采礦工程研討實踐式教學應用與轉化

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摘要：文章針對采礦工程專業實踐性強的特點，結合當前采礦工程現場問題多樣等內容，提出了研討實踐式的教學模式，教學研究表明：研討實踐式教學增強了課程實踐性，培養了學生的學習興趣，發散了學生思維，激發了學生的科研興趣，能夠有效指導采礦工程專業學習，從而進一步推進實踐性工科的教育教學及科研發展進程。

關鍵詞：采礦工程；研討實踐；教學改革；學生培養

煤炭是我國的主題能源，并將長期主導我國的能源消費，采礦工程專業的人才培養是煤炭行業持續、有續發展的重要基礎[1，2]。河南理工大學的前身是1909年創辦的焦作路礦學堂，是我國第一所礦業高等學府和河南省建立最早的高等學校。學校工科優勢突出，安全、地礦學科特色鮮明，學校工程學學科進入ESI全球排名前1%；礦業工程學科為河南省唯一世界百強學科。為此，學校高度重視采礦工程優勢學科的教育教學研究，針對采礦工程專業實踐性強、現場問題復雜多變、學生容易理解困難甚至理解錯誤等專業特點[3]，課題組提出了研討實踐式的教學模式，增強了課程實踐性，培養了學生的學習興趣，發散了學生的思維，激發了學生的科研興趣，取得良好的教學效果和科研轉化。

一、采礦工程專業教育現狀

經過全國大范圍的改礦建、兼并重組等煤炭行業政策調整，我國煤炭市場對采礦工程專業畢業生的需求不足；另一方面，企業又迫切希望招收具有理論知識，并能盡快地指導復雜多變的生產現場的采礦工程技術人員，充實到礦生產技術隊伍，提升礦井整體技術水平。同時，受產能過剩局、進口量快速增加等外在因素影響，全國社會煤炭企業經營困難，煤炭從業人員（艱苦行業）的收入整體偏低。根據本人在產煤大省山西省太原市煤礦調查顯示：目前一線技術人員平均工資維持在5000元/月左右，但早在2009年，生產技術人員的工資個別就可達5000以上。企業招人少、工資低、從業艱苦等這一系列因素，直接給采礦工程專業學生的就業、擇業帶來了巨大挑戰[4]。為了提高采礦工程學生的就業范圍及從業優勢，采礦工程學生必須在有限的時間內學習地質、采礦、測量、通風、力學等基礎知識，受教學時間的限制，采礦工程專業學生掌握的內容較地質、測繪等專業學生而言更為全面，但也存在理解不透等問題。

二、研討實踐式教學改革方法初探

為了滿足現場需求，結合采礦工程課程實際，初步提出了采礦工程專業研討實踐式教學改革，具體包括以下幾個方面：1.課堂教學，激發學習興趣。采礦工程學科專業知識包括《采煤概論》、《巖石力學》、《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，學生容易失去興趣，因此，教師在講授時應注重方法，提高課堂效果。教師在講授內容時應充分結合本專業工程實例，循序漸進，讓學生理解所講知識的來龍去脈[5]。如講授《采動損害與保護》地表沉陷規律及預計部分內容時，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、煤礦企業以及政府對相關問題的關注，以一個具體的村莊的房子為例，由于受到采動的影響，出現大面積的坍塌，引發出部分村民上訪、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的干擾；然后分別假設學生作為礦井的技術人員（總工等）、破損房屋村民、政府人員等，要求學生角色分析應如何應對這些問題，如何避免這些問題的出現；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———地表沉陷規律；其次，為避免這類問題的發生，引導學生提出如何做到既能盡量多地回收井下資源，又能保護底邊建構筑物、避免企業糾紛；以此引入地表沉陷預計課程知識點；最后，通過案例應用、處理，引導學生完成相關知識的學習，達到記憶深刻有趣、學習事半功倍的目的。2.注重研討，發散思維模式。采礦工程專業知識具有理論復雜和實踐性強的特點，理論復雜體現在不確定性上，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，在教學環節應注重對研討的教學，同時，針對采礦工程專業知識現場接觸較少、內容相對抽象的特點，給課程后期學習帶來了極大的困難，結合課程提綱，針對整體相對薄弱的知識要點，在強調基礎的同時，合理規劃授課內容，突出重點，構建知識框架，開展具有針對性的研討，促使學生對知識內容形成一個宏觀的認識，利于融會貫通，發散思維模式，提高學生的分析問題能力，調動學生獨立思考的積極性，培養學生的應用創新能力。3.結合實踐，形成知識體系。工科教學重在實踐，因此在工程學科中，特別是采礦工程專業實習內容中，無論是精工實習、認識實習、礦井生產實習、畢業生產實習等目的都是學生對專業知識與現場實際的結合，是加深學生現場經驗的有效途徑。因此，應結合采礦工程專業特點，突出講授內容的側重點，比如說，《采動損害與保護》課程學習中，可以通過設置控制地表沉陷方法、建構筑的破壞特征、井下采煤方法等問題的專項課堂認知實踐，從實踐發現的問題中來提煉知識點，再用理論知識來分析現場案例，理論與實踐結合，做到知識清楚、明白，觸類旁通。

三、研討實踐式教學應用實例

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

四、結語

本文針對采礦工程專業實踐性強的特點，結合當前采礦工程現場問題多樣等內容，提出了研討實踐式的教學模式，并以條帶式Wongawilli采煤法為例，闡明了研討實踐式的教學模式的可行性和必要性，該方法增強了課程實踐性，培養了學生的學習興趣，發散了學生思維，激發了學生的科研興趣，能夠有效指導采礦工程專業學習，從而進一步推進實踐性工科的教育教學及科研發展進程。

參考文獻：

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

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

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

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

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

[6]譚毅,郭文兵.條帶式Wongawilli采煤技術及其應用[M].科學出版社,2017.

作者:譚毅 單位:河南理工大學