采礦工程的理解范文
時間:2023-11-23 17:51:50
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篇1
1.1國外采礦工程專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。針對世界范圍內(nèi)采礦工業(yè)的需求變化和狀況,國外采礦工程專業(yè)一直在不斷轉(zhuǎn)變與調(diào)整,并在工業(yè)化和信息化的過程中不斷進(jìn)行探索與改革,取得了一些成果。綜合來看,澳大利亞采礦工程專業(yè)實力強(qiáng)勁,教育形式多樣,教學(xué)實力很強(qiáng),設(shè)置了多種學(xué)位和課程,涵蓋了采礦工業(yè)所需專業(yè)所有領(lǐng)域和層次。德國采礦工程專業(yè)設(shè)置面較寬,采礦工程專業(yè)學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)礦物開采,還要學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)管理、礦山建設(shè)等知識,此外,學(xué)生還要進(jìn)行幾個月的實踐活動,培養(yǎng)實踐操作能力,積累工作經(jīng)驗。美國、加拿大采礦工程專業(yè)課時較少,強(qiáng)調(diào)綜合人才的培養(yǎng),學(xué)生可以隨意支配自由時間,有針對性地提升自我能力。
1.2我國采礦工程專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。我國設(shè)置有采礦工程專業(yè)的高等院校在不斷的發(fā)展過程中對專業(yè)設(shè)置、教育培養(yǎng)模式和教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行了一系列的改革,中南大學(xué)的采礦專業(yè)已經(jīng)拓寬為采礦與巖土工程,實現(xiàn)了人才的雙向流動,為國家培養(yǎng)了一大批復(fù)合型學(xué)士、碩士和博士,在改革過程中,實驗室利用率不斷提高,教師的專業(yè)知識和科研領(lǐng)域得到拓展,為采礦工程學(xué)科的發(fā)展提供了有利條件。中國礦業(yè)大學(xué)的采礦工程專業(yè)在本科前三年采取大班教學(xué),大四時劃分為地下開采、露天開采、通風(fēng)與安全及工業(yè)工程四個方向。國內(nèi)設(shè)置有采礦工程專業(yè)的高等院校在近些年的改革中,結(jié)合自身教學(xué)基礎(chǔ)和人才需求特點,擴(kuò)大了專業(yè)范圍,增加了授課門數(shù),進(jìn)行了人才培養(yǎng)模式以及教學(xué)內(nèi)容改革的有益探索。
二、國內(nèi)采礦工程專業(yè)教育的優(yōu)、缺點
2.1國內(nèi)采礦工程專業(yè)教育的優(yōu)點
3.1.1教學(xué)內(nèi)容安排系統(tǒng)。美國學(xué)士學(xué)位采礦工程師需要接受四年的教育培育,專業(yè)教育偏重實踐應(yīng)用,基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容以理科為主,澳大利亞十分注重理科教育以及與礦業(yè)技術(shù)相關(guān)的教學(xué),這樣的教學(xué)內(nèi)容安排在實踐教學(xué)方面有借鑒意義,但是理論知識不夠完善,學(xué)生不能系統(tǒng)地理解并消化所學(xué)知識,教學(xué)內(nèi)容缺乏過渡,不易于被學(xué)生接受,這些都會給學(xué)生后續(xù)進(jìn)行科學(xué)研究以及深入學(xué)習(xí)等設(shè)置障礙。我國教學(xué)內(nèi)容安排十分系統(tǒng),學(xué)生要從地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識學(xué)起,然后學(xué)習(xí)采礦學(xué)方面的相關(guān)課程,教學(xué)內(nèi)容安排同時注重理論和實踐。
2.1.2課件建設(shè)效果突出。我國采礦工程專業(yè)教學(xué)十分注重利用多媒體技術(shù),在理論教學(xué)中,將教學(xué)內(nèi)容和學(xué)科發(fā)展整理成教學(xué)課件,并以幻燈片的形式形象地向?qū)W生傳達(dá)教學(xué)內(nèi)容,能夠加深學(xué)生對知識的了解與掌握,比價容易被學(xué)生所接受。采用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué),實現(xiàn)了教師講授與學(xué)生參與的結(jié)合、理論知識與實際問題的結(jié)合,能夠獲得良好的教育效果。國外的課件多數(shù)搬抄教材,不夠生動形象,學(xué)生理解起來較為困難。
2.1.3專業(yè)領(lǐng)域相對拓寬。我國采礦工程專業(yè)的基礎(chǔ)知識還包含了巖土工程所需的地質(zhì)測量等方面的知識,隨之也增加了地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、礦山測量、爆破與井巷工程、地質(zhì)實習(xí)及測量實習(xí)等諸多實習(xí),豐富了學(xué)生的知識儲備和動手能力,專業(yè)領(lǐng)域相對拓寬,使學(xué)生所學(xué)的知識不僅能夠應(yīng)用到采礦工程行業(yè),還可以應(yīng)用到巖土工程及其他工程中去。我國實現(xiàn)寬口徑的采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),實現(xiàn)了學(xué)科交叉發(fā)展,有利于畢業(yè)生就業(yè)。
2.2國內(nèi)采礦工程專業(yè)教育的缺點。我國采礦工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容十分系統(tǒng),但是實踐內(nèi)容明顯不足,學(xué)生的動手能力比較弱,畢業(yè)生進(jìn)入社會后往往因為缺乏經(jīng)驗,不能很快適應(yīng)市場。我國采礦工程專業(yè)課程設(shè)置相對獨立,學(xué)科間有機(jī)聯(lián)系比較弱,學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)知識與技術(shù)之后難以靈活運用,缺乏實踐應(yīng)用能力,這種分散式教學(xué)模式會影響學(xué)生對知識的系統(tǒng)掌握與實踐應(yīng)用。我國善于將幻燈片、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化工具應(yīng)用到教育教學(xué)以及科學(xué)研究中去,這有助于教育教學(xué)方法的創(chuàng)新,提高了資源的利用效率,但是學(xué)生的手工繪圖能力等卻得不到鍛煉。
三、結(jié)束語
篇2
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對煤礦資源的需求量也日益增加,但傳統(tǒng)的開采模式技術(shù)設(shè)備不夠完善、開采水平低、安全管理不足等因素造成礦難的發(fā)生,導(dǎo)致產(chǎn)生人員傷亡、環(huán)境破壞、經(jīng)濟(jì)損失及設(shè)備損壞等不容忽視的問題,
1中國采礦工程的現(xiàn)狀
中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對礦產(chǎn)資源需求量不斷增大,但現(xiàn)有采礦技術(shù)中存在一些弊端,使資源得不到合理利用,產(chǎn)生浪費,對采礦工作人員人身安全也造成了威脅。與國外發(fā)展中國家相比,中國的礦產(chǎn)資源儲備量大,但開發(fā)利用效率卻并不理想,受人員管理及開采技術(shù)的局限性影響,采礦工程沒有得到預(yù)期進(jìn)步。由此可見煤炭資源開采使用環(huán)節(jié)中采取安全防護(hù)措施的重要性。為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對資源的需求量,需制定一套科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟傻V工程發(fā)展計劃,并對現(xiàn)有生產(chǎn)環(huán)節(jié)中存在的弊端進(jìn)行改制,以安全為前提逐步提升資源利用率。在技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)過程中管理人員要明確工作的核心部分,針對現(xiàn)有安全問題探討應(yīng)對措施。對礦區(qū)做出全面調(diào)查,在問題發(fā)生前制定防范對策,可降低事故造成的損失,是中國采礦工程發(fā)展的正確選擇。煤炭行業(yè)薪資水平與勞動量不成比例,造成技術(shù)型人才的流逝,生產(chǎn)設(shè)備使用年限久遠(yuǎn)且得不到及時更換,均為采礦工程帶來了安全隱患。因此中國采礦工程應(yīng)注重人才培養(yǎng),通過技術(shù)手段來實現(xiàn)高生產(chǎn)率、高經(jīng)濟(jì)效益,將原有體制中存在的弊端作為研究對象,將理論與實踐相結(jié)合,探討出具有長遠(yuǎn)發(fā)展價值的安全制度,推動采礦工程發(fā)展壯大。
2采礦工程中存在的安全問題分析
2.1采礦工程中的技術(shù)問題
技術(shù)水平低下是采礦工程中存在的主要問題。采礦工程規(guī)模各不相同,一些小礦井為節(jié)省生產(chǎn)成本仍使用落后的技術(shù)手段,不但效率低,對于開采階段出現(xiàn)的安全問題也缺少防治對策。雖然在理論中完全可實現(xiàn)自動化控制生產(chǎn),但實際開展時所執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)卻得不到統(tǒng)一。技術(shù)問題體現(xiàn)在以下兩方面:a)工作人員專業(yè)知識儲備量不達(dá)標(biāo)。現(xiàn)有從業(yè)人員多數(shù)沒有接受過采礦知識培訓(xùn),作業(yè)只能依靠經(jīng)驗來判斷設(shè)備故障原因,對礦井情況了解不足便盲目開展任務(wù)[1];b)設(shè)備使用檢修問題。電氣設(shè)備與機(jī)械設(shè)備使用一段時間后需進(jìn)行檢修,采礦工程現(xiàn)場并沒有將這一制度落實,設(shè)備嚴(yán)重磨損,很難保障生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全性。對礦產(chǎn)地質(zhì)勘探不足導(dǎo)致部分資源被浪費,受技術(shù)水平影響,對已存在的采礦場也不能做到深入開采,當(dāng)資源剩余量小時便被遺棄。
2.2采礦工程中的安全問題
采礦工程由眾多環(huán)節(jié)組成,安全問題一直影響著生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)收益。地下礦產(chǎn)資源開采需修筑礦井,工作過程中人員全部井下作業(yè)。在進(jìn)行作業(yè)時要注意以下關(guān)鍵問題:a)電氣設(shè)備使用安全。采礦由自動化設(shè)備完成,此外井下照明系統(tǒng)也需用供配電,在對線路進(jìn)行設(shè)計時往往會忽略了用電系統(tǒng)的總功率,只優(yōu)化局部系統(tǒng)。多個設(shè)備共同運轉(zhuǎn)便會超出線路荷載,導(dǎo)線溫度升高后引發(fā)系統(tǒng)短路,嚴(yán)重者還會發(fā)生火災(zāi)事故。工作人員在導(dǎo)通與斷開設(shè)備時沒有遵從安全守則,缺少靜電防護(hù)措施,也是引發(fā)電氣事故的原因之一[1];b)開采方案的確定。礦產(chǎn)資源種類不同,其相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)也不同,在制定規(guī)劃時還應(yīng)參照礦質(zhì)層深度來進(jìn)行。隨著開采深度增加,需對松軟地質(zhì)層進(jìn)行加固處理,避免發(fā)生坍塌事故,造成人員傷亡。雖然國家明確規(guī)定采礦工程中的安全標(biāo)準(zhǔn),但事故仍有發(fā)生,均由安全防護(hù)措施不到位造成;c)地下采礦中常見的安全問題。瓦斯會在開采過程中源源不斷地涌出,若井下通風(fēng)情況不達(dá)標(biāo),工作人員吸入瓦斯后會發(fā)生中毒反應(yīng),嚴(yán)重者還會危及到生命安全。當(dāng)瓦斯聚集量增大沒有及時排出,同樣會引發(fā)爆炸事故。地下水滲透、巖石掉落等問題在采礦工程中時有發(fā)生,引發(fā)的安全問題會使工程終止。
3采礦工程中存在問題的解決辦法
為解決以上幾點問題可采取以下措施。
3.1提高采礦工程技術(shù)
采礦工程首先要提升的是人員技能水平??赏ㄟ^培訓(xùn)、考核等途徑來實現(xiàn),幫助工作人員將理論知識與實際生產(chǎn)相結(jié)合。采礦環(huán)節(jié)安全性單純依靠人員技能水平很難保障,還要注重先進(jìn)設(shè)備的引用,對使用中的設(shè)備定期檢修,發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重的零件要及時修理,修理得不到改善可將其更換,保障使用階段安全性。開采前要嚴(yán)格區(qū)分設(shè)備作業(yè)與人力作業(yè),做好配合銜接,涉及到電氣設(shè)備使用時要做好防火處理,對供電情況進(jìn)行檢測,設(shè)備同時運轉(zhuǎn)時不可超出供電系統(tǒng)荷載能力??芍概杉夹g(shù)人員到國外礦產(chǎn)開采企業(yè)培訓(xùn)學(xué)習(xí),將先進(jìn)技術(shù)引入國內(nèi),可幫助管理人員發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)模式中存在的弊端,方便及時做出整改。此外還要合理調(diào)動人力資源,對員工檔案進(jìn)行保存,并做出適當(dāng)溝通,理解員工所擅長的技術(shù)工作,可避免造成人才浪費。設(shè)備選擇要結(jié)合開采實際需求,在作業(yè)之前要對礦產(chǎn)區(qū)域做出詳細(xì)調(diào)查,確保資源得到合理利用,以免發(fā)生浪費現(xiàn)象。此外采礦工程周邊基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也要達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn),包括運輸公路的修筑情況等,可為礦產(chǎn)輸送提供安全保障。在培養(yǎng)技術(shù)人員的同時不要忘記采礦理論的創(chuàng)新與吸取實踐經(jīng)驗,只有理論創(chuàng)新才能不斷地指導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新,這樣才能培養(yǎng)一批采礦工程的專業(yè)性人才。
3.2解決采礦工程中的安全問題
a)在采礦工程中要堅持安全第一。這不僅要求所有采礦作業(yè)人員自身具有安全意識,同時與采礦工程相關(guān)的人力、物力、設(shè)備,生產(chǎn)等方面都要優(yōu)先滿足安全需求,否則就限制生產(chǎn);b)采礦工程中主要領(lǐng)導(dǎo)要對安全進(jìn)行全面檢查與負(fù)責(zé)。無論是采礦工程的主要管理者還是作業(yè)人員負(fù)責(zé)人,都要積極貫徹關(guān)于安全生產(chǎn)的相關(guān)文件與規(guī)定,并以這些安全文件為指導(dǎo)來加強(qiáng)采礦區(qū)安全建設(shè);c)積極預(yù)防安全問題。要做到預(yù)防首先要熟悉造成礦井發(fā)生事故的相關(guān)因素,并對易發(fā)生事故的地點和原因進(jìn)行詳細(xì)分析,預(yù)先制定安全計劃和防止措施。此外,還要運用科學(xué)的管理方法,創(chuàng)造一個衛(wèi)生、舒適的生產(chǎn)環(huán)境,并制定相關(guān)采礦工程生產(chǎn)規(guī)定和安全細(xì)則,以保證在安全的條件下提高采礦效率;d)最重要的是要對發(fā)生安全事故礦井的管理者給以嚴(yán)厲懲罰,并對已發(fā)生事故的原因進(jìn)行科學(xué)分析,為以后的采礦作業(yè)提供安全數(shù)據(jù)和信息。
3.3生態(tài)保護(hù)是保證礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展的主要途徑
在采礦工程進(jìn)展過程中,應(yīng)注重對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。資源開采是一項長期發(fā)展的工程,資源形成周期十分漫長,因此要合理利用并采取保護(hù)措施。對周邊環(huán)境進(jìn)行保護(hù)可避免現(xiàn)存資源被破壞,工程與自然界之間存在的主要矛盾是地面植被問題,開采需在地表鉆井,植物種類也因此而減少,土壤得不到保護(hù)會逐漸荒漠化,不利于地區(qū)平衡發(fā)展。采礦后礦區(qū)處理問題也應(yīng)得到重視,對地下空洞進(jìn)行回填,否則在發(fā)生地震災(zāi)害時很容易坍塌。采礦工程技術(shù)人員應(yīng)加快科學(xué)發(fā)展策略的研究,對現(xiàn)有生產(chǎn)模式進(jìn)行反思,制定出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,可降低安全事故發(fā)生的幾率,推動地方經(jīng)濟(jì)進(jìn)步,也能使資源開采技術(shù)得到提升。
4結(jié)語
篇3
關(guān)鍵詞:模型制作;采礦工程;教學(xué);持續(xù)改進(jìn);工程教育
一、模型制作與采礦工程專業(yè)課程特點
1.模型制作
模型直觀、易懂,能構(gòu)建起專業(yè)知識的內(nèi)部聯(lián)系、空間形態(tài),可以將形式與內(nèi)容完美地結(jié)合起來,以獨特的造型展示出立體的視覺形象,起到一目了然的作用。模型設(shè)計中布局是否合理、比例是否恰當(dāng)、造型是否協(xié)調(diào)等問題都可以通過模型制作來發(fā)現(xiàn)。模型制作主要是通過師生互動的教學(xué)方式,把專業(yè)概念或知識體系動手實踐做成知識模型,從而加深對專業(yè)知識的理解,達(dá)到教學(xué)相長的效果。它既能提高學(xué)生的動手實踐能力,也能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識,是一種能改變學(xué)生行為,提高學(xué)生綜合能力的教學(xué)方法。比如建筑專業(yè)、園林專業(yè)等都可以把專業(yè)知識動手實踐綜合成建筑模型、園林模型,用于課堂的教學(xué)[6-7]。尤其對一些工科院校的專業(yè)課教學(xué),模型制作可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,能把枯燥專業(yè)知識變?yōu)橹谱髂P偷臉啡?,達(dá)到對所學(xué)知識的理解、消化、吸收與靈活應(yīng)用。此外,信息獲取、動手實踐、團(tuán)隊協(xié)作、人際交流等能力都可以通過模型制作來實現(xiàn)。
2.采礦工程專業(yè)課程特點
采礦工程屬于礦業(yè)類學(xué)科,是一門學(xué)科綜合性較強(qiáng)的專業(yè),涉及采礦、井巷、力學(xué)、機(jī)械、管理與制圖等多學(xué)科的基礎(chǔ)知識。專業(yè)課程具有概念較多、知識點零碎、知識體系環(huán)環(huán)相扣的特點,需要有一定的立體思維能力,才能把知識架構(gòu)的空間關(guān)系搞清楚。單純的課堂教學(xué)往往使學(xué)生一知半解,而教學(xué)模型參觀也僅是對知識的一種表象理解,不能從根本上掌握主要知識點的本質(zhì)關(guān)系。專業(yè)課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具有一定的空間想象能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力,而對重要概念的理解和應(yīng)用一直是采礦工程專業(yè)課教學(xué)的重點和難點。模型制作則能把一些抽象的專業(yè)概念、知識體系構(gòu)建起來,使知識結(jié)構(gòu)立體化,有助于學(xué)生對基礎(chǔ)知識的深刻理解。因而,選擇模型制作進(jìn)行采礦工程專業(yè)課的教學(xué)實踐是課程教學(xué)方法的一種有益嘗試。
二、模型制作在教學(xué)中的應(yīng)用
1.模型制作的課堂引導(dǎo)
在整個教學(xué)過程中,如何增加學(xué)生對課程的感性認(rèn)識和學(xué)習(xí)興趣,教師對課程的掌控力和對專業(yè)知識的熟悉程度是一個關(guān)鍵點。教師應(yīng)認(rèn)識到課堂引導(dǎo)的重要性,在模型制作授課中應(yīng)循循善誘,適時教導(dǎo)。剛開始進(jìn)行模型制作的學(xué)生會毫無頭緒、不知所措,此時教師應(yīng)進(jìn)行課堂引導(dǎo),可準(zhǔn)備若干個模型制作的選題,講解一些相關(guān)的模型案例,開拓學(xué)生的思維;也可安排學(xué)生參觀教學(xué)模型,增強(qiáng)他們對模型的直觀感受,使他們認(rèn)識到模型制作并不難,還有一定的趣味性。其次給他們講解模型制作的益處,提高他們對復(fù)雜空間的表現(xiàn)和認(rèn)知能力,鍛煉他們的動手能力與團(tuán)隊協(xié)作精神等。最后將學(xué)生分組,1組4~6人為宜,每組設(shè)定1名小組長,組長分工明確,組員各負(fù)其責(zé),并納入最終的考核評分中。
2.教學(xué)中的模型制作
模型制作過程:首先進(jìn)行模型的選題,教師準(zhǔn)備若干個模型制作的選題,由學(xué)生自由選擇,也可由學(xué)生根據(jù)專業(yè)課程知識自選課題;選題完成后,模型小組要搜集資料、完成模型設(shè)計并繪制方案草圖,依據(jù)草圖繪制出詳細(xì)的CAD施工圖;然后根據(jù)選題的不同確定模型制作材料;此后,各小組分別進(jìn)行模型制作,在此過程中,學(xué)生要拍攝具體實施模型制作的關(guān)鍵步驟照片,為下一步小組匯報或上交報告提供素材;最后,各小組將自己制作的模型成品進(jìn)行展示,各組推選代表進(jìn)行PPT匯報,師生針對各組的匯報情況進(jìn)行點評、討論,教師對最終結(jié)果進(jìn)行考核評分。模型制作要求:教師應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)課時,給學(xué)生分配模型制作任務(wù),要求模型能自成系統(tǒng),甚至能簡單運轉(zhuǎn),并符合實際情況。在學(xué)時較少的課程中,可進(jìn)行專業(yè)課中一些主要概念、知識點的模型或模型部件制作,可利用塑料板、紙盒、泡沫板等材料進(jìn)行模型制作。在以后的教學(xué)過程中,如果有學(xué)生重復(fù)之前的教學(xué)模型,則要求學(xué)生做出更精細(xì)的模型,可添加二極管等電子元件進(jìn)行電動演示,可改進(jìn)模型材料使做出的模型更逼真等,要求重復(fù)的模型趨于精細(xì)化、形象化。在學(xué)時較多的課程中,可進(jìn)行專業(yè)知識體系模型的制作,使學(xué)生加深對專業(yè)知識體系的理解和應(yīng)用。根據(jù)課程知識點,發(fā)揮學(xué)生的自主性,探索自己的表現(xiàn)形式。學(xué)生如果繼續(xù)之前的模型,則需要進(jìn)一步完善模型系統(tǒng),可借助光電、機(jī)械等方法使模型更真實化,易于理解。課程關(guān)注的焦點是完成模型制作所獲得的成果,以此激發(fā)學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生能靠自己和團(tuán)隊做成事情的信心。
3.模型制作的實踐競賽
教師應(yīng)鼓勵學(xué)生全員積極參與模型制作,可推薦模型制作興趣濃厚的學(xué)生參加全國的采礦工程專業(yè)實踐作品大賽。例如,采礦工程2015級學(xué)生參加競賽模型作品,獲得了獎項。這些結(jié)合專業(yè)知識把想法變成模型作品的經(jīng)歷,鍛煉了他們的動手實踐能力和創(chuàng)新思維能力,增長了見識,增強(qiáng)了他們做成事情的自信心。
4.模型制作的教學(xué)反饋與持續(xù)改進(jìn)
模型制作是一門不斷摸索前進(jìn)的課程,需要持續(xù)地改進(jìn)完善。通過合理地設(shè)計調(diào)查題目,進(jìn)行匿名的調(diào)查問卷形式來獲取學(xué)生真實的反饋信息。根據(jù)第一次的調(diào)查問卷結(jié)果,學(xué)生們提出了比較中肯的建議:模型制作要有一定的經(jīng)費支持,應(yīng)有專用的模型制作教室及工具,也可以進(jìn)行數(shù)值模型的制作等。這些意見都是今后模型制作課程建設(shè)需要改進(jìn)完善的地方。
篇4
關(guān)鍵詞:實驗室建設(shè);實驗教學(xué);本科教學(xué);采礦工程
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)28-0235-02
課堂教學(xué)、實驗教學(xué)和實踐教學(xué)是大學(xué)本科教育常用的三大教學(xué)方法,它們之間環(huán)環(huán)相扣、緊密相連,意在全面培養(yǎng)學(xué)生對知識的把握,提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識,多方面、多渠道培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。實驗教學(xué)是課堂教學(xué)和實踐教學(xué)的橋梁和紐帶,是本科教學(xué)中重要的一環(huán)。采礦工程專業(yè)是培養(yǎng)學(xué)生具備礦床開采的基本理論和方法,具備采礦工程師的基本能力,能在采礦領(lǐng)域等方面從事礦區(qū)開發(fā)規(guī)劃、礦山設(shè)計、礦山安全技術(shù)及工程設(shè)計、監(jiān)察、生產(chǎn)技術(shù)管理科學(xué)研究的高等工程技術(shù)人才。要求采礦工程本科教學(xué)中重視課堂教學(xué)的同時,必須加強(qiáng)實踐教學(xué)和實驗教學(xué)同步進(jìn)行,而加強(qiáng)實驗室建設(shè)是采礦工程專業(yè)本科教學(xué)的重要一環(huán)。
一、采礦工程專業(yè)實驗教學(xué)的制約因素
1.教學(xué)大綱的制約。目前各高校只注重課堂教學(xué)的要求,在教學(xué)大綱中體現(xiàn)得尤為明顯。如一門采礦工程專業(yè)主要專業(yè)課《井巷工程》教學(xué)大綱的要求,課堂教學(xué)要求44學(xué)時,而實驗教學(xué)僅4學(xué)時,實驗教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于課堂教學(xué)的時間,重理論教學(xué)的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。其次,大綱對實驗教學(xué)的考核機(jī)制未能全面體現(xiàn),導(dǎo)致很多學(xué)生對有限的實驗課程只是走走過場,即使提交了實驗報告,全班級的同學(xué)也就一兩個模板,抄襲率太高。
2.實驗教學(xué)設(shè)備更新速度太慢。隨著煤礦開采科技水平的提高,新的技術(shù)和裝備不斷出現(xiàn)。煤礦走過這高速發(fā)展的十年黃金期(2003―2013年),許多舊的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備被淘汰,尤其是特大型煤礦的生產(chǎn)均采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。而高校的采礦工程課題教學(xué)選用的教材更新慢,與之相配套的實驗教學(xué)設(shè)備更慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于科技的進(jìn)步,使得采礦工程培養(yǎng)的畢業(yè)生走向工作崗位必須從頭開始。
3.實驗室?guī)熧Y力量欠缺。目前高校實驗教學(xué)多是兼職教師,誰講授哪一個門課程誰來講授該門實驗課程的實驗,專門從事本實驗室教學(xué)的教師太少,我院實驗教學(xué)教師人數(shù)占課題教學(xué)教師的1/20以下,實驗教學(xué)的管理人員也大部分是課堂教學(xué)的教師。這也與實驗教學(xué)的投入及實驗教學(xué)人員的定位有較大的關(guān)系。實驗教學(xué)的教師不能等同于高校的實驗科研人員,有的實驗室是用來純教學(xué)的,有的可以兼顧科研。再加上學(xué)校考核教師的管理機(jī)制,使得更多的教師會選擇可以做科研的實驗室(如采礦工程專業(yè)的巖石力學(xué)實驗室)。
4.學(xué)生人數(shù)太多,實驗教學(xué)設(shè)備短缺。隨著煤炭形勢的好轉(zhuǎn),采礦工程專業(yè)的學(xué)生顯著增加,由原來的一個班級(30人左右),增加到現(xiàn)在的六個班(180人左右),另外還有采礦單招班、采礦人才班等,每屆約300多人。在校學(xué)生雖然顯著增加,但實驗教學(xué)設(shè)備增添的太少,太慢。每次上實驗課不得不1~2個班一起上課,更別說讓學(xué)生自己動手操作實驗。很多實驗教師不得不做演示性實驗,根本達(dá)不到加深課題教學(xué)的效果,更是抑制了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。這也是很多大學(xué)畢業(yè)生畢業(yè)后動手能力很差的原因。
二、井巷礦壓實驗室在本科教學(xué)中的作用
采礦工程專業(yè)課程主要開設(shè)有:礦山機(jī)械、礦山測量學(xué)、礦山地質(zhì)學(xué)、井巷工程、礦山壓力與巖層控制、采礦學(xué)、礦井通風(fēng)、礦井安全技術(shù)等課程。其中《井巷工程》、《礦山壓力與巖層控制》和《采礦學(xué)》是采礦工程專業(yè)三大主題專業(yè)課。
首先,《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》兩門專業(yè)課在課程設(shè)置上有許多相通之處,在實驗室建設(shè)上必然存在許多共性的地方。在這兩門課中,該部分的內(nèi)容均是本門課的重點,尤其對于《井巷工程》這門課更是重點的重點,包含了該門課程的絕大部分內(nèi)容。其次,采礦工程專業(yè)的學(xué)生大多是高考統(tǒng)招進(jìn)來的,沒有從事井下采礦工作的經(jīng)歷,認(rèn)識均是感性的、膚淺的,根本沒有深入體會,更不可能實地操作實驗。而這兩門課又都是與實際結(jié)合最緊密的課程,在一定程度上比較抽象,使得僅靠課堂教學(xué)很難讓學(xué)生深刻體會和把握。
井巷礦壓實驗室的建設(shè),讓學(xué)生實地操作礦井巷道施工與維護(hù)時的一些實驗,在消化課堂教學(xué)的內(nèi)容時會顯得輕松愉快,也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性,在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。
三、井巷礦壓實驗室目前的現(xiàn)狀
目前,我?!毒锕こ獭氛n程實驗室主要是井巷模型室,包括:各類巷道的模型、巖巷及煤巷的施工模型、立井井筒施工模型及斜井施工模型。這些實驗?zāi)P投际庆o止的東西,均是10多年沒變的模型,沒有讓學(xué)生可操作的實驗,只是讓學(xué)生看模型,教師講原理,與課堂教學(xué)相差無幾。從采礦工程研究生一年級的調(diào)研結(jié)果來看,99%的學(xué)生根本不知道礦壓監(jiān)測的一些儀器,更別說原理了。他們的反映是,當(dāng)時教師好像只是介紹了一遍,其他沒有什么印象了。這也是很多研究生動手能力很差的原因所在。因此,可將井巷模型實和礦壓實驗室中的部分分離出來,融入一些《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》兩門課中可供學(xué)生操作的實驗,并增加原來兩個實驗室沒有,而目前礦山常使用的礦用支護(hù)材料和設(shè)備,建立井巷礦壓實驗室。
四、井巷礦壓實驗室建設(shè)規(guī)劃
井巷礦壓實驗室建設(shè)的目標(biāo)是:滿足《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》、《礦壓測試技術(shù)》等專業(yè)課程實驗教學(xué)的需要,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識,提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的熱情和興趣,潛意識地增強(qiáng)了學(xué)生對理論教學(xué)的理解和體會。根據(jù)《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》課程內(nèi)講授內(nèi)容的需要,融入目前先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,井巷礦壓實驗室建設(shè)的內(nèi)容主要包括四大塊:礦井支護(hù)材料展示區(qū)、設(shè)備展示區(qū)、實驗操作區(qū)和巷道模型綜合實驗臺。
1.礦井支護(hù)材料區(qū)。該區(qū)主要展示現(xiàn)階段礦井常用的支護(hù)材料,包括兩部分的內(nèi)容,分別為錨桿支護(hù)材料區(qū)、棚式支護(hù)區(qū)。通過該部分實物展示及實驗教師的講解,可以讓學(xué)生直觀認(rèn)識巷道錨桿支護(hù)的發(fā)展過程。
2.設(shè)備展示區(qū)。該區(qū)主要展示現(xiàn)階段與巷道施工及支護(hù)材料相匹配的設(shè)備,包括三方面的內(nèi)容,分別為鑿巖爆破區(qū)、巷道支護(hù)設(shè)備區(qū)、注漿設(shè)備區(qū)。
3.實驗操作區(qū)。該區(qū)主要是通過搭建簡易的實驗臺,將設(shè)備展示區(qū)的設(shè)備讓學(xué)生進(jìn)行實地操作,了解設(shè)備的工作原理及功能。
4.巷道模型綜合實驗臺。該模型是根據(jù)井下巷道條件1∶1仿制的,讓學(xué)生進(jìn)入實驗?zāi)P蛢?nèi)部實地感受巷道內(nèi)部的情況。
五、巷道模型綜合實驗臺
本實驗臺主要針對采礦工程本科專業(yè)課程《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》兩門專業(yè)課教學(xué)使用,也可在采礦工程研究生課程《巷道圍巖控制技術(shù)》教學(xué)中使用,如圖1所示。
1.模型周邊立柱及橫梁采用角鋼制作而成,傾斜巖層采用透明有機(jī)玻璃制作而成,安裝錨桿錨索及頂板離層儀的鉆孔也采用透明的有機(jī)玻璃制作,錨桿錨索及頂板離層儀采用真實的材料進(jìn)行安裝,錨桿錨索錨固端可采用樹脂錨固劑粘結(jié)也可以采用某種黏膠粘接,巷道模型可采用有機(jī)玻璃也可采用木制組合板加工而成。
2.模型將巷道圍巖地質(zhì)條件及發(fā)育情況融入進(jìn)去。模型直觀展示出:巷道掘進(jìn)頭的鑿巖爆破破巖、裝巖與調(diào)車過程;展示多種支護(hù)形式(U型鋼支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)、錨網(wǎng)噴支護(hù));直觀展示礦壓監(jiān)測儀器的安裝、監(jiān)測過程及安裝監(jiān)測原理;并可以讓學(xué)生在模型內(nèi)部進(jìn)行模擬錨桿、錨索的錨固力拉拔試驗、錨桿預(yù)緊力試驗、錨桿錨索的安裝、鉆進(jìn)實驗等。
3.本模型實驗臺結(jié)合上表中的設(shè)備材料,可以直觀講述《井巷工程》課程:第二章鑿巖爆破、第三章巷道斷面設(shè)計、第四章巖巷施工及第六章巷道支護(hù)的絕大部分內(nèi)容,這些內(nèi)容也是本門課程的主要關(guān)鍵部分,是本門課的重點。第七章巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、第八章巷道維護(hù)原理及支護(hù)技術(shù)的內(nèi)容也大部分包括其中,而該部分又是本門課程的一大部分。
對于研究生的教學(xué)《巷道圍巖控制技術(shù)》不言而喻。目前研一的采礦碩士研究真正在井下實習(xí)鍛煉的機(jī)會很少,很多都是生產(chǎn)實習(xí)時下了一兩次井,對煤巷井巷的很多知識根本不了解。而研一的學(xué)生主要在學(xué)校學(xué)習(xí)理論知識,出去鍛煉的機(jī)會很少,通過該模型的參觀和部分的可操作試驗,很直觀地了解井巷的專業(yè)知識。
六、結(jié)語
實驗教學(xué)是課堂教學(xué)和實踐教學(xué)的橋梁和紐帶,是本科教學(xué)中重要的一環(huán)。在高校教學(xué)大綱的制定上必須加強(qiáng)實驗教學(xué)的分量,全面培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。采礦工程專業(yè)是與現(xiàn)場實際聯(lián)系最為緊密的專業(yè),而《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》是采礦工程專業(yè)三大主體專業(yè)課,課堂上的理論教學(xué)對于高招進(jìn)來的大學(xué)生來說,許多專業(yè)知識太抽象,必須加強(qiáng)實驗教學(xué)的內(nèi)容。因此,井巷礦壓實驗室的建設(shè)將會為培養(yǎng)采礦工程的學(xué)生提供了一個良好的教學(xué)平臺。
參考文獻(xiàn):
篇5
采礦工程施工中存在不安全技術(shù)因素,導(dǎo)致安全事故的發(fā)生概率增大,對采礦人員的生命安全形成威脅。為保證采礦工程施工安全,要對其不安全技術(shù)因素進(jìn)行分析,尋找應(yīng)對措施。
關(guān)鍵詞:
采礦;不安全技術(shù)因素;施工
對采礦工程施工事故進(jìn)行分析可知,采礦工程施工中的技術(shù)操作不當(dāng)是導(dǎo)致這些事故的重要原因。國家已經(jīng)采取措施對其存在的安全風(fēng)險實施控制,但施工中的安全事故依然發(fā)生,造成人員傷亡和財產(chǎn)損失,應(yīng)采取積極措施進(jìn)行處理。
1控制采礦工程施工中不安全技術(shù)因素的重要性
中國工業(yè)快速進(jìn)步,礦產(chǎn)資源起到十分重要的作用。采礦工程施工發(fā)揮的作用越來越大。在當(dāng)前的發(fā)展背景下,采礦工程施工技術(shù)難以符合發(fā)展要求。在實際施工中,依然有很多不安全因素對工程建設(shè)產(chǎn)生負(fù)面影響。如果在采礦工程施工時發(fā)生安全事故,在沒有良好安全防護(hù)的情況下,就會造成大量人員傷亡,企業(yè)也會遭受損失,對采礦業(yè)發(fā)展形成阻礙[1]。確保采礦工程施工安全是采礦企業(yè)發(fā)展的必要條件。
2采礦井巷施工中不安全技術(shù)因素解析
2.1井巷施工設(shè)計存在問題
在采礦區(qū)井巷施工中,中部車場、彎曲巷道等部分,在設(shè)計中受到各種不合理因素的影響,設(shè)計人員并未對施工現(xiàn)場仔細(xì)勘查,導(dǎo)致一些設(shè)計環(huán)節(jié)不符合施工實際要求,造成安全事故發(fā)生的概率上升,對采礦工程施工造成不良影響[2]。
2.2開拓巷道施工不合理
在下部車場施工中,軌道的寬度較小,無法保證順暢通行,安全間隙不足也對工程形成不良影響。在對巷道腰線進(jìn)行布置時,如果腰線位置過高或過低,會對施工質(zhì)量形成不良影響,也會干擾施工進(jìn)度[3]。
2.3挖掘工作面受到不良影響
在采礦工程中,其挖掘工作面方面也會受到不安全技術(shù)因素的影響。比如,在切眼設(shè)計過程中,開口方向并未與煤層的正傾斜方向保持一致。在此類施工中,在對眼拐彎位置實施處理時,反眼的坡度在設(shè)計上超過合理限度,會對整個施工造成負(fù)面影響,工程質(zhì)量與安全均無法得到保障。收稿日期:2016-03-25作者簡介:張陽(1989-),男(穿青族),貴州大方人,現(xiàn)在貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院礦業(yè)工程學(xué)院就讀。
3采礦工程施工中不安全因素應(yīng)對對策
3.1中部車場施工問題解決方法
在對采礦現(xiàn)場中部車場開展設(shè)計時,通常以單道起坡、雙道起坡等方式處理設(shè)計中的問題。前者的工程量相對較小,耗費的施工材料較少。較多采礦企業(yè)為了增加經(jīng)濟(jì)效益,常常使用前者,打點掛鉤人員在操作中常常受傷。后者在發(fā)揮作用時需要得到彈簧道岔的支持,耗費的資金和人力較大,但安全性較高。為確保施工安全,應(yīng)使用雙道起坡,讓打點掛鉤人員的工作難度降低。使用此種方式開展施工,工作人員只需要在打點硐室中開展工作,可讓材料運輸不受阻礙。設(shè)計人員時常忘記彎道地區(qū)會對司機(jī)的視線形成阻擋,信號改變后無法正確駕駛,同時也不能和打點掛鉤的工作者實現(xiàn)溝通,出現(xiàn)事故的概率增大。在確定車場位置時,要防止駕駛?cè)藛T視線受到干擾,確保其能對順利觀察到信號,否則就會引發(fā)事故。
3.2開拓巷道施工中的問題處理
在施工中,下部車場的設(shè)計對施工意義重大。車場的雙軌間隙有具體要求,但施工人員并未考慮實際情況,導(dǎo)致運輸過程受阻。某些時刻,運輸車會發(fā)生形變,在運輸過程中發(fā)生碰撞的可能性較大,工作人員面臨嚴(yán)重的安全威脅。施工人員必須提前考慮此種情況,將安全間隙合理拓寬,確保施工中的運輸工具可順利通過。在對巷道開展設(shè)計時,會發(fā)生高度不足的情況。在架線時,墻的高度達(dá)不到安全要求,導(dǎo)致觸電事故發(fā)生的概率增加。因此,在設(shè)計墻體高度時,要先對現(xiàn)場實施檢查,然后模擬架線施工,對架線的安全高度進(jìn)行判斷。不可為了節(jié)省成本盲目開展施工建設(shè)。施工企業(yè)要安排專門的工作人員監(jiān)督,一旦在施工中發(fā)現(xiàn)違背要求的施工情況,要采取積極措施進(jìn)行處理,對相關(guān)工作人員進(jìn)行警告、處罰等。在巷道腰線布置中,時常存在缺陷。腰線起到標(biāo)示作用,能輔助工作人員實現(xiàn)對標(biāo)高和坡度的判定。如果遇到比較厚的煤層,為便于開采,應(yīng)以分層的方式進(jìn)行處理,會對支架產(chǎn)生壓力,其一旦發(fā)生形變或位置偏差就會讓中線點發(fā)生偏移。由于施工位置時常變化,需要對拐彎位置的半徑等參數(shù)實施調(diào)整,以切線、弦線等等方式開展施工。此方面問題需要根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行處理,嚴(yán)密注意施工現(xiàn)場的變化,將安全水平提升到最高層次。
3.3科學(xué)安排采掘工作面
在切眼時,要對其開口朝向?qū)嵤﹪?yán)格分析,合理判定長度等數(shù)值,確保各項參數(shù)符合施工要求。同時,相應(yīng)開口應(yīng)與正傾斜朝向保持一致,將安全事故出現(xiàn)的概率控制在最低限度。如遇到急傾斜煤層,要確保坡度不對施工產(chǎn)生負(fù)面影響。對主斜坡的設(shè)計進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)問題后及時處理,節(jié)省施工時間。對運輸巷拔口的設(shè)計實施分析,保證其位置合理。要對改造眼過程中的情況進(jìn)行全面分析,安排工作人員監(jiān)督施工,讓施工環(huán)節(jié)遵守要求,為采礦區(qū)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益。
3.4嚴(yán)格遵守開采施工要求
在施工中,應(yīng)遵守各項礦物開采要求,不可在施工中損壞礦區(qū)的支撐體系。使用的設(shè)備要經(jīng)過嚴(yán)格挑選,讓設(shè)備能在施工中順利發(fā)揮使用功能。定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù),認(rèn)真檢查防護(hù)裝置。一旦發(fā)現(xiàn)安全檢測設(shè)備存在問題,即刻維修。對采礦區(qū)的空氣情況進(jìn)行判定,避免施工人員出現(xiàn)中毒、呼吸困難等情況。創(chuàng)建貫穿整個施工過程的安全管理機(jī)制。對施工人員實施考核,利用懲罰和激勵相結(jié)合的方式,讓施工人員自覺遵守施工要求。
3.5提升施工人員的技能
專業(yè)人才對此項施工發(fā)揮的作用十分之大。因此,需要開展專業(yè)的培訓(xùn)增強(qiáng)施工人員的技能。從全國范圍內(nèi)聘請采礦安全領(lǐng)域的專家學(xué)者,前往采礦區(qū)現(xiàn)場實施調(diào)研,分析施工安全隱患,研究施工中常出現(xiàn)的安全問題,并進(jìn)行詳細(xì)記錄。組織成立專家研討小組,分析記錄的資料,組內(nèi)成員提出自身建議,經(jīng)過全部成員判定后,保留合理的部分,舍棄不符合施工要求的內(nèi)容。在此過程中,將專家的討論成果制作成教材和宣傳手冊。組織施工人員參與培訓(xùn),認(rèn)真學(xué)習(xí)教材內(nèi)容,讓施工人員對施工中常常出現(xiàn)的問題有所了解,在接受培訓(xùn)時逐步掌握解決問題的方法。在遇到某些重要環(huán)節(jié)時,可將培訓(xùn)課堂直接設(shè)在采礦現(xiàn)場,讓經(jīng)驗豐富的施工人員在現(xiàn)場示范,參與培訓(xùn)的施工人員在觀看中可隨時提問,專家進(jìn)行合理解答。此種培訓(xùn)方式達(dá)到了理論結(jié)合實踐的目的,讓施工人員快速理解所學(xué)內(nèi)容,在短時間內(nèi)掌握解決安全問題的辦法。隨后讓施工人員親自參與到實踐中,在專家的指導(dǎo)下還要組織施工人員互相交流學(xué)習(xí)心得,交流彼此的看法,從不同角度對施工中的安全問題進(jìn)行剖析。施工人員在討論當(dāng)中,會發(fā)現(xiàn)自己在學(xué)習(xí)中的不足,并通過了解他人觀點彌補(bǔ)自身的學(xué)習(xí)缺陷。在培訓(xùn)完成之后,企業(yè)要定期組織座談會,分發(fā)之前編制的宣傳手冊,讓施工人員始終保持謹(jǐn)慎的工作態(tài)度。
4總結(jié)
我國的采礦行業(yè)發(fā)展迅速,采礦技術(shù)也在快速更新。但是,在采礦工程施工中,所用的技術(shù)依然難以滿足實際要求,存在操作不規(guī)范等情況,導(dǎo)致安全事故的可能性較大。為了在施工中保證安全和進(jìn)度,要對設(shè)計中存在的問題進(jìn)行改進(jìn),改變不規(guī)范操作等行為,為施工提供安全保障。
作者:張陽 單位:貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院礦業(yè)工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]張學(xué)創(chuàng).采礦工程中存在的問題分析及對策探討[J].時代報告(學(xué)術(shù)版),2016,25(1):222.
篇6
關(guān)鍵詞:卓越工程師教育培養(yǎng)計劃;采礦工程;大工程觀;專業(yè)教學(xué)
中圖分類號:G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
Discussion on the Idea of Large-scale Engineering in Specialty Teaching of "Excellent Engineer": a case study of Mining Engineering
Zhao Xiaozhi,Li Ming,Wang Jie
(Shandong University of Technology,Shandong Zibo 255091 China)
Abstract: The“Excellent Engineer Training Program” by the Ministry of Education is a significant measure in China’s higher engineering education,mining engineering was selected the first batch of The plan to build professional. Through thorough analysis of the mining engineering major’s engineering character and non-engineering character, called large-scale engineering, the paper discusses the necessity and related content of building the idea of large-scale engineering in teaching of mining engineering major, from several aspects such as teaching method of specialized teaching, learning system, practice teaching, innovative education, development of the students’ professional quality and so on.
Keywords: excellent engineer training program; mining engineering; the idea of large-scale engineering; specialized teaching
教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020年)》的重大改革項目,也是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措。該計劃旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)[1]。采礦工程入選首批卓越工程師教育培養(yǎng)計劃建設(shè)專業(yè)。
早在20世紀(jì)90年代,由北京理工大學(xué)、清華大學(xué)等7所高校承擔(dān)完成的《重點理工科大學(xué)人才素質(zhì)的要求和培養(yǎng)模式的改革與實踐研究》的成果報告中明確提出了工程教育的大工程觀,這一觀點主要是指:在國際化的背景下,從社會、市場需求和適應(yīng)未來發(fā)展的需要構(gòu)建新的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)模式和學(xué)習(xí)體系,構(gòu)建系統(tǒng)整合、整體優(yōu)化,綜合化、寬基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)系統(tǒng);以學(xué)生為主體,重視發(fā)展個性和非智力因素的培養(yǎng),讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),學(xué)會探索和發(fā)現(xiàn),使之成長為具有工程意識、工程興趣、工程能力和更強(qiáng)適應(yīng)性與創(chuàng)造性的工程人才。隨著我國高校教育教學(xué)改革的不斷深入,這一觀點得到了越來越多的理工科院校的認(rèn)同和重視。
1 采礦工程專業(yè)的大工程特性
采礦工程專業(yè)教育直接面向國民經(jīng)濟(jì)中的礦業(yè),礦業(yè)因此而構(gòu)成采礦工程專業(yè)教學(xué)的工程背景。礦業(yè)是開采和選別有用礦產(chǎn),提供燃料、工業(yè)原料和建筑材料的生產(chǎn)部門;生產(chǎn)對象有煤、油頁巖、石油、天然氣、黑色金屬、有色金屬、稀有元素和非金屬礦等。
我國礦業(yè)歷史悠久。殷周的青銅,春秋戰(zhàn)國的鐵業(yè),秦漢的井鹽,漢魏的煤,魏晉的天然氣,成就即已可觀。當(dāng)今,礦產(chǎn)資源更是我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要資源之一,礦業(yè)為我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展提供了95%的能源資源和80%以上的工業(yè)原料。我國僅固體礦產(chǎn)產(chǎn)值在世界固體礦產(chǎn)總產(chǎn)值中就占16.53%,居世界第二位。中國已由一個礦業(yè)弱國躍入世界礦業(yè)大國的行列。
1.1 采礦工程是多學(xué)科大綜合、大交叉的學(xué)科
采礦工程專業(yè)的工作對象是一個由自然地質(zhì)條件、礦床開拓、采礦方法、巖體支撐、鑿巖爆破、礦山運輸與提升、采掘機(jī)械、礦井通風(fēng)與安全、礦山排水、礦石的選別及加工、開采損害預(yù)防與環(huán)保、礦業(yè)經(jīng)濟(jì)決策與組織管理等構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng),是眾多技術(shù)門類的集成,具有工程學(xué)科的高度綜合性特征。
由于社會進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,采礦工程問題本身的綜合性、復(fù)雜性不斷增強(qiáng),學(xué)科交叉的范圍不斷擴(kuò)大,尤其是與新興學(xué)科的廣泛交叉,使得新技術(shù)、新方法和新學(xué)科分支不斷出現(xiàn),學(xué)科界線逐漸模糊化。例如,礦石開采過程中的落礦、礦井地壓、開采沉陷、露天邊坡、巖爆、沖擊地壓等巖石力學(xué)行為,運用一些傳統(tǒng)的理論和方法已很難做出圓滿的解釋和解決,因而必須在更大的范圍,更多的領(lǐng)域探求。通過交叉學(xué)科與多學(xué)科的途徑來處理和解決復(fù)雜的對象是已為近年來科技發(fā)展所證明了的一種重要途徑和趨勢。
1.2 采礦工程受非工程因素的影響日益廣泛
現(xiàn)代社會的發(fā)展表明,任何工程都不是孤立的,都會與其他許多非工程因素相互交織在一起。如礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用涉及到國家的經(jīng)濟(jì)安全,礦山開采會影響到當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)公眾的各種利益等等。因此,采礦工程技術(shù)人員所面臨的不單是技術(shù)和工藝問題,往往涉及政治、經(jīng)濟(jì)、市場、法律、生態(tài)、地域、心理和生理等眾多因素。
1.3 采礦工程受全球化的影響越來越深入
全球化的實質(zhì)是物質(zhì)、資本、人才、技術(shù)及文化的全球流動,是資源與市場在全球的重新配置,導(dǎo)致世界經(jīng)濟(jì)格局和國際競爭加速變化。全球化是當(dāng)代世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本潮流,它也是全球礦業(yè)發(fā)生深刻變革的根本原因,目前礦業(yè)已經(jīng)成為一個全球性行業(yè),礦產(chǎn)品的貿(mào)易、礦業(yè)資本的流動、礦業(yè)服務(wù)等都已實現(xiàn)了全球化,同時還將受到全球性問題和事件的影響。礦山企業(yè)不僅關(guān)注如何從地下采出礦產(chǎn),加工礦石和在礦山經(jīng)濟(jì)壽命結(jié)束時就閉坑的一系列技術(shù)問題,而且在國際視野中更加關(guān)注社區(qū)公眾利益問題和國家經(jīng)濟(jì)安全問題,以及影響世界社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各類問題。
全球化提出了為了適應(yīng)全球化采礦工程專業(yè)教育和現(xiàn)代采礦工程師的新的要求,這些要求當(dāng)中最重要的是在全球化趨勢推動下的教育思想的變化。卓越計劃培養(yǎng)學(xué)生必須要有國際視野,具有國際視野的前提是要了解各國文化和通曉國際規(guī)則[2]。
1.4 采礦工程是一個總是具有開創(chuàng)性的專業(yè)
航空工程的先驅(qū)者,美國加州理工學(xué)院馮•卡門教授有句名言:“科學(xué)家研究已有的世界,工程師創(chuàng)造未來的世界?!钡V產(chǎn)資源的地質(zhì)賦存條件及其品質(zhì)因地而異,世界上沒有兩個一模一樣的礦床;即便是同一礦床的不同地段,也是有差異的。資源賦存條件不同,自然豐度存在差別,意味著開采加工條件有難易之分。針對不同的礦種和礦床,甚至同一礦床的不同地段,對工程技術(shù)人員來說都可能是一個全新的工作對象。如礦床覆蓋層的厚度決定采用露天開采或者地下開采方式;礦體厚度、地下水、溫度、巖石應(yīng)力的集中與分散、地質(zhì)構(gòu)造情況等都會影響采礦方法、工藝設(shè)備的選擇。與其他工程領(lǐng)域相比,采礦工程專業(yè)具有創(chuàng)新性的特點表現(xiàn)得尤為突出。因此,卓越工程師培養(yǎng)過程中,應(yīng)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造性人格的培養(yǎng),加強(qiáng)學(xué)科滲透作用,把人格教育與常規(guī)專業(yè)教學(xué)結(jié)合起來[3]。
1.5 采礦工程專業(yè)人才的需求特征發(fā)生了質(zhì)的變化
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,礦山企業(yè)對采礦專業(yè)人才的需求發(fā)生了從單純需要技術(shù)人才到需要技術(shù)與文化相結(jié)合的創(chuàng)新人才的變化。單純掌握采礦技術(shù)與工藝的人只能是一個“技術(shù)人”,對礦產(chǎn)開采業(yè)來說而不是一個完整的“工程人”。21世紀(jì)礦山企事業(yè)對人才的具體要求將是:要有扎實的基礎(chǔ)理論、寬廣的專業(yè)知識,要有較強(qiáng)的解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力,具備科學(xué)人文素質(zhì)和終身獲取知識的能力,具有熱愛礦業(yè)、愿為礦業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)的思想品質(zhì),以及能勝任艱苦工作的身心健康的體魄。
知識范型和傳播方式的深刻改變,非工程因素對工程問題影響的更加增多,使得采礦工程學(xué)科的界線逐漸模糊,許多工程事物都屬于復(fù)雜系統(tǒng),而許多社會需求的實際問題又常常是系統(tǒng)工程,這些變化必然會在采礦工程界的人才需求方面表現(xiàn)出來。
所有這些都給采礦工程專業(yè)的教育教學(xué)提出了更高更新的要求,這就是要求在大教育、大工程的視野中建立工程人才的培養(yǎng)模式。
2 采礦工程專業(yè)的大工程教育觀
大工程教育觀的核心“在于強(qiáng)調(diào)綜合和創(chuàng)新:綜合化培養(yǎng)人才,培養(yǎng)的人才要有系統(tǒng)的觀點和創(chuàng)新精神”。國外工程教育有較長的歷史,它們的教育實踐也說明這一點,如美國工程教育界面對新時代快速而巨大的變化,對“新時代需要什么樣的工程師”的問題進(jìn)行積極的探索,并日益達(dá)成共識:現(xiàn)代工程師應(yīng)該是個多面手,要具備正確判斷和解決工程實際問題的能力;具備良好的交流能力、合作精神以及一定的領(lǐng)導(dǎo)組織能力;要懂得如何去設(shè)計和開發(fā)復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)、如何處理好工程與社會間的復(fù)雜關(guān)系;要養(yǎng)成終生學(xué)習(xí)的習(xí)慣與能力,既能勝任跨學(xué)科的合作,又能適應(yīng)將來風(fēng)云多變的職業(yè)領(lǐng)域。
學(xué)校教育是工程師成長的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié),首先要注重學(xué)生工程精神和工程意識的培養(yǎng)教育;工程精神和工程意識是卓越工程師的優(yōu)秀精神品質(zhì)的集中體現(xiàn),也應(yīng)當(dāng)是高等工程教育的靈魂[4]。
2.1 轉(zhuǎn)變思想觀念,按大工程教育觀構(gòu)建采礦專業(yè)人才培養(yǎng)模式
工程類人才知識的綜合性、人才能力的創(chuàng)新性、人才素質(zhì)的通識性,深刻反映出工程教育人才培養(yǎng)的共性。在采礦工程專業(yè)教學(xué)過程中要建立起一種新的培養(yǎng)模式,這就是要在對人的本質(zhì)、人與自然關(guān)系的深刻認(rèn)識的基礎(chǔ)上,以科學(xué)精神、工程意識、人文素質(zhì)、技術(shù)水平、創(chuàng)新能力相互結(jié)合的總體人才培養(yǎng)目標(biāo),強(qiáng)化采礦工程教育的綜合性、實踐性、戰(zhàn)略性的特征,注重工程教育與人文教育的融合,樹立全面的素質(zhì)教育觀,培養(yǎng)和諧的、全面發(fā)展的采礦工程人。
在專業(yè)教學(xué)過程中要注重學(xué)生的人格培養(yǎng)和人的自我完善,圍繞著人、社會和自然的和諧發(fā)展而進(jìn)行,不僅要注重工程工具理性,更要重視工程的終極理性,把每一個人都作為一個獨立的精神統(tǒng)一體來看待,不僅僅是教授知識,還需要激發(fā)智慧,更需要培養(yǎng)人文精神和人文關(guān)懷,需要進(jìn)行真善美的教育。
2.2 以大工程教育觀為指導(dǎo),建立新型的專業(yè)學(xué)習(xí)體系
(1)采礦工程專業(yè)新的學(xué)習(xí)體系的建立應(yīng)該以現(xiàn)代采礦工程人才需求特征為指導(dǎo),有利于學(xué)生個人的發(fā)展和成長,強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的融合交叉,調(diào)動各種學(xué)習(xí)資源,建立起不同教學(xué)內(nèi)容、各個教學(xué)環(huán)節(jié)、多種教學(xué)方式之間相互關(guān)聯(lián),綜合集成的專業(yè)學(xué)習(xí)體系。
(2)面對21世紀(jì)科技飛速發(fā)展,社會對采礦專業(yè)人才的需求必然呈現(xiàn)出不斷變化的態(tài)勢。要適應(yīng)這種多變的環(huán)境,就必須依靠厚實的基礎(chǔ)?;A(chǔ)學(xué)科是技術(shù)學(xué)科與應(yīng)用學(xué)科的生長點和發(fā)展的根基??萍歼M(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展最根本的條件是基礎(chǔ)學(xué)科的存在和發(fā)展。因此,基礎(chǔ)課程的設(shè)置要增設(shè)一些面向未來發(fā)展所必備的基本知識,并在內(nèi)容和時間上占有適當(dāng)?shù)谋戎?,以培養(yǎng)學(xué)生的基本能力和基本素質(zhì),形成學(xué)生畢業(yè)之后進(jìn)一步發(fā)展的潛能。
(3)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的學(xué)科交叉、滲透與綜合,現(xiàn)代工程的科學(xué)性、社會性、實踐性、創(chuàng)新性、復(fù)雜性等特點更加突出。采礦工程是由“勘探-研究-設(shè)計-建設(shè)-運行-經(jīng)營-管理”等環(huán)節(jié)組成的工程鏈。每個環(huán)節(jié)都存在著大量的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及人文、環(huán)境等問題,并且這些問題在各個環(huán)節(jié)之間是相互影響、相互制約的。隨著這條鏈的后移,經(jīng)濟(jì)、人文內(nèi)容的比重將逐步增加。因此在構(gòu)建課程體系時,大力提升傳統(tǒng)意義下的“非專業(yè)”課程的地位,使之成為能夠兼容科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、文化、道德、環(huán)境、社會發(fā)展等諸方面,體現(xiàn)時代綜合發(fā)展的課程體系。
(4)高度重視人文科學(xué)的教育。采礦工程專業(yè)文化氛圍不濃,學(xué)生的文化陶冶、人文素質(zhì)和文化底蘊(yùn)不足是一個存在已久的問題。人文泛指人類社會各種文化現(xiàn)象,人文不但是一個知識體系,而且是一個價值體系、倫理體系;人文為工程技術(shù)啟示方向,解決工程技術(shù)的價值理性等問題。科學(xué)技術(shù)課程擠占了人文和藝術(shù)課程應(yīng)占的分量,或者把人文和藝術(shù)課程的教學(xué)放在不那么重要的位置,專業(yè)教育就會偏離求真、求善、求美的本質(zhì),受教育者在利益驅(qū)動下展開競爭,競爭可能扭曲人性,人也就難以得到全面的發(fā)展。
(5)在教學(xué)觀念與教學(xué)方法方面,以學(xué)生為主體,注重培養(yǎng)學(xué)生運用知識的實際能力,注重培養(yǎng)學(xué)生對知識和權(quán)威的質(zhì)疑、批判精神,注重對知識的拓展和創(chuàng)造,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,從被動學(xué)習(xí)到主動探究,創(chuàng)新學(xué)習(xí)。創(chuàng)新能力是卓越人才必須具備的核心能力,而創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)是批判性思維[5]。例如,為了培養(yǎng)學(xué)生對工程問題的分析能力、解決工程問題的綜合能力,可以采用類似于MBA案例教學(xué)方法,開設(shè)“采礦工程案例分析”課;還可推行研究型學(xué)習(xí)方式,由教師提出問題,給出任務(wù),讓學(xué)生像工程師一樣地工作,在復(fù)雜的情境中進(jìn)行探索,去研究和發(fā)現(xiàn)隱藏在問題中的規(guī)律。
(6)重視課堂外的教育。課堂以外的空間,對學(xué)生價值觀的形成、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高有重要作用。專業(yè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)不僅應(yīng)有列入培養(yǎng)計劃中的教育內(nèi)容,還應(yīng)包括未列入培養(yǎng)計劃中的教育內(nèi)容。開設(shè)第二課堂,開展創(chuàng)新活動,實行導(dǎo)師制,實驗室開放等,從多個方面保證培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。
2.3 面向采礦工程實際,強(qiáng)化專業(yè)實踐教學(xué)
采礦工程是個實踐性很強(qiáng)的專業(yè),理論聯(lián)系實踐理應(yīng)成為專業(yè)教學(xué)的辦學(xué)指導(dǎo)思想。但是,近年來教學(xué)中存在的重“學(xué)”輕“術(shù)”的傾向越來越嚴(yán)重,實踐教學(xué)實際上處于被“軟”化的局面。一是實踐環(huán)節(jié)的學(xué)時數(shù)由于體制改革進(jìn)程的不定性和教學(xué)經(jīng)費投入的不足而受到削弱;二是能接待實習(xí)實踐的礦山企業(yè)很少,企業(yè)擔(dān)心接待實習(xí)會影響生產(chǎn),同時還擔(dān)心學(xué)生的安全,國有企業(yè)不接受,民營企業(yè)沒這個能力;三是具有工程實踐經(jīng)驗的教師不足,企業(yè)中有經(jīng)驗的工程師又難以進(jìn)入人才培養(yǎng)的環(huán)節(jié)。
采礦工程師作為礦山工程設(shè)計、生產(chǎn)、系統(tǒng)運行與控制,經(jīng)濟(jì)決策與經(jīng)營管理的主要策劃與執(zhí)行者,其本身的質(zhì)量與素質(zhì),直接關(guān)系到工程經(jīng)濟(jì)與安全。進(jìn)入礦山企業(yè)的畢業(yè)生如果沒有一定的專業(yè)實習(xí)實踐學(xué)習(xí)過程是難以承擔(dān)實際工作的。采礦工程專業(yè)教學(xué)的人才培養(yǎng)必須面向礦山實際,這是目前亟待解決的問題。
(1)構(gòu)建新的實踐教學(xué)體系,增加和加強(qiáng)課程設(shè)計環(huán)節(jié),畢業(yè)設(shè)計要盡量結(jié)合礦山生產(chǎn)或科研真題真做,提高設(shè)計內(nèi)容的綜合性、設(shè)計過程的實踐性以及畢業(yè)設(shè)計的完整性,設(shè)計教育重在培養(yǎng)學(xué)生掌握現(xiàn)代工程設(shè)計的思想、方法及分工協(xié)作的精神;實踐教學(xué)和實踐訓(xùn)練應(yīng)由局部到全局,循序漸進(jìn),始終不斷線。由此才能使學(xué)生所學(xué)知識活化,真正理解工程的本質(zhì),把培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、動手能力、分析能力、綜合能力、合作精神、創(chuàng)新品質(zhì)、自學(xué)能力等真正落到實處。
(2)對于實驗而言,要增加獨立設(shè)置的實驗課門數(shù),改變目前實驗課依附于理論課的狀況,增加研究性、設(shè)計性、綜合性實驗項目;切實實行實驗室開放,要求學(xué)生自主完成一定數(shù)量的實驗項目,獨立計算學(xué)分。開放實驗室是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的新途徑,其目的就在于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力[6]。
(3)加強(qiáng)采礦工程專業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作教育的研究,在合作形式、合作內(nèi)容、合作層次等方面建立良好的產(chǎn)學(xué)研互動關(guān)系,保證專業(yè)實習(xí)實踐教學(xué)有穩(wěn)定的企業(yè)支撐。企業(yè)學(xué)習(xí)階段是“卓越計劃”人才培養(yǎng)模式改革的重點,因此,相應(yīng)的企業(yè)培養(yǎng)方案應(yīng)該成為專業(yè)培養(yǎng)方案的重要組成部分[7]。
2.4 營造一個有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的文化氛圍
采礦工程是一個總是具有開創(chuàng)性的專業(yè)。提倡創(chuàng)新教育,就是要求在教育教學(xué)的過程中,通過啟發(fā)、誘導(dǎo)等方法手段,激發(fā)學(xué)生探求新知識新技術(shù),從而能夠推陳出新,有所發(fā)現(xiàn),有所突破, 使之在科學(xué)、技術(shù)和領(lǐng)導(dǎo)力等方面以更好地適應(yīng)世界和未來。
在采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中,一方面要開設(shè)一些創(chuàng)造學(xué)、創(chuàng)造力開發(fā)訓(xùn)練、創(chuàng)造工程等課程,另一方面,應(yīng)在各個教學(xué)環(huán)節(jié)中滲透創(chuàng)新教育,在傳授知識的同時,教給學(xué)生相應(yīng)的科學(xué)研究方法;通過專業(yè)課的學(xué)習(xí)或創(chuàng)造思維訓(xùn)練與專業(yè)課的有機(jī)結(jié)合,提高學(xué)生創(chuàng)造性解決問題的能力,形成獨特的專業(yè)創(chuàng)造力。另外還可以通過國際交流與合作,為學(xué)生創(chuàng)造一種多元的、開放的學(xué)術(shù)生態(tài)環(huán)境。
2.5 強(qiáng)化職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成,提高學(xué)生采礦工程專業(yè)的職業(yè)意識
職業(yè)素質(zhì)是指學(xué)生能力在未來競爭日趨激烈的社會中,個人職業(yè)成就和自身成長的集中且綜合的表現(xiàn),是具體的專業(yè)能力以外的完成任務(wù)和解決問題的實際能力。如學(xué)習(xí)任務(wù)的組織實施能力,工作和學(xué)習(xí)方法的應(yīng)用能力,人際關(guān)系合作能力,心理承受能力和意志力,以及一個人的人格獨立性和專業(yè)責(zé)任心等。職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成是以培養(yǎng)人的發(fā)展?jié)撃芎蛷氖履撤N職業(yè)的潛意識,以及提高就業(yè)能力為基本價值取向的教育實踐活動。
社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對職業(yè)帶來巨大的沖擊和更高的要求,用人單位對應(yīng)聘者的標(biāo)準(zhǔn)普遍提高,既要看學(xué)歷,又要看能力,既要看是否懂專業(yè),又要看是否懂管理,既要看技術(shù)水平的高低,又要看學(xué)生是否具有良好的職業(yè)素質(zhì)。強(qiáng)化采礦工程專業(yè)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成,能使學(xué)生形成學(xué)習(xí)本專業(yè)的情感動力和從事本專業(yè)工作的心理感悟,職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成是采礦工程專業(yè)教學(xué)不可缺少的內(nèi)容。
2.6 強(qiáng)化教師的工程素養(yǎng)
現(xiàn)在大學(xué)科技成果的評價方向強(qiáng)調(diào)論文和SCI、EI,強(qiáng)調(diào)縱向科研課題,大多數(shù)教師對自己的發(fā)展定位也勢必會向這個方面努力,于是工程背景被淡化,教師隊伍自身缺乏“工程訓(xùn)練”。在中國高校從事工程教育的教師一般都沒有太多參與一定工程實踐和社會實踐的經(jīng)歷,也沒有多少有實踐經(jīng)驗的工程師到大學(xué)任教,對于采礦工程專業(yè)大批年輕的教師,這個問題尤為突出。老師不會做工程,又怎么能帶出善于做工程的學(xué)生呢?
教師隊伍的工程素質(zhì)和水平對于專業(yè)教學(xué)效果起著決定性的作用。對于采礦工程專業(yè)教師,不但要求具備扎實的理論知識,特別重要的是應(yīng)具備一定的礦山工程經(jīng)驗。否則,很難體會到礦山工作的真正特點,也就不能在教學(xué)中突出礦山工程問題的特殊性,不利于運用大工程觀來培養(yǎng)學(xué)生。美國ABET對工科學(xué)校的教師要求是:多元教育背景,工程經(jīng)驗,教學(xué)的經(jīng)驗和技巧,溝通的能力,學(xué)術(shù)水平,參加本專業(yè)的工程學(xué)會或是成為注冊工程師。這樣加強(qiáng)了教師與工程界的聯(lián)系,有利于理論與實踐相結(jié)合,縮短了學(xué)校與工程實踐的距離。
3 結(jié)語
當(dāng)今工程專業(yè)教育的發(fā)展趨勢是為學(xué)生提供跨學(xué)科、綜合化、高集成的知識背景。因為一項工程事實上已經(jīng)不是一個學(xué)科或一個專業(yè)的事物,而是一個復(fù)雜的系統(tǒng),它所面臨的問題需要自然科學(xué)、人文社會科學(xué)、技術(shù)等多方面的知識來解決。為此,迫切需要改變狹窄的“技術(shù)教育觀”,樹立大工程教育觀。既要加強(qiáng)工程專業(yè)教學(xué)的基礎(chǔ)性、通用性,構(gòu)建系統(tǒng)整合、整體優(yōu)化、綜合化的大基礎(chǔ)教育體系,又要防止專業(yè)教育的學(xué)術(shù)化、理論化傾向,重視工程的實踐性、應(yīng)用性,重視培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、工程興趣、工程能力,探索卓越工程師培養(yǎng)專業(yè)教學(xué)獨特的培養(yǎng)模式。
[參考文獻(xiàn)]
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篇7
1.深部開采理論知識的儲備
煤炭開采由淺部進(jìn)入深部不存在驟變,但相較淺部開采,深部開采普遍表現(xiàn)出原巖應(yīng)力大、動力災(zāi)害頻發(fā)、瓦斯抽采難度大、熱害嚴(yán)重、巖體流變性強(qiáng)等特點,因此本科生生專業(yè)知識儲備應(yīng)包含淺部開采和深部開采兩個方面。目前,高校對采礦工程專業(yè)本科生專業(yè)知識的講授仍局限于淺部開采,專門講授深部開采知識的課程及教材建設(shè)已嚴(yán)重落后于行業(yè)發(fā)展所需。部分走在深部開采科研前列的高校憑借師資優(yōu)勢通過專題報告等形式可使學(xué)生對深部開采得到初步了解,如中國礦業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè)在“學(xué)科前沿講座”中專門有一講來介紹深部開采,但也只是杯水車薪。
2.知識結(jié)構(gòu)的多學(xué)科交融性
煤炭資源的賦存特點———煤、水、瓦斯三相介質(zhì)共存與多物理場(應(yīng)力場、溫度場、裂隙場、時間場)耦合,直接決定了采礦工程是一門多學(xué)科交叉性學(xué)科。根據(jù)采礦工程專業(yè)現(xiàn)行培養(yǎng)方案,本科生知識結(jié)構(gòu)具備一定的多學(xué)科性;以適應(yīng)煤炭開采發(fā)展新趨勢的要求。
(1)在涉及學(xué)科廣度上,范圍不斷擴(kuò)大??茖W(xué)采煤理念的提出使采礦工程與原先非密切相關(guān)的機(jī)械、信電、經(jīng)濟(jì)等學(xué)科的交流日益頻繁[4-5]。首先,本科生要加強(qiáng)機(jī)械知識學(xué)習(xí)。其次,本科生要增強(qiáng)“研發(fā)礦用信息電子檢測儀器設(shè)備”的意識。最后,本科生要會算技術(shù)經(jīng)濟(jì)賬。煤炭產(chǎn)能的快速提升、進(jìn)口總量的連年攀升以及市場對資源匹配的自行調(diào)控,致使“降低開采成本”愈發(fā)重要,各類方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益比較已成最終方案選擇的決定性因素;對本科生相關(guān)能力的要求已由過去的“了解技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的基本思想”過渡為“運用技術(shù)經(jīng)濟(jì)知識進(jìn)行抉擇”。
(2)在涉及學(xué)科的交叉深度上,與密切相關(guān)的巖石力學(xué)、流體、地質(zhì)、材料等學(xué)科的交叉研究不斷深化。主要表現(xiàn)為:對巖體變形破壞機(jī)理的研究已突破單一的“應(yīng)力—應(yīng)變”關(guān)系,引入了時間、溫度、滲流等多種因素;保水開采、突水防治、煤與瓦斯共采等研究中,對開采引起的流體運移問題逐步由“定性考慮”向“定量計算”轉(zhuǎn)變;充填、注漿、支護(hù)構(gòu)件性能強(qiáng)化等新興方法、工藝使材料科學(xué)的重要性日益凸顯;高安全生產(chǎn)水平、高資源回收率的客觀要求對地質(zhì)資料詳盡度提出更高要求,構(gòu)造應(yīng)力場對開采活動的影響程度亦日受重視。當(dāng)前,采礦工程專業(yè)課程體系已體現(xiàn)出多學(xué)科性,但學(xué)科間的交叉、滲透則明顯不足[6-7]。例如,采礦工程專業(yè)開設(shè)的“流體力學(xué)與機(jī)械”、“材料科學(xué)概論”等課程,均注重于自身知識體系的完善,著實拓寬了學(xué)生理論基礎(chǔ);但未能與煤炭開采中涉及的裂隙水滲流、瓦斯運移及材料研發(fā)相融合,未能實現(xiàn)不同學(xué)科知識結(jié)構(gòu)間的碰撞與交融。
3.專業(yè)實踐能力的提升
工科專業(yè)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在工程中對所學(xué)知識的運用水平,即專業(yè)實踐能力,而非一味的知識積累。本科生專業(yè)實踐能力培養(yǎng)主要依靠實踐教學(xué),與國外相比,實踐教學(xué)歷來就是我國本科教育中的一項短板[8]。傳統(tǒng)教學(xué)思想的束縛致使學(xué)生及教師對實踐教學(xué)重視度不夠;實踐教學(xué)組織不夠嚴(yán)謹(jǐn)、既定制度落實不到位、基地建設(shè)落后、教學(xué)內(nèi)容層次不清晰等也導(dǎo)致了實踐教學(xué)質(zhì)量的下降。煤炭開采條件的日益復(fù)雜化及高度集中化對從業(yè)人員的實踐能力提出了更高要求。采礦工程專業(yè)現(xiàn)行專業(yè)實踐教學(xué)體系以“課程實驗—課程設(shè)計—專業(yè)實習(xí)—畢業(yè)設(shè)計”為主線,保障各環(huán)節(jié)實施的規(guī)章制度也均已形成,體系結(jié)構(gòu)已較為完善。但畢業(yè)生專業(yè)實踐能力尚不能滿足用人單位的需求,校內(nèi)招聘會上用人單位對采礦工程本科生的評價亦多為“理論知識豐富,但到工作崗位上啥也不會”。根本原因在于實踐教學(xué)質(zhì)量的缺失。
二、新時期采礦工程專業(yè)本科生培養(yǎng)策略
1.專業(yè)課程體系調(diào)整:“突出—轉(zhuǎn)變—拓展”
(1)“突出”即突出深部開采的重要性。面對本科生深部開采理論知識儲備的迫切需求,實現(xiàn)深部開采教學(xué)與傳統(tǒng)淺部開采教學(xué)的并列、同步進(jìn)行,必須首先完成深部開采教學(xué)所需的教材建設(shè)與師資配備。課程開設(shè)采取單獨開設(shè)的方式,就深部開采進(jìn)行集中講解。
(2)“轉(zhuǎn)變”即實現(xiàn)專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容的“兩元化”(既包含基礎(chǔ)理論知識,又囊括理論知識在煤炭開采中的應(yīng)用)轉(zhuǎn)變。“兩元化”是本科生多學(xué)科交融性知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建的客觀要求,其根本目的在于幫助學(xué)生完成“理論學(xué)習(xí)”到“知識自主運用”過渡,具體實施形式不受課程開設(shè)門數(shù)與方式等限制,重點在于教學(xué)內(nèi)容的完善。既要保留相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)理論知識的教授;又要實現(xiàn)學(xué)科間的交叉、滲透,以煤炭開采為背景促進(jìn)相關(guān)學(xué)科知識應(yīng)用教學(xué)。
(3)“拓展”即拓展本科生學(xué)術(shù)研究接觸渠道。采礦工程與相關(guān)學(xué)科交叉研究的深入主要體現(xiàn)在學(xué)術(shù)研究中;但隨著煤炭開采行業(yè)科技水平及人才培養(yǎng)層次的提升,將科研動態(tài)滲入本科教學(xué)已為本科生培養(yǎng)所需,這對未來走向?qū)W術(shù)研究領(lǐng)域的本科生則更為重要。對于采礦工程領(lǐng)域更高層次多學(xué)科復(fù)合型人才的培養(yǎng),相較于國內(nèi)高校普遍采用的“雙學(xué)位”培養(yǎng)模式,英國高等教育中聯(lián)合專業(yè)(分雙科專業(yè)、三科專業(yè)和主副修專業(yè))的設(shè)置更具借鑒性[9],學(xué)生既享有對各學(xué)科的獨立學(xué)習(xí),又兼有學(xué)科間的交叉和向?qū)W科重疊領(lǐng)域的統(tǒng)一回歸,輔以高水平師資(具有多學(xué)科知識背景),使學(xué)生具備跨學(xué)科、多視角的思考能力。
2.專業(yè)綜合技能訓(xùn)練體系強(qiáng)化:“五步走”
(1)虛擬礦井漫游與專業(yè)認(rèn)知實習(xí)。利用三維建模軟件和虛擬現(xiàn)實軟件開發(fā)專門面向煤炭開采教學(xué)虛擬礦井漫游系統(tǒng),實現(xiàn)礦井交互漫游、自動漫游、設(shè)備展示、工藝演示、過程操作、事故模擬及視頻播放等功能[10],使學(xué)生在入井實習(xí)前形成感性認(rèn)識,結(jié)合入井前安全教育;然后,深入煤礦生產(chǎn)一線,感知真實礦井,為專業(yè)課程學(xué)習(xí)做鋪墊。
(2)課程實驗。加強(qiáng)課程實驗配套教材的建設(shè),確保每一項課程實驗均有資可參,注重課程實驗的前期準(zhǔn)備,提升課程實驗完成質(zhì)量;充分發(fā)揮國家與教育部重點實驗室及國家級教學(xué)示范中心的資源優(yōu)勢,使實驗性課程授課方式為“教師示范學(xué)生操作”;對本科生在校期間須自主完成實驗量進(jìn)行定量考核,突出自主設(shè)計性實驗的重要性。
(3)課程設(shè)計。簡化工程實際條件,降低課程設(shè)計難度,突出課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計相應(yīng)部分在難度上的遞進(jìn)關(guān)系;注重學(xué)生對課程設(shè)計內(nèi)容和流程的熟悉;著重審核課程設(shè)計學(xué)生自主完成程度,并將其作為成績考評重點。
(4)專業(yè)實習(xí)實訓(xùn)。專業(yè)實習(xí)實訓(xùn)目的在于使本科生能夠參與到礦井實際生產(chǎn)中,在實踐中加深對理論知識的理解與應(yīng)用,但受“生產(chǎn)—實習(xí)”矛盾及安全等因素影響,實習(xí)內(nèi)容與認(rèn)知實習(xí)相差無幾,實訓(xùn)更是無法開展。運城職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)礦井、晉煤集團(tuán)鳳凰山煤礦采礦工程實踐教學(xué)中心等基地建設(shè)[11],為專業(yè)實習(xí)實訓(xùn)提供了新途徑。
(5)畢業(yè)實習(xí)與設(shè)計。畢業(yè)實習(xí)與設(shè)計是本科生在前述“四步”的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一次系統(tǒng)的、獨立的采礦設(shè)計技能培養(yǎng)與鍛煉,是對本科生專業(yè)綜合技能的升華,畢業(yè)設(shè)計完成質(zhì)量可直接反映出本科生對專業(yè)理論知識的運用能力與水平。本科生應(yīng)以實事求是的態(tài)度對實習(xí)礦井開展調(diào)研,同時不斷提高本科生畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量要求,加大學(xué)術(shù)不端行為抽查力度。
3.專業(yè)考核標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化:“個性化”
適應(yīng)煤炭開采發(fā)展新趨勢的采礦工程人才培養(yǎng)應(yīng)以本科生為本,充分調(diào)動其主觀能動性。專業(yè)考核標(biāo)準(zhǔn)以及各類評優(yōu)條例猶如本科生自身努力方向的“指南針”,具有強(qiáng)烈的導(dǎo)向作用。按照近年來采礦工程專業(yè)本科生就業(yè)崗位工作性質(zhì)的不同,畢業(yè)生可被分為應(yīng)用型人才(約占75%)和研究型人才(約占25%)。對本科生不同類型人才的培養(yǎng)在很大程度上存在一定的共性,但也各有側(cè)重,導(dǎo)向也應(yīng)有所區(qū)別。
(1)在考核內(nèi)容上,加強(qiáng)對專業(yè)綜合實踐能力的考核力度。煤炭開采的工程實踐能力是對研究型和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的共性要求,在專業(yè)綜合實踐能力上“工程師”與“研究員”的培養(yǎng)是統(tǒng)一的。應(yīng)用型人才作為生產(chǎn)一線技術(shù)人員,必然要求其能夠根據(jù)所學(xué)知識對現(xiàn)場各種問題做出準(zhǔn)確的判斷與決定;研究型人才作為先進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)造者,更應(yīng)準(zhǔn)確把握生產(chǎn)一線存在的各類問題,通過科學(xué)實驗完成相關(guān)理論的研究。
(2)在考核標(biāo)準(zhǔn)上,要兼顧對本科生不同類型人才的導(dǎo)向作用。按照現(xiàn)行的學(xué)士學(xué)位授予辦法,本科生學(xué)業(yè)考核主要體現(xiàn)在課程考核上;而獎學(xué)金等各類評優(yōu)均以學(xué)生課程成績?yōu)榛A(chǔ),其次兼顧學(xué)生素質(zhì)發(fā)展來展開;因此,總體而言現(xiàn)行考核標(biāo)準(zhǔn)有利于研究型人才的培養(yǎng)而對應(yīng)用型人才的成才未能起到較好的導(dǎo)向作用。應(yīng)用型人才培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)解決實際問題綜合能力的提升,既包括知識的積累與運用,更包括協(xié)作能力、交際能力等在內(nèi)的各種技能?,F(xiàn)行考核標(biāo)準(zhǔn)的不平衡性也與許多本科生在校表現(xiàn)平平,但在工作崗位卻很快凸現(xiàn)出來的現(xiàn)實相印證。研究型人才培養(yǎng)的導(dǎo)向主要依靠提高推薦免試碩士研究生要求條件來進(jìn)行。
三、結(jié)語
篇8
關(guān)鍵詞:專業(yè)英語;弊端;課堂教學(xué)
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671―1580(2013)10―0048―02
目前中國大學(xué)教育針對不同專業(yè)均開設(shè)專業(yè)英語,其主要教學(xué)目的是通過課程的學(xué)習(xí),擴(kuò)展學(xué)生在本專業(yè)方面的英語詞匯量,熟悉本領(lǐng)域的專業(yè)術(shù)語,最終使學(xué)生具備熟練閱讀專業(yè)文獻(xiàn)、查閱相關(guān)資料以獲取信息的能力。隨著我國采礦技術(shù)的不斷發(fā)展及進(jìn)步,逐漸在國際處于領(lǐng)先水平,因而越來越多的學(xué)生認(rèn)為采礦工程的專業(yè)英語課堂不再有太大的意義,因此采礦工程專業(yè)英語課堂的教學(xué)改革有待思考。
一、目前采礦工程專業(yè)英語的特點及課堂教學(xué)現(xiàn)狀
1.專業(yè)英語的內(nèi)容要求基本覆蓋本專業(yè)的所有新技術(shù)領(lǐng)域,而且課文多是介紹性的文獻(xiàn)。目前采礦工程專業(yè)英語的教材較少,內(nèi)容也比較陳舊,而且隨著我國采礦技術(shù)的不斷發(fā)展及進(jìn)步,逐漸在國際處于領(lǐng)先水平,因而越來越多的學(xué)生認(rèn)為采礦工程的專業(yè)英語課堂不再有太大的意義,學(xué)生從思想上不愿意接受。
2.專業(yè)詞匯量大,文章長句、復(fù)雜句多。這相應(yīng)地增加了閱讀的困難,句子的復(fù)雜性加大了學(xué)生理解文章的難度,容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。
3.課堂組織形式單調(diào)。目前大多數(shù)的專業(yè)英語課堂教學(xué)模式都是先講單詞再讀課文,最后翻譯。一節(jié)課教師從頭講到尾,課堂組織形式單調(diào),學(xué)生只是被動地接受,沒有積極思考,缺少真正意義上的課堂互動交流,專業(yè)英語變成了課文翻譯課。因此,學(xué)生不喜歡學(xué)習(xí)專業(yè)英語,抱怨專業(yè)英語課的學(xué)習(xí)枯燥無味,教學(xué)兩方面都很痛苦。同時,這種教學(xué)方式對教師的要求非常高。要求教師首先必須掌握相應(yīng)的專業(yè)知識,具有扎實的專業(yè)理論功底,了解本專業(yè)的最新發(fā)展動態(tài);其次教師必須具備運用英語進(jìn)行專業(yè)課教學(xué)的能力,不僅具有較強(qiáng)的閱讀能力,而且要求熟練的英語聽說能力,掌握英語教學(xué)方法。
在我校采礦工程專業(yè)的專任教師中,老教師們相對來講專業(yè)理論功底更扎實,知識面更廣,并且有自己的獨到見解,但是如果擔(dān)任專業(yè)英語教師的話,相對來說顯得英語的聽說讀寫能力不強(qiáng),所以課堂一般采用純專業(yè)知識介紹;而青年教師因為剛走出校門,在英語語言上相對占有一些優(yōu)勢,但卻缺少對專業(yè)知識的全面理解,因而課堂多采用詞匯、語言分析+翻譯的模式。這使得我們的專業(yè)英語教學(xué)在很大程度上影響了教學(xué)質(zhì)量。
二、改善教學(xué)方法 提高教學(xué)質(zhì)量
1.課前預(yù)習(xí),收集最新資料
專業(yè)英語教材中所介紹的知識一般是學(xué)生在之前的其他專業(yè)課程中已經(jīng)了解和掌握的,讓學(xué)生課前熟悉與所講內(nèi)容相關(guān)的中文專業(yè)知識,使學(xué)生對所學(xué)文章有一個大致了解,便于依據(jù)上下文及有關(guān)專業(yè)知識理解英文所表達(dá)的意思。對于采礦類的學(xué)生而言就需要掌握mine surveying(礦山測量)、Shaft Sinking and Tunneling(井巷工程)、Mining method(開采方法)、Mine Ventilation(礦井通風(fēng))、Mine Accident Prevention (礦井事故防治)等方面的專業(yè)知識。
把班級學(xué)生分組,要求每組學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)收集本專業(yè)的前沿資料及國外相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)。每個小組課下先以小組集體討論的形式學(xué)習(xí)收集到的資料,大致了解文章的意思,然后再把這些收集到的材料拿到課堂上,每組每次選派不同的人員進(jìn)行介紹,開始可以完全用漢語,逐漸聯(lián)系英漢結(jié)合講解。這樣既鍛煉了同學(xué)查閱專業(yè)文獻(xiàn)的能力,同時又鍛煉了對專業(yè)英語的翻譯、表達(dá)能力。 比如露天采礦方面,國外的機(jī)械設(shè)備相對國內(nèi)來說有很多先進(jìn)的地方,對這些資料的收集使同學(xué)們在鍛煉上述能力的同時又能接觸到新鮮事物,進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)興趣。
2.配合使用多媒體教學(xué),提高教學(xué)效果
專業(yè)英語與基礎(chǔ)英語不同,文章的長句、難句很多,語法結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一句英文可能要翻譯成多句漢語才能表達(dá)清楚,這增加了理解的難度。對此,學(xué)生常覺得無從下手。甚至有些段落或句子即使老師給翻譯過了,當(dāng)時學(xué)生也理解了,課下自己看的時候又出現(xiàn)不能自己準(zhǔn)確翻譯的情況,這時就需要教師傳授翻譯長句的方法。教學(xué)過程中,可以采用多媒體將典型的長句呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生先自己多讀幾遍,然后引導(dǎo)學(xué)生分析,找出句子的主語、謂語,并且標(biāo)注不同的顏色,先只翻譯主語和謂語,最后再把修飾成分加入進(jìn)去,連起來理解。每堂課可以根據(jù)所講內(nèi)容適當(dāng)安排兩三句有代表性的復(fù)雜語句,教師給予語法和翻譯技巧的提示,讓學(xué)生自己嘗試翻譯,最后老師再幫助整理、捋順。并且,教師課前多設(shè)計問題,啟發(fā)學(xué)生積極思考。同時為學(xué)生搜集一些前沿的、熱點的英文資料,諸如China Daily 中對各大礦井事故的報道。
對于有些專業(yè)詞匯的學(xué)習(xí),也可以通過實物圖片呈現(xiàn)在多媒體的形式來加強(qiáng)學(xué)生的聯(lián)想記憶。另外,對于學(xué)生收集到的資料,也建議學(xué)生配合使用多媒體與大家分享。
3.不斷提高教師自身素質(zhì)
首先,專業(yè)英語教師要不斷提高自己的閱讀能力和筆譯能力,教師不僅所掌握的詞匯面要廣,語法熟練,能透過英文表面理解其深層次的含義,還要不斷拓寬專業(yè)知識面,并有一定的深度。另外,由于現(xiàn)有教材的陳舊不能滿足教學(xué)要求,老師在要求學(xué)生收集國內(nèi)外先進(jìn)資料的同時更應(yīng)該具備廣泛收集資料的能力,提前做好中英文翻譯結(jié)合的準(zhǔn)備。對于同學(xué)們收集到的拿來課堂上分享的資料,要求老師能夠同步做到中英文的結(jié)合,使同學(xué)們加深對專業(yè)知識和專業(yè)詞匯的理解。
其次,專業(yè)英語教師要不斷提高英語口語能力,不但要單詞發(fā)音準(zhǔn)確,還要能用英語表達(dá)意思。建議學(xué)校加大師資培養(yǎng)力度,特別是在中青年教師中培養(yǎng)一批專業(yè)知識廣博、英語能力強(qiáng)、教學(xué)基本功扎實的骨干教師,擔(dān)當(dāng)專業(yè)英語教學(xué)以及探索專業(yè)英語教學(xué)內(nèi)容、方法與規(guī)律的主力軍。在教學(xué)過程中,有必要聘請外語教師一起從事專業(yè)英語的教學(xué),交流經(jīng)驗,解決疑難,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的研討,以促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
4.課堂和課外并重,加強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用能力和實踐能力
學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用,專業(yè)英語教學(xué)的主要任務(wù)就是培養(yǎng)學(xué)生能夠具備查閱并理解外文文獻(xiàn)的能力??梢砸哉n外作業(yè)的方式,讓學(xué)生上網(wǎng)檢索或者到圖書館查閱相關(guān)的英文的專業(yè)文獻(xiàn),閱讀并用中英文寫出文章的要點和摘要。讓學(xué)生在獲取專業(yè)知識的同時增加對本專業(yè)的興趣,提高專業(yè)英語學(xué)習(xí)的質(zhì)量,把原來枯燥無味的學(xué)習(xí)變得多姿多彩。
大學(xué)專業(yè)英語擔(dān)負(fù)著素質(zhì)教育的重任,只有通過教育觀念的轉(zhuǎn)變,通過教學(xué)實踐的改革與創(chuàng)新,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教授方法、革新教學(xué)手段,才能達(dá)到培養(yǎng)國際型、高水平科技人才的目的。對于采礦類學(xué)生來說,專業(yè)英語的學(xué)習(xí)主要在于應(yīng)用,如何提高學(xué)生的應(yīng)用能力需要進(jìn)一步研究和探索。
三、結(jié)論
本文針對我?,F(xiàn)行采礦工程專業(yè)英語的課堂教學(xué)特點及存在弊端,提出了一些改進(jìn)的方法,在今后的教學(xué)中逐步落實這些方法,期待專業(yè)英語課堂教學(xué)質(zhì)量的提高。同時,提高同學(xué)們對采礦工程專業(yè)英語的認(rèn)識,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,收獲高質(zhì)量的課堂教學(xué)效果,有待于所有專業(yè)教師的共同努力。
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篇9
1.專業(yè)英語的內(nèi)容要求基本覆蓋本專業(yè)的所有新技術(shù)領(lǐng)域,而且課文多是介紹性的文獻(xiàn)。目前采礦工程專業(yè)英語的教材較少,內(nèi)容也比較陳舊,而且隨著我國采礦技術(shù)的不斷發(fā)展及進(jìn)步,逐漸在國際處于領(lǐng)先水平,因而越來越多的學(xué)生認(rèn)為采礦工程的專業(yè)英語課堂不再有太大的意義,學(xué)生從思想上不愿意接受。
2.專業(yè)詞匯量大,文章長句、復(fù)雜句多。這相應(yīng)地增加了閱讀的困難,句子的復(fù)雜性加大了學(xué)生理解文章的難度,容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。
3.要求教師首先必須掌握相應(yīng)的專業(yè)知識,具有扎實的專業(yè)理論功底,了解本專業(yè)的最新發(fā)展動態(tài);其次教師必須具備運用英語進(jìn)行專業(yè)課教學(xué)的能力,不僅具有較強(qiáng)的閱讀能力,而且要求熟練的英語聽說能力,掌握英語教學(xué)方法。在我校采礦工程專業(yè)的專任教師中,老教師們相對來講專業(yè)理論功底更扎實,知識面更廣,并且有自己的獨到見解,但是如果擔(dān)任專業(yè)英語教師的話,相對來說顯得英語的聽說讀寫能力不強(qiáng),所以課堂一般采用純專業(yè)知識介紹;而青年教師因為剛走出校門,在英語語言上相對占有一些優(yōu)勢,但卻缺少對專業(yè)知識的全面理解,因而課堂多采用詞匯、語言分析+翻譯的模式。這使得我們的專業(yè)英語教學(xué)在很大程度上影響了教學(xué)質(zhì)量。
二、改善教學(xué)方法提高教學(xué)質(zhì)量
1.把班級學(xué)生分組,要求每組學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)收集本專業(yè)的前沿資料及國外相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)。每個小組課下先以小組集體討論的形式學(xué)習(xí)收集到的資料,大致了解文章的意思,然后再把這些收集到的材料拿到課堂上,每組每次選派不同的人員進(jìn)行介紹,開始可以完全用漢語,逐漸聯(lián)系英漢結(jié)合講解。這樣既鍛煉了同學(xué)查閱專業(yè)文獻(xiàn)的能力,同時又鍛煉了對專業(yè)英語的翻譯、表達(dá)能力。比如露天采礦方面,國外的機(jī)械設(shè)備相對國內(nèi)來說有很多先進(jìn)的地方,對這些資料的收集使同學(xué)們在鍛煉上述能力的同時又能接觸到新鮮事物,進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)興趣。
2.對此,學(xué)生常覺得無從下手。甚至有些段落或句子即使老師給翻譯過了,當(dāng)時學(xué)生也理解了,課下自己看的時候又出現(xiàn)不能自己準(zhǔn)確翻譯的情況,這時就需要教師傳授翻譯長句的方法。教學(xué)過程中,可以采用多媒體將典型的長句呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生先自己多讀幾遍,然后引導(dǎo)學(xué)生分析,找出句子的主語、謂語,并且標(biāo)注不同的顏色,先只翻譯主語和謂語,最后再把修飾成分加入進(jìn)去,連起來理解。每堂課可以根據(jù)所講內(nèi)容適當(dāng)安排兩三句有代表性的復(fù)雜語句,教師給予語法和翻譯技巧的提示,讓學(xué)生自己嘗試翻譯,最后老師再幫助整理、捋順。并且,教師課前多設(shè)計問題,啟發(fā)學(xué)生積極思考。同時為學(xué)生搜集一些前沿的、熱點的英文資料,諸如ChinaDaily中對各大礦井事故的報道。對于有些專業(yè)詞匯的學(xué)習(xí),也可以通過實物圖片呈現(xiàn)在多媒體的形式來加強(qiáng)學(xué)生的聯(lián)想記憶。另外,對于學(xué)生收集到的資料,也建議學(xué)生配合使用多媒體與大家分享。
3.由于現(xiàn)有教材的陳舊不能滿足教學(xué)要求,老師在要求學(xué)生收集國內(nèi)外先進(jìn)資料的同時更應(yīng)該具備廣泛收集資料的能力,提前做好中英文翻譯結(jié)合的準(zhǔn)備。對于同學(xué)們收集到的拿來課堂上分享的資料,要求老師能夠同步做到中英文的結(jié)合,使同學(xué)們加深對專業(yè)知識和專業(yè)詞匯的理解。其次,專業(yè)英語教師要不斷提高英語口語能力,不但要單詞發(fā)音準(zhǔn)確,還要能用英語表達(dá)意思。建議學(xué)校加大師資培養(yǎng)力度,特別是在中青年教師中培養(yǎng)一批專業(yè)知識廣博、英語能力強(qiáng)、教學(xué)基本功扎實的骨干教師,擔(dān)當(dāng)專業(yè)英語教學(xué)以及探索專業(yè)英語教學(xué)內(nèi)容、方法與規(guī)律的主力軍。在教學(xué)過程中,有必要聘請外語教師一起從事專業(yè)英語的教學(xué),交流經(jīng)驗,解決疑難,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的研討,以促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
4.課堂和課外并重,加強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用能力和實踐能力學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用,專業(yè)英語教學(xué)的主要任務(wù)就是培養(yǎng)學(xué)生能夠具備查閱并理解外文文獻(xiàn)的能力??梢砸哉n外作業(yè)的方式,讓學(xué)生上網(wǎng)檢索或者到圖書館查閱相關(guān)的英文的專業(yè)文獻(xiàn),閱讀并用中英文寫出文章的要點和摘要。讓學(xué)生在獲取專業(yè)知識的同時增加對本專業(yè)的興趣,提高專業(yè)英語學(xué)習(xí)的質(zhì)量,把原來枯燥無味的學(xué)習(xí)變得多姿多彩。大學(xué)專業(yè)英語擔(dān)負(fù)著素質(zhì)教育的重任,只有通過教育觀念的轉(zhuǎn)變,通過教學(xué)實踐的改革與創(chuàng)新,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教授方法、革新教學(xué)手段,才能達(dá)到培養(yǎng)國際型、高水平科技人才的目的。對于采礦類學(xué)生來說,專業(yè)英語的學(xué)習(xí)主要在于應(yīng)用,如何提高學(xué)生的應(yīng)用能力需要進(jìn)一步研究和探索。
三、結(jié)論
篇10
關(guān)鍵詞:OpenGL 采礦 可視化
一、基于OpenGL的可視化原理
1.1 OpenGL運行機(jī)制
作為圖形硬件的軟件接口,OpenGL由幾百條指令或函數(shù)組成。這些指令用來繪制諸如點、線、多邊形等圖形元素,并對這些圖形元素進(jìn)行著色、紋理、光照及動畫等操作。OpenGL指令的解釋模型是客戶端/服務(wù)器模式,即客戶端作為用OpenGL進(jìn)行圖形繪制工作的應(yīng)用程序,向作為服務(wù)器的OpenGL內(nèi)核指令,這些OpenGL指令由服務(wù)器來解釋。一般情況下,客戶端和服務(wù)器在同一臺計算機(jī)上運行,但也可以在不同計算機(jī)上運行。因此,Windows下的OpenGL是網(wǎng)絡(luò)透明的。
1.2 OpenGL工作流程
與大多數(shù)圖形API類似,OpenGL把所接收的數(shù)據(jù)分成幾何頂點數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)兩類,其中,幾何頂點數(shù)據(jù)包括模型的頂點集、線集、多邊形集;圖像數(shù)據(jù)包括像素集、影像集、位圖集等。
二、OpenGL在采礦工程中的應(yīng)用
體視化技術(shù)是當(dāng)今表達(dá)和分析復(fù)雜數(shù)據(jù)的有力工具,將體視化技術(shù)引入到地質(zhì)采礦領(lǐng)域,可以實現(xiàn)三維工程布置和三維礦體的生成和仿真,有助于更好地理解礦體的空間信息及礦體與工程布置之間的空間位置關(guān)系,提高空間分析功能。雖然體視化能夠揭示物體內(nèi)部復(fù)雜的結(jié)構(gòu),使我們能夠看到通常情況下看不到的物體內(nèi)部結(jié)構(gòu),利用體視化技術(shù)可以解決采礦工程三維可視化里的集成顯示。所以采用OpenGL所實現(xiàn)的主要功能就是對地下采礦工程的開拓系統(tǒng)和采準(zhǔn)切割系統(tǒng)等各類工程、鉆孔、礦體幾何形狀、各種地質(zhì)剖面圖以及巷道剖面圖等的單獨可視化仿真顯示,并能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和縮放等操作。本文重點分析OpenGL在井巷工程可視化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)。
2.1實體繪制
OPenGL雖然具有較強(qiáng)的三維圖形制作與處理功能,但其庫函數(shù)還是比較有限的,僅提供十余種基本幾何圖形。雖然在輔助庫中提供了部分二次曲面繪制函數(shù),但大多數(shù)的幾何體中心設(shè)在原點。這樣繪制任意位置的幾何體時,要么進(jìn)行頻繁的系統(tǒng)坐標(biāo)變換,要么用數(shù)值矩陣計算進(jìn)行圖形變換。為了有效地建立地下井巷工程的三維可視化系統(tǒng),需要編制大量的實體繪制功能模塊,譬如,繪制任意位置的弧形巷道的主要技術(shù)及其實現(xiàn)過程如下。
在OPenGL庫函數(shù)中無法直接生成弧形曲面,而如果采用NURBS曲面,則不能對其進(jìn)行精確控制,難以滿足描述巷道的需要,且程序復(fù)雜,運行效率低。在本系統(tǒng)中,采用增加裁剪面的方法來構(gòu)造弧形巷道,將整個弧形巷道看成是由兩個半徑不同的同心圓柱和上下兩個同心圓盤經(jīng)過裁剪平面切割組合而成。
2.2投影變換
投影變換是一種很關(guān)鍵的圖形變換技術(shù),其目的就是定義一個視景體,使得視景體外多余的部分裁剪掉,最終圖像只是視景體內(nèi)的有關(guān)部分。OPenGL中提供了兩種投影方式,即正射投影和透視投影。
正射投影的視景體是一個矩形的平行管道,也就是一個長方體。正射投影的最大特點是無論物體距離視點多遠(yuǎn),投影后的物體大小尺寸不變。這種投影通常應(yīng)用在井巷工程繪制和計算機(jī)輔助設(shè)計等方面,這些應(yīng)用領(lǐng)域要求投影后的物體尺寸及相互間的角度不變,以便施工時物體比例大小正確。
透視投影符合人們視覺習(xí)慣,即離視點近的物體大,離視點遠(yuǎn)的物體小,遠(yuǎn)到極點即為消失,成為滅點。透視投影的視景體類似于一個頂部和底部都被切除掉的棱椎,也就是棱臺。這種投影適用于動畫、可視化仿真以及其他要求具有真實感圖像的領(lǐng)域。
在井巷工程可視化系統(tǒng)中,為了表現(xiàn)各個工程之間的空間位置關(guān)系,在投影變換之后,要求巷道間的比例關(guān)系不發(fā)生改變,便于直觀地分析井巷工程布置的合理性,因此,本系統(tǒng)使用正射投影。
2.3光照處理
OpenGL的光照模型包括輻射光、環(huán)境光、漫射光、鏡面光等。輻射光是直接從物體發(fā)出,并且不受任何光源影響;環(huán)境光是由光源發(fā)出經(jīng)過環(huán)境多次散射而無法確定其方向的光,即似乎來自所有方向;漫射光來自一個方向,它垂直于物體時比傾斜時更明亮,一旦照射到物體上,則在各個方向上均勻地發(fā)散出去;鏡面光來自特定方向,并沿另一方向反射出去。
光源具有一系列特性,譬如顏色、位置、方向等。選擇不同的特性值,則對應(yīng)的光源作用在物體上產(chǎn)生的效果也不一樣。
光照模型目的是通過法向、光源、材質(zhì)等復(fù)雜計算,使得生成的圖形圖像具有真實感。
2.4平面法向量
計算法向量嚴(yán)密地表示多邊的方向,OPenGL需要利用法向量來計算光線照射到物體上的角度,若要生成具有立體感的圖像,必須定義物體的法向量。
OPenGL不提供計算法向量的函數(shù),需要開發(fā)人員編制相應(yīng)的程序。本系統(tǒng)所設(shè)計的法向量算法經(jīng)實際數(shù)據(jù)驗證,正確有效。
2.5集成實現(xiàn)
分析方法與研究結(jié)論:在本工程中,主要的監(jiān)測分析區(qū)域為當(dāng)前采煤面前方5 -12m范圍內(nèi)的煤層。利用微地震監(jiān)測軟件的數(shù)據(jù)采集及分析結(jié)果,定位出事件點位置后并完成其在模型中的繪制,即能著重對分析區(qū)域內(nèi)的事件點數(shù)量和能量等信息進(jìn)行觀測。如工作面前方的事件較多,且能量較大,則應(yīng)減小步距,增加支架數(shù)并合理設(shè)計支護(hù)方式,以減小工作面向前開采時頂板冒落或沖擊地壓造成的危害;如事件較少,則可適當(dāng)減少支架數(shù)量,盡量減少資源耗費。
實驗階段的使用情況表明,該模型能較精確直觀的模擬出工作面的實際情況與事件點的具置,并能顯示信息合理預(yù)測前方的地壓情況,從而提離了井下作業(yè)的安全程度,優(yōu)化了資源配置。
三、結(jié)論
利用OPenGL技術(shù)進(jìn)行地下采礦工程可視化仿真,可以實時對巷道進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移和縮放,運行速度快,而且井巷工程圖像逼真,具有真實感通過進(jìn)一步的研究,還可以利用計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)得到的設(shè)計與計劃數(shù)據(jù)庫,生成井巷工程的三維動態(tài)圖像,進(jìn)而實現(xiàn)在巷道里的虛擬漫游為工程技術(shù)人員直觀地分析和優(yōu)化地下采礦工程布置提供手段。
參考文獻(xiàn):