煤炭工業是國民經濟的基礎工業,為許多重要工業部門提供原料和能源。我國《能源中長期發展規劃綱要(2004~2020年)》中確定,我國將“堅持以煤炭為主體、電力為中心、油氣和新能源全面發展的能源戰略”。鑒于資源貯存狀況,我國能源結構以煤為主的格局在今后較長時間內不可能改變。《煤礦安全生產“十一五”規劃》指出,煤礦安全生產存在的主要問題是專業技術人才嚴重匱乏。全國國有煤礦職工總數中,大專以上文化程度的技術人員僅占3%左右,88%的國有煤礦缺乏采礦專業技術人才。據調查,未來五年內,僅河南省就缺口采礦專業技術人才兩千多。事實上,由于多種原因,每年實際能到煤礦企業工作的畢業生人數遠不能滿足社會需求。因此,采礦專業技術人才的培養任重而道遠。
為了將煤炭從地下采出,就需要開鑿一系列井巷,而這離不開煤礦掘進工程技術人員的參與。井巷工程是一門應用性很強的專業必修課。巷道(巖巷、煤巷)施工是井巷工程課程的主要內容,包括鉆眼爆破、巷道支護、通風、運輸、水溝掘砌、管線敷設、施工組織與管理等內容。要求學生具有指導巷道施工、編制掘進作業規程的能力,是采礦工程專業學生必須掌握的知識與技能。
一、實踐教學的必要性
實踐教學是培養學生創新精神和實踐能力的重要手段,是提高學生綜合素質的關鍵環節。實踐教學可將課堂上所講的理論知識轉化為切身感受和實際動手能力,通過多種途徑,強化學生的專業技術水平和實踐能力。只有大力加強實踐性教學改革,注重對實際能力的培養,學生畢業后才能用得上、上手快 。通過實踐教學,可以增強學生對所學知識與理論的感性認識,激發學習興趣,鞏固學生所學的理論知識。同時,可進一步鍛煉學生的組織、協調、溝通能力,增強學生的崗位適應能力;也可以讓生產單位認識、熟悉學生的精神面貌和專業技能掌握狀況,進一步提高畢業生就業率。
學生在1-2年的文化基礎課學習后,轉入相關專業的學習。根據筆者的教學觀察,學生由于之前沒有到礦井實習,對礦井沒有感性認識。即使之前學校安排到相應礦井開展過幾天的認識實習,但由于實習針對性不強,并沒對礦井巷道的布置特點、空間關系、鉆眼爆破、裝巖運輸、支護技術等留下深刻印象,許多現場的概念不清楚,聽課效率受到一定影響。所以,井巷工程實踐教學環節非常必要。
二、煤巷快速施工工藝實踐教學設計
1.煤巷快速施工工藝重要性
煤層巷道工程約占新建礦井井巷工程量的40%以上,生產礦井煤層巷道工程量的比重要占到80%以上。特別是隨著高效采煤機械的應用,國內外開拓系統向多開煤巷、少開巖巷方向轉變。因此,不論是新建礦井,還是生產礦井,加快煤層巷道的掘進,對于礦井的生產接續是十分重要的。
在課堂教學中,煤巷快速施工工藝應成為巷道施工教學的重要內容之一。不僅要進行煤巷快速施工工藝的理論教學,更要開展煤巷快速施工工藝實踐教學,利于學生掌握煤巷快速施工的最新技術、設備和管理知識,也能激發學生的創造性。
2.實踐教學設計方案
(1)實踐教學方法。采用現場參觀、實驗室觀看模型、錄像以及課堂教學中幻燈、圖片、現場專家講解等方式,最后編寫實驗報告,實驗報告題目的設置根據現場資料進行適當調整后給定。
(2)教學內容的選取。第一,由于煤層賦存條件不同,即使同一礦區(井),所采取的煤巷掘進方法也不盡相同。因此,應該將炮掘、機掘、水掘等工藝和掘進工作面生產組織與技術管理方面的知識,逐一介紹,達到全面理解和掌握。第二,根據就業需要選擇教學內容。教學內容應適時更新,將新技術、新知識、新方法、 新裝備及時補充到教學中,以適應未來職業對知識的需求。第三,實踐教學內容:開課后一周,帶領學生到礦井參觀煤巷施工工藝,熟悉煤巷施工工藝的全過程,要讓學生明白快速掘進究竟體現在哪些工序中;課堂教學中,觀看巷道施工錄像和模型,使學生熟悉現場參觀以外的煤巷快速施工工藝的全過程;課堂教學中利用多種方式,如錄像、幻燈、圖片等方式,將新技術、新知識、新方法、新裝備介紹給學生。
(3)實驗報告。實驗報告為實踐教學的重要內容,學生根據給定的實驗題目進行煤巷快速掘進施工工藝設計。老師根據現場資料、通過設置煤層的不同地質條件,讓學生依據實驗大綱的要求,結合煤巷快速施工方面的知識進行編制。
(作者單位:河南工程學院)