一定繪圖基礎后,再繪制與采礦專業有關的工程圖紙。筆者結合自己在國外的相關工程經歷選擇了一套全英文工程圖紙中的一個三心拱隧道斷面圖讓學生繪制。一方面公路隧道與井工采礦的巷道相類似,而且三心拱斷面在所有巷道(隧道)類設計中難度最大,另一方面還可以開闊學生眼界,增長見識。第三套圖紙是繪制一個煤礦的綜合地質柱狀圖。綜合地質柱狀圖是反映礦區地層結構和巖體屬性特征的重要成果圖件之一,是以文字描述為主的圖紙。通過訓練可以讓學生掌握CAD軟件文字輸入與編輯基本功。第四套圖是繪制《采礦工程設計手冊》[10]中的刀把式井底車場平面圖。井底車場是聯接井下大巷運輸和井筒提升的樞紐,它擔負著煤炭、矸石、物料、人員的轉運任務,在整個井下運輸系統中起著非常重要的作用[11]。第五套圖是繪制《采煤學》[12]課本中的一個采區布置示意圖,包括平面圖和剖面圖,讓學生自己設計與繪制,包括采區尺寸等需要學生去查找。一個礦山的采礦工程主要由地面(工業廣場)、井底車場和采區組成,所以,選擇這些部位的圖紙讓學生繪制,使學生不僅學習了CAD制圖,而且與采礦工程專業的知識緊密結合,達到了事半功倍的效果。
二、CAD課程的教學方法
教師的職責,自古有之,即師者,傳道、授業、解惑也。那么作為采礦專業的教師,如何上好CAD制圖課?“沒有愛就沒有教育”。作為一名CAD制圖課的教師,首先要熱愛教師職業,熱愛這門課程,這樣才有動力去鉆研CAD課程的教學內容,研究教學方法,認真組織教學。
(一)充分調動學生的積極性
重慶大學采礦工程專業CAD課安排在大學二年級上學期。由于大二的學生對所學專業仍不甚了解,部分學生感覺迷茫,總認為自己的專業不如別人,學一行厭一行,對專業課學習的積極性不高。所以,筆者上第一堂課時,沒有正面強調CAD課如何重要,而是采用發問的方式,詢問學生有哪些方式可以掙錢謀生?答案五花八門。筆者歸納學生的答案,即:說,做藝人說相聲、唱歌或節目主持等,可以掙錢謀生;寫,寫小說成作家可以掙錢謀生;畫,成為畫家或工程師畫圖紙、搞設計,可以掙錢謀生。當然,還有肩扛背馱也可以掙錢謀生。通過比對,讓學生明白學習的重要性。此外,筆者還下載了國內知名的與礦山有關的大型企業和設計院招聘廣告,把這些企業對采礦專業人員的職業要求展示給學生,讓學生知曉掌握CAD繪圖技能對于求職就業的重要性。
(二)邊教邊學邊操作
CAD課程是一門實用性和操作性非常強的基礎課程。雖然沒有深奧的理論和繁瑣的公式,但操作使用命令比較多,命令之間沒有連貫性。所以,筆者在教室選擇上,除了要求有多媒體之外,還要求每位學生要有一臺電腦。這樣,筆者在講臺上講述完一個操作命令,馬上要求學生在自己的電腦上進行操作,現場答疑。對學生的問題,教師要耐心指導,要求學生靈活掌握命令的使用與操作,切忌死記硬背。
(三)與實際工程相結合并延伸CAD的應用
在學生繪圖練習案例選擇方面,密切與采礦工程專業結合,并把CAD的使用在專業方面進行延伸,緊扣實際工程,讓學生體會到成就感。比如,計算礦量時,根據底板等高線計算礦體的面積,有的借助求積儀來求面積,學了CAD后,就可以直接用Area命令求面積,計算礦量;還有利用CAD直接繪制地質剖面圖,確定點的坐標,按照一定的坡度尋求最佳礦區道路路線,等等。
三、CAD課程考核方式
考試是檢查、考核學生對知識掌握情況的一種手段,課程考試在人才培養過程中起著“指揮棒”的作用,對高校人才培養模式的構建和培養目標的實現有著深遠的影響[13]。社會對創新型人才的要求絕不是一個純粹的知識蓄積者,而是一個知識的運用者[14]。所以,筆者在征得相關部門同意
后,取消了期末一卷定終身的閉卷考核模式,將考試納入到平時的案例練習中,要求學生在課程結束后,按照正規要求提交5套圖紙,最后根據5套圖紙的繪制質量以及課堂學習情況評定學生的最終成績。
四、結語
CAD課是一門實用性和操作性非常強的基礎型課程。用CAD制圖是工科專業大學生必備的基本技能。如何教好該課程,讓學生終生受益,探索建立一套“由淺入深、循序漸進、密切結合實際、體現專業特色”的教學方法值得CAD教學同行專家深入思考,不斷完善,找到更多有效的舉措,共同推動采礦工程專業CAD制圖課程教學上新臺階。參考文獻:
[1]張軍安.AUTOCAD2005實用教程[M].西安:西北工業大學出版社,2005.
[2]王秀英,陶永蘭,張秀芝.培養理工科學生計算機繪圖能力的探索與實踐[J].實驗技術與管理,2009,26(7):119-121.
[3] 林寶如,何頻,張樂于.論對學生計算機素質和計算機應用能力的培養[J].高等建筑教育.2007.16(1):50- 53.
[4]楊文偉.21世紀高校CAD課程整合與實踐[J].時代教育,2008(10):94.
[5]劉平,劉楠.工程制圖CAD考試的改革與探索[J].中國成人教育,2008(3):3.
[6]張揚,尹紅,李孟輝.高校課程教學質量保障體系的構建探析[J].高等農業教育,2010(1):46-48.
[7]陳德業,黃惠瑩,謝龍漢.AutoCAD 2009建筑制圖實例圖解[M].北京:清華大學出版社,2009.
[8]李乃文,夏素民,孫江宏等.AutoCAD 2008中文版機械制圖案例教程[M].北京:清華大學出版社,2008.
[9]鄒云翔.礦山地質剖面繪制系統設計與研究[D].長沙:中南大學碩士論文,2009.
[10]張榮立,何國緯,李鐸.采礦工程設計手冊[M].北京:煤炭工業出版社,2003.
[11]中國礦業學院等高校.采煤學[J].北京:煤炭工業出版社,1979.
關鍵詞:TBL教學法;采礦工程;專業英語教學
作者簡介:李志國(1980-),男,河北靈壽人,武漢工程大學資源與土木工程學院,講師。(湖北 武漢 430073)
基金項目:本文系武漢工程大學科學研究基金資助項目(項目編號:13115042)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0251-02
進入21世紀以來,隨著中國經濟的快速發展,中國的采掘業也正向國際化、全球化的方向發展。海外礦產開發愈加頻繁,[1]國際化礦業人才的需求也越來越迫切。專業英語作為當代礦業人才必備的技能之一,已成為培養具有國際視野采礦專業技術人才的必修課程。加強專業英語教學,針對當前采礦工程專業探討、改革專業英語課程的教學理念和模式,是培養高素質國際型采礦技術人才的需要,是社會全球化發展的需要。本文針對采礦工程專業英語的教學現狀,對課程的教學理念和模式進行深入分析與探討,并將TBL教學方法引入到采礦工程專業英語教學,[2]以期解決當前教學過程中存在的問題,達到培養國際化復合型采礦人才的目的。
一、采礦工程專業英語教學現狀及存在的問題
1.學生缺乏學習積極性
目前普遍存在把CET-4、CET-6作為衡量學生英語水平的重要標準,導致很多學校、教師以及學生都非常重視基礎英語的學習,而對專業英語則相對忽視。且很多學校把學位與CET-4、CET-6掛鉤,更增加了學生的考級壓力,從而對專業英語學習的積極性大打折扣。此外,各院校普遍存在采礦工程專業學生相較其他專業學生,英語基礎偏差,甚至部分學生抵觸英語學習等問題。以往課堂傳統教學法面對大量的枯燥的專業詞匯,學生學習專業英語的積極性很難調動,教學效果不理想。針對尚未接觸采礦工程專業英語的低年級學生,以“是否有必要學習專業英語”為題進行問卷調查,調查結果如圖1所示。
認為有必要學習專業英語的學生占調查總人數的32%,而認為專業英語可有可無的學生占調查總人數的48%。這一結果直接反映出低年級學生對學習采礦專業英語必要性的認識不夠,相應的學習積極性必將受到影響。
2.專業英語教師業務水平有待提高
專業英語教師的業務水平是影響專業英語教學質量的主要因素。目前各院校采礦工程專業外語教師一般由專業教師擔任,且大多是年輕教師,他們雖然精通采礦專業知識,有較高的英文寫作能力,但專業英語的聽、說能力普遍不盡如人意;幾乎沒有經歷專門的英語培訓,很難圍繞專業知識較好地開展專業英語教學。同時,年輕教師課堂節奏控制技巧與經驗普遍不足,很難提高專業英語的教學質量。
3.教學方法單一,教學理念和模式陳舊
教學方法單一,教學理念和模式陳舊,大多只是帶領學生在課堂上一起學習課文,缺少互動,課堂氣氛不活躍,很容易將課堂變成單純的翻譯課,教學內容缺乏時效性與針對性,忽視了在教授英語語言知識的同時,給學生傳授盡量深廣的專業知識和最新的科技動態,以及專業英語在專業領域的交流、應用等,實際教學效果往往不理想。針對目前采礦工程專業英語的教學情況,對其教學手段與方法調查如下:在專業英語學習中,教師采用了哪些教學手段?調查結果如圖2所示。
該調查主題設計選擇項為:教師對教科書詞匯、文章講解;學生對文章段落翻譯;就文章涉及采礦主題全班討論;觀看采礦有關英文視頻;就某專業主題布置外文文獻檢索翻譯練習;就某專業主題布置科技短文撰寫;就某專業主題分組討論、并匯報結論;其他等8項。其中采用較多的教學方法為:教師對教科書詞匯、文章講解;學生對文章段落翻譯;就某專業主題布置外文文獻檢索翻譯練習三項,分別占調查班級總量的33%、18%、17%。另有班級同學選擇“其他”項后,給出了專業詞匯聽寫練習、中文采礦學術論文翻譯等課堂教學方法??傮w而言,課堂互動所占比重較少,尤其分組討論僅占調查班級的4%。雖然很多教學班級采用全班大討論等教學方法,但其效果很難控制,很難做到班級每一個個體都得到練習。
二、TBL教學法在采礦工程專業英語教學中的實踐
TBL教學法(Team-based Learning,簡稱TBL),是以團隊為基礎的學習教學模式,最早由Michalsen[3]等學者于2002年在 PBL(Problem Based Learning)基礎上改革創新的一種新型教學模式。[4]其特征主要是以團隊為基礎,以學生為主體,提倡進行課前預習和預習測試,并在教師的指導下開展團隊討論,以促進學生利用團隊資源進行自主學習,著重提高學生分析和解決問題的能力,最終達到提高學生個人綜合素質能力及團隊協作能力的教學模式。[5,6]該教學法能增加學生參與和準備的積極性,有效提高解決問題的能力,提高溝通和團隊合作的技巧以及增加知識成果。[7,8]針對采礦工程專業英語教學中存在的以上三個問題,TBL教學法可以很好地解決,具體實施過程如下。
1.TBL教學設計
(1)組建學習小組。為使學生間方便交流討論,每組學生以3~5人為宜,[8]盡量使每位學生都能積極進行交流、討論。各組選薦出一名組長負責整個小組的討論活動,并協助教師做考評工作。
(2)確定專業英語教學重點。根據采礦專業英語的課程內容,精心準備教學材料,明確教學目的和要求,如必須掌握的專業詞匯、習語、語法等。設置采礦工程學術討論主題,如:Open Pit Blasting Technology,Location and Design of Vertical Shafts,Hoisting Systems,Rock Mass Classification,Importance of Environmental Planning,Digital Mine,Virtual Reality(VR) Mining等,各組學生以專業技術人員的身份現場就該采礦技術主題開展討論。主題設置應盡量多增加采礦前沿技術,如Digital Mine,Virtual Reality(VR) Mining,Automation Mining Technology等,以激發學生的學習興趣。各個小組均圍繞這些專業主題進行討論、交流,然后選派代表陳述,持有異議的小組可相互辯論。通過小組討論、組間辯論和教師提示等多個環節,共同找出討論主題的最佳結論。整個過程教師注意鼓勵、調動學生的學習自主性,讓他們通過積極地思考、辯論,在練習專業英語的同時,獲得大量的專業技術信息,從而歸納出主題結論。
(3)學生學習評價。應動態評價學生的學習狀態,可采取小組內評價、小組間評價、教師總評價相結合的手段。
2.TBL教學法在教學過程中的關鍵問題
經過一個學期的課堂實踐,TBL教學法收到了很好的效果。學生普遍反映對專業英語有了較濃厚興趣,學習過程不再枯燥,積極性有了很大提高,并且促進了自己專業知識的學習。但在具體實施過程中應特別注意以下關鍵問題。
(1)小組劃分。小組劃分恰當與否,直接影響小組個體的學習效果。對于學生而言,如果小組搭配不當,在小組內討論的過程中,很難做到人人都積極參與,組內個體成績將會逐漸拉大,同時造成小組之間的成績差異。因此,應以自愿為前提組建討論小組,教師適當干預,以保證每個小組里最好有成績上、中、下的學生。
(2)教學資料準備。采礦工程專業英語一般在大三開設,學生學習專業課程還不夠全面,教學資料的準備,尤其是討論主題應結合學生正在學習的專業課程來設置。學生尚未學習的專業課程相關技術問題,特別是較深奧的專業技術問題,如Ground Control等應盡量避免,否則會導致討論不成功。但某些前沿熱門技術,如Digital Mine,Virtual Reality(VR) Mining等可布置為專題,做課下英文文獻檢索、翻譯練習,并在課堂上討論相關的技術認識。同時,教師應對相應主題做充分準備,以便在適當的時機對討論做出提示。總之,教學資料準備應充分、適當。
三、結論
第一,TBL教學法與傳統教學法相比,在教學過程中由以教師為中心轉變為以學生為中心組織教學活動。教師在教給學生專業英語基礎知識的同時,更重要的是訓練其如何運用專業英語知識。教師必須設計并管理整個課程的進程。TBL要求學生根據教學內容和要點進行課前閱讀,以小組為單位,收集和處理相關信息并討論,通過團隊協作,提高每個學生的學習能力和效率。將課堂教學時間主要用于進行個人測試、小組測試和應用性討論、練習,訓練專業英語應用能力。
第二,TBL教學法提高了對教師的要求,有助于提高專業英語教師的業務水平。一方面要求授課教師花費更多的時間和精力去準備教學資料;另一方面要求教師具備良好的組織管理能力和控制課堂節奏的技巧。否則,課堂討論將起不到應有效果,影響整個教學質量。
第三,TBL教學方法的應用可以促進學生主動學習,有助于學生學會在課堂外獲取知識,變學會為會學,在基礎英語的基礎上掌握專業英語閱讀、寫作等基本技能,增加了學生學習專業知識的興趣和應用專業英語的能力,同時擴展了采礦工程專業英語的教學方法和模式,豐富了專業英語教學理念。
參考文獻:
[1]陳清運,趙飛,張電吉,等.全球礦業發展趨勢及采礦工程專業培養導向[J].武漢工程大學學報,2010,32(6):106-110.
[2]黃寧益,范珍明,胡奇軍,等.TBL教學法在涉外護理專業英語教學中的設計與評價[J].西安外國語大學學報,2013,21(4):90-92.
[3]Michaelsen,L.K.,Bauman,K,A.Fink,L.D.Team-based Learning: A Transformative Use of Small Groups in College Teaching[M].Sterling:Stylus Publishing,2002.
[4]Thomas,P.A.Bowen,C.W.A controlled trial of team-based learning in an ambulatory medicine clerkship for medical students[J].Teach Learn Med,2011,(1):31-36.
[5]Koles,P.G.,Stolfi,A.& Borges,N.J.et al.The impact of team-based learning on medical students’ academic performance[J].Academic Medicine,2010,(11):1739-1745.
[6]趙學芬,梁平.油氣儲運專業開展TBL雙語教學的探討[J].廣東化工,2013,40(9):190-191.
關鍵詞:煤礦;地下開采;空間概念 培養
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A文章編號:16721101(2011)01010504
收稿日期:20100820
基金項目:2009年安徽理工大學能源與安全學院教研資助項目。
作者簡介:成云海,(1970-),男,山東新泰人,副教授,碩導,博士,主要研究方向為巖層運動與礦山壓力控制。
Research on the cultivation of the spatial concept of
underground mining for mining engineering students
CHENG Yun-hai1,2,BAO Ming1,2
(1. School of Mining and Safety Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan, Anhui 232001, China;
2. The MOE Key Laboratory of Coalmine Safety and High Efficiency Mining, Anhui University of Science and Technology, Huainan, Anhui 232001,China)
Abstract: This paper analyzes the inadequacies in the cultivation models of coalmine mining engineering students. It introduces a series of cultivation models: the promotion of the joint effects of school, college (department), teachers, students and mines; the improvement of each link of spatial concept of underground mining in the combined teaching methods of experimental classes, theoretic classes and internship. With the emphases of improvement laid on the links of internship and experiment, we are to develop the construction of laboratories, internship bases and production & learning & research bases, to improve the cultivation methods of on-the-spot internship, and to perfect teaching methods and cultivation models so as to bring students closer to the reality at the scene.
Key words: coal mine; underground mining; spatial concept; cultivation
一、概述
煤礦采礦工程專業學生的地下空間概念是采礦設計的前提,該概念指煤礦井下復雜的采場、巷道、硐室與地質構造的立體相互關系,該空間的運轉,為實現礦井采煤掘進、提升運輸、供電供水、一通三防等諸多功能提供安全高效服務。
現行培養方法是,通過課堂講解(輔以PowerPoint、專題短片等演示)-實驗室模型觀摩
-現場實習-設計應用的四級培養過程。其注重的是學生的采礦理論、采礦生產知識,尤其注重采礦理論如何應用于礦井生產。其知識點較多,涉及通風學、采礦學、提升運輸、礦山壓力與巖層控制、采礦機械等,是橫向的培養。將各知識點融會應用,即在現場生產的實際應用則是縱向培養,體現在教學方面,主要是采區設計和礦井開拓設計。對鞏固學生課堂所學的理論知識、增加生產實踐知識、幫助學生建立礦井空間概念,進行工程素質的基本訓練等起著重要作用,其效果好壞將直接影響上述課
程的學習。由于學生缺乏礦井空間概念,使設計質量不高,與現場實際應用相去甚遠,成為學生學習和教師教學的難點。
因此,大部分學生缺乏宏觀與微觀統籌的煤礦地下開采空間概念,不能深刻領悟教材,做不出高水平的采區設計和開拓設計,畢業后在生產單位不能迅速適應現場工作,需要2-3年甚至更長時間,才能培養地下空間概念[1-5]。
如何引導學生培養地下開采的空間概念,迅速適應工作,是采礦教學亟待研究和現場急需落實的重要教研課題。為解決上面問題,形成有效的培養方式尤其重要[6-9]。
二、地下開采空間概念培養存在問題與改進
礦井空間概念的培養,體現在學校、學院(系)、教師、學生、煤礦五位一體的合力作用,體現在實驗課、理論課、實習三大教學環節相結合的教學效果,改進的著力點也主要從存在問題的實習、實驗環節入手。
(一) 實驗存在問題與改進
1. 存在問題
(1)實踐證明,利用采礦實驗模型教學是行之有效的培養學生空間概念的重要方法。
但由于模型是縮小了的現場布置,因此難以讓學生培養真正的現場空間感覺,實物同比例模仿現場有一定難度,這也是采礦實驗模型教學不足之處。
(2)目前學生上實驗觀摩課,教育部要求每批學生不超過15人,提高了教學效果。但是量(實驗室聽課時間和觀摩時間)與質(學生觀察的細致性、全面性及思考空間布置的依據等)難以保證,由于時間緊湊,工作量大,因而達不到很好的效果,如清理斜巷和豎井井底到達水平后,還要向下延續20m的豎井,大部分的學生在畢業設計時,都不能理解,重復向教師提問這樣的問題。
(3)目前在相關高校都有較為齊備的實驗室模型,如焦作的現代化礦井模型,但用過幾年后,系統就不能正常運轉了,影響教學質量。
2. 改進方法
針對上述問題,學校利用國家級特色專業建設資助等,進行了如下改進。
(1)建設等比例仿真多功能巷道
2009年,安徽理工大學在地面建設了礦井巷道與生產系統實物模型,如圖1所示。
圖2為巷道功能設計模塊圖,包括四個模塊,即系統安裝、斷面形狀、
監測系統、支護方式等,還含有交叉點(牛鼻子)、炮眼布置斷面、軌道(含車場)等,使巷道斷面設計、爆破設計、支護設計及巷道設備設施布置、觀測系統等于一體。建立礦山壓力地面實時監測系統,將煤礦井下各類巷道在地面建造,并安裝機電設備和各種監測信號,形成一個大型實驗環境,能完成十幾項實驗項目。
圖2 巷道功能設計
以上對鞏固學生課堂所學的理論知識、增加生產實踐知識、幫助學生建立礦井空間概念、進行工程基本素質的提高等起著重要作用。
(2)加強實驗觀摩實習的量與質的過程控制
以實驗觀摩“現代化礦井模型演示系統”為例,按圖3對系統進行全面細致的講解,注重礦井生產在時間和空間上的配合關系。
圖3
(3)現有實驗室模型完好率的管理完善
及時與廠家聯系,對失修損壞模型進行維修;同時積極引進廠家提供的更穩定可靠的模型。
(二)現場實習存在問題與改進
在實際的培養過程中,針對以往存在問題,采取下列措施進行了改進。
1.存在問題
(1)學校方面實習經費不足,在礦上實習時間不足,完不成下井次數;
(2)實習指導教師隊伍相對穩定,但帶隊年輕實習教師缺乏現場經驗,不能正確引導學生培養地下開采空間概念;
(3)實綱已經趨于合理,但對學生的實習成績考核不到位,僅對實習日志和實習報告等書面資料做檢查,過程細節不便落實,不能有效考核實習效果;
(4)接受實習的單位方面由于安全和生產壓力巨大,很難積極配合和協助落實學生完成實習任務,安排盡量少的下井次數,即使下井也是快速通過,現場講解少,更談不上盯班;如果實習地點是普采面,那么綜采采煤工藝就得不到實習;
(5)聯系實習地點困難,難以安排住宿,甚至將住宿安排在村鎮小賓館,冬天冷,夏天熱甚至蚊蟲叮咬,學生到了就想返校,影響實習效果;
(6)煤礦技術管理人員也沒有足夠的時間給予充分的協助培養,水平高的工程師工作繁忙,不能給學生講課,而其他的工程師講課達不到理想效果,備課不充分,學校和礦方沒有給現場講課的工程師應有的講課費,靠的是思想覺悟,致使達不到現場實習的預期效果;
(7)有些學生實習積極性不高,實習時間正是補考時間,學生還要忙著補考,或者忙著考公務員、研究生,影響了實習效果。
2. 改進方法
近年來,安徽理工大學以適應煤炭工業發展的需要為目標,以能力培養為核心,針對上述存在的七項問題,進行了如下改進:
(1)學校充分認識到了在現場實習培養空間概念的重要性,優先保障學生實習經費,增加實習補助,2010年增加40%,全部報銷路費,改變原來僅在安徽省實習的慣例,可以到省外實習,派出部分學生到波蘭交流實習;讓學生到地表巖土工程與非煤礦山實習;
同時聯系條件好的企業解決學生住宿,在一定程度上有效的彌補了經費不足的困難;
(2)采礦工程系青年教師輪崗,制定了下實驗室計劃安排表,提高對礦井相關模型的熟悉程度;實行青年教師導師制,其內容是經驗豐富的老教師帶新教師,迅速提高新教師的業務水平;采礦工程系青年教師利用寒暑假去礦參加生產實習,每年安排1~2名具有博士學位的年輕教師到國外做訪問學者1年,數名年輕教師到礦掛職鍛煉1年;
(3)學院建立實習檢查制度,增加對實習的效果、安全等的管理;
實行本科生導師制,每個教師帶10名學生,并定期評選實習、畢業設計先進指導教師。
鼓勵本科生學習現場技術,參與科學研究,對發表相關論文的學生,在核心期刊上發表的文章獎勵1 000元,報銷版面費;
(4)對現場企業配合不夠到位等難題(問題的4~6條),做法如下:
加強校外實習基地的建設,構建系統的實習教學及管理體系。目前,采礦工程專業已與淮南、淮北、皖北、新集、徐州、大屯、兗州等礦業集團18個生產礦井簽訂了學生實習相關事宜,建立了學生認識實習、生產實習、畢業實習基地,并在此基礎上進一步完善基地的實習管理制度、考評制度、實習課程設置、實習規范等,構建系統的實習教學及管理體系,為課程設計和畢業設計奠定基礎,完善和發展采礦工程學科課外實踐教學模式,促進采礦工程專業學生綜合素質的提高。
建立產學研基地,一方面,在產學研合作育人過程中,可充分利用煤炭企業所具備的實習基地資源和設備資源,強化實踐教學環節。另一方面,可從實習單位選配有經驗的技術人員參與對學生實習、實驗的指導,并及時向學校提供學生實習、實踐的綜合情況。學生畢業設計選題結合煤礦生產的實際問題進行。畢業設計由相關部門工程技術人員和高校的教師共同指導,充分發揮高校外部的教育資源,為提高采礦專業學生的綜合素質創造良好的環境。
(5)針對部分學生積極性不高的問題,采取的做法是:
在現場工程師上課時,保證學生的聽課質量。要求帶記錄本,對重要的圖進行手工繪制,養成勤于動手的習慣和積累系統資料的習慣;
由學生來制定下井的具體目標,落實到每一次下井,自己確定下井觀察內容;
每個學生分頭收集不同的專業資料,形成壓力傳遞機制,讓每個學生都要獨立考慮、完成屬于自己的任務;
每次下井前提出不少于20個問題,提前查資料,在下井前的晚上回答問題,有利于學生下井將書本知識與現場實際生產設計相聯系;
按標準評學生作業,實習成績按優良中差合理分配,認真考核實習質量,使學生自我加壓;
實習時讓學生總結礦上技術材料,這是學生普遍缺少的技能,同時也正是一項需要培養的重要技能。
(三) 理論教學的完善
理論教學方面存在的重要問題是空間想象能力不足。為此近年來通過積極建設精品課程和核心課程的紙質、電子教材、講義、多媒體課件等立體化教材體系建設。注重課堂講解,以實際工程案例引發學生興趣,逐步培養了學生從空間角度處理問題的習慣。
另外,加強設計指導,經常與學生探討一些相關問題,使指導具有針對性。
三、小結
通過完善教學方法和培養模式,加快實驗室、實習基地和產學研基地建設,有許多學生在省級、國家級刊物發表了高水平的專業文章,課程設計、畢業設計質量也有了明顯提高,使學生培養更接近了現場,縮短了學生成才的時間。采礦工程專業學生地下開采空間概念培養研究取得了初步成效。
下一步的工作是:開放模型實驗室,反復強化學生的礦井立體概念;建設大型液壓加載模擬實驗架,提高學生對巖層結構與巖層運動的空間認識;隨著計算機信息技術和巷道、采場三維設計技術的發展,進行煤礦井下的立體仿真設計(含動畫演示);利用三維數字電影、四維數字電影演示采礦立體系統等讓學生對井下實景有真實感受[10,11]。
參考文獻:
[1] 桑玉軍.煤炭行業緊缺人才培養的探索與實踐[J].安徽工業大學學報:社會科學版,2009,26(1):135-137.
[2] 魏希三,熊偉,加雄偉.礦山安全生產培訓系統設計[J].礦業研究與開發,2010,30(2):98-101.
[3] 汪理全,梁學勤,張吉雄. 采礦類專業人才培養模式的研究[J].煤炭高等教育,1999(1):43-46.
[4] 郭保華.采礦工程專業生產實習現狀及改革措施[J].陜西煤炭,2007(5):25-27.
[5] 姜福興.礦山壓力與巖層控制課程改革研究[J].中國礦業,2003,12(3):64-65.
[6] 李學華,萬志軍,朱清.國際性采礦人才培養模式探索[J].煤炭高等教育,2009,27(4):67-68.
[7] 邵登陸,岳宗洪.采礦系統工程的發展現狀與新趨勢[J]. 中國礦業, 2008,17(9):99-102.
[8] 王磊.高校采礦工程專業人才培養模式探討[J]. 煤炭經濟研究,2010,30(2):92-94.
[9] 何廷峻,汪佑武.高校礦業類專業人才培養模式探討[J].淮南職業技術學院學報,2005,5 (1):103-105.
[10] 夏艷華,白世偉.層狀地質體與地下工程開挖三維可視化[J].巖土力學,2004,25(12):76-80.
近十年來,世界對礦產品資源的需求激增,礦業處于高速發展時期,礦業人才供不應求,特別是采礦工程專業人才。由此,一方面許多高校紛紛增加采礦工程專業的招生人數,新開辦采礦工程專業的高校也迅速增加。另一方面,由于高校辦學條件和現場實踐等方面的限制,目前我國采礦工程專業學生的實踐和動手能力尚存較大欠缺!針對這一突出問題,在2010年7月22-25日于重慶大學召開的第24屆全國高校采礦工程專業學術年會上,許多參會的教授專家建議在全國高校采礦工程專業學生中開展有關實踐作品的競賽活動,以提高采礦工程專業學生的實踐動手能力,逐步滿足國家卓越工程師教育培養計劃的要求。
中南大學資源與安全工程學院作為第25屆全國高校采礦工程專業學術年會(以下簡稱“年會”)承辦單位,也承擔了首屆全國高等學校采礦工程專業學生實踐作品大賽(以下簡稱“大賽”)的策劃、組織和實施工作。教育部高等學校地礦學科教學指導委員會(以下簡稱“教指委”)是本次大賽的主辦單位。大賽作品的評獎委員會由教指委委員和參加25屆年會的各高校代表組成,頒獎機構為教指委;評頒獎時間定在第25屆年會召開期間。參賽對象為全國在校的采礦工程專業二至四年級的本科生;參賽學生可以是個人或集體(一個集體作品人數一般不超過3人)。作品制作經費由學生自籌或在所在學校尋求資助,大賽不收任何參賽作品的評選費用。
本次大賽設以下五類項目,參賽作品必須是與采礦工程直接相關的。1)采礦實體模型:該類作品是本次大賽最為提倡的,如開拓系統、通風系統、提升運輸系統、充填系統、給排水系統、供電系統、采礦方法、礦用設備、控制系統等實體物理模型,并配上物理模型的說明書。2)采礦數字模型:如根據某些礦用商業軟件建立的礦山(或某一部分)數字模型等,數字模型參賽作品需要提供數字文件、說明書和紙質打印材料。3)采礦數學模型:如由理論或實驗建立的各種表達采礦問題的數學模型,數學模型要求具有原創性。參賽作品要求提交研究報告。4)采礦學習模型:如采礦DV作品、采礦動漫、學習課件、網站等,參賽作品要求提交光盤材料。5)實踐環節作品:如手工制作圖紙、實習報告、課程設計、畢業設計(論文)等作品,參賽作品要求提交紙質材料。要求參賽作品完全由學生自己動手完成;以文字形式提交的作品在評獎之前評委會將先經過重復性檢查;堅決拒絕由抄襲、請人代做等學術不端行為產生的作品。大賽作品分類評選獲獎項目,每類項目設1、2等獎和優秀紀念獎。獲獎學生將頒發由教指委蓋章的獲獎證書,由大賽承辦單位提供的經費發放一定的獎金,并承諾如果獲獎學生報考中南大學資源與安全工程學院的研究生,在滿足基本入學條件下優先錄取。
本次大賽是采礦工程專業人才培養的一次創新和嘗試,是采礦實踐教育的一個重要補充,具有重要的現實意義和長遠意義,它將對我國采礦工程專業人才培養的質量提高發揮重要的作用。而且,采礦工程專業是一個實踐性很強的專業,加強學生的實踐訓練環節非常重要,而采礦實踐作品的大賽可以提高學生的興趣和動手能力,同時也培養學生的想象力和創造力。當然,采礦實踐作品大賽需要在未來的實踐中不斷的改進、補充和完善,比如在作品的種類、制作的要求、評獎的規定、參賽的普遍性、作品知識產權的保護等等開展探討,使大賽從嘗試走向成熟。
為了進一步規范以后的作品大賽,在首屆大賽評獎工作會議上承辦單位起草了“全國高等學校采礦工程專業學生實踐作品大賽工作章程”、“高等學校采礦工程專業學生實踐作品大賽競賽作品申報書”、“高等學校采礦工程專業學生實踐作品大賽信息匯總表”等建設性文件,并請與會代表進行討論和提出改進意見,以便使大賽規范化和正?;?。
關鍵詞:采礦工程;機遇;挑戰
中圖分類號:E271文獻標識碼: A
1、采礦工程介紹
采礦工程專業地礦類專業,主要研究學習礦床開采的理論和方法,發展礦業新技術。采礦工程專業自西方起步比較早,在西方產業革命期間便已初具規模。我國在清末也已開始設立采礦工程專業,現在已有好多高校設立此專業,為我國的采礦事業輸送了大批人才。采礦工程專業涉及巖體力學、工程力學、采礦學、礦井通風與安全、電工與電子技術、采礦機械、礦山企業管理與技術經濟分析等多個學科。此外,地質學、考古學、科學技術史也在采礦工程專業中有所滲透。
進入二十一世紀以后,采礦技術突飛猛進,發展極為迅速,達到了歷史的最高水平。但是,繁榮的表面依然沒能夠掩飾住背后的諸多問題和挑戰。
2、采礦工程的重要性
礦產資源是我國進行社會主義建設和經濟發展的物質基礎,采礦工程直接關系到我國社會各項產業能否正常運行,對國民經濟的重要性不言而喻。采礦工程是我國能源和工業原料正常供應的保障,據統計顯示,我國近九成能源來自于采礦工程,工業生產所需要的原料中也有80%來自采礦工程,可見采礦工程對于國家經濟發展和能源安全的重要作用和地位。21世紀是知識經濟時代,各種高科技的產品應用而生,大幅度的改變了人們的生活方式和生活習慣。但是我們仍然應該認識到采礦工程在國家社會中的重要意義。采礦工程不同于高科技產品,卻為高科技產品的生產提供必要的生產原料,大量電子產品的生產不僅需要科技的支持,更加需要采礦工程的原料基礎支持,沒有采礦工程的順利進行,科技的進步和人民生活方式的提高步伐就會大幅度放緩。采礦工程是對儲藏在地下、大海中、山體內的礦藏自然資源進行開采的工程,包括礦產資源的儲量探測、礦藏定位,礦區建設和后期采礦實施吸納了我國的大量勞動力,促進了國內生產總值的提高。而且隨時世界不斷發展,采礦工程的重要性日益提高,各國在國家發展規劃中都涉及到了礦產資源的安全。我國作為正在快速發展的發展中國家,能源及工業生產原料的需要量極大,只有認識到采礦工程的重要性,科學合理進行采礦工程才能保證國家的可持續發展。
3、我國采礦工程的現狀和面臨的挑戰
近年來我國采礦過程暴露出了許多問題,長時間的掠奪式采礦,造成了一些礦產資源的儲量下降,甚至有枯竭的危險。另一方面由于采礦工程企業的管理不到位造成了一些采礦工程不能順利進行。同時由于采礦工程的操作環境艱苦、安全隱患大,薪金待遇不高,造成了人們對于采礦工程這種職業的偏見,不能很好的吸引人才和留住人才。采礦工程一方面人才流失嚴重,另一方面還不能吸引高素質、高知識儲備的專業人才進入行業,進行采礦工程的職工知識技能水平不高,在采礦工程中不能進行有效觀察,不能對采礦機械進行合理操作,容易造成安全隱患,影響采礦的正常進行。
采礦工程中的中小工程較多,沒有進行有力整合,中小采礦工程在采礦設備和工人待遇方面投入能力有限,造成開采環節的科技含量低,人工密集型開采,對人力資源造成浪費。較低的待遇影響采礦職工隊伍的穩定性。此外,有些采礦工程無法把握礦產資源的脈絡,找礦、探礦能力不足,作業程序不規范、管理制度不健全,對整個采礦工程的可持續發展提出了挑戰。
我國采礦工程投入大量資金,多用于礦山設施建設和勞動力費用支出,而在采礦行業科技投入存在嚴重不足,機械化程度為35%左右,落后發達國家采礦工程裝備水平十年左右。較低的科技投入和機械化水平導致了我國采礦工程的勞動密集型狀態與發達國家采礦行業相比,勞動生產率很低。世界經濟一體化的發展,伴隨著礦產市場全球一體化的發展,我國勞動密集型的采礦工程,在世界高度機械化的水平下很難與世界采礦行業進行有力競爭。
同時,我國經過改革開放以來的快速發展,采礦工程與環境的矛盾日益凸顯。國家要保證生態文明的建設,礦產及生態環境的可持續發展是重要環節。長期的采礦工程對環境造成了大量的破壞,生態環境嚴重惡化。對環境的破壞成為采礦工程面臨的重要挑戰。以采煤業為例,山西采煤行業進行了長達40年的快速發展,大量煤炭資源產出的同時,生態環境問題也顯現出來,露天開采煤炭資源后,沒有進行礦坑的回填和綠化,形成荒山,水土流失嚴重,破壞地下水脈,造成地下水位變化和地下水污染。地下開采的礦區,開采后不進行處理,造成地表塌陷。采礦過程中產生的煤矸石等廢物未經規劃,隨意堆積,形成大量采礦垃圾,影響生態環境的正常運行。因此,能否正視對環境的影響并采取相關措施成為采礦工程面臨的重要挑戰。
4、采礦工程面臨的機遇
采礦工程目前正處在發展和調整階段,一味追求利益的采礦工程已經不能適應生態文明建設的要求。采礦工程應該將可持續發展戰略運用到采礦工程中的各個環節,進行采礦工程的管理創新和技術投入,保證采礦工程的可持續發展,促進采礦工程與社會和環境的和諧進步,這成為未來采礦工程發展的必然趨勢,也是采礦工程轉型、調整的一個重要契機。在不斷進行自我管理,科技機械設備利用率提高的前提下,加之礦產市場世界一體化,各國礦產資源貿易增多,同時伴隨著美歐經濟復蘇,印度、非洲經濟快速發展對礦產資源的需求量大幅度提升,我國采礦工程即將迎來新的、更加健康的穩步發展。全球能源和礦產資源的市場調整接近尾聲,對于采礦工程造成的不穩定影響也即將結束。我國采礦工程要清楚地認識到世界礦產市場與我國采礦工程的聯系,在世界礦產資源調整導致的全球整體礦產行業低迷期內完善內部制度,強化管理機制,革新理念,時刻把握采礦工程可持續發展基本要求。加大采礦工程科技投入,提高機械化水平,保證我國采礦工程的競爭優勢,促進我國采礦行業的規?;l展。
進入新的階段,國家對采礦工程的重視程度日益提高,國家對采礦工程的調整和發展提供了大量的技術和資金的支持,保證了采礦工程的發展。越來越多的專業人才投身到采礦工程,保證了行業人才的供應,促進了行業向科技技術豐富型方向發展。礦產市場調整時期的過渡給了我國采礦工程內部改善和調整的機遇。因此,我們要把握好采礦工程發展的機遇,促進我國采礦行業的發展。
結束語
綜上所述,采礦工程處在一個十分特殊的時期。機遇與挑戰并存,總體來說機遇大于挑戰。但采礦工作者不可忽視挑戰的存在,要具有憂患意識。努力奮斗、實現國家采礦事業的高速發展和輝煌!
參考文獻
采礦工程作為我國國民經濟的基礎產業,與其他傳統產業一樣,在現代科學技術突飛猛進的推動下,也正逐步走向現代化,對煤炭開采領域而言,現今的采礦工程科學技術與20世紀90年代以前相比,已經不可同日而語。近年來我國經濟持續穩定發展,各個行業對礦產資源的需求量持續增長,如何合理有效地開發利用礦產資源,不僅關系到相關行業的正常發展,而且會影響到國家的長期可持續發展和戰略安全。
一、采礦工程專業歷史沿革
采礦工程專業西方起步比較早, 在西方產業革命期間便已初具規模。 我國在清末也已開始設立采礦工程專業,現在已有好多高校設立此專業,為我國的采礦事業輸送了大批人才。采礦工程專業涉及巖體力學、工程力學、采礦學、礦井通風與安全、電工與電子技術、采礦機械、礦山企業管理與技術經濟分析等多個學科。進入二十一世紀以后,采礦技術突飛猛進,發展極為迅速。達到了歷史的最高水平。但是,繁榮的表面依然沒能夠掩飾住背后的諸多問題和挑戰。作為這個專業的工作者一定要抓住機遇,實現自己的價值。為祖國的煤炭事業貢獻出自己的一份力量。
二、采礦工程的發展現狀
多年來,采礦界的工作者奮戰在各自的崗位上, 兢兢業業為中國經濟的發展作出了巨大的貢獻。一大批科研成果的問世在具體生產過程中的應用,極大地促進了采礦工程向自動化、安全化、高效化的方向邁進。涌現出了一大批優秀人才,在他們的共同努力下,許多高質量的科研成果相繼問世, 對中國采礦業的發展產生了巨大的推動作用。采礦工程專業和自動控制、系統論、計算機等高新技術密切相關,緊密結合,較大地促進了采礦工程基礎理論研究的進展和采礦技術的巨大的提高,其影響程度之深、范圍之廣均達到了歷史最高水平。鑒于采礦業在工業化進程中的龍頭地位,世界各國均對其理論研究成果向生產力轉化極為重視。各國采礦工程專業人士孜孜不倦、兢兢業業,利用計算機技術、自動控制系統的觀點等一切先進技術和理論在采礦研究中大膽進行探索,大大地促進了采礦工程向安全化、經濟化、高效化的發展。傳統的采礦業因其不成熟、不完善而導致的生產力水平低、效率差、環境污染嚴重等現象,由于理論的研究達到了向自動化、環保化的方向發展,并在具體生產過程中取得了大量的應用和推廣。
三、采礦工程如今面臨的機遇
采礦工程在發展道路上曾經一度低迷。但在新時期國家“百花齊放”般的社會主義經濟中,采礦工程迎來了真正意義上的春天。第一,我國能源結構要求采礦工程的高速發展。由于歷史原因,中國一度實行自給自足的內向型能源發展戰略?;谥袊禾抠Y源儲量豐富,勘探、開采等技術相對于石油、天然氣而言具有較大優勢,中國成為當今世界上能源結構以煤炭為基礎的少數國家之一。由于從世界能源消費情況來看,石油和天然氣是能源消費的主流,我國的能源消費中油、氣的消費量每年以4%以上的速度在不斷增長,中國也成為世界第二大石油消費國。但自身石油儲量不高的先天因素決定了中國的石油45%依靠國外,所以,煤炭事業的發展定然能夠得到國家的重視。第二,高速發展的科學技術為采礦技術的發展帶來了很好的發展契機。采礦工程這門學科涉及到的專業領域極多。而科學技術成果的不斷進步可以推動采礦技術的不斷進步。當然,采礦的專家學者一定要牢記“科學是第一生產力”。不斷將最新的科學技術成果運用到采礦技術上來。第三,中國“入世”以來,不斷暴露出采礦工程人才的缺乏。這一點極大地限制了我們采礦技術的發展及中國經濟的不斷進步。國家對該行業的重視, 將會使采礦工程專業在一段時間的低潮出現反彈。相信采礦工程的從事人員會抓住這個機會。相信在不久的將來,采礦技術會取得突飛猛進的發展。
四、采礦工程所面臨的現狀
我國的煤炭儲量雖然豐富,但是可采的數量還十分有限。當然,隨著采礦技術的不斷進步,可采儲量是會無限接近于實際儲量。但是,要想實現采礦技術的提高我們還有很長一段路要走。如今采礦的現狀還遠遠不如想象中那么樂觀。煤礦安全事故頻發,工人們卻不能安心地在地下幾百米的地方工作。 我覺得煤礦事故發生的原因并不是技術不行,而是人為的因素。在安全的這個問題上,我們采礦人應該十分嚴謹,生命高于一切,在生命的問題上,任何人都不可以有一絲一毫的馬虎! 其次,技術和設備落后仍是我們還沒有完全解決的難題。在技術和設備落后的條件下,需要我們不斷學習,推動事業的進步。除此以外,采礦工程還存在的另一重大問題便是環境破壞。采煤長期以來一直存在著環境破壞的問題。比如采礦所發生的地面下沉,土地鹽堿化有待得到妥善解決。這些問題不斷困擾著人們的生活,而且關系到采礦的質量、效率和成本等諸多問題。而且由于我國的采礦工程起步較晚,員工的素質還有待提高。有一些人認為采礦行業是暴利行業, 認為行業領導只顧賺錢而忽視了工人的安全和各種待遇。如果這種觀點一直存在下去,也使得愿意奉獻于該行業人數量有限。
五、抓住機遇,迎接挑戰
關鍵詞:采礦工程;現狀;問題;對策
我國礦產資源十分豐富,對人們的生產生活、社會經濟的發展以及社會穩定具有十分重要的意義。當前采礦行業已經成為了國民經濟發展中的重要支柱性行業,但是在實際發展的過程中還是存在很多的問題,影響采礦行業的可持續發展。經濟全球化的迅速發展,使得國際市場中的競爭日趨激烈,采礦企業為了能夠獲得一席之地,就必須重視這些問題,并采取可行的解決措施,進一步提高采礦工藝水平,增強采礦人員的專業技能,為采礦工程的順利發展奠定基礎,可見,分析采礦工程存在的問題和對策是有重要作用的。作者結合自身的工程實踐,做出如下分析。
1基于我國采礦工程現狀的相關分析
我國地大物博礦產資源種類豐富,儲量巨大,但是我國人口基數相對過大,使得人均礦產資源擁有量十分有限。經濟發展的越來越快,對于礦產資源的需求量逐漸增加,使得礦產資源的開采量也越來越多。相比其他國家來說,采礦工程工藝技術發展的比較晚,水平比較落后,這就導致采礦企業只能在實際開采的過程中不斷摸索,出現的問題呈上升趨勢,給相關采礦人員的安全帶來了威脅,還對采礦行業的發展,甚至是我國國民經濟的發展產生了嚴重的影響。同時,由于采礦工藝技術水平有限,導致在采礦過程中造成了過大的資源浪費,表明我國在礦產資源開發利用方面仍需不斷加強。
2采礦工程中存在的問題分析
采礦工業的現狀已經在上文中有所闡述,在此基礎上我們了解到其中存在的一些問題。作為采礦人員必須結合市場經濟發展的需求,對這些問題提出相應的解決措施,以此來提高采礦工程的生產質量,為企業創造更多的經濟效益并獲得足夠的市場競爭力。下面我們就具體闡述一下存在的問題。
2.1采礦工程中存在的安全性問題分析
相比其他行業來說,采礦行業的危險系數非常高,主要是因為采礦工程的內容十分復雜、技術要求高,而且包含地下工作內容。采礦工程通常包括露天部分和地下部分。露天部分安全系數比較高,而地下開采工作的安全系數比較低,危險度高。為了使地下開采工作正常進行,采礦企業必須按照相關規定安裝必要的礦井,由于地下結構十分復雜,所以在搭建礦井的時候應該考慮到地下的地質構造,選擇最佳的生產工藝。雖然采礦企業已經認識到安全生產的重要性,也采取了一些措施來提高安全系數,但是仍然會發生一些安全事故,例如瓦斯爆炸、礦井塌陷等,嚴重威脅著采礦人員的生命安全,因此采礦企業還應該進一步采取安全措施,加強工作規范性,做好安全生產管理工作。
2.2采礦工程中存在的技術性問題分析
由于我國采礦工程相關的工藝技術起步較晚,導致在水平方面落后于西方發達國家。采礦工藝技術水平落后,使得我國礦產資源開發利用率較低,在開采過程中造成了大量的礦產資源被浪費現象。隨著國家不斷提高對采礦工程的重視以及科學技術的發展,我國的采礦工藝技術取得了長足的進步,但由于采礦工程的相關理論沒有得到科學的創新,使得我國的采礦手段仍比較單一傳統,采礦工程在整體方面仍處于粗放階段。同時,受我國計劃經濟體制影響,采礦工程的規模相對較小,大部分采礦企業僅開采地表的礦產資源,很少開采深埋地下的礦產資源,造成我國礦產資源開采范圍十分狹隘。
3采礦工程中存在問題的有效對策
上文主要分析了目前我國采礦工程中經常出現的一些問題,在此基礎上,作為采礦企業應該找到這些問題出現的原因,并提出相應的解決措施。下面我們就針對這些問題,分析一下應該采取哪些措施。
3.1加強采礦工程安全生產措施
采礦工程中最為重要的就是安全問題,特別是井下安全問題一直都是人們關注的焦點。下面我們就提出幾種可行的加強采礦工程安全生產的措施。第一,安全第一是采礦工程的基本原則,在實際采礦過程中必須做好安全生產準備,定期組織采礦人員進行安全生產培訓,確定他們已經全面掌握相關的采礦安全知識才能批準他們開展采礦工作。第二,在開始采礦工程之前,作為管理人員必須認真檢察開采設備是否具備安全系數,并嚴格要求員工按照相關的標準進行采礦作業。第三,安排專門檢查生產安全的小組,輪流對容易出現問題的區域進行檢查,盡量減少安全事故的發生,制定出科學的安全生產計劃,減少安全事故帶來的經濟損失,節約企業生產成本。
3.2提高采礦工程的工藝技術水平
為了能夠有效地解決采礦工程中存在的問題,采礦企業必須不斷提高采礦工程的技術水平,這也是采礦企業獲得經濟效益的前提。具體表現為以下兩個方面:一個是國家和采礦企業應該積極培養適應當前采礦行業的專業人才,進而不斷創新采礦工藝類型。一個是采礦企業應該定期組織員工培訓活動,旨在提高采礦人員的技術水平。此外,國家應該加強對采礦行業的重視程度,增加對該行業的資金投入,特別是采礦工業的基礎設施方面。我國雖然礦產資源十分豐富,但是礦產資源利用率卻十分低,導致大量的礦產資源被浪費,采礦企業必須重視這一問題,積極引進和學習國內外先進的采礦經驗,提高礦產資源利用率。為了減少運營成本,通常會在采礦區域修建一條交通線路,方便產品的運輸。
3.3加強采礦人員的培訓和教育
相比過去的采礦工程來說,當前的采礦設備、采礦環境以及采礦工藝都發生了很大變化,所以作為采礦人員來說,必須緊跟時代的變化,掌握這些設備的使用方法、適應當前的采礦環境、了解最新的采礦工藝,進而保證采礦工程的質量滿足市場需求。采礦企業應該認識到人才的重要性,通過各種政策吸引高新技術人才的加入,并積極加強對采礦人員的培訓,可以通過循循漸進的方式,不斷提高采礦人員的專業能力,從而保證采礦工程的高效運行。通過合理化的教育,還能夠增強采礦人員的安全意識,并充分認識到安全生產的重要性,通過制定科學的獎懲機制,加強員工的生產積極性,并增強企業的歸屬感。
4結束語
綜上所述,通過對當前我國采礦工程中存在的問題進行分析,并提出了相應的解決措施,這對于采礦工程的發展具有十分有利的作用,也能為相關人士提供一定的借鑒性。作業人員在實際采礦的過程中應該及早發現問題,并結合自身專業知識,找到最佳的解決辦法。采礦企業要想獲得發展,就必須不斷創新新工藝、新方法,盡量減少問題的產生,提高采礦工程的質量。
參考文獻
[1]李俊虎.采礦工程中存在的問題分析及對策探討[J].西部探礦工程,2013,8:181-182.
[2]李治學.淺談采礦工程中綠色開采技術的相關應用[J].中國科技信息,2013,20:32-33.