期刊在線咨詢服務(wù),立即咨詢
時(shí)間:2023-11-30 10:13:01
導(dǎo)言:作為寫作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇采礦工程的理解,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1.2我國(guó)采礦工程專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。我國(guó)設(shè)置有采礦工程專業(yè)的高等院校在不斷的發(fā)展過(guò)程中對(duì)專業(yè)設(shè)置、教育培養(yǎng)模式和教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行了一系列的改革,中南大學(xué)的采礦專業(yè)已經(jīng)拓寬為采礦與巖土工程,實(shí)現(xiàn)了人才的雙向流動(dòng),為國(guó)家培養(yǎng)了一大批復(fù)合型學(xué)士、碩士和博士,在改革過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)室利用率不斷提高,教師的專業(yè)知識(shí)和科研領(lǐng)域得到拓展,為采礦工程學(xué)科的發(fā)展提供了有利條件。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的采礦工程專業(yè)在本科前三年采取大班教學(xué),大四時(shí)劃分為地下開(kāi)采、露天開(kāi)采、通風(fēng)與安全及工業(yè)工程四個(gè)方向。國(guó)內(nèi)設(shè)置有采礦工程專業(yè)的高等院校在近些年的改革中,結(jié)合自身教學(xué)基礎(chǔ)和人才需求特點(diǎn),擴(kuò)大了專業(yè)范圍,增加了授課門數(shù),進(jìn)行了人才培養(yǎng)模式以及教學(xué)內(nèi)容改革的有益探索。
二、國(guó)內(nèi)采礦工程專業(yè)教育的優(yōu)、缺點(diǎn)
2.1國(guó)內(nèi)采礦工程專業(yè)教育的優(yōu)點(diǎn)
3.1.1教學(xué)內(nèi)容安排系統(tǒng)。美國(guó)學(xué)士學(xué)位采礦工程師需要接受四年的教育培育,專業(yè)教育偏重實(shí)踐應(yīng)用,基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容以理科為主,澳大利亞十分注重理科教育以及與礦業(yè)技術(shù)相關(guān)的教學(xué),這樣的教學(xué)內(nèi)容安排在實(shí)踐教學(xué)方面有借鑒意義,但是理論知識(shí)不夠完善,學(xué)生不能系統(tǒng)地理解并消化所學(xué)知識(shí),教學(xué)內(nèi)容缺乏過(guò)渡,不易于被學(xué)生接受,這些都會(huì)給學(xué)生后續(xù)進(jìn)行科學(xué)研究以及深入學(xué)習(xí)等設(shè)置障礙。我國(guó)教學(xué)內(nèi)容安排十分系統(tǒng),學(xué)生要從地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)起,然后學(xué)習(xí)采礦學(xué)方面的相關(guān)課程,教學(xué)內(nèi)容安排同時(shí)注重理論和實(shí)踐。
2.1.2課件建設(shè)效果突出。我國(guó)采礦工程專業(yè)教學(xué)十分注重利用多媒體技術(shù),在理論教學(xué)中,將教學(xué)內(nèi)容和學(xué)科發(fā)展整理成教學(xué)課件,并以幻燈片的形式形象地向?qū)W生傳達(dá)教學(xué)內(nèi)容,能夠加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的了解與掌握,比價(jià)容易被學(xué)生所接受。采用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué),實(shí)現(xiàn)了教師講授與學(xué)生參與的結(jié)合、理論知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題的結(jié)合,能夠獲得良好的教育效果。國(guó)外的課件多數(shù)搬抄教材,不夠生動(dòng)形象,學(xué)生理解起來(lái)較為困難。
2.1.3專業(yè)領(lǐng)域相對(duì)拓寬。我國(guó)采礦工程專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)還包含了巖土工程所需的地質(zhì)測(cè)量等方面的知識(shí),隨之也增加了地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、礦山測(cè)量、爆破與井巷工程、地質(zhì)實(shí)習(xí)及測(cè)量實(shí)習(xí)等諸多實(shí)習(xí),豐富了學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和動(dòng)手能力,專業(yè)領(lǐng)域相對(duì)拓寬,使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)不僅能夠應(yīng)用到采礦工程行業(yè),還可以應(yīng)用到巖土工程及其他工程中去。我國(guó)實(shí)現(xiàn)寬口徑的采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了學(xué)科交叉發(fā)展,有利于畢業(yè)生就業(yè)。
2.2國(guó)內(nèi)采礦工程專業(yè)教育的缺點(diǎn)。我國(guó)采礦工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容十分系統(tǒng),但是實(shí)踐內(nèi)容明顯不足,學(xué)生的動(dòng)手能力比較弱,畢業(yè)生進(jìn)入社會(huì)后往往因?yàn)槿狈?jīng)驗(yàn),不能很快適應(yīng)市場(chǎng)。我國(guó)采礦工程專業(yè)課程設(shè)置相對(duì)獨(dú)立,學(xué)科間有機(jī)聯(lián)系比較弱,學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)知識(shí)與技術(shù)之后難以靈活運(yùn)用,缺乏實(shí)踐應(yīng)用能力,這種分散式教學(xué)模式會(huì)影響學(xué)生對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)掌握與實(shí)踐應(yīng)用。我國(guó)善于將幻燈片、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化工具應(yīng)用到教育教學(xué)以及科學(xué)研究中去,這有助于教育教學(xué)方法的創(chuàng)新,提高了資源的利用效率,但是學(xué)生的手工繪圖能力等卻得不到鍛煉。
0 前言
實(shí)踐教學(xué)是深入理解理論知識(shí)和進(jìn)一步對(duì)理論認(rèn)識(shí)的途徑之一,是培養(yǎng)和提高具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí)的工程技術(shù)人員素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)之一。結(jié)合自己所學(xué)知識(shí),鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)研究方法和提高自我動(dòng)手能力的重要平臺(tái)。還應(yīng)注意學(xué)生整體素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高,以及正確世界觀、人生觀和價(jià)值觀的形成。高等教育具有的根本任務(wù)是培養(yǎng)面向21世紀(jì)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和操作能力的高素質(zhì)、復(fù)合型和交叉型人才。①②③④采礦工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力和獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力的專業(yè),需要學(xué)生具有基礎(chǔ)理論知識(shí)扎實(shí)、專業(yè)知識(shí)面廣、操作技能力強(qiáng)、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力等特點(diǎn)。在培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力方面,雖然采礦工程專業(yè)在教學(xué)過(guò)程中一直非常注重實(shí)踐教學(xué)并做了很多有益的探索,但是在采礦工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)過(guò)程中遇到教學(xué)工作量比重小、經(jīng)費(fèi)投入不足及實(shí)踐場(chǎng)所不夠充足等難題,⑤⑥⑦對(duì)采礦工程專業(yè)人才素質(zhì)教育、技能教育以及創(chuàng)新思維的開(kāi)拓都有不同程度的障礙,導(dǎo)致以后參加工作、深造過(guò)程中遇到難題無(wú)法獨(dú)立解決問(wèn)題。因此,必須研究如何提高采礦工程專業(yè)本科生實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的策略。
1 提高采礦工程專業(yè)本科生實(shí)踐能力的策略
1.1 逐步建立完善的實(shí)踐教學(xué)體系,鞏固實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)基礎(chǔ)
采礦工程專業(yè)是實(shí)踐性、交叉性和創(chuàng)新性很強(qiáng)的專業(yè),專業(yè)培養(yǎng)方案要求學(xué)生具有扎實(shí)、寬厚的理論知識(shí)和較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí),同時(shí)還應(yīng)該具備并掌握實(shí)踐能力教學(xué)培養(yǎng)的方法和途徑。加強(qiáng)采礦工程專業(yè)本科生實(shí)踐能力尤其是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐能力的培養(yǎng),通過(guò)優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)課程方案設(shè)置,進(jìn)一步完善實(shí)踐教學(xué)體系,使其更具完整性,在深入分析和研究近年來(lái)實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)方案、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)過(guò)程的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)代采礦工程科學(xué)快速發(fā)展及經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對(duì)采礦人才的需求,引入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、設(shè)備和方法,不斷更新教學(xué)內(nèi)容、思想與理念,對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行傳承、改造和優(yōu)化,革新教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生自學(xué)能力,突出學(xué)生獨(dú)立自主能力的培養(yǎng),重視實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容科學(xué)合理布置,優(yōu)化調(diào)整采礦工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)設(shè)置,形成礦山認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、采礦課程設(shè)計(jì)、礦山初步設(shè)計(jì)和采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)等完整實(shí)踐教學(xué)體系,并注重各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中的有機(jī)結(jié)合。
1.2 重視采礦工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué),提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力
實(shí)驗(yàn)室課程教學(xué)是鞏固理論知識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際、驗(yàn)證專業(yè)理論知識(shí)、培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)科研能力、解決問(wèn)題思維和發(fā)揮想象能力、動(dòng)手能力及基本操作技能訓(xùn)練的重要部分。通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程,學(xué)生不但可以鞏固和加深所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí),而且能夠培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究學(xué)術(shù)作風(fēng)和實(shí)事求是客觀的科學(xué)態(tài)度,為進(jìn)一步提高分析研究能力提供更加深厚的思維基礎(chǔ)。
1.3 構(gòu)建采礦工程專業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)保障體系,提高學(xué)生實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量
采礦工程專業(yè)是實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科,采礦工程專業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)大學(xué)生工程素質(zhì)、技術(shù)素質(zhì)和實(shí)踐實(shí)施能力的重要環(huán)節(jié)之一。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí),學(xué)生可以深入接觸現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際,從而鞏固已學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí),掌握采礦工程專業(yè)技能、了解采礦工藝、培養(yǎng)實(shí)際工作能力。近年來(lái),大多數(shù)采礦工程專業(yè)實(shí)習(xí)學(xué)生在大學(xué)期間下井次數(shù)不超過(guò)10次,實(shí)習(xí)更是象征性參觀為主,實(shí)習(xí)效果差,導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和實(shí)踐精神沒(méi)有得到很好的鍛煉。為此,應(yīng)采取一系列切實(shí)有效的措施,構(gòu)建采礦實(shí)習(xí)保障體系,為提高學(xué)生實(shí)踐實(shí)習(xí)質(zhì)量。
1.4 完善革新實(shí)習(xí)考核制度,增強(qiáng)評(píng)定實(shí)習(xí)成績(jī)考核體系
為了使學(xué)生能夠提高實(shí)踐能力,在實(shí)習(xí)前準(zhǔn)備工作、實(shí)習(xí)過(guò)程或?qū)嵙?xí)結(jié)束的工作必須加以嚴(yán)格的考核制度。應(yīng)該對(duì)過(guò)去僅提交一份實(shí)習(xí)報(bào)告就評(píng)定成績(jī)的作法進(jìn)行革新。實(shí)施實(shí)習(xí)過(guò)程控制及實(shí)習(xí)結(jié)束總結(jié)匯報(bào)等類似方式進(jìn)行考核,要求學(xué)生把每天的實(shí)習(xí)內(nèi)容和技能做詳細(xì)的記錄和分析,讓學(xué)生自由討論,讓學(xué)生從實(shí)習(xí)態(tài)度、勞動(dòng)紀(jì)律、技術(shù)實(shí)施和操作技能,可以由實(shí)習(xí)單位安排現(xiàn)場(chǎng)工程師、技術(shù)員來(lái)評(píng)定現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)成績(jī)。這樣可以促進(jìn)學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程發(fā)散思維、提高解決問(wèn)題的能力。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí),以提高學(xué)生實(shí)踐能力和實(shí)踐創(chuàng)新精神為目的,極大地提高學(xué)生實(shí)習(xí)質(zhì)量。
1.5 以采礦工程專業(yè)實(shí)踐技能知識(shí)競(jìng)賽模式帶動(dòng)實(shí)踐教學(xué)深入發(fā)展
在采礦工程實(shí)踐教育中,培養(yǎng)本科生發(fā)揮主觀能動(dòng)性,發(fā)揮其主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)探索和主動(dòng)思考的能力顯得非常重要。通過(guò)舉辦采礦工程專業(yè)知識(shí)技能競(jìng)賽,為大學(xué)生提供了較大的自由發(fā)揮技能空間,方便學(xué)生深入思考解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題方法和手段,并學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)和專業(yè)知識(shí),掌握采礦工程基礎(chǔ)理論知識(shí)和技能,充分發(fā)揮理論聯(lián)系實(shí)際,提高解決問(wèn)題的能力,易于調(diào)動(dòng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的思考問(wèn)題、學(xué)習(xí)興趣和解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的創(chuàng)造性思維能力。
1.6 重視采礦工程專業(yè)認(rèn)知性早期教育
在采礦工程本科生入學(xué)初,可以安排一定的學(xué)時(shí)進(jìn)行采礦工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐認(rèn)識(shí)性教育,給學(xué)生對(duì)采礦工程專業(yè)有直觀的感受,學(xué)生可以從認(rèn)知性早期教育中獲得不同程度的疑問(wèn)和常識(shí)性知識(shí),對(duì)以后專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和將來(lái)就業(yè)具有一定先知性作用。
1.7 完善熟練采礦工程專業(yè)實(shí)踐技能教師隊(duì)伍建設(shè)
2采礦工程本科畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題
當(dāng)前,采礦工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)一般要求具有一定的典型性、專業(yè)性、合理性和規(guī)范性。同時(shí),設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)還應(yīng)達(dá)到一定的書(shū)寫要求,需要達(dá)到通俗易懂程度,還應(yīng)具有一定的解決問(wèn)題的深度和技術(shù)難度。當(dāng)然,我校對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求更高一些,就是需要具有專題研究,該部分要求和畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)具有一定的相關(guān)性,并具有一定的學(xué)術(shù)性和創(chuàng)新性等,如果用這樣的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量當(dāng)前的采礦工程本科畢業(yè)設(shè)計(jì)一般部分(含設(shè)計(jì)、圖紙和說(shuō)明書(shū))及專題部分,部分學(xué)生的設(shè)計(jì)質(zhì)量大部分都偏低,甚至有的學(xué)生都不能滿足最低要求。綜上所述,采礦工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)存在如下問(wèn)題:
2.1畢業(yè)設(shè)計(jì)選題簡(jiǎn)單及內(nèi)容相近在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)選題過(guò)程,一般采礦工程專業(yè)院校都按照既有模式進(jìn)行,設(shè)計(jì)選題題目根據(jù)畢業(yè)實(shí)習(xí)礦山為背景,設(shè)計(jì)題目沒(méi)有針對(duì)性或比較膚淺,有的甚至不科學(xué),重復(fù)以前的題目,缺乏對(duì)應(yīng)的研究。這不僅限制了學(xué)生主觀能動(dòng)性的拓展,而且阻礙了學(xué)生對(duì)生產(chǎn)問(wèn)題、技術(shù)創(chuàng)新和解決實(shí)際問(wèn)題的技能培養(yǎng)。
2.2書(shū)寫功底差畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中比較嚴(yán)重的問(wèn)題是設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的寫作能力差,在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,特別是摘要和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中闡述的設(shè)計(jì)過(guò)程不夠嚴(yán)謹(jǐn),表述不清,很多學(xué)生無(wú)從下手,不知道如何能把問(wèn)題解釋清楚,把說(shuō)明書(shū)寫成記賬式說(shuō)明或敷衍了事的概述。另外,畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的排版格式不規(guī)范、結(jié)構(gòu)不合理、條理不清晰、計(jì)算錯(cuò)誤,甚至有的學(xué)生把導(dǎo)師名字都寫錯(cuò),可見(jiàn)學(xué)生對(duì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的重視程度和寫作功底比較差,需要加強(qiáng)這方面的鍛煉。
2.3工程制圖漏洞百出畢業(yè)設(shè)計(jì)工程制圖要求采礦工程本科畢業(yè)生具有較強(qiáng)的繪圖能力、空間想象能力和圖文表達(dá)能力,學(xué)生在制圖過(guò)程中不斷提高繪圖能力。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),采礦工程本科生能夠較為熟練地掌握計(jì)算機(jī)繪圖、手工繪圖能力和追求完美的視觀感受。但在實(shí)際畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,甚至最后提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙,還發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題,比如說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙不符合、CAD制圖的比例不對(duì)應(yīng)、工業(yè)廣場(chǎng)留設(shè)不合理、代表符號(hào)混亂不合要求、礦塊布置不合理、通風(fēng)線路標(biāo)示錯(cuò)誤、平面圖和剖面圖不對(duì)應(yīng)等。這嚴(yán)重影響整個(gè)制圖效果,并直接降低了畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
2.4低級(jí)錯(cuò)誤多采礦工程本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要不足在于設(shè)計(jì)中所犯低級(jí)錯(cuò)誤、原則性錯(cuò)誤較多。比如:具有高瓦斯礦井,很多同學(xué)沒(méi)有在設(shè)計(jì)及說(shuō)明書(shū)中闡述如何抽放瓦斯,更不用說(shuō)如何實(shí)現(xiàn)煤與瓦斯共采等深?yuàn)W問(wèn)題;在地面上有構(gòu)建筑物需要保護(hù)區(qū)域沒(méi)有留設(shè)保安礦柱;通風(fēng)系統(tǒng)混亂,污風(fēng)相互混合,形成不通暢系統(tǒng)等。這些問(wèn)題都屬于采礦工程本科生最容易犯的低級(jí)錯(cuò)誤,違反了相關(guān)安全規(guī)程和設(shè)計(jì)規(guī)程,采礦工程專業(yè)本科生經(jīng)常犯這些低級(jí)錯(cuò)誤,說(shuō)明學(xué)生沒(méi)有很好地掌握基本理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí),最重要的是將來(lái)走向工作崗位如果一直馬虎下去將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。
2.5設(shè)計(jì)內(nèi)容高度相似由于擴(kuò)招等各方面的原因,現(xiàn)在每個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師都帶3-8個(gè)畢業(yè)生,項(xiàng)目多的老師相對(duì)簡(jiǎn)單,但對(duì)于項(xiàng)目少的老師只能給學(xué)生為數(shù)不多的設(shè)計(jì)任務(wù),也就說(shuō),指導(dǎo)老師給的任務(wù)就比較相近。有的同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)大部分內(nèi)容照抄其他同學(xué)的,或者從前幾屆畢業(yè)的學(xué)生那抄襲和照搬。雖然設(shè)計(jì)題目不盡相同,但設(shè)計(jì)內(nèi)容和說(shuō)明書(shū)高度相似,導(dǎo)致說(shuō)明書(shū)前后表述矛盾、不一致,相似錯(cuò)誤頻發(fā)等等問(wèn)題。
3問(wèn)題產(chǎn)生的因素
導(dǎo)致采礦工程本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量低下的原因較多,有學(xué)生自身的原因也有指導(dǎo)教師的原因,甚至有外部環(huán)境的影響。總結(jié)起來(lái)有以下幾點(diǎn):
3.1前期準(zhǔn)備不充分因?yàn)椴傻V工程專業(yè)是一門專業(yè)性很強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的學(xué)科,畢業(yè)設(shè)計(jì)前應(yīng)做好充分準(zhǔn)備,包括理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的復(fù)習(xí),經(jīng)過(guò)了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)的不斷進(jìn)步,應(yīng)該可以作出質(zhì)量較高的畢業(yè)設(shè)計(jì)和說(shuō)明書(shū),畢業(yè)設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備不夠充分主要表現(xiàn)在:
(1)礦山接受學(xué)生實(shí)習(xí)的積極性不高,指導(dǎo)教師聯(lián)系實(shí)習(xí)地點(diǎn)困難,一般靠老師的學(xué)生在礦山當(dāng)了領(lǐng)導(dǎo)以后才能給安排。所以,礦山對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)的重視程度不夠;
(2)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足,學(xué)校提供的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)一壓再壓,已經(jīng)完全不能適合經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的步伐,實(shí)習(xí)費(fèi)用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)習(xí)需要;
(3)實(shí)習(xí)內(nèi)容不夠全面,由于實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足,致使指導(dǎo)教師無(wú)奈把實(shí)習(xí)時(shí)間從3周壓縮成2周,甚至1周,促使實(shí)踐性很強(qiáng)的實(shí)習(xí)不能完全聯(lián)系實(shí)際;
(4)實(shí)習(xí)過(guò)程過(guò)于簡(jiǎn)單,由于實(shí)習(xí)時(shí)間的壓縮,導(dǎo)致實(shí)習(xí)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,不跟班實(shí)習(xí),不能切實(shí)體會(huì)理論聯(lián)系實(shí)際的效果;
(5)有些同學(xué)對(duì)畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)積極性不高,采礦工程專業(yè)屬于高危行業(yè),學(xué)生對(duì)從事的專業(yè)具有一定的厭煩和恐懼感,特別是部分學(xué)生畢業(yè)后不打算到礦山工作,致使畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)成為這些學(xué)生的艱巨的任務(wù)和負(fù)擔(dān),使學(xué)生在思想和行動(dòng)上對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)重視的態(tài)度不夠;
(6)指導(dǎo)教師人員匱乏,難以勝任繁重的實(shí)習(xí)指導(dǎo)任務(wù),缺少用制度管理學(xué)生的經(jīng)驗(yàn),對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的眾多問(wèn)題及指導(dǎo)教師提出了要求和修改意見(jiàn)后學(xué)生無(wú)動(dòng)于衷的問(wèn)題束手無(wú)策;
(7)考核制度不夠健全、實(shí)施不夠嚴(yán)厲,成績(jī)?cè)u(píng)定過(guò)于簡(jiǎn)化,造成學(xué)生的重視程度不夠,有失公平。
3.2指導(dǎo)教師自身因素由于采礦工程專業(yè)就業(yè)壓力小,相對(duì)10年前,招收采礦工程專業(yè)的學(xué)生大幅度提高,導(dǎo)致每個(gè)教師需要指導(dǎo)的學(xué)生數(shù)逐漸增多,因此,產(chǎn)生了如下問(wèn)題:
(1)指導(dǎo)教師的投入得不到保障。從時(shí)間和精力上講,大多數(shù)高校教師承擔(dān)著大量教學(xué)和科研任務(wù),另外還需完成大量的考核指標(biāo),比如:每年要完成多少高水平的論文、獲得的科研獎(jiǎng)勵(lì)、專利、著作、指導(dǎo)研究生數(shù)量、上講臺(tái)課時(shí)數(shù)、在研科研項(xiàng)目數(shù)、是否有縱向課題(國(guó)家自然科學(xué)基金)、評(píng)職稱、無(wú)休止的會(huì)議等等,在高校激烈競(jìng)爭(zhēng)的今天,指導(dǎo)教師的自由度相對(duì)較小。很多指導(dǎo)老師無(wú)法保證有足夠的時(shí)間來(lái)指導(dǎo)學(xué)生更好地完成設(shè)計(jì),只能把握方向;
(2)指導(dǎo)教師相對(duì)缺乏采礦設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。一部分高校教師本身缺乏科研與工程實(shí)踐經(jīng)歷,尤其是作為畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)為主體的年輕教師,個(gè)別教師沒(méi)有很豐富的采礦工程方面的經(jīng)驗(yàn)來(lái)有效地指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí),也存在個(gè)別教師工作責(zé)任心不強(qiáng)的現(xiàn)象,沒(méi)有很好地起到監(jiān)管作用,放松了對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。導(dǎo)致畢業(yè)生認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計(jì)就是走過(guò)場(chǎng),不可能在最后還不讓過(guò)。
3.3外部環(huán)境因素目前,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,采礦工程專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)相對(duì)容易,每個(gè)學(xué)生均有4-5個(gè)單位可以選擇,但有一部分學(xué)生把主要心思放在考研、出國(guó)、考公務(wù)員上,從主觀上對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)沒(méi)有足夠的重視,加上畢業(yè)設(shè)計(jì)期間是求職擇業(yè)的最佳時(shí)機(jī),學(xué)生的大部分時(shí)間均不在畢業(yè)設(shè)計(jì)上。當(dāng)然,也有為數(shù)不多的畢業(yè)后去礦山的學(xué)生可以完全發(fā)揮自己主觀能動(dòng)性,拓展自己的思路,把精力放在畢業(yè)設(shè)計(jì)上。
1中國(guó)采礦工程的現(xiàn)狀
中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中對(duì)礦產(chǎn)資源需求量不斷增大,但現(xiàn)有采礦技術(shù)中存在一些弊端,使資源得不到合理利用,產(chǎn)生浪費(fèi),對(duì)采礦工作人員人身安全也造成了威脅。與國(guó)外發(fā)展中國(guó)家相比,中國(guó)的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量大,但開(kāi)發(fā)利用效率卻并不理想,受人員管理及開(kāi)采技術(shù)的局限性影響,采礦工程沒(méi)有得到預(yù)期進(jìn)步。由此可見(jiàn)煤炭資源開(kāi)采使用環(huán)節(jié)中采取安全防護(hù)措施的重要性。為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)資源的需求量,需制定一套科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟傻V工程發(fā)展計(jì)劃,并對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)環(huán)節(jié)中存在的弊端進(jìn)行改制,以安全為前提逐步提升資源利用率。在技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)過(guò)程中管理人員要明確工作的核心部分,針對(duì)現(xiàn)有安全問(wèn)題探討應(yīng)對(duì)措施。對(duì)礦區(qū)做出全面調(diào)查,在問(wèn)題發(fā)生前制定防范對(duì)策,可降低事故造成的損失,是中國(guó)采礦工程發(fā)展的正確選擇。煤炭行業(yè)薪資水平與勞動(dòng)量不成比例,造成技術(shù)型人才的流逝,生產(chǎn)設(shè)備使用年限久遠(yuǎn)且得不到及時(shí)更換,均為采礦工程帶來(lái)了安全隱患。因此中國(guó)采礦工程應(yīng)注重人才培養(yǎng),通過(guò)技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率、高經(jīng)濟(jì)效益,將原有體制中存在的弊端作為研究對(duì)象,將理論與實(shí)踐相結(jié)合,探討出具有長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展價(jià)值的安全制度,推動(dòng)采礦工程發(fā)展壯大。
2采礦工程中存在的安全問(wèn)題分析
2.1采礦工程中的技術(shù)問(wèn)題
技術(shù)水平低下是采礦工程中存在的主要問(wèn)題。采礦工程規(guī)模各不相同,一些小礦井為節(jié)省生產(chǎn)成本仍使用落后的技術(shù)手段,不但效率低,對(duì)于開(kāi)采階段出現(xiàn)的安全問(wèn)題也缺少防治對(duì)策。雖然在理論中完全可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制生產(chǎn),但實(shí)際開(kāi)展時(shí)所執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)卻得不到統(tǒng)一。技術(shù)問(wèn)題體現(xiàn)在以下兩方面:a)工作人員專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備量不達(dá)標(biāo)。現(xiàn)有從業(yè)人員多數(shù)沒(méi)有接受過(guò)采礦知識(shí)培訓(xùn),作業(yè)只能依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷設(shè)備故障原因,對(duì)礦井情況了解不足便盲目開(kāi)展任務(wù)[1];b)設(shè)備使用檢修問(wèn)題。電氣設(shè)備與機(jī)械設(shè)備使用一段時(shí)間后需進(jìn)行檢修,采礦工程現(xiàn)場(chǎng)并沒(méi)有將這一制度落實(shí),設(shè)備嚴(yán)重磨損,很難保障生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全性。對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)勘探不足導(dǎo)致部分資源被浪費(fèi),受技術(shù)水平影響,對(duì)已存在的采礦場(chǎng)也不能做到深入開(kāi)采,當(dāng)資源剩余量小時(shí)便被遺棄。
2.2采礦工程中的安全問(wèn)題
采礦工程由眾多環(huán)節(jié)組成,安全問(wèn)題一直影響著生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)收益。地下礦產(chǎn)資源開(kāi)采需修筑礦井,工作過(guò)程中人員全部井下作業(yè)。在進(jìn)行作業(yè)時(shí)要注意以下關(guān)鍵問(wèn)題:a)電氣設(shè)備使用安全。采礦由自動(dòng)化設(shè)備完成,此外井下照明系統(tǒng)也需用供配電,在對(duì)線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)忽略了用電系統(tǒng)的總功率,只優(yōu)化局部系統(tǒng)。多個(gè)設(shè)備共同運(yùn)轉(zhuǎn)便會(huì)超出線路荷載,導(dǎo)線溫度升高后引發(fā)系統(tǒng)短路,嚴(yán)重者還會(huì)發(fā)生火災(zāi)事故。工作人員在導(dǎo)通與斷開(kāi)設(shè)備時(shí)沒(méi)有遵從安全守則,缺少靜電防護(hù)措施,也是引發(fā)電氣事故的原因之一[1];b)開(kāi)采方案的確定。礦產(chǎn)資源種類不同,其相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)也不同,在制定規(guī)劃時(shí)還應(yīng)參照礦質(zhì)層深度來(lái)進(jìn)行。隨著開(kāi)采深度增加,需對(duì)松軟地質(zhì)層進(jìn)行加固處理,避免發(fā)生坍塌事故,造成人員傷亡。雖然國(guó)家明確規(guī)定采礦工程中的安全標(biāo)準(zhǔn),但事故仍有發(fā)生,均由安全防護(hù)措施不到位造成;c)地下采礦中常見(jiàn)的安全問(wèn)題。瓦斯會(huì)在開(kāi)采過(guò)程中源源不斷地涌出,若井下通風(fēng)情況不達(dá)標(biāo),工作人員吸入瓦斯后會(huì)發(fā)生中毒反應(yīng),嚴(yán)重者還會(huì)危及到生命安全。當(dāng)瓦斯聚集量增大沒(méi)有及時(shí)排出,同樣會(huì)引發(fā)爆炸事故。地下水滲透、巖石掉落等問(wèn)題在采礦工程中時(shí)有發(fā)生,引發(fā)的安全問(wèn)題會(huì)使工程終止。
3采礦工程中存在問(wèn)題的解決辦法
為解決以上幾點(diǎn)問(wèn)題可采取以下措施。
3.1提高采礦工程技術(shù)
采礦工程首先要提升的是人員技能水平??赏ㄟ^(guò)培訓(xùn)、考核等途徑來(lái)實(shí)現(xiàn),幫助工作人員將理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合。采礦環(huán)節(jié)安全性單純依靠人員技能水平很難保障,還要注重先進(jìn)設(shè)備的引用,對(duì)使用中的設(shè)備定期檢修,發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重的零件要及時(shí)修理,修理得不到改善可將其更換,保障使用階段安全性。開(kāi)采前要嚴(yán)格區(qū)分設(shè)備作業(yè)與人力作業(yè),做好配合銜接,涉及到電氣設(shè)備使用時(shí)要做好防火處理,對(duì)供電情況進(jìn)行檢測(cè),設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不可超出供電系統(tǒng)荷載能力??芍概杉夹g(shù)人員到國(guó)外礦產(chǎn)開(kāi)采企業(yè)培訓(xùn)學(xué)習(xí),將先進(jìn)技術(shù)引入國(guó)內(nèi),可幫助管理人員發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)模式中存在的弊端,方便及時(shí)做出整改。此外還要合理調(diào)動(dòng)人力資源,對(duì)員工檔案進(jìn)行保存,并做出適當(dāng)溝通,理解員工所擅長(zhǎng)的技術(shù)工作,可避免造成人才浪費(fèi)。設(shè)備選擇要結(jié)合開(kāi)采實(shí)際需求,在作業(yè)之前要對(duì)礦產(chǎn)區(qū)域做出詳細(xì)調(diào)查,確保資源得到合理利用,以免發(fā)生浪費(fèi)現(xiàn)象。此外采礦工程周邊基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也要達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn),包括運(yùn)輸公路的修筑情況等,可為礦產(chǎn)輸送提供安全保障。在培養(yǎng)技術(shù)人員的同時(shí)不要忘記采礦理論的創(chuàng)新與吸取實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),只有理論創(chuàng)新才能不斷地指導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新,這樣才能培養(yǎng)一批采礦工程的專業(yè)性人才。
3.2解決采礦工程中的安全問(wèn)題
a)在采礦工程中要堅(jiān)持安全第一。這不僅要求所有采礦作業(yè)人員自身具有安全意識(shí),同時(shí)與采礦工程相關(guān)的人力、物力、設(shè)備,生產(chǎn)等方面都要優(yōu)先滿足安全需求,否則就限制生產(chǎn);b)采礦工程中主要領(lǐng)導(dǎo)要對(duì)安全進(jìn)行全面檢查與負(fù)責(zé)。無(wú)論是采礦工程的主要管理者還是作業(yè)人員負(fù)責(zé)人,都要積極貫徹關(guān)于安全生產(chǎn)的相關(guān)文件與規(guī)定,并以這些安全文件為指導(dǎo)來(lái)加強(qiáng)采礦區(qū)安全建設(shè);c)積極預(yù)防安全問(wèn)題。要做到預(yù)防首先要熟悉造成礦井發(fā)生事故的相關(guān)因素,并對(duì)易發(fā)生事故的地點(diǎn)和原因進(jìn)行詳細(xì)分析,預(yù)先制定安全計(jì)劃和防止措施。此外,還要運(yùn)用科學(xué)的管理方法,創(chuàng)造一個(gè)衛(wèi)生、舒適的生產(chǎn)環(huán)境,并制定相關(guān)采礦工程生產(chǎn)規(guī)定和安全細(xì)則,以保證在安全的條件下提高采礦效率;d)最重要的是要對(duì)發(fā)生安全事故礦井的管理者給以嚴(yán)厲懲罰,并對(duì)已發(fā)生事故的原因進(jìn)行科學(xué)分析,為以后的采礦作業(yè)提供安全數(shù)據(jù)和信息。
3.3生態(tài)保護(hù)是保證礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展的主要途徑
在采礦工程進(jìn)展過(guò)程中,應(yīng)注重對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。資源開(kāi)采是一項(xiàng)長(zhǎng)期發(fā)展的工程,資源形成周期十分漫長(zhǎng),因此要合理利用并采取保護(hù)措施。對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行保護(hù)可避免現(xiàn)存資源被破壞,工程與自然界之間存在的主要矛盾是地面植被問(wèn)題,開(kāi)采需在地表鉆井,植物種類也因此而減少,土壤得不到保護(hù)會(huì)逐漸荒漠化,不利于地區(qū)平衡發(fā)展。采礦后礦區(qū)處理問(wèn)題也應(yīng)得到重視,對(duì)地下空洞進(jìn)行回填,否則在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)很容易坍塌。采礦工程技術(shù)人員應(yīng)加快科學(xué)發(fā)展策略的研究,對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)模式進(jìn)行反思,制定出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,可降低安全事故發(fā)生的幾率,推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)進(jìn)步,也能使資源開(kāi)采技術(shù)得到提升。
一、采礦工程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)問(wèn)題
因?yàn)椴傻V工程學(xué)生人數(shù)較多,而實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少,增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)壓力,加上傳統(tǒng)建設(shè)模式,采礦工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、儀器,屬于真實(shí)可見(jiàn)性,增加了實(shí)驗(yàn)室的資金投入。對(duì)于建設(shè)資金緊張狀況下,許多問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn):
首先,投資大。采礦工程實(shí)驗(yàn)室是理工科必備教學(xué)設(shè)施,其建設(shè)費(fèi)用大約為百萬(wàn)至千萬(wàn),對(duì)于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)區(qū)域,是一個(gè)巨大負(fù)擔(dān)。
其次,效率低。購(gòu)置實(shí)驗(yàn)設(shè)備時(shí),是根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目確定,因功能較為單一,一臺(tái)涉筆通常僅可支持一個(gè)實(shí)驗(yàn),限制了實(shí)驗(yàn)人數(shù),在做實(shí)驗(yàn)之前,還需專人實(shí)施實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。
第三,運(yùn)行成本較高。因?qū)嶒?yàn)具有消耗性特點(diǎn),主要包含設(shè)備損壞、設(shè)備損毀、物質(zhì)消耗、能源消耗等。對(duì)于教學(xué)實(shí)驗(yàn),通常是根據(jù)教學(xué)計(jì)劃實(shí)施,兩次實(shí)驗(yàn)間隔期間,實(shí)驗(yàn)設(shè)備大多處于閑置狀態(tài),占用實(shí)驗(yàn)室空間,需專人實(shí)施日常保養(yǎng)、維護(hù)。
第四,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可控性較差。進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí),由于操作水平與程序、實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備等因素影響,不能保證每次實(shí)驗(yàn)均可達(dá)到預(yù)期效果,一般需重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
第五,教學(xué)效果受到限制。因?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的瞬時(shí)性特點(diǎn),在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),因客觀條件約束,若不集中注意力,則很難觀察預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。因運(yùn)行成本較高,通常情況下,多次實(shí)驗(yàn)、重復(fù)實(shí)驗(yàn)受到某種約束,學(xué)生不可能按照自身特長(zhǎng)、興趣,設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)探索,進(jìn)而對(duì)實(shí)際教學(xué)效果造成影響,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、探索驚聲。
二、采礦工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
首先,采礦工程教學(xué)特點(diǎn)。對(duì)于采礦工程而言,作為一門實(shí)踐性強(qiáng)、專業(yè)性高的學(xué)科,工程技術(shù)人員、教師需具備較強(qiáng)想象力,具備繪圖、識(shí)圖及讀圖能力,同時(shí)還需具備豐富工程經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于采礦專業(yè)學(xué)生,大多為初次接觸礦圖,難以清晰礦工程布置流程、空間關(guān)系。對(duì)于工程技術(shù)人員而言,即使具備一定工程經(jīng)驗(yàn),對(duì)于井下巷道系統(tǒng),也難以建立空間布置關(guān)系,進(jìn)而極大影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、興趣。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主要為電教室、模型測(cè)繪室與模型展示室,在此基礎(chǔ)上,難以進(jìn)行綜合性、探索性、研究性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn),不利于培養(yǎng)創(chuàng)新型、探索性人才。
其次,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教育價(jià)值。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),即對(duì)環(huán)境、條件的真實(shí)模擬,可控性極高,具有感知一體化特點(diǎn),學(xué)生可感到身臨其境之感,是真實(shí)感知與虛擬的交互,支持開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究與訓(xùn)練活動(dòng)。其一,在現(xiàn)代教學(xué)中,采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),與現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論相符合,為學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)創(chuàng)造一個(gè)全新平臺(tái),深入貫徹了各種學(xué)習(xí)理念與學(xué)習(xí)理論,融合了多種學(xué)習(xí)理論;其二,采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),有效緩解傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)備、經(jīng)費(fèi)問(wèn)題,為綜合性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造優(yōu)良條件。尤其虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行模擬,一般實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境難以實(shí)現(xiàn),無(wú)法顯現(xiàn)實(shí)際事物,尤其對(duì)于危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn),例如災(zāi)害事故、瓦斯爆炸、突水等模擬實(shí)驗(yàn),可提供安全的實(shí)驗(yàn)保障;其三,有利于深化、開(kāi)拓新型教學(xué)模式。由教學(xué)角度而言,在教學(xué)活動(dòng)中,采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),具有靈活便捷、豐富教學(xué)資源的操作系統(tǒng),為現(xiàn)代教學(xué)模式、傳統(tǒng)教學(xué)模式提供了優(yōu)質(zhì)環(huán)境支持,為教學(xué)模式創(chuàng)新提供支撐,有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)造性思維;其四,降低實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入,提高實(shí)驗(yàn)效率,降低運(yùn)行成本。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)逐漸普及,投入方式為軟性投入,可及時(shí)緩解學(xué)生壓力,達(dá)到課程門類需求,確保教學(xué)活動(dòng)順利開(kāi)展,與教學(xué)需求變化具有較好適應(yīng)性,防止社會(huì)資源浪費(fèi),極大提升實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率,提高實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放能力;其五,解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可控性問(wèn)題。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),注重真實(shí)現(xiàn)象再現(xiàn),通過(guò)計(jì)算機(jī)圖像,可回放實(shí)驗(yàn)的各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,有利于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析相關(guān)規(guī)律,提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)認(rèn)知能力。
三、采礦工程三維可視化虛擬實(shí)驗(yàn)室的功能
虛擬實(shí)驗(yàn)室是依托三維可視化技術(shù),構(gòu)建數(shù)字采礦模型,作為嶄新實(shí)驗(yàn)方法,其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不受實(shí)驗(yàn)材料、儀器、設(shè)備等限制,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的增加與更新更為快捷,有效解決了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)問(wèn)題。同時(shí),數(shù)字采礦模型有機(jī)結(jié)合校園網(wǎng)絡(luò),打破實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)時(shí)間、空間限制,有效提升實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放程度,拓展了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)范圍,為學(xué)生提供更多實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)。所以,虛擬實(shí)驗(yàn)室具備如下功能:
首先,巷道造型。對(duì)于地下采礦巷道,可劃分為回采、采取、開(kāi)拓等巷道類型,按照不同類型工程、不同巷道參數(shù),實(shí)施三維實(shí)體造型,通過(guò)空間位置關(guān)系,建立整個(gè)地下采礦系統(tǒng)。
其次,圖形繪制。對(duì)于地下采礦工程,劃分為采準(zhǔn)切割與開(kāi)拓系統(tǒng),處于任一制定范圍,可以以集成方式、分類方式顯示,縮放、平移與旋轉(zhuǎn)均可實(shí)時(shí)交互,學(xué)生可多角度觀察工程布置關(guān)系,對(duì)礦井巷道系統(tǒng)提供三維設(shè)計(jì)功能。
第三,礦井安全管理的可視化。礦井依托可視化模型,構(gòu)建安全管理系統(tǒng),有效集成了避災(zāi)系統(tǒng)、人員定位與瓦斯監(jiān)測(cè),通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)礦井安全情況進(jìn)行可視化分析,使學(xué)生可深入理解礦井安全管理知識(shí),采用視頻、動(dòng)畫(huà)等技術(shù),有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
第四,網(wǎng)絡(luò)功能、數(shù)據(jù)處理功能與集成接口功能。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),與礦山設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際狀況,構(gòu)建安全管理與采礦工程數(shù)據(jù)庫(kù),為學(xué)生的礦井設(shè)計(jì)提供相關(guān)數(shù)據(jù)信息,有利于開(kāi)展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,采礦工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)存在投資大、運(yùn)行成本較高、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可控性較差、教學(xué)效果受到限制等問(wèn)題,采用三維可視化技術(shù),為學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)創(chuàng)造一個(gè)全新平臺(tái),有效緩解傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)備、經(jīng)費(fèi)問(wèn)題,有利于深化、開(kāi)拓新興教學(xué)模式,降低實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入,提高實(shí)驗(yàn)效率,降低運(yùn)行成本。構(gòu)建采礦工程三維可視化虛擬實(shí)驗(yàn)室,具備巷道造型、圖形繪制、礦井安全管理可視化、網(wǎng)絡(luò)功能、數(shù)據(jù)處理功能與集成接口等功能,有利于學(xué)生的創(chuàng)新性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]柯波,李萍,何友芳等.采礦計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2012,(10):222-223.
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-291X(2012)12-0263-02
未來(lái)采礦工程學(xué)科的發(fā)展及其采礦工程技術(shù)人才的培養(yǎng)問(wèn)題,是一項(xiàng)十分重大的研究課題,關(guān)系到振興東北老工業(yè)基礎(chǔ)煤炭工業(yè)的發(fā)展,更關(guān)系到礦業(yè)教育的百年大計(jì)??v觀全國(guó)的教育改革,各高校正朝著與社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制相適應(yīng)的方向轉(zhuǎn)軌,并通過(guò)校內(nèi)各項(xiàng)管理體制的調(diào)整完善,推動(dòng)了教學(xué)領(lǐng)域的深入改革。面向21世紀(jì),黑龍江科技學(xué)院采礦工程專業(yè)應(yīng)根據(jù)其自身特點(diǎn),結(jié)合振興東北老工業(yè)基礎(chǔ)煤炭工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),在學(xué)科建設(shè)、專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)上研究對(duì)策,以求得到長(zhǎng)足發(fā)展。
一、采礦工程專業(yè)教學(xué)改革存在的問(wèn)題
近年來(lái),根據(jù)教育部對(duì)本科專業(yè)教學(xué)的指示精神,我校著重進(jìn)行了采礦工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容及課程設(shè)置體系改革的研究與實(shí)踐。按照教育部的如下三點(diǎn)指示精神:(1)專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)要進(jìn)一步調(diào)整,拓寬專業(yè)面;(2)本科教學(xué)內(nèi)容應(yīng)適應(yīng)21世紀(jì)采礦工程科學(xué)專業(yè)的發(fā)展要求;(3)加強(qiáng)工程實(shí)踐教學(xué),提高學(xué)生實(shí)際工作能力,創(chuàng)新能力等。要求改革本科各專業(yè)系列課程教學(xué)內(nèi)容與課程設(shè)置體系。我們認(rèn)為當(dāng)前我校采礦工程專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容及課程設(shè)置還存在著一些差距和問(wèn)題。
1.拓寬專業(yè)面尚不夠,特別與機(jī)電結(jié)合不夠
近幾年來(lái),我們雖逐步拓寬專業(yè)面,如非煤開(kāi)采、露天開(kāi)采、地下工程、計(jì)算機(jī)在采礦中應(yīng)用等內(nèi)容,但仍不夠。特別是由于新技術(shù)、新工藝、新裝備不斷發(fā)展,采礦與機(jī)電結(jié)合不夠,知識(shí)更新與實(shí)踐環(huán)節(jié)均很弱,未形成高水平的模式與系列,不能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)發(fā)展的急需。很多高度機(jī)械化、自動(dòng)化的礦山單位均指出:“若采礦專業(yè)再不實(shí)現(xiàn)與機(jī)電密切結(jié)合,采礦工程專業(yè)的學(xué)生就不受歡迎”。隨著安全高效礦井的一礦一井一面或一礦一井二面生產(chǎn)的發(fā)展,礦井巷道布置、采掘銜接日趨簡(jiǎn)化,而重在礦山機(jī)械的使用效率,所以礦山機(jī)電知識(shí)日趨重要。不提高采礦工程專業(yè)學(xué)生的機(jī)電知識(shí),難以管理和指揮生產(chǎn),難以提高礦井產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。有的礦區(qū)、礦井總工程師已由機(jī)電人員擔(dān)任。為實(shí)現(xiàn)采礦工程專業(yè)培養(yǎng)礦山高級(jí)技術(shù)人材的目標(biāo),采礦工程教學(xué)改革已迫在眉睫。
2.教學(xué)內(nèi)容龐雜,落后陳舊內(nèi)容仍較多
近年來(lái),雖然加強(qiáng)了采礦新工藝、新技術(shù)及計(jì)算機(jī)在采礦中的應(yīng)用技術(shù)等新內(nèi)容,但總體不夠突出和系統(tǒng),一些陳舊的內(nèi)容仍在某些課程中占有大量篇幅,如煤礦開(kāi)采學(xué)課程中的采區(qū)巷道布置和采區(qū)和井底車場(chǎng)線路等內(nèi)容已遠(yuǎn)不適應(yīng)安全高效礦井的要求,教學(xué)中應(yīng)大大削減,有關(guān)巖石力學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)在幾門課程都講,另一方面大型現(xiàn)代化礦山的開(kāi)拓巷道布置內(nèi)容又顯太簡(jiǎn)單,沒(méi)有突出最新技術(shù)的發(fā)展及成果。因此必須大幅削減落后陳舊的課程內(nèi)容,增加專業(yè)發(fā)展的新技術(shù)和新成果。
3.目前學(xué)校實(shí)習(xí)教學(xué)困難,急需加強(qiáng)開(kāi)采、機(jī)電工程教學(xué)
除因安全等種種原因,生產(chǎn)實(shí)習(xí)受到削弱外,教學(xué)內(nèi)容中還特別缺乏綜采工作面裝備的安裝、使用、監(jiān)測(cè)、維護(hù)、檢修、回撤、事故預(yù)防和處理等知識(shí)。而原來(lái)傳統(tǒng)的煤礦機(jī)電專業(yè)又有削弱的趨勢(shì),形成空白,急需填補(bǔ)。
4.課程設(shè)置系統(tǒng)性差,內(nèi)容重復(fù)
采礦工程學(xué)科是一門多學(xué)科綜合的學(xué)科,所以采礦工程專業(yè)教學(xué)涉及的內(nèi)容較多,有采礦工程專業(yè)本身的專業(yè)課,又有為采礦工程服務(wù)的機(jī)電等課程,內(nèi)容龐雜而分散,所以急需對(duì)采礦工程專業(yè)的專業(yè)課教學(xué)大綱進(jìn)行修訂,對(duì)采礦工程專業(yè)本科主干課程中重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn)或合并,避免交叉重復(fù),使采礦工程專業(yè)的專業(yè)課程既有課程本身的特性又注重整體性。總之,課程內(nèi)容及體系應(yīng)以生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展來(lái)調(diào)整知識(shí)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力和實(shí)際工作中解決生產(chǎn)問(wèn)題的能力。
二、采礦工程專業(yè)學(xué)教學(xué)改革的方向
黑龍江科技學(xué)院采礦工程學(xué)科是一門實(shí)踐性強(qiáng)的學(xué)科。本科教學(xué)改革必須以面向振興東北煤炭老工業(yè)基地為前提,密切聯(lián)系生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展,選用多學(xué)科(分支學(xué)科)的理論教學(xué)方法,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)方法,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),以符合人才培養(yǎng)的要求。
1.調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu),擴(kuò)大專業(yè)面
實(shí)行地下開(kāi)采與露天開(kāi)采相結(jié)合;煤礦床與非煤礦床相結(jié)合;采礦與地下工程相結(jié)合;采礦與機(jī)電相結(jié)合;采礦與計(jì)算機(jī)應(yīng)用相結(jié)合。以此五個(gè)結(jié)合為原則標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整采礦工程專業(yè)設(shè)置和課程體系。面要拓寬,內(nèi)容要精,制定出符合這五個(gè)結(jié)合的新的教學(xué)計(jì)劃及人才培養(yǎng)方案。
2.實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化
教學(xué)內(nèi)容密切結(jié)合國(guó)內(nèi)外最新技術(shù)、科研成果。大力刪除落后、陳舊的內(nèi)容和脫離實(shí)際的內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容面向當(dāng)前煤炭工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),既區(qū)別于大專、中專,又區(qū)別于研究生教學(xué)。建議增加各類型安全高效綜采工作面工藝原理及裝備,配套選型,工藝方式優(yōu)選及工序匹配優(yōu)化;采場(chǎng)圍巖控制及設(shè)計(jì),頂板及支架的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào),采場(chǎng)裝備使用、監(jiān)測(cè)、維護(hù)、檢修、事故預(yù)防及處理,生產(chǎn)科學(xué)化管理等內(nèi)容。使礦井生產(chǎn)知識(shí)結(jié)構(gòu)集中配套,符合生產(chǎn)急需,面向生產(chǎn)第一線,培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題能力,實(shí)際工作能力;并增加巷道圍巖控制與礦井各類巷道的優(yōu)化布置相結(jié)合;開(kāi)采方法與工程優(yōu)化設(shè)計(jì)相結(jié)合;采礦工程一般設(shè)計(jì)與系統(tǒng)工程優(yōu)化設(shè)計(jì)相結(jié)合等的實(shí)例教學(xué)。培養(yǎng)學(xué)生從事煤礦生產(chǎn)、工程設(shè)計(jì)、管理方面的素質(zhì),擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)。
3.實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法及手段的現(xiàn)代化
拓寬專業(yè)面,除教學(xué)內(nèi)容要精練外,教學(xué)效率必須相應(yīng)大幅度提高。實(shí)施多媒體教學(xué)、學(xué)導(dǎo)式教學(xué)、研討式教學(xué)、案例式教學(xué)、模型教學(xué)等。特別是模型教學(xué)直觀易懂,是使學(xué)生對(duì)“礦山王國(guó)”有一個(gè)從二維平面思維到三維空間思維的有力工具,它是提高教學(xué)質(zhì)量的有效手段,因此應(yīng)大力加強(qiáng)采礦模型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。同時(shí),應(yīng)大力開(kāi)發(fā)采礦CAD的教學(xué)演示系統(tǒng),提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)、理解能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力等,將大幅度提高教學(xué)效率。
4.產(chǎn)學(xué)研共建實(shí)踐教學(xué)的基地
密切與大型現(xiàn)代化礦區(qū)合作,共建三結(jié)合的實(shí)習(xí)基地是非常必要的,以強(qiáng)化工程實(shí)踐教學(xué)。另外利用礦山閑置設(shè)施,在有關(guān)廠礦支持合作下,建立模擬生產(chǎn)的工作面。利用已磨損的生產(chǎn)上已不能用的裝備、配套安裝、模擬生產(chǎn)。模擬工作面的裝備可以操作,又不影響生產(chǎn),特別對(duì)加強(qiáng)機(jī)電知識(shí)及裝備監(jiān)測(cè)、維護(hù)、檢修、事故預(yù)防及處理等實(shí)踐能力培養(yǎng)有很大好處。利用同礦山企事業(yè)的科研合作又能促進(jìn)實(shí)踐和理論教學(xué)。
5.采取有效措施,確保教學(xué)質(zhì)量培養(yǎng)合格的專業(yè)技術(shù)人才
應(yīng)當(dāng)指出,堅(jiān)持知名教授上本科教學(xué)講臺(tái)的制度,是提高教學(xué)質(zhì)量的有力保證。近幾年來(lái),知名教授被一些繁忙的行政管理工作和科研工作纏身,難以走上講臺(tái)為本科生授課,教學(xué)質(zhì)量受到某種程度的影響。中青年教師也受職稱評(píng)定條件的約束,精力轉(zhuǎn)移到科研工作和撰寫論文、著書(shū)立說(shuō),教學(xué)投入明顯不足。上述現(xiàn)象與學(xué)生厭學(xué)的大氣候共同形成了教學(xué)質(zhì)量滑坡的客觀現(xiàn)實(shí),已經(jīng)到了必須引起高度重視的地步了。
6.加強(qiáng)教學(xué)管理,實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理科學(xué)化
目前,學(xué)生自主成才已成為新的價(jià)值取向,原來(lái)固定的學(xué)生培養(yǎng)模式和教學(xué)管理模式必須改變。因此,要求教學(xué)管理人員不斷提高自身素質(zhì),同是開(kāi)發(fā)出實(shí)用的教學(xué)管理系統(tǒng)軟件,其內(nèi)容應(yīng)包括學(xué)生情況庫(kù)、試題庫(kù)、畢業(yè)設(shè)計(jì)資料庫(kù)、教學(xué)文件庫(kù)、專題論文庫(kù)等等。
采礦工程專業(yè)的教學(xué)改革任重而道遠(yuǎn),要靠我們不懈的努力和奮斗才能不斷取得成果。我們相信,經(jīng)過(guò)四五年的努力,采礦工程專業(yè)的教學(xué)改革必將提高到一個(gè)新的高度。
Study on Teaching Reform Direction of Mining Engineering Subject
CHEN Hai-bo,JIANG Hai-feng
一、模型制作與采礦工程專業(yè)課程特點(diǎn)
1.模型制作
模型直觀、易懂,能構(gòu)建起專業(yè)知識(shí)的內(nèi)部聯(lián)系、空間形態(tài),可以將形式與內(nèi)容完美地結(jié)合起來(lái),以獨(dú)特的造型展示出立體的視覺(jué)形象,起到一目了然的作用。模型設(shè)計(jì)中布局是否合理、比例是否恰當(dāng)、造型是否協(xié)調(diào)等問(wèn)題都可以通過(guò)模型制作來(lái)發(fā)現(xiàn)。模型制作主要是通過(guò)師生互動(dòng)的教學(xué)方式,把專業(yè)概念或知識(shí)體系動(dòng)手實(shí)踐做成知識(shí)模型,從而加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解,達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的效果。它既能提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,也能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí),是一種能改變學(xué)生行為,提高學(xué)生綜合能力的教學(xué)方法。比如建筑專業(yè)、園林專業(yè)等都可以把專業(yè)知識(shí)動(dòng)手實(shí)踐綜合成建筑模型、園林模型,用于課堂的教學(xué)[6-7]。尤其對(duì)一些工科院校的專業(yè)課教學(xué),模型制作可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,能把枯燥專業(yè)知識(shí)變?yōu)橹谱髂P偷臉?lè)趣,達(dá)到對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解、消化、吸收與靈活應(yīng)用。此外,信息獲取、動(dòng)手實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、人際交流等能力都可以通過(guò)模型制作來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.采礦工程專業(yè)課程特點(diǎn)
采礦工程屬于礦業(yè)類學(xué)科,是一門學(xué)科綜合性較強(qiáng)的專業(yè),涉及采礦、井巷、力學(xué)、機(jī)械、管理與制圖等多學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。專業(yè)課程具有概念較多、知識(shí)點(diǎn)零碎、知識(shí)體系環(huán)環(huán)相扣的特點(diǎn),需要有一定的立體思維能力,才能把知識(shí)架構(gòu)的空間關(guān)系搞清楚。單純的課堂教學(xué)往往使學(xué)生一知半解,而教學(xué)模型參觀也僅是對(duì)知識(shí)的一種表象理解,不能從根本上掌握主要知識(shí)點(diǎn)的本質(zhì)關(guān)系。專業(yè)課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具有一定的空間想象能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力,而對(duì)重要概念的理解和應(yīng)用一直是采礦工程專業(yè)課教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。模型制作則能把一些抽象的專業(yè)概念、知識(shí)體系構(gòu)建起來(lái),使知識(shí)結(jié)構(gòu)立體化,有助于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的深刻理解。因而,選擇模型制作進(jìn)行采礦工程專業(yè)課的教學(xué)實(shí)踐是課程教學(xué)方法的一種有益嘗試。
二、模型制作在教學(xué)中的應(yīng)用
1.模型制作的課堂引導(dǎo)
在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,如何增加學(xué)生對(duì)課程的感性認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣,教師對(duì)課程的掌控力和對(duì)專業(yè)知識(shí)的熟悉程度是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到課堂引導(dǎo)的重要性,在模型制作授課中應(yīng)循循善誘,適時(shí)教導(dǎo)。剛開(kāi)始進(jìn)行模型制作的學(xué)生會(huì)毫無(wú)頭緒、不知所措,此時(shí)教師應(yīng)進(jìn)行課堂引導(dǎo),可準(zhǔn)備若干個(gè)模型制作的選題,講解一些相關(guān)的模型案例,開(kāi)拓學(xué)生的思維;也可安排學(xué)生參觀教學(xué)模型,增強(qiáng)他們對(duì)模型的直觀感受,使他們認(rèn)識(shí)到模型制作并不難,還有一定的趣味性。其次給他們講解模型制作的益處,提高他們對(duì)復(fù)雜空間的表現(xiàn)和認(rèn)知能力,鍛煉他們的動(dòng)手能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等。最后將學(xué)生分組,1組4~6人為宜,每組設(shè)定1名小組長(zhǎng),組長(zhǎng)分工明確,組員各負(fù)其責(zé),并納入最終的考核評(píng)分中。
2.教學(xué)中的模型制作
模型制作過(guò)程:首先進(jìn)行模型的選題,教師準(zhǔn)備若干個(gè)模型制作的選題,由學(xué)生自由選擇,也可由學(xué)生根據(jù)專業(yè)課程知識(shí)自選課題;選題完成后,模型小組要搜集資料、完成模型設(shè)計(jì)并繪制方案草圖,依據(jù)草圖繪制出詳細(xì)的CAD施工圖;然后根據(jù)選題的不同確定模型制作材料;此后,各小組分別進(jìn)行模型制作,在此過(guò)程中,學(xué)生要拍攝具體實(shí)施模型制作的關(guān)鍵步驟照片,為下一步小組匯報(bào)或上交報(bào)告提供素材;最后,各小組將自己制作的模型成品進(jìn)行展示,各組推選代表進(jìn)行PPT匯報(bào),師生針對(duì)各組的匯報(bào)情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、討論,教師對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行考核評(píng)分。模型制作要求:教師應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)課時(shí),給學(xué)生分配模型制作任務(wù),要求模型能自成系統(tǒng),甚至能簡(jiǎn)單運(yùn)轉(zhuǎn),并符合實(shí)際情況。在學(xué)時(shí)較少的課程中,可進(jìn)行專業(yè)課中一些主要概念、知識(shí)點(diǎn)的模型或模型部件制作,可利用塑料板、紙盒、泡沫板等材料進(jìn)行模型制作。在以后的教學(xué)過(guò)程中,如果有學(xué)生重復(fù)之前的教學(xué)模型,則要求學(xué)生做出更精細(xì)的模型,可添加二極管等電子元件進(jìn)行電動(dòng)演示,可改進(jìn)模型材料使做出的模型更逼真等,要求重復(fù)的模型趨于精細(xì)化、形象化。在學(xué)時(shí)較多的課程中,可進(jìn)行專業(yè)知識(shí)體系模型的制作,使學(xué)生加深對(duì)專業(yè)知識(shí)體系的理解和應(yīng)用。根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn),發(fā)揮學(xué)生的自主性,探索自己的表現(xiàn)形式。學(xué)生如果繼續(xù)之前的模型,則需要進(jìn)一步完善模型系統(tǒng),可借助光電、機(jī)械等方法使模型更真實(shí)化,易于理解。課程關(guān)注的焦點(diǎn)是完成模型制作所獲得的成果,以此激發(fā)學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生能靠自己和團(tuán)隊(duì)做成事情的信心。
3.模型制作的實(shí)踐競(jìng)賽
教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生全員積極參與模型制作,可推薦模型制作興趣濃厚的學(xué)生參加全國(guó)的采礦工程專業(yè)實(shí)踐作品大賽。例如,采礦工程2015級(jí)學(xué)生參加競(jìng)賽模型作品,獲得了獎(jiǎng)項(xiàng)。這些結(jié)合專業(yè)知識(shí)把想法變成模型作品的經(jīng)歷,鍛煉了他們的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力,增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí),增強(qiáng)了他們做成事情的自信心。
4.模型制作的教學(xué)反饋與持續(xù)改進(jìn)
2地質(zhì)測(cè)量對(duì)采礦的影響
我國(guó)的國(guó)土豐厚,地質(zhì)地貌各不相同,所以為了確保礦物質(zhì)的質(zhì)量,我們?cè)谶M(jìn)行采礦工作時(shí),要對(duì)開(kāi)采區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量。對(duì)于地表所測(cè)的氧值要符合一定的規(guī)律性。地測(cè)工作的標(biāo)準(zhǔn)化是質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)關(guān)鍵組成環(huán)節(jié),在開(kāi)采的同時(shí)還要注意安全隱患。對(duì)于重復(fù)出現(xiàn)的問(wèn)題要追查其根源,及時(shí)進(jìn)行修改調(diào)整,從而進(jìn)一步的提高標(biāo)準(zhǔn)化的工作水平。
3數(shù)值模擬的可視化分析方法
我們了解到工作人員很難建立三維空間概念,而礦山壓力與巖層控制的問(wèn)題一般涉及的都是動(dòng)態(tài)三維空間問(wèn)題。因此工作技術(shù)人員對(duì)分析研究的目的還是有一定的差距。工作技術(shù)人員到礦井現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí),所看到的情況只是靜態(tài)現(xiàn)象,比如巷道支護(hù)物的破壞、巷道的變形等問(wèn)題我們可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn),但是對(duì)產(chǎn)生礦壓顯現(xiàn)現(xiàn)象的礦山壓力以及變形破壞過(guò)程是看不到的,只能從理論上或者資料上去進(jìn)行空間想象,但是這樣會(huì)存在一些弊端,比如說(shuō)對(duì)理解礦山壓理論就會(huì)形成障礙。而且想只是通過(guò)觀測(cè)就能得到礦山開(kāi)采過(guò)程中的圍巖內(nèi)的某一點(diǎn)力,實(shí)際上是相當(dāng)困難的。對(duì)于上述問(wèn)題,數(shù)值模擬計(jì)算方法就擁有其獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì),數(shù)值模擬計(jì)算方法的發(fā)展逐漸的引起了采礦工程的重視,并且逐漸的的被采礦工程所引用。
可視化研究實(shí)例,我們對(duì)煤層開(kāi)采過(guò)程頂板巖層受力變形過(guò)程模擬。模型上部為邊界,我們按照煤層深度來(lái)施加重力,模型的左右兩邊為支邊,模型的下邊為固定點(diǎn),為了平衡水平方向的位移。通過(guò)計(jì)算得出了頂板巖層會(huì)隨著煤層開(kāi)采而出現(xiàn)離層及其相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布狀況,其結(jié)果在一定程度上可以對(duì)礦山壓力及巖層的控制上提供了理論補(bǔ)充。(本文來(lái)自于《黑龍江科學(xué)》雜志?!逗邶埥茖W(xué)》雜志簡(jiǎn)介詳見(jiàn)。)
張同學(xué)來(lái)自湖北農(nóng)村,就讀的專業(yè)是采礦工程。入校第二天他就找到我,說(shuō)想轉(zhuǎn)專業(yè),我問(wèn)他為什么要轉(zhuǎn)專業(yè)。他低著頭,沉默了半天,最后倔強(qiáng)地說(shuō):“我就是不想讀這個(gè)專業(yè)!”然而,此時(shí)學(xué)校轉(zhuǎn)專業(yè)的相關(guān)規(guī)定還沒(méi)有出臺(tái),并且新生一開(kāi)學(xué)就轉(zhuǎn)專業(yè)基本不可能。我耐心地向張同學(xué)解釋學(xué)校的有關(guān)規(guī)定,但是當(dāng)他得知至少剛開(kāi)學(xué)不能轉(zhuǎn)專業(yè)時(shí),便立刻漲紅了臉,然后一聲不吭地離開(kāi)了。
開(kāi)學(xué)上課后有學(xué)生向我反映,張同學(xué)性格內(nèi)向,幾乎不與其他人交流,總是一個(gè)人獨(dú)來(lái)獨(dú)往。一天,班上的學(xué)習(xí)委員來(lái)告訴我,張同學(xué)已經(jīng)一上午沒(méi)來(lái)上課了,人也不知道到哪兒去了。我很擔(dān)心他因?yàn)榍榫w不好而出什么事,趕緊發(fā)動(dòng)全班同學(xué)去找他。終于,我在學(xué)校的外湖邊找到了他,而他正坐在湖邊的涼亭里發(fā)呆。我看看手表,都已經(jīng)快下午1點(diǎn)了,于是就先帶他到食堂吃飯,然后約他在學(xué)校的外湖邊進(jìn)行了一次促膝長(zhǎng)談。
通過(guò)耐心細(xì)致的談話我了解到,他的家庭非常貧困,母親長(zhǎng)年臥病在床,一個(gè)哥哥在外打工,家里就靠父親一個(gè)人務(wù)農(nóng)。他很希望通過(guò)自己的努力學(xué)習(xí)在大學(xué)畢業(yè)后能找到一份體面的工作,改變家里的經(jīng)濟(jì)和生活狀況。但是,“采礦工程”這個(gè)專業(yè)光聽(tīng)名字就讓他覺(jué)得很不好,他認(rèn)為這個(gè)專業(yè)畢業(yè)之后都要去做挖礦之類的活,又臟又累,收入也不會(huì)很高,所以就一直對(duì)自己的專業(yè)心存反感,不想上課。
我這才明白之前他為什么要轉(zhuǎn)專業(yè),原來(lái)是對(duì)采礦工程這個(gè)專業(yè)存在誤解。于是,我耐心地給他解釋:第一,采礦工程專業(yè)培養(yǎng)的主要是管理和技術(shù)人才,并不是他所想象的畢業(yè)之后都是去挖礦。第二,目前采礦人才非常緊缺,這個(gè)專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)肯定沒(méi)問(wèn)題,我校采礦工程專業(yè)的就業(yè)率往年一直保持在100%,并且收入還不錯(cuò),完全可以改善他的家庭經(jīng)濟(jì)狀況。第三,大學(xué)更重要的是教我們學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)思考問(wèn)題的方法,只要扎扎實(shí)實(shí)學(xué)好真本事,任何專業(yè)都是可以有所作為的。
經(jīng)過(guò)這次談話,張同學(xué)的情緒稍微好轉(zhuǎn)了一些,但思想上仍存在很多顧慮。通過(guò)細(xì)心觀察,我發(fā)現(xiàn)他有書(shū)法特長(zhǎng),在征求他的意見(jiàn)之后,我就安排他擔(dān)任了班級(jí)宣傳委員。同時(shí),我還鼓勵(lì)他多與同學(xué)交流,積極參加學(xué)校的課外活動(dòng)。一段時(shí)間后,張同學(xué)的表現(xiàn)比以前積極多了,但他對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)還不是很清晰,經(jīng)常問(wèn)我采礦工程專業(yè)到底好不好就業(yè),往屆畢業(yè)生就業(yè)的單位待遇怎么樣。
為了讓張同學(xué)以及班里其他同學(xué)對(duì)采礦工程專業(yè)有一個(gè)客觀、全面的認(rèn)識(shí),我特意邀請(qǐng)采礦工程專業(yè)教研室主任為他們作了一場(chǎng)專業(yè)介紹報(bào)告會(huì),就采礦工程專業(yè)的特色優(yōu)勢(shì)、歷史和發(fā)展現(xiàn)狀、就業(yè)前景等進(jìn)行了詳細(xì)的分析和介紹。通過(guò)這場(chǎng)報(bào)告會(huì),同學(xué)們對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)有了更深層次的認(rèn)識(shí)和了解,對(duì)自己的未來(lái)也更加樂(lè)觀了。針對(duì)學(xué)院大一、大二年級(jí)在新校區(qū)就讀,大三、大四年級(jí)在校本部就讀,而新校區(qū)的各項(xiàng)教學(xué)設(shè)施與校本部相比還不夠優(yōu)越的實(shí)際情況,我又組織同學(xué)們參觀了校本部的實(shí)驗(yàn)室、圖書(shū)館等,讓他們對(duì)自己的學(xué)校和專業(yè)有了更全面的了解。此外,我還經(jīng)常找張同學(xué)溝通交流,了解他在生活和學(xué)習(xí)中還有什么困難。后來(lái),張同學(xué)主動(dòng)找到我說(shuō),他在全面了解采礦工程專業(yè)后越來(lái)越喜歡這個(gè)專業(yè),現(xiàn)在已經(jīng)不再想轉(zhuǎn)專業(yè)了。聽(tīng)到這些話,我的心終于放下――他終于消除了“專業(yè)偏見(jiàn)”,不鬧情緒了。
這件事情讓我明白:許多大學(xué)新生剛?cè)胄r(shí),一方面由于對(duì)自己的專業(yè)缺乏足夠了解,僅從字面上來(lái)片面理解專業(yè),另一方面由于被一些片面、過(guò)激的說(shuō)法所誤導(dǎo),對(duì)自己的專業(yè)存在某種偏見(jiàn)。因此在大學(xué)新生入校時(shí),有必要通過(guò)專業(yè)介紹、報(bào)告會(huì)、參觀校園等多種活動(dòng)及時(shí)緩解和消除同學(xué)們的專業(yè)疑慮,幫助他們樹(shù)立對(duì)自己專業(yè)的信心。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)28-0235-02
課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)是大學(xué)本科教育常用的三大教學(xué)方法,它們之間環(huán)環(huán)相扣、緊密相連,意在全面培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的把握,提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí),多方面、多渠道培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的橋梁和紐帶,是本科教學(xué)中重要的一環(huán)。采礦工程專業(yè)是培養(yǎng)學(xué)生具備礦床開(kāi)采的基本理論和方法,具備采礦工程師的基本能力,能在采礦領(lǐng)域等方面從事礦區(qū)開(kāi)發(fā)規(guī)劃、礦山設(shè)計(jì)、礦山安全技術(shù)及工程設(shè)計(jì)、監(jiān)察、生產(chǎn)技術(shù)管理科學(xué)研究的高等工程技術(shù)人才。要求采礦工程本科教學(xué)中重視課堂教學(xué)的同時(shí),必須加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)同步進(jìn)行,而加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是采礦工程專業(yè)本科教學(xué)的重要一環(huán)。
一、采礦工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的制約因素
1.教學(xué)大綱的制約。目前各高校只注重課堂教學(xué)的要求,在教學(xué)大綱中體現(xiàn)得尤為明顯。如一門采礦工程專業(yè)主要專業(yè)課《井巷工程》教學(xué)大綱的要求,課堂教學(xué)要求44學(xué)時(shí),而實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅4學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于課堂教學(xué)的時(shí)間,重理論教學(xué)的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。其次,大綱對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核機(jī)制未能全面體現(xiàn),導(dǎo)致很多學(xué)生對(duì)有限的實(shí)驗(yàn)課程只是走走過(guò)場(chǎng),即使提交了實(shí)驗(yàn)報(bào)告,全班級(jí)的同學(xué)也就一兩個(gè)模板,抄襲率太高。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備更新速度太慢。隨著煤礦開(kāi)采科技水平的提高,新的技術(shù)和裝備不斷出現(xiàn)。煤礦走過(guò)這高速發(fā)展的十年黃金期(2003―2013年),許多舊的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備被淘汰,尤其是特大型煤礦的生產(chǎn)均采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。而高校的采礦工程課題教學(xué)選用的教材更新慢,與之相配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備更慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于科技的進(jìn)步,使得采礦工程培養(yǎng)的畢業(yè)生走向工作崗位必須從頭開(kāi)始。
3.實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y力量欠缺。目前高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)多是兼職教師,誰(shuí)講授哪一個(gè)門課程誰(shuí)來(lái)講授該門實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn),專門從事本實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的教師太少,我院實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師人數(shù)占課題教學(xué)教師的1/20以下,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理人員也大部分是課堂教學(xué)的教師。這也與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的投入及實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的定位有較大的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師不能等同于高校的實(shí)驗(yàn)科研人員,有的實(shí)驗(yàn)室是用來(lái)純教學(xué)的,有的可以兼顧科研。再加上學(xué)??己私處煹墓芾頇C(jī)制,使得更多的教師會(huì)選擇可以做科研的實(shí)驗(yàn)室(如采礦工程專業(yè)的巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室)。
4.學(xué)生人數(shù)太多,實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備短缺。隨著煤炭形勢(shì)的好轉(zhuǎn),采礦工程專業(yè)的學(xué)生顯著增加,由原來(lái)的一個(gè)班級(jí)(30人左右),增加到現(xiàn)在的六個(gè)班(180人左右),另外還有采礦單招班、采礦人才班等,每屆約300多人。在校學(xué)生雖然顯著增加,但實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備增添的太少,太慢。每次上實(shí)驗(yàn)課不得不1~2個(gè)班一起上課,更別說(shuō)讓學(xué)生自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)。很多實(shí)驗(yàn)教師不得不做演示性實(shí)驗(yàn),根本達(dá)不到加深課題教學(xué)的效果,更是抑制了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。這也是很多大學(xué)畢業(yè)生畢業(yè)后動(dòng)手能力很差的原因。
二、井巷礦壓實(shí)驗(yàn)室在本科教學(xué)中的作用
采礦工程專業(yè)課程主要開(kāi)設(shè)有:礦山機(jī)械、礦山測(cè)量學(xué)、礦山地質(zhì)學(xué)、井巷工程、礦山壓力與巖層控制、采礦學(xué)、礦井通風(fēng)、礦井安全技術(shù)等課程。其中《井巷工程》、《礦山壓力與巖層控制》和《采礦學(xué)》是采礦工程專業(yè)三大主題專業(yè)課。
首先,《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》兩門專業(yè)課在課程設(shè)置上有許多相通之處,在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上必然存在許多共性的地方。在這兩門課中,該部分的內(nèi)容均是本門課的重點(diǎn),尤其對(duì)于《井巷工程》這門課更是重點(diǎn)的重點(diǎn),包含了該門課程的絕大部分內(nèi)容。其次,采礦工程專業(yè)的學(xué)生大多是高考統(tǒng)招進(jìn)來(lái)的,沒(méi)有從事井下采礦工作的經(jīng)歷,認(rèn)識(shí)均是感性的、膚淺的,根本沒(méi)有深入體會(huì),更不可能實(shí)地操作實(shí)驗(yàn)。而這兩門課又都是與實(shí)際結(jié)合最緊密的課程,在一定程度上比較抽象,使得僅靠課堂教學(xué)很難讓學(xué)生深刻體會(huì)和把握。
井巷礦壓實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),讓學(xué)生實(shí)地操作礦井巷道施工與維護(hù)時(shí)的一些實(shí)驗(yàn),在消化課堂教學(xué)的內(nèi)容時(shí)會(huì)顯得輕松愉快,也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性,在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。
三、井巷礦壓實(shí)驗(yàn)室目前的現(xiàn)狀
目前,我?!毒锕こ獭氛n程實(shí)驗(yàn)室主要是井巷模型室,包括:各類巷道的模型、巖巷及煤巷的施工模型、立井井筒施工模型及斜井施工模型。這些實(shí)驗(yàn)?zāi)P投际庆o止的東西,均是10多年沒(méi)變的模型,沒(méi)有讓學(xué)生可操作的實(shí)驗(yàn),只是讓學(xué)生看模型,教師講原理,與課堂教學(xué)相差無(wú)幾。從采礦工程研究生一年級(jí)的調(diào)研結(jié)果來(lái)看,99%的學(xué)生根本不知道礦壓監(jiān)測(cè)的一些儀器,更別說(shuō)原理了。他們的反映是,當(dāng)時(shí)教師好像只是介紹了一遍,其他沒(méi)有什么印象了。這也是很多研究生動(dòng)手能力很差的原因所在。因此,可將井巷模型實(shí)和礦壓實(shí)驗(yàn)室中的部分分離出來(lái),融入一些《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》兩門課中可供學(xué)生操作的實(shí)驗(yàn),并增加原來(lái)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有,而目前礦山常使用的礦用支護(hù)材料和設(shè)備,建立井巷礦壓實(shí)驗(yàn)室。
四、井巷礦壓實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃
井巷礦壓實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的目標(biāo)是:滿足《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》、《礦壓測(cè)試技術(shù)》等專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的熱情和興趣,潛意識(shí)地增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)理論教學(xué)的理解和體會(huì)。根據(jù)《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》課程內(nèi)講授內(nèi)容的需要,融入目前先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,井巷礦壓實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的內(nèi)容主要包括四大塊:礦井支護(hù)材料展示區(qū)、設(shè)備展示區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作區(qū)和巷道模型綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
1.礦井支護(hù)材料區(qū)。該區(qū)主要展示現(xiàn)階段礦井常用的支護(hù)材料,包括兩部分的內(nèi)容,分別為錨桿支護(hù)材料區(qū)、棚式支護(hù)區(qū)。通過(guò)該部分實(shí)物展示及實(shí)驗(yàn)教師的講解,可以讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)巷道錨桿支護(hù)的發(fā)展過(guò)程。
2.設(shè)備展示區(qū)。該區(qū)主要展示現(xiàn)階段與巷道施工及支護(hù)材料相匹配的設(shè)備,包括三方面的內(nèi)容,分別為鑿巖爆破區(qū)、巷道支護(hù)設(shè)備區(qū)、注漿設(shè)備區(qū)。
3.實(shí)驗(yàn)操作區(qū)。該區(qū)主要是通過(guò)搭建簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)臺(tái),將設(shè)備展示區(qū)的設(shè)備讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)地操作,了解設(shè)備的工作原理及功能。
4.巷道模型綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。該模型是根據(jù)井下巷道條件1∶1仿制的,讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)?zāi)P蛢?nèi)部實(shí)地感受巷道內(nèi)部的情況。
五、巷道模型綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)
本實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要針對(duì)采礦工程本科專業(yè)課程《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》兩門專業(yè)課教學(xué)使用,也可在采礦工程研究生課程《巷道圍巖控制技術(shù)》教學(xué)中使用,如圖1所示。
1.模型周邊立柱及橫梁采用角鋼制作而成,傾斜巖層采用透明有機(jī)玻璃制作而成,安裝錨桿錨索及頂板離層儀的鉆孔也采用透明的有機(jī)玻璃制作,錨桿錨索及頂板離層儀采用真實(shí)的材料進(jìn)行安裝,錨桿錨索錨固端可采用樹(shù)脂錨固劑粘結(jié)也可以采用某種黏膠粘接,巷道模型可采用有機(jī)玻璃也可采用木制組合板加工而成。
2.模型將巷道圍巖地質(zhì)條件及發(fā)育情況融入進(jìn)去。模型直觀展示出:巷道掘進(jìn)頭的鑿巖爆破破巖、裝巖與調(diào)車過(guò)程;展示多種支護(hù)形式(U型鋼支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)、錨網(wǎng)噴支護(hù));直觀展示礦壓監(jiān)測(cè)儀器的安裝、監(jiān)測(cè)過(guò)程及安裝監(jiān)測(cè)原理;并可以讓學(xué)生在模型內(nèi)部進(jìn)行模擬錨桿、錨索的錨固力拉拔試驗(yàn)、錨桿預(yù)緊力試驗(yàn)、錨桿錨索的安裝、鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)等。
3.本模型實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)合上表中的設(shè)備材料,可以直觀講述《井巷工程》課程:第二章鑿巖爆破、第三章巷道斷面設(shè)計(jì)、第四章巖巷施工及第六章巷道支護(hù)的絕大部分內(nèi)容,這些內(nèi)容也是本門課程的主要關(guān)鍵部分,是本門課的重點(diǎn)。第七章巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、第八章巷道維護(hù)原理及支護(hù)技術(shù)的內(nèi)容也大部分包括其中,而該部分又是本門課程的一大部分。
對(duì)于研究生的教學(xué)《巷道圍巖控制技術(shù)》不言而喻。目前研一的采礦碩士研究真正在井下實(shí)習(xí)鍛煉的機(jī)會(huì)很少,很多都是生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)下了一兩次井,對(duì)煤巷井巷的很多知識(shí)根本不了解。而研一的學(xué)生主要在學(xué)校學(xué)習(xí)理論知識(shí),出去鍛煉的機(jī)會(huì)很少,通過(guò)該模型的參觀和部分的可操作試驗(yàn),很直觀地了解井巷的專業(yè)知識(shí)。
六、結(jié)語(yǔ)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的橋梁和紐帶,是本科教學(xué)中重要的一環(huán)。在高校教學(xué)大綱的制定上必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的分量,全面培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。采礦工程專業(yè)是與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際聯(lián)系最為緊密的專業(yè),而《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》是采礦工程專業(yè)三大主體專業(yè)課,課堂上的理論教學(xué)對(duì)于高招進(jìn)來(lái)的大學(xué)生來(lái)說(shuō),許多專業(yè)知識(shí)太抽象,必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。因此,井巷礦壓實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)將會(huì)為培養(yǎng)采礦工程的學(xué)生提供了一個(gè)良好的教學(xué)平臺(tái)。