关键词：数字矿山矿山建设内容矿山建设发展
1数字矿山的相关知识
1.1数字矿山的概述
“数字化矿山”（DigitalMine）或简化/简称为“数字矿山”，是对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现，是一个“硅质矿山”，是数字矿区和数字煤矿的一个重要组成部分。核心是在统一的时间坐标和空间框架下，科学合理地组织各类矿山信息，将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合。它们利用电子技术与机械技术的结合把工业机器人用于生产，使机械化转向自动化，从而大大提高了生产率，降低了成本，增加了竞争能力。数字矿山的任务是在矿业信息数据仓库的基础上，充分利用现代高科技技术，建立在数字化、信息化、虚拟化、智能化、集成化基础上的，由计算机网络管理的管控一体化系统，综合考虑各种因素，协调并优化企业结构，提高整体效益、市场竞争力和适应能力，最终实现矿山的综合自动化。
1.2数字矿山的特点及结构
数字矿山是国家战略资源安全保障体系的重要组成部分，是评价矿山资源生态环境的重要数据基础。数字矿山的特点为基础信息数字化、生产过程虚拟化、管理控制一体化、决策处理集成化。从以上对数字矿山的描述中，我们不难看出，数字矿山是以矿产资源、人员、物料等要素组成的整体系统为对象，进行规划、设计、评价和创新，提高矿山企业效率、降低成本、保证人员安全健康、增加经济效益标，对矿山企业整体系统进行优化。
数字矿山自下而上可分为以下七个主层次：基础数据层、模型层、模拟与优化层、设计层、执行与控制层、管理层、决策支持层。
按功能划分，数字矿山包括六大类系统：数据获取与管理系统、数字开采系统、矿区地理信息系统、选矿数字监控系统、管理系统、决策支持系统。其中数字开采系统是核心系统，也是效率和效益的主要创造者。
2数字矿山建设的内容
数字矿山是以矿山系统为原型，以地理坐标为参考系，以矿山科学技术、信息科学、人工智能和计算科学为理论基础，以高新矿山观测和网络技术为支撑，建立起的一系列不同层次的原型、系统场、物质模型、力学模型、数学模型、信息模型和计算机模型并集成，可用多媒体和模拟仿真虚拟技术进行多维的表达，同时具有高分辨率、海量数据和多种数据的融合以及空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统。数字矿山主要研究内容是以计算机及其网络为手段，把矿山的所有空间和有用属性数据实现数字化存储、传输、表述和深加工，应用于各个生产环节与管理和决策之中，以达到生产方案优化、管理高效和决策科学化的目的。研究与开发内容为：
1.矿山数字地质、矿床模型研究与开发建立空间和矿物属性的矿山实体数字地质、矿床模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实模型等，用以表征矿床中矿、岩的空间分布和相应部位的属性数据。
2.虚拟条件下矿山模拟开采技术研究：以地质及矿床模型为基础，结合其它关键信息构造虚拟矿山，进行数字模拟开采，完成矿山长、中、短期开采计划编制、露天矿穿爆设计等工作。
3.矿山生产过程管控一体化应用可视化技术实现生产过程、工艺、设备、仪器的自动监测与控制。
4.矿山生产经营决策支持系统“数字矿山”的目的之一就是要利用现有的各种数据、信息，在综合、全面地分析后，为矿山的规划管理和可持续发展提供决策支持。
3数字矿山的研究意义
数字矿山建设的意义和必要性主要表现在：
1.数字矿山是国家战略资源安全保障体系的重要组成部分。数字矿山建设可使我国全面翔实地掌握矿产资源的分布利用情况和对我国工业的保障程度，结合国际市场行情，即能实现合理利用国内外两种资源、两个市场，科学、定量地预测未来供需形势，建立有效的战略资源供给配置战略及保障机制。
2.数字矿山建设是当前国际矿产资源开发研究的热点。数字矿山是矿业开发的制高点，谁占领了这一制高点，将控制整个行业的发展趋势和主动权，因此发达国家的数字矿山建设发展很快，并在数字矿山的基础上，进行实时过程控制、资源实时管理、矿山信息网建设、新机械应用和自动控制自动化智能化研究。
3.数字矿山建设是当前资源开发的需要，是落实资源开发方针的重要内容。数字矿山的功能之一就是使我们能全面、动态、准确地掌握我国金属矿山储量、基础储量和资源量的变化，从而进行科学化的管理，达到资源的合理开发利用和节约目的。
4.数字矿山建设是提升我国矿山国际竞争能力的重要措施。我国矿山采矿技术总体水平较低，与国际先进水平相比存在较大差距。数字矿山建设将迅速提高采矿设计、决策和管理的科学水平，通过采用高新技术、新装备来提高劳动生产率，增加矿石产量，提高产品质量，降低生产成本，实现提升我国冶金矿山国际竞争能力的目的。
4我国数字矿山主攻方向
在总结分析我国数字矿山建设进展与现实需求之后，可以提出中国数字矿山建设应分三步走，即首先建立矿山空间数据仓库，然后构建数字矿山基础平台，再建立矿山安全Office系统，过程中要高度关注数字矿山相关技术标准的制定。即：
1.数字矿山集成平台：在三维地矿建模与可视化平台方面，拉近矿体边界准确圈定、储量动态管理、采掘优化设计、采矿过程模拟、综合监控调度、安全隐患预警、应急救援决策等生产性需求与国外的距离。
2.采矿模拟仿真系统：采矿仿真是建立在控制论、相似理论、系统运筹学和采矿工程基础之上，利用物理-力学模型、信息处理与可视化技术实现采矿过程中的装备控制与行为模拟。
3.露天矿全自动化系统：国外露天矿开采技术发展的总趋势是开采规模化、设备大型化、运输多样化、生产连续化和采运自动化。
关键词：机械设计方法；矿山机械设计；研究运用
1.前言
矿产资源的消耗量的扩大，使得矿山行业需要提高矿山机械设备的开挖效率，利用现代化的设计方法，增加矿产开采量，并保证矿山开采的安全。机械设计方法在矿山机械设计中的运用，主要就是利用现代设计理念，对老旧的矿山机械设备进行改进，并以低碳、低成本为设计原则，确保矿山机械设计具有较高的性价比。
2.机械设计方法的概念
机械设计方法就是利用现代设计理念，采用现代设计方法，并利用计算机软件，对矿山机械设备进行设计，以提高设备的质量，降低设备的成本。在以往的矿山机械设计中，其设计大多是凭借实践经验及设计人员的自觉，因此具有较大的误差，并造成大量人力、物力的浪费[1]。而现代机械设计方法，是对矿山机械设备的改进，并从低价、环保的设计理念出发，利用现代先进的科学技术对矿山机械设备进行改良设计，保证矿山机械设备更加实用、安全、高效，呈现出多元、动态、智能的发展趋势，满足现代矿山行业的发展需求。
3.机械设计方法在矿山机械设计中的运用
3.1机械设计方法中的CAD技术运用
矿山机械设计相对复杂，而利用现代机械设计方法，结合CAD计算机软件技术，对矿山机械设备进行设计，就可以减小机械设计的工作量和工作难度。CAD技术可以进行工程分析，利用计算机对机械设备进行绘画设计，并能够实现矿山机械设备设计与生产的一体化模式。此外，CAD技术还可以利用计算机进行机械设备的模型导入，利用传入的加工代码程序，直接进行机械设备加工。利用CAD技术，可以将设计与生产实现有机结合，提高矿山机械设计的效率，并对设计环节进行及时改善，保障机械设计更加科学、实用[2]。
3.2机械设计方法中的可靠性设计
矿山机械设计要保证其效用，一个重要的衡量指标就是看矿山机械设计是否具有可靠性，能够在特定环境和特定时间下，完成矿产开采工作。利用现代机械设计方法，首先需要进行设备运行实验，对矿山机械设备的载荷、造型、尺寸、工况、材料等进行统计分析，并利用运行实验，确定机械设备的运行数字分布，以此作为可靠的数据，推算机械设备的使用寿命、运行可靠性。利用可靠性的现代机械设计方法，进行矿山机械设计，可以通过实验数值，对设备的可靠性进行分析，针对可靠性低的设计环节，进行及时的改进处理，保证矿山机械设备的生产安全，使其质量有所保障。
3.3机械设计方法中的有限元设计
矿山机械设备在生产过程中，会受不同作用力的影响，因此，其受力分析较为复杂。另外，在矿产开采中，需要不同类型的机械设备，使得其受力情况更加复杂。所以，为了确保矿山机械设备的受力分析更加科学、合理，就需要采用有限元设计方法对其加以设计。如：挖掘类的矿山机械设备在工作过程中，受力结构、载荷计算较复杂，以往的机械设计只是对机械表面受力情况进行简单的分析，在通过危险截面的计算，进行结果确认。而现代机械设计方法中的有限元设计，却能够实行多角度的受力分析，对机械钢板的受力详细情况加以确定，及时发现钢板的受力情况及应力薄弱点，对机械设备进行有效改进，提高矿山机械设备的设计质量。
3.4机械设计方法中的环保设计
随着绿色生活理念的兴起，人们的环保意识越来越强。因此，在矿山机械设计中，也要运用现代绿色设计理念，对机械设备进行设计。矿山机械设备的环保设计，旨在设计过程中尽量使用能拆分、利用、维护、回收的材料或零件，降低环境污染和能源使用，并以提高机械设备的工作效率为主，最大限度的减低噪音及节约能源。现代机械设计中的环保设计，能够满足矿山机械设备的使用性能，使其具有良好的环境属性。
4.结束语
科学技术的飞速发展，使得矿山机械设备的设计理念也受到一定冲击。在矿山机械设计过程中，只有利用现代机械设计方法，并根据矿山开采的实际情况，设计出具有较强使用性、安全性、高效性的机械设备，才能推动矿山行业的持续发展。现代机械设计方法应用于矿山机械设计，能够有效提高矿山机械设备的性能，并在安全生产的基础上，提高设备的经济效益，使矿山企业具有良好的市场竞争力，谋求长期发展。
参考文献
［关键词］卓越工程师；矿山建设工程；培养方案；校企联合培养
一、引言
2010年6月教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”），旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。安徽理工大学土木工程专业（矿山建设方向）是安徽理工大学最早开办的专业方向之一，迄今已有60余年的办学历史，为国家培养和造就了一大批矿山建设领域人才。矿山建设一直以来都是我校的强势学科之一，1984年获批矿山建设工程硕士学位授权点，1995年被遴选为原煤炭工业部重点学科，2001年以矿山建设工程学科为基础的岩土工程学科被遴选为安徽省重点学科，2010年招收岩土工程博士研究生。为适应人才培养从传统的教育模式向“卓越计划”培养模式的转变，我校土木工程专业（矿山建设方向）培养方案需重新制订。本文根据“卓越计划”的目标要求，结合我校多年来的矿山建设工程专业办学基础，对面向卓越工程师培养的矿山建设工程专业培养方案进行探索。
二、培养目标
安徽理工大学土木工程专业矿山建设工程方向本科生的培养目标为：面向未来矿山建设需要，适应未来科技进步，采用校企联合的培养模式，培养学生掌握土木工程学科的基础理论和矿山建设工程方向的专业知识，基础理论扎实，专业知识宽厚，实践能力强，能胜任矿山建设工程的设计、施工、管理、研究和教育等工作，具备从事交通、铁道、水利和市政等相关领域工作的能力，并具有继续学习能力、创新能力和国际视野的卓越人才。
三、培养模式
矿山建设工程专业“卓越计划”采取“3＋1”本科工程型培养模式，是指在大学本科4年中，在学校进行理论学习的时间累计3年，累计1年的实践教学环节在企业进行，实践教学环节由本专业教师（校内导师）和合作企业的工程师（校外导师）联合指导和培养，即实行双导师制，从而使学生紧密结合矿山建设工程实际，深入煤矿的勘测、设计、施工和运营管理等整个建设工程环节中，完成在企业实训阶段的学习任务。
四、课程模块设置
公共基础课程模块：包含大学英语、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、工程化学、计算机文化基础、VisualBasic程序设计、马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、中国近代史、大学生心理健康教育、职业发展（生涯规划指导）、就业指导、形势与政策、体育等课程，共计72个学分，1336个学时。公共选修课程模块：由学生根据个人兴趣自由选择，但要求本科毕业时获得的公共选修课总学分不得少于6个学分。专业基础课程模块：包含理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、土力学、土木工程概论、土木工程材料、土木工程施工、土木工程测试技术、混凝土结构设计、钢结构、基础工程、工程地质与水文地质、工程测量、工程荷载与可靠度设计、画法几何及建筑制图、数值计算方法、建设工程项目管理、工程概预算、施工组织设计、土木工程建设法规等课程，共计53个学分，856个学时。跨学科专业选修课程模块：由学校指定，对于矿山建设工程专业，该课程模板包含机械设计基础、电工与电子技术这2门课程，共计4个学分，64个学时。专业核心课程模块：包含岩石力学、爆破工程、井巷特殊施工、矿山建设工程、地下建筑结构这5门课程，共计10个学分，160个学时。专业任选课程模块：由学生自行选择，但要求至少修满6个学分，对于矿山建设工程专业，建议优选课程为开拓开采、矿井通风与安全、隧道工程和矿井提升运输等。实践性教学环节模块：包括工程地质实习、工程测量实习、矿山建设工程课程设计、井巷特殊施工课程设计、地下建筑结构课程设计、施工组织课程设计、基础工程课程设计、混凝土结构课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计、矿建工程施工与管理实训等课程，共43学分，均采用校企联合的实践教学形式。素质拓展模块：鼓励学生积极参与各类学科竞赛、科技活动、文体活动、其他社会实践活动等，根据学校所制定的明细素质拓展教育学分表，学生可获得相应的学分，要求学生修满4个学分。按矿山建设工程专业“卓越计划”所培养的本科生，要求修读所有必修课程和参与所有实践环节，要求满足各类选修课程的基本规定和各类课程学分，总学分至少达到190学分，其中理论课程150学分，企业实践环节40学分，方可授予工学学士学位。
五、校企联合培养方案
（一）校企联合培养内容与形式
校企联合是卓越人才培养的新增教学环节，是培养矿山建设人才的新模式。土木工程（矿山建设）专业的实践教学在学校和合作企业完成，在企业学习、实践的累计时间不少于1年。校企联合培养主要包括两大环节：实习与设计。实习主要包括本专业的认识实习、生产实习、工程实践和毕业实习；设计主要包括各类课程设计和毕业设计。校企联合培养内容与形式见表1所示。
（二）考核内容与方式
考核内容及权值分别为：创新能力（0．15）、工作态度（0．1）、团队协作精神（0．1）、专业实践成果及答辩（0．35）、实际操作能力（0．3）。考核方式采用专业实践汇报、书面总结（实习报告、设计或论文等）材料及质量评定和答辩、素质的评价和综合能力等。根据考核内容的加权平均分将考核结果分成5个等级：优秀、良好、中等、及格、不及格，并列入学籍档案。成绩不及格者必须重修。
（三）联合培养方案实现基础
安徽理工大学成立了矿山建设工程专业“卓越计划”领导小组，学校与淮南矿业（集团）有限责任公司、淮北矿业（集团）有限责任公司、国投新集能源股份有限公司、皖北煤电集团有限责任公司、中煤矿山建设集团有限责任公司等大型国有煤矿企业均签有长期、稳定性的全面合作协议。上述各企业均有职工培训教室和宿舍等设施，每年合计能接纳100多名土木工程（矿山建设）专业的学生进行实习与设计工作（安徽理工大学矿山建设专业每年招生学生平均人数为80人）。校企联合培养实行双导师制，校内导师由教学经验丰富并有一定实际工程经历的专业教师担任；校外导师由具有丰富实践经验和一定理论知识体系的高级技术职称专家担任。上述各企业的多名优秀正高级工程师已被聘为我校兼职教授，能满足面向卓越工程师培养的矿山建设工程专业校外指导教师的要求。学校可每年定期邀请校外导师来学校一起商讨和修订卓越工程师校企联合培养计划，共同做好现场教学、实习、设计以及实训等实践教学工作。
六、结语
我国目前设置有矿山建设工程专业的高校还不是很多，仅限于原煤炭部直属的几所高校。“卓越计划”的特点主要体现在注重学生工程实践能力的培养和企业的高度参与教学，而由于煤炭行业的高危性，使矿山建设工程专业“卓越计划”在实施过程中，势必会遇到一系列困难，但相信在学校和企业深入合作教学的情况下，不断修订和完善校企联合培养方案，可确保我校土木工程专业（矿山建设工程方向）卓越工程师教育培养计划的顺利实施，进而培养出一大批具有高素质和创新能力的矿山建设工程技术人才。
作者:蔡海兵荣传新郑腾龙单位:安徽理工大学
［参考文献］
［1］林健“．卓越工程师教育培养计划”通用标准研制［J］．高等工程教育研究，2010（4）：21－29．
［2］林健“．卓越工程师教育培养计划”专业培养计划研究［J］．清华大学教育研究，2011（2）：47－55．
［3］林健．创新工程人才培养模式注重卓越工程教育本质［J］．中国高等教育，2011（6）：19－21．
关键词：矿山机电专业；教学改革；职业教育
目前，传统课程教学模式还是职业教育的主导模式，教学方法、教学计划等也不够完善，加上职业院校自身的办学条件限制，专业教学质量的提升受到了严重影响。在传统教学模式下，学生真正参与实践的时间非常少，甚至部分学生直到毕业都没有参与过实践活动，学生的实践动手能力非常差，这导致矿山机电专业的学生毕业后，面临着严峻的就业形势，到岗就业后的问题也非常突出，学生不能胜任岗位工作。在实际工作中，学生动手能力差，理论无法真正落实到实践中，企业培养学生成为专业人才需要花费很大的精力、人力和物力，企业对人才应用的整体满意度低。对此，教师需要尽快转变当前矿山机电专业的教学计划，做好调整和革新，这是提升矿山机电专业人才就业竞争力的关键。
一、矿山机电专业教学中存在的主要问题
（一）课程和企业岗位缺乏对接，实用性有待提升
从目前开设了矿山机电专业的职业院校来看，其专业设置更多是为地方矿业服务的。这些职业院校所在地区大多有矿业基础，需要大量的矿山机电人才。而实际上，地区矿业岗位需要的人才与矿山机电专业课程培养的人才之间存在一定差距。这主要是因为相关职业院校在矿山机电专业的课程设置上，缺乏和企业实际需要的对接，没有做好充分的市场调研工作，这也导致职业院校课程设置中存在明显不足，学生对矿山机电专业的实用专业技术、理论和实践知识掌握不全面。同时在实际的岗位工作中，很多理论知识无法指导实践，学生花费精力学习的知识，若无法学以致用，就会影响他们学习课程知识的积极性，因此，矿山机电专业课程教学计划亟待改革。
（二）教学方法单一，创新不足
就矿山机电专业的课程教学方法应用来看，很多教师长期采取单一的班级授课制教学，课程教学缺乏创新的模式和方法应用，这就导致课程教学缺乏趣味性和吸引力，学生对课程学习模式感到倦怠，学习积极性不高。目前，教育信息化继续发展深入，新的教学方法越来越多，这为课程教学改革和创新提供了可能。但是，对新的课程教学方法，矿山机电专业课程教师的学习和应用积极性不高，一些教师因循守旧，缺乏学习主动性，对新的课程教学方法是排斥的，导致专业课程教学创新改革缓慢，实际教学成效不高。
（三）实践教学比重不足，理论教学成为重心
矿山机电专业课程实际上是一门实践性很强的课程，而在具体的专业课程教学中，教师却忽视了这一点。很多专业课程教师将很多的时间和精力放在了专业课程的理论教学上，指导学生深入学习矿山相关机电设备的基本工作原理、内部架构、电路原理等，并反复要求学生强化理论训练，而在实践教学方面，花费的时间和精力却是比较有限的。所以很多专业学生虽然理论知识扎实，但是到具体的岗位工作时，很难灵活自如地应用知识，整体课程学习成效不理想。最后到了工作岗位中，学生的岗位竞争力不足，严重影响了他们的就业，不利于学生职业生涯的发展。此外，职业院校自身在实践教学基础设施建设上也存在很大的不足，学校建设的实验室、实践基地屈指可数，难以满足学生的实践学习需求，这需要职业院校整合优质资源，为实践教学提供支持。
二、矿山机电专业教学计划改革的必要性
就能源资源市场现状来看，市场对矿山资源和能源的需求量不断增长，随着矿山开采、加工等技术不断革新，矿山机电设备也越来越多。加快推进矿山机电技术发展，才能为矿山的高产、高效提供技术支持，才能实现产业化、规模化经营。这就需要大量的优质矿山机电专业人才作为基础和动力，而目前矿山机电专业的优质技术和应用型人才比较短缺。矿山机电专业作为职业教育的核心专业之一，专业建设目的就是为矿山生产领域培养对口人才。要想适应矿山人才市场需求，就必须加速矿山机电专业课程改革，做好教学改革和创新工作，推动高质量矿山机电专业人才培养。
三、矿山机电专业教学计划改革对策
（一）做好市场调研，优化课程设置
针对目前矿山机电专业人才岗位适应性不足的问题，职业院校应优化矿山机电专业课程设置，积极强化和企业的岗位对接，深入开展矿山人才市场的调研工作，明确目前矿山行业对机电专业人才的需求情况，了解在实际的岗位工作中，专业人才必须掌握的基本技能和素养，并以此作为优化课程设置的参考，确保矿山机电专业课程设置和矿山行业实际岗位需要相适应，这样学生在毕业后就可以快速适应岗位工作。在专业课程设置中，职业院校还需要对矿山机电专业这类实践课程进行理论和实践教学比重的科学划分，规划好理论课程和实践课程的课时，保证比重合理，让学生的专业学习真正达到理论联系实践，促进课程教学成效不断提升。
（二）创新教学理念，应用多样化教学方法
在矿山机电专业课程教学中，教师要加速教学观念的转变，把握当前教育理念变化，保持理念的先进性，学习和掌握先进的教育理念。同时，教师一定要始终保持终身学习的态度，在当前教育信息化的背景下，应该不断学习多样化的教学方法，提升自身的信息技术素养，运用信息技术等多途径、多样化的手段，开展丰富、有趣的实践教学，全面提升学生的学习兴趣，达到更加理想的专业课程教学效果。在具体的矿山机电专业课程教学中，为避免长期单一化的课程教学模式和方法应用，教师要自主学习和尝试在课程教学中应用多样化的课程创新方法，给学生以新鲜感，保持学生对课程学习的兴趣。例如，教师可以尝试在矿山机电专业课程中应用混合式教学法，通过线上线下相结合的教学模式，让学生成为学习的主体，给予学生更多的自主学习时间，让他们真正把学习看成是自己的事情，提升课堂教学效率，转变师生关系，构建更加科学高效的专业课堂教学模式。对此，职业院校要从学科建设、专业建设、人才培养、科学研究和科研平台等方面把握学院的基本情况，突出人才培养、基础研究、技术创新和服务行业等方面的优势和特色。
（三）强化实践教学，深化校企合作
针对职业院校矿山机电专业实践教学不足的问题，学校要加速资源整合，深化校企合作，借助企业资源和力量完善实践教学基础。在校企合作中，双方可以从矿山产品、制造工艺、技术细节和设备安全等方面进行交流，通过深度合作深化产学研结合。双方还可以就人才培养、技术需求和科学研究等方面进行交流与讨论。学校和企业要加强在需求对标、人才培养和科研合作方面的合作，面向国家重大战略需求，打通校企之间的沟通壁垒，加强科研转化，解决实际问题，还要深度落实产教融合、中高职衔接、校企合作项目，为地方各矿山企业提供有力的人才支撑和长远的保障，进一步提升矿山产业工人队伍素质和高技能人才培养水平，引领促进矿山产业发展和人才培养，共同构建校企利益共同体，形成校企之间的良性互动，实现资源共享、优势互补、携手发展、合作共赢，为地区煤电铝产业集群培养更多的实用型高技能人才，为地区经济发展作出更大贡献。在校企合作中，双方还要围绕推动“中国特色高水平高职学校和专业建设计划”项目建设、深入开展校企合作、产教融合，以实现政、校、行、企多赢局面为主题进行洽谈；着力提升校企合作深度、广度和水平，创新高等职业教育与产教融合发展的运行模式，精准对接区域人才需求，强化高职学校服务产业转型升级的能力，推动高职学校和行业企业形成命运共同体，为加快建设现代产业体系、增强产业核心竞争力提供有力支撑；要做到以“双高建设”为契机，在专业现代化建设、校企合作、科技开发、社会服务、制度创新等方面发力，继续发挥学院的品牌优势，为校企深度融合提供更广阔的舞台，弥补职业院校实践教学的不足，为推动地区经济发展、产业升级、企业振兴作出应有的贡献。
四、结语
矿山机电专业教学计划改革势在必行，而目前矿山机电专业教学中还存在许多问题，严重影响着矿山机电专业优质人才的培养。对此，职业院校需要深化矿山机电专业教学改革工作，强化和企业的对接，优化课程设置，提升课程教学实用技能和知识的传授比重；还要创新教学模式，深化校企合作，通过与企业的合作，为学生提供更多元的实习基地，增加学生的社会实践经验，同时也为企业成长提供专业的指导和内容，进而实现校企双赢，共同推动行业高质量发展。这对矿山机电专业人才高效培养意义重大，也是目前职业院校矿山机电专业课程改革和实践创新的必要措施。
参考文献：
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[4]王亚男.以胜任力为导向的矿山机电专业基础课程教学改革与实践研究[J].工业设计，2015（9）：120，122.
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[6]钱炳芸，訾兴建.基于“校企联动、工学交替”的高职矿山机电专业人才培养模式的改革与实践[J].湖南工程学院学报·社会科学版，2014，24（4）：100-102.
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关键词：来华留学生；矿业工程；课程体系；实践环节；一带一路
一、留学生现状与生源地
自1958年创建以来，经过50多年的发展，武汉理工大学矿业工程一级学科现已形成了以非金属矿开采为重点，兼顾金属矿开采和矿山安全技术方向的鲜明行业特色。2011年全面成规模开始招收外国留学生，现已形成了本科、硕士到博士的完整培养层次，本科留学生达到了每个年级一个完整教学班的标准，在校生最多时达100人，目前已毕业60多人（表1）。留学生大多来自非洲和东南亚沿线一带一路国家，如非洲的南非、埃塞俄比亚、赞比亚、塞拉利昂、肯尼亚、卢旺达、刚果、莫桑比克、津巴布韦、安哥拉、摩洛哥、博茨瓦纳等十几个国家，东南亚的印度尼西亚、巴基斯坦、马来西亚等国家，还有蒙古、俄罗斯等其他一些国家。各国的宗教信仰、文化习惯、受教育程度均不一样，给来华留学生的培养和管理带来了难度。
二、建立来华留学生培养与管理体系
对矿业工程来华留学生，根据我校非金属非煤专业特点，制定了培养目标，采取多项措施进行了课程体系、教学大纲和内容、实践环节、管理机制等方面的建设。
（一）培养目标
根据近年来来华留学生培养经验，结合国内学生的培养要求，武汉理工大学矿业工程学科在秉承几十年专业建设的深厚积淀基础上，通过全体教师的积极讨论，提出以培养基础宽、素质高、能力强、适应国内外现代矿山技术发展需要，具有较好国际化视野、较强实践能力、语言沟通能力、创新意识与创新能力，具备在固体矿床开采、爆破工程、安全工程、岩土工程领域从事生产、管理、设计及科研能力的国际化高级工程技术人才的培养目标[5]。与国内本科生的培养目标相比，留学生本科生的培养目标重点在于国际化能力和工程实践能力的培养，因此在课程体系建设中，要把这两个内容放在首要地位。
（二）课程体系建设
为了达到采矿工程专业来华留学生的培养目标，专业教师们经过广泛调研[6-7]和反复讨论，分析了采矿工程核心课程间的内在逻辑，形成了4条相互联系的课程流程链，制定了科学、可行且符合专业定位的培养计划以及课程教学计划，例如仅包含专业核心课程的体系中，4条流程链分别对应4部分核心课程群，分别为国际化能力课程群、矿床开采工程课程群、矿山安全工程课程群和矿山数字化工程课程群。4条课程流程链都有其内在的结构逻辑。以矿山开采课程流程链为例，按照基础知识基本技能核心与方向培养目标为内在知识结构逻辑链，选取11门专业课程，形成了一个有机的课程群。在国际化课程群的建设中，考虑来华留学生的特点，不仅设置有《国际矿山企业与项目管理》、《矿产品国际贸易理论与实务》两门课程，还在采矿工程核心课程内容中增加一些经典中外矿山的工程案例，使学生不仅掌握国际型矿业人才所需要的一些知识要素，也同时了解中国国内矿业知识和特点。
（三）教学团队建设
为了达到培养目标，需要建设一支能够紧密追踪采矿工程发展前沿、学术水平高、业务能力强的优秀教学团队。教学团队以具有较高理论水平和较强实践能力的教师为主体，以具有较高理论水平但实践经验相对缺乏的年轻教师为补充。为了提升青年教师的工程实践能力，要求他们到国内外企业进行为期一年的实践活动。团队中目前有青年教师6人，分别到大冶有色赞比亚项目、中国有色集团蒙古项目、中信泰富澳大利亚项目、武汉武重矿山机械有限公司、长沙迪迈数码科技股份有限公司、黄冈市民安爆破工程有限公司等企业进行了实践工作。为了提升教学团队的国际化水平和视野，采取了以下措施：（1）鼓励和支持教师到国外大学访学。目前60%的老师已到加拿大阿尔伯特大学、科罗拉多矿业学院、西澳大学、美国亚利桑那大学等知名大学进行访学。（2）开展本专业和国际大学的校际交流合作，目前学校已和肯尼亚乔莫肯雅塔农业科技大学、加拿大女王大学等建立了校际合作关系。（3）定期开展国际学者学术交流报告会，每学期一到两次，邀请海外大学的知名学者过来讲座交流。按照上述思想，对4部分核心课程群，每一个都对应建设一个核心教学团队。目前，武汉理工大学采矿工程专业已经形成了工程爆破、矿山开采、矿山安全与管理、矿山数字化四个国际化核心教学团队。
（四）实践环节建设
实践教学是工科教育中一个重要的环节。在实践教学中，根据留学生的特点，加强了工程实践与实验在教学中的比例，以国内与国际学生共同编组的形式参加各类实验、创新实践活动和企业实习，从校内实践和校外实习两个方面重新进行了实践课程的规划，使之提高实践教学的质量。校内实验方面，以矿物资源加工与环境省级重点实验室为重要平台，利用各种实验设备、多媒体课件、网络资源等多种手段，根据课程性质、实验内容不同，采取不同的教学方法，将留学生插班编组到国内本科生中，做到“一个带一个”，建立以学生为主体、老师为主导的实验教学模式，形成以自主式、合作式、探究式为主的实验教学方法，并且有针对性地加大了校内实验方案设计，努力将各实验室建为开放性实验室，引导学生主动地参与到实验中去。以矿山开采核心课程为例，设计整合了采矿全工艺综合实验，其实验路线见图3。校内实践活动方面，鼓励留学生参与到国内学生中，借助“资环之光”、“挑战杯”以及“采矿工程专业实践作品大赛”等各种等级和形式的实践大赛活动，以现有的资源数字化实验平台、采矿模型实验平台以及正在建设中的采矿工程模型3D打印系统和虚拟现实系统为依托，引导双方一起共同参加创新教学活动，从而提升留学生实践教学的课程质量。校外三大实习方面，积极与矿山企业建立固定联系，对矿山带领留学生实习的工程师进行适当培训，提升工程师与留学生的交流能力，改善实习效果。目前本专业已与7家矿山企业达成了合作协议（表2）。在矿山企业的实习教学中，同样将留学生和国内学生进行混合编组，采取每组6~8人、每名教师指导2~3组的教学形式，克服了矿山工程师与留学生沟通的难题，取得了很好的教学效果。留学生研究生实习方面，由于部分留学生学制为2年，时间短，故建议他们将实习内容与学位论文结合起来回本国企业实习。为保证实践的质量和效果，要求留学生定期与中国导师邮件或电话联系，汇报实习的进展。从这几年的实施情况来看，此种实习方式既能保证实践的时间，又不耽误学位论文的完成，效果良好。毕业环节部分，留学生与国内学生的要求和流程相同，将他们按毕业设计（论文）内容不同混编到国内学生的答辩中，并邀请业内知名专家学者参与指导毕业答辩。
三、培养效果
经过几年的摸索实践，对采矿专业来华留学生的培养，我们在教学上取得了一些成果，有两门课程《blastingengineering》和《surfacemining》分别荣获教育部第二期来华留学生英语授课品牌课程和湖北省第二期来华留学生英语授课精品课程，来华留学生逐年增多。在培养成效上也有几点体会：（1）留学生的毕业设计多选择露天矿开采设计或相关问题研究，说明他们对露天矿开采系统知识的掌握要胜于地下开采方面的知识；（2）留学生毕业去向呈现多元化趋势：部分学生选择去欧美国家或留在中国继续深造，部分学生选择回本国政府部分或矿山企业从事管理和技术工作，部分学生选择去国际矿山公司，也有少数学生选择自己创业，这些毕业生，为他们母国矿山企业和中国矿山及高校之间搭建了一座沟通的桥梁。
四、存在的问题
通过几年的摸索，对矿业工程来华留学生的培养我们虽然取得了一些成效，在教学上和管理上同时也发现了一些问题和不足：
（一）培养体系有待逐步完善
武汉理工大学招收留学生的历史不长，只有六年，基本上是按照国内原有的培养体系增加一些国际化内容进行授课。但是，国内学生的课程体系主要是以国内需求为指引，照搬国内学生课程体系用于留学生培养，必然未能全面考虑留学生自身的情况，国际化的程度也不够，课程体系和培养体系还有待逐步完善。
（二）配套教材有待完善
目前国外采矿教材与本校采矿工程专业的特色相差较远，并且由于国外发达国家采矿工程专业逐渐萎缩，大部分教材偏老，有的课程如矿山设计原理、矿山数字化以及爆破安全技术等课程难以找到对应的外文教材。因此，本专业教师都是在国内教材讲义的基础上，根据留学生的具体情况进行改编。目前，本校采矿工程系正在组织编写成体系的外文教材，以期进一步推进完善配套教材建设。
（三）实践环节困难
长期以来，国内采矿学科实践教学环节主要到本行业代表性企业开展实习工作，但此模式应用于留学生有一定困难。矿山企业接收留学生实习有两个难题：一是由于留学生的特殊身份，接收其参加实习往往需要企业上级部门批准，有时甚至要到当地公安部门备案，给实习开展工作带来极大的不便；二是大部分带实习的现场工程师外语水平不高，留学生汉语水平又参差不齐，导致现场实习时双方不能顺畅交流，影响实践教学质量。
（四）师资缺乏，授课难度大
留学生的专业课程要求全英文授课，而武汉理工大学采矿系师资本就缺乏，故无法开设所有的专业课程，目前只能优先保证开设全部核心主干课。此外，留学生来自不同的国家，留学前的教育程度不一，给教师的授课也带来了困难。
（五）管理机制和质量标准有待完善
我校目前采取管理和教学分离的留学生管理方式，国际交流与教育学院负责留学生的招生和日常管理，采矿工程系负责专业课师资和授课。由于历史短经验不足，目前留学生的日常上课管理、考勤制度有些脱节和形式化，课程成绩要求和毕业要求偏低，留学生的培养质量标准还不够明确，故有待进一步完善管理制度，明确细化管理机构的责权利，建立和加强管理机构和授课教师之间的交流反馈机制。
【关键词】矿山机电装备应用型人才定位培养模式
【基金项目】全国工程硕士教育研究课题（2012JY-059），湖南科技大学教学研究与改革项目（J11203），湖南省学位与研究生教育教学改革研究课题（JG2012B037），全国教育科学规划课题（DIA110270）。
【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2013）05-0245-02
先进矿山机电装备既是实现矿产资源高效安全开采的关键，决定着我国矿业生产的机械化和自动化程度，直接影响生产效率，同时又是现代装备制造业快速发展的重要领域。近年来，先进矿山机电装备的制造已逐步发展起来，矿山生产效率得到了相应的提高，与此同时，人才需求急剧扩大，但由于国家前期教育政策的调整，近几年矿山装备专业的大学毕业生相对于市场需求缺口较大，尤其是工程应用型人才的缺乏的问题，很难满足该行业的发展需要[1，2]。人才的培养是解决这一问题的关键，特别是面向矿山机电装备生产的工程应用型人才的培养，是我国矿业生产和现代装备制造业的可持续发展的重要基础保障。湖南科技大学是原煤炭部在江南地区设立r的唯一一所高等学校，长期致力于煤炭资源开发、生产工艺与装备的人才培养，其中机械工程学科经过多年建设与发展，在实践中逐步构建了“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的机械类专业人才培养模式，为矿山企业与社会各行业输送了大量的应用型人才。本文结合我校现有机械类工科专业人才培养模式，对如何定位和确定矿山机电装备工程的应用型人才培养模式进行了初步的探索。
1.矿山机电装备工程对应用型人才的要求
矿山机电装备是机械、电力电子、电机拖动、计算机等技术的复合产品，其主要特点是机械与电子技术相结合，软件与硬件相结合，在工程应用型人才的培养方面有着其特殊性，要求学生得到机械、电工电子技术、信息控制技术及计算机技术等方面的相关训练，从而具备分析与解决矿山机械、电气工程技术及控制技术问题的能力，使得学生可以从事矿山生产相关的机电装备运行、自动控制、电力电子技术、研制开发、试验分析等领域工作。总体上讲，培养具备知识结构合理，专业基础扎实、熟练，综合素质强的面向矿山机电装备工程的应用型人才是当前我们进行教育教学改革的重要内涵。
1）知识结构合理
现代矿山机电装备的发展要求工程应用型人才具有多学科、多层次的知识结构，要有机械、电力电子、计算机技术等专业领域一定深度、较为系统的专业理论和技术知识，不仅需要系统掌握矿山机电装备基本的原理和实验方法，还需要跟踪国内外相关专业及产品的现状和最新发展动态。此外，要具备从事矿山机电装备工程领域工作相关联的管理、经营、外语等知识。
2）专业基础扎实、熟练
面向矿山机电装备工程的应用型人才的培养，既要要求工程应用型人才接受必备的专业知识的系统性教育，又要掌握基本的专业知识由书本知识过渡到实践过程中的技能，具有综合职业能力和全面素质。
3）综合素质强
面向矿山机电装备工程的应用型人才全面的综合能力应具备强烈的求知欲望，独立学习的能力，不断的自我更新和完善素质，较强的动手和实践能力，良好的交际能力和组织协调能力等。工程应用型人才更应不断提升工程实践能力，培养运用所掌握的专业知识解决矿山机电装备制造、生产及应用实际问题的能力，以适应矿山机电装备企业发展的需求。
2.面向矿山机电装备工程的应用型人才培养目标与定位
高校是培养工程应用型人才的载体，服务于社会是培养工程应用型人才的目的，社会的现实需求和学校自身的办学条件决定着工程应用型人才的培养目标及定位[3，4]。
为做好矿山机电装备工程的应用型人才培养工作，应根据机械、电子等专业的人才培养方向，结合用人单位的具体需求，确定矿山机电装备生产的工程应用型人才培养目标。即必须培养学生掌握本专业领域必备的技术基础理论知识，如机械、电工技术、电子技术、控制理论、计算机软硬件及应用等。与此同时，还需要培养学生需要具备合理的知识框架及实际操作能力，具有扎实的专业基础，良好的人文社会科学基础和较强的外语综合能力。除此之外，学生还必须掌握机械结构、运动控制、电力电子技术、工业过程控制、自动化仪表及信息处理等方面的知识，具备机械、电子工程及其自动化专业相关领域的专业方向的专业知识及技能，且要求具备了解本专业现状及发展趋势；此外，学生应该得到多学科交叉的整体分析、设计和开发等方面的训练，从而具备一定的学科研究及开发、组织管理能力，而且具备较强的工作适应力。
目前我国教育培养的人才可分为研究型人才、工程应用型人才、技术型人才和技能型人才四类，这也是社会经济发展主要依靠的对象。然而每种类型人才在社会分工中担任不同的角色，其培养层次有着明显的区别，学校类型不同，对应着不同类型人才的培养。研究型人才要求自然科学、专业基础扎实，独立自学能力强，主要探索和发现新规律和客观原理，这类人才主要担任高等院校的教学工作或者科研工作，显然这类人才主要由侧重在“985”、“211”院校及研究生环节的培养；工程应用型人才要求专业知识扎实，实践能力强，工程应用能力很强，主要从事企事业单位中的各种技术或管理工作，这类人才主要由普通本科院校培养；技术型或技能型人才对专业基础要求不高，培养过程主要以实践应用为主，要求动手能力强，主要担任工作类型为技术人员或操作员，这类人才由职业技术学院、中等专业等其他学校培养。
显然，湖南科技大学工科类专业尤其是机械、电子等专业培养人才的重点应是工程应用型人才，加上湖南科技大学是原煤炭部在江南地区设立唯一的一所高等学校，长期致力于煤炭资源开发、生产工艺与装备的人才培养和科学研究，结合这两者，发挥自身明显的特色，学校工程应用型教育应主要集中在“矿山工程性”，从矿山工程技术性的角度来制订人才培养方案，既要掌握本专业所必须的较系统的基础科学理论，又要具备较宽且扎实的技术基础理论以及必要的专业知识，在教育教学中注重能力培养，强化教育与生产实践的紧密结合。
3.面向矿山机电装备工程的应用型人才培养模式
为满足我国矿业生产需求和加快经济转型速度，矿业领域人才偏重于资源开发，忽视了矿山机电装备制造生产方面的人力资源开发和利用，导致矿山机电装备制造领域中技术人才结构单一，劳动力技能单一，文化水平较低，人才数量增长缓慢[5]。由此可知，传统的人才培养模式难以适应21世纪矿业生产、制造的发展的需要，矿业类装备制造专业人才的培养面临着严峻的形势。因此培养矿山机电装备工程应用型人才是当前社会经济发展的要求，矿山机电装备工程应用型人才培养模式必须适应社会主义市场经济的发展。
1）构建以矿山机电装备生产为背景的专业结构
根据大学四年各个年级制定侧重点有所区别的基本素质和工程技术应用能力的培养内容和环节，制定面向矿山机电装备工程的多学科交叉的专业培养体系，明确工程技术应用能力培养始终贯穿整个大学培养过程。以矿山机械、电子等为工程背景，加强工程应用型学科建设，合理配置专业结构，建立矿山机械及电子领域带动经济发展所急需的应用型专业和专业方向，发展矿山机电装备工程技术学科及其交叉学科。例如，经过多年建设与发展，湖南科技大学机电工程学院已形成机械设计及理论学科为重点学科，并拟建立了以矿山机电装备为工程背景的现代矿山装备设计与制造、机械设备健康维护、机电系统动力学与控制、制造过程监控与制造业信息化四个稳定的专业方向，四个专业方向均以矿山机械和工程机械为研究对象，紧密结合矿山机械和工程机械的技术发展，形成了较鲜明的特色。
2）以可持续服务于矿山机电装备工程为主线的教育体系
随着现代机械、电子等技术的高速发展，为可持续的服务于矿山机电装备制造领域的发展和社会发展需要，不仅要求学生在大学期间接受专业实践教育，还要求学生在从事矿山机电装备制造的工作中，都必须坚持学习新技术、新知识。这样，要求学生在校期间不仅要学好专业知识，更重要的是使其具备自学能力，养成主动求学的积极态度，不断更新、提升自我。因此，在大学四年的培养环节中，侧重于工程技术科学理论基础课及专业基础课的教学，如高等数学、大学物理、画法几何、机械设计、电工技术、微机原理、电子技术等，为学生进入社会后的自我充实打好坚实的基础。同时，应该加大实践教学的比重，注重对学生应用所学知识和动手能力的培养，不仅要贯彻应用型人才专业基本实践知识体系的培养，即金工实习、生产实习、课程设计、毕业设计等环节，还要提供一个激励和培育学生创新精神的创新实践平台，每年定期开展院级、校级性的机械创新设计大赛、电子设计大赛等各类科技竞赛，培养学生创造能力和激发学生的创新潜能。同时设立校级大学生创新性实验项目，由学生自主申报，老师指导，使得学生的创造活动得到经费资助。
3）构建工程应用型人才培养的校企合作教育平台
探索大学向社会开放，即校企有机结合的人才培养模式，构建大学学生到企业去实习、企业技术工作人员到大学进修的双向培养渠道，形成有机结合的校企合作教育平台，充分发挥各自优势，利用该平台可以为在校学生提供社会教育的实践舞台，学生可以学到课堂教学无法学到的教学内容。同时，随着对校企合作教育认识的深入，要求企业积极配合高校制定科学、行之有效的合作教育培养途径和环节，进一步提高校企合作教育实施的有效性。长株潭地区是我国矿山装备制造业重要基地，拥有湘电集团有限公司、湘潭平安电气集团有限公司、长沙三一重工、株洲煤矿机械电气设备有限公司等70余家大中型矿山装备制造企业。通过校企合作的形式，学校已和多家企业已初步形成了矿山装备湖南省产学研合作示范基地，如湖南科技大学―湘电集团人才培养创新基地等省部级教学平台。
4）建设高水平的教学队伍
建设高水平的教学队伍是矿山机电装备工程应用型人才培养的关键。全面提高教师队伍素质，形成一支专业结构合理，理论水平较高，实践能力较强，职称、学历、年龄结构较为理想的教学团队；促进教师与专业实践的结合，使教师教学水平和能力全面提升。首先应该拓宽教师培养途径，利用送出、引进、共享等途径来加强师资队伍建设。将教师有计划、分批次地送到国内高校及企业或国外进行学习，重点是进行英语、专业和社会实践的轮训学习；组织并资助教师参加相关专业的学术交流。重点引进有海外留学背景的高层次人员，进一步优化师资结构。争取学校政策支持，与其他教学部门全面共享学校外教资源；争取政府支持，与政府及企业界共享业内资深专家。还可通过充分利用现代远程教育等手段，有计划、有针对性地开展教师在职培训。以精品课程及教学示范团队等项目的申报为依托点，以教学名师为带头人，以课程建设及教学团队为基础，大力建设高水平教学团队。最后针对专业特点，大力开展产学研合作人才培养，积极引入本地区知名企业高级专家，开展讲学、交流活动，并适当聘请企业技术人员为我校兼职教师。
5）深化工程应用型课程体系与教学体系改革
以“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的工程类复合人才培养模式为出发点，发展学科交叉、加强实践和研究训练、构建“4个平台”（公共基础理论课，专业基础课，专业课程，专业方向课和公共选修课），着力培养学生创新精神和创新能力，重点对专业基础和专业课阶段的各实践教学环节进行系统的模式和内容改革，建立从专业基础到专业课阶段的新模式基础上的实践教学新体系，实现培养计划的模块化，突出实践教学的系统性、完整性和实效性。
（1）深化课程体系和教材建设。
（2）改革教师培养和使用机制。
（3）改革实践教学，完善和发展实验室、实习基地和产学研基地建设，推进人才培养与生产劳动和社会实践相结合，在实践中培养学生的创新能力和动手能力，满足矿山机电装备工程对复合型应用性人才和创新人才的需要。
参考文献：
[1]郭进平，张雯，程平.新形势下应用型矿业类人才培养模式研究[J].西安建筑科技大学学报（社会科学版），2011，30（5）：97-100.
[2]史建华，余际从，毕普云.人才强市是矿城转型的战略性决策-以铜城白银市为例[J].资源・产业，2005，7（6）：129-131.
[3]范跃进.面向创新型国家建设的应用型创新人才培养模式探索[J].中国大学教学，2006（9）：24-26.