采礦工程研討實踐式教學(xué)應(yīng)用與轉(zhuǎn)化

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摘要：文章針對采礦工程專業(yè)實踐性強的特點，結(jié)合當前采礦工程現(xiàn)場問題多樣等內(nèi)容，提出了研討實踐式的教學(xué)模式，教學(xué)研究表明：研討實踐式教學(xué)增強了課程實踐性，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)散了學(xué)生思維，激發(fā)了學(xué)生的科研興趣，能夠有效指導(dǎo)采礦工程專業(yè)學(xué)習(xí)，從而進一步推進實踐性工科的教育教學(xué)及科研發(fā)展進程。

關(guān)鍵詞：采礦工程；研討實踐；教學(xué)改革；學(xué)生培養(yǎng)

煤炭是我國的主題能源，并將長期主導(dǎo)我國的能源消費，采礦工程專業(yè)的人才培養(yǎng)是煤炭行業(yè)持續(xù)、有續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)[1，2]。河南理工大學(xué)的前身是1909年創(chuàng)辦的焦作路礦學(xué)堂，是我國第一所礦業(yè)高等學(xué)府和河南省建立最早的高等學(xué)校。學(xué)校工科優(yōu)勢突出，安全、地礦學(xué)科特色鮮明，學(xué)校工程學(xué)學(xué)科進入ESI全球排名前1%；礦業(yè)工程學(xué)科為河南省唯一世界百強學(xué)科。為此，學(xué)校高度重視采礦工程優(yōu)勢學(xué)科的教育教學(xué)研究，針對采礦工程專業(yè)實踐性強、現(xiàn)場問題復(fù)雜多變、學(xué)生容易理解困難甚至理解錯誤等專業(yè)特點[3]，課題組提出了研討實踐式的教學(xué)模式，增強了課程實踐性，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)散了學(xué)生的思維，激發(fā)了學(xué)生的科研興趣，取得良好的教學(xué)效果和科研轉(zhuǎn)化。

一、采礦工程專業(yè)教育現(xiàn)狀

經(jīng)過全國大范圍的改礦建、兼并重組等煤炭行業(yè)政策調(diào)整，我國煤炭市場對采礦工程專業(yè)畢業(yè)生的需求不足；另一方面，企業(yè)又迫切希望招收具有理論知識，并能盡快地指導(dǎo)復(fù)雜多變的生產(chǎn)現(xiàn)場的采礦工程技術(shù)人員，充實到礦生產(chǎn)技術(shù)隊伍，提升礦井整體技術(shù)水平。同時，受產(chǎn)能過剩局、進口量快速增加等外在因素影響，全國社會煤炭企業(yè)經(jīng)營困難，煤炭從業(yè)人員（艱苦行業(yè)）的收入整體偏低。根據(jù)本人在產(chǎn)煤大省山西省太原市煤礦調(diào)查顯示：目前一線技術(shù)人員平均工資維持在5000元/月左右，但早在2009年，生產(chǎn)技術(shù)人員的工資個別就可達5000以上。企業(yè)招人少、工資低、從業(yè)艱苦等這一系列因素，直接給采礦工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)、擇業(yè)帶來了巨大挑戰(zhàn)[4]。為了提高采礦工程學(xué)生的就業(yè)范圍及從業(yè)優(yōu)勢，采礦工程學(xué)生必須在有限的時間內(nèi)學(xué)習(xí)地質(zhì)、采礦、測量、通風(fēng)、力學(xué)等基礎(chǔ)知識，受教學(xué)時間的限制，采礦工程專業(yè)學(xué)生掌握的內(nèi)容較地質(zhì)、測繪等專業(yè)學(xué)生而言更為全面，但也存在理解不透等問題。

二、研討實踐式教學(xué)改革方法初探

為了滿足現(xiàn)場需求，結(jié)合采礦工程課程實際，初步提出了采礦工程專業(yè)研討實踐式教學(xué)改革，具體包括以下幾個方面：1.課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。采礦工程學(xué)科專業(yè)知識包括《采煤概論》、《巖石力學(xué)》、《采動損害與保護》、《礦上壓力與巖層控制》等課程，這些課程相對都比較枯燥，學(xué)生容易失去興趣，因此，教師在講授時應(yīng)注重方法，提高課堂效果。教師在講授內(nèi)容時應(yīng)充分結(jié)合本專業(yè)工程實例，循序漸進，讓學(xué)生理解所講知識的來龍去脈[5]。如講授《采動損害與保護》地表沉陷規(guī)律及預(yù)計部分內(nèi)容時，可以具體從房屋采動損害鑒定的橫向課題切入，首先提出社會、煤礦企業(yè)以及政府對相關(guān)問題的關(guān)注，以一個具體的村莊的房子為例，由于受到采動的影響，出現(xiàn)大面積的坍塌，引發(fā)出部分村民上訪、堵礦門等一系列事件，分析實踐的社會影響以及對礦井正常生產(chǎn)的干擾；然后分別假設(shè)學(xué)生作為礦井的技術(shù)人員（總工等）、破損房屋村民、政府人員等，要求學(xué)生角色分析應(yīng)如何應(yīng)對這些問題，如何避免這些問題的出現(xiàn)；探討詳細的解決方案，然后引出判斷和解決問題的理論知識點———地表沉陷規(guī)律；其次，為避免這類問題的發(fā)生，引導(dǎo)學(xué)生提出如何做到既能盡量多地回收井下資源，又能保護底邊建構(gòu)筑物、避免企業(yè)糾紛；以此引入地表沉陷預(yù)計課程知識點；最后，通過案例應(yīng)用、處理，引導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，達到記憶深刻有趣、學(xué)習(xí)事半功倍的目的。2.注重研討，發(fā)散思維模式。采礦工程專業(yè)知識具有理論復(fù)雜和實踐性強的特點，理論復(fù)雜體現(xiàn)在不確定性上，實踐性強則與工程實踐密不可分[5]，研討則是分析問題、解決問題的有效途徑，因此，在教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)注重對研討的教學(xué)，同時，針對采礦工程專業(yè)知識現(xiàn)場接觸較少、內(nèi)容相對抽象的特點，給課程后期學(xué)習(xí)帶來了極大的困難，結(jié)合課程提綱，針對整體相對薄弱的知識要點，在強調(diào)基礎(chǔ)的同時，合理規(guī)劃授課內(nèi)容，突出重點，構(gòu)建知識框架，開展具有針對性的研討，促使學(xué)生對知識內(nèi)容形成一個宏觀的認識，利于融會貫通，發(fā)散思維模式，提高學(xué)生的分析問題能力，調(diào)動學(xué)生獨立思考的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。3.結(jié)合實踐，形成知識體系。工科教學(xué)重在實踐，因此在工程學(xué)科中，特別是采礦工程專業(yè)實習(xí)內(nèi)容中，無論是精工實習(xí)、認識實習(xí)、礦井生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)生產(chǎn)實習(xí)等目的都是學(xué)生對專業(yè)知識與現(xiàn)場實際的結(jié)合，是加深學(xué)生現(xiàn)場經(jīng)驗的有效途徑。因此，應(yīng)結(jié)合采礦工程專業(yè)特點，突出講授內(nèi)容的側(cè)重點，比如說，《采動損害與保護》課程學(xué)習(xí)中，可以通過設(shè)置控制地表沉陷方法、建構(gòu)筑的破壞特征、井下采煤方法等問題的專項課堂認知實踐，從實踐發(fā)現(xiàn)的問題中來提煉知識點，再用理論知識來分析現(xiàn)場案例，理論與實踐結(jié)合，做到知識清楚、明白，觸類旁通。

三、研討實踐式教學(xué)應(yīng)用實例

為保護地表建構(gòu)筑物，減少地表損害，提高煤炭資源回收率，在采礦工程專業(yè)課程教學(xué)中開展了減沉控損的采煤方法主題研討，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實際提出了條帶式Wongawilli采煤法，該采煤方法是將條帶開采長壁布置方式與短壁柱式Wongawilli高效開采技術(shù)相結(jié)合的新型開采工藝，為建（構(gòu)）筑物下的減沉開采提供了新思路。該技術(shù)既發(fā)揮了條帶與短壁柱式采煤法有效控制地表下沉的優(yōu)勢，又克服了條帶開采工作面搬家速度慢及Wongawilli法通風(fēng)條件差的弊端，能夠達到安全、高效地回收建（構(gòu)）筑物下壓煤的目的[6]。通過研討，研討人員系統(tǒng)地梳理了采煤方法、巖層控制等相關(guān)方面的知識，使不同專業(yè)知識形成了知識體系；此外，研究人員基于此開展了相關(guān)的研究，并獲得了國家自然科學(xué)基金面上資助項目（51974105、51374092）以及煤炭企業(yè)橫向經(jīng)費的資助，取得了較好的研究成果，解決了一些現(xiàn)場實際問題，推動了學(xué)科發(fā)展。

四、結(jié)語

本文針對采礦工程專業(yè)實踐性強的特點，結(jié)合當前采礦工程現(xiàn)場問題多樣等內(nèi)容，提出了研討實踐式的教學(xué)模式，并以條帶式Wongawilli采煤法為例，闡明了研討實踐式的教學(xué)模式的可行性和必要性，該方法增強了課程實踐性，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)散了學(xué)生思維，激發(fā)了學(xué)生的科研興趣，能夠有效指導(dǎo)采礦工程專業(yè)學(xué)習(xí)，從而進一步推進實踐性工科的教育教學(xué)及科研發(fā)展進程。

參考文獻：

[1]徐學(xué)鋒,劉少偉,韋四江,顧明.新形勢下采礦工程專業(yè)實踐教學(xué)模式探討[J].實驗技術(shù)與管理,2009,(03):150-151.

[2]弓小平,木合塔爾•扎日,黃滾,戴興國,石忠民.我國采礦工程專業(yè)改革現(xiàn)狀與問題[J].高等理科教育,2010,(03):58-63.

[3]秦忠誠,蔣國安.采礦工程專業(yè)課程體系整體優(yōu)化與實踐[J].煤炭高等教育,2008,(01):116-118.

[4]羅自力,王鵬,畢遠霞.采礦專業(yè)就業(yè)現(xiàn)狀與對策探析——以宜賓學(xué)院資源與環(huán)境工程學(xué)院采礦專業(yè)為例[J].山西煤炭,2017,37(06):26-28.

[5]王猛.采礦工程專業(yè)《巖體力學(xué)》課程教學(xué)改革初探[J].教育教學(xué)論壇,2017,(18):106-107.

[6]譚毅,郭文兵.條帶式Wongawilli采煤技術(shù)及其應(yīng)用[M].科學(xué)出版社,2017.

作者:譚毅 單位:河南理工大學(xué)