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采矿工程专业研讨实践式教学应用与转化 ——以条带式Wongawilli采煤法的研究为例
2020-08-03

谭毅12  

1.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000;2.煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南 焦作 454000)

 针对采矿工程专业实践性强,结合当前采矿工程现场问题多样等,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,培养了学生学习兴趣,发散了学生思维方式,激发了学生科研兴趣,能够有效指导采矿工程专业学习,推进实践性工科的教育教学及科研发展。

关键词:采矿工程;研讨实践;教学改革;学生培养;教育教学论坛

中图分类号:                 文献标志码:                  文章编号:

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、现场问题负责多变、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,培养了学生学习兴趣,发散了学生思维方式,激发了学生科研兴趣,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,并能尽快的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)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/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、从业艰苦等这一列因素,直接给采矿工程专业学生的就业、择业带来巨大挑战 更多还原

[4]为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、测绘等专业学生更为全面,但也存在理解不透等问题。

二、讨实践式教学改革方法初探

为满足现场需求,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。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 更多还原

[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由于受到采动的影响,出现大面积的坍塌,引发部分出村名上访、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,避免这些问题的出现;探讨详细解决方案,然后引出判断和解决问题的理论知识点——地表沉陷规律;最后,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,实践性强则因与工程实践密不可[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,开展具有针对性的要研讨,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,对讲授内容突出侧重点,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,从实践中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,达到安全高效的回收建(构)筑物下压煤的目的更多还原

[6]。通过研讨,研讨人员系统梳理的采煤方法、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

针对采矿工程专业实践性强,结合当前采矿工程现场问题多样等,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,培养了学生学习兴趣,发散了学生思维方式,激发了学生科研兴趣,能够有效指导采矿工程专业学习,推进实践性工科的教育教学及科研发展。

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.


Application and Transformation of Seminar and Practical Teaching 

in Mining Engineering

Yi Tan1, 2 

(1.School of Energy Science and Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China2.Synergism Innovative Center of Coal Safety Production in Henan Province, Jiaozuo 454000, China)

Abstract: In view of the practical practice of mining engineering, combined with the current problems of mining engineering sites, the paper puts forward a practical teaching mode. Teaching research shows that the practice of practical teaching enhances the practicality of the course, cultivates students' interest in learning and diverge students' thinking. The way has stimulated students' interest in scientific research, can effectively guide the mining engineering majors, and promote the development of practical engineering education and research.

Key words: Mining engineering; Application and transformation; teaching reform; student development

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