时间：2022-08-17 20:23:51
导语：在采矿工程毕业设计的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：毕业设计；联络通道；周汇报；人才培养
中图分类号：G642.477 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）006-000-01
引言
本科采矿工程专业经历四年的学习，从高数、大学英语、工程制图等基础课到井巷工程、采矿学、矿山压力与岩层控制等专业课程，并且安排了矿山机械、工程经济学、矿山电子等拓展课程[1]，学习内容之广，但学习的深度较浅。采矿工程毕业设计是教学计划中教学的最后一个环节[2-3]，其目的就是让毕业生综合的、系统的运用四年所学知识，毕业设计还要求学生实地考察学习，理论联系实际，科学的培养自身技能，为将来从事煤炭行业打下坚实基础。
近年来发现，采矿本科毕业设计的内容水平明显下降，究其原因是学生或者指导教师的责任[4-5]。学生毕业设计不合格说明培养的质量不能满足企业要求，盲目不求质量输送毕业生，可能由于知识缺漏造成的人员伤亡，对国家和社会造成很大的损失，也会对本校的声誉以及个人的前途发展有很大的影响[6]。因此，剖析目前采矿工程毕业设计存在的问题和提出解决新思路是本文的目的所在。
一、存在的问题
（一）单位实习情况差
在单位实习情况的好坏是决定是否能做好毕业实习的重要影响因素之一。每个煤炭学校的采矿专业学生都安排至少四周的单位实习时间，如果充分利用好这四周在单位现场实习，对矿井的各个环节有个初步认识并对重要部分重点了解，可以说毕业设计以及答辩就不是问题。但了解学生实际到单位实习情况不容乐观，据统计只有三成的学生实际到单位进行了现场实习，并且学生到单位后没有下井实习，只是做了收集矿上基础资料的工作，收集之后便离开单位，浪费了大量的宝贵时间，造成对煤矿情况不了解、巷道设计不清楚、实际的采煤生产一无所知，造成毕业设计和答辩的被动。
（二）毕业设计的选题及内容单一
纵览近年来的采矿毕业设计题目，设计的矿井集中在河南、山西，相当一部分矿井被学生重复拿来设计，如焦作、平顶山和晋城的矿井，重复次多过多，甚至一个学期有两到三个学生做同一个矿的初步设计，设计的内容只是部分不同，缺乏创新。
（三）工程绘图全部依赖电脑，缺乏手绘能力
2000年以前，电脑未能全面普及，采矿毕业设计普遍要求手绘图纸，手绘的内容有《井田开拓方式平面图》、《井田开拓方式剖面图》、《采区平面图》、《采区剖面图》与《井底车场》，抄袭较少，但电脑普及之后，出现了电脑绘图软件，如AtoCAD，为了减少学生工作量，学生可以利用CAD绘图，逐渐学生缺乏手绘图纸的能力，对图纸的熟悉度大不如以前，出现了诸多问题，如线性不对，图中比例不对、标注不规范等问题，并且学生可以轻易的复制，抄袭的严重。
（四）毕业答辩情况不容乐观
部分毕业生在答辩时尽管设计说明书内容和排版较好，但答辩时对自己设计的论文的内容模糊，答辩时语言不流畅，思路不清晰，对设计的内容只知其一不知其二，很难用可衡量的标准去给学生定量给分，只能靠答辩老师定性给分，由于收到诸多因素影响，不能准确的去判断情况。
二、解决问题新思路
（一）改变毕业设计实习方式，建立三点一线的联络通道
针对部分学生不去单位实习情况，建立“毕业生―指导教师―实习单位”联系通道，即实习学生、实习单位联系人与指导老师建立联系通道，及时沟通了解学生在实习单位的实习情况，指导老师及时进行实习指导和实习内容安排，目的让学生在最短的时候内，高效的将所需了解的内容尽快掌握，也约束了学生的行为，杜绝学生不去单位实习情况。
（二）利用3D模拟现场等手段建立新的实习场景
由于煤矿行业性质决定，现场实习存在很大的安全风险，再加上煤矿行业不景气，各煤矿经营情况不好，学生寻找实习单位比较困难，下井进行一线实习更是难上加难，所以寻求新的实习模式刻不容缓，可以实验室为实践教学基础平台，可利用3D模拟现场场景，可为学生提供新的设计思路，打破常规只在现场实习才能了解情况。
（三）加强毕业设计中间环节的管制，建立周汇报答辩制度。
毕业设计期间完全由学生自主安排时间，部分同学懒惰性太强，设计进程一拖再拖，到最后阶段随意糊弄过关，为了杜绝此现象，加强毕业设计中间环节的管制，建立周汇报答辩制度，即学生一周一次给指导老师汇报设计进程。
（四）建立完善的毕业答辩管理制度。
可实施“三项答辩法”，即在原来采矿工程毕业设计答辩采用单一设计内容及图纸答辩的基础上，增加了基础知识答辩和采矿CAD设计能力考核两个答辩环节，并通过采用一定的指标权重进行综合得出毕业设计成绩。例如答辩成绩和指导老师的成绩比重分别为70%和30%；答辩成绩和指导老师的成绩相差20分时，以低分为最终成绩；答辩成绩和指导老师成绩一个不及格时，则答辩最终成绩不及格。
三、结语
采矿工程毕业设计环节的好坏是决定采矿工程专业人才培养能否成功的关键一步，毕业学生正处于青春期，叛逆和懒惰时常伴随着他们，但如果毕业实习环节严谨、科学、合理，及时打消学生其他想法，将精力全身心投入到毕业设计中，从中学到各项能力，使同学们能达到具备扎实牢固的基础知识和专业知识，具有较高的适应采矿工作能力，对新技术和新知识有所了解的复合型人才。
参考文献：
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关键词：科教结合；采矿工程专业；人才培养模式
作者简介：张贤平（1964-），男，湖南澧县人，江西理工大学应用科学学院，副教授。（江苏?赣州?341000）
基金项目：本文系江西省教育厅教育改革重点资助课题“独立学院‘科教结合’应用型人才培养模式研究”（编号：JXJG-10-79-4）的研究成果。
中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）28-0019-02
19世纪初，德国著名教育家洪堡为雪耻拿破仑战争中德国的失败之辱，特别是为了让德国人取代法国人，获得学术和科学的领导地位，他创建了柏林大学，贯彻其首先提出的“研究教学合一”的理念。如此改革，使德国的高等教育水平、科学技术水平迅速提高。60年后，德国在普法战争中大败法国，此后德国的科技实力位居世界首位近百年，其他国家，特别是美国和日本大力借鉴德国高等教育，也实现了科技方面的崛起。
我国重视科教兴国，注重创新立国，但从我国本科生课程的设置来看，目前的本科生课程中科学前沿课程很少，绝大部分本科生徘徊在科研大门之外。据调查，国内本科生教学较强调知识的学习，而较为忽视让其参加创造性活动。本科生对近现代科技知识的了解要比传统知识薄弱，对科技基础知识理解的深度不够，对高新科技领域的科学术语与原理理解较差；同时本科生对研究过程与方法的本质理解还有所欠缺，信息的获取和处理能力有待提高。在我国采矿专业培养中普遍存在的问题是：课程设置不尽合理，毕业生专业知识面较窄、知识结构不完善、创新能力较差，难以适应新世纪发展的需要；在采矿专业人才产学研合作教育培养中，存在合作内容有限、合作层次低、合作形式单一的问题；创造性教育不足。在学生的实习、课程设计和毕业设计环节中没有充分发挥和调动学生的积极性，使实习与科研相结合、设计与创新相结合。
“科教结合”人才培养模式旨在培养学生的科学精神和创造意识，通过针对不同年级大学生培养目标的不同，将科研融入课堂教学和相应实践环节，通过在课堂上进行研讨式教学或问题情景式教学，将学生带入一种研究的情景中去；充分利用第二课堂培养学生的科学素养，将一批科研基地和教学实验室对学生开放，使他们有了新的思想就随时都能在实验室动手做；对学生实行分类和按兴趣选拔，让部分成绩优秀的学生直接参与教师的科研项目，使本科生经常有机会接触到科研人员，一起讨论，一起体会科研的环境。该培养模式具有实践性、综合性和创造性的特征。
一、“科教结合”人才培养模式的设计思路
江西理工大学应用科学学院是一所办学十多年的独立学院，学院在继承母体学校50多年办学历程的基础上创新人才培养模式，取得了良好成效，为社会培养了大批应用创新型人才。学院采矿工程专业进行了“科教结合”人才培养模式试点，逐步形成了“ 一条主线、四个层次、三个实践环节、综合能力提升”的人才培养模式，具体设计思路如下：
一条主线：培养具有较强实践能力和创新精神的应用创新型人才。
四个层次：第一个层次，完成公共课和采矿工程专业的理论学习，使学生理解采矿工程专业的基本理论与知识，掌握基本操作技能，形成基本实践能力；第二个层次，完成采矿工程专业主干专业理论学习，使学生具备专业技术基本应用能力；第三个层次，根据学生就业的岗位需求和学生的兴趣爱好，设置多个专业研究兴趣方向，如矿压理论与控制方向、通风除尘方向、系统工程方向等，每个方向设置一组课程。第四个层次，高质量完成毕业设计环节，改变以往一成不变的毕业设计模式，形成适应现代化矿山的运作理念，丰富毕业设计内容，让设计与科研相结合。
三个实践环节：狠抓见习实习、生产实习和毕业实习三个实践环节。针对目前实践环节中存在的问题，如实习地点联系难、实习经费紧张、实习内容不全面、实习过程过于简单等问题，提出相应的措施，如探索与实习基地合作的新模式，实现校企“双赢”局面；实习内容和过程多元化新模式探索。
综合能力提升：建立采矿工程专业人才培养导师负责制，让学生在完成前三个教学层次的学习后，根据自己的兴趣选择相应研究方向的导师，积极参与导师的科研课题，深入现场实践，通过科研课题与现场实践的结合使学生的科研和实践活动更加接近实际应用，有利于增强学生的实践能力，极大地促进了学生自主研究意识和创新能力的提高。
二、“科教结合”人才培养模式的设计
1.采矿工程专业人才培养目标的确立
采矿工程专业的建设和教学改革将以科学发展观为指导，以培养学生综合素养与专业综合能力为根本，针对社会对采矿工程专业人才需求的特点，依托行业、融合市场，构建在教学理论指导下的培养模式和教学进程，深入开展课程体系的创新与建设，进一步加强与企业合作，加强产学研基地的建设，强化采矿工程技能培训，全面提高教学质量，提高学生分析问题和解决问题能力、交流与组织协调能力、主动获取知识能力、科学创新能力、工程实践能力；培养学生的创新精神、团队精神和敬业精神，把采矿工程专业建设成为江西省内具有一定知名度的品牌专业。
关键词：国际化；人才培养；采矿工程
作者简介：范军（1978-），男，山东淄博人，中国矿业大学矿业工程学院党政办公室主任，讲师。（江苏 徐州 221116）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）04-0037-01
随着国际交流与合作的日益频繁，如何能在国际上立于不败之地，国际化的人才培养已成为关键所在。近年来，伴随着国际、国内煤炭行业的大发展，国内煤炭企业国际化的程度越来越高，越来越多的煤炭企业开始进军国际市场，加上国际化人才交流与科技合作的日益频繁，在这个背景下，国际化复合型采矿工程专业人才需求剧增，传统采矿工程专业的培养模式不能满足市场需求。本文结合中国矿业大学办学实情对国际化采矿工程专业人才培养模式进行了探索。
一、国际化采矿工程专业人才培养的内涵
国际化采矿工程专业人才培养是指面向跨国煤炭企业就业或国际矿业类科研院所深造而培养具有良好的外语沟通和交流能力、专业性外语阅读和写作能力，具有扎实的理论与较强的工作实践能力，具有国际化视野、出色的组织管理能力、突出的创新和研究能力的采矿工程专业人才。
二、国际化采矿工程专业人才培养的必要性
1.国内煤炭企业进军国际市场的需求
2005年6月国务院的《国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》明确指出，鼓励煤炭企业到境外投资办矿，带动煤炭机械产品出口和技术、劳务输出，提高我国煤炭工业的国际竞争力。2007年1月国家发改委的《煤炭工业发展“十一五”规划》也明确要求，扩大对外开放，支持有条件的煤炭企业到境外开发煤炭。在这样的政策引导背景下，神华集团、兖矿集团等大型煤炭企业频繁进行境外投资，并且近几年仍保持着高速增长的势头，国际化程度越来越强。由于我国煤炭企业进军国际市场起步较晚，与此配套的人才培养模式尚未确立，目前极其缺乏既有专业技术又有管理能力，还精通外语和熟悉国际煤炭行业情况的国际化人才。这就要求高校及时适应市场要求、调整人才培养模式，为国内煤炭企业进军国际市场储备人才。
2.国际学术、科技交流合作的需求
随着国际化学术、科技交流合作的不断深入与加强，有越来越多的机会与国外高校、企业、科研机构进行交流与合作。传统人才培养模式造就的外语能力低下、研究能力薄弱等问题也需要高校做出相应调整。
3.现有专业培养目标不能满足国际化的需求
中国矿业大学采矿工程专业培养目标：培养具备固体矿床开采、设计与施工的基本理论和方法，具备采矿工程师的基本能力，能从事矿区开发规划，能在矿山等领域从事生产、设计、施工、科研及管理的高级工程技术人才。目前采矿工程专业培养的学生还存在与国际化人才培养不相适应的地方。
（1）专业性外语能力欠缺，不能熟练利用外语进行工作、交流。尽管目前大学生的外语基础和水平较以前有很大提高，但工作交流还存在一定障碍，一般需要实地适应一段时间才能适应工作；专业外语课程偏少，专业性外语词汇匮乏，不能满足科研和工作要求。
（2）国际化视野不足，缺乏对国际煤炭行业的了解和把握，所学知识不能与国际、国内现场实际同步。现在大学生对国际煤炭行业的了解仅限于老师上课讲到的只言片语或者从网络上了解到的良莠不齐的一点信息，缺乏有效的、系统的梳理，更谈不上对国际煤炭行业的了解和把握。
（3）实习、实践机会太少，动手实践能力薄弱，不能及时上手工作，这与国际化竞争中的高效性相违背。
三、中国矿业大学开展国际化采矿工程专业人才培养的可行性
中国矿业大学是教育部直属的全国重点大学，是国家“211工程”和“985优势学科创新平台项目”重点建设高校，是教育部与江苏省人民政府、国家安全生产监督管理总局共建高校。采矿工程学科是国家级重点学科，并设有教育部“长江学者奖励计划”特聘教授岗位，也是国家“211工程”重点学科建设项目、“985工程优势学科创新平台”重点建设学科，中国矿业大学采矿工程学科具备培养国际化人才的内在条件。
中国矿业大学采矿工程专业近年来在国内权威机构专业评价排名中一直名列第一，2007年以全优成绩通过教育部采矿工程专业认证，并于2010年通过教育部审核认证有效期再延长三年。这就意味着在我国成为华盛顿协议正式会员国后，中国矿业大学采矿工程专业培养的学生在国际上是被承认的，这就为毕业生国际化的就业或升学提供了外部条件。
中国矿业大学采矿工程专业具有培养国际化人才所必需的优秀生源。近年来，随着煤炭行业的良好发展，中国矿业大学采矿工程专业本科生就业呈现出了供不应求的局面，许多优秀的学生在填报高考志愿时已将中国矿业大学采矿工程专业作为自己的首选。据统计，近两年采矿工程录取的学生中高于当地一本线30分的考生占录取人数的75%以上，英语优秀率55%以上，这也为培养国际化人才提供了优秀的生源保障。
可见，中国矿业大学具备试点国际化采矿工程专业人才培养的实力和优势。
四、关于国际化采矿工程专业人才培养的几点思考
针对国际化采矿工程专业人才能力的要求和现有人才培养模式存在的差距，本文对国际化人才培养问题提出几点建议：
1.成立采矿工程专业国际班，试点国际化人才培养模式
在采矿工程专业学生中选择外语基础好、有志于国际就业或学术、科研交流的学生成立采矿工程国际班。学习借鉴国内外先进的国际化人才培养方案，结合自身实际，开拓思路，通过加强与国外科研院所和机构、企业的联系、提高师资国际交流水平等方式，使培养的人才符合国际化就业和继续深造的要求。
2.通过多种途径和方式，强化学生的外语能力
（1）开设外语强化课程，提高学生的外语水平，尤其是口语与写作水平，保证学生能够熟练运用外语进行沟通、交流与科学研究。
（2）选择具有一年以上留学背景的专业课教师进行双语授课，不断提高学生的专业性外语运用能力，并有助于提高教学内容与水平的国际化程度，拓展学生的国际视野。
3.加强国际交流与合作，提高国际化办学水平
（1）加强与国内外知名煤炭企业的交流，建立长期合作关系。一方面定期聘请或邀请校外专家、学者举办学科前沿讲座或到校任教，让学生把握国际煤炭行业的发展趋势，并了解最新的煤炭科学技术，另一方面推荐学生实习、就业或联合培养，安排教师交流，实现国际化人才培养。
（2）与国际知名矿业类高校联合办学，不断提高国际化教学水平。通过互相推荐优秀的大学生交换学习、继续深造、教师交流等方式强化国际交流与合作。一方面可以直接受益于对方先进的教学资源，另一方面也可以促进自身教学理念和办学水平的提高。
4.着重培养合作、管理、实践、研究和创新等多方面的能力
要培养国际化的矿业类高端人才，扎实的专业基础和出色的外语能力远远不够，还应该重视培养学生的合作、管理、实践、研究、创新等多方面能力。这就需要开拓思路，不断深化培养方式和方法的改革。
（1）在采矿工程专业导师制基础上，把同一组学生组成一个团队，以团队形式完成各类学习实践活动。这样既可以锻炼学生的沟通能力又能培养学生的团队合作精神。同时鼓励学生参与导师的研究课题，训练科研能力，提升科研素质。另外，再为学生配备现场导师，同一个现场导师指导的学生每年暑假去现场导师所在企业实习，接受现场导师的指导，协助现场导师完成工作任务，解决现场实际问题，提高动手实践能力。
（2）采取课题式教学方法，提出一些生产实际需要解决的问题，鼓励学生个人或团队通过自主研究和学习来解决问题，从而提高学生的知识应用、研究和创新方面的能力。
（3）加强实验室建设，扩大实验室开放程度，提高实验课程比例，鼓励学生多进实验室，提高学生的动手能力和实验能力。
（4）借鉴德国双元制职业教育模式中的合理因素（所谓“双元制职业教育”，即整个培训过程是在工厂、企业和国家的职业学校进行，并且这种教育模式又以企业培训为主，企业中的实践和在职业学校中的理论教学密切结合），增加学生在校学习期间的实践工作机会和时间比例。例如可以在大学生毕业实习环节中鼓励学生去就业意向单位顶岗实习，并在有条件的企业进行毕业设计和组织毕业设计答辩。
实践教学是培养学生的实践和创新能力的重要环节。结合采矿工程专业人才培养目标的要求，从“一个体系、四个层次、三个平台”方面探讨了实践教学体系的内涵，基于实践教学内容、实践教学时间和实践教学平台空间分布构建了采矿工程专业的三维一体化实践教学体系，提高了大学生的实践和创新能力，实践教学取得了显著成效。
［关键词］
采矿工程;实践体系;三维一体化;创新能力
一、引言
煤炭是我国的主要能源，然而煤炭开采中的高新技术含量低，矿难频发，资源综合利用程度低，以及开采过程中造成的生态环境日益严峻，这些已成为人们关注的焦点。［1－2］因此，煤炭企业发展必须使采煤技术与现代高新技术相结合，实现科技采矿，才能提高资源采出率、减少矿难、满足环境保护要求。［3］科技采矿观念的提出对采矿工程专业学生的能力和质量有了新的要求，结合采矿工程专业特点和社会需求，在教学过程中既注重培养学生解决一般煤矿开采的能力，又强调培养学生从事复杂开采条件下煤矿灾害防治的实践创新能力。在长期的实践教学中形成了以下独特的实践教学理念:第一，立足安徽，服务煤炭行业，充分结合我校的办学条件、采矿工程专业培养特色、生源以及当前煤矿企业面临的实际情况，以复杂开采条件下煤矿灾害防治专业人才的实践能力和创新能力培养为目标，建成采矿类复合型人才实践教学基地以及高层次人才创新能力培养的国家级实验区。第二，整合大学四年期间各个实践教学环节，把实践教学与理论教学放到同等重要的地位，独立制定实践教学计划与大纲，把实践教学与理论教学放到同等位置，相互补充，有机结合，以理论教学为基础，以实践教学为载体，构建采矿工程专业完整和统一的教学体系，形成技能、实践和创新能力并重培养的实践教学理念。［4］第三，组建以实践经验丰富的教授为核心，老、中、青教师与煤矿企业兼职人员的校企结合的实践教学团队。第四，整合学校、学院、企业三方面的资源，把教学、生产、科研三方面有机结合起来，使大学教育向社会开放，聘请煤矿企业人员兼职到学校讲课，激励采矿工程专业的教师到企业讲学和学生到煤矿企业实习，学校和学院做好煤矿企业人员的培训工作，使教师、学生、煤矿企业技术管理人员的定期交流沟通成为常态化，同时，以科研项目驱动学生创新能力的培养，激发学生学习和科学研究的兴趣，从而形成了产、学、研一体化的实践教学体系。
二、三维一体化实践教学体系的构建
依托安徽理工大学矿业工程一级学科、采矿工程省级重点学科和国家特色专业、采矿工程国家级实验教学示范中心、煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室等的建设与发展，经过不断的探索与实践，形成了以“一个体系、四个层次、三个平台”为特征的较为完善的全方位实践教学体系，该体系的构建充分考虑了学生实践和创新能力培养的阶段性、不同时期学习状况和实践教学时间、校内外实践教学资源等，形成了以实践教学内容、教学时间和教学平台为空间维度的三维一体化实践教学体系。［5］
(一)一体化实践教学体系“一体化实践教学体系”的含义是:我校地处两淮地区，两淮矿区的煤矿开采深度大，地质条件和围岩赋存环境复杂，多为高瓦斯突出煤层，针对两淮矿区特殊的开采条件，结合我校采矿工程专业特色，将矿山压力及控制、开采方法与工艺、采矿系统工程及计算机应用三个方向的实践教学进行“一体化”规划。具体是:①实践教学计划和方案一体化，围绕“素质教育、专业理论教育、专业技能培养、创新能力和社会适应能力培养”这一中心思想，统筹安排实践课及其教学内容;②实践教学平台一体化，即煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室、安徽省现代矿业工程重点实验室、矿山地质灾害防治安徽省重点实验室和煤与瓦斯共采安徽省重点实验室、采矿工程国家级实验教学示范中心，以及淮南矿业集团、国投新集能源股份有限公司、淮北矿业集团、皖北煤电集团等四个产学研基地和张集矿、新集一矿、朔里矿等18个实习基地进行一体化建设和管理，整合校内外实践教学资源，以便合理最大化利用;③实践教学环节一体化，整合大学四年期间各个实践教学环节，以便实验、实习、课程设计、毕业设计、创新实践等各个实践教学环节优化配置，以利于创新实践能力人才的培养。这些就是实践教学体系“一体化”的内涵表现。
(二)实践教学层次1．综合社会实践教学层次综合社会实践教学层次包括军事训练、社会调查、社团活动和艺术实践等实践教学环节。通过该层次的实践教学能够促进大学生团队合作思想、吃苦精神和综合素质的提高，引导大学生树立正确的世界观、人生观和价值观，让大学生及时了解社会、服务社会和融于社会。该实践层次的教学主要安排在大学第一学年和第二学年实施，实践教学平台从校园内延伸至企业和社会。2．基础实践教学层次该层次是公共基础课的实践教学，包括外语、工程制图、大学物理等，这个层次的实践教学主要是学生基本技能培养。［6］比如:外语课教学的目的是培养学生具有较强的阅读能力和听、说、写、译能力［7］;工程制图主要是培养学生的空间思维能力，以及掌握先进设计技术和设计工具的能力［8］;而物理课是培养学生的综合实验技能，提高学生观察分析实验现象能力等。基础实践层次的教学内容安排在大学一年级和大学二年级，主要在校内实验室进行。3．专业实践教学层次该实践教学层次基于专业基础课和专业课的实践教学。专业基础课包括工程力学、煤矿地质学、矿山岩石力学等;专业课包括煤矿开采学、矿山压力与岩层控制、矿山设计与优化等。与课程相关的实践教学为专业理论认知实践、设计实践与专业操作技能实践，涉及的实践教学内容包括专业基础课实验、地质实习、认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计和毕业设计等。这个层次实践教学目的是增强学生对专业知识的认识，逐步过渡到生产性实践、设计性实践和综合性实践，让学生利用已获得的专业知识，解决实际工程问题。这个层次的实践教学是从大学二年级开始实施，直至大学毕业，在实验室、校内外实践基地进行。4．创新实践教学层次支撑创新的平台是实践，学生参加各种实践活动是培养创新能力的重要途径。该层次包括产学研结合、参与教师项目、本科生创新基金项目、“挑战杯”等各种创新实践活动。创新实践教学层次一般安排在大学三年级和四年级实施，在校内实验室、校内外实践基地和社会进行。
(三)实践教学平台实践教学的成败取决于实践平台的建设，经过三年多的实践平台建设，我校采矿工程学科在校内实验教学平台、校内和煤矿企业实践基地平台、社会实践平台三方面都取得了显著地成绩，其中，校内实验教学平台已建成教学实验室27个、研究室4个;校内外实践教学基地平台有20多个，包括1个校内实训基地、4个与企业合作产学研实践基地和18个长期稳定的实习基地等;同时以科研项目为依托，与工矿企业搭建的大学生社会实践平台。
三、新型实践教学体系实施效果分析
(一)实践教材建设方面根据采矿工程专业人才培养目标的要求，结合专业教师专长，学科组织教师编写了自己的实验教材，建立了一套沉淀了几代人的实践教学经验。目前已在试用的自编教材有《采矿制图标准》《采矿工程实验教学》和《矿山压力测试技术》，经修改完善后将正式出版;已正式出版的教材有《岩石力学试验教程》《采场顶板控制与监测技术》;自编实验讲义10多本。
(二)实验设备研发方面多年来，自行研制或联合研制了高承压水作用下岩石破裂过程的试验装置、固气耦合实验台、可旋转相似模拟实验台等10多套教学科研仪器设备，已获授权的国家发明专利6项，实用新型专利20多项。在实验设备的研制过程中，让学生参与实验设备的研制，将实践教学和实验设备的研制有机地结合起来。在研制过程中，充分尊重学生的意见，对开展创新性实践有着深远的影响。
(三)实践师资队伍建设方面教师的专业水平和综合素质直接影响着实践教学的质量和效果。因此，着力引进优秀博士充实教师队伍，鼓励教师尤其是青年教师出国访学、进实验室做实验、到生产单位实践锻炼等，多渠道提高教师自身的教学、实践、科研能力。为使与现场工程技术人员合作交流机制常态化，聘请现场经验丰富的技术管理人员做兼职教师。
(四)实践项目建设方面学科瞄准采矿工程领域的前沿，围绕煤矿安全高效开采开展研究工作。近5年来，主持承担了国家“973”计划项目、国家自然科学基金项目、“国家科技支撑计划”等国家课题23项，主持承担省部级及与企业合作项目100多项，获国家科技进步二等奖1项、省部级奖项9项。学科及时将这些科研成果应用在实践教学中，为学生增设创新性的实践教学内容，设立大学生创新实践项目，积极引导学生从事科学研究，利用项目驱动采矿工程专业学生创新能力的培养。
四、结论
采矿工程专业的实践教学是培养学生的实践和创新能力的重要环节。我们在建设实践教学体系时，以能力培养为核心、体现注重能力、个性及创新意识，形成了实践教学内容、实践教学时间和实践教学平台空间分布的三维一体化实践教学体系。新的实践教学体系整合了教学、科研、企业三方面的资源，实现了实践教学内容的层次化，保障了实践教学时间安排和实践教学平台空间分布的合理化。实践证明，新的实践教学体系在学生实践和创性能力培养方面达到了预期目标，取得了显著成效。然而，采矿工程专业的实践教学体系的建立是一个复杂的系统工程，还有很多的问题有待建设，这也是我们今后还需努力的原因所在。
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关键词：煤矿；地下开采；空间概念 培养
中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：16721101(2011)01010504
收稿日期：20100820
基金项目：2009年安徽理工大学能源与安全学院教研资助项目。
作者简介：成云海，(1970-)，男，山东新泰人，副教授，硕导，博士，主要研究方向为岩层运动与矿山压力控制。
Research on the cultivation of the spatial concept of
underground mining for mining engineering students
CHENG Yun-hai1，2,BAO Ming1，2
(1. School of Mining and Safety Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan, Anhui 232001, China;
2. The MOE Key Laboratory of Coalmine Safety and High Efficiency Mining, Anhui University of Science and Technology, Huainan, Anhui 232001,China)
Abstract: This paper analyzes the inadequacies in the cultivation models of coalmine mining engineering students. It introduces a series of cultivation models: the promotion of the joint effects of school, college (department), teachers, students and mines; the improvement of each link of spatial concept of underground mining in the combined teaching methods of experimental classes, theoretic classes and internship. With the emphases of improvement laid on the links of internship and experiment, we are to develop the construction of laboratories, internship bases and production & learning & research bases, to improve the cultivation methods of on-the-spot internship, and to perfect teaching methods and cultivation models so as to bring students closer to the reality at the scene.
Key words: coal mine; underground mining; spatial concept; cultivation
一、概述
煤矿采矿工程专业学生的地下空间概念是采矿设计的前提，该概念指煤矿井下复杂的采场、巷道、硐室与地质构造的立体相互关系，该空间的运转，为实现矿井采煤掘进、提升运输、供电供水、一通三防等诸多功能提供安全高效服务。
现行培养方法是，通过课堂讲解（辅以PowerPoint、专题短片等演示）－实验室模型观摩
－现场实习－设计应用的四级培养过程。其注重的是学生的采矿理论、采矿生产知识，尤其注重采矿理论如何应用于矿井生产。其知识点较多，涉及通风学、采矿学、提升运输、矿山压力与岩层控制、采矿机械等，是横向的培养。将各知识点融会应用，即在现场生产的实际应用则是纵向培养，体现在教学方面，主要是采区设计和矿井开拓设计。对巩固学生课堂所学的理论知识、增加生产实践知识、帮助学生建立矿井空间概念，进行工程素质的基本训练等起着重要作用，其效果好坏将直接影响上述课
程的学习。由于学生缺乏矿井空间概念，使设计质量不高，与现场实际应用相去甚远，成为学生学习和教师教学的难点。
因此，大部分学生缺乏宏观与微观统筹的煤矿地下开采空间概念，不能深刻领悟教材，做不出高水平的采区设计和开拓设计，毕业后在生产单位不能迅速适应现场工作，需要2-3年甚至更长时间，才能培养地下空间概念［1-5］。
如何引导学生培养地下开采的空间概念，迅速适应工作，是采矿教学亟待研究和现场急需落实的重要教研课题。为解决上面问题，形成有效的培养方式尤其重要［6-9］。
二、地下开采空间概念培养存在问题与改进
矿井空间概念的培养，体现在学校、学院（系）、教师、学生、煤矿五位一体的合力作用，体现在实验课、理论课、实习三大教学环节相结合的教学效果，改进的着力点也主要从存在问题的实习、实验环节入手。
(一) 实验存在问题与改进
1. 存在问题
（1）实践证明，利用采矿实验模型教学是行之有效的培养学生空间概念的重要方法。
但由于模型是缩小了的现场布置，因此难以让学生培养真正的现场空间感觉，实物同比例模仿现场有一定难度，这也是采矿实验模型教学不足之处。
（2）目前学生上实验观摩课，教育部要求每批学生不超过15人，提高了教学效果。但是量（实验室听课时间和观摩时间）与质（学生观察的细致性、全面性及思考空间布置的依据等）难以保证，由于时间紧凑，工作量大，因而达不到很好的效果，如清理斜巷和竖井井底到达水平后，还要向下延续20m的竖井，大部分的学生在毕业设计时，都不能理解，重复向教师提问这样的问题。
（3）目前在相关高校都有较为齐备的实验室模型，如焦作的现代化矿井模型，但用过几年后，系统就不能正常运转了，影响教学质量。
2. 改进方法
针对上述问题，学校利用国家级特色专业建设资助等，进行了如下改进。
（1）建设等比例仿真多功能巷道
2009年，安徽理工大学在地面建设了矿井巷道与生产系统实物模型，如图1所示。
图2为巷道功能设计模块图，包括四个模块，即系统安装、断面形状、
监测系统、支护方式等，还含有交叉点（牛鼻子）、炮眼布置断面、轨道（含车场）等，使巷道断面设计、爆破设计、支护设计及巷道设备设施布置、观测系统等于一体。建立矿山压力地面实时监测系统，将煤矿井下各类巷道在地面建造，并安装机电设备和各种监测信号，形成一个大型实验环境，能完成十几项实验项目。
图2 巷道功能设计
以上对巩固学生课堂所学的理论知识、增加生产实践知识、帮助学生建立矿井空间概念、进行工程基本素质的提高等起着重要作用。
（2）加强实验观摩实习的量与质的过程控制
以实验观摩“现代化矿井模型演示系统”为例，按图3对系统进行全面细致的讲解，注重矿井生产在时间和空间上的配合关系。
图3
（3）现有实验室模型完好率的管理完善
及时与厂家联系，对失修损坏模型进行维修；同时积极引进厂家提供的更稳定可靠的模型。
(二)现场实习存在问题与改进
在实际的培养过程中，针对以往存在问题，采取下列措施进行了改进。
1.存在问题
（1）学校方面实习经费不足，在矿上实习时间不足，完不成下井次数；
（2）实习指导教师队伍相对稳定，但带队年轻实习教师缺乏现场经验，不能正确引导学生培养地下开采空间概念；
（3）实纲已经趋于合理，但对学生的实习成绩考核不到位，仅对实习日志和实习报告等书面资料做检查，过程细节不便落实，不能有效考核实习效果；
（4）接受实习的单位方面由于安全和生产压力巨大，很难积极配合和协助落实学生完成实习任务，安排尽量少的下井次数，即使下井也是快速通过，现场讲解少，更谈不上盯班；如果实习地点是普采面，那么综采采煤工艺就得不到实习；
（5）联系实习地点困难，难以安排住宿，甚至将住宿安排在村镇小宾馆，冬天冷，夏天热甚至蚊虫叮咬，学生到了就想返校，影响实习效果；
（6）煤矿技术管理人员也没有足够的时间给予充分的协助培养，水平高的工程师工作繁忙，不能给学生讲课，而其他的工程师讲课达不到理想效果，备课不充分，学校和矿方没有给现场讲课的工程师应有的讲课费，靠的是思想觉悟，致使达不到现场实习的预期效果；
（7）有些学生实习积极性不高，实习时间正是补考时间，学生还要忙着补考，或者忙着考公务员、研究生，影响了实习效果。
2. 改进方法
近年来，安徽理工大学以适应煤炭工业发展的需要为目标，以能力培养为核心，针对上述存在的七项问题，进行了如下改进：
（1）学校充分认识到了在现场实习培养空间概念的重要性，优先保障学生实习经费，增加实习补助，2010年增加40%，全部报销路费，改变原来仅在安徽省实习的惯例，可以到省外实习，派出部分学生到波兰交流实习；让学生到地表岩土工程与非煤矿山实习；
同时联系条件好的企业解决学生住宿，在一定程度上有效的弥补了经费不足的困难；
（2）采矿工程系青年教师轮岗，制定了下实验室计划安排表，提高对矿井相关模型的熟悉程度；实行青年教师导师制，其内容是经验丰富的老教师带新教师，迅速提高新教师的业务水平；采矿工程系青年教师利用寒暑假去矿参加生产实习，每年安排1~2名具有博士学位的年轻教师到国外做访问学者1年，数名年轻教师到矿挂职锻炼1年；
（3）学院建立实习检查制度，增加对实习的效果、安全等的管理；
实行本科生导师制，每个教师带10名学生，并定期评选实习、毕业设计先进指导教师。
鼓励本科生学习现场技术，参与科学研究，对发表相关论文的学生，在核心期刊上发表的文章奖励1 000元，报销版面费；
（4）对现场企业配合不够到位等难题（问题的4~6条），做法如下：
加强校外实习基地的建设，构建系统的实习教学及管理体系。目前，采矿工程专业已与淮南、淮北、皖北、新集、徐州、大屯、兖州等矿业集团18个生产矿井签订了学生实习相关事宜，建立了学生认识实习、生产实习、毕业实习基地，并在此基础上进一步完善基地的实习管理制度、考评制度、实习课程设置、实习规范等，构建系统的实习教学及管理体系，为课程设计和毕业设计奠定基础，完善和发展采矿工程学科课外实践教学模式，促进采矿工程专业学生综合素质的提高。
建立产学研基地，一方面，在产学研合作育人过程中，可充分利用煤炭企业所具备的实习基地资源和设备资源，强化实践教学环节。另一方面，可从实习单位选配有经验的技术人员参与对学生实习、实验的指导，并及时向学校提供学生实习、实践的综合情况。学生毕业设计选题结合煤矿生产的实际问题进行。毕业设计由相关部门工程技术人员和高校的教师共同指导，充分发挥高校外部的教育资源，为提高采矿专业学生的综合素质创造良好的环境。
（5）针对部分学生积极性不高的问题，采取的做法是：
在现场工程师上课时，保证学生的听课质量。要求带记录本，对重要的图进行手工绘制，养成勤于动手的习惯和积累系统资料的习惯；
由学生来制定下井的具体目标，落实到每一次下井，自己确定下井观察内容；
每个学生分头收集不同的专业资料，形成压力传递机制，让每个学生都要独立考虑、完成属于自己的任务；
每次下井前提出不少于20个问题，提前查资料，在下井前的晚上回答问题，有利于学生下井将书本知识与现场实际生产设计相联系；
按标准评学生作业，实习成绩按优良中差合理分配，认真考核实习质量，使学生自我加压；
实习时让学生总结矿上技术材料，这是学生普遍缺少的技能，同时也正是一项需要培养的重要技能。
(三) 理论教学的完善
理论教学方面存在的重要问题是空间想象能力不足。为此近年来通过积极建设精品课程和核心课程的纸质、电子教材、讲义、多媒体课件等立体化教材体系建设。注重课堂讲解，以实际工程案例引发学生兴趣，逐步培养了学生从空间角度处理问题的习惯。
另外，加强设计指导，经常与学生探讨一些相关问题，使指导具有针对性。
三、小结
通过完善教学方法和培养模式，加快实验室、实习基地和产学研基地建设，有许多学生在省级、国家级刊物发表了高水平的专业文章，课程设计、毕业设计质量也有了明显提高，使学生培养更接近了现场，缩短了学生成才的时间。采矿工程专业学生地下开采空间概念培养研究取得了初步成效。
下一步的工作是：开放模型实验室，反复强化学生的矿井立体概念；建设大型液压加载模拟实验架，提高学生对岩层结构与岩层运动的空间认识；随着计算机信息技术和巷道、采场三维设计技术的发展，进行煤矿井下的立体仿真设计（含动画演示）；利用三维数字电影、四维数字电影演示采矿立体系统等让学生对井下实景有真实感受［10,11］。
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采矿工程是一门实践性很强的应用性专业。专业课教学需要课程设计、实验、实习等实践环节来辅助提高教学效果。但是由于诸多因素的限制，现有实习体系与实践教学预期效果还有一定的差距，具体表现在以下几个方面：
1.矿山企业对实习态度的转变
计划经济时期，矿山企业职工是生产劳动的主体，在校生可以通过企业有计划、有组织的安排参加实习，通过跟班劳动获得工作技能。随着经济体制转变，矿山企业作为监理方和施工监督方将工程实行承包制，以往跟班实习就显得不可行。矿山企业对学生实习态度也发生了转变，主要有以下两个原因：
（1）矿山企业实行承包制，一定程度上存在着矿山企业与承包方之间在安全监管、风险分配、工程进度等方面的职责矛盾。由于涉及安全、利益、职责分担等因素，导致矿山企业不愿接收实习学生。
（2）近年来，经济高速持续发展带动了能源行业的发展。矿山企业抓住机遇，不断加大生产任务与力度，实现经济效益最大化。实习一定程度上打乱了企业本身的生产进度与计划。学校由于经费问题，也难以作出一定的经济补偿。矿山企业在得不到现实利益的情况下，不情愿接收学生实习。
2.学校经费问题
高等教育经费主要来源于各级政府的财政拨款和学生学费，大部分高等院校没有自办企业或社会捐款。随着高校教育成本、运行成本的提高以及硬件基础设施的建设，大部分高校经费比较紧张。在此情况下，采矿工程专业作为一门实践性强的专业，实习经费就显得捉襟见肘。矿山企业作为市场经济主体，不会像计划经济体制下那样为学生提供一定的实习经费支持。两种因素的叠加造成实习经费成为一个瓶颈问题。经费不足直接导致实习形式化、简单化，实习效果不佳、质量不高，一定程度上影响了教学效果和人才培养质量。
3.招生数量不断增长与实习基地之间的矛盾
采矿工程专业有着好就业、工资高、应用性强的特点。在能源行业大发展的背景下，矿上企业需要大量的专业技术人才。以毕节学院为例，采矿工程专业是该校新兴工科龙头专业，采矿专业在校生连年增加，在校人数的增长迫切需要增加实习基地。但是近几年，矿山企业为追逐经济利益，尤其是国有大中型矿山企业为完成生产任务与进度，对学生实习叫苦不迭。部分小矿由于安全及采矿作业操作规范问题，也不适合开展实践教学活动。实习基地建设的局面难以打开，迫切需要改革现行实习体系。
4.学生自身因素
认识、生产、毕业三大实习环节需要学生自身巩固和加深已学基础理论知识，为以后在实际工作中更好地应用奠定良好的基础。但是由于受传统观念影响，部分学生对专业不感兴趣，应付差事；学生自身水平良莠不齐，造成实习实际效果参差不齐；个别学生心理素质较差，难以克服受井下环境影响的心理因素；学生对实习的认识和重视程度不够，相当部分学生认为实习等同于观摩。这些因素一定程度上都影响了实习的实际效果。
二、新型采矿工程专业实习体系建设方案
现行采矿工程专业实习体系面临诸多问题，迫切需要构建适应新形势的新型实习体系。新型实习体系建设打破了以往实习必须深入矿山的现状，将灵活的教学方式与实训基地实习相结合；将认识实习、生产实习融入平时教学；将毕业实习提前纳入学生签约工作，实行顶岗实习[2]的方式
三、新型采矿工程实习体系实施保障措施
新型采矿工程专业实习体系需要强有力的保障措施来保证实施，否则也是一纸空谈。针对新型专业体系的三大实习环节，提出针对性地保障措施如下。
1.改革传统教学模式
提高教师对新方法、新思路、新模式的认识，加强教师综合教学素质的培养。实现校内互动教学和校外实践教学相结合。积极推行“双师制”教学，[2]加大与矿山企业合作力度，选拔一批现场实践经验丰富、表达能力较强的专业技术人员来校挂职教学。
2.加强实践基地建设
加强实践基地建设是完成认识实习、生产实习、毕业实习的重要保证。应积极与学生签约单位合作，建立长期稳定的实践教学基地，实现资源共享，一方面为学生实践搭建平台；另一方面学校可以承担企业员工技术培训的任务，加强校企合作。同时，校方也应积极发挥智囊作用，为矿山企业存在的技术难题排忧解难。改变以前总是依赖矿山企业进行实习而企业没有受惠的传统观念。实现校方与企业互利共赢，建立长期有效的互惠机制。
3.建立多渠道、多角度的实践机制
应充分利用各种平台如暑期社会实践、专业技能大赛、工程实训中心等，实现理论与实践的无缝对接。其次教师也应充分利用自身资源，让学生参与课题研究。这样既可以将科研成果应用于教学，又可以锻炼学生理论联系实际与培养研究思维的能力。
4.实行（3+0.5+0.5）模式
毕业实习关系到学生能否尽快适应矿山企业工作，能否满足“来之能用，用则好用”的要求。现有实习体系，毕业实习由于时间较短，学生还没形成培养理论用于实践的观念，就匆匆离开矿山，可谓事倍功半。校方应积极与签约企业对接，提前将签约学生纳入实习工作锻炼阶段。在此阶段，实行分段顶岗模式。[3]学生进行长达半年的实习，有经验和实践做毕业设计、相关课题研究。同时，建立校企安全责任共同担责的机制，解除企业一部分后顾之忧。
四、结语
关键词：采矿工程；本科实验教学；综合实验课；露天采矿工艺；教学研究
1概述
采矿工程专业是典型的工程专业，对学生的实践能力有较高的要求[1]。实验教学作为培养高素质采矿工程专业人才手段的重要组成部分，得到了大家的一致认可[2-3]。实验教学是以对理论教学的验证、贯穿和拓展为主的教学模式，实验教学是保证采矿工程专业教育质量的关键[4-5]。做好实验教学，对于学生认识采矿工艺全过程，进而尽快参与实际工程提供了一条很好的途径。采矿工程专业多年来都是各门课程独立设置实验，实验内容主要是该门课程的实验验证类，学时数少，时间紧，知识点相对独立。学生在实验室时间短，没有机会和时间做重复性实验，对实验设备仪器的认识和操作达不到熟练程度。无法给学生足够的思考、设计和准备的时间与空间。学生匆忙做完实验后还要尽快提交实验报告，该门课程便进入了考试结业阶段。在本科教学评估验收工作的督导下，相关课程的实验虽经过多次改革与更新，逐步将各门专业课的实验内容合并为一个或多个综合实验课程。但因为时间匆忙和没有进行系统的教学研究，这种合并仅仅是多个小实验的集中开设，与原来的零星实验没有本质的区别。本课题依托湖北省教育厅和教育部高等学校地矿学科教学指导委员会项目支持，开展了对采矿工程创新教学实验的课程体系和实践的研究，并付诸实现。主要教改方案是将采矿专业本科生所有的专业课程所涉及的实验课，全部整合为1门“专业工程实验”课程，课程分地采和露采2个综合实验内容，采矿专业露天采矿综合实验课就是本教改的成果之一。经过几届的本科教学实践和完善，取得了良好的教学效果。
2露天采矿综合实验的构建
立足验证、贯通和创新3方面的实验教学层次[6]，将露天采矿全工艺过程所涉及的相关课程进行贯通[7]，每一步的实验都与前面实验部分相关联，每项实验资料都尽量以前面的实验材料和数据为依据。而每个部分又涵盖3个层面，一是基本理论方法验证；二是综合贯通实验；三是研究创新性实验。露天采矿实验路线为，地质采样—矿样描述—岩石试样制备—岩石物理、力学实验—露天矿山开采设计—爆破设计—爆破实验—爆破震动检测—灾害防治—边坡监测—生态监测与恢复。实验不但包含了常规生产监测所用仪器设备，还融入了目前最先进的采矿实验和监测手段，如基于LABWIEW的虚拟实验平台、数字矿山软件、高速摄影、地压监测、粉尘及气体监测仪器等，创新了实验手段。
3综合实验步骤
3.1矿山矿石采样
采用矿床实地取样或模拟取样为实验课程的开篇，让学生对矿床地质条件、环境和矿石分类进行专业地质描述和矿样检测。主要实验内容为确定几种矿样的成因，描述样本的外观物理性质，如色泽、硬度、节理、裂隙、层状、孔隙率、密度等。采集的矿样一般为4～6个不同的岩石品种，每个品种矿样数为3～6个。这些矿样及其特性参数将是之后所有实验内容的支撑，也是模拟设计矿山矿床和围岩岩性的依据。
3.2岩石力学实验
1）将所采集的矿样选出有代表的多个矿样进行试样制备。学生需要掌握和操作岩芯钻机、锯石机、磨石机和车床、测量平台、角尺、千分卡尺、放大镜、烘箱、干燥器和饱和设备，以及LABWIEW的虚拟实验平台等。
2）测定岩块声波速度并计算岩块的弹性参数，主要仪器和设备为RSM-SY5型岩石声波仪，纵、横波换能器，等。
3）动应变测量实验（拓展实验），学生应掌握YE3818C型应变放大器、数据采集系统、悬臂梁等仪器设备。
4）单轴抗压强度、抗拉强度、剪切强度、点荷载强度实验，实验所用主要仪器设备包括材料实验机、直剪实验仪、位移测表（百分表或千分表）、点荷载实验仪及其它辅助设备。
3.3矿山开采设计和台阶爆破方案设计
依据前面某号矿样的地质条件和所测力学参数，指导老师再提供补充相关矿山参数与开采要求，学生进行一露天矿山模拟开采设计和台阶爆破方案设计。设计要求要有生产台阶剖面图、炮孔布置图、装药结构图和起爆网路图等[8]。并列出一次爆破的器材清单，以备爆破实验时照单领取器材，进入爆破网路综合实验。露天矿山模拟开采设计是依托上学期开设的“露天采矿课程设计”课程完成，将本次实验岩样的参数代替原来设计的参数，在老师的指导下适当调整生产计划和矿石快度要求，学生就可以快捷的完成设计工作。这样就让学生把主要精力放在实验工作在，而不是花很多时间再去搞设计。
3.4爆破器材检测与起爆网路优化
根据台阶爆破设计所选用的爆破方法和器材，对所选器材进行参数检测。包括雷管、炸药、导爆管、导爆索等各项参数检测。主要实验内容有电雷管参数的测定、导爆管的爆速测定、炸药爆力测试、炸药猛度测试、殉爆距离测试、爆破地震效应测试与分析等。所用仪器设备为SCR-1型多功能雷管参数测试仪，指针式爆破欧姆表，数字式爆破欧姆表等。在台阶爆破实验平台上把所设计的爆破网路进行实现，连接起爆。并分析效果与可靠度。例如，很多学生设计了塑料导爆管毫秒微差起爆网路，4排共30多个炮孔，分别用孔内外微差延期。这里就出现很多不同的情况，是单排微差起爆还是单孔单响，是四通连接器网路还是雷管接力网路，复式网路怎么连接可靠。学生分头领取的模拟仿真起爆器材进行联网，起爆后常出现有炮孔雷管不响的情况。通过检查网路找出问题、重复实验、探讨问题，对网络进行优化，解决了问题。
3.5动载荷实验与安全监测
在爆破网路连接起爆前，安排爆破震动监测。通过实验使学生了解IDTS3850、4850等爆破震动测试仪的使用，利用爆破震动测试仪对爆破产生的震动有一个量的认识[9]，从而指导在爆破作业时采用合理的爆破技术和安全措施。并可对爆破震动信号分析和减小爆破震动技术、降低爆破工程对环境空气的污染等开展创新性研究。在爆破网路起爆前后，在爆破网路实验平台区域内，对环境气体、粉尘进行采集，之后在气象色谱仪等设备上进行检测，分析对比爆破对环境空气质量的影响。采矿工程中经常会遇到在动载荷作用下应变测量问题，如研究冲击机械(凿岩设备、破碎锤设备等）中冲锤对工具冲击作用，研究爆破作用机理，研究在爆破、地震作用下露天采场边坡动力响应等。由于动载荷作用比静载荷作用的情况要复杂得多，往往得不到理论解。因此，测量和分析结构在动载荷作用下的动应力问题是非常重要的。拓展实验以等强度梁为研究对象，测量等强度梁在动载荷作用下的动应力。
3.6矿山环境监测与复垦
将矿山开采对环境的影响与保护、高边坡监测和维护、地表恢复、矿坑综合开发利用等开展创新性研究。并与之后的能力拓展实验相结合，变换衍生了很多大学生创新研究课题。其中包括GPS在露天采矿中的应用、采空区遥感探测、数字化矿山、矿床可视化建模及优化开采、太阳能在露天采矿中的应用、露天采矿循环经济设计等宽视野探讨项目。几年来，有11项成果在国家级和省部级大学生创新大赛中获奖。
4结语
建议本实验安排在大学本科四年级上学期，实验学时1周。支撑本综合实验的相关露天采矿设计、露天台阶爆破设计要在前期的课程设计教学中完成，所涉及的课程教学老师要协同配合。由于实验是从几个矿样开始，演绎到整个矿山开采完后的闭坑复垦，引导学生把大学期间所学的相关专业课理解贯穿，领悟到以往所学课程与采矿工程的关联和实用意义。实验完成后，学生对整个露天采矿工艺有了整体的认识，清楚了露天采矿工艺步骤和技术要点，为后期本科毕业设计奠定了基础。
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具备矿山救护能力的采矿工程技术人员是煤矿安全生产应急救援的基石，采矿工程技术人员每天都工作在煤矿安全生产的最前沿，他们在常规工作中就能够及时发现和排除事故隐患。采矿工程技术人员不仅能对矿井事故的预防、煤矿职工日常自救、互救知识的宣传教育发挥指导作用，而且能在灾害事故发生后及时引导和救助灾区人员迅速撤离灾区，准确地报告事故的情况，协助矿山救护队更好地发挥救护作用，对控制灾情、遏制事故扩大和最大限度地减少伤亡，降低矿井的损失发挥重要的作用。近年来随着矿山救护工作的大力开展，针对矿山职工特别是井下一线作业人员的现场急救知识和技能较弱的现状，具备矿山救护能力的采矿工程技术人员可以定时或不定时地组织培训教育，对矿山职工讲解、演练和互动操作等。所以应该培养采矿工程学生了解矿山救护任务、具备一般救护知识及氧气呼吸器的使用能力，掌握事故动态和报告事故的能力及指导矿工自救、互救能力等。
二、建设矿山救护实验室的内容
矿山救护实验室的建设主要考虑矿山救护的装备和设施、矿井灾变事故的处理、现场急救技能及井下有害气体检测等方面的知识和技术革新，凸显矿山重大危险源管理和矿山救护技能的人才培养。
1．矿井火灾事故救援。培养学生掌握控制灭火设备，并明确灭火设备的使用范围、考虑在灭火区有可能发生的危险情况，例如水煤气等，能够根据现场需要输送距离来调整浆液混合物比例。起到防止烟雾的蔓延，防止火灾扩大;防止引起瓦斯或煤尘爆炸，防止因火风压引起风流逆转;有利于人员撤退和保护救护人员安全;创造有利的灭火条件的作用。
2．矿井水灾事故救援。培养学生能够形成遇到水灾事故使用井下救生舱的意识;熟练掌握各种排水泵的适用条件;计算被堵人员所在地点容积、氧气、瓦斯浓度;计算出被困人员应救出的时间;判定遇险人员位置，涌水通道、水量、水的流动线路，巷道及水泵设施受水淹程度，巷道冲坏和堵塞情况等。起到矿井水灾发生后，第一时间获取灾情信息的作用，根据各设备的适用条件准确使用水灾救援装备，提升矿井水灾救援能力。
3．瓦斯、煤尘爆炸事故救援。培养学生能够正确使用压风自救器等自救设备，正确使用正压或者负压氧气呼吸器等施救设备，起到当发生爆炸事故后保障自身及工友的生命安全，积极抢救遇险人员;清理灾区堵塞物;扑灭因爆炸产生的火灾;防止出现连续爆炸;恢复通风的作用。
4．煤与瓦斯突出事故救援。让学生掌握熟知避灾路线和各种灾害的标示图标，发生突出事故时，能够快速进入安全系统巷并具有采取停电、撤人措施，在逐级排除瓦斯后，方可恢复送电，以及非救护队人员不得进入灾区，救护人员必须佩用氧气呼吸器，不得单独行动的知识。起到对所发生的事故，能够积极领导工友进行紧急避险、自救，保障人员生命安全，尽量减小灾害所造成的损失。
5．顶板事故救援。让学生掌握井下易发生顶板事故的地点，采用探测仪器判断遇险人员位置，与遇险人员联系，采用掘小巷、绕道或使用临时支护通过冒落区接近遇险者;一时无法接近时，应设法利用钻孔、压风管路等提供新鲜空气、饮料和食物。起到在日常易发生顶板事故的地点生产时，尽量注意防止顶板事故的发生，当发生事故时能够积极地自救和营救的作用。
6．避灾自救。让学生掌握如何使用避灾自救设备，增强自救意识，做到有效进行自行救援或等待救援。通过培养以应急自救、应急救援的知识能力为基础，以兼职救护人才为目标，为国家矿山培养合格的综合型人才。
三、建设矿山救护实验室的装备和器材
矿山救护实验室的装备建设，主要从以下七个方向着手。
1．个人防护类装备:压缩氧自救器;化学氧自救器;紧急呼救器;移动式救生舱等。
2．处理矿山灾害事故的专用装备与器材:正压氧气呼吸器;负正压氧气呼吸器;移动式防灭火注浆装置等。
3．气体检测分析检测类设备:光学瓦斯测定器;多功能甲烷检测报警仪;便携式煤矿气体可爆性测定仪;多参数气体检测仪等。
4．通讯器材及信息采集与处理类设备:矿用救灾无线视频通讯装置;灾区电话;防爆数码照相机等。
5．医疗急救类器材:自动苏生器等。
6．交通运输工具:铝合金折叠担架等。
7．训练器材:心肺复苏模拟人等。
四、实验室课程设置
根据矿山救护实验室的建设方案，结合采矿工程专业特色，满足采矿工程、煤矿开采技术、安全技术管理专业等本、专科的教学科研要求;同时满足煤炭企业安全培训要求。实验室开设如下几大类的课程。
1．结合矿山个人防护装备、处理各类矿山灾害事故的专用装备与器材，拟开设《矿山急救技术》类课程。
2．通过气体检测分析仪器、温度、风量检测仪表，结合煤矿井下模拟实训基地模拟实际的矿井通风量、井巷温度的控制，作为课程设计、毕业设计、学生竞赛平台使用。
3．通过医疗急救器材结合医疗急救技术，培训学生医疗急救的能力，使学生真正掌握自救与救援的能力，弥补学生医疗救援的空白，充分体现矿山综合型人才的核心价值，可成为具有行业特色的有机组成部分。
4．通过通讯器材结合煤矿井下模拟实训基地，展开模拟井下发生事故后的实时视频、通话、现场取证、搜救受伤人员等科研与课程教学工作。
五、结语
1 煤炭市场发展现状
1.1 内部环境分析
当前我国煤炭行业面临的形势十分严峻：煤炭库存居高不下，产能过剩，缺乏完善的治理机制;煤炭进出口量下降;煤炭价格下滑;管理粗放，企业经营困难;优势企业通过降价来垄断市场，价格一旦下降难以回升;企业负债率高，财务成本压力大，应收账款增加，现金流断裂的风险不断增加;劳动力成本大幅增加。[1]
1.2 外部环境分析
面对煤炭的大量开采，我国煤炭市场外部环境主要存在以下问题：环境承载力不足，宏观经济增速放缓;主要耗煤行业产量增速放缓;[2]清洁能源对煤炭的替代率上升;进口煤影响;跨区域送电能力增强，大规模跨区域送电使东部沿海地区用煤量下降。
2 我国煤炭类工程科技人才培养中存在的问题
2.1 煤炭相关工程技术专业课程偏向专业化
以M矿业大学本科采矿工程专业课程体系设置为例，第一学年主干专业课程只有采矿工程，第二学年除了有采矿工程外还有电工电子学、工程力学、金属工艺学和测量学，第三学年有岩土工程和矿山机械等专业课程，第四学年主要以毕业设计为主，通过以上课程设置分析可以看出，我国工程科技人才的培养更多注重专业教育，轻视通识教育，无利于复合型人才的培养，以至于本科生毕业不能马上胜任工作，选择继续读研，使企业缺失一线技术人员。[3]
2.2 工程实践教育严重缺失
由表1可知，以M矿业大学本科采矿工程专业课程设置为例，在整个课程设置体系中实践教学课程总学分仅为36.5学分，占总学分的 23.02%，从表1中还可以看出实践教学环节几乎分别集中在一周内完成，也就是没有贯彻到学习中去，导致理论与实践的脱节，这种课程体系的设置在工程科技人才培养中更加注重理论知识的学习，而忽视了实践教育的重要性。煤炭行业是一个经验性非常强的行业，单纯的课堂学习往往造成“理论强、实践弱”的特点。 [4]由于培养方式和经费等条件的限制，煤炭高校在人才培养目标、专业设置、课程安排、教学计划等方面与其他综合类院校存在相同的地方，这种同质化现象弱化了院校自己的人才培养模式，体现不出煤炭院校所应具备的“专业性”和“实践性”，严重制约了煤炭人才培养的数量和质量。
2.3 缺乏具有工程背景又有学术水平的“双师型”师资队伍
工程实践是工程教育的灵魂，工程教师只有具备工程实践能力，才能用工程的视野去指导研究和教学，才能将工程实践与讲授的课程相融合，为学生提供鲜活案例，培养学生的工程意识，增强工程实践能力。[6]当前我国高等工科院校青年教师工程实践背景的缺乏已经成为制约工程教育实践性发展的不争事实。青年教师工程意识淡薄，工程实践能力普遍偏低且得不到学校的重视，师资队伍成分过于单一等现实问题摆在眼前。所以，目前我国高等院校缺乏“双师型”师资队伍。
2.4 煤炭企业缺乏具有专业技术的应用型人才
由从业人员职称结构可以看出(根据统计年鉴)，煤炭行业从业人员职称结构不合理，比例严重失调。拥有初级职称人数约占拥有职称总人数的 88%，而中级和高级职称所占比例分别为9%、3%。高技能员工占比过低，煤炭企业具备的专业技术人才数量较少，大部分员工只能从事最基本的、低技术含量的工作。此外，从区域上来看，黄淮海区(78%)、晋陕蒙(西)宁区(7%)和东北区(5%)拥有技术职称人员总数位列前三，这些区域经济发展水平、城市建设、工作环境等方面对从业人员有较大的吸引力，促使高技能员工在择业时选择条件较好的区域，进而在从业人员职称的分布上也出现了不均衡的现象。
由煤炭相关院校主体专业(主要包括采矿工程、安全工程、机械工程、测绘工程、矿物加工工程、资源勘查工程、地质工程等专业)招生人数可以看出，近年来随着煤炭行业进入下行期，煤炭相关院校在煤炭专业方面的招生和培养人数也随之下降。随着教育管理体制的改革，各煤炭院校对传统的地矿类专业进行了调整、改造、拓宽和转向，由原来单纯为煤炭行业服务改为社会通用的宽口径专业，地矿类专业学生在全校学生中所占比例明显下降，2014年统计的29所本科院校中矿业类相关专业招生数为13672人，仅占总招生数的9.23%。从招生规模看，高等院校煤炭主体专业招生人数由2014年的18482人下降为 2015年的16931人。从2014年开始，全国高等院校煤炭专业招生人数及占比都呈下降趋势。
2.5 煤炭企业缺乏既懂专业又懂管理的复合型高层次管理人才
从2013年全国劳动统计年鉴中可以看出，煤炭从业人员初中及以下文化程度的低学历人员占比高达60%，与全国采矿行业平均水平49.40% 相比高了10%左右;而初中以上大专以下文化程度的占比较低，仅为29%;大专及以上文化程度的占比低于全国从业人员高学历占比平均水平。从整体来看，员工队伍素质偏低，严重影响了企业管理水平和整体效益的提高。同时，向煤炭行业输送中级专业人才的煤炭专科院校，由于招生和就业的困难纷纷向社会通用类和热门专业靠拢，在2014年统计的7所专科院校中矿业类相关专业招生人数仅占总招生人数的21.62%。
由各高校2014年毕业生质量报告看出，地矿类专业毕业生到煤炭行业就业的人员比例逐年下降，其中还包括各级煤炭机关和事业单位的就职人员，高校培养出来的煤炭人才并未进入煤炭行业。除煤炭院校的毕业生在就业时会考虑煤炭行业外，其他高校毕业生选择煤炭行业就业的很少。高校毕业生作为企业未来的中坚力量，管理知识储备明显不足，不利于向管理岗位发展，更不利于企业为摆脱困境制定战略和转型升级。
由表2可知，2010—2012年在煤炭行业就业的采矿毕业生人数逐年增多，2012年最多，为64人，占采矿毕业生总数的55.65%，这一就业趋势与我国煤炭行业的十年黄金期有关，行业的快速扩张，吸引着毕业生择业时更愿意选择煤炭行业。但自2011年下半年开始，受国际、国内经济环境和煤炭市场环境的影响，煤炭行业进入下行期，继而导致煤炭企业生存困难，多数企业日益亏损，员工收入水平大幅降低，毕业生赴煤炭行业就业人数骤减，从 2012年的56%降至2013年的29%，直至2014年的27%。根据目前形势判断，近几年赴煤炭行业就业的毕业生人数还会持续走低。数据显示，2012年，煤炭院校毕业生赴煤炭行业就业的比例达到近年来最高，为30.99%，主体专业到煤炭行业就业比例也高达28.36%，此后开始下降，至 2014年分别降为18.8%和15.2%。综上，在煤炭行业整体不景气的形势下，绝大多数的本科毕业生(2014年超过80%)不愿意去煤炭行业就业。薪酬待遇低、工作环境艰苦、行业形势低迷，是导致行业吸引力差、高学历复合型人才短缺的主要原因，这种现象无疑加剧了煤炭企业生存的压力。
3 优化煤炭工程科技人才培养模式的建议
3.1 优化工程科技人才类型结构
大力引进高层次尖端一流人才，培养行业需求的应用型人才，努力发展创新型人才，培养既懂专业又懂管理的复合型人才。[7]优化工程科技人才培养模式，更好地发挥工程科技人才在行业中的作用，适应行业发展的环境。
3.2 优化学科专业结构，对接国家战略
学科专业布局是否合理直接关系到人才培养的宏观质量问题，教育主管部门的宏观指导起着举足轻重的作用。[8]修订本科专业目录和本科专业设计管理办法，对专业规模进行控制，合理设置和优化学科专业，动态引导高校优化学科专业结构。对接国家战略，满足区域产业结构调整对人才的需求，形成与区域发展相适应的、结构优化的人才培养体系。[9]
3.3 改造传统培养模式，加强工程应用型人才的培养
为克服高等学校“千校一面”、办学缺乏特色的弊端，应加强对应用型行业人才的培养。改造传统培养模式，积极探索应用型行业人才培养模式改革、应用型本科高校建设、应用型高等教育发展路径，推动从传授知识为主向培养能力为主转变;从以教为主向以学为主转变;从讲授为主向实践训练为主转变;从课堂教学为主向以现场教学为主转变;从学校评价为主向以社会评价为主转变;通过“双能型”师资队伍的建设、应用型课程体系的建设等措施，培养应用型人才。 [10]
3.4 工程科技人才培养需要既懂教育又有行业背景的“双师型”教师
培养煤炭行业的优秀人才，要求教师具有较高的理论水平和专业能力。[11]聘请企业一流的技术人员和工程师兼任高 校教师，同时定期选派教师到企业挂职学习，逐步构建起一支既具备较高理论水平，又具有丰富实践经验的师资队伍。
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