基于外延式發展的傳統采礦工程專業培養方案優化

李青鋒，王衛軍

(湖南科技大學 能源與安全工程學院，湖南 湘潭411201)

21 世紀以來，資源和化石能源已成為經濟發展的基礎，煤炭的主體能源地位在今后相當長的一個時期內不會改變。但礦山地質環境、安全、環境等問題日益突出，使得煤炭行業及其從業人員在國內備受詬病，這種情況的改變需要礦業專業人才不懈努力。作為培養礦業工程專業人員之一的采礦工程專業也應順應這種需求對培養方案進行適時調整［1－2］。

中國煤炭開采普遍向機械化、智能化、少人化方向發展，對煤礦生產技術、裝備、采礦工程技術人才培養質量的要求也越來越高［3－4］。鑒于此，目前國內部分煤炭高校已對采礦工程專業人才培養模式進行改革，取得了較好的實踐成果［5－8］。如近年來山東科技大學采礦工程專業創建并實施了本專業“勵志創新型”“3 +1 定單工程卓越型”“雙專業雙學位復合型”和“國際交流型”4 種人才培養模式［9］。

我校采礦工程專業人才培養模式是以向煤炭工業培養煤炭開采人才為主，兼顧固體金屬礦床開采人才的培養模式。這種人才培養模式已難以完全適應前述行業需求對人才人文素質、專業素質和創新素質的要求，必須對采礦工程專業人才培養模式進行改革。

1 新階段我國礦產資源開采的知識與智力需求

一直以來，采礦工程在我國經濟發展中占有重要地位，使得對采礦工程從業人員的需求也隨著經濟發展得以增長。但隨著知識經濟時代的到來，對采礦工程從業人員需求的增長趨勢在減緩。隨著國家經濟結構調整和高耗能行業整體能源需求壓縮，煤炭行業對傳統采礦人才的需求在減少，但對復合型采礦人才的需求增多了。

1．1 新階段采礦人才知識體系的智力支持

知識經濟時代到來后，人工智能、網絡化、信息化將人從工業經濟中解放出來，同時也正在改變資源和化石能源的開采方式和消費方式，必須將傳統采礦模式適時調整到基于大數據信息技術、智能技術和網絡技術的新常態采礦模式。采礦工程是對儲存在地下、大海中、山體內的礦藏進行開采的工程，包括礦產資源的儲量探測、礦藏定位、礦區建設和后期采礦實施等一系列工程。由于礦產資源是按地質規律儲存的，礦區建設和后期采礦也不能違背地應力及其發展規律，基于大數據信息的統計分析離不開智能技術，故新常態采礦的一系列工程離不開大數據信息技術和智能技術的支持。此外，采礦過程中存在多種信息(如地應力場、采動應力場、瓦斯滲流與運動場、水滲流場、溫度場)的獲取與實時傳輸，網絡技術能實現實時傳輸與實時分析，故新常態采礦的一系列工程也離不開網絡技術的支持。綜上所述，新階段采礦人才知識體系應從知識經濟時代中獲取智力支持，即將信息技術、智能技術和網絡技術融入采礦人才知識體系中，為采礦工程專業人才的創新技能發展提供智力支持。

1．2 新階段礦業工程活動的社會責任需求

長期的采礦活動對環境造成了大量的破壞，生態環境嚴重惡化，采礦工程與環境的矛盾日益凸顯，采礦工程與環境的和諧發展是新階段采礦人才在發展采礦工程中必須始終堅持的社會責任。采礦工程目前正處在結構調整期，必須將采礦與環境和諧發展戰略運用到采礦工程中的各個環節，這將成為未來采礦工程活動的必然趨勢。對新階段采礦人才知識體系的培養也應體現環境保護方面的智力支持，增設與環境保護相關的課程與實踐活動。

1．3 新階段礦業工程活動的國際化發展

進入新的階段，礦業市場世界一體化趨勢在增強，伴隨著美歐經濟復蘇，印度、非洲經濟快速發展對礦產資源的需求量大幅度提升，我國采礦工程即將迎來新的、更加健康的穩步發展。同時，隨著我國更多的礦產資源開采企業走向國際市場，這些企業必將在國際化競爭中強化管理機制，革新理念，提高機械化、智能化水平，保證我國采礦工程的競爭優勢［10］。另外，合同制采礦模式將是今后國際采礦的通用模式，根據承包商的設備投入水平，合同制采礦模式有勞務合同采礦和投資合同采礦兩種形式。我國合同采礦模式伴隨著國際礦業承包的發展也逐步興起，一些新的礦山開發無一例外地采取合同制采礦模式，采礦權人負責礦山的管理、協調和經營工作，由工程承包單位負責礦山的生產。綜上所述，新階段的礦山資源開采模式將更多地采用合同制開采模式，新階段采礦專業人才的知識體系也應適應這種合同制開采模式。在我國計劃經濟時代，礦井建設由井巷建設公司施工，煤炭開采由煤炭開采企業開采，而且大多數資源開采企業只熟悉一種礦產資源的開采，故傳統的采礦工程培養方案知識面過窄，不能適應國際化采礦和合同制開采的需求。

合同制開采模式與傳統采礦模式的區別主要表現在礦山的擁有者不再直接參與生產經營，而是將重點放在如何融資、資本市場運作上;礦山的生產管理者從礦井建設、主體資源開采、伴生資源開采等方面開展全現代化管理模式的生產經營活動。當主體資源為煤時，其伴生資源為煤層氣，這類礦山的生產管理者不僅要有煤炭開采方面的主體知識(傳統采礦工程專業的知識面)，還要有礦山建設、礦山管理、煤層氣開采方面的知識。目前我校的采礦工程專業培養方案在傳統采礦工程專業培養方案基礎上已拓展了礦山管理方面的知識，仍需在礦業經濟、礦山建設和煤層氣開采方面加強知識儲備，完善采礦工程知識體系。

2 采礦工程專業方向課程優化

未來一段時間，采礦工程活動必須堅持采礦與環境和諧發展，順應國際化發展趨勢。而作為培養專業技術人才的高等院校必須調整教學計劃和培養方向，使培養的人才更適應礦業工程健康發展的需要。為確保在堅持固體礦床開采方向的基礎上盡量拓展礦業經濟、礦山建設和煤層氣開采方面的專業知識，我校采礦工程專業培養方案應在大的采礦工程專業基礎上實施小的專業方向。即在采礦工程專業下設固體礦床開采、礦山建設和煤與煤層氣工程三個方向，三個方向的課程既要體現共性(聯系)，也要體現個性(適應就業的多樣化)，在共性方面要體現專業固有特點，專業基礎課程一致;在個性方面要體現專業發展特點，設置體現就業和專業發展方向的專業方向課程，也即需在三個專業方向上進行專業方向課程優化。

2．1 專業基礎課程優化

隨著礦業工程活動中機械化、智能化和國際化的普及，采礦工程專業人員也應在機械、智能和經濟方面進行知識儲備。基于上述需求，采礦工程專業的固體礦床開采方向和礦山建設方向應在原高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理、地質學基礎、礦山地質、測量學、C 語言程序設計、理論力學、材料力學、巖體力學、機械設計基礎、電工與電子學等專業基礎課程基礎上增加微機原理與接口技術、技術經濟分析等課程;而煤與煤層氣工程方向應在上述原有專業基礎課程基礎上增加大學化學、構造地質學、煤層氣地質學。

2．2 固體礦床開采方向課程優化

采礦工程專業固體礦床開采方向主要學習固體礦床開采的理論、技術和裝備，本專業方向畢業生能在固體礦床開采(含煤炭、金屬和非金屬開采)領域圍繞礦山開采和環境保持從事生產、管理、設計及科學研究等方面工作。同時，隨著固體礦床開采向機械化、智能化、少人化方向發展，對礦山生產技術水平、裝備水平、安全和環境保護要求也越來越高，要求畢業生有相應的知識儲備。根據行業和就業要求，固體礦床開采方向應在原彈性力學、流體力學、煤礦開采學、礦山壓力與巖層控制、非煤固體礦床開采、通風安全學、井巷工程、礦山機械、礦山電工、礦井設計、礦山企業管理、采礦工程專業英語、采礦CAD 等必修專業課程基礎上增加礦山系統工程、礦山環境保護等課程;同時，根據礦山企業發展方向，開設特殊開采、計算機輔助設計、文獻檢索、法律法規與事故案例、軟巖巷道支護技術、數字化礦山、數據庫技術、礦山突害監控與防治、物聯網技術與應用等選修課程。

2．3 礦山建設方向課程優化

采礦工程專業礦山建設方向主要學習礦山巖土工程的理論、技術和裝備，本專業方向畢業生能在礦山、公路、鐵路、地鐵、水利和建筑等行業從事巖土工程等方面的規劃、設計、施工、管理及科學研究工作。根據專業方向就業要求，礦山建設方向應開設彈性力學、流體力學、結構力學、土力學、采礦學基礎、地下工程測試理論與技術、混凝土結構設計基本原理、鋼結構設計基本原理、井巷工程、地下工程、爆破工程、巖土工程施工、工程項目管理等基礎性必修專業課程;同時，根據礦山建設發展方向，開設城市地下工程、土木工程概論、計算機輔助設計、文獻檢索、法律法規、工程估價、地基處理技術、建設監理概論、邊坡工程、礦山建設專業英語、砌體工程等選修課程。

2．4 煤與煤層氣工程課程優化

采礦工程專業煤與煤層氣工程方向主要學習煤層氣開發和利用的理論、技術和裝備，本專業方向畢業生能在煤層氣開發和瓦斯治理等領域從事煤層氣開發規劃、煤層氣鉆采、煤層氣排采和相關氣體資源鉆采等方面的技術、管理與科學研究工作。根據專業方向就業要求，煤與煤層氣工程方向應開設流體力學、煤礦開采學、礦山壓力與巖層控制、通風安全學、鉆井工程、完井工程、井下瓦斯抽采、煤層氣地面排采、煤層氣勘探規劃與設計、煤炭地下氣化等基礎性必修專業課程;同時，根據煤與煤層氣工程發展方向，開設煤與煤層氣資源勘查、瓦斯地質學、煤層氣工程軟件及應用、文獻檢索、表面物理化學、地球物理基礎、煤層氣試井和測試技術、煤層氣儲配技術、煤層氣抽采監測監控技術、煤層氣工程專業英語、資源環境與保護等選修課程。

［1］張金貴．淺談采礦工程面臨的機遇和挑戰［J］．科技與企業，2014(16):4．

［2］張向林．煤炭行業“黃金十年”后采礦工程本科畢業生就業對策研究［J］．科技視界，2013(34):13 －14．

［3］潘宏宇．采礦工程專業教學改革探討——基于創新型人才培養教學體系建設視角［J］．科技創業家，2012(17):196．

［4］方新秋，屠世浩．“無人開采技術”專業選修課設置探討［J］．煤炭高等教育，2009，27(4):108 －110．

［5］吳啟勇，劉波，李濺英．采礦工程專業課程體系設計與人才培養新模式研究［J］．當代教育理論與實踐，2014，6(11):146 －148．

［6］王曉紅，王政，劉亞靜．采礦工程專業開設地理信息系統課程的必要性及教學模式設計［J］．河北聯合大學學報(社會科學版)，2012，12(4):68 －70．

［7］翟新獻，周英，郭文兵．采礦工程專業人才培養方案優化與實踐［J］．河南理工大學學報(社會科學版)，2012，13(1):84 －87．

［8］李桂臣，衛英豪，萬志軍，等．新形勢下采礦工程專業本科生培養探討［J］．煤炭高等教育，2014，32(3):89 －92．

［9］郭惟嘉，陳靜．采礦工程專業“多目標、立體化”人才培養模式的創新與實踐［J］．中國電力教育，2011(22):30 －32．

［10］范軍．談新形勢下采礦工程專業人才的國際化培養［J］．中國電力教育，2013(4):37 －40．