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新形勢下的采礦工程論文
一、煤炭開采發(fā)展新趨勢對本科生新要求
1．深部開采理論知識的儲備
煤炭開采由淺部進入深部不存在驟變，但相較淺部開采，深部開采普遍表現(xiàn)出原巖應力大、動力災害頻發(fā)、瓦斯抽采難度大、熱害嚴重、巖體流變性強等特點，因此本科生生專業(yè)知識儲備應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已嚴重落后于行業(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生對深部開采得到初步了解，如中國礦業(yè)大學采礦工程專業(yè)在“學科前沿講座”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科交叉性學科。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)具備一定的多學科性;以適應煤炭開采發(fā)展新趨勢的要求。
(1)在涉及學科廣度上，范圍不斷擴大。科學采煤理念的提出使采礦工程與原先非密切相關的機械、信電、經(jīng)濟等學科的交流日益頻繁［4-5］。首先，本科生要加強機械知識學習。其次，本科生要增強“研發(fā)礦用信息電子檢測儀器設備”的意識。最后，本科生要會算技術經(jīng)濟賬。煤炭產(chǎn)能的快速提升、進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，各類方案的技術經(jīng)濟效益比較已成最終方案選擇的決定性因素;對本科生相關能力的要求已由過去的“了解技術經(jīng)濟比較的基本思想”過渡為“運用技術經(jīng)濟知識進行抉擇”。
(2)在涉及學科的交叉深度上，與密切相關的巖石力學、流體、地質(zhì)、材料等學科的交叉研究不斷深化。主要表現(xiàn)為:對巖體變形破壞機理的研究已突破單一的“應力—應變”關系，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、支護構(gòu)件性能強化等新興方法、工藝使材料科學的重要性日益凸顯;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)造應力場對開采活動的影響程度亦日受重視。當前，采礦工程專業(yè)課程體系已體現(xiàn)出多學科性，但學科間的交叉、滲透則明顯不足［6-7］。例如，采礦工程專業(yè)開設的“流體力學與機械”、“材料科學概論”等課程，均注重于自身知識體系的完善，著實拓寬了學生理論基礎;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)強調(diào)學生在工程中對所學知識的運用水平，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，與國外相比，實踐教學歷來就是我國本科教育中的一項短板［8］。傳統(tǒng)教學思想的束縛致使學生及教師對實踐教學重視度不夠;實踐教學組織不夠嚴謹、既定制度落實不到位、基地建設落后、教學內(nèi)容層次不清晰等也導致了實踐教學質(zhì)量的下降。煤炭開采條件的日益復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)實踐教學體系以“課程實驗—課程設計—專業(yè)實習—畢業(yè)設計”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)深部開采教學與傳統(tǒng)淺部開采教學的并列、同步進行，必須首先完成深部開采教學所需的教材建設與師資配備。課程開設采取單獨開設的方式，就深部開采進行集中講解。
(2)“轉(zhuǎn)變”即實現(xiàn)專業(yè)課程教學內(nèi)容的“兩元化”(既包含基礎理論知識，又囊括理論知識在煤炭開采中的應用)轉(zhuǎn)變。“兩元化”是本科生多學科交融性知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建的客觀要求，其根本目的在于幫助學生完成“理論學習”到“知識自主運用”過渡，具體實施形式不受課程開設門數(shù)與方式等限制，重點在于教學內(nèi)容的完善。既要保留相關學科基礎理論知識的教授;又要實現(xiàn)學科間的交叉、滲透，以煤炭開采為背景促進相關學科知識應用教學。
(3)“拓展”即拓展本科生學術研究接觸渠道。采礦工程與相關學科交叉研究的深入主要體現(xiàn)在學術研究中;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)滲入本科教學已為本科生培養(yǎng)所需，這對未來走向?qū)W術研究領域的本科生則更為重要。對于采礦工程領域更高層次多學科復合型人才的培養(yǎng)，相較于國內(nèi)高校普遍采用的“雙學位”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))的設置更具借鑒性［9］，學生既享有對各學科的獨立學習，又兼有學科間的交叉和向?qū)W科重疊領域的統(tǒng)一回歸，輔以高水平師資(具有多學科知識背景)，使學生具備跨學科、多視角的思考能力。
2．專業(yè)綜合技能訓練體系強化:“五步走”
(1)虛擬礦井漫游與專業(yè)認知實習。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虛擬礦井漫游系統(tǒng)，實現(xiàn)礦井交互漫游、自動漫游、設備展示、工藝演示、過程操作、事故模擬及視頻播放等功能［10］，使學生在入井實習前形成感性認識，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)課程學習做鋪墊。
(2)課程實驗。加強課程實驗配套教材的建設，確保每一項課程實驗均有資可參，注重課程實驗的前期準備，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“教師示范學生操作”;對本科生在校期間須自主完成實驗量進行定量考核，突出自主設計性實驗的重要性。
(3)課程設計。簡化工程實際條件，降低課程設計難度，突出課程設計與畢業(yè)設計相應部分在難度上的遞進關系;注重學生對課程設計內(nèi)容和流程的熟悉;著重審核課程設計學生自主完成程度，并將其作為成績考評重點。
(4)專業(yè)實習實訓。專業(yè)實習實訓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用，但受“生產(chǎn)—實習”矛盾及安全等因素影響，實習內(nèi)容與認知實習相差無幾，實訓更是無法開展。運城職業(yè)技術學院教學礦井、晉煤集團鳳凰山煤礦采礦工程實踐教學中心等基地建設［11］，為專業(yè)實習實訓提供了新途徑。
(5)畢業(yè)實習與設計。畢業(yè)實習與設計是本科生在前述“四步”的基礎上進行的一次系統(tǒng)的、獨立的采礦設計技能培養(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。本科生應以實事求是的態(tài)度對實習礦井開展調(diào)研，同時不斷提高本科生畢業(yè)設計質(zhì)量要求，加大學術不端行為抽查力度。
3．專業(yè)考核標準優(yōu)化:“個性化”
適應煤炭開采發(fā)展新趨勢的采礦工程人才培養(yǎng)應以本科生為本，充分調(diào)動其主觀能動性。專業(yè)考核標準以及各類評優(yōu)條例猶如本科生自身努力方向的“指南針”，具有強烈的導向作用。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，導向也應有所區(qū)別。
(1)在考核內(nèi)容上，加強對專業(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。應用型人才作為生產(chǎn)一線技術人員，必然要求其能夠根據(jù)所學知識對現(xiàn)場各種問題做出準確的判斷與決定;研究型人才作為先進技術的創(chuàng)造者，更應準確把握生產(chǎn)一線存在的各類問題，通過科學實驗完成相關理論的研究。
(2)在考核標準上，要兼顧對本科生不同類型人才的導向作用。按照現(xiàn)行的學士學位授予辦法，本科生學業(yè)考核主要體現(xiàn)在課程考核上;而獎學金等各類評優(yōu)均以學生課程成績?yōu)榛A，其次兼顧學生素質(zhì)發(fā)展來展開;因此，總體而言現(xiàn)行考核標準有利于研究型人才的培養(yǎng)而對應用型人才的成才未能起到較好的導向作用。應用型人才培養(yǎng)強調(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)行考核標準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)的導向主要依靠提高推薦免試碩士研究生要求條件來進行。
三、結(jié)語
研究型人才培養(yǎng)注重基礎理論知識的寬厚性，特別是專業(yè)主干課程的學習;推薦免試碩士研究生要求條件中除對本科階段課程加權(quán)成績以及“高等數(shù)學”、“大學英語”等課程成績提出硬性要求外，對與科研工作密切相關的“工程力學”、英語等級等的要求也應凸顯;學生參與科研實驗情況以及在各類科技創(chuàng)新活動中的表現(xiàn)也應作為考核因素。
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