采矿工程研讨实践式教学应用与转化

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摘要：文章针对采矿工程专业实践性强的特点，结合当前采矿工程现场问题多样等内容，提出了研讨实践式的教学模式，教学研究表明：研讨实践式教学增强了课程实践性，培养了学生的学习兴趣，发散了学生思维，激发了学生的科研兴趣，能够有效指导采矿工程专业学习，从而进一步推进实践性工科的教育教学及科研发展进程。

关键词：采矿工程；研讨实践；教学改革；学生培养

煤炭是我国的主题能源，并将长期主导我国的能源消费，采矿工程专业的人才培养是煤炭行业持续、有续发展的重要基础[1，2]。河南理工大学的前身是1909年创办的焦作路矿学堂，是我国第一所矿业高等学府和河南省建立最早的高等学校。学校工科优势突出，安全、地矿学科特色鲜明，学校工程学学科进入ESI全球排名前1%；矿业工程学科为河南省唯一世界百强学科。为此，学校高度重视采矿工程优势学科的教育教学研究，针对采矿工程专业实践性强、现场问题复杂多变、学生容易理解困难甚至理解错误等专业特点[3]，课题组提出了研讨实践式的教学模式，增强了课程实践性，培养了学生的学习兴趣，发散了学生的思维，激发了学生的科研兴趣，取得良好的教学效果和科研转化。

一、采矿工程专业教育现状

经过全国大范围的改矿建、兼并重组等煤炭行业政策调整，我国煤炭市场对采矿工程专业毕业生的需求不足；另一方面，企业又迫切希望招收具有理论知识，并能尽快地指导复杂多变的生产现场的采矿工程技术人员，充实到矿生产技术队伍，提升矿井整体技术水平。同时，受产能过剩局、进口量快速增加等外在因素影响，全国社会煤炭企业经营困难，煤炭从业人员（艰苦行业）的收入整体偏低。根据本人在产煤大省山西省太原市煤矿调查显示：目前一线技术人员平均工资维持在5000元/月左右，但早在2009年，生产技术人员的工资个别就可达5000以上。企业招人少、工资低、从业艰苦等这一系列因素，直接给采矿工程专业学生的就业、择业带来了巨大挑战[4]。为了提高采矿工程学生的就业范围及从业优势，采矿工程学生必须在有限的时间内学习地质、采矿、测量、通风、力学等基础知识，受教学时间的限制，采矿工程专业学生掌握的内容较地质、测绘等专业学生而言更为全面，但也存在理解不透等问题。

二、研讨实践式教学改革方法初探

为了满足现场需求，结合采矿工程课程实际，初步提出了采矿工程专业研讨实践式教学改革，具体包括以下几个方面：1.课堂教学，激发学习兴趣。采矿工程学科专业知识包括《采煤概论》、《岩石力学》、《采动损害与保护》、《矿上压力与岩层控制》等课程，这些课程相对都比较枯燥，学生容易失去兴趣，因此，教师在讲授时应注重方法，提高课堂效果。教师在讲授内容时应充分结合本专业工程实例，循序渐进，让学生理解所讲知识的来龙去脉[5]。如讲授《采动损害与保护》地表沉陷规律及预计部分内容时，可以具体从房屋采动损害鉴定的横向课题切入，首先提出社会、煤矿企业以及政府对相关问题的关注，以一个具体的村庄的房子为例，由于受到采动的影响，出现大面积的坍塌，引发出部分村民上访、堵矿门等一系列事件，分析实践的社会影响以及对矿井正常生产的干扰；然后分别假设学生作为矿井的技术人员（总工等）、破损房屋村民、政府人员等，要求学生角色分析应如何应对这些问题，如何避免这些问题的出现；探讨详细的解决方案，然后引出判断和解决问题的理论知识点———地表沉陷规律；其次，为避免这类问题的发生，引导学生提出如何做到既能尽量多地回收井下资源，又能保护底边建构筑物、避免企业纠纷；以此引入地表沉陷预计课程知识点；最后，通过案例应用、处理，引导学生完成相关知识的学习，达到记忆深刻有趣、学习事半功倍的目的。2.注重研讨，发散思维模式。采矿工程专业知识具有理论复杂和实践性强的特点，理论复杂体现在不确定性上，实践性强则与工程实践密不可分[5]，研讨则是分析问题、解决问题的有效途径，因此，在教学环节应注重对研讨的教学，同时，针对采矿工程专业知识现场接触较少、内容相对抽象的特点，给课程后期学习带来了极大的困难，结合课程提纲，针对整体相对薄弱的知识要点，在强调基础的同时，合理规划授课内容，突出重点，构建知识框架，开展具有针对性的研讨，促使学生对知识内容形成一个宏观的认识，利于融会贯通，发散思维模式，提高学生的分析问题能力，调动学生独立思考的积极性，培养学生的应用创新能力。3.结合实践，形成知识体系。工科教学重在实践，因此在工程学科中，特别是采矿工程专业实习内容中，无论是精工实习、认识实习、矿井生产实习、毕业生产实习等目的都是学生对专业知识与现场实际的结合，是加深学生现场经验的有效途径。因此，应结合采矿工程专业特点，突出讲授内容的侧重点，比如说，《采动损害与保护》课程学习中，可以通过设置控制地表沉陷方法、建构筑的破坏特征、井下采煤方法等问题的专项课堂认知实践，从实践发现的问题中来提炼知识点，再用理论知识来分析现场案例，理论与实践结合，做到知识清楚、明白，触类旁通。

三、研讨实践式教学应用实例

为保护地表建构筑物，减少地表损害，提高煤炭资源回收率，在采矿工程专业课程教学中开展了减沉控损的采煤方法主题研讨，结合现场生产实际提出了条带式Wongawilli采煤法，该采煤方法是将条带开采长壁布置方式与短壁柱式Wongawilli高效开采技术相结合的新型开采工艺，为建（构）筑物下的减沉开采提供了新思路。该技术既发挥了条带与短壁柱式采煤法有效控制地表下沉的优势，又克服了条带开采工作面搬家速度慢及Wongawilli法通风条件差的弊端，能够达到安全、高效地回收建（构）筑物下压煤的目的[6]。通过研讨，研讨人员系统地梳理了采煤方法、岩层控制等相关方面的知识，使不同专业知识形成了知识体系；此外，研究人员基于此开展了相关的研究，并获得了国家自然科学基金面上资助项目（51974105、51374092）以及煤炭企业横向经费的资助，取得了较好的研究成果，解决了一些现场实际问题，推动了学科发展。

四、结语

本文针对采矿工程专业实践性强的特点，结合当前采矿工程现场问题多样等内容，提出了研讨实践式的教学模式，并以条带式Wongawilli采煤法为例，阐明了研讨实践式的教学模式的可行性和必要性，该方法增强了课程实践性，培养了学生的学习兴趣，发散了学生思维，激发了学生的科研兴趣，能够有效指导采矿工程专业学习，从而进一步推进实践性工科的教育教学及科研发展进程。

参考文献：

[1]徐学锋,刘少伟,韦四江,顾明.新形势下采矿工程专业实践教学模式探讨[J].实验技术与管理,2009,(03):150-151.

[2]弓小平,木合塔尔•扎日,黄滚,戴兴国,石忠民.我国采矿工程专业改革现状与问题[J].高等理科教育,2010,(03):58-63.

[3]秦忠诚,蒋国安.采矿工程专业课程体系整体优化与实践[J].煤炭高等教育,2008,(01):116-118.

[4]罗自力,王鹏,毕远霞.采矿专业就业现状与对策探析——以宜宾学院资源与环境工程学院采矿专业为例[J].山西煤炭,2017,37(06):26-28.

[5]王猛.采矿工程专业《岩体力学》课程教学改革初探[J].教育教学论坛,2017,(18):106-107.

[6]谭毅,郭文兵.条带式Wongawilli采煤技术及其应用[M].科学出版社,2017.

作者:谭毅 单位:河南理工大学