采礦工程的理解模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇采礦工程的理解，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

1.2我國采礦工程專業發展現狀。我國設置有采礦工程專業的高等院校在不斷的發展過程中對專業設置、教育培養模式和教學內容等進行了一系列的改革，中南大學的采礦專業已經拓寬為采礦與巖土工程，實現了人才的雙向流動，為國家培養了一大批復合型學士、碩士和博士，在改革過程中，實驗室利用率不斷提高，教師的專業知識和科研領域得到拓展，為采礦工程學科的發展提供了有利條件。中國礦業大學的采礦工程專業在本科前三年采取大班教學，大四時劃分為地下開采、露天開采、通風與安全及工業工程四個方向。國內設置有采礦工程專業的高等院校在近些年的改革中，結合自身教學基礎和人才需求特點，擴大了專業范圍，增加了授課門數，進行了人才培養模式以及教學內容改革的有益探索。

二、國內采礦工程專業教育的優、缺點

2.1國內采礦工程專業教育的優點

3.1.1教學內容安排系統。美國學士學位采礦工程師需要接受四年的教育培育，專業教育偏重實踐應用，基礎教學內容以理科為主，澳大利亞十分注重理科教育以及與礦業技術相關的教學，這樣的教學內容安排在實踐教學方面有借鑒意義，但是理論知識不夠完善，學生不能系統地理解并消化所學知識，教學內容缺乏過渡，不易于被學生接受，這些都會給學生后續進行科學研究以及深入學習等設置障礙。我國教學內容安排十分系統，學生要從地質學基礎知識學起，然后學習采礦學方面的相關課程，教學內容安排同時注重理論和實踐。

2.1.2課件建設效果突出。我國采礦工程專業教學十分注重利用多媒體技術，在理論教學中，將教學內容和學科發展整理成教學課件，并以幻燈片的形式形象地向學生傳達教學內容，能夠加深學生對知識的了解與掌握，比價容易被學生所接受。采用多媒體技術進行教學，實現了教師講授與學生參與的結合、理論知識與實際問題的結合，能夠獲得良好的教育效果。國外的課件多數搬抄教材，不夠生動形象，學生理解起來較為困難。

2.1.3專業領域相對拓寬。我國采礦工程專業的基礎知識還包含了巖土工程所需的地質測量等方面的知識，隨之也增加了地質學基礎、礦山測量、爆破與井巷工程、地質實習及測量實習等諸多實習，豐富了學生的知識儲備和動手能力，專業領域相對拓寬，使學生所學的知識不僅能夠應用到采礦工程行業，還可以應用到巖土工程及其他工程中去。我國實現寬口徑的采礦工程專業人才培養目標，實現了學科交叉發展，有利于畢業生就業。

2.2國內采礦工程專業教育的缺點。我國采礦工程專業教學內容十分系統，但是實踐內容明顯不足，學生的動手能力比較弱，畢業生進入社會后往往因為缺乏經驗，不能很快適應市場。我國采礦工程專業課程設置相對獨立，學科間有機聯系比較弱，學生系統學習知識與技術之后難以靈活運用，缺乏實踐應用能力，這種分散式教學模式會影響學生對知識的系統掌握與實踐應用。我國善于將幻燈片、網絡等現代化工具應用到教育教學以及科學研究中去，這有助于教育教學方法的創新，提高了資源的利用效率，但是學生的手工繪圖能力等卻得不到鍛煉。

篇2

0　前言

實踐教學是深入理解理論知識和進一步對理論認識的途徑之一，是培養和提高具有創新精神和創新意識的工程技術人員素質的重要環節之一。結合自己所學知識，鍛煉學生理論聯系實際、培養學生掌握科學研究方法和提高自我動手能力的重要平臺。還應注意學生整體素養的培養和提高，以及正確世界觀、人生觀和價值觀的形成。高等教育具有的根本任務是培養面向21世紀具有創新精神、創新意識、實踐能力和操作能力的高素質、復合型和交叉型人才。①②③④采礦工程專業實踐教學是培養學生具有較強的創新能力和獨立解決實際問題的能力的專業，需要學生具有基礎理論知識扎實、專業知識面廣、操作技能力強、素質高、具有創新意識和創新能力等特點。在培養大學生的實踐能力及創新能力方面，雖然采礦工程專業在教學過程中一直非常注重實踐教學并做了很多有益的探索，但是在采礦工程專業本科人才培養過程中遇到教學工作量比重小、經費投入不足及實踐場所不夠充足等難題，⑤⑥⑦對采礦工程專業人才素質教育、技能教育以及創新思維的開拓都有不同程度的障礙，導致以后參加工作、深造過程中遇到難題無法獨立解決問題。因此，必須研究如何提高采礦工程專業本科生實踐能力、創新精神和創新能力的策略。

1　提高采礦工程專業本科生實踐能力的策略

1.1　逐步建立完善的實踐教學體系，鞏固實踐教學培養基礎

采礦工程專業是實踐性、交叉性和創新性很強的專業，專業培養方案要求學生具有扎實、寬厚的理論知識和較強的專業知識，同時還應該具備并掌握實踐能力教學培養的方法和途徑。加強采礦工程專業本科生實踐能力尤其是現場實踐能力的培養，通過優化實踐教學課程方案設置，進一步完善實踐教學體系，使其更具完整性，在深入分析和研究近年來實踐教學的教學方案、教學內容、教學方法、教學手段和教學過程的基礎上，結合現代采礦工程科學快速發展及經濟高速發展對采礦人才的需求，引入先進的科學技術、設備和方法，不斷更新教學內容、思想與理念，對傳統教學內容進行傳承、改造和優化，革新教學環節，提高學生自學能力，突出學生獨立自主能力的培養，重視實踐教學內容科學合理布置，優化調整采礦工程專業實踐教學設置，形成礦山認識實習、生產實習、畢業實習、采礦課程設計、礦山初步設計和采礦畢業設計等完整實踐教學體系，并注重各實踐教學環節當中的有機結合。

1.2　重視采礦工程專業實驗課程教學，提高學生理論聯系實際能力

實驗室課程教學是鞏固理論知識、理論聯系實際、驗證專業理論知識、培養專業基礎科研能力、解決問題思維和發揮想象能力、動手能力及基本操作技能訓練的重要部分。通過實驗課程，學生不但可以鞏固和加深所學專業基礎理論知識，而且能夠培養嚴謹的科學研究學術作風和實事求是客觀的科學態度，為進一步提高分析研究能力提供更加深厚的思維基礎。

1.3　構建采礦工程專業現場實習保障體系，提高學生實踐教學質量

采礦工程專業是實踐性較強的學科，采礦工程專業現場實習是培養大學生工程素質、技術素質和實踐實施能力的重要環節之一。結合現場實習，學生可以深入接觸現場生產實際，從而鞏固已學的基礎理論和專業知識，掌握采礦工程專業技能、了解采礦工藝、培養實際工作能力。近年來，大多數采礦工程專業實習學生在大學期間下井次數不超過10次，實習更是象征性參觀為主，實習效果差，導致學生的實踐創新能力和實踐精神沒有得到很好的鍛煉。為此，應采取一系列切實有效的措施，構建采礦實習保障體系，為提高學生實踐實習質量。

1.4　完善革新實習考核制度，增強評定實習成績考核體系

為了使學生能夠提高實踐能力，在實習前準備工作、實習過程或實習結束的工作必須加以嚴格的考核制度。應該對過去僅提交一份實習報告就評定成績的作法進行革新。實施實習過程控制及實習結束總結匯報等類似方式進行考核，要求學生把每天的實習內容和技能做詳細的記錄和分析，讓學生自由討論，讓學生從實習態度、勞動紀律、技術實施和操作技能，可以由實習單位安排現場工程師、技術員來評定現場實習成績。這樣可以促進學生在實習過程發散思維、提高解決問題的能力。通過現場實習，以提高學生實踐能力和實踐創新精神為目的，極大地提高學生實習質量。

1.5　以采礦工程專業實踐技能知識競賽模式帶動實踐教學深入發展

在采礦工程實踐教育中，培養本科生發揮主觀能動性，發揮其主動學習、主動探索和主動思考的能力顯得非常重要。通過舉辦采礦工程專業知識技能競賽，為大學生提供了較大的自由發揮技能空間，方便學生深入思考解決現場問題方法和手段，并學習先進技術和專業知識，掌握采礦工程基礎理論知識和技能，充分發揮理論聯系實際，提高解決問題的能力，易于調動學生解決實際問題的主觀能動性，培養學生的思考問題、學習興趣和解決現場問題的創造性思維能力。

1.6　重視采礦工程專業認知性早期教育

在采礦工程本科生入學初，可以安排一定的學時進行采礦工程專業實驗室或現場實踐認識性教育，給學生對采礦工程專業有直觀的感受，學生可以從認知性早期教育中獲得不同程度的疑問和常識性知識，對以后專業知識的學習和將來就業具有一定先知性作用。

1.7　完善熟練采礦工程專業實踐技能教師隊伍建設

篇3

2采礦工程本科畢業設計存在的問題

當前，采礦工程專業本科畢業設計一般要求具有一定的典型性、專業性、合理性和規范性。同時，設計說明書還應達到一定的書寫要求，需要達到通俗易懂程度，還應具有一定的解決問題的深度和技術難度。當然，我校對畢業設計要求更高一些，就是需要具有專題研究，該部分要求和畢業設計說明書具有一定的相關性，并具有一定的學術性和創新性等，如果用這樣的標準來衡量當前的采礦工程本科畢業設計一般部分（含設計、圖紙和說明書）及專題部分，部分學生的設計質量大部分都偏低，甚至有的學生都不能滿足最低要求。綜上所述，采礦工程專業本科畢業設計存在如下問題：

2.1畢業設計選題簡單及內容相近在進行畢業設計選題過程，一般采礦工程專業院校都按照既有模式進行，設計選題題目根據畢業實習礦山為背景，設計題目沒有針對性或比較膚淺，有的甚至不科學，重復以前的題目，缺乏對應的研究。這不僅限制了學生主觀能動性的拓展，而且阻礙了學生對生產問題、技術創新和解決實際問題的技能培養。

2.2書寫功底差畢業設計過程中比較嚴重的問題是設計說明書的寫作能力差，在整個設計過程中，特別是摘要和設計說明書中闡述的設計過程不夠嚴謹，表述不清，很多學生無從下手，不知道如何能把問題解釋清楚，把說明書寫成記賬式說明或敷衍了事的概述。另外，畢業設計說明書的排版格式不規范、結構不合理、條理不清晰、計算錯誤，甚至有的學生把導師名字都寫錯，可見學生對本科畢業設計的重視程度和寫作功底比較差，需要加強這方面的鍛煉。

2.3工程制圖漏洞百出畢業設計工程制圖要求采礦工程本科畢業生具有較強的繪圖能力、空間想象能力和圖文表達能力，學生在制圖過程中不斷提高繪圖能力。通過畢業設計，采礦工程本科生能夠較為熟練地掌握計算機繪圖、手工繪圖能力和追求完美的視觀感受。但在實際畢業設計過程中，甚至最后提交的畢業設計說明書和設計圖紙，還發現很多問題，比如說明書和設計圖紙不符合、CAD制圖的比例不對應、工業廣場留設不合理、代表符號混亂不合要求、礦塊布置不合理、通風線路標示錯誤、平面圖和剖面圖不對應等。這嚴重影響整個制圖效果，并直接降低了畢業設計的質量。

2.4低級錯誤多采礦工程本科畢業設計的一個重要不足在于設計中所犯低級錯誤、原則性錯誤較多。比如：具有高瓦斯礦井，很多同學沒有在設計及說明書中闡述如何抽放瓦斯，更不用說如何實現煤與瓦斯共采等深奧問題；在地面上有構建筑物需要保護區域沒有留設保安礦柱；通風系統混亂，污風相互混合，形成不通暢系統等。這些問題都屬于采礦工程本科生最容易犯的低級錯誤，違反了相關安全規程和設計規程，采礦工程專業本科生經常犯這些低級錯誤，說明學生沒有很好地掌握基本理論知識和專業知識，最重要的是將來走向工作崗位如果一直馬虎下去將會造成嚴重的后果。

2.5設計內容高度相似由于擴招等各方面的原因，現在每個畢業設計指導老師都帶3-8個畢業生，項目多的老師相對簡單，但對于項目少的老師只能給學生為數不多的設計任務，也就說，指導老師給的任務就比較相近。有的同學的畢業設計大部分內容照抄其他同學的，或者從前幾屆畢業的學生那抄襲和照搬。雖然設計題目不盡相同，但設計內容和說明書高度相似，導致說明書前后表述矛盾、不一致，相似錯誤頻發等等問題。

3問題產生的因素

導致采礦工程本科畢業設計質量低下的原因較多，有學生自身的原因也有指導教師的原因，甚至有外部環境的影響。總結起來有以下幾點：

3.1前期準備不充分因為采礦工程專業是一門專業性很強、實踐性強的學科，畢業設計前應做好充分準備，包括理論知識和專業知識的復習，經過了認識實習、生產實習和畢業實習的不斷進步，應該可以作出質量較高的畢業設計和說明書，畢業設計前期準備不夠充分主要表現在：

（1）礦山接受學生實習的積極性不高，指導教師聯系實習地點困難，一般靠老師的學生在礦山當了領導以后才能給安排。所以，礦山對學生實習的重視程度不夠；

（2）實習經費不足，學校提供的實習經費一壓再壓，已經完全不能適合經濟快速發展的步伐，實習費用已經遠遠不能滿足實習需要；

（3）實習內容不夠全面，由于實習經費不足，致使指導教師無奈把實習時間從3周壓縮成2周，甚至1周，促使實踐性很強的實習不能完全聯系實際；

（4）實習過程過于簡單，由于實習時間的壓縮，導致實習過程相對簡單，不跟班實習，不能切實體會理論聯系實際的效果；

（5）有些同學對畢業實習和畢業設計積極性不高，采礦工程專業屬于高危行業，學生對從事的專業具有一定的厭煩和恐懼感，特別是部分學生畢業后不打算到礦山工作，致使畢業設計和實習成為這些學生的艱巨的任務和負擔，使學生在思想和行動上對畢業設計和實習重視的態度不夠；

（6）指導教師人員匱乏，難以勝任繁重的實習指導任務，缺少用制度管理學生的經驗，對學生產生的眾多問題及指導教師提出了要求和修改意見后學生無動于衷的問題束手無策；

（7）考核制度不夠健全、實施不夠嚴厲，成績評定過于簡化，造成學生的重視程度不夠，有失公平。

3.2指導教師自身因素由于采礦工程專業就業壓力小，相對10年前，招收采礦工程專業的學生大幅度提高，導致每個教師需要指導的學生數逐漸增多，因此，產生了如下問題：

（1）指導教師的投入得不到保障。從時間和精力上講，大多數高校教師承擔著大量教學和科研任務，另外還需完成大量的考核指標，比如：每年要完成多少高水平的論文、獲得的科研獎勵、專利、著作、指導研究生數量、上講臺課時數、在研科研項目數、是否有縱向課題（國家自然科學基金）、評職稱、無休止的會議等等，在高校激烈競爭的今天，指導教師的自由度相對較小。很多指導老師無法保證有足夠的時間來指導學生更好地完成設計，只能把握方向；

（2）指導教師相對缺乏采礦設計方面的知識。一部分高校教師本身缺乏科研與工程實踐經歷，尤其是作為畢業設計指導為主體的年輕教師，個別教師沒有很豐富的采礦工程方面的經驗來有效地指導畢業設計。同時，也存在個別教師工作責任心不強的現象，沒有很好地起到監管作用，放松了對學生畢業設計的要求。導致畢業生認為畢業設計就是走過場，不可能在最后還不讓過。

3.3外部環境因素目前，隨著國民經濟的高速發展，采礦工程專業的畢業生就業相對容易，每個學生均有4-5個單位可以選擇，但有一部分學生把主要心思放在考研、出國、考公務員上，從主觀上對畢業設計沒有足夠的重視，加上畢業設計期間是求職擇業的最佳時機，學生的大部分時間均不在畢業設計上。當然，也有為數不多的畢業后去礦山的學生可以完全發揮自己主觀能動性，拓展自己的思路，把精力放在畢業設計上。

篇4

1中國采礦工程的現狀

中國經濟發展過程中對礦產資源需求量不斷增大，但現有采礦技術中存在一些弊端，使資源得不到合理利用，產生浪費，對采礦工作人員人身安全也造成了威脅。與國外發展中國家相比，中國的礦產資源儲備量大，但開發利用效率卻并不理想，受人員管理及開采技術的局限性影響，采礦工程沒有得到預期進步。由此可見煤炭資源開采使用環節中采取安全防護措施的重要性。為滿足經濟發展對資源的需求量，需制定一套科學嚴謹的采礦工程發展計劃，并對現有生產環節中存在的弊端進行改制，以安全為前提逐步提升資源利用率。在技術創新研發過程中管理人員要明確工作的核心部分，針對現有安全問題探討應對措施。對礦區做出全面調查，在問題發生前制定防范對策，可降低事故造成的損失，是中國采礦工程發展的正確選擇。煤炭行業薪資水平與勞動量不成比例，造成技術型人才的流逝，生產設備使用年限久遠且得不到及時更換，均為采礦工程帶來了安全隱患。因此中國采礦工程應注重人才培養，通過技術手段來實現高生產率、高經濟效益，將原有體制中存在的弊端作為研究對象，將理論與實踐相結合，探討出具有長遠發展價值的安全制度，推動采礦工程發展壯大。

2采礦工程中存在的安全問題分析

2.1采礦工程中的技術問題

技術水平低下是采礦工程中存在的主要問題。采礦工程規模各不相同，一些小礦井為節省生產成本仍使用落后的技術手段，不但效率低，對于開采階段出現的安全問題也缺少防治對策。雖然在理論中完全可實現自動化控制生產，但實際開展時所執行標準卻得不到統一。技術問題體現在以下兩方面：a)工作人員專業知識儲備量不達標。現有從業人員多數沒有接受過采礦知識培訓，作業只能依靠經驗來判斷設備故障原因，對礦井情況了解不足便盲目開展任務[1]；b)設備使用檢修問題。電氣設備與機械設備使用一段時間后需進行檢修，采礦工程現場并沒有將這一制度落實，設備嚴重磨損，很難保障生產環節安全性。對礦產地質勘探不足導致部分資源被浪費，受技術水平影響，對已存在的采礦場也不能做到深入開采，當資源剩余量小時便被遺棄。

2.2采礦工程中的安全問題

采礦工程由眾多環節組成，安全問題一直影響著生產效率與經濟收益。地下礦產資源開采需修筑礦井，工作過程中人員全部井下作業。在進行作業時要注意以下關鍵問題：a)電氣設備使用安全。采礦由自動化設備完成，此外井下照明系統也需用供配電，在對線路進行設計時往往會忽略了用電系統的總功率，只優化局部系統。多個設備共同運轉便會超出線路荷載，導線溫度升高后引發系統短路，嚴重者還會發生火災事故。工作人員在導通與斷開設備時沒有遵從安全守則，缺少靜電防護措施，也是引發電氣事故的原因之一[1]；b)開采方案的確定。礦產資源種類不同，其相應的生產技術也不同，在制定規劃時還應參照礦質層深度來進行。隨著開采深度增加，需對松軟地質層進行加固處理，避免發生坍塌事故，造成人員傷亡。雖然國家明確規定采礦工程中的安全標準，但事故仍有發生，均由安全防護措施不到位造成；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，若井下通風情況不達標，工作人員吸入瓦斯后會發生中毒反應，嚴重者還會危及到生命安全。當瓦斯聚集量增大沒有及時排出，同樣會引發爆炸事故。地下水滲透、巖石掉落等問題在采礦工程中時有發生，引發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

采礦工程首先要提升的是人員技能水平。可通過培訓、考核等途徑來實現，幫助工作人員將理論知識與實際生產相結合。采礦環節安全性單純依靠人員技能水平很難保障，還要注重先進設備的引用，對使用中的設備定期檢修，發現磨損嚴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。開采前要嚴格區分設備作業與人力作業，做好配合銜接，涉及到電氣設備使用時要做好防火處理，對供電情況進行檢測，設備同時運轉時不可超出供電系統荷載能力。可指派技術人員到國外礦產開采企業培訓學習，將先進技術引入國內，可幫助管理人員發現生產模式中存在的弊端，方便及時做出整改。此外還要合理調動人力資源，對員工檔案進行保存，并做出適當溝通，理解員工所擅長的技術工作，可避免造成人才浪費。設備選擇要結合開采實際需求，在作業之前要對礦產區域做出詳細調查，確保資源得到合理利用，以免發生浪費現象。此外采礦工程周邊基礎設施建設也要達到使用標準，包括運輸公路的修筑情況等，可為礦產輸送提供安全保障。在培養技術人員的同時不要忘記采礦理論的創新與吸取實踐經驗，只有理論創新才能不斷地指導技術創新，這樣才能培養一批采礦工程的專業性人才。

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人員自身具有安全意識，同時與采礦工程相關的人力、物力、設備，生產等方面都要優先滿足安全需求，否則就限制生產；b)采礦工程中主要領導要對安全進行全面檢查與負責。無論是采礦工程的主要管理者還是作業人員負責人，都要積極貫徹關于安全生產的相關文件與規定，并以這些安全文件為指導來加強采礦區安全建設；c)積極預防安全問題。要做到預防首先要熟悉造成礦井發生事故的相關因素，并對易發生事故的地點和原因進行詳細分析，預先制定安全計劃和防止措施。此外，還要運用科學的管理方法，創造一個衛生、舒適的生產環境，并制定相關采礦工程生產規定和安全細則，以保證在安全的條件下提高采礦效率；d)最重要的是要對發生安全事故礦井的管理者給以嚴厲懲罰，并對已發生事故的原因進行科學分析，為以后的采礦作業提供安全數據和信息。

3.3生態保護是保證礦產資源可持續發展的主要途徑

在采礦工程進展過程中，應注重對生態環境的保護。資源開采是一項長期發展的工程，資源形成周期十分漫長，因此要合理利用并采取保護措施。對周邊環境進行保護可避免現存資源被破壞，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，土壤得不到保護會逐漸荒漠化，不利于地區平衡發展。采礦后礦區處理問題也應得到重視，對地下空洞進行回填，否則在發生地震災害時很容易坍塌。采礦工程技術人員應加快科學發展策略的研究，對現有生產模式進行反思，制定出可持續發展戰略，可降低安全事故發生的幾率，推動地方經濟進步，也能使資源開采技術得到提升。

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一、采礦工程的實驗教學問題

因為采礦工程學生人數較多，而實驗課時較少，增加了實驗教學壓力，加上傳統建設模式，采礦工程實驗室設備、儀器，屬于真實可見性，增加了實驗室的資金投入。對于建設資金緊張狀況下，許多問題也逐漸顯現：

首先，投資大。采礦工程實驗室是理工科必備教學設施，其建設費用大約為百萬至千萬，對于經濟不發達區域，是一個巨大負擔。

其次，效率低。購置實驗設備時，是根據預先設計的實驗內容、實驗項目確定，因功能較為單一，一臺涉筆通常僅可支持一個實驗，限制了實驗人數，在做實驗之前，還需專人實施實驗準備。

第三，運行成本較高。因實驗具有消耗性特點，主要包含設備損壞、設備損毀、物質消耗、能源消耗等。對于教學實驗，通常是根據教學計劃實施，兩次實驗間隔期間，實驗設備大多處于閑置狀態，占用實驗室空間，需專人實施日常保養、維護。

第四，實驗結果的可控性較差。進行真實實驗時，由于操作水平與程序、實驗條件與實驗準備等因素影響，不能保證每次實驗均可達到預期效果，一般需重復實驗。

第五，教學效果受到限制。因實驗現象的瞬時性特點，在觀察實驗現象時，因客觀條件約束，若不集中注意力，則很難觀察預期實驗現象。因運行成本較高，通常情況下，多次實驗、重復實驗受到某種約束，學生不可能按照自身特長、興趣，設計相關實驗探索，進而對實際教學效果造成影響，不利于培養學生的創新精神、探索驚聲。

二、采礦工程實驗教學的特點與虛擬現實技術

首先，采礦工程教學特點。對于采礦工程而言，作為一門實踐性強、專業性高的學科，工程技術人員、教師需具備較強想象力，具備繪圖、識圖及讀圖能力，同時還需具備豐富工程經驗。對于采礦專業學生，大多為初次接觸礦圖，難以清晰礦工程布置流程、空間關系。對于工程技術人員而言，即使具備一定工程經驗，對于井下巷道系統，也難以建立空間布置關系，進而極大影響了學生學習的主動性、興趣。傳統實驗室建設主要為電教室、模型測繪室與模型展示室，在此基礎上，難以進行綜合性、探索性、研究性、設計性的實驗，不利于培養創新型、探索性人才。

其次，虛擬現實技術教育價值。采用虛擬現實技術，即對環境、條件的真實模擬，可控性極高，具有感知一體化特點，學生可感到身臨其境之感，是真實感知與虛擬的交互，支持開展實驗研究與訓練活動。其一，在現代教學中，采用虛擬現實技術，與現代學習理論相符合，為學生學習活動創造一個全新平臺，深入貫徹了各種學習理念與學習理論，融合了多種學習理論；其二，采用虛擬現實技術，有效緩解傳統實驗教學的設備、經費問題，為綜合性實驗、研究性實驗與設計性實驗創造優良條件。尤其虛擬現實技術對現實進行模擬，一般實驗教學環境難以實現，無法顯現實際事物，尤其對于危險性實驗，例如災害事故、瓦斯爆炸、突水等模擬實驗，可提供安全的實驗保障；其三，有利于深化、開拓新型教學模式。由教學角度而言，在教學活動中，采用虛擬現實技術，具有靈活便捷、豐富教學資源的操作系統，為現代教學模式、傳統教學模式提供了優質環境支持，為教學模式創新提供支撐，有利于培養學生的實踐能力、創造性思維；其四，降低實驗設備投入，提高實驗效率，降低運行成本。虛擬現實技術基于網絡平臺，隨著個人計算機逐漸普及，投入方式為軟性投入，可及時緩解學生壓力，達到課程門類需求，確保教學活動順利開展，與教學需求變化具有較好適應性，防止社會資源浪費，極大提升實驗設備利用率，提高實驗室的開放能力；其五，解決傳統實驗教學的可控性問題。采用虛擬現實技術，注重真實現象再現，通過計算機圖像，可回放實驗的各種實驗現象，有利于學生觀察實驗現象，分析相關規律，提升學生的實驗認知能力。

三、采礦工程三維可視化虛擬實驗室的功能

虛擬實驗室是依托三維可視化技術，構建數字采礦模型，作為嶄新實驗方法，其實驗內容不受實驗材料、儀器、設備等限制，使實驗內容的增加與更新更為快捷，有效解決了實驗經費問題。同時，數字采礦模型有機結合校園網絡，打破實驗開設時間、空間限制，有效提升實驗室開放程度，拓展了學生的實驗范圍，為學生提供更多實驗機會。所以，虛擬實驗室具備如下功能：

首先，巷道造型。對于地下采礦巷道，可劃分為回采、采取、開拓等巷道類型，按照不同類型工程、不同巷道參數，實施三維實體造型，通過空間位置關系，建立整個地下采礦系統。

其次，圖形繪制。對于地下采礦工程，劃分為采準切割與開拓系統，處于任一制定范圍，可以以集成方式、分類方式顯示，縮放、平移與旋轉均可實時交互，學生可多角度觀察工程布置關系，對礦井巷道系統提供三維設計功能。

第三，礦井安全管理的可視化。礦井依托可視化模型，構建安全管理系統，有效集成了避災系統、人員定位與瓦斯監測，通過實驗數據，對礦井安全情況進行可視化分析，使學生可深入理解礦井安全管理知識，采用視頻、動畫等技術，有效激發學生的學習積極性。

第四，網絡功能、數據處理功能與集成接口功能。通過網絡技術和數據庫技術，與礦山設計與生產實際狀況，構建安全管理與采礦工程數據庫，為學生的礦井設計提供相關數據信息，有利于開展設計性實驗、綜合性實驗與創新性實驗。

四、結束語

綜上所述，采礦工程實驗室建設存在投資大、運行成本較高、實驗結果的可控性較差、教學效果受到限制等問題，采用三維可視化技術，為學生學習活動創造一個全新平臺，有效緩解傳統實驗教學的設備、經費問題，有利于深化、開拓新興教學模式，降低實驗設備投入，提高實驗效率，降低運行成本。構建采礦工程三維可視化虛擬實驗室，具備巷道造型、圖形繪制、礦井安全管理可視化、網絡功能、數據處理功能與集成接口等功能，有利于學生的創新性與設計性實驗。

參考文獻：

[1]柯波，李萍，何友芳等.采礦計算機輔助設計實驗教學改革[J].計算機光盤軟件與應用，2012，（10）：222-223.

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2012）12-0263-02

未來采礦工程學科的發展及其采礦工程技術人才的培養問題，是一項十分重大的研究課題，關系到振興東北老工業基礎煤炭工業的發展，更關系到礦業教育的百年大計。縱觀全國的教育改革，各高校正朝著與社會主義市場經濟體制相適應的方向轉軌，并通過校內各項管理體制的調整完善，推動了教學領域的深入改革。面向21世紀，黑龍江科技學院采礦工程專業應根據其自身特點，結合振興東北老工業基礎煤炭工業的發展趨勢，在學科建設、專業建設和人才培養上研究對策，以求得到長足發展。

一、采礦工程專業教學改革存在的問題

近年來，根據教育部對本科專業教學的指示精神，我校著重進行了采礦工程專業教學內容及課程設置體系改革的研究與實踐。按照教育部的如下三點指示精神：（1）專業知識結構要進一步調整，拓寬專業面；（2）本科教學內容應適應21世紀采礦工程科學專業的發展要求；（3）加強工程實踐教學，提高學生實際工作能力，創新能力等。要求改革本科各專業系列課程教學內容與課程設置體系。我們認為當前我校采礦工程專業的教學內容及課程設置還存在著一些差距和問題。

1.拓寬專業面尚不夠，特別與機電結合不夠

近幾年來，我們雖逐步拓寬專業面，如非煤開采、露天開采、地下工程、計算機在采礦中應用等內容，但仍不夠。特別是由于新技術、新工藝、新裝備不斷發展，采礦與機電結合不夠，知識更新與實踐環節均很弱，未形成高水平的模式與系列，不能適應現場生產發展的急需。很多高度機械化、自動化的礦山單位均指出：“若采礦專業再不實現與機電密切結合，采礦工程專業的學生就不受歡迎”。隨著安全高效礦井的一礦一井一面或一礦一井二面生產的發展，礦井巷道布置、采掘銜接日趨簡化，而重在礦山機械的使用效率，所以礦山機電知識日趨重要。不提高采礦工程專業學生的機電知識，難以管理和指揮生產，難以提高礦井產量和經濟效益。有的礦區、礦井總工程師已由機電人員擔任。為實現采礦工程專業培養礦山高級技術人材的目標，采礦工程教學改革已迫在眉睫。

2.教學內容龐雜，落后陳舊內容仍較多

近年來，雖然加強了采礦新工藝、新技術及計算機在采礦中的應用技術等新內容，但總體不夠突出和系統，一些陳舊的內容仍在某些課程中占有大量篇幅，如煤礦開采學課程中的采區巷道布置和采區和井底車場線路等內容已遠不適應安全高效礦井的要求，教學中應大大削減，有關巖石力學方面的基礎知識在幾門課程都講，另一方面大型現代化礦山的開拓巷道布置內容又顯太簡單，沒有突出最新技術的發展及成果。因此必須大幅削減落后陳舊的課程內容，增加專業發展的新技術和新成果。

3.目前學校實習教學困難，急需加強開采、機電工程教學

除因安全等種種原因，生產實習受到削弱外，教學內容中還特別缺乏綜采工作面裝備的安裝、使用、監測、維護、檢修、回撤、事故預防和處理等知識。而原來傳統的煤礦機電專業又有削弱的趨勢，形成空白，急需填補。

4.課程設置系統性差，內容重復

采礦工程學科是一門多學科綜合的學科，所以采礦工程專業教學涉及的內容較多，有采礦工程專業本身的專業課，又有為采礦工程服務的機電等課程，內容龐雜而分散，所以急需對采礦工程專業的專業課教學大綱進行修訂，對采礦工程專業本科主干課程中重復的內容進行精簡或合并，避免交叉重復，使采礦工程專業的專業課程既有課程本身的特性又注重整體性。總之，課程內容及體系應以生產技術發展來調整知識結構，培養學生綜合分析問題的能力和實際工作中解決生產問題的能力。

二、采礦工程專業學教學改革的方向

黑龍江科技學院采礦工程學科是一門實踐性強的學科。本科教學改革必須以面向振興東北煤炭老工業基地為前提，密切聯系生產技術發展，選用多學科（分支學科）的理論教學方法，強化實踐教學方法，強化實踐教學，以符合人才培養的要求。

1.調整專業結構，擴大專業面

實行地下開采與露天開采相結合；煤礦床與非煤礦床相結合；采礦與地下工程相結合；采礦與機電相結合；采礦與計算機應用相結合。以此五個結合為原則標準調整采礦工程專業設置和課程體系。面要拓寬，內容要精，制定出符合這五個結合的新的教學計劃及人才培養方案。

2.實現教學內容的現代化

教學內容密切結合國內外最新技術、科研成果。大力刪除落后、陳舊的內容和脫離實際的內容，教學內容面向當前煤炭工業的發展趨勢，既區別于大專、中專，又區別于研究生教學。建議增加各類型安全高效綜采工作面工藝原理及裝備，配套選型，工藝方式優選及工序匹配優化；采場圍巖控制及設計，頂板及支架的監測、預報，采場裝備使用、監測、維護、檢修、事故預防及處理，生產科學化管理等內容。使礦井生產知識結構集中配套，符合生產急需，面向生產第一線，培養學生綜合分析問題能力，實際工作能力；并增加巷道圍巖控制與礦井各類巷道的優化布置相結合；開采方法與工程優化設計相結合；采礦工程一般設計與系統工程優化設計相結合等的實例教學。培養學生從事煤礦生產、工程設計、管理方面的素質，擴展知識結構。

3.實現教學方法及手段的現代化

拓寬專業面，除教學內容要精練外，教學效率必須相應大幅度提高。實施多媒體教學、學導式教學、研討式教學、案例式教學、模型教學等。特別是模型教學直觀易懂，是使學生對“礦山王國”有一個從二維平面思維到三維空間思維的有力工具，它是提高教學質量的有效手段，因此應大力加強采礦模型實驗室的建設。同時，應大力開發采礦CAD的教學演示系統，提高學生的感性認識、理解能力、計算機應用能力等，將大幅度提高教學效率。

4.產學研共建實踐教學的基地

密切與大型現代化礦區合作，共建三結合的實習基地是非常必要的，以強化工程實踐教學。另外利用礦山閑置設施，在有關廠礦支持合作下，建立模擬生產的工作面。利用已磨損的生產上已不能用的裝備、配套安裝、模擬生產。模擬工作面的裝備可以操作，又不影響生產，特別對加強機電知識及裝備監測、維護、檢修、事故預防及處理等實踐能力培養有很大好處。利用同礦山企事業的科研合作又能促進實踐和理論教學。

5.采取有效措施，確保教學質量培養合格的專業技術人才

應當指出，堅持知名教授上本科教學講臺的制度，是提高教學質量的有力保證。近幾年來，知名教授被一些繁忙的行政管理工作和科研工作纏身，難以走上講臺為本科生授課，教學質量受到某種程度的影響。中青年教師也受職稱評定條件的約束，精力轉移到科研工作和撰寫論文、著書立說，教學投入明顯不足。上述現象與學生厭學的大氣候共同形成了教學質量滑坡的客觀現實，已經到了必須引起高度重視的地步了。

6.加強教學管理，實現教學管理科學化

目前，學生自主成才已成為新的價值取向，原來固定的學生培養模式和教學管理模式必須改變。因此，要求教學管理人員不斷提高自身素質，同是開發出實用的教學管理系統軟件，其內容應包括學生情況庫、試題庫、畢業設計資料庫、教學文件庫、專題論文庫等等。

采礦工程專業的教學改革任重而道遠，要靠我們不懈的努力和奮斗才能不斷取得成果。我們相信，經過四五年的努力，采礦工程專業的教學改革必將提高到一個新的高度。

Study on Teaching Reform Direction of Mining Engineering Subject

CHEN Hai-bo，JIANG Hai-feng

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一、模型制作與采礦工程專業課程特點

1．模型制作

模型直觀、易懂，能構建起專業知識的內部聯系、空間形態，可以將形式與內容完美地結合起來，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。模型設計中布局是否合理、比例是否恰當、造型是否協調等問題都可以通過模型制作來發現。模型制作主要是通過師生互動的教學方式，把專業概念或知識體系動手實踐做成知識模型，從而加深對專業知識的理解，達到教學相長的效果。它既能提高學生的動手實踐能力，也能培養學生的學習興趣和創新意識，是一種能改變學生行為，提高學生綜合能力的教學方法。比如建筑專業、園林專業等都可以把專業知識動手實踐綜合成建筑模型、園林模型，用于課堂的教學［6－7］。尤其對一些工科院校的專業課教學，模型制作可以調動學生的學習積極性，能把枯燥專業知識變為制作模型的樂趣，達到對所學知識的理解、消化、吸收與靈活應用。此外，信息獲取、動手實踐、團隊協作、人際交流等能力都可以通過模型制作來實現。

2．采礦工程專業課程特點

采礦工程屬于礦業類學科，是一門學科綜合性較強的專業，涉及采礦、井巷、力學、機械、管理與制圖等多學科的基礎知識。專業課程具有概念較多、知識點零碎、知識體系環環相扣的特點，需要有一定的立體思維能力，才能把知識架構的空間關系搞清楚。單純的課堂教學往往使學生一知半解，而教學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關系。專業課程的學習需要學生具有一定的空間想象能力和嚴謹的邏輯思維能力，而對重要概念的理解和應用一直是采礦工程專業課教學的重點和難點。模型制作則能把一些抽象的專業概念、知識體系構建起來，使知識結構立體化，有助于學生對基礎知識的深刻理解。因而，選擇模型制作進行采礦工程專業課的教學實踐是課程教學方法的一種有益嘗試。

二、模型制作在教學中的應用

1．模型制作的課堂引導

在整個教學過程中，如何增加學生對課程的感性認識和學習興趣，教師對課程的掌控力和對專業知識的熟悉程度是一個關鍵點。教師應認識到課堂引導的重要性，在模型制作授課中應循循善誘，適時教導。剛開始進行模型制作的學生會毫無頭緒、不知所措，此時教師應進行課堂引導，可準備若干個模型制作的選題，講解一些相關的模型案例，開拓學生的思維;也可安排學生參觀教學模型，增強他們對模型的直觀感受，使他們認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，提高他們對復雜空間的表現和認知能力，鍛煉他們的動手能力與團隊協作精神等。最后將學生分組，1組4～6人為宜，每組設定1名小組長，組長分工明確，組員各負其責，并納入最終的考核評分中。

2．教學中的模型制作

模型制作過程:首先進行模型的選題，教師準備若干個模型制作的選題，由學生自由選擇，也可由學生根據專業課程知識自選課題;選題完成后，模型小組要搜集資料、完成模型設計并繪制方案草圖，依據草圖繪制出詳細的CAD施工圖;然后根據選題的不同確定模型制作材料;此后，各小組分別進行模型制作，在此過程中，學生要拍攝具體實施模型制作的關鍵步驟照片，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行展示，各組推選代表進行PPT匯報，師生針對各組的匯報情況進行點評、討論，教師對最終結果進行考核評分。模型制作要求:教師應根據課程內容和教學課時，給學生分配模型制作任務，要求模型能自成系統，甚至能簡單運轉，并符合實際情況。在學時較少的課程中，可進行專業課中一些主要概念、知識點的模型或模型部件制作，可利用塑料板、紙盒、泡沫板等材料進行模型制作。在以后的教學過程中，如果有學生重復之前的教學模型，則要求學生做出更精細的模型，可添加二極管等電子元件進行電動演示，可改進模型材料使做出的模型更逼真等，要求重復的模型趨于精細化、形象化。在學時較多的課程中，可進行專業知識體系模型的制作，使學生加深對專業知識體系的理解和應用。根據課程知識點，發揮學生的自主性，探索自己的表現形式。學生如果繼續之前的模型，則需要進一步完善模型系統，可借助光電、機械等方法使模型更真實化，易于理解。課程關注的焦點是完成模型制作所獲得的成果，以此激發學生的興趣，培養學生能靠自己和團隊做成事情的信心。

3.模型制作的實踐競賽

教師應鼓勵學生全員積極參與模型制作，可推薦模型制作興趣濃厚的學生參加全國的采礦工程專業實踐作品大賽。例如，采礦工程2015級學生參加競賽模型作品，獲得了獎項。這些結合專業知識把想法變成模型作品的經歷，鍛煉了他們的動手實踐能力和創新思維能力，增長了見識，增強了他們做成事情的自信心。

4．模型制作的教學反饋與持續改進

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2地質測量對采礦的影響

我國的國土豐厚，地質地貌各不相同，所以為了確保礦物質的質量，我們在進行采礦工作時，要對開采區域進行地質測量。對于地表所測的氧值要符合一定的規律性。地測工作的標準化是質量標準化的一個關鍵組成環節，在開采的同時還要注意安全隱患。對于重復出現的問題要追查其根源，及時進行修改調整，從而進一步的提高標準化的工作水平。

3數值模擬的可視化分析方法

我們了解到工作人員很難建立三維空間概念，而礦山壓力與巖層控制的問題一般涉及的都是動態三維空間問題。因此工作技術人員對分析研究的目的還是有一定的差距。工作技術人員到礦井現場實習，所看到的情況只是靜態現象，比如巷道支護物的破壞、巷道的變形等問題我們可以通過現場觀察發現，但是對產生礦壓顯現現象的礦山壓力以及變形破壞過程是看不到的，只能從理論上或者資料上去進行空間想象，但是這樣會存在一些弊端，比如說對理解礦山壓理論就會形成障礙。而且想只是通過觀測就能得到礦山開采過程中的圍巖內的某一點力，實際上是相當困難的。對于上述問題，數值模擬計算方法就擁有其獨一無二的優勢，數值模擬計算方法的發展逐漸的引起了采礦工程的重視，并且逐漸的的被采礦工程所引用。

可視化研究實例，我們對煤層開采過程頂板巖層受力變形過程模擬。模型上部為邊界，我們按照煤層深度來施加重力，模型的左右兩邊為支邊，模型的下邊為固定點，為了平衡水平方向的位移。通過計算得出了頂板巖層會隨著煤層開采而出現離層及其相對應的應力分布狀況，其結果在一定程度上可以對礦山壓力及巖層的控制上提供了理論補充。（本文來自于《黑龍江科學》雜志。《黑龍江科學》雜志簡介詳見。）

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張同學來自湖北農村,就讀的專業是采礦工程。入校第二天他就找到我,說想轉專業,我問他為什么要轉專業。他低著頭,沉默了半天,最后倔強地說:“我就是不想讀這個專業!”然而,此時學校轉專業的相關規定還沒有出臺,并且新生一開學就轉專業基本不可能。我耐心地向張同學解釋學校的有關規定,但是當他得知至少剛開學不能轉專業時,便立刻漲紅了臉,然后一聲不吭地離開了。

開學上課后有學生向我反映,張同學性格內向,幾乎不與其他人交流,總是一個人獨來獨往。一天,班上的學習委員來告訴我,張同學已經一上午沒來上課了,人也不知道到哪兒去了。我很擔心他因為情緒不好而出什么事,趕緊發動全班同學去找他。終于,我在學校的外湖邊找到了他,而他正坐在湖邊的涼亭里發呆。我看看手表,都已經快下午1點了,于是就先帶他到食堂吃飯,然后約他在學校的外湖邊進行了一次促膝長談。

通過耐心細致的談話我了解到,他的家庭非常貧困,母親長年臥病在床,一個哥哥在外打工,家里就靠父親一個人務農。他很希望通過自己的努力學習在大學畢業后能找到一份體面的工作,改變家里的經濟和生活狀況。但是,“采礦工程”這個專業光聽名字就讓他覺得很不好,他認為這個專業畢業之后都要去做挖礦之類的活,又臟又累,收入也不會很高,所以就一直對自己的專業心存反感,不想上課。

我這才明白之前他為什么要轉專業,原來是對采礦工程這個專業存在誤解。于是,我耐心地給他解釋:第一,采礦工程專業培養的主要是管理和技術人才,并不是他所想象的畢業之后都是去挖礦。第二,目前采礦人才非常緊缺,這個專業的畢業生就業肯定沒問題,我校采礦工程專業的就業率往年一直保持在100%,并且收入還不錯,完全可以改善他的家庭經濟狀況。第三,大學更重要的是教我們學會學習、學會思考問題的方法,只要扎扎實實學好真本事,任何專業都是可以有所作為的。

經過這次談話,張同學的情緒稍微好轉了一些,但思想上仍存在很多顧慮。通過細心觀察,我發現他有書法特長,在征求他的意見之后,我就安排他擔任了班級宣傳委員。同時,我還鼓勵他多與同學交流,積極參加學校的課外活動。一段時間后,張同學的表現比以前積極多了,但他對專業的認識還不是很清晰,經常問我采礦工程專業到底好不好就業,往屆畢業生就業的單位待遇怎么樣。

為了讓張同學以及班里其他同學對采礦工程專業有一個客觀、全面的認識,我特意邀請采礦工程專業教研室主任為他們作了一場專業介紹報告會,就采礦工程專業的特色優勢、歷史和發展現狀、就業前景等進行了詳細的分析和介紹。通過這場報告會,同學們對自己所學的專業有了更深層次的認識和了解,對自己的未來也更加樂觀了。針對學院大一、大二年級在新校區就讀,大三、大四年級在校本部就讀,而新校區的各項教學設施與校本部相比還不夠優越的實際情況,我又組織同學們參觀了校本部的實驗室、圖書館等,讓他們對自己的學校和專業有了更全面的了解。此外,我還經常找張同學溝通交流,了解他在生活和學習中還有什么困難。后來,張同學主動找到我說,他在全面了解采礦工程專業后越來越喜歡這個專業,現在已經不再想轉專業了。聽到這些話,我的心終于放下――他終于消除了“專業偏見”,不鬧情緒了。

這件事情讓我明白:許多大學新生剛入校時,一方面由于對自己的專業缺乏足夠了解,僅從字面上來片面理解專業,另一方面由于被一些片面、過激的說法所誤導,對自己的專業存在某種偏見。因此在大學新生入校時,有必要通過專業介紹、報告會、參觀校園等多種活動及時緩解和消除同學們的專業疑慮,幫助他們樹立對自己專業的信心。

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）28-0235-02

課堂教學、實驗教學和實踐教學是大學本科教育常用的三大教學方法，它們之間環環相扣、緊密相連，意在全面培養學生對知識的把握，提高學生的動手能力和創新意識，多方面、多渠道培養學生的綜合能力。實驗教學是課堂教學和實踐教學的橋梁和紐帶，是本科教學中重要的一環。采礦工程專業是培養學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，能在采礦領域等方面從事礦區開發規劃、礦山設計、礦山安全技術及工程設計、監察、生產技術管理科學研究的高等工程技術人才。要求采礦工程本科教學中重視課堂教學的同時，必須加強實踐教學和實驗教學同步進行，而加強實驗室建設是采礦工程專業本科教學的重要一環。

一、采礦工程專業實驗教學的制約因素

1.教學大綱的制約。目前各高校只注重課堂教學的要求，在教學大綱中體現得尤為明顯。如一門采礦工程專業主要專業課《井巷工程》教學大綱的要求，課堂教學要求44學時，而實驗教學僅4學時，實驗教學遠遠低于課堂教學的時間，重理論教學的現象十分嚴重。其次，大綱對實驗教學的考核機制未能全面體現，導致很多學生對有限的實驗課程只是走走過場，即使提交了實驗報告，全班級的同學也就一兩個模板，抄襲率太高。

2.實驗教學設備更新速度太慢。隨著煤礦開采科技水平的提高，新的技術和裝備不斷出現。煤礦走過這高速發展的十年黃金期（2003―2013年），許多舊的生產技術和設備被淘汰，尤其是特大型煤礦的生產均采用先進的技術和設備。而高校的采礦工程課題教學選用的教材更新慢，與之相配套的實驗教學設備更慢，遠遠落后于科技的進步，使得采礦工程培養的畢業生走向工作崗位必須從頭開始。

3.實驗室師資力量欠缺。目前高校實驗教學多是兼職教師，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的教師太少，我院實驗教學教師人數占課題教學教師的1/20以下，實驗教學的管理人員也大部分是課堂教學的教師。這也與實驗教學的投入及實驗教學人員的定位有較大的關系。實驗教學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的，有的可以兼顧科研。再加上學校考核教師的管理機制，使得更多的教師會選擇可以做科研的實驗室（如采礦工程專業的巖石力學實驗室）。

4.學生人數太多，實驗教學設備短缺。隨著煤炭形勢的好轉，采礦工程專業的學生顯著增加，由原來的一個班級（30人左右），增加到現在的六個班（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。在校學生雖然顯著增加，但實驗教學設備增添的太少，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，根本達不到加深課題教學的效果，更是抑制了學生的動手能力和創新能力。這也是很多大學畢業生畢業后動手能力很差的原因。

二、井巷礦壓實驗室在本科教學中的作用

采礦工程專業課程主要開設有：礦山機械、礦山測量學、礦山地質學、井巷工程、礦山壓力與巖層控制、采礦學、礦井通風、礦井安全技術等課程。其中《井巷工程》、《礦山壓力與巖層控制》和《采礦學》是采礦工程專業三大主題專業課。

首先，《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》兩門專業課在課程設置上有許多相通之處，在實驗室建設上必然存在許多共性的地方。在這兩門課中，該部分的內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容。其次，采礦工程專業的學生大多是高考統招進來的，沒有從事井下采礦工作的經歷，認識均是感性的、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，使得僅靠課堂教學很難讓學生深刻體會和把握。

井巷礦壓實驗室的建設，讓學生實地操作礦井巷道施工與維護時的一些實驗，在消化課堂教學的內容時會顯得輕松愉快，也提高了學生學習的熱情和積極性，在一定程度上培養了學生的動手能力和創新意識。

三、井巷礦壓實驗室目前的現狀

目前，我校《井巷工程》課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。這些實驗模型都是靜止的東西，均是10多年沒變的模型，沒有讓學生可操作的實驗，只是讓學生看模型，教師講原理，與課堂教學相差無幾。從采礦工程研究生一年級的調研結果來看，99%的學生根本不知道礦壓監測的一些儀器，更別說原理了。他們的反映是，當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材料和設備，建立井巷礦壓實驗室。

四、井巷礦壓實驗室建設規劃

井巷礦壓實驗室建設的目標是：滿足《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》、《礦壓測試技術》等專業課程實驗教學的需要，培養學生的動手能力和創新意識，提高學生學習專業課程的熱情和興趣，潛意識地增強了學生對理論教學的理解和體會。根據《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》課程內講授內容的需要，融入目前先進的技術和設備，井巷礦壓實驗室建設的內容主要包括四大塊：礦井支護材料展示區、設備展示區、實驗操作區和巷道模型綜合實驗臺。

1.礦井支護材料區。該區主要展示現階段礦井常用的支護材料，包括兩部分的內容，分別為錨桿支護材料區、棚式支護區。通過該部分實物展示及實驗教師的講解，可以讓學生直觀認識巷道錨桿支護的發展過程。

2.設備展示區。該區主要展示現階段與巷道施工及支護材料相匹配的設備，包括三方面的內容，分別為鑿巖爆破區、巷道支護設備區、注漿設備區。

3.實驗操作區。該區主要是通過搭建簡易的實驗臺，將設備展示區的設備讓學生進行實地操作，了解設備的工作原理及功能。

4.巷道模型綜合實驗臺。該模型是根據井下巷道條件1∶1仿制的，讓學生進入實驗模型內部實地感受巷道內部的情況。

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課程《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》兩門專業課教學使用，也可在采礦工程研究生課程《巷道圍巖控制技術》教學中使用，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玻璃制作，錨桿錨索及頂板離層儀采用真實的材料進行安裝，錨桿錨索錨固端可采用樹脂錨固劑粘結也可以采用某種黏膠粘接，巷道模型可采用有機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條件及發育情況融入進去。模型直觀展示出：巷道掘進頭的鑿巖爆破破巖、裝巖與調車過程；展示多種支護形式（U型鋼支護、錨網支護、錨網噴支護）；直觀展示礦壓監測儀器的安裝、監測過程及安裝監測原理；并可以讓學生在模型內部進行模擬錨桿、錨索的錨固力拉拔試驗、錨桿預緊力試驗、錨桿錨索的安裝、鉆進實驗等。

3.本模型實驗臺結合上表中的設備材料，可以直觀講述《井巷工程》課程：第二章鑿巖爆破、第三章巷道斷面設計、第四章巖巷施工及第六章巷道支護的絕大部分內容，這些內容也是本門課程的主要關鍵部分，是本門課的重點。第七章巷道礦壓顯現規律、第八章巷道維護原理及支護技術的內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《巷道圍巖控制技術》不言而喻。目前研一的采礦碩士研究真正在井下實習鍛煉的機會很少，很多都是生產實習時下了一兩次井，對煤巷井巷的很多知識根本不了解。而研一的學生主要在學校學習理論知識，出去鍛煉的機會很少，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知識。

六、結語

實驗教學是課堂教學和實踐教學的橋梁和紐帶，是本科教學中重要的一環。在高校教學大綱的制定上必須加強實驗教學的分量，全面培養學生的動手能力和創新意識。采礦工程專業是與現場實際聯系最為緊密的專業，而《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》是采礦工程專業三大主體專業課，課堂上的理論教學對于高招進來的大學生來說，許多專業知識太抽象，必須加強實驗教學的內容。因此，井巷礦壓實驗室的建設將會為培養采礦工程的學生提供了一個良好的教學平臺。