新形势下的采矿工程论文

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一、煤炭开采发展新趋势对本科生新要求

1．深部开采理论知识的储备

煤炭开采由浅部进入深部不存在骤变，但相较浅部开采，深部开采普遍表现出原岩应力大、动力灾害频发、瓦斯抽采难度大、热害严重、岩体流变性强等特点，因此本科生生专业知识储备应包含浅部开采和深部开采两个方面。目前，高校对采矿工程专业本科生专业知识的讲授仍局限于浅部开采，专门讲授深部开采知识的课程及教材建设已严重落后于行业发展所需。部分走在深部开采科研前列的高校凭借师资优势通过专题报告等形式可使学生对深部开采得到初步了解，如中国矿业大学采矿工程专业在“学科前沿讲座”中专门有一讲来介绍深部开采，但也只是杯水车薪。

2．知识结构的多学科交融性

煤炭资源的赋存特点———煤、水、瓦斯三相介质共存与多物理场(应力场、温度场、裂隙场、时间场)耦合，直接决定了采矿工程是一门多学科交叉性学科。根据采矿工程专业现行培养方案，本科生知识结构具备一定的多学科性;以适应煤炭开采发展新趋势的要求。

(1)在涉及学科广度上，范围不断扩大。科学采煤理念的提出使采矿工程与原先非密切相关的机械、信电、经济等学科的交流日益频繁［4-5］。首先，本科生要加强机械知识学习。其次，本科生要增强“研发矿用信息电子检测仪器设备”的意识。最后，本科生要会算技术经济账。煤炭产能的快速提升、进口总量的连年攀升以及市场对资源匹配的自行调控，致使“降低开采成本”愈发重要，各类方案的技术经济效益比较已成最终方案选择的决定性因素;对本科生相关能力的要求已由过去的“了解技术经济比较的基本思想”过渡为“运用技术经济知识进行抉择”。

(2)在涉及学科的交叉深度上，与密切相关的岩石力学、流体、地质、材料等学科的交叉研究不断深化。主要表现为:对岩体变形破坏机理的研究已突破单一的“应力—应变”关系，引入了时间、温度、渗流等多种因素;保水开采、突水防治、煤与瓦斯共采等研究中，对开采引起的流体运移问题逐步由“定性考虑”向“定量计算”转变;充填、注浆、支护构件性能强化等新兴方法、工艺使材料科学的重要性日益凸显;高安全生产水平、高资源回收率的客观要求对地质资料详尽度提出更高要求，构造应力场对开采活动的影响程度亦日受重视。当前，采矿工程专业课程体系已体现出多学科性，但学科间的交叉、渗透则明显不足［6-7］。例如，采矿工程专业开设的“流体力学与机械”、“材料科学概论”等课程，均注重于自身知识体系的完善，着实拓宽了学生理论基础;但未能与煤炭开采中涉及的裂隙水渗流、瓦斯运移及材料研发相融合，未能实现不同学科知识结构间的碰撞与交融。

3．专业实践能力的提升

工科专业强调学生在工程中对所学知识的运用水平，即专业实践能力，而非一味的知识积累。本科生专业实践能力培养主要依靠实践教学，与国外相比，实践教学历来就是我国本科教育中的一项短板［8］。传统教学思想的束缚致使学生及教师对实践教学重视度不够;实践教学组织不够严谨、既定制度落实不到位、基地建设落后、教学内容层次不清晰等也导致了实践教学质量的下降。煤炭开采条件的日益复杂化及高度集中化对从业人员的实践能力提出了更高要求。采矿工程专业现行专业实践教学体系以“课程实验—课程设计—专业实习—毕业设计”为主线，保障各环节实施的规章制度也均已形成，体系结构已较为完善。但毕业生专业实践能力尚不能满足用人单位的需求，校内招聘会上用人单位对采矿工程本科生的评价亦多为“理论知识丰富，但到工作岗位上啥也不会”。根本原因在于实践教学质量的缺失。

二、新时期采矿工程专业本科生培养策略

1．专业课程体系调整:“突出—转变—拓展”

(1)“突出”即突出深部开采的重要性。面对本科生深部开采理论知识储备的迫切需求，实现深部开采教学与传统浅部开采教学的并列、同步进行，必须首先完成深部开采教学所需的教材建设与师资配备。课程开设采取单独开设的方式，就深部开采进行集中讲解。

(2)“转变”即实现专业课程教学内容的“两元化”(既包含基础理论知识，又囊括理论知识在煤炭开采中的应用)转变。“两元化”是本科生多学科交融性知识结构构建的客观要求，其根本目的在于帮助学生完成“理论学习”到“知识自主运用”过渡，具体实施形式不受课程开设门数与方式等限制，重点在于教学内容的完善。既要保留相关学科基础理论知识的教授;又要实现学科间的交叉、渗透，以煤炭开采为背景促进相关学科知识应用教学。

(3)“拓展”即拓展本科生学术研究接触渠道。采矿工程与相关学科交叉研究的深入主要体现在学术研究中;但随着煤炭开采行业科技水平及人才培养层次的提升，将科研动态渗入本科教学已为本科生培养所需，这对未来走向学术研究领域的本科生则更为重要。对于采矿工程领域更高层次多学科复合型人才的培养，相较于国内高校普遍采用的“双学位”培养模式，英国高等教育中联合专业(分双科专业、三科专业和主副修专业)的设置更具借鉴性［9］，学生既享有对各学科的独立学习，又兼有学科间的交叉和向学科重叠领域的统一回归，辅以高水平师资(具有多学科知识背景)，使学生具备跨学科、多视角的思考能力。

2．专业综合技能训练体系强化:“五步走”

(1)虚拟矿井漫游与专业认知实习。利用三维建模软件和虚拟现实软件开发专门面向煤炭开采教学虚拟矿井漫游系统，实现矿井交互漫游、自动漫游、设备展示、工艺演示、过程操作、事故模拟及视频播放等功能［10］，使学生在入井实习前形成感性认识，结合入井前安全教育;然后，深入煤矿生产一线，感知真实矿井，为专业课程学习做铺垫。

(2)课程实验。加强课程实验配套教材的建设，确保每一项课程实验均有资可参，注重课程实验的前期准备，提升课程实验完成质量;充分发挥国家与教育部重点实验室及国家级教学示范中心的资源优势，使实验性课程授课方式为“教师示范学生操作”;对本科生在校期间须自主完成实验量进行定量考核，突出自主设计性实验的重要性。

(3)课程设计。简化工程实际条件，降低课程设计难度，突出课程设计与毕业设计相应部分在难度上的递进关系;注重学生对课程设计内容和流程的熟悉;着重审核课程设计学生自主完成程度，并将其作为成绩考评重点。

(4)专业实习实训。专业实习实训目的在于使本科生能够参与到矿井实际生产中，在实践中加深对理论知识的理解与应用，但受“生产—实习”矛盾及安全等因素影响，实习内容与认知实习相差无几，实训更是无法开展。运城职业技术学院教学矿井、晋煤集团凤凰山煤矿采矿工程实践教学中心等基地建设［11］，为专业实习实训提供了新途径。

(5)毕业实习与设计。毕业实习与设计是本科生在前述“四步”的基础上进行的一次系统的、独立的采矿设计技能培养与锻炼，是对本科生专业综合技能的升华，毕业设计完成质量可直接反映出本科生对专业理论知识的运用能力与水平。本科生应以实事求是的态度对实习矿井开展调研，同时不断提高本科生毕业设计质量要求，加大学术不端行为抽查力度。

3．专业考核标准优化:“个性化”

适应煤炭开采发展新趋势的采矿工程人才培养应以本科生为本，充分调动其主观能动性。专业考核标准以及各类评优条例犹如本科生自身努力方向的“指南针”，具有强烈的导向作用。按照近年来采矿工程专业本科生就业岗位工作性质的不同，毕业生可被分为应用型人才(约占75%)和研究型人才(约占25%)。对本科生不同类型人才的培养在很大程度上存在一定的共性，但也各有侧重，导向也应有所区别。

(1)在考核内容上，加强对专业综合实践能力的考核力度。煤炭开采的工程实践能力是对研究型和应用型人才培养的共性要求，在专业综合实践能力上“工程师”与“研究员”的培养是统一的。应用型人才作为生产一线技术人员，必然要求其能够根据所学知识对现场各种问题做出准确的判断与决定;研究型人才作为先进技术的创造者，更应准确把握生产一线存在的各类问题，通过科学实验完成相关理论的研究。

(2)在考核标准上，要兼顾对本科生不同类型人才的导向作用。按照现行的学士学位授予办法，本科生学业考核主要体现在课程考核上;而奖学金等各类评优均以学生课程成绩为基础，其次兼顾学生素质发展来展开;因此，总体而言现行考核标准有利于研究型人才的培养而对应用型人才的成才未能起到较好的导向作用。应用型人才培养强调解决实际问题综合能力的提升，既包括知识的积累与运用，更包括协作能力、交际能力等在内的各种技能。现行考核标准的不平衡性也与许多本科生在校表现平平，但在工作岗位却很快凸现出来的现实相印证。研究型人才培养的导向主要依靠提高推荐免试硕士研究生要求条件来进行。

三、结语

研究型人才培养注重基础理论知识的宽厚性，特别是专业主干课程的学习;推荐免试硕士研究生要求条件中除对本科阶段课程加权成绩以及“高等数学”、“大学英语”等课程成绩提出硬性要求外，对与科研工作密切相关的“工程力学”、英语等级等的要求也应凸显;学生参与科研实验情况以及在各类科技创新活动中的表现也应作为考核因素。

作者：李桂臣 卫英豪 万志军 范军 单位：中国矿业大学 深部煤炭资源开采教育部重点实验室