采礦工程研討實(shí)踐式教學(xué)應(yīng)用與轉(zhuǎn)化

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摘要：文章針對(duì)采礦工程專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)前采礦工程現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題多樣等內(nèi)容，提出了研討實(shí)踐式的教學(xué)模式，教學(xué)研究表明：研討實(shí)踐式教學(xué)增強(qiáng)了課程實(shí)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(jìn)一步推進(jìn)實(shí)踐性工科的教育教學(xué)及科研發(fā)展進(jìn)程。

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

煤炭是我國(guó)的主題能源，并將長(zhǎng)期主導(dǎo)我國(guó)的能源消費(fèi)，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(guó)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(shì)突出，安全、地礦學(xué)科特色鮮明，學(xué)校工程學(xué)學(xué)科進(jìn)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?gòu)?qiáng)學(xué)科。為此，學(xué)校高度重視采礦工程優(yōu)勢(shì)學(xué)科的教育教學(xué)研究，針對(duì)采礦工程專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)、現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題復(fù)雜多變、學(xué)生容易理解困難甚至理解錯(cuò)誤等專業(yè)特點(diǎn)[3]，課題組提出了研討實(shí)踐式的教學(xué)模式，增強(qiáng)了課程實(shí)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(guò)全國(guó)大范圍的改礦建、兼并重組等煤炭行業(yè)政策調(diào)整，我國(guó)煤炭市場(chǎng)對(duì)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(shí)，并能盡快地指導(dǎo)復(fù)雜多變的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的采礦工程技術(shù)人員，充實(shí)到礦生產(chǎn)技術(shù)隊(duì)伍，提升礦井整體技術(shù)水平。同時(shí)，受產(chǎn)能過(guò)剩局、進(jìn)口量快速增加等外在因素影響，全國(guó)社會(huì)煤炭企業(yè)經(jīng)營(yíng)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(gè)別就可達(dá)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(lái)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(shì)，采礦工程學(xué)生必須在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)地質(zhì)、采礦、測(cè)量、通風(fēng)、力學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)，受教學(xué)時(shí)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(cè)繪等專業(yè)學(xué)生而言更為全面，但也存在理解不透等問(wèn)題。

二、研討實(shí)踐式教學(xué)改革方法初探

為了滿足現(xiàn)場(chǎng)需求，結(jié)合采礦工程課程實(shí)際，初步提出了采礦工程專業(yè)研討實(shí)踐式教學(xué)改革，具體包括以下幾個(gè)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(shí)包括《采煤概論》、《巖石力學(xué)》、《采動(dòng)損害與保護(hù)》、《礦上壓力與巖層控制》等課程，這些課程相對(duì)都比較枯燥，學(xué)生容易失去興趣，因此，教師在講授時(shí)應(yīng)注重方法，提高課堂效果。教師在講授內(nèi)容時(shí)應(yīng)充分結(jié)合本專業(yè)工程實(shí)例，循序漸進(jìn)，讓學(xué)生理解所講知識(shí)的來(lái)龍去脈[5]。如講授《采動(dòng)損害與保護(hù)》地表沉陷規(guī)律及預(yù)計(jì)部分內(nèi)容時(shí)，可以具體從房屋采動(dòng)損害鑒定的橫向課題切入，首先提出社會(huì)、煤礦企業(yè)以及政府對(duì)相關(guān)問(wèn)題的關(guān)注，以一個(gè)具體的村莊的房子為例，由于受到采動(dòng)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(mén)等一系列事件，分析實(shí)踐的社會(huì)影響以及對(duì)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(duì)這些問(wèn)題，如何避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)；探討詳細(xì)的解決方案，然后引出判斷和解決問(wèn)題的理論知識(shí)點(diǎn)———地表沉陷規(guī)律；其次，為避免這類問(wèn)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(hù)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(jì)課程知識(shí)點(diǎn)；最后，通過(guò)案例應(yīng)用、處理，引導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，達(dá)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(shí)具有理論復(fù)雜和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，理論復(fù)雜體現(xiàn)在不確定性上，實(shí)踐性強(qiáng)則與工程實(shí)踐密不可分[5]，研討則是分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的有效途徑，因此，在教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)注重對(duì)研討的教學(xué)，同時(shí)，針對(duì)采礦工程專業(yè)知識(shí)現(xiàn)場(chǎng)接觸較少、內(nèi)容相對(duì)抽象的特點(diǎn)，給課程后期學(xué)習(xí)帶來(lái)了極大的困難，結(jié)合課程提綱，針對(duì)整體相對(duì)薄弱的知識(shí)要點(diǎn)，在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)的同時(shí)，合理規(guī)劃授課內(nèi)容，突出重點(diǎn)，構(gòu)建知識(shí)框架，開(kāi)展具有針對(duì)性的研討，促使學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容形成一個(gè)宏觀的認(rèn)識(shí)，利于融會(huì)貫通，發(fā)散思維模式，提高學(xué)生的分析問(wèn)題能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生獨(dú)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(shí)踐，形成知識(shí)體系。工科教學(xué)重在實(shí)踐，因此在工程學(xué)科中，特別是采礦工程專業(yè)實(shí)習(xí)內(nèi)容中，無(wú)論是精工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、礦井生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)等目的都是學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的結(jié)合，是加深學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的有效途徑。因此，應(yīng)結(jié)合采礦工程專業(yè)特點(diǎn)，突出講授內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)，比如說(shuō)，《采動(dòng)損害與保護(hù)》課程學(xué)習(xí)中，可以通過(guò)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(wèn)題的專項(xiàng)課堂認(rèn)知實(shí)踐，從實(shí)踐發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題中來(lái)提煉知識(shí)點(diǎn)，再用理論知識(shí)來(lái)分析現(xiàn)場(chǎng)案例，理論與實(shí)踐結(jié)合，做到知識(shí)清楚、明白，觸類旁通。

三、研討實(shí)踐式教學(xué)應(yīng)用實(shí)例

為保護(hù)地表建構(gòu)筑物，減少地表?yè)p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(kāi)展了減沉控?fù)p的采煤方法主題研討，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際提出了條帶式Wongawilli采煤法，該采煤方法是將條帶開(kāi)采長(zhǎng)壁布置方式與短壁柱式Wongawilli高效開(kāi)采技術(shù)相結(jié)合的新型開(kāi)采工藝，為建（構(gòu)）筑物下的減沉開(kāi)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(shì)，又克服了條帶開(kāi)采工作面搬家速度慢及Wongawilli法通風(fēng)條件差的弊端，能夠達(dá)到安全、高效地回收建（構(gòu)）筑物下壓煤的目的[6]。通過(guò)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(shí)，使不同專業(yè)知識(shí)形成了知識(shí)體系；此外，研究人員基于此開(kāi)展了相關(guān)的研究，并獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金面上資助項(xiàng)目（51974105、51374092）以及煤炭企業(yè)橫向經(jīng)費(fèi)的資助，取得了較好的研究成果，解決了一些現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題，推動(dòng)了學(xué)科發(fā)展。

四、結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)采礦工程專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)前采礦工程現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題多樣等內(nèi)容，提出了研討實(shí)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(shí)踐式的教學(xué)模式的可行性和必要性，該方法增強(qiáng)了課程實(shí)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(jìn)一步推進(jìn)實(shí)踐性工科的教育教學(xué)及科研發(fā)展進(jìn)程。

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[1]徐學(xué)鋒,劉少偉,韋四江,顧明.新形勢(shì)下采礦工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式探討[J].實(shí)驗(yàn)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(guó),石忠民.我國(guó)采礦工程專業(yè)改革現(xiàn)狀與問(wèn)題[J].高等理科教育,2010,(03):58-63.

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[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)