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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篇采礦工程專業技術總結,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。
【關鍵詞】構建;工作過程;課程體系;采礦工程
一、引言
高職教育的發展,為我國的社會發展培養了大批國家需要的專業人才,也為中國培養了許多高級技能人才。高職教育在我國高等教育大眾化進程中發揮了重要作用,為解決國家民生問題,提供社會相關專業技能培訓,構建和諧社會做出了重要貢獻。湖南有色金屬職業技術學院提出基于工作過程系統化的采礦工程專業課程體系是借鑒西方發達國家的先進職教理念,加以本土化吸收與轉化,并根據中國的具體國情,結合學院教師、采礦工程專業學生和學院相關教學設備的實力構建的。學院采礦工程專業課程體系是打破傳統課程體系,提高采礦工程專業學生的學習興趣,激發教師上課的激情,與有色金屬礦山企業相關工作技術人員一起合作,在工作任務中完成專業課程設計,從而增強學生的實踐動手能力,讓學生在學習理論知識的同時,掌握有色金屬礦山生產一線的相關專業技術。一、采礦工程專業行業背景湖南有色金屬職業技術學院是全國有色金屬行業第一所政府公辦高職院校和“中國有色金屬工業高技能人才培養基地”,也是中南有色職教集團的培訓基地,主管部門為湖南有色金屬管理局。采礦工程專業是學院特色發展專業,該專業根據高職高專教育的培養目標,針對湖南有色金屬管理局所屬的有色金屬礦山企業各事業部的發展和需求,經過近幾年的快速發展,學院在專業建設尤其是課程建設方面形成了自己的優勢。在建設課程體系的過程中堅持以校企合作,工學結合,并通過建設以工作過程為導向的課程體系,培養出一大批有色金屬礦山企業所需的采礦工程專業人才。
二、從教育的本質看構建基于工作過程系統化的課程體系原則
教育的本質就是學校根據國家社會發展要求對受教育者的身心施以有針對性的影響。高職教育區別于其他本科教育和中職教育的。首先,高職教育目標是培養有一定素養和有一定技能的高技能人才,與普通本課相比,高職教育更加側重于相關專業的實踐動手能力。有學者認為,應該從工作過程中設置相關的課程,根據有色金屬礦山企業的工作崗位的知識來構建相關的課程體系。所以,高職教育應該接近生產,具有實用性。其次,高職教育與中職教育的差異主要在于層次和崗位定位的差異。高職教育側重于學習能力和高級技能的培養。中職教育更側重于初級技能的培養。所以,高職教育培養的學生不僅懂技術,同時還具有更好的素養,有更大的學習能力和管理能力。
三、構建基于工作過程系統化的采礦工程專業課程體系
(一)整體思路
根據湖南有色金屬職業技術學院采礦工程專業研究報告分析,結合有色金屬礦山生產的工藝流程,確定學院采礦工程專業培養人才的五個職業崗位:爆破工,支護工,鑿巖工,通風工,卷揚工。湖南有色金屬職業技術學院地采教研室的組建由采礦工程專業教師和礦山企業采礦一線技術人員等多方參與的課程體系設計隊伍。采礦工程專業課程設置按學生就業崗位—工作技能要求—專業知識要求—核心能力要求,分析礦山企業崗位的工作流程,總結采礦工程專業在礦山生產中的工作任務,然后構建出基于工作過程的采礦工程專業課程體系。
(二)構建基于工作過程系統化的采礦工程專業課程體系
1.專業需求分析與定位
教育的本質首先服務于社會的發展,湖南有色金屬職業技術學院采礦工程專業著眼于湖南乃至全國有色金屬礦山企業。同時,對現有國內開設采礦工程專業的高職院校進行調研:大多數高職院校采礦工程專業主要是培養礦山設計人才。湖南有色金屬職業技術學院采礦工程專業將依托中南有色金屬職業教育集團,聯系有色行業金屬礦山企業,構建基于工作過程系統化的采礦工程專業課程體系,讓學生通過專業學習讓建立誠實守信,團結協助,敬業奉獻,開拓進取的理念,培養高素質的技能型人才,為中國有色金屬礦山企業服務。
2.工作過程系統化課程體系的確定
通過分析采礦工程專業所在有色金屬礦山生產中的工作任務,系統化總結了相關的課程體系。
四、教學保障
(一)硬件和軟件條件
本專業的硬件建設主要主要是利用中南有色職教集團里的礦山企業共建校內實訓基地,按照工作過程教學。軟件建設主要是聘請有色金屬礦山企業一線技術人員指導學院采礦工程專業教師,依托中南有色職教集團平臺,打造一支雙師型師資隊伍。
(二)教材編寫
結合礦山生產實際情況和本專業的人才培養目標,按照礦山項目任務編寫《礦山爆破》、《井巷施工與設計》、《礦山通風與安全》及《礦山開采設計原理》等相關專業教材。
(三)網絡教學資源平臺
利用泛雅教學平臺,學生任何時候可以充分利用手機來學習相關專業知識,如果上課沒有聽懂,課后可以通過手機來咨詢專業老師。通過課程建設,使學生線上和線下都可以自主學習相關專業課程。
(四)學院的支持
近幾年來,學院投入的大量的財力和物力,來支持學院的專業發展,派專業教師去國內和國外學習。資源環境系領導大力支持地采教研室的專業教師基本上都去有色金屬礦山生產一線學習相關的專業技能。
五、教學評價與反饋
(一)教學評價
利用網絡平臺,比如微信、電腦和手機等,建立相關課程質量評價系統。教師可以根據學生對課程項目任務所掌握的熟練程度,來給采礦工程專業學生打分,學生可以根據教師所講的相關專業知識是否通俗易懂,是否對自己專業技能的提升有幫忙,來對采礦工程專業教師上課質量打分。
(二)教學反饋
學生畢業之后,學院地采教研室派一名專業教師,去專業學生頂崗實習的地方,對學生、家長和有色金屬礦山企業進行問卷調查。根據家長滿意度,學生滿意度和有色金屬礦山企業滿意度,實時和調整課程體系建設,使采礦工程專業建設始終與社會的發展同步。
[關鍵詞] 應用型本科;卓越工程師;創新人才;“雙師型”師資
[中圖分類號] G642.44 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-893X(2013)06?0058?03
卓越工程師教育培養計劃(簡稱“卓越計劃”)是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。該計劃就是要培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。華北科技學院隸屬國家安全生產監督管理總局,其前身是原國家煤炭工業部1984年投資興建的北京煤炭管理干部學院分院。學院堅持以安全生產為第一服務面向,堅持以工為主、以安全科技為特色的多科性現代大學的辦學定位,努力為安全生產輸送專業人才,攻克科技難題。基于長期堅持的“自立立人、興安安國”的辦學傳統,已經形成了比較鮮明的實踐育人的辦學特色,在工程教育改革方面取得了一系列成果。深化校企合作的人才培養模式改革,積極探索培養“卓越工程師”的有效方法和途徑,取得了一些成功經驗。
一、創新辦學模式和人才培養模式
華北科技學院緊緊圍繞“應用型本科”的辦學定位,在廣大教師的共同努力下,不斷探索實踐教學方法,形成了自己的特色和教學模式,為實施“卓越工程師教育培養計劃”奠定了堅實的基礎。
1. 創新辦學模式
學校始終堅持為煤炭行業服務的宗旨,突出安全科技特色,以市場為導向,專業設置緊貼行業需求。借鑒國外先進的高等工程教育理念和成功經驗,實施產學合作教育,建設產學研基地。安全工程、采礦工程、自動化3個本科專業被教育部列為特色專業建設點,采礦工程、安全工程、電力電子及電力傳動被批準為河北省重點發展學科。學校面向素質教育、面向安全生產、面向煤礦行業開展科學研究。現有煤礦安全人機工程重點實驗室,煤礦瓦斯、水害預防基礎研究重點實驗室和河北省礦井災害防治重點實驗室等3個省部級重點建設實驗室。煤礦瓦斯災害防治、水害防治等研究成果達到國內領先水平。學校與聯合國開發計劃署、國際勞工組織等保持著長期穩定的工作聯系,與美國北卡羅來納大學、加拿大凱普瀾諾大學、越南地礦大學等高等院校通過多種形式聯合培養專業人才。
2. 創新人才培養模式
實踐教學遵循“實踐育人”的指導方針,以學生課堂獲得的理論知識為基礎,設計了符合人才培養目標要求的實踐教學內容和體系,圍繞社會對人才實踐能力和創新精神的要求,通過學生親身參加和體驗的教學型實踐、專業型實踐和科技型實踐環節,實現知識向能力轉化的過程,以培養高素質工程應用型人才。實施產學研合作培養模式,現已經面向企業建立了數十家產學研合作基地,開展了卓有成效的科研合作、實踐教學、學生就業等活動,成效顯著。學校擁有信息與控制技術研究所、電工
[收稿日期] 2013-09-12;[修回日期] 2013-11-10
[基金項目] 華北科技學院教育科學研究基金資助
[作者簡介] 黃成玉(1977-),男,內蒙古通遼人,華北科技學院電子信息工程學院副教授,主要研究方向:電子信息技術,智能信息處理,計算機測控技術.
電子實驗教學示范中心、電工電子學生科技創新中心三個基礎良好的電類專業學生實踐平臺,形成了本科生參加科研活動的常態化機制。
3. 結合安全行業背景優勢,選定特色專業為試點專業
根據自身優勢,注重學科、專業規劃,以服務行業為原則,學校實施“卓越工程師教育培養計劃”的試點專業有采礦工程、安全工程、自動化三個專業,均為國家級特色本科專業。這三個試點專業在低年級采取學科基礎課程的統一平臺,高年級再分流,以開灤集團、潞安集團、瑞賽長城測控技術有限公司等為主要依托,采取校企合作方式培養相關專業人才,采用彈性學分制度管理、個性化培養方案。當有一定的基礎和經驗之后,再擴大試點專業范圍。
二、建立校企聯動、多層次協調的組織管理體系
為保證卓越工程師教育培養計劃的順利實施,學校成立了卓越計劃領導組(即校工程教育專業委員會),負責審定和組織實施卓越工程師培養標準、培養方案、研究配套制度與機制、提供保障措施等重要事項的協調和落實工作。領導組下設辦公室和校企協作組,在各個試點學院成立卓越計劃培養工作組,負責本學院試點專業的實施和日常管理工作。“卓越工程師教育培養計劃”的校內歸口主管單位是教務處,依托單位及時參加試點的各個院系,依托企業是開灤集團、潞安集團等。
1. 卓越工程師培養校企協作組
主要由分管副校長、教務處、試點專業負責人、合作企業負責人、企業高級工程師等組成,負責制定培養方案和具體工程實踐實施方案。落實企業工程實踐教學環節,建立學生質量跟蹤調查制,及時根據企業需求調整和完善教學形式,幫助學生職業定位和職業素質培養。每年召開卓越班學生座談會、授課骨干教師座談會和企業人員座談會,及時發現方案執行過程中出現的細節問題,為一下步方案優化與落實提出預案。
2. 試點學院卓越工程師培養工作組
學校分別成立采礦工程專業、安全工程專業、自動化專業卓越工程師培養工作組。由各試點學院院長、副院長擔任正、副組長,企業資深工程師、專業負責人、相關教授等組成的培養工作組,負責本學院試點專業培養標準、培養方案的制訂、教學組織實施、監控各個教學環節,保證“卓越計劃”工作順利進行。
三、制定科學合理的人才培養方案
1. 招生方式及規模
從2012級開始招生。根據學生本人志愿和擇優錄取的原則,在全校理工科新生中綜合考慮面試成績和高考成績的基礎上,組建采礦工程、安全工程、自動化三個專業的“卓越工程師教育培養計劃”實驗班,每個專業30名學生,共計90名學生。以后在總結實驗班辦學經驗的基礎上,逐年在其他可行的工科專業推行卓越工程師教育培養計劃。
2. 學制及學籍管理
試點專業的基本學制為4年。分為校內培養和企業培養兩個階段,其中企業培養階段累計不少于1年,主要完成基于崗位的項目課程、工程實踐以及畢業設計,學習企業的先進技術和文化,培養學生的工程素質、實踐創新能力和工程師職業道德和職業精神。學校對卓越班的學生實現學分制管理,學籍管理靈活機動,建立退出機制。實施過程中,在第二學年實行“自愿選擇、適時分流、適量增補”的進入和轉出機制。可從校內相應專業中選拔學生進入卓越班,將不適應的學生轉出到相應的專業繼續學習。
3. 培養模式
在校企合作教育的模式下,設計培養方案及其實施辦法。特別是改革課程體系、教學方法、考核方法及評價標準,加強實踐教學及能力培養,實施“全過程、遞進式”的實踐教學體系,建立穩定的大型企業實踐教學基地。培養模式為“3+1”模式,即3年在校培養,1年在企業培養,參加工程實踐、頂崗工作和完成畢業設計。校企合作是工程人才培養模式中不可缺少的重要組成部分。首先,學校在培養目標、培養標準、課程體系構建、師資隊伍建設等方面尋求企業的全面合作,特別是在聘請企業工程技術人員參與學校教學建設與改革工作,直接承擔教學工作、成為學生在企業的導師等方面,給予重點支持。其次,在真實工程環境下的學習,是工程師培養過程中必不可少的重要環節。企業參與學生培養的整個過程,企業導師除了參與學生在企業實訓期間的指導工作外,還參與學生培養方案的制訂、教學計劃的編制、部分校內課程的講授和畢業設計、畢業答辯等過程。
4. 課程體系及教學方法
依據教育部“卓越工程師教育培養計劃”的通用標準和行業標準,在參照本校各個試點專業既定的培養目標和培養規格標準的基礎上,加強與企業研討,制訂有關“卓越工程師教育培養計劃”的培養方案和培養標準。
一是整合課程體系,壓縮課程門數和課程講授學時。在通識教育方面,加強職業道德、人文科學和社會倫理責任的教育,加強團隊合作精神和人際溝通交流能力的培養;在學科基礎知識方面,強化數學、物理、化學等知識在工程中的應用;在專業知識技能方面,加強工程認知、實習、實訓等工程實踐環節,積極進行教學模式改革。一些原來在學校教室里開設的專業,可以轉變為學生在企業學習階段開設。
二是進一步加強實踐教學。結合工程實際,進一步完善以實驗與工藝基本操作技能訓練為基礎,以設計為主線,以提高學生的學習能力、工程實踐能力、系統思考和研究能力、團隊合作能力、交流能力為目標的實踐教學體系。在大學低年級開設實踐性課程,主要目的是強化學生對社會普適價值的把握,以及對工程鏈、企業文化的感性理解;在大學高年級開始一系列課程設計和實習課程,且都在企業中完成。同時,利用本校的行業特色和優勢積極拓展國際合作,將產學合作國際化。
三是教學方法改革。遵循工程的集成與創新特征,大力推進教學方法的改革和創新。試點專業課程教師采取探究式學習、基于問題的學習、基于項目的學習、案例教學法等多種教學方式,并建立了新的學習評價考核標準,校企合作進行課程建設和教材建設,著力提高學生的創新能力、工程實踐能力和工程素質。
四、校企聯手打造高素質“雙師型”教師隊伍
學校“卓越工程師教育培養計劃”核心教學團隊成員由校內專職教師、企業兼職教師、試點班輔導員三個部分組成。
1. 校內專任教師
專任教師主要由各試點專業和學校卓越工程師教育培養計劃領導組共同推薦產生。要求專任教師必須具有副高以上職稱,具備較好的工程經歷,并滿足以下條件中的至少一項:不少于5年的企業工作經歷;長期參與企業科技開發、流程改造和科技服務,近三年內作為負責人主持過橫向課題。專任教師的考核由學校卓越工程師教育培養計劃領導組與人事處、相關學院共同進行。專任教師參與制訂專業培養方案、教學計劃、課程大綱;承擔理論及實踐教學任務;作為“雙導師”之一為學生指定個性化的培養計劃;與兼職導師共同指導學生學業并監控培養質量;對學生進行考核。
2. 企業兼職教師
企業兼職教師由各個學院、工程教育中心推薦,學校卓越工程師教育培養計劃領導組審核,學校聘任委員會通過即可聘任,聘任年限4年。企業兼職教師應具有豐富的現場運行、管理經驗,必須具有高工以上專業技術職稱,且年齡不得超過60歲。兼職教師需要深度參與培養方案、教學計劃、教學大綱等的制訂工作;聘期內主講不少于2門次的專業基礎課或專業課;每屆與校內專職教師聯合指導不少于4名學生;為所指導學生設計工程實踐訓練方案、提供實踐環境并指導學生進行工程能力訓練。兼職教師由學校卓越工程師教育培養計劃領導組、人事處和企業人力資源部門共同考核。
3. 試點班輔導員
試點班輔導員由學工處、相應學院協商推薦,學校卓越工程師教育培養計劃領導組、人事處審核的方式組成。擔任試點班輔導員的教師必須具有本專業背景,碩士以上學位,熱愛工作崗位,必須與學生一起參加企業學習。具有較好的溝通協調能力,必須具備輔導員、班主任經歷。試點班輔導員對學生四年的學習、生活等進行指導和幫助;負責安排專業學生的業余文化活動;協助主講教師進行教學活動;協助企業導師指導學生實踐環節等。試點班輔導員由學校卓越工程師教育培養計劃領導組、人事處和學工處共同考核。
五、結語
“卓越計劃”的貫徹實施是國家教育改革的長期計劃,尤其針對應用型本科院校,特別是應用特色鮮明、行業特點明顯的本科院校更應該盡早實施。華北科技學院屬于轉型二類本科院校,辦學定位一直是堅持走面向企業應用型、安全科技特色鮮明的發展道路。本校實施卓越工程師教育培養計劃,是對學校教學組織和各類政策的二次優化和調整過程,我們將進一步探索培養“卓越工程師”的有效方法和途徑,著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力,培養適應企業一線需求的高素質工程師。為將來本校全面實施“卓越工程師教育培養計劃”奠定基礎,同時也為兄弟院校開展“卓越計劃”提供有益的借鑒。
參考文獻:
[1] 趙韓強,等.國外大學產學合作教育對我國實施卓越工程師教育培養計劃的啟示[J].高等理科教育,2010(4):49-52.
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[3] 張智鈞.試析高等學校卓越工程師的培養模式[J].黑龍江高教研究,2010(12):139-141.
關鍵詞:智能礦山;煤礦機電技術;設備管理創新
煤礦機電設備的運行效率與煤礦經營效益有著直接聯系,隨著煤礦開采機械化與自動化水平提高,對煤礦井下機電設備的管理手段與管理方法也提出了更高的要求,如何有效保證井下機電設備的安全運行也成為機電設備管理的重點。傳統的設備定期點檢維護管理方式經常會導致設備的故障不能在第一時間被發現,從而造成巨大的經濟損失甚至嚴重的設備事故。因此對機電設備管理進行創新研究,實現設備運行狀態實時監測,實現設備管理維護模式向預知事故方向轉變已經成為設備管理與維護的必然趨勢。基于此,智能礦山理念應運而生,且我國很多煤礦企業已開展了有關智能礦山建設的實踐。智能礦山是將物聯網、云計算、大數據、人工智能、自動控制、移動互聯網技術,機器人、智能化裝備等與現代煤礦開發技術深度融合,形成礦井全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的完整智能系統,實現礦井開拓、采掘、運通、洗選、安全保障、生態保護、生產管理等全過程智能化運行的體系。
一、煤礦機電設備管理現狀
(一)管理體制過于陳舊
當前,我國各級煤炭主管部門和相關煤炭開采企業都制定了相對嚴格的機電設備管理制度,但不可否認的是,在具體落實的過程中,仍然暴露出來一些比較嚴重的問題。比如,有些煤炭開采企業體制互相沖突,使得員工的工作積極性不高。在機電設備方面,很多企業在采購機電設備時,注重的都是經濟性,為了節約成本,忽視了設備的質量,在使用設備進行實際作業時,設備的質量引起的事故,在煤礦這種相對復雜的環境中往往會得到擴大,造成更為嚴重的后果。
(二)技術人員素質過低
近些年,我國煤炭市場逐漸萎縮,煤礦企業的員工待遇慢慢下調,加上煤礦開采環境惡劣,工作難度大、強度高,使得行業內很多尖端技術人才流失,給我國煤炭行業整體帶來了非常消極的影響。在流失的這一部分技術人才中,煤礦機電技術操作熟練的工作人員就是非常重要的一部分。他們很多是因為工資待遇下調、工作環境差等眾多原因離開了這個行業。真正有良好技術儲備的人員不愿意進門,而現有的技術人員專業水平又不足,不愿意接受改變,不能通過學習掌握新的煤礦機電技術,這更制約了我國智能礦山的建設。
(三)煤礦機電設備智能化沒有得到良好的推廣
隨著我國科技的發展,煤礦機電設備也在不斷更新換代。在迭代的過程中,智能化是設備主要的發展方向。但是,我國很多煤炭企業現役的設備都處于壽命的中后期,不光是性能已經大不如前,還有可能因為故障而帶來其他方面的損失。然而,很多煤炭企業為了盡可能地節約成本,只有在設備必須淘汰更換才會將其替換,大大制約了智能化機電設備的應用和推廣。
二、基于智能礦山的機電設備管理系統
(一)機電設備大數據分析云平臺
煤礦機電設備大數據分析云平臺是智能礦山機電設備管理的核心,負責數據采集、數量處理轉換,形成煤礦設備數據中心,并基于煤礦機電設備的數據在設備健康評估、設備故障預測、設備能耗優化等領域進行大數據分析,為機電設備管理、故障診斷及預警、能耗監測提供基礎服務。大數據分析云平臺應包括數據集成、主數據管理、大數據數據分析三個內容。1 、數據集成數據集成主要包括數據采集、數據清洗及數據轉換。井下設備采集數據的方式,應當采用在現場部署物聯網基站設備的方式。數據清洗是篩除采集到的錯誤數據,提高采集數據質量的有效方法,數據清洗前應先定義數據的清洗規則。在原數據上對數據進行清洗前,需要對原數據進行備份,以防原數據的丟失或損壞。數據被清洗之后,干凈的數據應替換數據源中原有的數據。數據轉換是清洗后的數據形成標準化的基礎數據資源,包括數據庫到數據庫轉換流程、XML到數據庫轉換流程、數據庫到XML轉換流程、Excel到數據庫轉換流程、平面數據到數據庫轉換流程、數據庫到平面數據轉換流程和數據庫到HBase轉換流程等。2 、數據管理數據管理包括數據存儲、元數據、數據源及數據審計環節。數據存儲層將采集到的數據進行分類匯總形成不同的專題數據庫并對數據質量進行管理。元數據用于定義數據字典模型,配置期定義捕獲業務以及運行期數據格式轉換等功能。數據源主要提供數據源新建、修改、刪除的功能。數據審計機制包括操作回溯、報警響應、事件關聯、事件定位、身份認證、資源授權、訪問控制等內容,旨在安全管控上建立完善的機制和體系,從而保障數據安全。3 、大數據分析大數據分析主要包括數據導入、機器學習、模型訓練、模型導出以及部署應用五大關鍵功能。數據導入是指對所有主流數據庫、文件系統以及文本格式的數據進行接入。機器學習數據挖掘不是“一錘子”能解決問題,需要反復的迭代實驗,根據數據變化調整優化模型。大數據分析平臺能夠保證對全量數據的模型構建,避免了傳統分析工具只能利用小數據樣本進行機器學習的弊端。通過對模型的有效評估方法判斷模型是否適用于機電設備管理。通過對井下刮板運輸機、破碎機、轉載機、膠帶運輸機等重大機電設備的在線監測信號(包括振動、軸溫、油脂、電流、電壓、功率、工況等)和點檢信息的實時分析、特征對比,以及故障樹分析計算,實現設備的遠程故障診斷、缺陷識別和隱患排查,準確定位故障和缺陷類型和位置,為設備健康管理、更新決策提供信息支撐,確保設備的高可靠、無缺陷運行。
(二)機電設備故障診斷及預警
通過集成煤礦機電設備數據,結合大數據技術提供物聯網智能分析服務,針對井下主要機電設備的數據進行預測分析與優化。通過匯集海量設備故障監測傳感數據,提供設備綜合監控、OLAP分析,實現對設備的預測性維護,對設備使用行為的分析與優化,對設備所需耗材運營供需的預測分析,以及對設備運行效能的優化與改進。監測診斷系統通過實時采集設備運行時的振動信號、電參數信號、溫度信號等,對信號進行融合分析,結合故障診斷智能診斷算法和專家知識庫,實現對機電設備的實時智能診斷。通過對機電設備關鍵傳動部件振動信號在線監測,定量診斷故障損傷部位與嚴重程度,將振動監測信息智能地轉化為預測性機械狀態報警,克服傳統故障診斷對專業技術人員的過分依賴。預警預報包括早期故障預警、故障類型特征報警、故障程度定位等功能,可隨時掌握機電設備運行狀態,發生超限、設備早期故障時,能及時給出報警。方便機電設備維護人員在計劃檢修時間,提前有的放矢的對機電設備進行維護保養,將事故消滅在隱患狀態,將損失降到最小。
三、智能礦山中的機電設備管理創新策略
(一)AI智能監控平臺
AI智能監控平臺是以網絡通訊及數字化技術為基礎,為多個“信息孤島”提供協同合作的統一平臺,建立一套高集成、高智能化的管理機制。可以實現統一的配置管理、數據共享、功能聯動和業務優化等功能。通過AI智能視頻系統進行機電設備管理有以下幾個方面的實際意義:(1 )保證設備隱患整改落到實處,避免徇私舞弊平臺可對報警進行自動記錄,迫使值班員、安全員不得不對報警記錄進行實時處理,有效促進了制度的落實與完善,堵住了約束不嚴的漏洞。(2 )輔助安全管理,提升管理人員效率有助于安全管理人員開展工作。每個監控攝像頭,都是一個7 ×24 小時工作的“電子安全員”。改變了傳統的安全管理人海戰術,使得安全管理人員、企業管理人員可以從日常巡邏檢查等事務性工作中脫離出來,更多的從事安全相關的技術工作、制度修訂工作等理論性工作。(3 )提升員工安全意識實時監控夠使得作業人員時刻保持警惕,破除部分人員的僥幸心理、麻痹心理,及時發現違章作業苗頭,自動抓拍攝錄違章行為,進而采取教育、處罰、激勵等措施,短期內可形成有效震懾力,使得作業人員違規行為無處可藏、不敢違規、不愿違規,長期可形成良好的作業習慣與秩序,提升本質安全。
(二)“人才興企”,人才是機電設備創新管理的根本要想讓煤炭機電設備管理得到創新,還需要提高技術人員的水平。尤其在煤炭行業“以人為本、科技興企”理念大力推廣的情況下,煤炭企業提高人員的能力已經成為亟待落實的方法。首先,企業應提高培訓強度,根據開采工作的具體需求,針對性地進行培訓,讓理論和實際生產聯系起來,讓理論成為實踐的支撐,讓實踐成為理論的印證。另外,企業還應開展學習活動,通過引進先進的技術,讓員工的業務能力得到提高。不僅如此,企業還可以挑選一些專業人員,將其送到指定院校接受教育,學習時下先進的煤炭機電技術。企業管理人員要對行業有敏銳的感知,通過聘請業內機電技術專家來企業內部進行講座,傳授先進的設備管理經驗。
四、提升智能礦山機電設備管理的建議
(一)積極使用先進的技術和設備
近些年我國煤炭行業的退步對新技術和新設備的研發都造成了消極的影響。為了確保采礦工程的有序進行,企業需要和設備生產廠家保持緊密的聯系,及時傳達自身需求,讓設備生產廠家有針對性地提高新設備的功能性,以滿足采礦的需求。另外,各煤炭企業也可以聯合起來,開展技術交流,并利用現有的技術進行設備創新競賽等,進一步提高設備管理的質量。
(二)提高技術人員的薪酬待遇
由于煤礦工作的特殊性,工作人員需要較長時間處在危險、復雜的環境中。煤礦機電設備作為長期在這種惡劣環境中運行的工具,操作起來又有一定的難度,也會給工作人員帶來一定的危險,再加上采礦工作超高的工作強度,如果不能給技術人員提供較高的薪酬,行業的人才流失狀況勢必會更加嚴重。所以,企業應在能力所及的范圍內,適當提高技術人員的薪酬待遇,這樣不僅能讓技術人員保持良好的工作積極性,還能留住人才,保證企業的競爭力。
五、結束語
煤礦機電設備管理是整個采礦工程流程中非常重要的一個環節,隨著煤礦規模的擴大,機電設備管理也遇到了各種各樣的問題。企業首先要優化管理制度,然后通過技術培訓等方法,提高人員的技術水平,并通過薪酬待遇的提高,保留住技術人員,提高企業在市場中的競爭力。本文分析了煤礦機電設備管理的現狀,并提出了幾點優化方法,希望能對我國煤礦行業的發展起到積極作用。
參考文獻
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關鍵詞:建筑環境與設備工程;人才培養模式;課程建設;特色專業建設
引言
根據教育部1998年頒布的全國高等學校本科專業目錄,將原供熱通風與空調工程和燃氣工程兩個專業合并、調整、拓寬組建而成建筑環境與設備工程專業。新專業建設既要考慮原專業的課程體系和教學內容,又要考慮社會經濟發展的需要,拓展專業面。全國專業指導委員會對專業培養方案作了大調整,主要遵循三個原則。第一,特色原則。本專業核心基礎是建筑環境科學,代表課程是“建筑環境學”,它反映了本專業與熱能動力工程專業的根本區別。第二,學科原則。學科為主、兼顧專業的原則是本科培養方案“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的具體體現。第三,共性原則。建立專業培養方案的總體框架,使之在課程設置和教學內容上,將共有的基本理論、技術原理從專業課中提取出來,形成了一個專業技術基礎平臺,如建筑環境學、熱質交換原理與設備、流體輸配管網[1,2]。經過十多年的改革和完善,全國各高校的建筑環境與設備工程專業辦學日趨成熟。本文結合我校建筑環境與設備工程專業的辦學實際情況,在凸顯特色方面,進行了一系列的改革和建設。
一、我校建筑環境與設備工程專業的歷史演進
湖南科技大學建筑環境與設備工程專業籌建于1992年,并在采礦工程和礦山通風與安全工程兩專業中組織部分學生開辦暖通專業課程輔修班,1994年在原礦山通風與安全工程專業設置供熱通風與空調工程專業方向。1997年成功申報了供熱通風與空調工程專業并正式招生。1998年,國家教委調整專業目錄,本專業更名為建筑環境與設備工程專業。自1994年來,我校建環專業已招收學生17屆,為企業培養了1000余名專業技術人才。2006年,我校獲得供熱、供燃氣、通風及空調工程碩士學位授予權,并于2007年開始招收碩士研究生。2008年,我校建筑環境與設備工程專業成功申請為湖南省特色建設專業。
二、我校建筑環境與設備工程專業的特色建設成效
通過近五年的特色建設,我校建筑環境與設備工程專業的師資力量得到了加強。現在共有教師16人。職稱結構:教授4人,副教授3人,講師9人;學歷結構:博士學位8人,碩士學位8人;學緣結構:分別畢業于10所高校,大部分有兩個專業以上的學習經歷和工作經驗。在課程和教材建設方面,老師們整合了課程內容,制訂了富有特色(礦業、新能源技術和應用型)的本科人才培養方案,先后主編或參編了全國性專業教材7部,正在主編建筑環境與設備工程特的色教材《地下空間環境控制技術》和《建筑節能技術及工程》。在實踐教學方面,加大實驗室建設力度,用“三平臺雙路徑”實驗室建設模式[3]新建成了較完整的專業實驗室,結合特色,新建了地下空間環境控制實驗室。2006年“實驗室建設與科學研究互動培養創新人才的研究與實踐”獲湖南省教學成果三等獎。同時加強校外實習基地的建設,我校建筑環境與設備工程專業實習基地湖南凌天科技有限公司被評為湖南省優秀實驗室;與湘潭平安電氣集團有限公司共同成功地申報了“湖南省礦山通風除塵裝備工程技術研究中心”。通過參與工程技術研究中心的建設和實驗室建設,專業建設與科學研究互動相長,教師的實踐能力和工程能力得到了加強,教師的科研項目質量和數量大幅提升,近年來教師獲得了一批具有地下空間特色的縱、橫向科研項目,繼而提升了培養學生應用能力的平臺,拓寬了學生的知識面和專業面,提高了學生就業率,專業發展態勢良好。
三、特色專業思路與原則
3.1 用已所長,培育礦業特色
各高校中各專業辦學的背景、條件、歷史不盡相同,只有深刻領會各地區各行業該專業的內涵和外延,才能培育出行業特色。我校建筑環境與設備工程專業與許多高校不同,它隸屬能源與安全工程學院,與礦業工程有著緊密的聯系,這就為本專業形成行業特色打下了基礎。
從辦學歷史看,我校建筑環境與設備工程專業的前身為礦山通風與安全工程專業,該專業完全是為煤礦開采服務的,其主要目的是為煤礦開采提供一個安全、健康、舒適的生產環境。我校建筑環境與設備工程專業服務對象從過去的單純為礦業服務,轉變為同時為礦業與建筑兩大行業服務,拓寬了學生的知識面,增強了學生的就業能力。建環專業和原礦山通風與安全專業的基礎非常相近,均以流體力學、工程熱力學和傳熱學等為專業基礎課,而建筑環境與設備工程專業側重于為建筑空間的使用者提供安全、健康、舒適的工作和生活環境。隨著礦山開采逐漸向深部深入,井下工作環境高溫、高濕愈來愈突出,工作面溫度超過35℃、相對濕度接近100%,工人中暑現象頻有發生,井下高溫已成為了礦山安全生產的災害。在這種情況下,為礦山井下空間創造舒適的氣候條件,將是建筑環境與設備工程專業拓展的一個重要方向。
從專業教學內容看,我校建環專業具有地下工程特色[4,5]。建環專業主要是針對地面建筑的,為地面建筑提供舒適的室內環境。我校建筑環境與設備工程專業在強調為地面建筑服務的同時,強調為地下工程服務,要求學生將所學的建筑環境控制理論,靈活地、創造性地應用于地下空間的環境控制與維護。然而由于地下空間的特殊性,地面建筑的室內環境控制與地下空間的環境控制不盡相同,地下建筑工程有著更大的特殊性和更高的安全性。因此,在教學中,在教授學生基本的室內環境控制理論的同時,突出強調普通的環境控制理論在應用于地下空間時的特殊性。在強調環境控制理論的地下應用時,要求學生不要將地下空間僅局限于礦山,城市地下空間和其它的地下空間利用(如地鐵、隧道、地下倉庫等)同樣是室內環境控制研究對象的范疇。正是在教學與科研過程中,同時兼顧了地面與地下,強調了建筑環境控制理論在地下空間的應用,拓寬了學生的知識面,強化了學生對所學知識的靈活應用能力,使得學生的就業更有了發展的空間,同時也進一步增強了專業的地下空間環境控制特色。#p#分頁標題#e#
3.2 體現前瞻性,發展再生能源技術
人才培養只有跟上時展的步伐,才會被社會接納。能源與環境是當今社會發展的兩大主題,如何安全、高效地開采和使用不可再生能源,以及合理開發和利用可再生能源,是實現我國能源環境可持續發展所必需解決的重要課題之一。我校建環專業與能源產業聯系緊密。一方面是由于我校建環專業具有濃厚礦業特色(地下空間環境控制),主要體現在該專業與能源開發的關系,促進煤礦安全、高效生產,更好地服務煤礦企業,是該專業目標之一。另一方面,建筑能源在國家的總能耗中占有相當大的比例(約占30%左右),有效節約建筑能耗,創造安全、舒適、健康的工作環境,更是該專業追求的目標,這體現了該專業與能源節約的關系。然而,無論如何節約,不可再生能源資源也總有消耗殆盡的一天,開發和利用可再生能源,才是實現能源、環境可持續發展的最終途徑。如何合理地開發和利用太陽能、風能、地熱能、生物質能等可再生能源,是該專業下一步的追求目標。因此在課程設置中,開設了建筑節能方向選修課,在專業課程的教學中,向學生灌輸能源的重要性,樹立學生節約能源的思想,開闊學生開發和利用可再生能源的視野。在培養方案和課程設置中,加強了能源節約和可再生能源利用方面的教學,更好地為我國經濟和社會朝著科學、可持續、協調的方向發展而服務。
3.3 科學定位,突顯應用性
我國高校的建筑環境與設備工程專業,多數是為民用建筑服務,主要是從事民用建筑的通風、空調、采暖等相關工作。然而,從專業建設的開始,我校該專業就將其專業定位為“工業與民用相結合”的建筑環境與設備工程專業。一方面是由于我校具有濃厚的工科背景,與煤炭工業有著緊密的聯系;另一方面,也是看到了工業發展的勢頭和工業對環境與安全人才的需求。特別是工礦一線企業需要大量的應用型人才,這就為我們這類高校畢業生提供了機會。因此,在制訂培養方案和進行課程設置時,特別強調了專業的實際應用性、針對性、適應性。如加強了工業通風與除塵課程的教學,尤其是地下空間的通風與除塵。近年來,電子、醫療、食品、精密機械等一些特殊行業發展迅速,這些行業往往需要高度潔凈的生產環境,急需要從事潔凈空調的設計、安裝與維護的專業人才。為了滿足這一需要,我們在國內較早地開設了《空氣潔凈技術》專業選修課,并編寫了我國第一部《空氣潔凈技術》國家級規劃教材。
四、特色專業建設實踐
4.1 人才培養模式
我校建筑環境與設備工程專業的人才培養目標是:堅持全面體現“教育要面向現代化,面向世界,面向未來”以及要全面推進素質教育的時代精神,培養能適應21世紀社會主義現代化建設需要,德、智、體全面發展具有基礎扎實、知識面寬、素質高、能力強、有創新意識和一定創新能力,掌握建筑環境與設備工程管理的基本理論和方法,具備建筑環境與設備工程師的基本能力,能從事室內建筑環境設計和管理的應用型復合人才。
為了實現以上人才培養目標,我校建環專業本著“加強文化素質教育、基礎教育、拓寬專業面為基礎;以礦業為特色;以工程實踐為根本;創造較好的工程實踐環境”的思想,制訂了富有特色的培養方案。為了大力加強實踐環節和工程訓練,我們先后在四家單位建立了實習基地。并將工程能力培養貫徹到教學大綱、實驗大綱、設計大綱、實綱當中。
在體制模式上,努力為學生提供因材施教的環境和教育發展的空間,實行學年學分制,即按課程課時來計算學分,學分作為學籍處理和評優評獎的依據,保留按學年升留級和退學制度,采取主輔修制。在過程模式上,采取分段培養模式,即“2+2”的培養模式,這種模式將教學全過程分為基礎學習和專業學習兩個階段,前階段注重基礎和人文知識的培養,后階段加強專業知識和工程能力的培養。
4.2 調整課程體系
從培養目標出發,按建筑環境與設備工程專業能力的要求,結合我國經濟建設和社會發展對專業人才的需求,制定和調整建筑環境與設備工程專業課程體系。設立三個平臺的課程體系:基礎平臺、專業基礎平臺和專業方向平臺[6]。整個課程體系在基礎課和專業基礎課的設置上,貫徹了寬基礎的原則。基礎課和專業基礎課涉及數學、物理、化學、機械、力學、電學、計算機應用、管理科學等學科,還包括了建筑環境與設備工程專業所必需掌握的專業基礎知識如工程熱力學、傳熱學、流體力學和建筑環境學等。
在專業課設置上,強調了專業知識的全面融合,對建筑環境與設備工程專業的原有課程進行了徹底的刪、拆、并、增等處理,將供熱工程、通風工程、空氣調節課程知識有機地結合在一起,成為一門新的課程《暖通空調》。在充分研究學科知識的基礎上,對原專業課程進行全面的精煉和整合,建立新課程體系的框架,設置《流體輸配管網》、《熱質交換原理與設備》等課程,將原來的《鍋爐與鍋爐房設備》調整為《空調冷熱源工程》。率先開設專業選修課《空氣潔凈技術》,并編寫國內第一部《空氣潔凈技術》本科教材。為了形成自己的特色,開設了《礦井通風與安全》、《地下空間環境控制》等相關專業課,將建筑室內環境延伸到“地下空間”,尤其是將地下空間降溫、通風除塵、噪聲治理等內容融入到課堂教學中,拓寬了學生的知識面,使我校建筑環境與設備工程專業的學生能成為各大中城市所迫切需要的人才[7,8]。
4.3 加強實驗室建設
建筑環境與設備工程專業實驗室建設卓有成效,創造性地提出了“三平臺雙路徑”實驗室建設模式。經過近20年的建設,現已逐步建立起通風、空調、制冷、供熱、傳熱傳質和熱工等六個專業實驗室,擁有粒子圖像測速儀、高速攝像儀、空調機組性能綜合實驗系統、風洞、色譜儀等大型儀器設備,以及常規的溫度、濕度、風速、流量、壓力、有害氣體濃度、粉塵粒徑和濃度等參數的測試儀器和儀表,完全滿足專業實驗的要求。另外,專業還設有數值仿真實驗室,擁有FLUENT、PHEONICS、ANSYS等數值仿真軟件。實驗教學用房面積達1000余平方米,設備總值800余萬元。#p#分頁標題#e#
4.4 改革實踐教學模式
改變實驗教學模式,培養學生主體意識。本專業在完善現有實驗的基礎上,開發設計型綜合性實驗,要求學生獨立設計實驗方案,自擬測試方案和實驗報告,掌握大型暖通空調設備性能的測試方法,并分析各設備性能的影響因素,充分發揮學生的思維能力和學習能動性,為開展本專業的實踐教學創造良好的實驗環境。
改革課程設計模式。主要是改變設計選題,將課程設計進行深化和拓寬。改變過去由教師指定內容,由學生按一定要求、一定形式進行設計的模式,由教師提供基本設計條件,而具體設計方案由學生自由選擇,要求學生提出自己的設計思路和方法,使學生在設計過程中能主動尋找問題、發現問題、解決問題。為了提高學生對本專業知識的綜合運用能力,將制冷課程設計與空氣調節課程設計結合起來,將空調設計對象作為制冷站的一個用戶,制冷站將為其提供冷源[9]。將供熱工程和流體輸配管網課程設計結合起來,將熱源、熱用戶、管網輸配系統作為一個整體進行考慮,有效地提高了學生綜合分析問題和運用所學知識解決實際問題的能力[10]。
改革實習模式。專業實習主要有認識實習、生產實習和畢業實習。過去認識實習安排在專業課授課之前,生產實習一般安排在第三學年末。這種實習安排存在兩個不足,一方面,實習模式老化。現在的畢業生自主擇業,有相當大比例的學生畢業后只是從事相關專業的工作,實習內容與學生今后的工作內容缺乏緊密聯系;另一方面,實習經費短缺、實習場地有限。因此,我校建環專業積極進行校外實習基地建設,選擇具有專業先進水平的企業作為校外實習基地,并于2009年我校建環專業的實習基地被列為湖南省優秀實習基地。校外優秀實習基地建設為學生提供了方便的工程現場和實習平臺,使學生的實踐能力與主體意識得到了進一步的提高。
4.5 強化科研,以科研促教學
在實驗室建設與科學研究相結合的10年中,我們取得了較好的成績。近年來承擔了省級和校級教研教改課題10余項,制作了專業基礎課和專業課的多媒體課件。在科研方面,承擔了國家自然科學基金、國家發改委項目、湖南省自然科學基金、湖南省教育廳重點項目和優秀青年基金、湖南省科技計劃項目及橫向課題等共計80余項;其中利用實驗室完成了科研項目近20項,獲得省市科技進步獎5項;在實驗室實驗的基礎上發表的研究論文30多篇;科研為實驗室開發研制了實驗設備10臺。共申報專利6項,其中發明專利2項,獲實用新型專利授權4項。在國際刊物、國內重要刊物上近200篇,其中被三大檢索收錄40余篇。這些成果的獲得不僅提高了老師的科研興趣,同時也極大地鼓舞了學生參與科研活動的愿望;在科研中促進了教學,在教學活動中提高了科研水平,師生雙方都獲得到了不同程度的進步。
4.6 彰顯辦學特色,全面提高學生綜合素質
隨著我國改革開放的不斷深入,國民經濟的快速增長,人們物質生活水平不斷提高,建筑環境與設備工程專業在近年來有了長足的發展。到目前為止,全國共有140所高校設有該專業,年招生人數1萬余人,每年畢業生的就業壓力很大。我校建筑環境與設備工程專業雖然辦學歷史不長,但在以下兩方面有較強的優勢,形成鮮明的行業特色:
其一,我校原是礦業類高校,主要為礦山服務,為煤礦開采提供一個安全、健康、舒適的生產環境是我校建環專業的任務之一。上世紀90年代初,隨著改革開放的縱深發展,社會對人才需求發生了一定的變化,我校及時調整了專業服務對象,從單純為礦業服務,轉變為同時為礦業與建筑兩大行業服務,拓寬了學生的知識面,增強了學生的就業能力。我校建環專業的專業基礎沒有發生根本轉變,都是為建筑空間的使用者提供安全、健康、舒適的工作和生活環境,只是研究對象由原來的單純地下空間轉變為了同時研究地上、地下空間。因此,我校建筑環境與設備工程專業是在原礦山通風與安全專業基礎上的拓寬,具有明顯的礦業特色(地下空間環境控制)。
其二,我校原礦山通風與安全工程專業為建筑環境與設備工程專業具備礦業特色(地下空間環境控制)奠定了人才基礎。大部分老師具有采礦工程及建筑環境與設備工程兩個專業的學習經歷,原礦山通風與安全專業的大部分儀器設備(如風洞、風網、粉塵、噪聲及有害氣體的檢測裝置、風壓、風速、流量等測量儀表等)和圖書資料都可為建筑環境與設備工程專業共享。此外,教師的許多科研項目涉及礦井瓦斯、粉塵等有毒有害物質的控制、礦井高溫、高濕環境的調節、噪聲的治理以及通風網絡分析與調節等,均與礦業工程相關,煤礦企業是我校建環專業畢業生就業的途徑之一,拓寬了學生的就業渠道。
五、結 語
高校間的競爭,很大程度上是辦學特色的競爭,只有重視和加強專業特色的建設,才能增強學校的核心競爭力。我校建筑環境與設備工程專業經過十幾年的建設與發展,在辦學基本條件、師資隊伍、課程體系與內容等方面進行了有益的探索和建設,形成了具有我校特色的建環專業人才培養模式與培養方案,培養出了一大批寬口徑、強基礎、有特色的綜合性高素質人才,該專業的畢業生普遍受到用人單位的一致好評。
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