我校采礦工程專業是國內最早開展采礦工程本科教育的專業,也是國家級特色專業,其課程體系設置一直處于國內領先水平,并在國際上享有盛譽。隨著近年來我國國民經濟的快速發展,能源供應的日益緊張,對煤炭供應和保障能力的要求日趨強烈。隨著國際采礦技術的飛速發展,對采礦工程技術人才的需求越發迫切。
傳統的采礦工程專業人才主要具備兩大特點:
(1)知識結構全面。采礦工程專業被譽為煤礦企業“總工程師的搖籃”,國內絕大多數煤炭企業的總工程師畢業于本專業。作為煤炭企業生產技術和技術管理的總負責人,總工程師除了要具備本專業采、掘、支護方面的專門知識外,還需要掌握地質測量、機電運輸、一通三防、開采沉陷、技術管理等專業知識。因此,必須設置相關的課程。
(2)實踐能力突出。采礦工程專業是一門應用性極強的學科,要求學生能夠盡快將所學知識轉化為綜合能力,并應用于生產實踐和科研工作;要求學生具有較好的方案設計、圖紙操作、實驗設計和實施、數據分析與總結等實踐能力。
隨著國際采礦技術的進步和國民經濟的發展,采礦工程面臨的已經不僅僅只是開采問題,而是如何“科學、合理”的對礦產資源進行安全、環保、有序和高效的綜合利用,因此,對采礦工程專業人才培養提出了新的要求:
(1)由單一的煤礦開采轉變為煤與伴生資源的共采,如煤與瓦斯共采、煤伴生油母頁巖開采等,這體現了科學采礦和不可再生資源充分開發的理念。
(2)對采礦方法的安全高效要求更加突出,體現安全發展的理念。隨著科技的發展和先進裝備的推廣應用,高產高效采礦技術、高資源回收率采礦技術、高可靠性采礦裝備和安全技術成為采礦工程專業培養人才必須掌握的重要知識內容。
(3)掌握與環境友好的采礦技術,體現環境保護和可持續發展的理念。
(4)國際化采礦人才培養,響應我國“礦產資源開發走出去”的戰略方針。因此,為適應采礦技術發展和煤炭行業所需人才培養的新變化,課程體系需要進行新的變革。
一、強化工學基礎,拓寬知識視野
本專業新的課程體系中,課堂授課由原來的基礎課、專業基礎課、專業課劃分方式轉變為通識教育課、學科基礎課、大類基礎課、專業課(含核心課、限選課和選修課)。
通識教育課是大學的基礎教育課程,包含數學、外語、計算機、固體力學基礎等,是后續課程的基礎,該類課程學時達到總課堂學時的43%。考慮到煤礦的開采涉及到工程力學領域,為了強化學生的學科基礎和未來發展,在學科基礎課中,重點加強了力學、工程制圖能力培養,以夯實工科基礎;除了保留基礎的工程力學、材料力學和彈塑性力學基礎等課程外,補充了巖土力學以增強力學領域的知識背景;保留了畫法幾何、工程制圖課程,使學科基礎課程達到總課堂學時的15%以上。考慮到煤礦開采全面型人才的培養,地質、測量知識必不可少,因此在大類基礎課中開設了相應課程;同時,為適應采礦技術的機械化、機電一體化、數字化,必須強化機電知識的學習,在大類基礎課中安排了礦山電工、礦山機械、流體力學與流體機械、運輸與提升等4門課程,使大類基礎課時占到總課時的9%;通過上述課程的調整,使本專業學生的基礎知識更加全面扎實,并將人才培養進一步拓展到交通、港口、其他礦山和城市建設等基礎設施建設領域。
此外,新的課程體系中補充了管理、資源與經濟、環保等課程作為選修課程,使人才培養適應國家產業政策的調整和行業健康持續發展,并為今后成為煤炭行業高端技術人才和管理人才打下堅實的基礎。
二、保持專業特色,夯實業務基礎
課程的設置應首先保障人才培養的基本目標,即成為合格的采礦工程技術人才。因此,在專業核心課程的設置中,確保了采掘工藝、礦壓、通風與安全等課程及課時,保障了專業知識的全面深入,保持采、掘、支護、一通三防等采礦知識的全面性和特色。同時,為了保證專業核心課程的教學質量,每門課程均組建了3人以上的課程教師團隊,由具有博士學位的正教授擔任主講教師,配備教師擔任實驗指導任務和課程設計任務。
為了適應礦山設計的數字化,在工程制圖課程的基礎上,在專業限選課程中增加了采礦CAD的課程,并在畢業設計中專門安排了計算機圖紙繪制和手工圖紙繪制的內容,以確保學生既擁有手工制圖能力,又具有數字化設計的基礎和能力。
為培養學生適應科研工作能力,掌握一定的工程數值模擬方法,增加了數值計算方法課程,培養學生利用FLAC、UDEC等通用軟件解決工程問題的能力。
三、突出實踐培養,提高綜合素質
實踐能力的培養是通過課程實驗教學和課外實踐教學共同完成的。
在課程設置時專門加強了實驗教學環節。在所有專業核心課程中,均配套建設了至少一周的課程設計教學環節,并配備了專門的指導教師(取代實驗員);增加設計類、綜合類實驗環節,減少演示類實驗學時,課堂教學配套的的演示類實驗只有24學時(折合1.5學分,占總學分的1.6%),上機和其他操作類達到160學時(折合10學分,占總學分的5.1%)。為保障實驗教學的順利進行,并結合安全開采、與環境友好開采、可持續開采的特色要求,我系陸續建立了充填開采實驗室、水患威脅煤層開采試驗系統、煤與瓦斯共采實驗平臺等。
課外實踐教學環節達到了43周,包括認識實習、生產實習、畢業實習和畢業設計等,其學分占總學分的比例達到22%。為此,我系與國有大型企業密切協作,先后建立了1個北京市校外人才培養基地和31個本科教學實習基地。在實習教學過程中,采用2~3人的小組制取代班級制,保障現場實踐教學環節的順利實施和教學質量。
通過課內和課外的實踐教學課程,使用于實踐能力培養的課時達到總課時的29%,有力地保障了實踐能力培養。
此外,為了提高學生綜合素質,加速知識向能力轉化的進程,采用多種手段,在正常教學秩序中融入研究型教學內容。其中,主要的研究型教學活動是大學生創新性實驗計劃和科研試驗訓練。我系全面推進大學生創新性實驗計劃,并優先結合國家縱向科研課題展開。從2009年開始,參與“大學生創新性實驗計劃”的學生達到全體學生的80%,并正在擴展到所有學生。從2009年2011年,本科生結合大學生創新性實驗計劃,發表了學術論文22篇,其中EI檢索9篇。從2011學年開始,我系教師科研試驗活動向采礦工程專業所有本科學生開放,鼓勵參與,并建立了獎勵學分機制。
四、結語
通過優化課程體系,保持基礎知識、專業知識和實踐教學的合理課時分配,建立了適應科學采礦人才培養的模式,本科生培養質量良好,畢業生就業率始終保持100%,保持全校領先地位。
隨著現代采礦工業的飛速發展,各類工程技術人才的需求愈發迫切。本文探討了我校采礦工程特色專業建設面臨的問題和解決途徑。今后將繼續遵循科學發展的原則,遵循科學采礦的原理,努力完成合格人才培養的任務。
參考文獻:
\\[1\\]王家臣,錢鳴高.卓越工程師人才培養的戰略思考.煤炭高等教育,2011.