时间:2022-10-10 08:39:25
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇采矿工程专业,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
当前,采矿工程专业本科毕业设计一般要求具有一定的典型性、专业性、合理性和规范性。同时,设计说明书还应达到一定的书写要求,需要达到通俗易懂程度,还应具有一定的解决问题的深度和技术难度。当然,我校对毕业设计要求更高一些,就是需要具有专题研究,该部分要求和毕业设计说明书具有一定的相关性,并具有一定的学术性和创新性等,如果用这样的标准来衡量当前的采矿工程本科毕业设计一般部分(含设计、图纸和说明书)及专题部分,部分学生的设计质量大部分都偏低,甚至有的学生都不能满足最低要求。综上所述,采矿工程专业本科毕业设计存在如下问题:
1.1毕业设计选题简单及内容相近
在进行毕业设计选题过程,一般采矿工程专业院校都按照既有模式进行,设计选题题目根据毕业实习矿山为背景,设计题目没有针对性或比较肤浅,有的甚至不科学,重复以前的题目,缺乏对应的研究。这不仅限制了学生主观能动性的拓展,而且阻碍了学生对生产问题、技术创新和解决实际问题的技能培养。
1.2书写功底差
毕业设计过程中比较严重的问题是设计说明书的写作能力差,在整个设计过程中,特别是摘要和设计说明书中阐述的设计过程不够严谨,表述不清,很多学生无从下手,不知道如何能把问题解释清楚,把说明书写成记账式说明或敷衍了事的概述。另外,毕业设计说明书的排版格式不规范、结构不合理、条理不清晰、计算错误,甚至有的学生把导师名字都写错,可见学生对本科毕业设计的重视程度和写作功底比较差,需要加强这方面的锻炼。
1.3工程制图漏洞百出
毕业设计工程制图要求采矿工程本科毕业生具有较强的绘图能力、空间想象能力和图文表达能力,学生在制图过程中不断提高绘图能力。通过毕业设计,采矿工程本科生能够较为熟练地掌握计算机绘图、手工绘图能力和追求完美的视观感受。但在实际毕业设计过程中,甚至最后提交的毕业设计说明书和设计图纸,还发现很多问题,比如说明书和设计图纸不符合、CAD制图的比例不对应、工业广场留设不合理、代表符号混乱不合要求、矿块布置不合理、通风线路标示错误、平面图和剖面图不对应等。这严重影响整个制图效果,并直接降低了毕业设计的质量。
1.4低级错误多
采矿工程本科毕业设计的一个重要不足在于设计中所犯低级错误、原则性错误较多。比如:具有高瓦斯矿井,很多同学没有在设计及说明书中阐述如何抽放瓦斯,更不用说如何实现煤与瓦斯共采等深奥问题;在地面上有构建筑物需要保护区域没有留设保安矿柱;通风系统混乱,污风相互混合,形成不通畅系统等。这些问题都属于采矿工程本科生最容易犯的低级错误,违反了相关安全规程和设计规程,采矿工程专业本科生经常犯这些低级错误,说明学生没有很好地掌握基本理论知识和专业知识,最重要的是将来走向工作岗位如果一直马虎下去将会造成严重的后果。
1.5设计内容高度相似
由于扩招等各方面的原因,现在每个毕业设计指导老师都带3-8个毕业生,项目多的老师相对简单,但对于项目少的老师只能给学生为数不多的设计任务,也就说,指导老师给的任务就比较相近。有的同学的毕业设计大部分内容照抄其他同学的,或者从前几届毕业的学生那抄袭和照搬。虽然设计题目不尽相同,但设计内容和说明书高度相似,导致说明书前后表述矛盾、不一致,相似错误频发等等问题。
2问题产生的因素
导致采矿工程本科毕业设计质量低下的原因较多,有学生自身的原因也有指导教师的原因,甚至有外部环境的影响。总结起来有以下几点:
2.1前期准备不充分
因为采矿工程专业是一门专业性很强、实践性强的学科,毕业设计前应做好充分准备,包括理论知识和专业知识的复习,经过了认识实习、生产实习和毕业实习的不断进步,应该可以作出质量较高的毕业设计和说明书,毕业设计前期准备不够充分主要表现在:(1)矿山接受学生实习的积极性不高,指导教师联系实习地点困难,一般靠老师的学生在矿山当了领导以后才能给安排。所以,矿山对学生实习的重视程度不够;(2)实习经费不足,学校提供的实习经费一压再压,已经完全不能适合经济快速发展的步伐,实习费用已经远远不能满足实习需要;(3)实习内容不够全面,由于实习经费不足,致使指导教师无奈把实习时间从3周压缩成2周,甚至1周,促使实践性很强的实习不能完全联系实际;(4)实习过程过于简单,由于实习时间的压缩,导致实习过程相对简单,不跟班实习,不能切实体会理论联系实际的效果;(5)有些同学对毕业实习和毕业设计积极性不高,采矿工程专业属于高危行业,学生对从事的专业具有一定的厌烦和恐惧感,特别是部分学生毕业后不打算到矿山工作,致使毕业设计和实习成为这些学生的艰巨的任务和负担,使学生在思想和行动上对毕业设计和实习重视的态度不够;(6)指导教师人员匮乏,难以胜任繁重的实习指导任务,缺少用制度管理学生的经验,对学生产生的众多问题及指导教师提出了要求和修改意见后学生无动于衷的问题束手无策;(7)考核制度不够健全、实施不够严厉,成绩评定过于简化,造成学生的重视程度不够,有失公平。
2.2指导教师自身因素
由于采矿工程专业就业压力小,相对10年前,招收采矿工程专业的学生大幅度提高,导致每个教师需要指导的学生数逐渐增多,因此,产生了如下问题:(1)指导教师的投入得不到保障。从时间和精力上讲,大多数高校教师承担着大量教学和科研任务,另外还需完成大量的考核指标,比如:每年要完成多少高水平的论文、获得的科研奖励、专利、著作、指导研究生数量、上讲台课时数、在研科研项目数、是否有纵向课题(国家自然科学基金)、评职称、无休止的会议等等,在高校激烈竞争的今天,指导教师的自由度相对较小。很多指导老师无法保证有足够的时间来指导学生更好地完成设计,只能把握方向;(2)指导教师相对缺乏采矿设计方面的知识。一部分高校教师本身缺乏科研与工程实践经历,尤其是作为毕业设计指导为主体的年轻教师,个别教师没有很丰富的采矿工程方面的经验来有效地指导毕业设计。同时,也存在个别教师工作责任心不强的现象,没有很好地起到监管作用,放松了对学生毕业设计的要求。导致毕业生认为毕业设计就是走过场,不可能在最后还不让过。
2.3外部环境因素
目前,随着国民经济的高速发展,采矿工程专业的毕业生就业相对容易,每个学生均有4-5个单位可以选择,但有一部分学生把主要心思放在考研、出国、考公务员上,从主观上对毕业设计没有足够的重视,加上毕业设计期间是求职择业的最佳时机,学生的大部分时间均不在毕业设计上。当然,也有为数不多的毕业后去矿山的学生可以完全发挥自己主观能动性,拓展自己的思路,把精力放在毕业设计上。
3结论
关键词 采矿工程 实践教学 实践能力
0 前言
实践教学是深入理解理论知识和进一步对理论认识的途径之一,是培养和提高具有创新精神和创新意识的工程技术人员素质的重要环节之一。结合自己所学知识,锻炼学生理论联系实际、培养学生掌握科学研究方法和提高自我动手能力的重要平台。还应注意学生整体素养的培养和提高,以及正确世界观、人生观和价值观的形成。高等教育具有的根本任务是培养面向21世纪具有创新精神、创新意识、实践能力和操作能力的高素质、复合型和交叉型人才。①②③④采矿工程专业实践教学是培养学生具有较强的创新能力和独立解决实际问题的能力的专业,需要学生具有基础理论知识扎实、专业知识面广、操作技能力强、素质高、具有创新意识和创新能力等特点。在培养大学生的实践能力及创新能力方面,虽然采矿工程专业在教学过程中一直非常注重实践教学并做了很多有益的探索,但是在采矿工程专业本科人才培养过程中遇到教学工作量比重小、经费投入不足及实践场所不够充足等难题,⑤⑥⑦对采矿工程专业人才素质教育、技能教育以及创新思维的开拓都有不同程度的障碍,导致以后参加工作、深造过程中遇到难题无法独立解决问题。因此,必须研究如何提高采矿工程专业本科生实践能力、创新精神和创新能力的策略。
1 提高采矿工程专业本科生实践能力的策略
1.1 逐步建立完善的实践教学体系,巩固实践教学培养基础
采矿工程专业是实践性、交叉性和创新性很强的专业,专业培养方案要求学生具有扎实、宽厚的理论知识和较强的专业知识,同时还应该具备并掌握实践能力教学培养的方法和途径。加强采矿工程专业本科生实践能力尤其是现场实践能力的培养,通过优化实践教学课程方案设置,进一步完善实践教学体系,使其更具完整性,在深入分析和研究近年来实践教学的教学方案、教学内容、教学方法、教学手段和教学过程的基础上,结合现代采矿工程科学快速发展及经济高速发展对采矿人才的需求,引入先进的科学技术、设备和方法,不断更新教学内容、思想与理念,对传统教学内容进行传承、改造和优化,革新教学环节,提高学生自学能力,突出学生独立自主能力的培养,重视实践教学内容科学合理布置,优化调整采矿工程专业实践教学设置,形成矿山认识实习、生产实习、毕业实习、采矿课程设计、矿山初步设计和采矿毕业设计等完整实践教学体系,并注重各实践教学环节当中的有机结合。
1.2 重视采矿工程专业实验课程教学,提高学生理论联系实际能力
实验室课程教学是巩固理论知识、理论联系实际、验证专业理论知识、培养专业基础科研能力、解决问题思维和发挥想象能力、动手能力及基本操作技能训练的重要部分。通过实验课程,学生不但可以巩固和加深所学专业基础理论知识,而且能够培养严谨的科学研究学术作风和实事求是客观的科学态度,为进一步提高分析研究能力提供更加深厚的思维基础。
1.3 构建采矿工程专业现场实习保障体系,提高学生实践教学质量
采矿工程专业是实践性较强的学科,采矿工程专业现场实习是培养大学生工程素质、技术素质和实践实施能力的重要环节之一。结合现场实习,学生可以深入接触现场生产实际,从而巩固已学的基础理论和专业知识,掌握采矿工程专业技能、了解采矿工艺、培养实际工作能力。近年来,大多数采矿工程专业实习学生在大学期间下井次数不超过10次,实习更是象征性参观为主,实习效果差,导致学生的实践创新能力和实践精神没有得到很好的锻炼。为此,应采取一系列切实有效的措施,构建采矿实习保障体系,为提高学生实践实习质量。
1.4 完善革新实习考核制度,增强评定实习成绩考核体系
为了使学生能够提高实践能力,在实习前准备工作、实习过程或实习结束的工作必须加以严格的考核制度。应该对过去仅提交一份实习报告就评定成绩的作法进行革新。实施实习过程控制及实习结束总结汇报等类似方式进行考核,要求学生把每天的实习内容和技能做详细的记录和分析,让学生自由讨论,让学生从实习态度、劳动纪律、技术实施和操作技能,可以由实习单位安排现场工程师、技术员来评定现场实习成绩。这样可以促进学生在实习过程发散思维、提高解决问题的能力。通过现场实习,以提高学生实践能力和实践创新精神为目的,极大地提高学生实习质量。
1.5 以采矿工程专业实践技能知识竞赛模式带动实践教学深入发展
在采矿工程实践教育中,培养本科生发挥主观能动性,发挥其主动学习、主动探索和主动思考的能力显得非常重要。通过举办采矿工程专业知识技能竞赛,为大学生提供了较大的自由发挥技能空间,方便学生深入思考解决现场问题方法和手段,并学习先进技术和专业知识,掌握采矿工程基础理论知识和技能,充分发挥理论联系实际,提高解决问题的能力,易于调动学生解决实际问题的主观能动性,培养学生的思考问题、学习兴趣和解决现场问题的创造性思维能力。
1.6 重视采矿工程专业认知性早期教育
在采矿工程本科生入学初,可以安排一定的学时进行采矿工程专业实验室或现场实践认识性教育,给学生对采矿工程专业有直观的感受,学生可以从认知性早期教育中获得不同程度的疑问和常识性知识,对以后专业知识的学习和将来就业具有一定先知性作用。
1.7 完善熟练采矿工程专业实践技能教师队伍建设
实践教师能力和水平是具有采矿工程专业的高校教学的重要组成部分,应增加力度对实践教学强的教师培养和人才引进,主要是指实践教学的“教学型”教师和生产实践教学的“生产型”复合型教师的队伍组建和完善,逐渐形成初、中、高级人员不同级别的合理化师资队伍。实践教学人员应该按照工作属性进行有效的分工和相应的岗位职责的制定,实践教学人员要完全按照各个实践教学环节的管理规定和制度,积极承担实践教学工作,努力完成各项实践教学任务。
采矿工程专业课程知识门类较多、范围较广,仅在短时间内采用单一的教学模式是很难使学生全部掌握如此繁多复杂的专业课程的。另一方面,为了满足“厚基础宽口径”的办学要求,各高校普遍压缩专业课程,致使部分学生对专业课程理论基础知识掌握不牢。此外,现有教学方法创新性不强,缺少教学互动,不符合现代教学的理念,很难达到预期目标。
虽然工程实践性教学是提高大学生实践创新能力的重要环节,但目前采矿工程专业大学生实践性教学中存在一些问题,如“培养方案不能适应新时期企业发展的需要”“、实践教学经费明显不足”“、实习部分流于形式,实习效果有待进一步提高”等方面。因此,采矿工程专业大学生的培养仍局限于课堂讲授,导致了教学环境单一、不能充分调动学生积极性,无法保证教学质量。
2提高采矿工程专业课程教学质量的几点建议
2.1选用合理的符合科技发展规律的教材
教材,是联系教师与学生之间教学关系的重要“纽带”,如何选择一本合理的符合科技发展规律的好教材就成了实现课堂预期教学目的和提高学生综合能力的根本保障。笔者认为一本好的教材应该至少满足以下几点要求:a.适合学生现有基础,这不仅仅关系到所教授给学生的知识水平,而且直接影响到学生的学习兴趣和课堂互动效果;b.所选教材必须是比较新的,否则授予学生的知识在课程结束后就过时了,导致学生的努力成为枉然,其学习积极性和参与教学的热情必将大打折扣;c.应有一定的理论体系和内在联系,不应力求面面俱到,甚至成了工具书。当然,对于大学专业课程的教学而言,合理选择并使用教材不是一劳永逸的,应该以专业知识为本位,恰如其分地向外延伸,通过不断总结积累和开拓创新,达到实践创新和提高能力的综合性教学目的。
2.2采用灵活创新的教学方法
2.2.1合理整合传统与现代教学手段,提高课堂教学质量随着我国采矿行业数字化、信息化和自动化程度的提升,矿山安全环保的要求及生产技术水平的提高,对矿业人才培养质量也提出了更高的要求,原有的教学材料和方法已经跟不上时代的步伐。而现代教学手段具有表现力强、信息量大、不受时间和空间的限制等诸多优点,如何将传统与现代教学手段合理整合利用,使其相辅相成,成为提高课堂教学质量的关键。众所周知,采矿工程专业课程的首要任务是培养学生的空间思维能力,即对矿山各实体与工程视图之间的一种形象思维和逻辑思维能力。在培养学生空间思维能力时,由于学生缺乏现场认识,而课本文字描述比较枯燥,平面投影视图比较呆板,致使学生难以想出矿山巷道的形状结构和空间关系。这时如果将传统与现代教学手段合理整合,集文字、声音、图形、图像、动画于一体,不仅吸引了学生的注意力,而且更以其信息量大、内容丰富多彩、交互性强等优点,表达出传统教学手段语言不易描述的现象和规律,必将起到事半功倍的教学效果。
2.2.2巧用计算机技术构建虚拟矿井环境近年来,虚拟样机技术在工业设计和生产过程中得到飞速发展,它将CAD建模技术、协同工作技术、设计过程管理技术、虚拟现实技术、三维计算机图形技术、基于图形的用户界面技术以及信息技术等集成起来,形成的一个能够反映实际产品外观、空间关系以及运动学和动力学特性的三维可视化技术。因此,如能够充分借鉴虚拟样机技术构建一个“五脏俱全”的虚拟矿井环境,让学生从不同角度观察各种井巷、硐室等的结构形状和空间位置关系。在采矿工程专业课程的教学过程中,就可以针对不同的教学内容和教学目的,带领学生游览每个井筒、巷道和硐室,使学生如同身临其境,不仅可以直观地反应巷道之间的空间位置关系,大大增强学生对抽象事物的感受能力,而且还能有效激发学生的学习兴趣,促使学生充分发挥主观能动性,达到一个良好的教学效果。
2.3构建益于学生提高学习质量的学习环境
采矿工程专业的学生需要很强的三维空间想象力、多学科协调配合的能力和较强的实践动手能力,仅仅依靠课本和为数不多的几次实践教学环节是远远不够的。特别是,近年来大学生实践性教学环节呈现出下井次数不足、实习走过场等现象,严重影响了采矿工程专业大学生的培养质量。如果能够充分利用新校区建设、学科重点实验室及实践教学基地建设之机,在校内建设一个囊括矿井工业广场、井筒、中央变电所、中央水泵房、水仓、主抽风机房、测风站、掘进头(综掘、炮掘)、工作面(炮采、普采、综采)等多个功能完善的大型综合校内模拟矿井,构建功能齐全的校内实训基地,进而形成独具特色的实践性教学体系,不仅可以满足相关专业学生在真实、安全的矿井环境中直观地对煤矿生产的各系统、各环节进行学习掌握,而且还便于其他专业学生了解矿井生产、生活环境,激发他们奋发向上的精神和珍惜、热爱生活的态度。这样不仅较好地保证了采矿工程专业实践教学环节的质量,而且还可以大大减轻煤矿企业接待大学生实习的压力。
3结束语
关键词:岩土工程;采矿工程;必要性
岩土工程是土木工程大类专业的一个基本的方向,是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题,作为自己的研究对象。也就是指在工程建设中有关岩石或土的利用、整治或改造的科学技术。
而采矿工程是一门致力于矿床开采理论与方法,实践采矿新技术的专业。随着我国本科教学的改革与发展,逐渐形成了大采矿的格局,即由原来的地下采煤、露天采煤以及金属矿开采等专业方向很强的分类,逐渐演化成现在的综合采矿专业,因此,采矿工程专业课程设置与教学内容就发生了较大的变化。
1、采矿工程专业课程设置
在本科教学改革深化之前,我校采矿工程专业除了开设公共基础课之外,专业课程主要有煤矿开采学、矿山压力及其岩层控制、岩石力学、矿井通风与安全、井巷工程、电工学、液压传动与采掘机械、矿业经济学、矿井瓦斯防治、采矿工程英语、测量学、矿山机械设备等,专业的就业方向基本面向煤矿企业和相关的科研设计单位,就业范围局限性很强。
但是随着经济的发展,本科生就业的范围逐渐由局限的煤矿相关单位逐渐扩展到公路、建筑和水利等行业,因此,本科学生培养的目标和相应的课程设置也需要根据形势的发展进行相应的调整。《岩土工程》作为土木工程专业的一门必修课程,自然成为需要增加到新采矿专业学习的范围之内。
2、采矿工程专业中的岩土工程问题
采矿工程是研究将矿物从地表或地下合理采出的过程,其中必然要设计到对岩土体的开挖和利用,而且事实上,人们采矿活动过程中也确实面临着大量的岩土工程问题,主要有以下几个方面:
(1)露天采矿边坡设计及稳定加固技术
在露天采矿过程中,随着采矿深度和广度的增加,矿体边坡的设计和稳定性研究是采矿工程中面临的首要岩土工程问题,特别是对与贵重矿体,合理边坡角度的设计和加固方法能够提高矿体采出率,从而创造巨大的效益。
(2)井下开采中巷道围岩稳定性问题
在井工开采的矿井中,巷道是最基本的矿井构成单元,其围岩稳定性的研究不但是采矿工程专业人员,而且吸引了越来越多的土木工程工作者进入到煤矿,从事巷道围岩稳定性的研究。巷道围岩稳定不但保持了矿井的通畅,保证了井下工作人员和矿物的顺利运输,对于整个矿井的有序生产也有重要意义。
(3)采场围岩稳定性及开采优化设计问题
采场作为矿井生产的工作车间,肩负着矿井主要的生产任务,如何保证采场围岩的稳定,是岩土工程专业深部岩土力学行为研究方向的重要工作内容之一,这也是采矿工程师们的重点攻关课题。矿井采场的开采优化可以使采场围岩的运动发生一定的变化,从而可以控制围岩的运动时间和范围,从而降低对采场内机械和人员的危险性。
(4)采空区处理及地面沉降问题
矿物的开采必然会形成一定范围的采空区,采空区垮落会导致地表沉降,随着我国环境保护意识的提升和采矿科技的发展,对采空区进行处理(充填开采)成为采矿工程研究的内容之一。
采矿工程中面临的岩土工程问题不仅仅有以上几个方面,在采矿的保水开采、三下开采以及预测煤与瓦斯突出等方面也有很多岩土方面的内容。
3、《岩土工程》开课内容设置
采矿工程专业开设《岩土工程》成为必要的课程,而且根据对培养目标和培养大纲的设计,本课程可以作为采矿工程三大专业核心课程之一《矿山压力与岩层控制》的先修课进行讲解。但是由于采矿工程的特殊性,对于本课程的设置不能直接照搬土木工程专业的教材,因此,需要对相关的内容进行分析和研究,根据采矿工程专业面临的众多岩土工程问题和对《矿山压力与岩层控制》的导入性课程,进行相应的教学内容设计如下:
将课程按照岩石力学和土力学知识分为两大部分,分别进行基本知识的讲解和基本问题解决方法的案例分析。
岩石力学的教学内容为岩石与岩体的概念与关系;岩石的基本物理力学性质,包括物理与水理性质,变形特征和基本的强度理论;岩体强度、变形及工程分类; 原岩应力的一般规律以及测量方法;洞室围岩、岩基及岩坡稳定性分析和岩体工程的喷锚加固案例。
土力学的教学内容为土的物理性质及工程分类;土的渗透性,流网及其应用;地基土基底压力计算,有效应力原理,地基最终沉降量计算方法;土的抗剪强度计算;挡土结构的土压力计算及稳定性分析,边坡和围护结构稳定分析,挡土墙结构设计;地基的破坏模式及极限承载能力,地基承载力的设计值及其确定方法以及简单的土动力学基本原理。
通过设置以上的学习内容,重点讲解岩石力学和土力学的基本概念和方法,同时结合案例进行土木工程行业的基本理论的学习,传授岩土工程中的基本问题的解决思路和解决办法,循序渐进,有利于学生对知识的理解和掌握。
4、结语
总之,随着我国社会经济的进步和采矿工业的发展,社会对采矿工程专门人才的要求和储备有了新内涵,采矿工程专业人才的就业渠道和范围有了很大的拓展,普通本科层次的采矿类人才培养合理考虑以土木工程企业需求,在原有课程设计的基础上增加《岩土工程》课程,不但可以增加采矿学生对岩土工程专业知识的接触和理解,对于将来就业于土木工程行业的学生是一个知识的普及和储备,而且开设本课程可以在基础概念和知识方面对接下来的专业核心课程起到一个铺垫作用。
[参考文献]
[1]席培胜,刘兰. 案例教学在岩土工程专业课程教学中的应用[J]. 安徽工业大学学报(社会科学版).2012,vol.29(2):132-133
[2]未良莉,王潇. 采矿工程专业设置专业导论课程的思考[J]. 中国校外教育.2011, (10):111-112
[3]王炳文.采矿专业岩土工程课程教学改革探讨[J].广西教育,2011, (4):45-46.
[4]陈海波,姜海峰.采矿工程专业教学改革方向的探讨[J].经济研究导刊.2012,(12):263-264
关键词:采矿工程;毕业设计;差异化;选题;模块;
分类指导采矿工程专业毕业设计是本专业学生本科阶段的最后一个也是最重要的实践性教学环节,是对本专业学生四年所学的基础理论知识和专业理论知识的系统总结和全面考核[1],旨在巩固学生的运算、逻辑推理和绘图等知识技能,培养和提高学生分析和解决实际问题的能力和素质,丰富学生的生产实际知识[2]。由于行业背景及高校实习资源等方面因素限制,现阶段,采矿工程专业毕业设计存在诸多问题。毕业设计是学生熟悉毕业后工作岗位、适应社会的重要环节。如果毕业设计这一环节没有达到要求,不仅会给就业带来困难,而且就业后可能存在对公司资料不熟悉、专业知识掌握不够等问题[3]。因此,解决采矿专业学生毕业设计存在的问题对采矿专业人才的培养有重要意义。
1存在的问题
1.1毕业学生实习机会少、资料陈旧缺乏
由于煤矿高危、艰苦特殊行业背景的限制,学生的毕业实习仅限于到矿山收集相关生产和地质资料,部分老师能给学生争取少数下井的机会,但也只是走马观花,学生毕业设计前无法对矿井生产系统形成一个完整、系统的认识,对毕业设计内容框架、目的意义把握不清晰,毕业设计过程盲目甚至盲从,缺乏自主性和创造性。
1.2毕业设计与就业脱轨
采矿专业毕业设计的目的是给学生在学校教学和未来工作间架起一座桥梁。现阶段,多数教师给学生按实习矿井划分毕业设计题目,单纯修改煤层厚度和产量,没有结合学生就业及以后工作实际需要,没能将学生以后工作中可能遇到的问题真切的体现到毕业设计中,无法充分激发学生毕业设计的积极性。
1.3指导教师煤矿现场经验有限
随着近些年煤炭行业的飞速发展,煤炭类专业的招生规模不断扩大,由于部分院校师资力量有限,有煤矿现场实践经验或煤矿开采设计经验的毕业设计指导师资队伍匮乏,常常出现一个老师带十几个学生或是部分年轻指导教师本身设计水平有限,无法给学生提供全面的、有针对性指导的局面,毕业设计的质量难以得到保证[4]。
1.4学生毕业设计内容多、时间少
采矿工程专业毕业设计内容基本上是依据矿井的地质条件完成一个矿井的初步设计,内容多,工作量大。完成所有工作量对于正规设计院经验丰富的人员来说,至少需要2~3个月时间才能完成,现阶段多数高校采矿工程专业毕业设计没有安排系统的毕业设计辅导课程,学生毕业设计过程遇到问题难以得到及时、准确的解答,这是影响毕业设计的进度和最终完成质量的重要因素。
2基于教学矿井的采矿工程专业毕业设计差异化培养体系建设
2.1教学矿井简介
为了给煤炭企业、高等院校、科研院所提供一个煤矿安全培训、实践教学和煤炭科研真实的大型煤矿环境,运城职业技术学院投资2亿多元,技术含量按照现代化矿井要求,装备按照我国当前煤矿中等水平,井巷工程按1∶1的比例,在校园内建设了一座环节能力具备年生产300万吨的教学矿井。教学矿井的建设目标:力争把教学矿井建设成国家级煤矿安全培训示范基地、国家级实践教学示范基地和有影响有成果的煤炭科研基地。自2009年投入运营以来,中国矿业大学、太原理工大学、西安科技大学、华北科技学院、西安科技大学高新学院、太原学院等院校先后与教学矿井签订协议,建立工程实践教学基地,已在教学矿井进行认识、生产和毕业实习累计10000余人次。
2.2采矿工程专业毕业设计差异化培养体系的建设
结合教学矿井日常教学及建设国家级实践教学示范基地的目标,针对采矿工程专业毕业设计存在的问题,提出建设高校采矿工程专业毕业设计差异化培养系统的解决方案。高校采矿工程专业毕业设计差异化培养体系建设分为毕业设计差异化选题体系和毕业设计差异化体系指导两个部分。
2.2.1毕业设计差异化选题体系
毕业设计差异化选题体系旨在通过毕业设计基础资料数据库建设,实现结合学生毕业后工作或升学规划进行差异化选题并根据选题结果形成毕业设计基础资料。毕业设计选题是毕业设计的第一步,选题是否合理对毕业设计完成质量起着至关重要的作用。选题系统由基础信息录入和毕业设计基础资料抽取两部分组成,其中基础信息录入主要收集学生的相关信息,根据基础信息选择毕业设计基础资料抽取的数据库。毕业设计基础资料数据库内分五部分,分别整合了国内五个煤矿典型地区的基础地质资料,每一部分内又分为矿井边界、底板等高线、综合柱状图、其他地质资料和专题资料五个独立模块。根据学生基础信息选择相应的基础地质资料库,从五个模块中各抽取一个内容形成学生毕业设计的地质基础资料。
2.2.2毕业设计差异化指导体系
毕业设计差异化指导体系旨在通过采矿工程专业毕业设计中“五个典型区域煤矿”知识体系架构的整理,实现针对不同地区、不同地质条件矿井设计过程中的重点和难点内容差异化指导。结合五个煤矿典型区域划分,将毕业设计辅导系统划分为五个模块,按照毕业设计的内容,五个模块中都分为储量计算、矿井服务年限、井田开拓、准备方式、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风八个大专题共计33个子课题。指导系统对采矿工程专业毕业设计的内容进行了全面介绍,根据不同区域的地质条件和矿井生产设计实际,对设计过程中的重点和难点内容进行了梳理和讲解。
3结语
基于学生毕业后工作学习情况对其毕业设计一般部分实现差异化选题,结合学生的兴趣,根据以后工作学习过程中会遇到的主要技术问题选择专题研究方向,实现学生的个性化培养;选题的内容充分结合学生的自身实际,提高了毕业设计内容的实用性,可以充分激发学生的学习兴趣和内驱力;利用选题系统,学生确定煤矿典型区域后,还需要从五个基础资料库中各随机抽取一份资料组合成毕业设计基础资料,可以有效避免以往学生毕业设计内容“一刀切”、“批量化”的现象。毕业设计指导系统按国内煤矿典型区域划 分为五个模块,实行分类指导,各模块内容针对性强,有助于快速提升学生的毕业设计水平;毕业设计指导系统结合整个毕业设计的流程,对毕业设计的内容体系进行了系统的梳理,降低了指导老师的工作量,可以一定程度上缓解部分院校毕业设计指导老师匮乏的问题;毕业设计指导系统内容结合矿井生产设计实际,增强了毕业设计内容体系的实践性和实用性,为后续工作学习储备知识,有助于提升煤炭类院校的人才培养质量。
参考文献:
[1]华心祝.加强采矿工程专业本科生实践能力培养的对策分析[J].实验室研究与探索,2011,30(3).
[2]查文华.采矿工程专业毕业设计教学环节现状及对策分析[J].科教文汇旬刊,2009,(7).
[3]余伟健.采矿工程专业毕业设计存在问题分析及体会[J].当代教育理论与实践,2010,2(2).
一、采矿工程专业CAD制图课程的教学内容
(一)课堂教学内容
古人云:“巧妇难为无米之炊”,“言之无物,行而不远”,所以,要上好一门课,首先要组织好的教学内容。教材与教学内容是高校课程教学的质量保障 [6]。众所周知,自八十年代2.17版本的AUTOCAD软件引入中国,到目前已有数十个版本。现在Autodesk公司几乎每年要推出一个新版本。国内与之相对应的教材也层出不穷,五花八门。有的教材专业特色明显,比如:土木工程专业的CAD教材[7],机械专业的CAD教材[8],等等,但唯独没有与采矿专业相结合的、真正适合采矿专业的CAD教材。笔者从八十年代开始就一直使用CAD绘图,而且借助AUTOCAD软件进行了二次开发,对CAD教材内容和版本比较熟悉,在综合比较后,选定AUTOCAD2004版软件和相应的教材作为采矿专业CAD课程教学的基本内容。
先进的绘图软件和优秀的教材是上好这门课的前提,可以照本宣科?非也。因为好的教学内容是关键,为此必须精心组织教学内容,按照由浅入深、循序渐进的步骤重新梳理出以“线-点-面-图形编辑-图形管理”为顺序的教学内容。第一堂课就让学生动手绘制简单的图形,让学生在学习中找到成就感。待学生对CAD制图有了一定基础后,再系统介绍一些软件方面的应用知识,比如:利用area命令求面积等。
在绘制图形案例教学中,没有选用教材中的图例,而是与采矿工程专业实际工程相结合,先让学生绘制简单、有用的实际工程图纸,比如,让学生自己选择工程图中的标准图框A0到A4号作为案例进行绘制,图框是由竖线和水平线构成,使学生掌握基本的绘图命令,图框绘制完成并保存待参加工作后利用(因为工程图的标准图框全国统一的);然后,再绘制完整的采矿专业工程图纸,这样可以使学生平时的课程绘图练习做到连续性和完整性,也很有成就感。
(二)学生课堂练习内容
CAD课是一门操作性非常强的基础课,学生在学习过程中不但要动脑,而且要动手操作。因此,在安排学生课堂练习方面,选择了5套独立的实际工程图纸,由易到难让学生练习。先是一套三居室的建筑房屋平面图,只给定了建筑物的中心线轮廓及相关尺寸,让学生绘制CAD房屋平面图;然后,要求学生按照自己的喜好进行室内装修,绘制一个房屋装修平面布置图,包括瓷砖、卫生间马桶及家具等,这样一方面让学生练习基本功,同时又发挥了学生的自主创造性,也让学生在练习中增加了对基本生活常识的了解,比如:门的宽度,床的大小与规格等,也可以防止学生相互抄袭。学生有了一定绘图基础后,再绘制与采矿专业有关的工程图纸。笔者结合自己在国外的相关工程经历选择了一套全英文工程图纸中的一个三心拱隧道断面图让学生绘制。一方面公路隧道与井工采矿的巷道相类似,而且三心拱断面在所有巷道(隧道)类设计中难度最大,另一方面还可以开阔学生眼界,增长见识。第三套图纸是绘制一个煤矿的综合地质柱状图。综合地质柱状图是反映矿区地层结构和岩体属性特征的重要成果图件之一,是以文字描述为主的图纸。通过训练可以让学生掌握CAD软件文字输入与编辑基本功。第四套图是绘制《采矿工程设计手册》[10]中的刀把式井底车场平面图。井底车场是联接井下大巷运输和井筒提升的枢纽,它担负着煤炭、矸石、物料、人员的转运任务,在整个井下运输系统中起着非常重要的作用[11]。第五套图是绘制《采煤学》[12]课本中的一个采区布置示意图,包括平面图和剖面图,让学生自己设计与绘制,包括采区尺寸等需要学生去查找。一个矿山的采矿工程主要由地面(工业广场)、井底车场和采区组成,所以,选择这些部位的图纸让学生绘制,使学生不仅学习了CAD制图,而且与采矿工程专业的知识紧密结合,达到了事半功倍的效果。
二、CAD课程的教学方法
教师的职责,自古有之,即师者,传道、授业、解惑也。那么作为采矿专业的教师,如何上好CAD制图课?“没有爱就没有教育”。作为一名CAD制图课的教师,首先要热爱教师职业,热爱这门课程,这样才有动力去钻研CAD课程的教学内容,研究教学方法,认真组织教学。
(一)充分调动学生的积极性
重庆大学采矿工程专业CAD课安排在大学二年级上学期。由于大二的学生对所学专业仍不甚了解,部分学生感觉迷茫,总认为自己的专业不如别人,学一行厌一行,对专业课学习的积极性不高。所以,笔者上第一堂课时,没有正面强调CAD课如何重要,而是采用发问的方式,询问学生有哪些方式可以挣钱谋生?答案五花八门。笔者归纳学生的答案,即:说,做艺人说相声、唱歌或节目主持等,可以挣钱谋生;写,写小说成作家可以挣钱谋生;画,成为画家或工程师画图纸、搞设计,可以挣钱谋生。当然,还有肩扛背驮也可以挣钱谋生。通过比对,让学生明白学习的重要性。此外,笔者还下载了国内知名的与矿山有关的大型企业和设计院招聘广告,把这些企业对采矿专业人员的职业要求展示给学生,让学生知晓掌握CAD绘图技能对于求职就业的重要性。
(二)边教边学边操作
CAD课程是一门实用性和操作性非常强的基础课程。虽然没有深奥的理论和繁琐的公式,但操作使用命令比较多,命令之间没有连贯性。所以,笔者在教室选择上,除了要求有多媒体之外,还要求每位学生要有一台电脑。这样,笔者在讲台上讲述完一个操作命令,马上要求学生在自己的电脑上进行操作,现场答疑。对学生的问题,教师要耐心指导,要求学生灵活掌握命令的使用与操作,切忌死记硬背。
(三)与实际工程相结合并延伸CAD的应用
在学生绘图练习案例选择方面,密切与采矿工程专业结合,并把CAD的使用在专业方面进行延伸,紧扣实际工程,让学生体会到成就感。比如,计算矿量时,根据底板等高线计算矿体的面积,有的借助求积仪来求面积,学了CAD后,就可以直接用Area命令求面积,计算矿量;还有利用CAD直接绘制地质剖面图,确定点的坐标,按照一定的坡度寻求最佳矿区道路路线,等等。
三、CAD课程考核方式
考试是检查、考核学生对知识掌握情况的一种手段,课程考试在人才培养过程中起着“指挥棒”的作用,对高校人才培养模式的构建和培养目标的实现有着深远的影响[13]。社会对创新型人才的要求绝不是一个纯粹的知识蓄积者,而是一个知识的运用者[14]。所以,笔者在征得相关部门同意
后,取消了期末一卷定终身的闭卷考核模式,将考试纳入到平时的案例练习中,要求学生在课程结束后,按照正规要求提交5套图纸,最后根据5套图纸的绘制质量以及课堂学习情况评定学生的最终成绩。
四、结语
CAD课是一门实用性和操作性非常强的基础型课程。用CAD制图是工科专业大学生必备的基本技能。如何教好该课程,让学生终生受益,探索建立一套“由浅入深、循序渐进、密切结合实际、体现专业特色”的教学方法值得CAD教学同行专家深入思考,不断完善,找到更多有效的举措,共同推动采矿工程专业CAD制图课程教学上新台阶。参考文献:
[1]张军安.AUTOCAD2005实用教程[M].西安:西北工业大学出版社,2005.
[2]王秀英,陶永兰,张秀芝.培养理工科学生计算机绘图能力的探索与实践[J].实验技术与管理,2009,26(7):119-121.
[3] 林宝如,何频,张乐于.论对学生计算机素质和计算机应用能力的培养[J].高等建筑教育.2007.16(1):50- 53.
[4]杨文伟.21世纪高校CAD课程整合与实践[J].时代教育,2008(10):94.
[5]刘平,刘楠.工程制图CAD考试的改革与探索[J].中国成人教育,2008(3):3.
[6]张扬,尹红,李孟辉.高校课程教学质量保障体系的构建探析[J].高等农业教育,2010(1):46-48.
[7]陈德业,黄惠莹,谢龙汉.AutoCAD 2009建筑制图实例图解[M].北京:清华大学出版社,2009.
[8]李乃文,夏素民,孙江宏等.AutoCAD 2008中文版机械制图案例教程[M].北京:清华大学出版社,2008.
[9]邹云翔.矿山地质剖面绘制系统设计与研究[D].长沙:中南大学硕士论文,2009.
[10]张荣立,何国纬,李铎.采矿工程设计手册[M].北京:煤炭工业出版社,2003.
[11]中国矿业学院等高校.采煤学[J].北京:煤炭工业出版社,1979.
关键词:TBL教学法;采矿工程;专业英语教学
作者简介:李志国(1980-),男,河北灵寿人,武汉工程大学资源与土木工程学院,讲师。(湖北 武汉 430073)
基金项目:本文系武汉工程大学科学研究基金资助项目(项目编号:13115042)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0251-02
进入21世纪以来,随着中国经济的快速发展,中国的采掘业也正向国际化、全球化的方向发展。海外矿产开发愈加频繁,[1]国际化矿业人才的需求也越来越迫切。专业英语作为当代矿业人才必备的技能之一,已成为培养具有国际视野采矿专业技术人才的必修课程。加强专业英语教学,针对当前采矿工程专业探讨、改革专业英语课程的教学理念和模式,是培养高素质国际型采矿技术人才的需要,是社会全球化发展的需要。本文针对采矿工程专业英语的教学现状,对课程的教学理念和模式进行深入分析与探讨,并将TBL教学方法引入到采矿工程专业英语教学,[2]以期解决当前教学过程中存在的问题,达到培养国际化复合型采矿人才的目的。
一、采矿工程专业英语教学现状及存在的问题
1.学生缺乏学习积极性
目前普遍存在把CET-4、CET-6作为衡量学生英语水平的重要标准,导致很多学校、教师以及学生都非常重视基础英语的学习,而对专业英语则相对忽视。且很多学校把学位与CET-4、CET-6挂钩,更增加了学生的考级压力,从而对专业英语学习的积极性大打折扣。此外,各院校普遍存在采矿工程专业学生相较其他专业学生,英语基础偏差,甚至部分学生抵触英语学习等问题。以往课堂传统教学法面对大量的枯燥的专业词汇,学生学习专业英语的积极性很难调动,教学效果不理想。针对尚未接触采矿工程专业英语的低年级学生,以“是否有必要学习专业英语”为题进行问卷调查,调查结果如图1所示。
认为有必要学习专业英语的学生占调查总人数的32%,而认为专业英语可有可无的学生占调查总人数的48%。这一结果直接反映出低年级学生对学习采矿专业英语必要性的认识不够,相应的学习积极性必将受到影响。
2.专业英语教师业务水平有待提高
专业英语教师的业务水平是影响专业英语教学质量的主要因素。目前各院校采矿工程专业外语教师一般由专业教师担任,且大多是年轻教师,他们虽然精通采矿专业知识,有较高的英文写作能力,但专业英语的听、说能力普遍不尽如人意;几乎没有经历专门的英语培训,很难围绕专业知识较好地开展专业英语教学。同时,年轻教师课堂节奏控制技巧与经验普遍不足,很难提高专业英语的教学质量。
3.教学方法单一,教学理念和模式陈旧
教学方法单一,教学理念和模式陈旧,大多只是带领学生在课堂上一起学习课文,缺少互动,课堂气氛不活跃,很容易将课堂变成单纯的翻译课,教学内容缺乏时效性与针对性,忽视了在教授英语语言知识的同时,给学生传授尽量深广的专业知识和最新的科技动态,以及专业英语在专业领域的交流、应用等,实际教学效果往往不理想。针对目前采矿工程专业英语的教学情况,对其教学手段与方法调查如下:在专业英语学习中,教师采用了哪些教学手段?调查结果如图2所示。
该调查主题设计选择项为:教师对教科书词汇、文章讲解;学生对文章段落翻译;就文章涉及采矿主题全班讨论;观看采矿有关英文视频;就某专业主题布置外文文献检索翻译练习;就某专业主题布置科技短文撰写;就某专业主题分组讨论、并汇报结论;其他等8项。其中采用较多的教学方法为:教师对教科书词汇、文章讲解;学生对文章段落翻译;就某专业主题布置外文文献检索翻译练习三项,分别占调查班级总量的33%、18%、17%。另有班级同学选择“其他”项后,给出了专业词汇听写练习、中文采矿学术论文翻译等课堂教学方法。总体而言,课堂互动所占比重较少,尤其分组讨论仅占调查班级的4%。虽然很多教学班级采用全班大讨论等教学方法,但其效果很难控制,很难做到班级每一个个体都得到练习。
二、TBL教学法在采矿工程专业英语教学中的实践
TBL教学法(Team-based Learning,简称TBL),是以团队为基础的学习教学模式,最早由Michalsen[3]等学者于2002年在 PBL(Problem Based Learning)基础上改革创新的一种新型教学模式。[4]其特征主要是以团队为基础,以学生为主体,提倡进行课前预习和预习测试,并在教师的指导下开展团队讨论,以促进学生利用团队资源进行自主学习,着重提高学生分析和解决问题的能力,最终达到提高学生个人综合素质能力及团队协作能力的教学模式。[5,6]该教学法能增加学生参与和准备的积极性,有效提高解决问题的能力,提高沟通和团队合作的技巧以及增加知识成果。[7,8]针对采矿工程专业英语教学中存在的以上三个问题,TBL教学法可以很好地解决,具体实施过程如下。
1.TBL教学设计
(1)组建学习小组。为使学生间方便交流讨论,每组学生以3~5人为宜,[8]尽量使每位学生都能积极进行交流、讨论。各组选荐出一名组长负责整个小组的讨论活动,并协助教师做考评工作。
(2)确定专业英语教学重点。根据采矿专业英语的课程内容,精心准备教学材料,明确教学目的和要求,如必须掌握的专业词汇、习语、语法等。设置采矿工程学术讨论主题,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,各组学生以专业技术人员的身份现场就该采矿技术主题开展讨论。主题设置应尽量多增加采矿前沿技术,如Digital Mine,Virtual Reality(VR) Mining,Automation Mining Technology等,以激发学生的学习兴趣。各个小组均围绕这些专业主题进行讨论、交流,然后选派代表陈述,持有异议的小组可相互辩论。通过小组讨论、组间辩论和教师提示等多个环节,共同找出讨论主题的最佳结论。整个过程教师注意鼓励、调动学生的学习自主性,让他们通过积极地思考、辩论,在练习专业英语的同时,获得大量的专业技术信息,从而归纳出主题结论。
(3)学生学习评价。应动态评价学生的学习状态,可采取小组内评价、小组间评价、教师总评价相结合的手段。
2.TBL教学法在教学过程中的关键问题
经过一个学期的课堂实践,TBL教学法收到了很好的效果。学生普遍反映对专业英语有了较浓厚兴趣,学习过程不再枯燥,积极性有了很大提高,并且促进了自己专业知识的学习。但在具体实施过程中应特别注意以下关键问题。
(1)小组划分。小组划分恰当与否,直接影响小组个体的学习效果。对于学生而言,如果小组搭配不当,在小组内讨论的过程中,很难做到人人都积极参与,组内个体成绩将会逐渐拉大,同时造成小组之间的成绩差异。因此,应以自愿为前提组建讨论小组,教师适当干预,以保证每个小组里最好有成绩上、中、下的学生。
(2)教学资料准备。采矿工程专业英语一般在大三开设,学生学习专业课程还不够全面,教学资料的准备,尤其是讨论主题应结合学生正在学习的专业课程来设置。学生尚未学习的专业课程相关技术问题,特别是较深奥的专业技术问题,如Ground Control等应尽量避免,否则会导致讨论不成功。但某些前沿热门技术,如Digital Mine,Virtual Reality(VR) Mining等可布置为专题,做课下英文文献检索、翻译练习,并在课堂上讨论相关的技术认识。同时,教师应对相应主题做充分准备,以便在适当的时机对讨论做出提示。总之,教学资料准备应充分、适当。
三、结论
第一,TBL教学法与传统教学法相比,在教学过程中由以教师为中心转变为以学生为中心组织教学活动。教师在教给学生专业英语基础知识的同时,更重要的是训练其如何运用专业英语知识。教师必须设计并管理整个课程的进程。TBL要求学生根据教学内容和要点进行课前阅读,以小组为单位,收集和处理相关信息并讨论,通过团队协作,提高每个学生的学习能力和效率。将课堂教学时间主要用于进行个人测试、小组测试和应用性讨论、练习,训练专业英语应用能力。
第二,TBL教学法提高了对教师的要求,有助于提高专业英语教师的业务水平。一方面要求授课教师花费更多的时间和精力去准备教学资料;另一方面要求教师具备良好的组织管理能力和控制课堂节奏的技巧。否则,课堂讨论将起不到应有效果,影响整个教学质量。
第三,TBL教学方法的应用可以促进学生主动学习,有助于学生学会在课堂外获取知识,变学会为会学,在基础英语的基础上掌握专业英语阅读、写作等基本技能,增加了学生学习专业知识的兴趣和应用专业英语的能力,同时扩展了采矿工程专业英语的教学方法和模式,丰富了专业英语教学理念。
参考文献:
[1]陈清运,赵飞,张电吉,等.全球矿业发展趋势及采矿工程专业培养导向[J].武汉工程大学学报,2010,32(6):106-110.
[2]黄宁益,范珍明,胡奇军,等.TBL教学法在涉外护理专业英语教学中的设计与评价[J].西安外国语大学学报,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]赵学芬,梁平.油气储运专业开展TBL双语教学的探讨[J].广东化工,2013,40(9):190-191.
关键词:煤矿;地下开采;空间概念 培养
中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:16721101(2011)01010504
收稿日期:20100820
基金项目:2009年安徽理工大学能源与安全学院教研资助项目。
作者简介:成云海,(1970-),男,山东新泰人,副教授,硕导,博士,主要研究方向为岩层运动与矿山压力控制。
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
煤矿采矿工程专业学生的地下空间概念是采矿设计的前提,该概念指煤矿井下复杂的采场、巷道、硐室与地质构造的立体相互关系,该空间的运转,为实现矿井采煤掘进、提升运输、供电供水、一通三防等诸多功能提供安全高效服务。
现行培养方法是,通过课堂讲解(辅以PowerPoint、专题短片等演示)-实验室模型观摩
-现场实习-设计应用的四级培养过程。其注重的是学生的采矿理论、采矿生产知识,尤其注重采矿理论如何应用于矿井生产。其知识点较多,涉及通风学、采矿学、提升运输、矿山压力与岩层控制、采矿机械等,是横向的培养。将各知识点融会应用,即在现场生产的实际应用则是纵向培养,体现在教学方面,主要是采区设计和矿井开拓设计。对巩固学生课堂所学的理论知识、增加生产实践知识、帮助学生建立矿井空间概念,进行工程素质的基本训练等起着重要作用,其效果好坏将直接影响上述课
程的学习。由于学生缺乏矿井空间概念,使设计质量不高,与现场实际应用相去甚远,成为学生学习和教师教学的难点。
因此,大部分学生缺乏宏观与微观统筹的煤矿地下开采空间概念,不能深刻领悟教材,做不出高水平的采区设计和开拓设计,毕业后在生产单位不能迅速适应现场工作,需要2-3年甚至更长时间,才能培养地下空间概念[1-5]。
如何引导学生培养地下开采的空间概念,迅速适应工作,是采矿教学亟待研究和现场急需落实的重要教研课题。为解决上面问题,形成有效的培养方式尤其重要[6-9]。
二、地下开采空间概念培养存在问题与改进
矿井空间概念的培养,体现在学校、学院(系)、教师、学生、煤矿五位一体的合力作用,体现在实验课、理论课、实习三大教学环节相结合的教学效果,改进的着力点也主要从存在问题的实习、实验环节入手。
(一) 实验存在问题与改进
1. 存在问题
(1)实践证明,利用采矿实验模型教学是行之有效的培养学生空间概念的重要方法。
但由于模型是缩小了的现场布置,因此难以让学生培养真正的现场空间感觉,实物同比例模仿现场有一定难度,这也是采矿实验模型教学不足之处。
(2)目前学生上实验观摩课,教育部要求每批学生不超过15人,提高了教学效果。但是量(实验室听课时间和观摩时间)与质(学生观察的细致性、全面性及思考空间布置的依据等)难以保证,由于时间紧凑,工作量大,因而达不到很好的效果,如清理斜巷和竖井井底到达水平后,还要向下延续20m的竖井,大部分的学生在毕业设计时,都不能理解,重复向教师提问这样的问题。
(3)目前在相关高校都有较为齐备的实验室模型,如焦作的现代化矿井模型,但用过几年后,系统就不能正常运转了,影响教学质量。
2. 改进方法
针对上述问题,学校利用国家级特色专业建设资助等,进行了如下改进。
(1)建设等比例仿真多功能巷道
2009年,安徽理工大学在地面建设了矿井巷道与生产系统实物模型,如图1所示。
图2为巷道功能设计模块图,包括四个模块,即系统安装、断面形状、
监测系统、支护方式等,还含有交叉点(牛鼻子)、炮眼布置断面、轨道(含车场)等,使巷道断面设计、爆破设计、支护设计及巷道设备设施布置、观测系统等于一体。建立矿山压力地面实时监测系统,将煤矿井下各类巷道在地面建造,并安装机电设备和各种监测信号,形成一个大型实验环境,能完成十几项实验项目。
图2 巷道功能设计
以上对巩固学生课堂所学的理论知识、增加生产实践知识、帮助学生建立矿井空间概念、进行工程基本素质的提高等起着重要作用。
(2)加强实验观摩实习的量与质的过程控制
以实验观摩“现代化矿井模型演示系统”为例,按图3对系统进行全面细致的讲解,注重矿井生产在时间和空间上的配合关系。
图3
(3)现有实验室模型完好率的管理完善
及时与厂家联系,对失修损坏模型进行维修;同时积极引进厂家提供的更稳定可靠的模型。
(二)现场实习存在问题与改进
在实际的培养过程中,针对以往存在问题,采取下列措施进行了改进。
1.存在问题
(1)学校方面实习经费不足,在矿上实习时间不足,完不成下井次数;
(2)实习指导教师队伍相对稳定,但带队年轻实习教师缺乏现场经验,不能正确引导学生培养地下开采空间概念;
(3)实纲已经趋于合理,但对学生的实习成绩考核不到位,仅对实习日志和实习报告等书面资料做检查,过程细节不便落实,不能有效考核实习效果;
(4)接受实习的单位方面由于安全和生产压力巨大,很难积极配合和协助落实学生完成实习任务,安排尽量少的下井次数,即使下井也是快速通过,现场讲解少,更谈不上盯班;如果实习地点是普采面,那么综采采煤工艺就得不到实习;
(5)联系实习地点困难,难以安排住宿,甚至将住宿安排在村镇小宾馆,冬天冷,夏天热甚至蚊虫叮咬,学生到了就想返校,影响实习效果;
(6)煤矿技术管理人员也没有足够的时间给予充分的协助培养,水平高的工程师工作繁忙,不能给学生讲课,而其他的工程师讲课达不到理想效果,备课不充分,学校和矿方没有给现场讲课的工程师应有的讲课费,靠的是思想觉悟,致使达不到现场实习的预期效果;
(7)有些学生实习积极性不高,实习时间正是补考时间,学生还要忙着补考,或者忙着考公务员、研究生,影响了实习效果。
2. 改进方法
近年来,安徽理工大学以适应煤炭工业发展的需要为目标,以能力培养为核心,针对上述存在的七项问题,进行了如下改进:
(1)学校充分认识到了在现场实习培养空间概念的重要性,优先保障学生实习经费,增加实习补助,2010年增加40%,全部报销路费,改变原来仅在安徽省实习的惯例,可以到省外实习,派出部分学生到波兰交流实习;让学生到地表岩土工程与非煤矿山实习;
同时联系条件好的企业解决学生住宿,在一定程度上有效的弥补了经费不足的困难;
(2)采矿工程系青年教师轮岗,制定了下实验室计划安排表,提高对矿井相关模型的熟悉程度;实行青年教师导师制,其内容是经验丰富的老教师带新教师,迅速提高新教师的业务水平;采矿工程系青年教师利用寒暑假去矿参加生产实习,每年安排1~2名具有博士学位的年轻教师到国外做访问学者1年,数名年轻教师到矿挂职锻炼1年;
(3)学院建立实习检查制度,增加对实习的效果、安全等的管理;
实行本科生导师制,每个教师带10名学生,并定期评选实习、毕业设计先进指导教师。
鼓励本科生学习现场技术,参与科学研究,对发表相关论文的学生,在核心期刊上发表的文章奖励1 000元,报销版面费;
(4)对现场企业配合不够到位等难题(问题的4~6条),做法如下:
加强校外实习基地的建设,构建系统的实习教学及管理体系。目前,采矿工程专业已与淮南、淮北、皖北、新集、徐州、大屯、兖州等矿业集团18个生产矿井签订了学生实习相关事宜,建立了学生认识实习、生产实习、毕业实习基地,并在此基础上进一步完善基地的实习管理制度、考评制度、实习课程设置、实习规范等,构建系统的实习教学及管理体系,为课程设计和毕业设计奠定基础,完善和发展采矿工程学科课外实践教学模式,促进采矿工程专业学生综合素质的提高。
建立产学研基地,一方面,在产学研合作育人过程中,可充分利用煤炭企业所具备的实习基地资源和设备资源,强化实践教学环节。另一方面,可从实习单位选配有经验的技术人员参与对学生实习、实验的指导,并及时向学校提供学生实习、实践的综合情况。学生毕业设计选题结合煤矿生产的实际问题进行。毕业设计由相关部门工程技术人员和高校的教师共同指导,充分发挥高校外部的教育资源,为提高采矿专业学生的综合素质创造良好的环境。
(5)针对部分学生积极性不高的问题,采取的做法是:
在现场工程师上课时,保证学生的听课质量。要求带记录本,对重要的图进行手工绘制,养成勤于动手的习惯和积累系统资料的习惯;
由学生来制定下井的具体目标,落实到每一次下井,自己确定下井观察内容;
每个学生分头收集不同的专业资料,形成压力传递机制,让每个学生都要独立考虑、完成属于自己的任务;
每次下井前提出不少于20个问题,提前查资料,在下井前的晚上回答问题,有利于学生下井将书本知识与现场实际生产设计相联系;
按标准评学生作业,实习成绩按优良中差合理分配,认真考核实习质量,使学生自我加压;
实习时让学生总结矿上技术材料,这是学生普遍缺少的技能,同时也正是一项需要培养的重要技能。
(三) 理论教学的完善
理论教学方面存在的重要问题是空间想象能力不足。为此近年来通过积极建设精品课程和核心课程的纸质、电子教材、讲义、多媒体课件等立体化教材体系建设。注重课堂讲解,以实际工程案例引发学生兴趣,逐步培养了学生从空间角度处理问题的习惯。
另外,加强设计指导,经常与学生探讨一些相关问题,使指导具有针对性。
三、小结
通过完善教学方法和培养模式,加快实验室、实习基地和产学研基地建设,有许多学生在省级、国家级刊物发表了高水平的专业文章,课程设计、毕业设计质量也有了明显提高,使学生培养更接近了现场,缩短了学生成才的时间。采矿工程专业学生地下开采空间概念培养研究取得了初步成效。
下一步的工作是:开放模型实验室,反复强化学生的矿井立体概念;建设大型液压加载模拟实验架,提高学生对岩层结构与岩层运动的空间认识;随着计算机信息技术和巷道、采场三维设计技术的发展,进行煤矿井下的立体仿真设计(含动画演示);利用三维数字电影、四维数字电影演示采矿立体系统等让学生对井下实景有真实感受[10,11]。
参考文献:
[1] 桑玉军.煤炭行业紧缺人才培养的探索与实践[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2009,26(1):135-137.
[2] 魏希三,熊伟,加雄伟.矿山安全生产培训系统设计[J].矿业研究与开发,2010,30(2):98-101.
[3] 汪理全,梁学勤,张吉雄. 采矿类专业人才培养模式的研究[J].煤炭高等教育,1999(1):43-46.
[4] 郭保华.采矿工程专业生产实习现状及改革措施[J].陕西煤炭,2007(5):25-27.
[5] 姜福兴.矿山压力与岩层控制课程改革研究[J].中国矿业,2003,12(3):64-65.
[6] 李学华,万志军,朱清.国际性采矿人才培养模式探索[J].煤炭高等教育,2009,27(4):67-68.
[7] 邵登陆,岳宗洪.采矿系统工程的发展现状与新趋势[J]. 中国矿业, 2008,17(9):99-102.
[8] 王磊.高校采矿工程专业人才培养模式探讨[J]. 煤炭经济研究,2010,30(2):92-94.
[9] 何廷峻,汪佑武.高校矿业类专业人才培养模式探讨[J].淮南职业技术学院学报,2005,5 (1):103-105.
[10] 夏艳华,白世伟.层状地质体与地下工程开挖三维可视化[J].岩土力学,2004,25(12):76-80.
近十年来,世界对矿产品资源的需求激增,矿业处于高速发展时期,矿业人才供不应求,特别是采矿工程专业人才。由此,一方面许多高校纷纷增加采矿工程专业的招生人数,新开办采矿工程专业的高校也迅速增加。另一方面,由于高校办学条件和现场实践等方面的限制,目前我国采矿工程专业学生的实践和动手能力尚存较大欠缺!针对这一突出问题,在2010年7月22-25日于重庆大学召开的第24届全国高校采矿工程专业学术年会上,许多参会的教授专家建议在全国高校采矿工程专业学生中开展有关实践作品的竞赛活动,以提高采矿工程专业学生的实践动手能力,逐步满足国家卓越工程师教育培养计划的要求。
中南大学资源与安全工程学院作为第25届全国高校采矿工程专业学术年会(以下简称“年会”)承办单位,也承担了首届全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛(以下简称“大赛”)的策划、组织和实施工作。教育部高等学校地矿学科教学指导委员会(以下简称“教指委”)是本次大赛的主办单位。大赛作品的评奖委员会由教指委委员和参加25届年会的各高校代表组成,颁奖机构为教指委;评颁奖时间定在第25届年会召开期间。参赛对象为全国在校的采矿工程专业二至四年级的本科生;参赛学生可以是个人或集体(一个集体作品人数一般不超过3人)。作品制作经费由学生自筹或在所在学校寻求资助,大赛不收任何参赛作品的评选费用。
本次大赛设以下五类项目,参赛作品必须是与采矿工程直接相关的。1)采矿实体模型:该类作品是本次大赛最为提倡的,如开拓系统、通风系统、提升运输系统、充填系统、给排水系统、供电系统、采矿方法、矿用设备、控制系统等实体物理模型,并配上物理模型的说明书。2)采矿数字模型:如根据某些矿用商业软件建立的矿山(或某一部分)数字模型等,数字模型参赛作品需要提供数字文件、说明书和纸质打印材料。3)采矿数学模型:如由理论或实验建立的各种表达采矿问题的数学模型,数学模型要求具有原创性。参赛作品要求提交研究报告。4)采矿学习模型:如采矿DV作品、采矿动漫、学习课件、网站等,参赛作品要求提交光盘材料。5)实践环节作品:如手工制作图纸、实习报告、课程设计、毕业设计(论文)等作品,参赛作品要求提交纸质材料。要求参赛作品完全由学生自己动手完成;以文字形式提交的作品在评奖之前评委会将先经过重复性检查;坚决拒绝由抄袭、请人代做等学术不端行为产生的作品。大赛作品分类评选获奖项目,每类项目设1、2等奖和优秀纪念奖。获奖学生将颁发由教指委盖章的获奖证书,由大赛承办单位提供的经费发放一定的奖金,并承诺如果获奖学生报考中南大学资源与安全工程学院的研究生,在满足基本入学条件下优先录取。
本次大赛是采矿工程专业人才培养的一次创新和尝试,是采矿实践教育的一个重要补充,具有重要的现实意义和长远意义,它将对我国采矿工程专业人才培养的质量提高发挥重要的作用。而且,采矿工程专业是一个实践性很强的专业,加强学生的实践训练环节非常重要,而采矿实践作品的大赛可以提高学生的兴趣和动手能力,同时也培养学生的想象力和创造力。当然,采矿实践作品大赛需要在未来的实践中不断的改进、补充和完善,比如在作品的种类、制作的要求、评奖的规定、参赛的普遍性、作品知识产权的保护等等开展探讨,使大赛从尝试走向成熟。
为了进一步规范以后的作品大赛,在首届大赛评奖工作会议上承办单位起草了“全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛工作章程”、“高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛竞赛作品申报书”、“高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛信息汇总表”等建设性文件,并请与会代表进行讨论和提出改进意见,以便使大赛规范化和正常化。
关键词:采矿工程;机遇;挑战
中图分类号:E271文献标识码: A
1、采矿工程介绍
采矿工程专业地矿类专业,主要研究学习矿床开采的理论和方法,发展矿业新技术。采矿工程专业自西方起步比较早,在西方产业革命期间便已初具规模。我国在清末也已开始设立采矿工程专业,现在已有好多高校设立此专业,为我国的采矿事业输送了大批人才。采矿工程专业涉及岩体力学、工程力学、采矿学、矿井通风与安全、电工与电子技术、采矿机械、矿山企业管理与技术经济分析等多个学科。此外,地质学、考古学、科学技术史也在采矿工程专业中有所渗透。
进入二十一世纪以后,采矿技术突飞猛进,发展极为迅速,达到了历史的最高水平。但是,繁荣的表面依然没能够掩饰住背后的诸多问题和挑战。
2、采矿工程的重要性
矿产资源是我国进行社会主义建设和经济发展的物质基础,采矿工程直接关系到我国社会各项产业能否正常运行,对国民经济的重要性不言而喻。采矿工程是我国能源和工业原料正常供应的保障,据统计显示,我国近九成能源来自于采矿工程,工业生产所需要的原料中也有80%来自采矿工程,可见采矿工程对于国家经济发展和能源安全的重要作用和地位。21世纪是知识经济时代,各种高科技的产品应用而生,大幅度的改变了人们的生活方式和生活习惯。但是我们仍然应该认识到采矿工程在国家社会中的重要意义。采矿工程不同于高科技产品,却为高科技产品的生产提供必要的生产原料,大量电子产品的生产不仅需要科技的支持,更加需要采矿工程的原料基础支持,没有采矿工程的顺利进行,科技的进步和人民生活方式的提高步伐就会大幅度放缓。采矿工程是对储藏在地下、大海中、山体内的矿藏自然资源进行开采的工程,包括矿产资源的储量探测、矿藏定位,矿区建设和后期采矿实施吸纳了我国的大量劳动力,促进了国内生产总值的提高。而且随时世界不断发展,采矿工程的重要性日益提高,各国在国家发展规划中都涉及到了矿产资源的安全。我国作为正在快速发展的发展中国家,能源及工业生产原料的需要量极大,只有认识到采矿工程的重要性,科学合理进行采矿工程才能保证国家的可持续发展。
3、我国采矿工程的现状和面临的挑战
近年来我国采矿过程暴露出了许多问题,长时间的掠夺式采矿,造成了一些矿产资源的储量下降,甚至有枯竭的危险。另一方面由于采矿工程企业的管理不到位造成了一些采矿工程不能顺利进行。同时由于采矿工程的操作环境艰苦、安全隐患大,薪金待遇不高,造成了人们对于采矿工程这种职业的偏见,不能很好的吸引人才和留住人才。采矿工程一方面人才流失严重,另一方面还不能吸引高素质、高知识储备的专业人才进入行业,进行采矿工程的职工知识技能水平不高,在采矿工程中不能进行有效观察,不能对采矿机械进行合理操作,容易造成安全隐患,影响采矿的正常进行。
采矿工程中的中小工程较多,没有进行有力整合,中小采矿工程在采矿设备和工人待遇方面投入能力有限,造成开采环节的科技含量低,人工密集型开采,对人力资源造成浪费。较低的待遇影响采矿职工队伍的稳定性。此外,有些采矿工程无法把握矿产资源的脉络,找矿、探矿能力不足,作业程序不规范、管理制度不健全,对整个采矿工程的可持续发展提出了挑战。
我国采矿工程投入大量资金,多用于矿山设施建设和劳动力费用支出,而在采矿行业科技投入存在严重不足,机械化程度为35%左右,落后发达国家采矿工程装备水平十年左右。较低的科技投入和机械化水平导致了我国采矿工程的劳动密集型状态与发达国家采矿行业相比,劳动生产率很低。世界经济一体化的发展,伴随着矿产市场全球一体化的发展,我国劳动密集型的采矿工程,在世界高度机械化的水平下很难与世界采矿行业进行有力竞争。
同时,我国经过改革开放以来的快速发展,采矿工程与环境的矛盾日益凸显。国家要保证生态文明的建设,矿产及生态环境的可持续发展是重要环节。长期的采矿工程对环境造成了大量的破坏,生态环境严重恶化。对环境的破坏成为采矿工程面临的重要挑战。以采煤业为例,山西采煤行业进行了长达40年的快速发展,大量煤炭资源产出的同时,生态环境问题也显现出来,露天开采煤炭资源后,没有进行矿坑的回填和绿化,形成荒山,水土流失严重,破坏地下水脉,造成地下水位变化和地下水污染。地下开采的矿区,开采后不进行处理,造成地表塌陷。采矿过程中产生的煤矸石等废物未经规划,随意堆积,形成大量采矿垃圾,影响生态环境的正常运行。因此,能否正视对环境的影响并采取相关措施成为采矿工程面临的重要挑战。
4、采矿工程面临的机遇
采矿工程目前正处在发展和调整阶段,一味追求利益的采矿工程已经不能适应生态文明建设的要求。采矿工程应该将可持续发展战略运用到采矿工程中的各个环节,进行采矿工程的管理创新和技术投入,保证采矿工程的可持续发展,促进采矿工程与社会和环境的和谐进步,这成为未来采矿工程发展的必然趋势,也是采矿工程转型、调整的一个重要契机。在不断进行自我管理,科技机械设备利用率提高的前提下,加之矿产市场世界一体化,各国矿产资源贸易增多,同时伴随着美欧经济复苏,印度、非洲经济快速发展对矿产资源的需求量大幅度提升,我国采矿工程即将迎来新的、更加健康的稳步发展。全球能源和矿产资源的市场调整接近尾声,对于采矿工程造成的不稳定影响也即将结束。我国采矿工程要清楚地认识到世界矿产市场与我国采矿工程的联系,在世界矿产资源调整导致的全球整体矿产行业低迷期内完善内部制度,强化管理机制,革新理念,时刻把握采矿工程可持续发展基本要求。加大采矿工程科技投入,提高机械化水平,保证我国采矿工程的竞争优势,促进我国采矿行业的规模化发展。
进入新的阶段,国家对采矿工程的重视程度日益提高,国家对采矿工程的调整和发展提供了大量的技术和资金的支持,保证了采矿工程的发展。越来越多的专业人才投身到采矿工程,保证了行业人才的供应,促进了行业向科技技术丰富型方向发展。矿产市场调整时期的过渡给了我国采矿工程内部改善和调整的机遇。因此,我们要把握好采矿工程发展的机遇,促进我国采矿行业的发展。
结束语
综上所述,采矿工程处在一个十分特殊的时期。机遇与挑战并存,总体来说机遇大于挑战。但采矿工作者不可忽视挑战的存在,要具有忧患意识。努力奋斗、实现国家采矿事业的高速发展和辉煌!
参考文献
采矿工程作为我国国民经济的基础产业,与其他传统产业一样,在现代科学技术突飞猛进的推动下,也正逐步走向现代化,对煤炭开采领域而言,现今的采矿工程科学技术与20世纪90年代以前相比,已经不可同日而语。近年来我国经济持续稳定发展,各个行业对矿产资源的需求量持续增长,如何合理有效地开发利用矿产资源,不仅关系到相关行业的正常发展,而且会影响到国家的长期可持续发展和战略安全。
一、采矿工程专业历史沿革
采矿工程专业西方起步比较早, 在西方产业革命期间便已初具规模。 我国在清末也已开始设立采矿工程专业,现在已有好多高校设立此专业,为我国的采矿事业输送了大批人才。采矿工程专业涉及岩体力学、工程力学、采矿学、矿井通风与安全、电工与电子技术、采矿机械、矿山企业管理与技术经济分析等多个学科。进入二十一世纪以后,采矿技术突飞猛进,发展极为迅速。达到了历史的最高水平。但是,繁荣的表面依然没能够掩饰住背后的诸多问题和挑战。作为这个专业的工作者一定要抓住机遇,实现自己的价值。为祖国的煤炭事业贡献出自己的一份力量。
二、采矿工程的发展现状
多年来,采矿界的工作者奋战在各自的岗位上, 兢兢业业为中国经济的发展作出了巨大的贡献。一大批科研成果的问世在具体生产过程中的应用,极大地促进了采矿工程向自动化、安全化、高效化的方向迈进。涌现出了一大批优秀人才,在他们的共同努力下,许多高质量的科研成果相继问世, 对中国采矿业的发展产生了巨大的推动作用。采矿工程专业和自动控制、系统论、计算机等高新技术密切相关,紧密结合,较大地促进了采矿工程基础理论研究的进展和采矿技术的巨大的提高,其影响程度之深、范围之广均达到了历史最高水平。鉴于采矿业在工业化进程中的龙头地位,世界各国均对其理论研究成果向生产力转化极为重视。各国采矿工程专业人士孜孜不倦、兢兢业业,利用计算机技术、自动控制系统的观点等一切先进技术和理论在采矿研究中大胆进行探索,大大地促进了采矿工程向安全化、经济化、高效化的发展。传统的采矿业因其不成熟、不完善而导致的生产力水平低、效率差、环境污染严重等现象,由于理论的研究达到了向自动化、环保化的方向发展,并在具体生产过程中取得了大量的应用和推广。
三、采矿工程如今面临的机遇
采矿工程在发展道路上曾经一度低迷。但在新时期国家“百花齐放”般的社会主义经济中,采矿工程迎来了真正意义上的春天。第一,我国能源结构要求采矿工程的高速发展。由于历史原因,中国一度实行自给自足的内向型能源发展战略。基于中国煤炭资源储量丰富,勘探、开采等技术相对于石油、天然气而言具有较大优势,中国成为当今世界上能源结构以煤炭为基础的少数国家之一。由于从世界能源消费情况来看,石油和天然气是能源消费的主流,我国的能源消费中油、气的消费量每年以4%以上的速度在不断增长,中国也成为世界第二大石油消费国。但自身石油储量不高的先天因素决定了中国的石油45%依靠国外,所以,煤炭事业的发展定然能够得到国家的重视。第二,高速发展的科学技术为采矿技术的发展带来了很好的发展契机。采矿工程这门学科涉及到的专业领域极多。而科学技术成果的不断进步可以推动采矿技术的不断进步。当然,采矿的专家学者一定要牢记“科学是第一生产力”。不断将最新的科学技术成果运用到采矿技术上来。第三,中国“入世”以来,不断暴露出采矿工程人才的缺乏。这一点极大地限制了我们采矿技术的发展及中国经济的不断进步。国家对该行业的重视, 将会使采矿工程专业在一段时间的低潮出现反弹。相信采矿工程的从事人员会抓住这个机会。相信在不久的将来,采矿技术会取得突飞猛进的发展。
四、采矿工程所面临的现状
我国的煤炭储量虽然丰富,但是可采的数量还十分有限。当然,随着采矿技术的不断进步,可采储量是会无限接近于实际储量。但是,要想实现采矿技术的提高我们还有很长一段路要走。如今采矿的现状还远远不如想象中那么乐观。煤矿安全事故频发,工人们却不能安心地在地下几百米的地方工作。 我觉得煤矿事故发生的原因并不是技术不行,而是人为的因素。在安全的这个问题上,我们采矿人应该十分严谨,生命高于一切,在生命的问题上,任何人都不可以有一丝一毫的马虎! 其次,技术和设备落后仍是我们还没有完全解决的难题。在技术和设备落后的条件下,需要我们不断学习,推动事业的进步。除此以外,采矿工程还存在的另一重大问题便是环境破坏。采煤长期以来一直存在着环境破坏的问题。比如采矿所发生的地面下沉,土地盐碱化有待得到妥善解决。这些问题不断困扰着人们的生活,而且关系到采矿的质量、效率和成本等诸多问题。而且由于我国的采矿工程起步较晚,员工的素质还有待提高。有一些人认为采矿行业是暴利行业, 认为行业领导只顾赚钱而忽视了工人的安全和各种待遇。如果这种观点一直存在下去,也使得愿意奉献于该行业人数量有限。
五、抓住机遇,迎接挑战
关键词:采矿工程;现状;问题;对策
我国矿产资源十分丰富,对人们的生产生活、社会经济的发展以及社会稳定具有十分重要的意义。当前采矿行业已经成为了国民经济发展中的重要支柱性行业,但是在实际发展的过程中还是存在很多的问题,影响采矿行业的可持续发展。经济全球化的迅速发展,使得国际市场中的竞争日趋激烈,采矿企业为了能够获得一席之地,就必须重视这些问题,并采取可行的解决措施,进一步提高采矿工艺水平,增强采矿人员的专业技能,为采矿工程的顺利发展奠定基础,可见,分析采矿工程存在的问题和对策是有重要作用的。作者结合自身的工程实践,做出如下分析。
1基于我国采矿工程现状的相关分析
我国地大物博矿产资源种类丰富,储量巨大,但是我国人口基数相对过大,使得人均矿产资源拥有量十分有限。经济发展的越来越快,对于矿产资源的需求量逐渐增加,使得矿产资源的开采量也越来越多。相比其他国家来说,采矿工程工艺技术发展的比较晚,水平比较落后,这就导致采矿企业只能在实际开采的过程中不断摸索,出现的问题呈上升趋势,给相关采矿人员的安全带来了威胁,还对采矿行业的发展,甚至是我国国民经济的发展产生了严重的影响。同时,由于采矿工艺技术水平有限,导致在采矿过程中造成了过大的资源浪费,表明我国在矿产资源开发利用方面仍需不断加强。
2采矿工程中存在的问题分析
采矿工业的现状已经在上文中有所阐述,在此基础上我们了解到其中存在的一些问题。作为采矿人员必须结合市场经济发展的需求,对这些问题提出相应的解决措施,以此来提高采矿工程的生产质量,为企业创造更多的经济效益并获得足够的市场竞争力。下面我们就具体阐述一下存在的问题。
2.1采矿工程中存在的安全性问题分析
相比其他行业来说,采矿行业的危险系数非常高,主要是因为采矿工程的内容十分复杂、技术要求高,而且包含地下工作内容。采矿工程通常包括露天部分和地下部分。露天部分安全系数比较高,而地下开采工作的安全系数比较低,危险度高。为了使地下开采工作正常进行,采矿企业必须按照相关规定安装必要的矿井,由于地下结构十分复杂,所以在搭建矿井的时候应该考虑到地下的地质构造,选择最佳的生产工艺。虽然采矿企业已经认识到安全生产的重要性,也采取了一些措施来提高安全系数,但是仍然会发生一些安全事故,例如瓦斯爆炸、矿井塌陷等,严重威胁着采矿人员的生命安全,因此采矿企业还应该进一步采取安全措施,加强工作规范性,做好安全生产管理工作。
2.2采矿工程中存在的技术性问题分析
由于我国采矿工程相关的工艺技术起步较晚,导致在水平方面落后于西方发达国家。采矿工艺技术水平落后,使得我国矿产资源开发利用率较低,在开采过程中造成了大量的矿产资源被浪费现象。随着国家不断提高对采矿工程的重视以及科学技术的发展,我国的采矿工艺技术取得了长足的进步,但由于采矿工程的相关理论没有得到科学的创新,使得我国的采矿手段仍比较单一传统,采矿工程在整体方面仍处于粗放阶段。同时,受我国计划经济体制影响,采矿工程的规模相对较小,大部分采矿企业仅开采地表的矿产资源,很少开采深埋地下的矿产资源,造成我国矿产资源开采范围十分狭隘。
3采矿工程中存在问题的有效对策
上文主要分析了目前我国采矿工程中经常出现的一些问题,在此基础上,作为采矿企业应该找到这些问题出现的原因,并提出相应的解决措施。下面我们就针对这些问题,分析一下应该采取哪些措施。
3.1加强采矿工程安全生产措施
采矿工程中最为重要的就是安全问题,特别是井下安全问题一直都是人们关注的焦点。下面我们就提出几种可行的加强采矿工程安全生产的措施。第一,安全第一是采矿工程的基本原则,在实际采矿过程中必须做好安全生产准备,定期组织采矿人员进行安全生产培训,确定他们已经全面掌握相关的采矿安全知识才能批准他们开展采矿工作。第二,在开始采矿工程之前,作为管理人员必须认真检察开采设备是否具备安全系数,并严格要求员工按照相关的标准进行采矿作业。第三,安排专门检查生产安全的小组,轮流对容易出现问题的区域进行检查,尽量减少安全事故的发生,制定出科学的安全生产计划,减少安全事故带来的经济损失,节约企业生产成本。
3.2提高采矿工程的工艺技术水平
为了能够有效地解决采矿工程中存在的问题,采矿企业必须不断提高采矿工程的技术水平,这也是采矿企业获得经济效益的前提。具体表现为以下两个方面:一个是国家和采矿企业应该积极培养适应当前采矿行业的专业人才,进而不断创新采矿工艺类型。一个是采矿企业应该定期组织员工培训活动,旨在提高采矿人员的技术水平。此外,国家应该加强对采矿行业的重视程度,增加对该行业的资金投入,特别是采矿工业的基础设施方面。我国虽然矿产资源十分丰富,但是矿产资源利用率却十分低,导致大量的矿产资源被浪费,采矿企业必须重视这一问题,积极引进和学习国内外先进的采矿经验,提高矿产资源利用率。为了减少运营成本,通常会在采矿区域修建一条交通线路,方便产品的运输。
3.3加强采矿人员的培训和教育
相比过去的采矿工程来说,当前的采矿设备、采矿环境以及采矿工艺都发生了很大变化,所以作为采矿人员来说,必须紧跟时代的变化,掌握这些设备的使用方法、适应当前的采矿环境、了解最新的采矿工艺,进而保证采矿工程的质量满足市场需求。采矿企业应该认识到人才的重要性,通过各种政策吸引高新技术人才的加入,并积极加强对采矿人员的培训,可以通过循循渐进的方式,不断提高采矿人员的专业能力,从而保证采矿工程的高效运行。通过合理化的教育,还能够增强采矿人员的安全意识,并充分认识到安全生产的重要性,通过制定科学的奖惩机制,加强员工的生产积极性,并增强企业的归属感。
4结束语
综上所述,通过对当前我国采矿工程中存在的问题进行分析,并提出了相应的解决措施,这对于采矿工程的发展具有十分有利的作用,也能为相关人士提供一定的借鉴性。作业人员在实际采矿的过程中应该及早发现问题,并结合自身专业知识,找到最佳的解决办法。采矿企业要想获得发展,就必须不断创新新工艺、新方法,尽量减少问题的产生,提高采矿工程的质量。
参考文献
[1]李俊虎.采矿工程中存在的问题分析及对策探讨[J].西部探矿工程,2013,8:181-182.
[2]李治学.浅谈采矿工程中绿色开采技术的相关应用[J].中国科技信息,2013,20:32-33.