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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篇采矿工程专业技术总结,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。
【关键词】构建;工作过程;课程体系;采矿工程
一、引言
高职教育的发展,为我国的社会发展培养了大批国家需要的专业人才,也为中国培养了许多高级技能人才。高职教育在我国高等教育大众化进程中发挥了重要作用,为解决国家民生问题,提供社会相关专业技能培训,构建和谐社会做出了重要贡献。湖南有色金属职业技术学院提出基于工作过程系统化的采矿工程专业课程体系是借鉴西方发达国家的先进职教理念,加以本土化吸收与转化,并根据中国的具体国情,结合学院教师、采矿工程专业学生和学院相关教学设备的实力构建的。学院采矿工程专业课程体系是打破传统课程体系,提高采矿工程专业学生的学习兴趣,激发教师上课的激情,与有色金属矿山企业相关工作技术人员一起合作,在工作任务中完成专业课程设计,从而增强学生的实践动手能力,让学生在学习理论知识的同时,掌握有色金属矿山生产一线的相关专业技术。一、采矿工程专业行业背景湖南有色金属职业技术学院是全国有色金属行业第一所政府公办高职院校和“中国有色金属工业高技能人才培养基地”,也是中南有色职教集团的培训基地,主管部门为湖南有色金属管理局。采矿工程专业是学院特色发展专业,该专业根据高职高专教育的培养目标,针对湖南有色金属管理局所属的有色金属矿山企业各事业部的发展和需求,经过近几年的快速发展,学院在专业建设尤其是课程建设方面形成了自己的优势。在建设课程体系的过程中坚持以校企合作,工学结合,并通过建设以工作过程为导向的课程体系,培养出一大批有色金属矿山企业所需的采矿工程专业人才。
二、从教育的本质看构建基于工作过程系统化的课程体系原则
教育的本质就是学校根据国家社会发展要求对受教育者的身心施以有针对性的影响。高职教育区别于其他本科教育和中职教育的。首先,高职教育目标是培养有一定素养和有一定技能的高技能人才,与普通本课相比,高职教育更加侧重于相关专业的实践动手能力。有学者认为,应该从工作过程中设置相关的课程,根据有色金属矿山企业的工作岗位的知识来构建相关的课程体系。所以,高职教育应该接近生产,具有实用性。其次,高职教育与中职教育的差异主要在于层次和岗位定位的差异。高职教育侧重于学习能力和高级技能的培养。中职教育更侧重于初级技能的培养。所以,高职教育培养的学生不仅懂技术,同时还具有更好的素养,有更大的学习能力和管理能力。
三、构建基于工作过程系统化的采矿工程专业课程体系
(一)整体思路
根据湖南有色金属职业技术学院采矿工程专业研究报告分析,结合有色金属矿山生产的工艺流程,确定学院采矿工程专业培养人才的五个职业岗位:爆破工,支护工,凿岩工,通风工,卷扬工。湖南有色金属职业技术学院地采教研室的组建由采矿工程专业教师和矿山企业采矿一线技术人员等多方参与的课程体系设计队伍。采矿工程专业课程设置按学生就业岗位—工作技能要求—专业知识要求—核心能力要求,分析矿山企业岗位的工作流程,总结采矿工程专业在矿山生产中的工作任务,然后构建出基于工作过程的采矿工程专业课程体系。
(二)构建基于工作过程系统化的采矿工程专业课程体系
1.专业需求分析与定位
教育的本质首先服务于社会的发展,湖南有色金属职业技术学院采矿工程专业着眼于湖南乃至全国有色金属矿山企业。同时,对现有国内开设采矿工程专业的高职院校进行调研:大多数高职院校采矿工程专业主要是培养矿山设计人才。湖南有色金属职业技术学院采矿工程专业将依托中南有色金属职业教育集团,联系有色行业金属矿山企业,构建基于工作过程系统化的采矿工程专业课程体系,让学生通过专业学习让建立诚实守信,团结协助,敬业奉献,开拓进取的理念,培养高素质的技能型人才,为中国有色金属矿山企业服务。
2.工作过程系统化课程体系的确定
通过分析采矿工程专业所在有色金属矿山生产中的工作任务,系统化总结了相关的课程体系。
四、教学保障
(一)硬件和软件条件
本专业的硬件建设主要主要是利用中南有色职教集团里的矿山企业共建校内实训基地,按照工作过程教学。软件建设主要是聘请有色金属矿山企业一线技术人员指导学院采矿工程专业教师,依托中南有色职教集团平台,打造一支双师型师资队伍。
(二)教材编写
结合矿山生产实际情况和本专业的人才培养目标,按照矿山项目任务编写《矿山爆破》、《井巷施工与设计》、《矿山通风与安全》及《矿山开采设计原理》等相关专业教材。
(三)网络教学资源平台
利用泛雅教学平台,学生任何时候可以充分利用手机来学习相关专业知识,如果上课没有听懂,课后可以通过手机来咨询专业老师。通过课程建设,使学生线上和线下都可以自主学习相关专业课程。
(四)学院的支持
近几年来,学院投入的大量的财力和物力,来支持学院的专业发展,派专业教师去国内和国外学习。资源环境系领导大力支持地采教研室的专业教师基本上都去有色金属矿山生产一线学习相关的专业技能。
五、教学评价与反馈
(一)教学评价
利用网络平台,比如微信、电脑和手机等,建立相关课程质量评价系统。教师可以根据学生对课程项目任务所掌握的熟练程度,来给采矿工程专业学生打分,学生可以根据教师所讲的相关专业知识是否通俗易懂,是否对自己专业技能的提升有帮忙,来对采矿工程专业教师上课质量打分。
(二)教学反馈
学生毕业之后,学院地采教研室派一名专业教师,去专业学生顶岗实习的地方,对学生、家长和有色金属矿山企业进行问卷调查。根据家长满意度,学生满意度和有色金属矿山企业满意度,实时和调整课程体系建设,使采矿工程专业建设始终与社会的发展同步。
[关键词] 应用型本科;卓越工程师;创新人才;“双师型”师资
[中图分类号] G642.44 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2013)06?0058?03
卓越工程师教育培养计划(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划就是要培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。华北科技学院隶属国家安全生产监督管理总局,其前身是原国家煤炭工业部1984年投资兴建的北京煤炭管理干部学院分院。学院坚持以安全生产为第一服务面向,坚持以工为主、以安全科技为特色的多科性现代大学的办学定位,努力为安全生产输送专业人才,攻克科技难题。基于长期坚持的“自立立人、兴安安国”的办学传统,已经形成了比较鲜明的实践育人的办学特色,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养模式改革,积极探索培养“卓越工程师”的有效方法和途径,取得了一些成功经验。
一、创新办学模式和人才培养模式
华北科技学院紧紧围绕“应用型本科”的办学定位,在广大教师的共同努力下,不断探索实践教学方法,形成了自己的特色和教学模式,为实施“卓越工程师教育培养计划”奠定了坚实的基础。
1. 创新办学模式
学校始终坚持为煤炭行业服务的宗旨,突出安全科技特色,以市场为导向,专业设置紧贴行业需求。借鉴国外先进的高等工程教育理念和成功经验,实施产学合作教育,建设产学研基地。安全工程、采矿工程、自动化3个本科专业被教育部列为特色专业建设点,采矿工程、安全工程、电力电子及电力传动被批准为河北省重点发展学科。学校面向素质教育、面向安全生产、面向煤矿行业开展科学研究。现有煤矿安全人机工程重点实验室,煤矿瓦斯、水害预防基础研究重点实验室和河北省矿井灾害防治重点实验室等3个省部级重点建设实验室。煤矿瓦斯灾害防治、水害防治等研究成果达到国内领先水平。学校与联合国开发计划署、国际劳工组织等保持着长期稳定的工作联系,与美国北卡罗来纳大学、加拿大凯普澜诺大学、越南地矿大学等高等院校通过多种形式联合培养专业人才。
2. 创新人才培养模式
实践教学遵循“实践育人”的指导方针,以学生课堂获得的理论知识为基础,设计了符合人才培养目标要求的实践教学内容和体系,围绕社会对人才实践能力和创新精神的要求,通过学生亲身参加和体验的教学型实践、专业型实践和科技型实践环节,实现知识向能力转化的过程,以培养高素质工程应用型人才。实施产学研合作培养模式,现已经面向企业建立了数十家产学研合作基地,开展了卓有成效的科研合作、实践教学、学生就业等活动,成效显著。学校拥有信息与控制技术研究所、电工
[收稿日期] 2013-09-12;[修回日期] 2013-11-10
[基金项目] 华北科技学院教育科学研究基金资助
[作者简介] 黄成玉(1977-),男,内蒙古通辽人,华北科技学院电子信息工程学院副教授,主要研究方向:电子信息技术,智能信息处理,计算机测控技术.
电子实验教学示范中心、电工电子学生科技创新中心三个基础良好的电类专业学生实践平台,形成了本科生参加科研活动的常态化机制。
3. 结合安全行业背景优势,选定特色专业为试点专业
根据自身优势,注重学科、专业规划,以服务行业为原则,学校实施“卓越工程师教育培养计划”的试点专业有采矿工程、安全工程、自动化三个专业,均为国家级特色本科专业。这三个试点专业在低年级采取学科基础课程的统一平台,高年级再分流,以开滦集团、潞安集团、瑞赛长城测控技术有限公司等为主要依托,采取校企合作方式培养相关专业人才,采用弹性学分制度管理、个性化培养方案。当有一定的基础和经验之后,再扩大试点专业范围。
二、建立校企联动、多层次协调的组织管理体系
为保证卓越工程师教育培养计划的顺利实施,学校成立了卓越计划领导组(即校工程教育专业委员会),负责审定和组织实施卓越工程师培养标准、培养方案、研究配套制度与机制、提供保障措施等重要事项的协调和落实工作。领导组下设办公室和校企协作组,在各个试点学院成立卓越计划培养工作组,负责本学院试点专业的实施和日常管理工作。“卓越工程师教育培养计划”的校内归口主管单位是教务处,依托单位及时参加试点的各个院系,依托企业是开滦集团、潞安集团等。
1. 卓越工程师培养校企协作组
主要由分管副校长、教务处、试点专业负责人、合作企业负责人、企业高级工程师等组成,负责制定培养方案和具体工程实践实施方案。落实企业工程实践教学环节,建立学生质量跟踪调查制,及时根据企业需求调整和完善教学形式,帮助学生职业定位和职业素质培养。每年召开卓越班学生座谈会、授课骨干教师座谈会和企业人员座谈会,及时发现方案执行过程中出现的细节问题,为一下步方案优化与落实提出预案。
2. 试点学院卓越工程师培养工作组
学校分别成立采矿工程专业、安全工程专业、自动化专业卓越工程师培养工作组。由各试点学院院长、副院长担任正、副组长,企业资深工程师、专业负责人、相关教授等组成的培养工作组,负责本学院试点专业培养标准、培养方案的制订、教学组织实施、监控各个教学环节,保证“卓越计划”工作顺利进行。
三、制定科学合理的人才培养方案
1. 招生方式及规模
从2012级开始招生。根据学生本人志愿和择优录取的原则,在全校理工科新生中综合考虑面试成绩和高考成绩的基础上,组建采矿工程、安全工程、自动化三个专业的“卓越工程师教育培养计划”实验班,每个专业30名学生,共计90名学生。以后在总结实验班办学经验的基础上,逐年在其他可行的工科专业推行卓越工程师教育培养计划。
2. 学制及学籍管理
试点专业的基本学制为4年。分为校内培养和企业培养两个阶段,其中企业培养阶段累计不少于1年,主要完成基于岗位的项目课程、工程实践以及毕业设计,学习企业的先进技术和文化,培养学生的工程素质、实践创新能力和工程师职业道德和职业精神。学校对卓越班的学生实现学分制管理,学籍管理灵活机动,建立退出机制。实施过程中,在第二学年实行“自愿选择、适时分流、适量增补”的进入和转出机制。可从校内相应专业中选拔学生进入卓越班,将不适应的学生转出到相应的专业继续学习。
3. 培养模式
在校企合作教育的模式下,设计培养方案及其实施办法。特别是改革课程体系、教学方法、考核方法及评价标准,加强实践教学及能力培养,实施“全过程、递进式”的实践教学体系,建立稳定的大型企业实践教学基地。培养模式为“3+1”模式,即3年在校培养,1年在企业培养,参加工程实践、顶岗工作和完成毕业设计。校企合作是工程人才培养模式中不可缺少的重要组成部分。首先,学校在培养目标、培养标准、课程体系构建、师资队伍建设等方面寻求企业的全面合作,特别是在聘请企业工程技术人员参与学校教学建设与改革工作,直接承担教学工作、成为学生在企业的导师等方面,给予重点支持。其次,在真实工程环境下的学习,是工程师培养过程中必不可少的重要环节。企业参与学生培养的整个过程,企业导师除了参与学生在企业实训期间的指导工作外,还参与学生培养方案的制订、教学计划的编制、部分校内课程的讲授和毕业设计、毕业答辩等过程。
4. 课程体系及教学方法
依据教育部“卓越工程师教育培养计划”的通用标准和行业标准,在参照本校各个试点专业既定的培养目标和培养规格标准的基础上,加强与企业研讨,制订有关“卓越工程师教育培养计划”的培养方案和培养标准。
一是整合课程体系,压缩课程门数和课程讲授学时。在通识教育方面,加强职业道德、人文科学和社会伦理责任的教育,加强团队合作精神和人际沟通交流能力的培养;在学科基础知识方面,强化数学、物理、化学等知识在工程中的应用;在专业知识技能方面,加强工程认知、实习、实训等工程实践环节,积极进行教学模式改革。一些原来在学校教室里开设的专业,可以转变为学生在企业学习阶段开设。
二是进一步加强实践教学。结合工程实际,进一步完善以实验与工艺基本操作技能训练为基础,以设计为主线,以提高学生的学习能力、工程实践能力、系统思考和研究能力、团队合作能力、交流能力为目标的实践教学体系。在大学低年级开设实践性课程,主要目的是强化学生对社会普适价值的把握,以及对工程链、企业文化的感性理解;在大学高年级开始一系列课程设计和实习课程,且都在企业中完成。同时,利用本校的行业特色和优势积极拓展国际合作,将产学合作国际化。
三是教学方法改革。遵循工程的集成与创新特征,大力推进教学方法的改革和创新。试点专业课程教师采取探究式学习、基于问题的学习、基于项目的学习、案例教学法等多种教学方式,并建立了新的学习评价考核标准,校企合作进行课程建设和教材建设,着力提高学生的创新能力、工程实践能力和工程素质。
四、校企联手打造高素质“双师型”教师队伍
学校“卓越工程师教育培养计划”核心教学团队成员由校内专职教师、企业兼职教师、试点班辅导员三个部分组成。
1. 校内专任教师
专任教师主要由各试点专业和学校卓越工程师教育培养计划领导组共同推荐产生。要求专任教师必须具有副高以上职称,具备较好的工程经历,并满足以下条件中的至少一项:不少于5年的企业工作经历;长期参与企业科技开发、流程改造和科技服务,近三年内作为负责人主持过横向课题。专任教师的考核由学校卓越工程师教育培养计划领导组与人事处、相关学院共同进行。专任教师参与制订专业培养方案、教学计划、课程大纲;承担理论及实践教学任务;作为“双导师”之一为学生指定个性化的培养计划;与兼职导师共同指导学生学业并监控培养质量;对学生进行考核。
2. 企业兼职教师
企业兼职教师由各个学院、工程教育中心推荐,学校卓越工程师教育培养计划领导组审核,学校聘任委员会通过即可聘任,聘任年限4年。企业兼职教师应具有丰富的现场运行、管理经验,必须具有高工以上专业技术职称,且年龄不得超过60岁。兼职教师需要深度参与培养方案、教学计划、教学大纲等的制订工作;聘期内主讲不少于2门次的专业基础课或专业课;每届与校内专职教师联合指导不少于4名学生;为所指导学生设计工程实践训练方案、提供实践环境并指导学生进行工程能力训练。兼职教师由学校卓越工程师教育培养计划领导组、人事处和企业人力资源部门共同考核。
3. 试点班辅导员
试点班辅导员由学工处、相应学院协商推荐,学校卓越工程师教育培养计划领导组、人事处审核的方式组成。担任试点班辅导员的教师必须具有本专业背景,硕士以上学位,热爱工作岗位,必须与学生一起参加企业学习。具有较好的沟通协调能力,必须具备辅导员、班主任经历。试点班辅导员对学生四年的学习、生活等进行指导和帮助;负责安排专业学生的业余文化活动;协助主讲教师进行教学活动;协助企业导师指导学生实践环节等。试点班辅导员由学校卓越工程师教育培养计划领导组、人事处和学工处共同考核。
五、结语
“卓越计划”的贯彻实施是国家教育改革的长期计划,尤其针对应用型本科院校,特别是应用特色鲜明、行业特点明显的本科院校更应该尽早实施。华北科技学院属于转型二类本科院校,办学定位一直是坚持走面向企业应用型、安全科技特色鲜明的发展道路。本校实施卓越工程师教育培养计划,是对学校教学组织和各类政策的二次优化和调整过程,我们将进一步探索培养“卓越工程师”的有效方法和途径,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,培养适应企业一线需求的高素质工程师。为将来本校全面实施“卓越工程师教育培养计划”奠定基础,同时也为兄弟院校开展“卓越计划”提供有益的借鉴。
参考文献:
[1] 赵韩强,等.国外大学产学合作教育对我国实施卓越工程师教育培养计划的启示[J].高等理科教育,2010(4):49-52.
[2] 刘文清,等.基于“卓越工程师教育培养计划”的我校工程教学改革构想[J].内蒙古财经学院学报,2010,8(5):1-4.
[3] 张智钧.试析高等学校卓越工程师的培养模式[J].黑龙江高教研究,2010(12):139-141.
关键词:智能矿山;煤矿机电技术;设备管理创新
煤矿机电设备的运行效率与煤矿经营效益有着直接联系,随着煤矿开采机械化与自动化水平提高,对煤矿井下机电设备的管理手段与管理方法也提出了更高的要求,如何有效保证井下机电设备的安全运行也成为机电设备管理的重点。传统的设备定期点检维护管理方式经常会导致设备的故障不能在第一时间被发现,从而造成巨大的经济损失甚至严重的设备事故。因此对机电设备管理进行创新研究,实现设备运行状态实时监测,实现设备管理维护模式向预知事故方向转变已经成为设备管理与维护的必然趋势。基于此,智能矿山理念应运而生,且我国很多煤矿企业已开展了有关智能矿山建设的实践。智能矿山是将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网技术,机器人、智能化装备等与现代煤矿开发技术深度融合,形成矿井全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的完整智能系统,实现矿井开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行的体系。
一、煤矿机电设备管理现状
(一)管理体制过于陈旧
当前,我国各级煤炭主管部门和相关煤炭开采企业都制定了相对严格的机电设备管理制度,但不可否认的是,在具体落实的过程中,仍然暴露出来一些比较严重的问题。比如,有些煤炭开采企业体制互相冲突,使得员工的工作积极性不高。在机电设备方面,很多企业在采购机电设备时,注重的都是经济性,为了节约成本,忽视了设备的质量,在使用设备进行实际作业时,设备的质量引起的事故,在煤矿这种相对复杂的环境中往往会得到扩大,造成更为严重的后果。
(二)技术人员素质过低
近些年,我国煤炭市场逐渐萎缩,煤矿企业的员工待遇慢慢下调,加上煤矿开采环境恶劣,工作难度大、强度高,使得行业内很多尖端技术人才流失,给我国煤炭行业整体带来了非常消极的影响。在流失的这一部分技术人才中,煤矿机电技术操作熟练的工作人员就是非常重要的一部分。他们很多是因为工资待遇下调、工作环境差等众多原因离开了这个行业。真正有良好技术储备的人员不愿意进门,而现有的技术人员专业水平又不足,不愿意接受改变,不能通过学习掌握新的煤矿机电技术,这更制约了我国智能矿山的建设。
(三)煤矿机电设备智能化没有得到良好的推广
随着我国科技的发展,煤矿机电设备也在不断更新换代。在迭代的过程中,智能化是设备主要的发展方向。但是,我国很多煤炭企业现役的设备都处于寿命的中后期,不光是性能已经大不如前,还有可能因为故障而带来其他方面的损失。然而,很多煤炭企业为了尽可能地节约成本,只有在设备必须淘汰更换才会将其替换,大大制约了智能化机电设备的应用和推广。
二、基于智能矿山的机电设备管理系统
(一)机电设备大数据分析云平台
煤矿机电设备大数据分析云平台是智能矿山机电设备管理的核心,负责数据采集、数量处理转换,形成煤矿设备数据中心,并基于煤矿机电设备的数据在设备健康评估、设备故障预测、设备能耗优化等领域进行大数据分析,为机电设备管理、故障诊断及预警、能耗监测提供基础服务。大数据分析云平台应包括数据集成、主数据管理、大数据数据分析三个内容。1 、数据集成数据集成主要包括数据采集、数据清洗及数据转换。井下设备采集数据的方式,应当采用在现场部署物联网基站设备的方式。数据清洗是筛除采集到的错误数据,提高采集数据质量的有效方法,数据清洗前应先定义数据的清洗规则。在原数据上对数据进行清洗前,需要对原数据进行备份,以防原数据的丢失或损坏。数据被清洗之后,干净的数据应替换数据源中原有的数据。数据转换是清洗后的数据形成标准化的基础数据资源,包括数据库到数据库转换流程、XML到数据库转换流程、数据库到XML转换流程、Excel到数据库转换流程、平面数据到数据库转换流程、数据库到平面数据转换流程和数据库到HBase转换流程等。2 、数据管理数据管理包括数据存储、元数据、数据源及数据审计环节。数据存储层将采集到的数据进行分类汇总形成不同的专题数据库并对数据质量进行管理。元数据用于定义数据字典模型,配置期定义捕获业务以及运行期数据格式转换等功能。数据源主要提供数据源新建、修改、删除的功能。数据审计机制包括操作回溯、报警响应、事件关联、事件定位、身份认证、资源授权、访问控制等内容,旨在安全管控上建立完善的机制和体系,从而保障数据安全。3 、大数据分析大数据分析主要包括数据导入、机器学习、模型训练、模型导出以及部署应用五大关键功能。数据导入是指对所有主流数据库、文件系统以及文本格式的数据进行接入。机器学习数据挖掘不是“一锤子”能解决问题,需要反复的迭代实验,根据数据变化调整优化模型。大数据分析平台能够保证对全量数据的模型构建,避免了传统分析工具只能利用小数据样本进行机器学习的弊端。通过对模型的有效评估方法判断模型是否适用于机电设备管理。通过对井下刮板运输机、破碎机、转载机、胶带运输机等重大机电设备的在线监测信号(包括振动、轴温、油脂、电流、电压、功率、工况等)和点检信息的实时分析、特征对比,以及故障树分析计算,实现设备的远程故障诊断、缺陷识别和隐患排查,准确定位故障和缺陷类型和位置,为设备健康管理、更新决策提供信息支撑,确保设备的高可靠、无缺陷运行。
(二)机电设备故障诊断及预警
通过集成煤矿机电设备数据,结合大数据技术提供物联网智能分析服务,针对井下主要机电设备的数据进行预测分析与优化。通过汇集海量设备故障监测传感数据,提供设备综合监控、OLAP分析,实现对设备的预测性维护,对设备使用行为的分析与优化,对设备所需耗材运营供需的预测分析,以及对设备运行效能的优化与改进。监测诊断系统通过实时采集设备运行时的振动信号、电参数信号、温度信号等,对信号进行融合分析,结合故障诊断智能诊断算法和专家知识库,实现对机电设备的实时智能诊断。通过对机电设备关键传动部件振动信号在线监测,定量诊断故障损伤部位与严重程度,将振动监测信息智能地转化为预测性机械状态报警,克服传统故障诊断对专业技术人员的过分依赖。预警预报包括早期故障预警、故障类型特征报警、故障程度定位等功能,可随时掌握机电设备运行状态,发生超限、设备早期故障时,能及时给出报警。方便机电设备维护人员在计划检修时间,提前有的放矢的对机电设备进行维护保养,将事故消灭在隐患状态,将损失降到最小。
三、智能矿山中的机电设备管理创新策略
(一)AI智能监控平台
AI智能监控平台是以网络通讯及数字化技术为基础,为多个“信息孤岛”提供协同合作的统一平台,建立一套高集成、高智能化的管理机制。可以实现统一的配置管理、数据共享、功能联动和业务优化等功能。通过AI智能视频系统进行机电设备管理有以下几个方面的实际意义:(1 )保证设备隐患整改落到实处,避免徇私舞弊平台可对报警进行自动记录,迫使值班员、安全员不得不对报警记录进行实时处理,有效促进了制度的落实与完善,堵住了约束不严的漏洞。(2 )辅助安全管理,提升管理人员效率有助于安全管理人员开展工作。每个监控摄像头,都是一个7 ×24 小时工作的“电子安全员”。改变了传统的安全管理人海战术,使得安全管理人员、企业管理人员可以从日常巡逻检查等事务性工作中脱离出来,更多的从事安全相关的技术工作、制度修订工作等理论性工作。(3 )提升员工安全意识实时监控够使得作业人员时刻保持警惕,破除部分人员的侥幸心理、麻痹心理,及时发现违章作业苗头,自动抓拍摄录违章行为,进而采取教育、处罚、激励等措施,短期内可形成有效震慑力,使得作业人员违规行为无处可藏、不敢违规、不愿违规,长期可形成良好的作业习惯与秩序,提升本质安全。
(二)“人才兴企”,人才是机电设备创新管理的根本要想让煤炭机电设备管理得到创新,还需要提高技术人员的水平。尤其在煤炭行业“以人为本、科技兴企”理念大力推广的情况下,煤炭企业提高人员的能力已经成为亟待落实的方法。首先,企业应提高培训强度,根据开采工作的具体需求,针对性地进行培训,让理论和实际生产联系起来,让理论成为实践的支撑,让实践成为理论的印证。另外,企业还应开展学习活动,通过引进先进的技术,让员工的业务能力得到提高。不仅如此,企业还可以挑选一些专业人员,将其送到指定院校接受教育,学习时下先进的煤炭机电技术。企业管理人员要对行业有敏锐的感知,通过聘请业内机电技术专家来企业内部进行讲座,传授先进的设备管理经验。
四、提升智能矿山机电设备管理的建议
(一)积极使用先进的技术和设备
近些年我国煤炭行业的退步对新技术和新设备的研发都造成了消极的影响。为了确保采矿工程的有序进行,企业需要和设备生产厂家保持紧密的联系,及时传达自身需求,让设备生产厂家有针对性地提高新设备的功能性,以满足采矿的需求。另外,各煤炭企业也可以联合起来,开展技术交流,并利用现有的技术进行设备创新竞赛等,进一步提高设备管理的质量。
(二)提高技术人员的薪酬待遇
由于煤矿工作的特殊性,工作人员需要较长时间处在危险、复杂的环境中。煤矿机电设备作为长期在这种恶劣环境中运行的工具,操作起来又有一定的难度,也会给工作人员带来一定的危险,再加上采矿工作超高的工作强度,如果不能给技术人员提供较高的薪酬,行业的人才流失状况势必会更加严重。所以,企业应在能力所及的范围内,适当提高技术人员的薪酬待遇,这样不仅能让技术人员保持良好的工作积极性,还能留住人才,保证企业的竞争力。
五、结束语
煤矿机电设备管理是整个采矿工程流程中非常重要的一个环节,随着煤矿规模的扩大,机电设备管理也遇到了各种各样的问题。企业首先要优化管理制度,然后通过技术培训等方法,提高人员的技术水平,并通过薪酬待遇的提高,保留住技术人员,提高企业在市场中的竞争力。本文分析了煤矿机电设备管理的现状,并提出了几点优化方法,希望能对我国煤矿行业的发展起到积极作用。
参考文献
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[4]刘硕.智能矿山未来已来:东方测控智能矿山解决方案[J].中国矿业,2020,29(06):181.
关键词:建筑环境与设备工程;人才培养模式;课程建设;特色专业建设
引言
根据教育部1998年颁布的全国高等学校本科专业目录,将原供热通风与空调工程和燃气工程两个专业合并、调整、拓宽组建而成建筑环境与设备工程专业。新专业建设既要考虑原专业的课程体系和教学内容,又要考虑社会经济发展的需要,拓展专业面。全国专业指导委员会对专业培养方案作了大调整,主要遵循三个原则。第一,特色原则。本专业核心基础是建筑环境科学,代表课程是“建筑环境学”,它反映了本专业与热能动力工程专业的根本区别。第二,学科原则。学科为主、兼顾专业的原则是本科培养方案“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的具体体现。第三,共性原则。建立专业培养方案的总体框架,使之在课程设置和教学内容上,将共有的基本理论、技术原理从专业课中提取出来,形成了一个专业技术基础平台,如建筑环境学、热质交换原理与设备、流体输配管网[1,2]。经过十多年的改革和完善,全国各高校的建筑环境与设备工程专业办学日趋成熟。本文结合我校建筑环境与设备工程专业的办学实际情况,在凸显特色方面,进行了一系列的改革和建设。
一、我校建筑环境与设备工程专业的历史演进
湖南科技大学建筑环境与设备工程专业筹建于1992年,并在采矿工程和矿山通风与安全工程两专业中组织部分学生开办暖通专业课程辅修班,1994年在原矿山通风与安全工程专业设置供热通风与空调工程专业方向。1997年成功申报了供热通风与空调工程专业并正式招生。1998年,国家教委调整专业目录,本专业更名为建筑环境与设备工程专业。自1994年来,我校建环专业已招收学生17届,为企业培养了1000余名专业技术人才。2006年,我校获得供热、供燃气、通风及空调工程硕士学位授予权,并于2007年开始招收硕士研究生。2008年,我校建筑环境与设备工程专业成功申请为湖南省特色建设专业。
二、我校建筑环境与设备工程专业的特色建设成效
通过近五年的特色建设,我校建筑环境与设备工程专业的师资力量得到了加强。现在共有教师16人。职称结构:教授4人,副教授3人,讲师9人;学历结构:博士学位8人,硕士学位8人;学缘结构:分别毕业于10所高校,大部分有两个专业以上的学习经历和工作经验。在课程和教材建设方面,老师们整合了课程内容,制订了富有特色(矿业、新能源技术和应用型)的本科人才培养方案,先后主编或参编了全国性专业教材7部,正在主编建筑环境与设备工程特的色教材《地下空间环境控制技术》和《建筑节能技术及工程》。在实践教学方面,加大实验室建设力度,用“三平台双路径”实验室建设模式[3]新建成了较完整的专业实验室,结合特色,新建了地下空间环境控制实验室。2006年“实验室建设与科学研究互动培养创新人才的研究与实践”获湖南省教学成果三等奖。同时加强校外实习基地的建设,我校建筑环境与设备工程专业实习基地湖南凌天科技有限公司被评为湖南省优秀实验室;与湘潭平安电气集团有限公司共同成功地申报了“湖南省矿山通风除尘装备工程技术研究中心”。通过参与工程技术研究中心的建设和实验室建设,专业建设与科学研究互动相长,教师的实践能力和工程能力得到了加强,教师的科研项目质量和数量大幅提升,近年来教师获得了一批具有地下空间特色的纵、横向科研项目,继而提升了培养学生应用能力的平台,拓宽了学生的知识面和专业面,提高了学生就业率,专业发展态势良好。
三、特色专业思路与原则
3.1 用已所长,培育矿业特色
各高校中各专业办学的背景、条件、历史不尽相同,只有深刻领会各地区各行业该专业的内涵和外延,才能培育出行业特色。我校建筑环境与设备工程专业与许多高校不同,它隶属能源与安全工程学院,与矿业工程有着紧密的联系,这就为本专业形成行业特色打下了基础。
从办学历史看,我校建筑环境与设备工程专业的前身为矿山通风与安全工程专业,该专业完全是为煤矿开采服务的,其主要目的是为煤矿开采提供一个安全、健康、舒适的生产环境。我校建筑环境与设备工程专业服务对象从过去的单纯为矿业服务,转变为同时为矿业与建筑两大行业服务,拓宽了学生的知识面,增强了学生的就业能力。建环专业和原矿山通风与安全专业的基础非常相近,均以流体力学、工程热力学和传热学等为专业基础课,而建筑环境与设备工程专业侧重于为建筑空间的使用者提供安全、健康、舒适的工作和生活环境。随着矿山开采逐渐向深部深入,井下工作环境高温、高湿愈来愈突出,工作面温度超过35℃、相对湿度接近100%,工人中暑现象频有发生,井下高温已成为了矿山安全生产的灾害。在这种情况下,为矿山井下空间创造舒适的气候条件,将是建筑环境与设备工程专业拓展的一个重要方向。
从专业教学内容看,我校建环专业具有地下工程特色[4,5]。建环专业主要是针对地面建筑的,为地面建筑提供舒适的室内环境。我校建筑环境与设备工程专业在强调为地面建筑服务的同时,强调为地下工程服务,要求学生将所学的建筑环境控制理论,灵活地、创造性地应用于地下空间的环境控制与维护。然而由于地下空间的特殊性,地面建筑的室内环境控制与地下空间的环境控制不尽相同,地下建筑工程有着更大的特殊性和更高的安全性。因此,在教学中,在教授学生基本的室内环境控制理论的同时,突出强调普通的环境控制理论在应用于地下空间时的特殊性。在强调环境控制理论的地下应用时,要求学生不要将地下空间仅局限于矿山,城市地下空间和其它的地下空间利用(如地铁、隧道、地下仓库等)同样是室内环境控制研究对象的范畴。正是在教学与科研过程中,同时兼顾了地面与地下,强调了建筑环境控制理论在地下空间的应用,拓宽了学生的知识面,强化了学生对所学知识的灵活应用能力,使得学生的就业更有了发展的空间,同时也进一步增强了专业的地下空间环境控制特色。#p#分页标题#e#
3.2 体现前瞻性,发展再生能源技术
人才培养只有跟上时展的步伐,才会被社会接纳。能源与环境是当今社会发展的两大主题,如何安全、高效地开采和使用不可再生能源,以及合理开发和利用可再生能源,是实现我国能源环境可持续发展所必需解决的重要课题之一。我校建环专业与能源产业联系紧密。一方面是由于我校建环专业具有浓厚矿业特色(地下空间环境控制),主要体现在该专业与能源开发的关系,促进煤矿安全、高效生产,更好地服务煤矿企业,是该专业目标之一。另一方面,建筑能源在国家的总能耗中占有相当大的比例(约占30%左右),有效节约建筑能耗,创造安全、舒适、健康的工作环境,更是该专业追求的目标,这体现了该专业与能源节约的关系。然而,无论如何节约,不可再生能源资源也总有消耗殆尽的一天,开发和利用可再生能源,才是实现能源、环境可持续发展的最终途径。如何合理地开发和利用太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源,是该专业下一步的追求目标。因此在课程设置中,开设了建筑节能方向选修课,在专业课程的教学中,向学生灌输能源的重要性,树立学生节约能源的思想,开阔学生开发和利用可再生能源的视野。在培养方案和课程设置中,加强了能源节约和可再生能源利用方面的教学,更好地为我国经济和社会朝着科学、可持续、协调的方向发展而服务。
3.3 科学定位,突显应用性
我国高校的建筑环境与设备工程专业,多数是为民用建筑服务,主要是从事民用建筑的通风、空调、采暖等相关工作。然而,从专业建设的开始,我校该专业就将其专业定位为“工业与民用相结合”的建筑环境与设备工程专业。一方面是由于我校具有浓厚的工科背景,与煤炭工业有着紧密的联系;另一方面,也是看到了工业发展的势头和工业对环境与安全人才的需求。特别是工矿一线企业需要大量的应用型人才,这就为我们这类高校毕业生提供了机会。因此,在制订培养方案和进行课程设置时,特别强调了专业的实际应用性、针对性、适应性。如加强了工业通风与除尘课程的教学,尤其是地下空间的通风与除尘。近年来,电子、医疗、食品、精密机械等一些特殊行业发展迅速,这些行业往往需要高度洁净的生产环境,急需要从事洁净空调的设计、安装与维护的专业人才。为了满足这一需要,我们在国内较早地开设了《空气洁净技术》专业选修课,并编写了我国第一部《空气洁净技术》国家级规划教材。
四、特色专业建设实践
4.1 人才培养模式
我校建筑环境与设备工程专业的人才培养目标是:坚持全面体现“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”以及要全面推进素质教育的时代精神,培养能适应21世纪社会主义现代化建设需要,德、智、体全面发展具有基础扎实、知识面宽、素质高、能力强、有创新意识和一定创新能力,掌握建筑环境与设备工程管理的基本理论和方法,具备建筑环境与设备工程师的基本能力,能从事室内建筑环境设计和管理的应用型复合人才。
为了实现以上人才培养目标,我校建环专业本着“加强文化素质教育、基础教育、拓宽专业面为基础;以矿业为特色;以工程实践为根本;创造较好的工程实践环境”的思想,制订了富有特色的培养方案。为了大力加强实践环节和工程训练,我们先后在四家单位建立了实习基地。并将工程能力培养贯彻到教学大纲、实验大纲、设计大纲、实纲当中。
在体制模式上,努力为学生提供因材施教的环境和教育发展的空间,实行学年学分制,即按课程课时来计算学分,学分作为学籍处理和评优评奖的依据,保留按学年升留级和退学制度,采取主辅修制。在过程模式上,采取分段培养模式,即“2+2”的培养模式,这种模式将教学全过程分为基础学习和专业学习两个阶段,前阶段注重基础和人文知识的培养,后阶段加强专业知识和工程能力的培养。
4.2 调整课程体系
从培养目标出发,按建筑环境与设备工程专业能力的要求,结合我国经济建设和社会发展对专业人才的需求,制定和调整建筑环境与设备工程专业课程体系。设立三个平台的课程体系:基础平台、专业基础平台和专业方向平台[6]。整个课程体系在基础课和专业基础课的设置上,贯彻了宽基础的原则。基础课和专业基础课涉及数学、物理、化学、机械、力学、电学、计算机应用、管理科学等学科,还包括了建筑环境与设备工程专业所必需掌握的专业基础知识如工程热力学、传热学、流体力学和建筑环境学等。
在专业课设置上,强调了专业知识的全面融合,对建筑环境与设备工程专业的原有课程进行了彻底的删、拆、并、增等处理,将供热工程、通风工程、空气调节课程知识有机地结合在一起,成为一门新的课程《暖通空调》。在充分研究学科知识的基础上,对原专业课程进行全面的精炼和整合,建立新课程体系的框架,设置《流体输配管网》、《热质交换原理与设备》等课程,将原来的《锅炉与锅炉房设备》调整为《空调冷热源工程》。率先开设专业选修课《空气洁净技术》,并编写国内第一部《空气洁净技术》本科教材。为了形成自己的特色,开设了《矿井通风与安全》、《地下空间环境控制》等相关专业课,将建筑室内环境延伸到“地下空间”,尤其是将地下空间降温、通风除尘、噪声治理等内容融入到课堂教学中,拓宽了学生的知识面,使我校建筑环境与设备工程专业的学生能成为各大中城市所迫切需要的人才[7,8]。
4.3 加强实验室建设
建筑环境与设备工程专业实验室建设卓有成效,创造性地提出了“三平台双路径”实验室建设模式。经过近20年的建设,现已逐步建立起通风、空调、制冷、供热、传热传质和热工等六个专业实验室,拥有粒子图像测速仪、高速摄像仪、空调机组性能综合实验系统、风洞、色谱仪等大型仪器设备,以及常规的温度、湿度、风速、流量、压力、有害气体浓度、粉尘粒径和浓度等参数的测试仪器和仪表,完全满足专业实验的要求。另外,专业还设有数值仿真实验室,拥有FLUENT、PHEONICS、ANSYS等数值仿真软件。实验教学用房面积达1000余平方米,设备总值800余万元。#p#分页标题#e#
4.4 改革实践教学模式
改变实验教学模式,培养学生主体意识。本专业在完善现有实验的基础上,开发设计型综合性实验,要求学生独立设计实验方案,自拟测试方案和实验报告,掌握大型暖通空调设备性能的测试方法,并分析各设备性能的影响因素,充分发挥学生的思维能力和学习能动性,为开展本专业的实践教学创造良好的实验环境。
改革课程设计模式。主要是改变设计选题,将课程设计进行深化和拓宽。改变过去由教师指定内容,由学生按一定要求、一定形式进行设计的模式,由教师提供基本设计条件,而具体设计方案由学生自由选择,要求学生提出自己的设计思路和方法,使学生在设计过程中能主动寻找问题、发现问题、解决问题。为了提高学生对本专业知识的综合运用能力,将制冷课程设计与空气调节课程设计结合起来,将空调设计对象作为制冷站的一个用户,制冷站将为其提供冷源[9]。将供热工程和流体输配管网课程设计结合起来,将热源、热用户、管网输配系统作为一个整体进行考虑,有效地提高了学生综合分析问题和运用所学知识解决实际问题的能力[10]。
改革实习模式。专业实习主要有认识实习、生产实习和毕业实习。过去认识实习安排在专业课授课之前,生产实习一般安排在第三学年末。这种实习安排存在两个不足,一方面,实习模式老化。现在的毕业生自主择业,有相当大比例的学生毕业后只是从事相关专业的工作,实习内容与学生今后的工作内容缺乏紧密联系;另一方面,实习经费短缺、实习场地有限。因此,我校建环专业积极进行校外实习基地建设,选择具有专业先进水平的企业作为校外实习基地,并于2009年我校建环专业的实习基地被列为湖南省优秀实习基地。校外优秀实习基地建设为学生提供了方便的工程现场和实习平台,使学生的实践能力与主体意识得到了进一步的提高。
4.5 强化科研,以科研促教学
在实验室建设与科学研究相结合的10年中,我们取得了较好的成绩。近年来承担了省级和校级教研教改课题10余项,制作了专业基础课和专业课的多媒体课件。在科研方面,承担了国家自然科学基金、国家发改委项目、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅重点项目和优秀青年基金、湖南省科技计划项目及横向课题等共计80余项;其中利用实验室完成了科研项目近20项,获得省市科技进步奖5项;在实验室实验的基础上发表的研究论文30多篇;科研为实验室开发研制了实验设备10台。共申报专利6项,其中发明专利2项,获实用新型专利授权4项。在国际刊物、国内重要刊物上近200篇,其中被三大检索收录40余篇。这些成果的获得不仅提高了老师的科研兴趣,同时也极大地鼓舞了学生参与科研活动的愿望;在科研中促进了教学,在教学活动中提高了科研水平,师生双方都获得到了不同程度的进步。
4.6 彰显办学特色,全面提高学生综合素质
随着我国改革开放的不断深入,国民经济的快速增长,人们物质生活水平不断提高,建筑环境与设备工程专业在近年来有了长足的发展。到目前为止,全国共有140所高校设有该专业,年招生人数1万余人,每年毕业生的就业压力很大。我校建筑环境与设备工程专业虽然办学历史不长,但在以下两方面有较强的优势,形成鲜明的行业特色:
其一,我校原是矿业类高校,主要为矿山服务,为煤矿开采提供一个安全、健康、舒适的生产环境是我校建环专业的任务之一。上世纪90年代初,随着改革开放的纵深发展,社会对人才需求发生了一定的变化,我校及时调整了专业服务对象,从单纯为矿业服务,转变为同时为矿业与建筑两大行业服务,拓宽了学生的知识面,增强了学生的就业能力。我校建环专业的专业基础没有发生根本转变,都是为建筑空间的使用者提供安全、健康、舒适的工作和生活环境,只是研究对象由原来的单纯地下空间转变为了同时研究地上、地下空间。因此,我校建筑环境与设备工程专业是在原矿山通风与安全专业基础上的拓宽,具有明显的矿业特色(地下空间环境控制)。
其二,我校原矿山通风与安全工程专业为建筑环境与设备工程专业具备矿业特色(地下空间环境控制)奠定了人才基础。大部分老师具有采矿工程及建筑环境与设备工程两个专业的学习经历,原矿山通风与安全专业的大部分仪器设备(如风洞、风网、粉尘、噪声及有害气体的检测装置、风压、风速、流量等测量仪表等)和图书资料都可为建筑环境与设备工程专业共享。此外,教师的许多科研项目涉及矿井瓦斯、粉尘等有毒有害物质的控制、矿井高温、高湿环境的调节、噪声的治理以及通风网络分析与调节等,均与矿业工程相关,煤矿企业是我校建环专业毕业生就业的途径之一,拓宽了学生的就业渠道。
五、结 语
高校间的竞争,很大程度上是办学特色的竞争,只有重视和加强专业特色的建设,才能增强学校的核心竞争力。我校建筑环境与设备工程专业经过十几年的建设与发展,在办学基本条件、师资队伍、课程体系与内容等方面进行了有益的探索和建设,形成了具有我校特色的建环专业人才培养模式与培养方案,培养出了一大批宽口径、强基础、有特色的综合性高素质人才,该专业的毕业生普遍受到用人单位的一致好评。
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