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关键词:数值模拟技术;采矿工程;人才培养
内蒙古科技大学矿业研究院拥有自治区唯一的矿业工程一级学科博士学位授权点,矿业工程学科是的重点学科,采矿工程专业是国家级特色专业,为自治区煤炭行业输送了大量高素质人才。然而,传统的教学方式仅仅依靠理论知识学习和现场实习相结合,即通过现场实习将课堂中所学知识进行理解和深化,其教学效果不明显。数值模拟技术能对采矿工程相关理论知识进行数值计算和图像显示,使其形成形象化的概念,有助于学生理解和掌握[1]。此外,通过数值建模过程和数值计算结果的分析,还能使学生对掌握的专业知识融会贯通,有助于提高学生的研究能力[2]。
一、采矿工程学科特点与人才培养现状
采矿工程专业知识体系广、实践性强,是培养矿山复合型人才的重要专业,专业基础课如矿山压力与岩层控制、井巷工程、采矿学等都与实践有着密切的关联[3]。采矿工程专业教学内容不仅涉及大量的专业术语、理论公式,还涉及矿井生产系统、巷道布置与支护以及采矿活动引起的岩层移动等复杂的三维空间运动[4]。如果只依靠上课PPT、文字、二维图纸和实验室三维模型的参观,学生只能从字面上理解几个专有名词,很难在短时间内清楚的了解和掌握相关知识。另外,由于学生人数较多、专业课课时不够等原因,且存在实验设备数量不足、性能老化等问题,导致一些实验教学工作难以开展[5]。不得不采取大组实验或缩短试验课时甚至取消部分试验的方法,或者实验课仅限于参观模型,学生的培养质量堪忧。而现场实习往往流于形式,学生现场实习时,看到的仅仅是静态的局部的现象,如巷道表面支护情况、变形情况,工作面顶板冒顶、煤壁片帮等,很难对巷道支护、矿山压力显现有深入的理解和认识,学生学习效果并不理想。
二、数值模拟技术应用可行性分析
近年来,随着计算机技术的不断发展,数值模拟技术在采矿工程学科中的应用越来越广。其中以有限差分法、有限元法、离散元法等数值方法为基础的数值模拟软件已广泛应用于采矿工程科学研究工作中,如FLAC/FLAC3D、UDEC/3DEC、PFC/PFC3D、RFPA等二维或三维数值模拟软件均具有较强的建模和运算能力,计算结果准确,用户界面易于使用,计算结果能以图片或者数据的形式形象地展现出来等优点[6,7]。这为数值模拟技术在采矿工程人才培养中的应用提供了良好的基础。矿业研究院采矿工程专业教师大都具有博士以上学历,对相关数值模拟软件应用熟练,为数值模拟技术在专业课程教学以及人才培养中的应用提供了有力保证。采矿工程数值模拟主要步骤包括:数值计算模型的建立、模型参数的选取与赋值、计算结果的选取与分析。教师可以有选择性的让不同学习层次的学生参与到数值模拟分析的过程中,使得培养的目标更具选择性,这也是数值模拟技术在采矿工程人才培养当中的优越性之一[8]。采矿工程本科生专业课程主要以基本概念和基本规律为主,课程设置难度不以科学研究为主要目的。这就使得教师可以在精度要求不高的情况下应用数值模拟软件,对专业课程学习中的重难点知识进行数值模拟仿真分析,将数值模拟的建模结果以及模拟结果直观地展示给学生,让学生建立关于相关知识的三维立体空间概念,更加深刻地理解和掌握一些基本规律,做到知其然而知其所以然。采矿工程本科专业课如矿山压力与岩层控制、井巷工程、采矿学、矿井通风与安全等,其中许多知识都可以用数值模拟软件进行模拟分析,通过直观地认识和学习,比教师只在课堂上进行概念的描述和讲解更易于学生掌握。采矿工程研究生培养主要以锻炼学生解决实际问题和进行更深一步的科学研究能力为主。例如矿业研究院采矿工程方向研究生课程包括:矿山灾害控制与预警技术、煤矿开采新理论与新技术、软岩巷道支护技术与工程、控制爆破技术等。在课程学习过程中,教师可以针对不同的学习章节,选择适合的数值模拟软件对相应的内容进行讲解和数值模拟。使得学生对相关数值模拟软件的优缺点及适应性有一定深度的理解,并使学生参与到整个数值模拟的全过程当中。通过数值模拟软件的学习对学习内容有深入的理解和思考,培养学生发现问题、解决问题的能力。
三、数值模拟技术在采矿工程教学中的应用
1.数值模拟技术在本科教学中的应用。数值模拟技术可以在采矿工程本科专业课教学中起到辅助作用,现举例如下:(1)矿山压力与岩层控制:采用数值模拟软件模拟演示采场顶板活动规律、失稳结构特征、采场围岩采动应力分布规律、支架围岩相互作用关系以及覆岩移动规律等。(2)井巷工程:模拟演示矿井井巷(例如井底车场主要硐室,采区车场、上下山及回采巷道等)布置及其空间位置关系。演示不同断面形状巷道的支护形式,以及不同支护形式下巷道围岩变化和破坏情况等。(3)采矿学:模拟演示不同地质赋存条件、不同开采方法下采场覆岩活动规律、矿压显现规律,特殊开采(例如“三上一下”开采、充填开采等)条件下覆岩变形及预测以及露天煤矿边坡三维空间分布状态及其稳定性等。2.数值模拟技术在研究生教学中的应用。在研究生专业课程学习及培养中,结合数值模拟软件的学习和应用,可以有效提高学生科研水平,利于学生掌握不同的数值模拟研究手段,有利于学生针对实际工程问题展开相应的研究工作。例如采场围岩控制方面,可以结合数值模拟软件进行固液耦合、固气耦合等计算分析,研究矿井突水、煤与瓦斯突出的发生机理及控制技术等;巷道围岩控制方面可以进行深部软岩巷道变形机理及其控制技术的研究。另外,针对采矿工程问题的三维数值仿真模拟,可以利用三维地质建模知识和数值模拟软件相结合,进行复杂空间区域条件下采动破坏问题的研究,等等。
关键词:应用型本科;工程教育;模块化
《煤炭工业发展“十三五”规划》明确指出未来五年全国煤炭开发总体布局为压缩东部、限制中部和东北、优化西部,重点建设内蒙古、陕西、新疆3个煤炭大省(区),显然,新疆地区在我国煤炭工业中的地位将进一步提升。新疆煤炭资源储量约为2.19万亿吨,占全国煤炭资源储量的40.6%以上。新疆地处祖国边陲,煤炭人才引进困难。近年来新疆地区采矿工程专业人才培养及就业方面出现实习时间短、实习基地管理困难、人才需求与人才供应矛盾等实际问题。笔者在承担采矿工程专业《井巷工程》、《采矿学》、《矿山压力与岩层控制》等专业课程教学工作时发现课程内容间存在可“分解—交叉—重组”的情形,尝试构建新的、适合学生对专业知识由实用性向适用性需求的人才培养方案,以期对新形势下采矿工程专业教学改革起到推波助澜的作用。
一、工程教育下应用型人才培养定位
新疆工程学院是经教育部批准的新疆首所应用型本科高校,采矿工程专业是在原煤矿开采技术专业的基础上发展起来的,是学校的龙头专业,2013年被教育部纳入“卓越工程师”人才培养计划。面对机械化、自动化、可视化和绿色环保化的当今采矿行业,采矿工程应用型技术人才对于一个煤炭企业的采矿技术水平的提高及生态环保的开采要求有着决定性的影响,重视学生应用型工程能力的培养已经成为高等工程教育的共识和新的趋势[1]。因此,如何提高学生的实践工程能力,以培养适应煤炭企业发展需要的应用型工程技术人才,是新疆工程学院采矿工程专业必须面对和解决的问题。新形势下,尤其在“大数据”时代的今天,采矿工程属特种行业、高危行业的事实已成为人们的共识,故该专业在传统培养目标的基础之上,应更注重对学生从事艰苦、高危行业工作的心理教育、情感教育、意志道德教育和人的整体发展水准教育的培养[2],即行业奉献精神———一种能为国家、社会的采矿业发展做出贡献的世界观、人生观、价值观和审美观的应用型工程教育。
二、应用型本科培养方案的模块化结构
采矿工程专业应用型工程技术人才实施校企联合培养———“3+1”学分制培养模式,总毕业学分为182学分。第一至第六学期采取“理论+实践(课程设计)”的在校培养方式;第七学期为生产实习时间,采取煤矿现场“参观+定岗+讲座+专题”的培养方式;第八学期为毕业设计(实践)时间。培养过程采用模块化渐进式的教育培养结构体系,该体系由思政与健康教育、公共基础教育、专业基础教育、专业能力教育、素质拓展教育六个培养模块组成.首先,通过思政与健康教育模块的培养引导学生形成正确、乐观、积极向上的世界观、人生观、价值观;其次,通过公共基础教育的学习,让学生掌握解决基本工程问题的计算、推导工具;再次,经过专业基础教育的学习让学生对专业基础理论有一定的认知;最后,通过理论与实践相结合的专业能力教育的培养达到塑造专业应用型人才的目的。1.专业能力培养模块。专业能力培养模块包括专业方向教育和专业应用能力教育两个子模块,采用必修和选修相结合的专业课程组合形式、理论和实践并重的教学方法,培养过程中做到以专业理论为基础,以课程设计、专业实习为导向。2.专业方向教育。专业方向教育子模块主要培养采矿工程卓越工程师所应具备的专业知识。考虑《采矿学》、《井巷工程》、《矿山压力与岩层控制》等专业核心课程内容间的联系及复杂关系,采用“分解—交叉—重组”的方法对授课内容及授课时间进行优化组合,便于学生对类似知识点的把握与理解。按照课程分解后各构成部分间的衔接递进关系,在授课内容及时间上进行交叉重组.3.专业应用能力教育。根据现形式下煤矿企业对采矿工程专业毕业生专业知识的要求越来越广,不再是单纯意义上的采煤技术人员,而是适合于从事采煤、掘进、通风、运输、管理等诸多岗位的煤矿技术全能型人才;此外,现有专业课课程结构在学生接受知识的层次上、系统化上、烦琐程度上存在重理论、轻实践、理论实践彼此孤立的现象。所以专业能力的培养必须打破原有的专业核心课程结构模式,探索全新的、适合于学生对专业知识由实用性向适用性转变的核心课程结构,将实践课尽可能地糅合到理论课堂当中去,利于培养“宽口径、创新性、复合型”的工程应用型人才。
三、结语
新疆工程学院为新疆地区唯一一所工科类本科院校,该校采矿工程专业培养的学生占新疆煤炭行业管理人才的80%以上,与新疆煤炭机械化、绿色化、智能化开采密不可分,为了给新疆煤炭资源由传统的粗放式开采向先进的精细化转化思路的顺利实施提供人才支持,探索具有新疆特色的采矿工程工程应用型人才培养模式,必须结合新疆的区域特色及区域煤层赋存特征,进一步优化培养方案课程结构,尤其要注重实践教学的重要性。新疆工程学院采矿教研室从采矿工程专业培养定、课程结构、核心课程授课内容及时间上结合、实践课程的安排等方面做了一些工作,以期为采矿工程专业培养模式改革做一些铺垫性工作。
参考文献:
[1]祝海林,张炳生,胡爱萍,葛乐通.工科学生工程能力培养体系的探索[J].江苏工业学院学报:社会科学版,2008,(04):69-72.
随着社会的发展,我国的教育理念及体系也在不断改革。对于采矿工程教学而言,通过以模块化,层次化及多元化的教学体系,在对虚拟仿真实验教学资源进行完善与整合的同时,从而建立起一支具有先进教学理念,较高学术水平及教学能力科研较强的高素养的教学队伍。虚拟仿真实验网络平台的有效建设对于该教学资源的网络化管理及智能化管理都具有十分重要的积极意义,从而使得学生可以根据自身情况自由的选择教学内容与实验时间,并且可以自行配置相关的实验仪器设备,自由灵活地开展相关的实验活动,另一方面对于高校的资源共享发展及学生实践创新能力的培养都具有十分重要的推动作用。
关键词:
采矿工程;教学体系;虚拟仿真实验教学
由于社会经济的不断发展,煤矿行业的整体水平也在不断上升,传统的煤矿以效益为第一的理念早已被摒弃,目前煤矿行业注重绿色,安全与高效的目标,在这样一条全新理念的道路得以长期稳定发展离不开大量的专业基础扎实,工程素养高,并且在实践及创新能力较强的全面性高级技术人才。因此对于身在高校的相关专业的大学生该如何达到这样的目标,值得相关教育者的深思。
1简述采矿工程虚拟仿真实验教学体系建设的必要性
就目前采矿工程学生的实践及创新能力培养而言,由于煤矿企业自身的特点所在,其安全责任重大,生产目标较重,因此对于相关高校来说很难在企业中进行实践教学工作,另一方面,在学校的日常实验教学中,由于煤矿行业所设计设备的昂贵性使得该实验教学环节具有太高的实验教学成本,在实行起来存在很大难度。再者,煤矿日常工作中,生产环境不确定因素较多,很容易发生安全事故,由此传统的实验方式及条件都无法实现。鉴于以上因素,新型的实验教学模式必须被提出并得以推广,在这种形式下,虚拟仿真实验教学体系的建立势在必行,通过在采矿工程实验教学中有效地建立虚拟仿真实验教学体系可以在很大程度上避免其在实验环节危险的实验环境,大型设备的高昂成本及开采过程不可逆等相关阻碍因素的出现[1]。
2虚拟仿真实验教学平台的具体建设
科学合理的平台模块设置对于其平台的作用及综合效果都具有十分重要的积极意义。在采矿工程虚拟仿真实验教学平台中,主要有实验教学资源开放平台,数值模拟与仿真实验平台和工程实训与安全培训平台构成[2]。
2.1简述采矿工程实验教学资源开放平台
在该资源开放平台中,存有采矿概论及岩层控制的实验方法与及时等相关课程的教学视频,利用多媒体技术使得学生更加形象具体的理解煤矿的生产现场及相关的实验过程。另一方面,该平台从认识矿山,了解矿山,矿山安全及煤矿企业的绿色化逐步设置了相关虚拟仿真教学资源,并运用计算机技术使得学生通过视频认识了相关设备及生产系统,细致地了解了煤矿的开采过程及其具体工艺,在设备的工具原理理解,灾害如何进行恶化演变与矿压测试原理的理解及其技术方面的认知都有了充分的理解学习。存于实验教学资源开放平台中的内容均可以有学生自主学习与自行使用,在学习使用的同时,学生可以进行相关的自主实践环节,比如对其内容进行自主配置,对其设备进行自主连接与调试,该平台连接覆盖整个校园,学生可以在任意网络区域进行高平台资源的连接访问,并进行学习及相关实验的开展,该平台除了上述作用外,还具有相关专业信息,实验数据收集整合及成果展示,成绩评定等功能,在此基础上,该平台设有专人进行日常的管理及维护工作,为学生在该平台的日常学习通畅提供保障。
2.2采矿工程数值模拟与仿真实验平台
对于采矿工程学习而言,数值模拟与仿真是学生在学习过程中有效的重要的学习研究方法,通过数值模拟与仿真平台计算机技术的作用,可以对相关数据进行搜集与整合,并将相关图像准确显示,对进行试验工程作以形象的仿真与逻辑推演,从而可以达到有效的解决研究问题的目标。该平台配有各种各样用途不同的仿真软件,比如ITASCA系列FLAC,FLUENT及ABQUES等多种用于数值模拟及仿真过程的计算机软件。运用上述软件可以对岩层运动与矿压显现及其控制及采煤工作面支护等相关问题进行数值模拟仿真研究,从而更加有效的解决f该内容所出现的问题,该凭条依旧设有专业的人员经行日常的管理及护理工作,为学生通畅学习提供保障。
2.3采矿工程实训与安全培训平台
由于煤矿行业在日常工作中,条件复杂,影响其安全的不确定因素较多,因此对于学生安全意识的培养尤为重要,采矿工程仿真实验教学中心利用先进的计算机技术建立相应的虚拟仿真实验室,该仿真实验室中,拥有人与设备在运行过程中进行对话的先进功能呢和主要的操作培训系统。该平台主要用于矿压实测环节的实验教学,就该实训系统而言,其主要以相应的物理模型为基础,通过虚拟技术将物理模型延伸到相对运动的区域中来,物理模型上的实测仪器会随即对矿山压力进行安全测试。该平台系统的有效应用,对学生在设备安全操作技能掌握上具有促进作用[3]。
3采矿工程虚拟仿真实验教学中心的开放共享
采矿工程虚拟仿真实验教学中心的建立是在教育体制改革及网络信息技术快速发展的背景下应运而生的,该中心努力促进全国煤炭实验教学的资源开放共享,建成的《采矿学》国家精品资源共享课程;编写的岩石控制的实验方法与实测技术等3部实验教材,16部实验讲义,研究开发的10多个虚拟仿真实验教学平台及虚拟仿真实验项目等基本上实现了开放共享。近年来,中心还为行业高校培养师资80余人,接受各类外学者进修40多人次,邀请国外专家实验教学交流20余次,主办国际及全国性学术研讨会4次,煤炭高校实验教学会议3次。
4采矿工程虚拟仿真实验教学体系建设的意义
第一,该虚拟实验仿真中心每年可以对不同专业的相关矿业课程学生进行有效的实验课程,并开展相关的毕业论文答辩及科技创新等活动,该中心可以面向校内及校外大学生进行毕业设计,科研研究及各类创新活动的开放,为校内及所在区域的校外学生的实验教学效果[4],创新及实践能力的培养,并且从一定程度上对于该区域的经济发展都具有十分重要的促进作用,另一方面具有创新示范的作用面对去所在区域的教学改革及专业交流的发展同样具有十分重要的积极意义。第二,对学生的综合素质的发展具有促进作用通过虚拟仿真实验教学体系的有效建立,进一步使教学理念,教育资源,教学改革发展走上了一条平稳发展的道路。大大改善了教育者及其学生在相关专业进行有效实验教学与学习受阻的现状,学生的实践创新能力都有了极大的提高,为学生成为一个专业知识扎实,实创新能力较强及综合素质较高的全面人才具有十分重要的促进作用。第三,全国具有12所原煤炭部所属的高等院校,并且有诸多高校也在招收采矿工程专业学生.采矿工程虚拟仿真实验教学平台的建立,其资源共享的体制,使其在各大高校中广泛推广,并很大程度上加深了与其他院校之间的交流学习。
5结束语
综上所述,通过在采矿工程实验教学中有效地建立虚拟仿真实验教学体系可以在很大程度上避免其在实验环节危险的实验环境,大型设备的高昂成本及开采过程不可逆等相关阻碍因素的出现。另一方面,虚拟仿真实验教学体系运用网络信息技术,建立相应的软件及模拟器,可以达到重复运用,安全环保,节约资源及成本低廉的积极效果,从而得以全面深入开展,对于大学生对于采矿专业知识的理解及其实践创新能力的培养都具有十分重要的推动作用。通过每一位涉及人员在汽车教学领域的努力,其教学质量肯定会有明显提高,将为人们的安全出行带来有利保障[5]。
作者:赵树多 单位:中国矿业大学银川学院
参考文献:
[1]钟宏,韩响玲,刘有才,陈国辉,张居华,尹翔.矿冶工程化学虚拟仿真实验教学中心“四位一体”建设模式的探索与实践[J].实验技术与管理,2014,(9):10-13.
[2]马文顶,吴作武,万志军,屠世浩,张源.采矿工程虚拟仿真实验教学体系建设与实践[J].实验技术与管理,2014,(9):14-18.
[3]顾晓薇,王青,杨天鸿,张春明,胥孝川.东北大学采矿工程国家级虚拟仿真实验教学中心建设与实践[J].教育教学论坛,2016,(10):141-143.
关键词 卓越计划 煤矿安全 采矿工程
中图分类号:G640 文献标识码:A
煤炭工业作为国民经济的基础产业,因其生产过程存在诸多不安全因素和职业危害,要求从业人员具备较高的安全意识和安全生产能力,才能保障煤炭生产的安全和高效。采矿工程专业学生是主要为煤矿及相关部门培养的人才,煤矿安全课程是其必修的课程,该课程注重采矿工程专业学生安全本领、安全素质和意识的培养,不但能使他们快速的进入职业角色,更是煤矿安全生产的重要人才保障,是提高煤矿安全生产和安全管理水平的根本途径。
1煤矿安全课程发展沿革
内蒙古科技大学采矿工程专业以金属矿开采为主,以煤矿开采为辅, 2006年增设“矿山安全”选修课程,其内容包括了金属矿开采和地下采煤两个方面的安全技术,因两者在诸多方面不尽相同,所以学生学习矿山安全课程时易于概念混淆,且难以理解,不利于学习与掌握。2012年,为突出我校采矿工程的地下采煤特色方向,将“矿山安全”课程改名为“煤矿安全”课程,且为地下采煤方向的必修课程。
2煤矿安全课程的教与学现状
2.1行业发展态势影响学生的学习主动积极性
经历了生产实习的实践教学环节,学生对煤矿企业的工作环境和各生产环节都有了相对较为清晰的认识。大部分学生并不热爱矿山,只是为了能就业而选择采矿专业,加之行业现状令人堪忧,学生几乎没有学习专业知识的兴趣和动力。部分学生几乎不来上课,迟到、早退现象更是普遍,上课的学生多数也是“人在曹营心在汉”。虽学校加强教学管理和教师课堂约束,但效果不佳。
2.2教学内容庞杂加剧学生厌学情绪
煤矿安全课程以《煤矿地质》、《矿山压力与岩层控制》、《井巷工程》、《采掘机械》和《采矿学》等课程学习为基础,同时与《煤矿安全规程》、《矿山法律法规》、《矿井通风》和《现代矿山企业管理》等课程相衔接,课程涉及面广,专业术语、概念、理论的工程实践性非常强,多数知识要结合实验或现场才能理解。一般的课堂讲授很难把现场实际宏观的表达清楚,加之井下实践时间短,室内实验条件不成熟,多数学生难以理解和掌握课堂教学知识。教材的理论和实践性太强,学生自学受挫,导致厌学情绪激增,上课流于形式,只为应付老师而上课。
2.3煤矿安全课程教材现状解析
根据行业发展的趋势和要求,以及毕业生对课程教学内容的反馈,在现有“煤矿安全”方面的教材中,仍然没有一个相对比较系统的、实用性强的专业教材。教材中多数仍沿用旧的规范和规程,同时,在煤矿安全生产过程中,有些技术与措施、设备仪器都已不使用或淘汰,这就造成学生所学无用,学生不定教材,上课也没有教材,不利于正常有效地“教与学”。
3煤矿安全课程设计理念与思路
3.1课程的作用
该课程主要培养学生矿井瓦斯、顶板、矿尘、矿井火灾、矿井水灾等防治技术及矿井灾害处理能力,兼具现场的自救与互救和煤矿安全管理能力,通过课堂教学、实验教学、实践与实训达到能针对矿井瓦斯、顶板、矿尘、水、火等灾害选择使用各种安全检测仪器仪表与设备,制订相应的矿井灾害事故应急预案和能及时进行正确的灾变处置,同时编写事故分析报告。
3.2课程的设计理念
根据产业特色和行业发展需求,我校着手煤矿开采方向的专业建设,经多方调研并结合我校专业师资配置,将采矿工程专业分金属矿开采方向(包括露天开采和地下开采)和地下采煤方向,重点突出地下采煤方向,在地下采煤方向设煤矿安全必修课程。为体现地下采煤方向的煤矿安全课程特点,删去“矿山安全”课程中金属矿山开采安全技术知识的内容,本着求精务专的理念来梳理煤矿安全课程的构架与内容,以期达到精益求精的知识体系。
3.3课程设计思路
教育部“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)旨在通过改革和完善我国高等工科教育来培养拥有较强创新能力和国际竞争力的高级工程技术人才。按照“卓越计划”人才培养的目标,基于我校采矿工程专业现有师资与实验平台,将煤矿安全课程划分为三大教学模块,即理论教学模块、室内实验教学模块和现场实践教学模块,三者相辅相成,互为补充。
(1)根据煤炭行业对采矿工程专业人才需求,学习同类院校人才培养理念,与相关知名专家学者探讨教学方法和经验,将煤矿安全课程知识体系按照教学单元划分为瓦斯防治、顶板灾害防治、防尘、防火、防水、自救与互救和煤矿安全管理等7个篇章及下属32小节,每个小节讲授专项任务。例如:瓦斯防治可划分为瓦斯的生成与赋存、瓦斯涌出规律、瓦斯突出的防治技术、瓦斯爆炸防治技术、瓦斯抽放技术5小节。
(2)为加强学生的认知和操作能力,除观看采矿教学模型外,购置三维虚拟仿真实验平台,把学生分成若干小组,每个小组独立完成单项操作,然后进行单项实验的互换,要求每个学生都可熟练完成设备操作。对于一些大型复杂设备,可聘请校外专家或现场技术人员到学校进行技术指导和讲解其使用方法及注意事项。若校内实验设施不完善,可到内蒙古煤炭安全培训中心进行实操练习。
(3)通过校企合作与实习基地等多种途径,让学生到井下实际考察与观摩,有条件时可进行跟班作业,实现理论与实践相结合的教学模式,促进学以致用的学习宗旨。例如:在现场技术员的指导下,学生可进行井巷瓦斯含量检测、顶板离层的观测等内容。
4结语
煤矿安全是关乎煤矿企业正常生产的经济命脉,煤矿安全人才是煤矿安全生产的主力军,煤矿安全课程是培养煤矿安全人才的重要基石。通过对我校采矿工程专业的发展和煤矿安全课程建设的需要,制定出以地下采煤方向为特色的采矿工程专业煤矿安全课程内容体系,构建专业特色明显的课程实验平台,全力推行“卓越计划”背景下的采矿工程人才培养计划,为乃至全国培养出更多更好的高科技人才。
基金项目:内蒙古科技大学教学(教改)研究项目(JY2014075)。
参考文献
[1] 于威,张学武.高校煤炭类专业学生安全素质的培养[J].煤,2012(3):75-76.
1)学生主动性不高,学校未引起足够重视紧缺人才的学生来源不同于高校普通日校学生,学生年龄和知识结构差距较大,普遍基础知识和理解能力较差,工作、家庭等方面的因素对学习影响较大。他们很难在学校的教学或是实践环节中主动的去汲取知识,更别说培养学生自己动手操作的能力和创新能力。另一方面学校对采矿工程专业紧缺人才的教育重视不足,各项要求标准都低于全日制的学生,包括考试、出勤及学术活动等等,大环境影响下教师对人才班学生的教育也放松,要求降低,从而从另一方面造成了人才班的学生自己降低了对自己的要求,对课程引不起足够重视,糊弄平时作业,对考试敷衍了事,考风不正;对教学要求的实验也是态度不端正,做不到精益求精;对于学校组织的实习项目也没有好好的利用参与。
2)课程设置偏重理论,轻视实践课程设置不合理,教学内容与实践相脱节,实践力度欠缺,课外实践教学环节太少,专业特色不明显,学生学的内容无法迅速应用于生产实际中。由于采矿工程专业紧缺人才教育实行的是三年制教育,与四年制普通本科教育在时间上仅差一年,使得紧缺人才教育在某种程度上受普通本科教学模式的影响,耗费了大量的时间精力去“打基础”,学了许多用处不大的理论知识,未突出采矿工程紧缺人才应有的职业性和实践性,使采矿工程专业紧缺人才教育脱离生产实际和就业需要。
3)教学方法存在的问题教学方法是指在教学过程中,教师和学生为了完成共同的教学任务目标,所采取的教与学的活动方式的总称。目前采矿工程专业紧缺人才的教学方法还属于传统式教育,教师忽视学生参与,而只关注学生的学习成绩,不注重学生的学习过程,教与学缺乏有机结合。另外教学过程中忽视了多种教学方法的综合性和互补性,采矿工程专业紧缺人才的教学主要是采用“多媒体演示+教师讲解+学生听课”这种教学方法,教学内容简单,缺乏系统性和全面性,很多有用的内容在教学过程中不能涉及。一些采矿工程专业课程教师所采用的一些教学方法与实际相脱离。上课讲课也只是“纸上谈兵”,缺少与实际例子结合,这样大大降低了学生对采矿工程专业学习的兴趣。
4)师资队伍需要优化采矿工程的师资队伍在近些年得到迅速发展,教师以具有博士研究生学历的中青年教师为主,得益于高校扩招对教师的需求,但是不少青年教师的从教模式仅仅是课堂,对矿山一线的生产运营缺乏具体的了解,在教学过程中的讲解拿捏的也不够精确,经验明显不足。而且青年教师面临人生很多新阶段的压力,把时间和精力大量投入到职称评定、各种科研项目等中,在教学上较为欠缺。具有丰富教学以及现场经验的老师相对缺乏,这就需要学校对青年教师的培训多下工夫,以此来更完善我们的教师队伍建设。
2采矿工程紧缺人才培养模式改革的思路
1)课程设置应突出实用课程设置是指对一个专业的全部教学科目、教学内容及其进程所进行的系统组合和科学安排。课程是实现人才培养目标的载体。课程设置取决于专业培养目标和专业教学计划,是为专业人才的培养直接服务的。采矿工程专业紧缺人才教育的培养目标:是为培养煤炭企业需要的实用型高技能人才,因此其课程设置理念应突出实用。
2)注重实践教学实验室是理论联系实际、验证理论知识、培养科研能力、思维和想象能力、动手能力及基本技能训练的重要场所。为进一步提高分析研究能力提供更加宽厚的思维基础和创造园地。发挥实验室作用,加大实验室教学力度。构建实习平台,增强实践效果,现场实习是培养紧缺人才大学生工程素质和实践观念的重要环节,通过现场实习使学生接触生产实际,巩固已学的基础理论和专业知识,掌握专业技能,了解社会,培养实际工作能力。专业实习分为三个阶段,安排如下:第一阶段为矿井认识实习,安排在专业基础课之前,时间为1周。第二阶段为生产实习,安排在专业基础课和部分专业课学习后、课程设计之前进行,时间为3周。第三阶段为毕业实习,安排在所有课程学完之后,毕业设计(论文)之前进行,时间为3周。
3)教学方法应多样化针对采矿工程紧缺人才教学方法存在的问题,结合众多学者的观点和我校的实际情况,笔者提出了采矿工程专业紧缺人才教学方法的走向是:教师应把以灌输为主的教学方法转变到以引导学生学习为主上面,把传统“授人以鱼”的教学方法转变为“授人以渔”。教学方法应该由注入式逐渐转变为启发式,丢掉以教师为主的教学方法,重视教学方法的整体改革,教学方法向多层次、多样化、协调、配合的方向发展。教学方法的灵活性与多样性及多种教学方法的相互配合,最终使教学方法选择趋向最优化。
4)全面提高教师素质从社会的角度看,大学教师的思想道德,不仅直接影响大学生的培养和成长,而且也间接影响全社会的思想道德水平。按照我国关于高校教师职务结构比例的规定以及学科建设的需要,合理设置教师职务岗位,制定切实可行的高校教师考核办法和科学的考核指标体系,定期对教师素质进行评估,考核结果作为教师聘任、晋升、奖惩的重要依据,使考核工作、制度化、规范化、科学化。从而促进高校教师素质的提高。教师的工作是辛苦的,教师的职业是神圣的,许多国家以法律形式明确大学教师的权利和义务、任用制度等,各高校也纷纷采取措施,确定教师的地位,维护教师的权益,为稳定教师队伍,提高教师整体素质提供了保障。我们要重视和关心教师的精神和物质需求,为他们营造良好的工作和生活环境,使其始终保持最佳的精神状态,把一线教师从事务性工作中解脱出来,使他们免除后顾之忧,安心教学。
5)加强目的性教育学校培养的目的要明确,是让他们学知识,不是来镀金。所以治学要严谨,高标准高要求,比如严抓考勤率,平时作业,平时实验,考试要严等等,而且授课的知识点可以偏工程实践方面,因为太多基础知识他们也掌握不了学生目的要明确,来学校不是单纯的混学分,不应该对自己太过于放纵,不能把在社会上的习惯带到学校,影响学习氛围,对自己要求要像学生的标准。企业要有目的,送进来的学生要有一定的学习功底,要有潜心研究的潜质,有选择的送进来镀金,要站在改善煤矿技术的大局上来看待。
6)构建合理的激励机制要想有效的建立并实施激励机制,必须对激励对象进行深入分析,了解学生需求,掌握学生特点,如此才能制定出有针对性、合理的激励机制。笔者针对采矿工程专业紧缺人才学生文化基础比较薄弱,学习要求不强烈;自我意识强烈,纪律观念淡薄;无找工作压力,竞争意识不强等特点,提出构建合理的激励机制,促进学生思想政治教育,促使学生成长成才。
3结语