矿业工程类范例

矿业工程类

矿业工程类范文1

关键词:矿业类专业;创新人才;三位一体模式;工程精神

矿业是我国社会经济发展的重要支撑,矿业类人才是矿业可持续发展的重要支撑。矿业类人才不仅要工程技术性强、知识面广、综合素质高,而且面临艰苦的工作环境[1-2]。随着新时期“双一流”“新工科”“工程教育”的持续推进,以及智能矿业、智慧矿山等新技术的发展,开展以学生为中心的创新人才培养模式改革是矿业高等教育内涵式发展的必经之路,也是矿业可持续发展的必然要求[3-5]。当前,全国矿业类高校积极探索提高人才培养质量的路径,不断推进教学改革,已取得较为显著的成果[6-9]。太原理工大学采矿工程、矿物加工工程这两个矿业类专业均为部级一流专业建设点和省级特色专业,并通过工程教育认证。近年来,在国务院和教育部系列政策的指导下,太原理工大学矿业类专业以国家的高等教育人才观、质量观和教学观为先导,以培养出更多满足矿业行业发展新需求的创新型人才为目标,积极探索提高人才培养质量的路径。经过充分调研、广泛论证,结合矿业行业特色和人才培养定位,太原理工大学实施了矿业类创新人才“三位一体”培养模式改革,形成了具有鲜明特色的矿业类创新人才培养体系。本文将其提炼、总结,以期为相关院校教学改革提供经验借鉴。

一、矿业类创新人才培养面临的主要问题

矿业属于传统艰苦行业,在“市场化就业”政策的导向下,学生对矿业类专业的自信心和热爱度不如其他专业高。传统矿业类人才培养主要偏重于专业知识和技能的传授,但是由于受到矿山安全生产压力、经费、地域等因素的限制,学生赴企业现场实习的时间有限,实践教学质量难以保障。当前矿业类创新人才培养存在三个较为突出的问题:(1)学生的创新意识、驱动力和条件不足,难以满足矿业行业科技革新需求;(2)学生安全素养不高,对矿业领域风险感知的敏感性不足,规避和应对风险的能力较弱;(3)学生工程精神不强,科学精神、人文精神、工程伦理素质仍需进一步加强。

二、人才培养模式的结构针对上述问题

太原理工大学提出了“三位一体”矿业特色创新人才培养模式(如图1所示)。该培养模式针对矿业类专业的特殊性,完善了人才培养链条,重点培养学生的安全素养、创新能力和工程精神。该模式的核心特征可以概括为“三层面、四梯度、五自主”。“三层面”即创新能力、安全素养和工程精神,该模式从这三个层面搭建了创新人才培养框架;“四梯度”是指遵循教育教学循序渐进的规律,将上述层面划分为四个梯度,对应本科生大学四年培养过程;“五自主”即运用自主发现、自主选择、自主学习、自主创新和自主评价,以生为本,帮助学生形成自主式学习方法。“三层面、四梯度、五自主”贯穿在本科生四年的培养过程中,体现在培养目标、课程体系、课堂教学、实践训练等各环节中。

1.“三层面”搭建人才培养改革框架。矿业类“三位一体”创新人才培养模式,从创新能力、安全素养和工程精神三个层面出发,强化矿业类专业内涵建设,着重进行课程及教学资源、课堂教学方法、实践教学方式等方面的改革与建设。在具体实施中,按照矿业类人才培养目标,采用“三位一体”模式,持续改进矿业类专业培养计划、优化课程体系、制定教学策略,以期培养出勇于创新、勤于实践、安全素养高、适应能力强、具有协作精神和奉献精神的矿业类高素质人才。太原理工大学矿业类专业已在西山煤电集团、晋煤集团、霍州煤电、同煤集团、太原煤气化、中国煤炭博物馆等地形成了数十个实习基地(包括智能化实习基地),通过现场参观、专业基本知识讲座、模型教学、模拟矿井参观、生产矿井考察等方式,让学生完成对专业领域的基础认识与了解。

2.“四梯度”贯穿人才培养改革过程。遵循高等教育规律,结合学生的学习心理特征和矿业类专业特点,在本科生培养过程中,按照年级高低,将三个层面分别分为四个梯度。创新能力层面分为创新活动、创新意识、创新实践和创新品质四个梯度;安全素养层面分为安全认知、安全意识、安全行为和安全品格四个梯度;工程精神层面分为学习精神、实践精神、协作精神和奉献精神四个梯度。在教学过程中,首先根据梯度等级设置相应课程。一、二年级学生通过学习专业导论、学科前沿讲座、创新创业教育等课程,体验创新活动,树立创新意识。三、四年级学生在学习专业课程基础上,开展系列创新实践项目。例如,参与教师科研项目,参加矿业行业科技作品竞赛、“挑战杯”实践作品大赛、大学生创新创业训练项目等,通过创新实践培育创新品质。学校采用学分奖励、资金资助等方式,引导学生参加科研与创新实践。其次,安全素质教育贯穿矿业类专业四年的课堂教学和实践教学。一年级安排“专业导论”“安全教育”“心理健康教育”等课程,让学生认真学习矿业领域的安全文化。二年级开设“地质学”“工程伦理”等专业基础课程和认识实习,使学生具有初步的安全意识。三年级开设“边坡稳定”“环保与安全”专业课程和生产实习,让学生熟知安全规范。四年级通过“矿山法规”“矿井通风与安全”等专业课程和毕业实习,让学生自觉形成安全行为,为从事煤炭生产相关工作做准备。由此,通过全过程的安全教育,让学生从安全文化、意识、规范、行为各个方面形成完整的安全素养。

3.“五自主”体现人才培养实现途径。在培养过程中,太原理工大学的矿业类专业注重激发学生的求知欲望,注重引导学生将被动学习转为主动学习,探索出探究式学习、互助式学习、混合式学习、翻转课堂等新型课堂教学模式,在教学过程中实现了“五自主”(自主发现、自主选择、自主学习、自主创新和自主评价)。与学生学习方式的改变相对应,课堂教学也实现了五个转变:从灌输课堂向对话课堂转变,从封闭课堂向开放课堂转变,从知识课堂向能力课堂转变,从重学轻思向学思结合转变,从重教轻学向教主于学转变。太原理工大学的采矿工程专业“采矿学”课程,改变传统课堂教学模式,采用DIY模型教学模式,增加课堂虚拟仿真和模型实践环节,让学生分组课外自己动手制作矿山模型,并在课堂上展示评比。这种教学模式,丰富了教学手段,活跃了课堂教学气氛,激发了学生的学习兴趣,便于学生深刻理解矿井空间结构,提升了学生的动手能力和创新能力,培养了学生的创新意识和团队意识。太原理工大学矿物加工工程专业的“矿物加工管理”课程,增加了慕课导学、案例实战、翻转课堂等环节,增强了学习时间和空间的弹性,促进了学生的自主思考;将工程案例引入课堂,提升了学生沉浸式学习体验,取得了良好的教学效果,受到学生的普遍欢迎。“矿物加工管理”课程因此被认定为省级混合式精品共享课程。

三、人才培养模式的创新目标

太原理工大学的矿业类人才培养模式改革坚持以教育理念创新为先导、培养模式改革为基础、实践协同创新为保障,实现了以下三方面的创新:

1.自主式学习理念创新。结合人本主义学习理论,“三位一体”创新人才培养模式提出“以生为本、教主于学”的教学理念。具体来说,它是以学生为中心,结合人本主义学习理论,强调“教主于学”,强调学生在教学中的主体地位,激发学生的学习兴趣和探索心理,让学生自动自发地参与到教学中。在自主式学习理念的指导下,学生在培养过程中实现了“五自主”,课堂教学相应地实现了“五转变”,工程案例教学、DIY模型等为代表的课堂教学模式也由此探索生成。

2.多维度融合创新。为了让学生具有在新时期从事艰苦行业工作的能力与素养,矿业类创新人才培养不应局限于一般的专业知识教育,同时还要开展心理教育、情感教育、素养教育、意志与精神教育等。本培养模式针对矿业领域工作环境的特殊性和复杂性以及矿业科技的新发展,以学生为本,将矿业安全心理教育融入学生培养全过程,将人才培养分为创新能力、安全素养和工程精神三个层面,每个层面又分为四个梯度。最终,从“三层面,四梯度”加强矿业类学生的能力与素养训练,实现多维度融合创新。

3.递进式协同创新。本培养模式依托重点实验室、实验教学示范中心和实践教育基地开展实践教学,构建了校内外协同合作的开放性、多层次、阶梯式的实践教学体系(见图2)。本培养模式突出实践育人,强化课堂、实验平台、企业三个层次的实践训练,构建了开放性、多层次、阶梯式的实践教学体系,实施了“全过程、递进式”实践教学模式。本培养模式通过加强校企创新实习基地建设,多层次创新实验项目,多元化创新实验方式,多形式创新设计环节,最终实现了实验、实习、实践教学一体化。同时,太原理工大学拓宽了教师引进渠道,聘请企业高级人才作兼职教师,丰富了工程实践教学形式,加强了对学生创新研究的指导力度。另外,太原理工大学通过学分奖励、资金资助等方式来拓展实践教学途径,鼓励和引导学生积极参加科研与创新实践。

四、总结与思考

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【关键词】矿业工程;项目管理;教学改革;实践教学

作为矿业院校工业工程专业必修课之一,工程项目管理与评价课程虽有一些实践案例,但是案例的矿业工程特色不鲜明,课程设计对于所属领域最新动态存在一定的滞后性,需进一步整合和优化课程体系。本文从课程建设方面通过提出了新型的教学手段,完善教学大纲与课件等方式进行课程体系的适应性研究,探索本课程问题导向、案例教学等教学形式在矿业工程领域的探索,开展探究式、体验式、案例式等新型教学形式。随着我国矿业工业深入发展和矿业可持续发展的迫切需求,工程建设管理与评价方面需要大量优秀的、对矿业行业较为了解的综合性人才。而目前的工程项目管理与评价课程设计多聚焦到建筑工程方面,不能适应矿业类院校的学科特色和国家对于矿业工程管理人才的实际需求,造成矿业工程项目管理岗位存在着一定的人才缺口[1]。基于中国矿业大学(北京)课程建设与教学改革项目(J180120,J180115),本文致力于培养工业工程专业学生对于矿业类工程项目管理知识的掌握能力,促进学生运用工程、管理、经济等综合知识解决企业复杂生产问题。

1.适合于矿业特色的工程项目管理课程体系建设

项目管理冲突博弈教学形式的开展。在教学过程中,组建项目成本管理、时间管理、质量管理等多要素沙盘推演博弈小组,让学生切实体会到工程项目管理过程中需要综合考虑的各项要素。开展项目管理教学的辩论形式,让学生就某个工程项目管理的观点发表见解,并进行点评与小组讨论。项目可行性报告撰写及课堂评比。项目可行性报告是集成项目管理与评价总体框架和知识脉络的综合报告。在评比过程中,指导学生通过阅读国外有关项目管理与评价的最新教材,拓宽学生视野,提高学生进一步学习的能力。通过矿业工程建设与一般建筑工程的项目建设可行性对比分析,进一步强化学生对于工程项目管理的系统化思维能力。

2.适合于矿业特色的工程项目管理实践教学建设

采用现代化新技术进行矿业相关的工程项目管理实践教学[2]。例如,在建筑学的工程项目管理中,BIM仿真模型的运用能够提高建筑工程项目管理中的实践教学可视化水平,有利于学生切实体验建筑工程管理的具体实操现场。根据本校矿业工程特色,采用当前虚拟现实(VR)实验室的科研仪器,掌握在矿井工程建设过程中的项目管理实际,便于运用具体案例对矿业相关的工程项目管理进行教学,提高矿业工程相关学生在未来求职或工作过程中对于项目管理的知识储备。与学校、学院实践教学基地开展合作,探索建立煤炭生产企业矿井工程建设项目案例数据库。煤炭生产企业矿井工程建设项目案例数据库的建设有利于课程教学过程中学生运用课本知识对工程管理实际案例进行项目时间、项目成本、项目人力方面的优化建模与分析,促进矿业特色的工程项目管理课程教学的专业化和信息化,增强学生运用课本知识解决实际案例的能力。以全国高等院校项目管理大赛为契机,增强自我实践教学能力,培养学生课外学习拓展知识的能力。全国高等院校项目管理大赛为高校开展项目管理理论与实践教学交流提供了大学生竞赛平台,可有效激发青年学生学习项目管理的动力和兴趣爱好。大赛设立的个人赛和团体赛,个人赛为学生营造独立思考的学习环境,团队赛培养学生在项目管理学习中的自由探索、勇于创新的能力。大赛为每位参与者提供IPMP-D级证书,前提是笔试成绩大于或等于110分,分为免费获得和付费获得两种形式。鼓励学生参加竞赛,有利于将学习知识学以致用,掌握项目管理知识应用于实践的技巧,培养学生的团队协作能力[3]。本研究从课程体系建设和实践教学建设进行研究,使得课程体系与学科发展相适应,实践教学与工程背景相适应,建立了课程学习与未来从事工程管理执业能力相匹配的新型教学模式,提高课堂教学的信息化水平,注重学生学习理论知识与实践相结合,为学生动手操作能力和创新能力的培养提供了强有力的保障。

参考文献:

[1]薛黎明,石森森,龚爽.采矿工程专业学生的使命与“资源与环境经济学”课程建设[J].课程教育研究,2014(24):23-24.

[2]谢生荣,吴仁伦,张守宝,赵志强.采矿工程专业毕业设计现状及改进措施分析[J].课程教育研究,2017(13):238-239.

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一、开展科学素质教育

现代矿业技术人员的科学素养程度直接决定其在实际工作中的全域式思维、大局意识和技术伦理意识,对实现生态环境保护,人类、自然、资源之间的良性互动与协调可持续发展而言意义重大。比如,现代矿业工程在采矿过程中最棘手的一个问题就是水体污染。了解现代矿业工程作业中产生的废水在自然环境中发生的物理、化学变化过程,以及水污染在自然环境中迁移的机理、有害物质进入人体后产生的各类有害效应,人们就会对现今国家出台各项环保标准、污染物排放量的控制等各类管理法规发自内心地理解和支持。但传统矿业工程教育模式培养出来的学生对矿业工程作业过程中带来的水源污染的认识,往往只是简单局限于国家环保条例中对矿山行业的条款规定。环境科学可以帮助人们从组成环境的各个部分在有机体中迁移、转化、积累运动规律的角度,理解矿业工程产生的水体污染对自然界的危害性;生态学有助于人们从人类与物理环境、生物环境、社会环境相互关系的角度,理解人类矿业活动对自然界的作用以及自然环境改变对人类社会发展的影响;地球系统科学则会让人们明白,地球系统是由大气圈、水圈、陆圈和生物圈(包括人类)组成的有机整体,这些组成部分按照固有的运转机制相互联系、相互影响。从上述三个学科视野看现代采矿业与环境污染问题,对于培养矿业工程专业学生高远的眼光和整体性思维方式,具有积极的促进作用。因此,在大工程背景下,对矿业工程技术人员进行生态、环境、地球系统等科学的教育,提高现代矿业工程技术人员的科学素质,是现代矿业工程教育发展的第一个维度。

二、注重人文素养发展

人类自进入工业社会以来,其活动就逐渐打乱了地球系统原有的化学循环,改变着地壳原有的化学元素分布,新的地球化学过程逐步形成。在矿业工程作业过程中,自然界中未曾大量存在的金属、非金属被人类从各类矿藏中提炼、分离出来,并参与到日常生产、使用过程之中。同时,其又以新的物质形式进入地球化学过程。这些提炼、分离出来的金属、非金属的组成元素进入生物地球化学循环过程,地壳岩石圈的本来面貌被逐渐改变。元素迁移平衡的打破,导致人与环境在物质上的相应平衡一定程度上被破坏,并引起一些不良后果。比如,环境污染会对人体造成急性、慢性和长期危害,这在医学上是一个十分复杂的问题。在大工程的视野下,审视矿业工程不仅需要科学素养,还应具有人文素养。工程不是相关技术的简单拼凑,而是科学要素、技术要素、经济要素、管理要素、社会要素、文化要素、环境要素、伦理要素等诸多要素的集成建构。从文化要素来看,对工程哲学、工程文化等问题的思考,也是现代矿业工程教育应启发学生的一个关键方面。我们不能只是一味地用日益发达的科学和技术创造陌生的世界,而是要不断反省工程给人类生活带来的后果。不仅要看到今天的世界,还要看到曾经有过的世界和在那个世界里人类曾有过的思想境界和生活方式。现代矿业工程不仅会破坏生态环境的平衡,还会引起人类毫无止境占有地球资源的欲望。但地球上的资源终究不是无限的,人类也不是单纯以追求物质享受为目的才来到这个世界上的。因此,人类对生命价值、生活意义的思考,甚至对人类命运的终极关怀的人文素养,是在培养掌握改造自然的大工程教育中不可或缺的内容。

三、培养社会实践能力

人们通过矿业工程作业获得日常生产和生活中所需的金属矿产、煤、化工原料和建筑材料等,但洞采后会造成采空区地表出现裂缝或塌陷,而露采则会带来地表挖损及废石、尾矿、电厂粉煤灰存放侵占土地等问题。废弃矿山的生态补偿,是复垦中最棘手的问题。废弃矿山科学的复耕,要求在矿山开采挖掘过程中必须将不同土层分层挖开,然后分别堆放,采后填埋时再逆序分层填埋。这样,复耕后的土层养分循环才可以保持原来的状态。在理论上,这是一个科技问题,但实践过程中,这却通常是一个社会问题。复垦者往往不是依据科学的生态补偿原理,而是看重经济利益。对土地的复垦是建立在一定经济效益基础之上的,否则宁肯放弃。土地复垦需要耗费相当巨大的成本,复垦后后续生产性投资和经营管理也必须持续跟进,这样巨大的经营成本导致很多企业并不情愿甚至没有能力在这方面连续性投入,再加上很多矿山企业自我积累能力缺乏、创新能力不足,无力反哺被破坏的土地,尤其是一些旧矿、大矿,往往陷入“旧账未清,新账又来,债台高筑”的旋涡之中而不能自拔。现代矿业工程实践过程中不仅涉及科技在生产过程中的有效应用,同时还包括组织管理、协调、经济核算等基本要素,并将产生直接而广泛的社会影响。在大工程观视域下,矿业工程技术人员不仅要精通生产技术,还需要具有与矿业工程活动有关的各种能力。在矿业工程作业过程中,若发生道义与功利矛盾时,应具备作出符合工程伦理道德选择的基本素质和品格。矿业工程技术人员除需要在价值层面对所负责的工程进行经济和技术判断外,还需要在道德层面对工程进行判断。现代矿业工程具有同社会发展甚为密切的显著特点,我们尤其需要注重复合型人才的培养,社会实践能力是其中一个重要维度。

四、提升创新思维品质

矿业工程类范文4

中国工业化进程进入了快速发展阶段,对矿产资源的消费需求逐渐增加,对在新形势下矿业专业人才的要求也越来越来,而传统的采矿专业培养内容已渐渐不能满足市场的需求。矿产资源管理与评价课程是矿业类院校采矿工程专业的一门专业主干课程,本文从课程目标定位、课程内容和教学方法等对矿产资源管理与评价课程的教学与实践进行了总结并提出了相应的改革与优化措施,为培养适应新的国际矿业环境下的采矿技术人才奠定了基础。

关键词:

矿业院校;采矿工业专业;矿产资源管理与评价;教学改革

一、问题的背景与提出

随着我国工业化进程的不断加快,国家对矿产资源的需求也日益增加,特别是近十年来大宗矿产品资源如石油、煤炭和铁矿石等重要的能源与矿产的消费量一直保持逐年增加的趋势。矿产资源消费需求量之大、逐年增量之快,是国际上任何国家所不曾经历的。矿产资源的不可再生性、储量耗竭性、供给稀缺性与对矿产资源需求的无限性形成尖锐的矛盾,因此,矿产资源国际间的配置显得尤为重要,矿产资源管理国际合作也成为我国国土资源国际合作的重要组成部分,对提升我国矿产资源管理能力与水平提出了新的要求。矿产资源管理是国家运用行政、经济、法律、科学技术等手段对我影响矿产资源的各种行为进行调整、协调矿资源的开发利用与经济、社会发展的关系,以促进经济与社会、环境的协调可持续发展[1]。在此新形势下,“矿产资源管与评价”课程教学中应更加重视对学生进行全球资源观的教育,从全球化角度重新审视我国矿资源形势,用全球化的思维指导我国矿产资源管理国际合作,理清思路,定好位,并紧密结合国家的资源战略,培养更多具有矿产资源管理与评价理论基础,特别是具有采矿工程学科背景的本科生。笔者结合“矿产资源管理与评价”课程建设与教学实践,就新形势下如何保证采矿工程和工业工程专业本科教育质量,培养专业知识扎实、业务素质过硬、知识结构全面、具有全球视野的矿业人才,成为新时期矿业类院校本科生教学培养内容不可缺少部分及本科教学中面临的突出问题。

二、课程目标定位

矿产资源管理属于管理学范畴,是矿产资源主管部门以矿产资源所有权者和国家行政管理者身份,依据有关法律、法规,对矿产资源进行的综合管理,是一项复杂的系统工程,同时涉及矿产资源评价等学科知识,包括矿产资源的储量管理、矿产资源勘查、开发的监督管理和矿业权以及相关的法律、法规等[2]。20世纪90年代以来,我国的资源需求量、对外依存度以及国际矿业开采技术水平发生了显著的变化,地质勘查理论和技术、资源/储量分类国家标准和矿产地质勘查规范的实施以及矿业权市场的初步建立,国家对采矿造成的环境破坏要求越来越高等,对从事矿业资源开发技术和管理人员提出新的要求。当前矿产资源开发的最大特点是呈现多样化和逐步走向市场化、国际化,从事矿产资源开发人员不仅需要扎实的矿产资源开采理论和技术知识,还需要具备一定的技术经济评价和矿产资源管理的知识,从而必须促使采矿工程学科内容的调整和拓宽[3,4]。因此,矿业技术人才培养模式也应由技术型发展为技术-经济-管理型,“矿产资源管理与评价”课程的培养目标应从原有的纯采矿技术人才拓宽到以采矿技术为基础,具备国际视野并掌握一定的技术经济评价和矿产资源管理的综合型应用型人才。

三、课程教学内容体系建设

“矿产资源管理与评价”作为一门专业主干课程,涵盖内容较广,主要包括矿产资源评估的基本概念、矿产资源评估基本方法、矿产资源供需预测、矿产资源服务年限评估、矿床开采技术条件评估以及矿业权(探矿权、采矿权)评估等内容,各内容间密切联系成一整体。矿产资源评估的基本概念是进行矿资源评估的基础。与其他自然资源不同,矿产资源在被开采利用之前,其规模、分布状况以及质量等开采技术指标和条件是不能完全确定的。因此,正确理解矿产资源的确切含义、基本特征和工业性质,是合理开采利用矿产资源的前提。矿产资源评估方法是矿产资源评估中所运用的特定技术,是分析和判断矿产资源价值的手段和途径[5]。在确定矿产资源基本开采指标、开采条件和评估目的后,评估方法的选择成为影响矿产资源价值的最重要因素。要明确指出,同一个矿床,采用不同的评估方法,在不同的矿业时期,可能会得到不同的评估结果。因此,矿产资源评估人员应在充分了解被评估对象具体条件的基础上,根据不同的评估目的、条件以及国际经济环境,选择合理的评估方法。矿产资源供需预测。世界矿产资源丰富,我国大宗矿产资源非常紧缺,发达国家中的一些重要资源国,如澳大利亚、加拿大等,仍坚持通过出口资源来提高国内经济,并希望为其开发的矿产资源寻找新的市场。抓住全球矿产品供需形热变化及其带来的战略机遇,对优化我国矿产资源配置及提高资源安全保障能力等具有重要的现实意义。矿产资源管理与评价的教学内容在全球资源的大背景下应当不断地丰富,增加矿产资源价格变化对经济影响的探讨环节,课程教学内容应结合国家经济发展进程、行业运行变化,不断深入并突出体现矿产资源需求与国际矿业市场关系等内容。矿床开采技术条件是一个综合指标,是影响矿床开采的重要因素,既要考虑资源储量规模,又要分析矿资源赋存的地域条件、外部环境条件等。矿床开采技术条件评估的教学内容主要针对影响矿资源开采的影响因素,采用定量和定性相结合的方法综合评估矿床的开采价值,主要采用专家评定、灰色理论分析法。矿业权是指赋予矿业权人对矿产资源进行勘查、开采和采矿等一系列活动的权利,包括探矿权和采矿权。矿业权评估是指由专业机构和人员,按照国家法律法规和资源评估准则,依据相关程序,对矿业权市场上合法流转的探矿权、采矿权等资产价值的评估。随着与资源大国战略合作关系加紧,国际市场上的矿业权管理将成为我国矿产资源管理国际合作的重要内容。矿产资源国际合作的内容具体涉及矿业宏观管理、矿业权管理与市场、矿业税收政策、矿山环境保护、矿业融资等。在全球化背景下,矿产资源管理不仅仅是个国内问题,也是个复杂的国际问题,涉及政治、经济、法律等多方面[6]。

四、课程教学实践

矿产资源管理与评价课程是一门综合性和应用课程,其内容涉及地质学、矿床开采技术、矿床技术经济和管理学等。为了适应专业建设和复合型人才的培养,突出重点、加强各部分之间紧密相关,构成统一的学科体系,在本课程的教学过程中体现以下三方面特点:(1)知识结构系统性:从基础地质理论、资源勘查技术手段、储量分类、技术可行性、经济可行性和资源管理五方面构成一个完整的框架体系;(2)知识结构规范性:由相关标准构成资源地质勘查标准体系,由矿床开采技术规范建立矿床技术、经济可行性分析标准体系,由探矿权、采矿权转让管理办法指导矿业权的流转;(3)知识实用性:采用理论、方法、规范、实例与讨论步骤构成课程教学体系,注重老师传授与学生自主查找资料并参加讨论,以课堂教学为基础,辅以实验教学、课程设计和毕业设计等环节[7,8]。

(一)加强课堂教学

精心设计教学方案,完善实践教学内容和实践教学体系,注重对学生进行综合性和整体性的素质教育和动手能力培养。教学实践环节共40学时:教师教学30学时;素质拓展4学时,主要安排学生自己查找感兴趣的与矿产资源管理相关的资料并做总结发言讨论;实验室教学2学时,学习各种采矿技术知识,包括三维地质模型、采矿方法模型等;课程设计4学时。在课堂教学中,课堂教学主要注重老师的教与学生的学,以学生为中心,教师负责引导学生的学习和讨论,建立平等的师生关系。以小组为单位,划分学习小组,加强小组学习和帮扶能力,调动学生主动学习的积极性。允许学生对教师的教学内容有不同的见解,而后师生共同讨论解决问题,让学生极大地融入课堂,以培养学生敢于质疑、敢于挑战权威的精神。认真备课,采用案例教学方法,通过大量数据、实例分析讲解矿产资源管理与评价的基础;同时课后留一部分作业,使学生能巩固和复习课堂所授知识;认真批改学生提交的作业,并集中讲解存在的问题;上课提前10分钟进入教室,准备上课资料并解答学生疑问。

(二)加强实验教学

实验教学是体现课堂教学效果的实践环节,也是补充课堂教学内容重要手段。为了有效地加强采矿工程专业本科生实践能力和创新能力培养,充分利用学校及学院现有的重点实验室、工程技术中心和创新示范基地以及工程测试中心。在讲解矿产资源分类、分布的实验教学中,以地质标本实验室为基础,设置认知矿石标本、读图和岩心编录实验,使课程的课堂教学内容与实物形象结合。通过矿体三模型和采矿方法实物图,使学生了解不同赋存条件矿物的开采方法,在进行对比分析矿床开采设计方案中有哪些需要进行详细分析,各种开拓、开采设计方案与矿产资源的基本情况的关系,以培养学生综合分析能力。设置虚拟矿床开采中心和数字矿山实验室开放日,积极提供实践教学平台,并将实验教学和学生创新实践活动相结合,努力培养学生的创新意识和实践能力。

(三)加强课程设计

课程设计是矿产资源实践教学的一个重要环节,也是实现学以所用人才培养目标的一个重要综合性实践环节。通过对整个课程阶段对基础知识、专业知识的学习以及实验室实验教学的学习,要通过课程设计这一重要环节来实验对理论知识的实践,同时也是进行工程训练、培养科研能力。课程设计是一次系统的综合训练,又是最能检测学时对知识理解和把握,以及展示学已致用的教学环节,还是进一步学习和查漏补缺的一个比较环节。通过矿产资源的开采设计,使学生掌握矿产资源开采设计的主要内容和资源开采的具体分类方法;通过虚拟矿业权的流权,使学生掌握了解了矿业权流转过程中都涉及哪些法律、法规,流转过程以及与国际矿业公司矿业合作的视野。培养了学生从管理者角度分析问题和解决问题的思路和高度。

(四)加强现代矿业法律与法规学习

矿产资源开发涉及面广泛,常由于法律意识薄弱而引来官司,少者罚款,重者停产整顿,甚至关闭矿山。国内涉及矿产资源开发的法律主要有《中华人民共和国矿产资源法》、《矿产资源开采登记管理办法》、《探矿权、采矿权转让管理办法》等。同时要重视国外的矿产资源法律、法规,详细了解并与国内相关法律、法规进行对比,切忌习惯地执行不同国度的规范,否则,将给企业带来重大的损失。作为矿业类院校本科生,必须学习和具备相应的管理知识和意识,因此,加强学习矿产资源开采的相应法律课程,应列入矿产资源管与评价课程讲授的重点内容。

(五)加强国际化管理理念和外语基础

我国大宗矿产资源非常紧缺,国外矿业投资渠道和案例逐渐增多,矿产资源管理的教学内容在全球资源配置环境下应当不断丰富。在教学内容上,既要吸取先进国际采矿专业课程的优点,也要结合我国采矿环境的情况,结合国家经济发展进行、行业变化和国家经济需要,增加国际矿产资源价格对国内经济影响分析,成为该课程教学值得深入研究的内容。例如,结合本课程,增设谈判模拟试验,虚拟矿业并购背景,使学生熟悉矿业并购流程和需注意问题,提高学生的实际操作能力。随着国内矿业环境与国际深入融入,我国从事海外矿产资源开发越来越频繁,规模也越来越大,涉及国家和矿业类型也越多,合作方式不一。需要与各级人员,包括国外工人、地方政府、各级主管部门交流,熟练运用当地语言特别重要。因此,除了要掌握国际通用语言-英文除外,还应该鼓励采矿工程专业本科生在校期间多学习第二外语,如西班牙语、法语和俄语等小语种,如有可能,应采用双语教学或增设第二外语班[9]。

五、结语

矿产资源是国民经济的重要基础,随着工业发展进程和采矿技术不断提升,国际矿产资源已进行共同开发利用时期,作为具有行业特色的院校,对矿业类院校本科生培养提出了新的更高要求,矿产资源管理与评价课程要结合大的国际矿业环境,不断丰富课堂教学内容,加强实验教学、课程设计等实践教学环节,增加产资源管理法律、法规知识,加强国际化管理理念和外语基础,才能提高采矿专业的实践能力、国际视野、交流能力和创新能力,才能拓宽学生就业渠道,培养出满足矿产资源快速发展的需要。

作者:徐文彬 阎涛洁 王丽晔 卢烨陶 单位:中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院 北京邮电大学教务处

参考文献:

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矿业工程类范文5

[关键词]工程项目管理;教学改革;情景教学;矿业工程;项目化教学

一、前言

“工程项目管理”是一门集管理、经济、技术、法规等众多学科知识于一体的综合性课程,是工程管理专业的一门核心课程[1],随着我国矿业的深入发展和对矿业可持续发展的迫切需求,政府和社会涌现出大量的矿业类工程项目,矿业学科急需高层次的工程技术人才,对其进行专业化、社会化和系统化的工程管理。课程设计对于所属领域最新动态存在一定的滞后性,需进一步整合和优化课程体系。通过对传统的工程项目管理课程的教学模式进行项目化和工程化,依托矿业学科人才培养的指导思想和基本思路,结合案例教学情景教学模式,构建具有“矿业学科特色”的工程项目管理课程体系。

二、课程教学模式设计和实施

1.“项目化教学”工程项目管理人才培养模式构建。项目化教学是工程项目管理课堂中教学改革方法之一,属于“行为导向”教学法,把课程内容放到一个实际项目中讲授,真正实现理论与实际的结合,使学生的学习更具有实用性和目的性。在课程内容的讲授过程中,从以下几个步骤进行项目化教学:(1)构建学生项目团队:教师根据教学班级的人员状况以及教学任务安排,将教学班级分为多个项目团队,团队人数控制15人,并在项目团队内部进一步细化分出不同部门负责对应事务。(2)项目结合式教学:在教学进行过程当中根据当前的教学内容和教学任务,从本地区引入一个在建或者已竣工的工程项目,教师以工程项目为基础结合教学内容拟定项目任务,再将设置好的项目任务通过教学平台传达给学生,学生利用课堂上所学习到的工程项目管理知识以团队的形式完成项目任务。(3)项目化分工合作:在项目任务派发至项目团队后,在教师指导下团队中的项目工程总部根据各部门的职责对各部门下达任务目标、制定任务计划、规定完成时间。项目经理部负责统筹联络,协助工程总部指挥各部门。各部门高效准确完成分配的任务。团队之间由教师统一指挥。

2.“工程化”工程项目管理教学模式构建。“工程项目管理”课程同时具有较高的理论性和实践性,这种特性就要求该课程的教学模式需要兼顾到学生的理论素养和实践能力两方面。但在以往的“工程项目管理”课程当中,教师采用的大多为“传递-接受式”的教学模式,忽略了学生解决实际工程问题的能力。为了提高学生的实践能力,需要将实际工程的具体要求和做法与课程教学的基本思路相结合,将工程实际与人才培养相结合,实现工程化教学模式的构建[2]。工程化教学模式将工程实际与教学结合,摒弃了传统教学模式采用的以“结果为导向”的教学设计,编制以“问题为导向”的教学设计。在教学过程中根据教学内容和进度,引进典型的工程实际案例,要求学生置身于工程项目之中,通过实际工程模拟,训练学生解决实际工程难题的能力。区别于传统教学模式,学生在解决工程问题的同时,不需提交书面式的结果答案,而是提交“具有实际应用价值的、可视化、可评价”的学习成果。比如:根据“实际工程问题”,完成具有实际意义的“项目可行性报告”“项目规划书”等项目管理成果,用这种成果式文件替代传统的书面答案,使学生的成长能更加清晰和直观的表现出来,充分调动学生学习的能动性和积极性。

3.“情景教学模式”工程项目管理教学方法实践。“情景模拟教学法”是指教师围绕教学目标,从实践、视频、工程案例和相关资料中,收集相应素材构建出的贴合实际的模拟情景框架,并让学生通过角色模拟的方式进入到情景框架的事件之中,解决模拟难题的一种教学方法[3]。情景教学模式作为一种体验式的教学方法,其核心是学生在模拟的情景中自己充当“管理者”和“执行者”,实际面对工程难题并灵活运用所学知识进行化解。这种教学方式可以有效激发学生的主观能动性和创造性,提高学生解决复杂实际工程问题的能力和信心。在本次研究中,教师针对矿业学科学生的教学需求,结合矿业学科的实际工程案例及相关矿业资料和素材,组织架构了针对性模拟教学情景:“中国矿业大学井下排矸中试系统项目招标”。在此场景中,由学生和教师共同扮演甲方(招标组织),不同的学生项目团队扮演乙方(投标团队)。由不同项目团队之间开展项目竞标,要求完成包括:项目前期、项目招投标及管理规划、项目设计、施工准备、施工(模拟)、竣工验收的完整项目工作流程。在团队竞标结束后按照事先制定的评标规则,由招标组织对各项目团队进行评价。全程模拟现实生活中的项目招标过程,并最终提交纸质的项目投标文件。通过情景模拟让学生将所学运用到实践,提高学生对知识的掌握程度以及实践能力。

4.“工程化”教学评价体系。为了更好地对教学效果进行评价,对课程考核手段进行工程化改动。考核内容分为课堂研讨和项目招标两部分:一是课堂研讨。课堂研讨分占总分的30%,由学生和教师共同评分,教师依据学生的课堂表现和发言质量给出50%的研讨分,学生团队依据个人平时的团队贡献和任务完成情况给出剩余50%的研讨分。二是项目实践分。项目实践分占总分的70%,考核分为两个步骤,首先在模拟的矿业工程场景中,学生和教师共同组成的招标评委会依据事先制定的评标规则,对各小组的投标表现进行评测,得出项目团队的投标总分;其次,小组成员在团体总分的基础上,根据组内人员的团队贡献、任务分配以及任务完成情况进行组内互评,得出个人项目实践分。通过模拟投标这种客观的评审方法,能够让学生直观的展现学习成果,提高学生学习的积极性,提升学生的集体荣誉感,并通过实际应用将学生学习中的不足展露出来,进一步提高学生对知识的掌握。通过这种评价体系不仅可以有效判断学生的知识掌握程度,还可以综合评价学生的团队合作能力和沟通交流能力,准确评价学生是否能够准确完成矿业类工程项目的管理,是否能够达到课程的教学目标,即能否成为矿业行业所需要的工程项目管理综合性人才。

三、教学模式的应用效果

1.通过项目化的教学模式,再现了以往工程管理中经典案例,理论联系实际,帮助学生快速且深刻地了解并掌握相关理论知识,对课堂所学的知识进行综合性的运用。在进行具体项目任务研讨的过程中,学生与学生之间,学生与老师之间产生了良性的互动,充分调动了学生的课堂积极性,促使学生利用所学的知识主动思考,互相印证,进而提高学生的理论素养和实践能力。

2.通过工程化的教学模式和评价体系,使得教学课程的设计更加系统和连贯,操作性和实用性大幅度提高,学生可以提前接触到实际工程的操作,有利于培养学生的实践能力和面对复杂实际工程问题的处理能力,达到毕业及成才的目的。再者,由于工程化教学的教学成果的可视化和可评价的程度较高,学生的学习进步更加客观和直观,学生在学习过程可以更加频繁地收到有效的正面反馈,学生的学习积极性和自主性也被大幅度提高。

3.结合实际矿业工程案例及相关矿业资料,组织架构针对性模拟教学情境,构建适合于矿业特色的工程项目管理实践教学模式,提高工程项目管理课程教学的专业化和信息化水平,大幅增强了学生运用课本知识解决实际矿业工程案例的能力。并通过切身体验项目的实施过程以及项目参与人员的各种责任和任务,系统性地将所学知识进行梳理和回顾,在项目工程团队合作解决工程难题的工程中,大幅提高学生的团队协作能力和人际沟通能力。

参考文献

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[2]肖华,陈玲.高等职业教育中测绘类专业工程化教学的若干思考[J].经纬天地,2018(01):35-37.

矿业工程类范文6

矿山生态化开发实践

采矿区排土场的生态恢复工程首云矿业共有三处排土场,用于废石的堆放,其中1号、3号排土场已经停止使用,目前正在使用的是2号排土场,该排土场位于采坑西北方向,设计排放总高度60m,排土容量为2353.19万t。此区域的生态修复采取了以生物措施为主,辅以工程措施,采取地形整理、客土及土壤改良、抗旱节水造林等技术措施,将生态与景观融合于一体,人工促进自然恢复。截至2010年,生态恢复治理总面积已达80万m2,极大地改善了排土场及周边生态环境和安全状况。尾矿库是矿山企业工艺流程及安全生产的重要环节。对尾矿库进行生态恢复是提高尾矿库安全系数、改善库区生态环境的重要措施。尾矿库生态恢复方式是主坝体坝面采用客土栽植+播草、灌+覆生态植被毯的方式,选择植物品种为金银木、胡枝子、碱茅、千头春、新疆杨、金丝柳及当地原生态的酸枣、栗树、臭椿以及山杏等树种,形成长期保持水土不流失的功能。截至2010年,生态恢复治理总面积达19.6万m2,有效地提高了尾矿库的安全系数,使库区的生态环境状况得到了明显改善。

在生态开发理念的指导下,首云矿业加大了环境治理和美化工作力度。为营造清洁的生产环境,全面促进文明生产治理工作,对选矿生产区的道路进行了治理,彻底改变了多年来坑洼泥泞、尘土飞扬的脏乱景象;对选矿车间、球团车间的厂房进行装修粉刷,彻底改变了厂房几十年破旧不堪的面貌;对办公区环境进行了重新规划与彻底治理,经过全新的设计和改造,办公区已与矿园林景观融为一体。区内层叠的梯田景观,典雅的亭榭、水系,凝重古朴的山石喷泉,种类繁多的树木,竞相开放的鲜花,营造出了一个绝佳的矿区环境。首云国家矿山公园建设依照部级矿山公园标准设计规划,为企业生态化矿山建设的重点工程。此项工程建设的出发点一方面是为了提高生态化矿山的建设水平;另一方面是为企业创办工业旅游、实现产业结构转变创造条件。为切实搞好矿山公园建设,企业将此项工程列为“十一五”规划的三大工程项目之一,融入到矿山整体经营建设的大框架之中。此项工程采用环境更新、生态恢复和文化重现等手段,努力做到环境效益、经济效益和社会效益的有机统一。一方面,以水土保持为核心,因地制宜地采取综合防治措施,加大植被破坏区生态恢复,促进生态环境向绿化、净化、美化的山水园林生态景观发展;另一方面,将矿山公园的设计规划与生态化矿山建设整合为一体,切实做到经济、高效、避免了重复建设。在矿山公园建设中,本着在保护好矿业遗迹的前提下进行旅游开发。对矿区重要矿业遗迹、典型的自然景观、人文景观的挖掘和保护工作进行了系统规划,将矿业遗迹作为具有重要价值的历史文化遗产加以保护;对仍处在生产之中的区域,有计划有目标地把今后关闭时将形成的矿业遗迹纳入保护范畴。同时,将有价值的矿业开发史籍、矿山沿革的重要记载和文献史料进行了全面收集整理,放入矿山博物馆存档。通过对各方面旅游资源的开发和优化整合,矿山主题公园在生态化矿山建设的大背景下迅速建立起来。北京铁矿博物馆、尾矿坝、观景平台、陶艺馆、拓展培训基地等具有矿山特色的旅游景点和设施项目陆续成型。同时,成功地塑造出了一个“特色矿山文化、人类工业奇观、生态恢复典范、区域发展模式”的新形象,基本形成了一个集餐饮、住宿、休闲、健身、娱乐、培训等多种功能为一体的综合接待体系,为工业旅游开发创造了良好的基础平台。随着矿山公园的开发和建设,园区内的空气、水和声环境的质量进一步优化,环境的承载力逐步加强,生态化矿山建设水准得到有力提升。

为进一步提高矿业生态化开发的水平,近年来首云矿业在做强主业的同时,提出了开展循环经济,实现无废化生产的奋斗目标,制定了《生态开发、科学利用、循环经济发展规划》等相关方案,并针对企业最为突出的“三废”———废石、尾矿、废水的开发利用进行了深入的探索和实践,取得了显著效果。废石的开发利用首云矿业在多年的开采过程中剥离出大量废石,三个排土场共堆放废石约4000万t,土地压占问题严重。2001年11月,北京市政府转发了市国土资源和房屋管理局、市水利局联合的《关于关停本市范围内砂石场的实施方案》,天然砂石料的生产受到了限制,同时也为矿山废石的开发利用创造了条件。为了抓住这难得的机遇,首云矿业开始着手利用采矿废石加工建筑用砂石料的可行性研究。2002年5月,委托北京市建设机械与材料质量监督检查站,对采矿废石加工的碎石进行检验。同年6月,北京市建设机械与材料质量监督检查站出具检验报告,检验的结论是:符合标准Ⅱ类技术要求。2003年4月,企业组建了北京水源新石建材技术开发有限公司,利用采矿废弃岩石加工建筑用砂石料,同时回收废石中的铁矿石,年处理废石达到200万t,使当期剥离的废石得到处理,实现了废石不外排。尾矿的处理与利用问题一直是制约企业发展的一大难题。为切实实现生态化开发的目标,2011年首云矿业建成了提砂厂,从尾矿中提取建筑用砂。主要内容包括:选矿排出的尾砂排放到一级浓缩池内进行沉淀,沉淀后的尾矿浆进入振动筛和螺旋分级机进行分级,筛上物(粒度大于1.5mm)由皮带运输至堆放场地后外运;分级溢流水排至二级浓缩池进行二次沉淀,沉淀出的尾矿浆进入压滤机进行压滤脱水,由皮带运输至场地外运,压滤出的清水返至三段浓缩池。三个浓缩池的溢流水(清水)排至尾矿库,由尾矿库排水系统返回选矿厂再利用。这样,尾矿将不再进入尾矿库,而是直接进入尾矿车间,使尾矿100%得到利用。这样,既避免了因再建尾矿库对环境的破坏,又提高了资源利用率,消除了尾矿库高位运行存在的安全隐患,实现了社会效益和经济效益的双赢。废水的处理与利用矿山在生产和生活过程中排放的废水,会造成矿区水体水质及底泥的物理化学性质或生物群落组成发生变化[2]。为解决生产废水和生活污水的回收、处理和利用,首云矿业于2006年建成了日处理污水1500t,年处理污水55万t的污水处理厂,采用生物接触氧化法为主的处理工艺,并从根本上杜绝了污水外排问题,处理后达到中水标准,经管道入1000m3水池,用于补充选矿用水及景观工程、绿化灌溉、道路降尘等,每年可节省一次性水50余万t,既减少了新水消耗,同时确保了废水零排放,实现了水资源的循环利用,节能增效,取得了良好的经济效益和社会效益。#p#分页标题#e#

生态化开发的分析

我国矿业的发展为国民经济和社会发展做出了贡献,但同时也对环境造成了破坏[3]。矿山企业要实现经济效益与环境效益的和谐统一,就必须努力探求生态化开发的有效途径与方法。首云矿业在近年的生态化开发实践中积累了一定的经验,回顾发展过程,主要有以下几点体会:矿山企业要实现生态化开发,理念创新是关键。首云矿业把企业的发展置于区域的背景和历史的潮流中,在同行业中率先提出“生态、循环、科学、持续”的企业发展方针,积极倡导“生态化开发”理念。在全新的发展理念引领下,企业才可能将“建设技术先进、管理科学、环境优美的生态型矿山企业”确立为企业的奋斗目标,才可能认真制定《生态开发、科学利用、循环经济发展规划》等相关方案,才可能大规模地开展生态修复、环境治理、矿山公园建设和工业旅游,也才可能围绕资源的循环利用,不断延长产业链,推进企业的经济发展,扩展企业的经营收入来源。矿山企业要实现可持续发展,必须发挥文化的支撑作用。近年来,首云矿业开展了以“彰显生态文明、追求持续发展”为主要内涵的企业生态文化创建活动。创建活动是企业全体员工共同参与的活动,全公司员工从上至下,纷纷以“建设生态矿山”为中心提出建议。公司充分利用橱窗、矿山通讯等宣传阵地普及生态、环保知识,宣讲建设生态化矿山的价值与意义。公司还通过征文、知识问卷等多种形式灌输生态文明理念;通过召开各层次的座谈会、专题会,以互动的方式研讨、交流。企业领导带头参加,造出了声势,使全公司广大干部职工统一了思想,提高了认识,推动了生态化矿山建设的开展。文化的全方位融入,使首云矿业的生态化开发迸发出新的活力,同时,也使企业形象显著提升,企业先后被评为“全国绿色矿山”、“全国环境保护先进单位”、“清洁工厂”、“绿色矿山”、“节约用水先进单位”、“环境友好型企业”、“首都全民义务植树先进单位”、“首都绿化美化花园式单位”、“全国工业旅游示范点”、“全国生态文化示范企业”等多项荣誉称号,并通过了“三标一体化”体系认证和“清洁生产”等认证。矿山企业在开采目标矿藏的同时,必定要产生一部分“废料”———废水、尾矿、废石等。事实上,这些所谓的“废料”若能得到合理的开发与处置,也将会成为有用武之地的“资源”。国务院在《关于加快发展循环经济的若干意见》中指出,发展循环经济的重点工作和重点环节之一是“资源开采要大力推进尾矿、固体废弃物资源化,大力提高资源综合回收利用率。”

矿业工程类范文7

全国高等学校采矿工程专业实践作品大赛已成功举办五届,在采矿工程专业学生实践创新能力培养和高校采矿工程专业实践教学方面发挥了重要的导向作用。为进一步提高本项大赛的影响力,本文以历届竞赛参赛单位、作品质量、奖项设置等内容的详细分析为蓝本,对赛前组织、赛中协调、赛后总结过程中出现的较为显著的问题做以归纳总结,提出搭建官方网站、严控参赛规模、创新参赛项目、扩大参赛对象范围、吸引矿山企业参会、加快创新成果转换等多种途径,以期进一步提高学科竞赛在采矿工程专业实践教学和学生创新能力培养中的作用。

关键词:

采矿工程;学科竞赛;发展趋势;实践创新

由教育部高等学校地矿学科教学指导委员会主办和各知名矿业大学轮流承办的“全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛”,截至目前已经成功举办5届,全国30多所矿业类高校数千名在校大学生参与其中,已逐步发展为具有一定影响力和知名度的全国大学生创新竞赛活动。为进一步推动竞赛的健康高效发展,使其在采矿工程专业人才培养特别是创新实践能力培养方面发挥更为突出的导向作用,本文在汇总分析近5年来大赛相关数据的基础上,汲取国内外其他相关大学生顶尖学科竞赛的有益经验,对“全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛”存在的突出问题进行简要归纳,并对大赛今后的发展提出相关建议和适当的展望。

一、实践作品大赛数据统计分析

(一)参赛项目类别统计分析

大赛经过五年的实践摸索,基本已经形成相对固定的参赛项目类别,具体分为采矿物理模型、采矿数字模型、采矿数学模型、采矿学习模型、学生创新成果五大类。大赛自2011年首次举办以来,得到行业内相关高校的广泛认同,已逐步成为全国瞩目的大型赛事。参赛作品数目、参赛学生和指导教师人数均呈现逐年增长的趋势。其中,作品总数从2011的117件增加到2015年的400件,增幅241.88%,参赛学生人数增幅301.34%,达1200人,指导教师人数增幅244.44%,达310人。过去的5届比赛中,采矿学习模型和物理模型比重最大,而数学模型和学生创新成果所占比重相对较小。这与目前采矿工程专业教育教学改革过程中特别是教学实践环节强调学生动手实践能力是一致的。但能够真实体现学生创新能力特别是运用专业知识解决采矿工程中的实际问题的数学模型和创新成果方面应该予以加强,通过鼓励和引导,充分发挥大赛在培养创新型人才方面的优势显得异常重要。采矿数字模型的增幅最大,达到近200%,且保持持续增加的趋势。这表明培养学生使用一种或多种软件建立模型已经纳入本科生教学,对于培养学生日后从事专业生产实践或继续深造奠定了良好的基础。

(二)参赛高校类别层次分析

大赛自2011年首次举办以来,各个高校广泛参与并积极组织学生参加竞赛,参赛学校从最初的包括发起大赛的重庆大学、中国矿业大学、中南大学在内的22所高校增加到2015年的35所,基本涵盖了全国开设采矿工程专业的全部高校。第二届大赛开始,以河北联合大学轻工学院为代表的独立学院开始组织学生参赛,随后以锡林郭勒职业学院为代表的大专院校也开始参与大赛。至第五届大赛举办期间,除上述高校外,中国矿业大学银川学院、贵州工程应用技术学院、陇东学院等相关高校亦参加比赛。考虑到各高校教学重点的差异,随着大赛规模的进一步扩大,有必要根据需要将比赛分为本科层次、大(中)专层次,以确保比赛公正。除各高校参赛数目和层次变化外,各个院校对大赛的投入和积极性也在不断增长,各高校每年提交作品总数均在逐年增长,特别是辽宁工程技术大学和山东科技大学始终位于提交作品数目最多的前五位高校行列。以2015年为例,提交作品最多的5所高校分别为山东科技大学(48件)、中国矿业大学(40件)、黑龙江科技大学(40件)、安徽理工大学(39件)、辽宁工程技术大学(26件)、新疆大学(25件)。获得二等奖以上比例最高的5所高校依次为山东科技大学(25件)、新疆大学(25件)、河南理工大学(25件)、中南大学(25件)、西安科技大学(25件)。

二、实践作品大赛发展趋势探讨

全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛经过5年的发展,目前已经成为全国性的赛事,在采矿工程专业人才培养方面特别是创新型人才培养方面发挥了重要的作用,综合大赛举办过程中各参赛单位的反馈意见和笔者参与新疆大学承办的第四届全国大学生采矿工程专业实践作品大赛的体会,得出在以下几个方面进行改进的基本构想。

(一)搭建官方网站

随着参赛规模的进一步扩大和参赛作品质量的进一步提升,全国大学生采矿工程专业学生实践作品大赛已经得到越来越多的高校认可,高校之间的协同创新需求进一步增强。由高等学校地矿学科教学指导委员会统一搭建“全国大学生采矿工程实践作品大赛官方网站”作为交流平台和参赛资料共享平台显得尤为重要。搭建官方网站亦可以改变当前由各承办高校利用二级学院网站大赛日程、作品要求、获奖结果而产生的信息获取不及时、消息更新缓慢等弊端。同时官方网站可以设立专门的模块化窗口,利用最新的云存储技术,将历届获奖作品以附件或专题的形式呈现,以多媒体的形式将学生的创新成果公开化,不仅方便各个高校相互学习,丰富各高校采矿工程专业教学资源,还可以为社会特别是行业内的相关企业提供了解当代采矿工程专业大学生创新能力的窗口。为企业发现创新型人才和创新成果提供一个互动平台,为创新成果的转化提供一种契机。

(二)严控参赛规模

为确保各参赛高校和行业相关企业对大赛成绩的认可度,在积极鼓励广大学生参赛的基础上,必须严格控制参赛作品的数量,特别是各高校同一项目类别的参赛作品数目。尽管第五届实践作品大赛已经对各高校上报的参赛作品数量进行分项限制,但作品总数依然庞大。大批量的提交作品不仅在一定程度上增加了整个竞赛的评审工作量,过高的获奖比例也可能在一定程度上降低大赛成绩的认可度。为解决这一问题并确保学生的参赛积极性不受显著影响,建议按照行政区域将全国矿业类高校划分为西北赛区、东北赛区、东南赛区、西南赛区,由各委员单位按照赛区进行初赛的组织评审活动,并按照规定的人数比例将获奖作品推荐至教育部高等学校地矿学科教学指导委员会进行决赛。同时,决赛前将所有拟参评作品在大赛官方网站上予以公示,以网络投票和专家评审相结合的方式进行特等奖、一等奖的角逐。采取这一措施,一方面可以充分发挥各委员单位在区域协同方面的作用,另一方面可以鼓励更多的学生全程参与赛事,保证了大赛的公平公正和开放。

(三)创新参赛项目

在继续保持大赛采矿物理模型、采矿数字模型、采矿数学模型、采矿学习模型、学生创新成果五类参赛项目的基础上,为保证大赛的时效性和竞争性,建议在大赛决赛前半年由教育部高等学校地矿学科教学指导委员会面向各委员单位和相关矿山企业征集竞赛选题范围,在大赛开始前10天公布竞赛题目。由各参赛队员根据题目要求自行完成既定的任务目标,根据作品完成的实际情况对规定时间内提交的参赛作品进行评奖。此举在很大程度上可以增加大赛的竞争性和创新性,作为现有固定参赛项目的有益补充,可以最大程度地展示学生的创新实践能力。同时,为更好地体现学生参与的主体性,真正实现“以赛促学,以赛促创”的大赛宗旨,鼓励并支持学生以现场演示、答辩的方式参与竞赛。为保证这一举措的顺利实施,建议在分赛区初选和决赛网络初评配合专家评审的基础上,对拟评选特等奖和一等奖的选手设置公开答辩的环节,实现学生—评委—指导教师的零距离接触。

(四)扩大参赛对象范围

全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛目前主要面向在校本科生,结合国内矿业类人才需求和采矿工程专业大学生课外学术作品大赛的参与现状,有必要将参赛对象的范围扩大到全国范围内的高职高专、本科生、研究生。考虑到目前大赛的影响范围和影响力和社会对矿业类人才不同层次的需求,将不同学历层次的学生纳入参赛范围不仅可以进一步发挥大赛在推进采矿工程专业人才创新实践能力培养方面的示范效应,更能够更好地体现全国性赛事应有的导向性作用。除此之外,不同学历结构的学生参赛可以充分展示我国采矿工程专业教育特别是创新实践能力之间的差异,对于深化教育教学改革特别是创新型人才梯队培养具有重要的意义。

(五)规范作品格式

为充分展示各高校参赛队伍的特色,目前对于参赛作品的格式规范未做强制性要求。致使各参赛高校提交的作品格式五花八门,甚至出现同一指导教师同一参赛类别的说明书格式3个版本的情况。随着参赛作品数目的增加大赛规模的进一步扩大,对参赛作品格式做统一化要求显得尤其重要。建议在后期大赛通知中附加大赛作品文本格式(PDF)、电子版格式(.AVI)要求,确保提交作品统一化、标准化。

(六)吸引国际学生参加

随着国内外学术交流的进一步加强,近年来国内矿业类高校和国外大学在本科生、研究生培养方面取得了一系列的突破,特别是教育部高等学校地矿学科教学指导委员会主任单位中国矿业大学发起的由11所矿业、能源、环境领域的世界知名高等院校组成的国际矿业、能源与环境高等教育联盟为大赛国际化提供一种可能。通过吸引国际学生参赛,不仅可以向国外矿业类高校充分展示我国采矿工程专业学生创新成果,同时对于加强国际间的人才培养模式、方法的交流起到良好的平台作用,通过大学生间的竞赛,不仅可以充分认识到国内外人才培养的差异,同时对于促进我国采矿工程专业人才培养与国际接轨意义重大。

(七)鼓励矿山企业参会

作为教育部高等学校地矿学科教学指导委员会主办,全国矿业类高校轮流承办的全国性赛事,基于其非盈利性的基本属性,在过去5届竞赛过程中仅有的两家工矿企业以大赛的赞助商形式出现。为更好地掌握企业对采矿工程技术人员的基本需求特别是对毕业生创新实践能力的需求,有必要在后续的比赛中邀请更多的矿山企业参与其中,通过参会的形式及时了解各相关高校在学生创新能力培养方面所做的工作,同时及时发现学生创新成果中的原创性、开发性成果,促进其成果转化为实际生产力。与此同时,通过参会的形式加强与各高校特别是应届毕业生之间的双向沟通,对于推进以目标为导向的人才培养机制起到促进作用。

(八)设置教师竞赛项目

目前全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛与全国高校采矿工程专业学术年会同期举行,为充分利用国内矿业类领军专家集中交流的机会,建议专门设置指导教师特别是青年教师广泛参与的教学水平竞赛活动,包括但不局限于采矿工程专业核心课程讲课(说课)比赛、采矿工程专业实践实验课程教学竞赛,改现有的大会交流为竞赛形式,既可以更好地展现国内地矿类高校青年教师的教学水平和指导学生从事创新实践活动的能力,亦可以有效地促进青年教师对专业核心课程建设、教育教学改革展开最为深入的交流,同时可以接受专家评委中肯的意见建议。

三、结论

全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛通过近5年的发展,已经成为全国大学生特别是采矿工程专业本科生具有影响力和号召力的大学生课外学术活动,在采矿工程创新人才培养方面起到了广泛的示范效应。为确保本项赛事能够朝着健康高效的方向发展,有必要采取搭建官方网站、严控参赛规模、创新参赛项目、吸引国际学生、鼓励矿山企业参会、设置教师竞赛项目等方式予以实现。

作者:赵红超 刘洪林 陈辉 张晓雷 吕金星 单位:新疆大学地质与矿业工程学院 Faculty of Engineering and Information Sciences,University of Wollongong

参考文献:

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矿业工程类范文8

我国当今的爆破技术采用的多是硝化甘油、硝铵、水胶等爆炸方式,在引爆方面,运用的器材有导爆索、雷管等类型的起爆器。这些技术可以使爆炸物在瞬间产生大量的爆破力,使矿石的开采更为便利。但我国的技术水平尚处于发展阶段,工程中一旦控制失误,就容易引发一系列的事故,所以采矿业必须规范爆破技术的运用,提高爆破的效率和安全性。

2采矿工程中先进爆破技术的应用

在国际上,采矿工程已经运用了大量的新型爆破技术,而我国在这些先进技术的应用上还处在落后阶段,笔者对国内外的许多先进爆破技术做了一定的研究,总结了一些先进有效的爆破手段。

2.1等离子技术在爆破中的应用

传统的爆破技术多是火药类的爆破,对环境产生的影响很大,随着绿色理念的深入人心,这种传统的火药爆破方式已经不能适应时代的发展,而火药的爆炸规模和爆破力度难以准确控制。笔者发现,在以往的采矿工程爆破中,这种爆破方式很容易对工程中的其他岩体造成破坏,影响开采工程的进程。针对这种情况,国际上已经有了等离子的爆破技术,这种技术运用了电力爆炸的原理,将大量的电能通过可控的设备集中在一个点上,远程控制其爆破的能量和时间。经研究发现,等离子爆破方式产生的爆破力高达200MPa,是完全不逊于火药威力的,而且等离子爆破方式的可控性也弥补了火药爆破的不足,是值得采用的一种方式。

2.2妙用中深孔爆破技术

在采矿业当中,有很多工程是开展在小型基地或矿山之上的,对这种小型矿山的爆破,往往会浪费大量的爆破材料,而且对爆破范围和爆破点的把握也很不到位,而为采矿工程的顺利开展,我们也不能不使用爆破手段,因而我们在这种小型工程的开展上,必须改变爆破方式。笔者对一些先进的采矿企业进行研究,发现他们对小型矿山一般采取深孔爆破技术。这种深孔爆破方式是在一个相对小的平台上安放爆炸物,并设置后方的爆炸力度小于前方,这样就使得爆炸物的需求量更少,而爆炸造成的纵深也更大,对外侧岩体的伤害较小,从而也在一定程度上保证了工程的顺利开展。

2.3工程中探索精确爆破的手段

上文中已经提到过,我国的爆破技术与发达国家还存在有一定的差距,爆破中容易伤及附近的岩体,为工程的顺利开展构成障碍,这就要求采矿工程人员在实际中探索精确爆破的手段。笔者通过查阅资料和实际采访发现,多次爆破是精确爆破的有效手段。首先,爆破者要先用深孔爆破等方式将需破岩体和附近分开,然后再对需破岩体进行爆破,避免了爆破对附近岩体的伤害,从而保证了爆破的准确性。另外爆破人员还可以通过计算机预先判定爆炸物的威力,根据需要爆破的面积来控制爆炸物的数量,以保护工程内的其他岩体。采矿是一个具有一定安全隐患的产业,而爆破就更增加了采矿的危险性,精确爆破能够在一定程度上控制爆破的威力和范围,是提高采矿业安全系数的一个可行的手段。

2.4光学引爆的应用

光学引爆是利用激光和机器发出的光纤来引爆的,这种方式可以远程操控,而且不受周围磁场、电波以及噪音的影响,可靠性强;另外激光设备可以重复使用,不会增加成本,其安全性也相对更高,在采矿业的爆破环节中是值得推广的一种引爆方式;最后,这种利用激光进行引爆的方式,其效果与雷管引爆并没有什么不同,而激光的精确度和可控性甚至还高于雷管,因而在推广中无须担心在技术方面存在的问题,从这一层面来说,光学的引爆方式也应该被我们所认同和采用。

3采矿工程中爆破应用的建议

我国矿藏丰富,但分布不均,对于不同的地区和矿藏情况,要采取不同的爆破方法,以达到最佳效果。另外爆破本身就是一件极具危险性的工作,所以无论运用何种爆破方式,都要根据其特点来设置相关的安全措施,做到安全生产,比如爆破中所产生的飞石,一般会由爆破点向四周扩散,这就要求我们对爆破点的四周进行安全布置,防止意外发生。最后,笔者建议采矿工作和研究人员在爆破中多观察、多总结,努力发现和发明更优秀的爆破方式。

4结语