采礦工程專業(yè)《礦山壓力與巖層控制》實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討

劉洪洋+魏中舉+梁華杰

摘要：應(yīng)用型本科院校注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決問題的實(shí)踐能力，對于專業(yè)課教學(xué)來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)無疑是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要手段。本文以我校采礦工程專業(yè)2012級(jí)和2013級(jí)教學(xué)大綱為背景，對《礦山壓力與巖層控制》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：采礦工程；礦山壓力與巖層控制；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

項(xiàng)目基金：六盤水師范學(xué)院精品課程，LPSSYjpkc201403；貴州省第二批國家級(jí)采礦工程專業(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目，黔教高發(fā)[2013]446號(hào)。

TD322

一、 引言

2010年7月29日，國務(wù)院正式頒布了《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，應(yīng)用型本科院校和應(yīng)用型人才培養(yǎng)受到更為廣泛的關(guān)注和重視。顧名思義，“應(yīng)用型”的核心在于“用”，即注重人才的實(shí)際動(dòng)手操作能力。近年來，各高校在教育教學(xué)改革摸索中，不約而同的注重實(shí)踐環(huán)境的強(qiáng)化，因?yàn)閷?shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，也是提高學(xué)生社會(huì)職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競爭力的重要途徑。

作為典型的工科專業(yè)，在轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下，采礦工程所培養(yǎng)的學(xué)生不僅要具備良好的礦山基本理論，還必須具備一定的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，這樣才能適應(yīng)我國采礦工業(yè)實(shí)際情況和社會(huì)新形勢的需要?！兜V山壓力與巖層控制》是采礦工程專業(yè)的核心課程，是與礦山開采和采礦工藝等實(shí)踐密切相關(guān)的采礦工程基礎(chǔ)學(xué)科。該課程既與巖石力學(xué)前沿接軌，又在采礦工程實(shí)踐中有廣闊應(yīng)用領(lǐng)域，是加強(qiáng)采礦工程專業(yè)學(xué)生素質(zhì)教育、培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的重要平臺(tái)。

本文以我校采礦工程專業(yè)2012級(jí)和2013級(jí)教學(xué)大綱為背景，對《礦山壓力與巖層控制》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探討。

二、《礦山壓力與巖層控制》實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題

2012級(jí)采礦工程專業(yè)教學(xué)大綱中，《礦山壓力與巖層控制》的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目只有“二維相似材料模擬實(shí)驗(yàn)”，課時(shí)為4學(xué)時(shí)。要求學(xué)時(shí)根據(jù)煤礦地質(zhì)賦存條件，按地質(zhì)柱狀圖制作相似材料配比方案，按照一定比例配制相似材料，制作較為簡單的二維相似材料模型，并在實(shí)驗(yàn)過程中了解影響相似材料強(qiáng)度的主要因素。該實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的綜合性，需要眾多配套的實(shí)驗(yàn)測定儀器，采集數(shù)據(jù)需要的時(shí)間也很長，而且實(shí)驗(yàn)耗材昂貴，實(shí)驗(yàn)成本太高，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備需要耗費(fèi)大量人力物力，很難保障實(shí)驗(yàn)的效果。具體實(shí)施中也確實(shí)存在一定的問題，具體如下：

1.實(shí)驗(yàn)課時(shí)少。《礦山壓力與巖層控制》總課時(shí)為54學(xué)時(shí)，而實(shí)驗(yàn)課時(shí)僅4學(xué)時(shí)。課程本身一門理論與實(shí)際結(jié)合十分緊密的課程，如果僅僅靠講授教學(xué)，學(xué)生的實(shí)踐能力很難得到鍛煉。此外，“二維相似材料模擬實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容較多，短短4學(xué)時(shí)也不能確保實(shí)驗(yàn)的順利完成。

2.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目少。“二維相似材料模擬實(shí)驗(yàn)”雖然具備很強(qiáng)的綜合性，并且有利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，但一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涉及到的專業(yè)知識(shí)畢竟有限，很難讓學(xué)生全面掌握該課程的實(shí)踐內(nèi)容。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備少。實(shí)驗(yàn)室目前僅有一臺(tái)二維相似材料模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)，但班級(jí)學(xué)生多達(dá)60人，每組人數(shù)20人左右，不能保證學(xué)生有足夠的操作機(jī)會(huì)，大部分學(xué)生處于被動(dòng)地位，事實(shí)上是“看”實(shí)驗(yàn)，而不是做實(shí)驗(yàn)。

4.實(shí)驗(yàn)費(fèi)用高?！岸S相似材料模擬實(shí)驗(yàn)”需要消耗大量的水泥、沙子等材料，且不可重復(fù)利用，加之學(xué)生誤操作導(dǎo)致的浪費(fèi)，實(shí)驗(yàn)的費(fèi)用很高。

5.學(xué)生積極性不高。由于課內(nèi)實(shí)驗(yàn)成績只占平時(shí)成績的一小部分，對課程的總成績影響很小，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，實(shí)驗(yàn)過程中多數(shù)走馬觀花，效果不理想。

三、《礦山壓力與巖層控制》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)

《礦山壓力與巖層控制》以巖石力學(xué)為基礎(chǔ)，講述了采場和巷道礦山壓力顯現(xiàn)的基本規(guī)律，講解了采場頂板和巷道的支護(hù)方法和技術(shù)，內(nèi)容眾多，理論比較抽象，僅設(shè)置“二維相似材料模擬實(shí)驗(yàn)”一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目很難達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的目的。因此，2013級(jí)采礦工程專業(yè)教學(xué)大綱中，《礦山壓力與巖層控制》的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目增加為3個(gè)，具體見表1。

圓圖壓力記錄儀；

在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置上，增加了“回采工作面初次放頂及周期來壓頂板管理演示實(shí)驗(yàn)”和“礦壓觀測儀器儀表的演示實(shí)驗(yàn)”，注重對學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，只有認(rèn)識(shí)了相關(guān)儀器，才能自己動(dòng)手做更多的實(shí)驗(yàn)。取消“二維相似材料模擬實(shí)驗(yàn)”，只保留了其中的“相似材料的配比試驗(yàn)”，可以確保實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)生有充分的時(shí)間進(jìn)行動(dòng)手操作，順利完成實(shí)驗(yàn)。而且，“二維相似材料模擬實(shí)驗(yàn)”的重點(diǎn)也是“相似材料的配比試驗(yàn)”，不改變學(xué)生的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。

四、小結(jié)

在高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的背景下，采礦工程專業(yè)要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，對于《礦山壓力與巖層控制》這類理論性較強(qiáng)的專業(yè)課程，增加課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，無疑是一種有效的教學(xué)方法。然而，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目畢竟有限，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也不能確保學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力得到較大提升，一種有效的做法是開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室空閑期間自己動(dòng)手操作，遇到問題向老師請教。這樣不僅能大大發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，最大程度鍛煉其動(dòng)手實(shí)踐能力，也能大大提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率?？傊?，以創(chuàng)新的思路去不斷改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)上的潛力必將得到有效發(fā)揮。

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作者簡介：

劉洪洋（1987-），男，河北青龍人，講師，碩士研究生。畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)，研究方向：礦山壓力與巖層控制。