关键词:科技采矿;采矿工程专业;实验实践平台;校际合作交流
作者简介:柴修伟(1980-),男,安徽亳州人,武汉工程大学环境与城市建设学院,讲师;张电吉(1963-),男,安徽灵璧人,武汉工程大学环境与城市建设学院院长,教授。(湖北 武汉 430073)
中图分类号:G482 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)05-0082-02
近年来,随着国民基础建设的稳定增长和实施可持续发展的战略方针,采矿业作为经济基础建设的基石,既面临着行业发展的巨大机遇,又要迎接实现科技采矿的挑战。[1,2]科技采矿的提出对采矿工程专业人才需求量在逐年增加,对采矿工程专业毕业生的质量和能力也有了更高的要求。新时期采矿业发展的趋势是推动高校采矿工程专业的发展的原动力,针对当前矿业发展的需求,国内很多学者对高等采矿专业教育的人才培养方式,从专业设置到教学方法、产学研的探讨等进行了探讨和改革研究,[3-5]认为全面推进采矿工程专业人才素质教育,培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新意识和创新能力的采矿工程高级专门人才是适应目前形势的迫切要求。[6-8]本文以武汉工程大学采矿工程专业基本情况为背景,探讨采矿工程专业的实验实践教学平台建设的可行思路,加强“三基教育”,即“实习基地、实验基地、实践基地”教育,增强学生实践能力培养的新观点。
一、武汉工程大学采矿工程专业概况
武汉工程大学矿业工程学科是培养化工矿山专业人才的学科,和全国其他高校一样,在20世纪90年代初期由于矿业类行业处于低迷状态,学校对采矿工程专业进行停招。随着我国经济的复苏,矿产资源的需求及矿业技术的发展,对采矿工程专门人才的需求也急剧增长,学校抓住机会,在2008年通过自愿调剂专业、自愿报名、专业老师面试选拔的方式在2007级理工类学生中选取26名其他专业的学生进入采矿工程专业,组建了武汉工程大学采矿工程专业停招后恢复的第1个采矿班――2007级采矿工程01班。
二、采矿工程专业实验实践平台现状
1.实验平台短缺
停招前采矿专业的实验仪器和模型,如采矿模型、运输提升模型、通风系统模型等大多已不存在,剩下一些大型仪器,如压力机等也基本丧失其功能,现在采矿专业的实验只能通过认识实习、生产实习来代替。
2.采矿专业矿山实习基地问题
由于长期失去与矿山企业的紧密联系,2007级采矿01班的各种实习多是通过专业教师的私人关系联系的实习地点,造成实习环节安排不能自主,如生产实习安排是大三暑假在南京梅山铁矿和大四开学前两周在湖北黄麦岭磷矿两个地点实习,对实习效果影响比较大。
三、采矿工程实验实践平台建设思路
采矿工程专业实践性及实习、设计环节多,大学四年学生需经过金工实习、地质实习、测量实习、专业认识实习、专业生产实习及专业毕业实习等许多实习环节及许多相关课程的实验等,由于采矿工程专业中断的时间很长,很多实验实践基础都基本处于报废状态,恢复招生后学校又不可能将这些实验实践平台一次性全部配备齐全。采矿教研室结合自身的情况,进行实验实践平台的建设。
1.实验教学平台建设
除了购置一些基本的采矿教学模型外,为配合采矿工程专业实验教学建设和提高采矿工程专业科学研究的硬件设施,采矿教研室拟购建一套中型充填系统和一系列充填材料试验设备。既能给学生进行演示实验,也能进行相关的科学研究,使实践教学与理论教学以及科学研究共同协调发展。
2.实践教学实习基地建设
积极推进与矿山企业紧密联系,建立长期稳定的实习基地模式,探索由校企双方共同建设、归双方所有、由双方使用和经营的模式来实现实习基地的长期稳定发展,与大冶铁矿共同建设了武汉工程大学大冶校外实践教学示范中心。[9]
武汉工程大学黄石市大冶校外实践教学示范中心位于湖北省黄石市大冶地区,由武汉工程大学环境与城市建设学院于2005年开始建设,属于校级实践教学示范中心,并于2008年成功申报为湖北省高等学校实验教学示范中心。示范中心主要依托黄石市大冶铁矿丰富的实践教学资源为主体,并辅以大冶铁矿周边区域相关单位的实践教学资源,可满足我校采矿工程、选矿工程、安全工程、土木工程等多个专业学科的各类实践教学需要。
大冶校外实践教学示范中心实践教学体系是按新世纪我国经济建设和社会发展对高素质综合性、创新性人才培养的需求,以专业培养目标和市场需求来编制具有特色的实践教学计划,并同理论教学紧密结合,由浅入深、相互交融地合理设置实践教学项目。按此原则并结合中心实际情况,示范中心设置的主要实践教学项目内容具体包括相关专业的认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计(论文)、课程实习、课程设计以及大学生课外科技活动等,这些实践教学项目均体现在各专业培养方案之中。通过这些实践环节的教学,不仅可达到理论知识学习与工程实践训练的协调统一,而且可全面培养学生的工程实际应用能力、创新思维能力以及综合分析和解决实际问题的能力。
3.加强校际交流合作
武汉市有三所矿类专业学校,武汉理工大学、武汉科技大学和武汉工程大学,武汉理工大学的采矿工程专业属于原来的武汉建材学院的,主要是针对建材类矿山;武汉科技大学原名武汉冶金科技大学,是一所具有鲜明冶金行业特色的大学,其采矿工程专业的培养目标和学生就业去向多为以金属矿床为代表的固体矿物开采领域。武汉工程大学矿业工程学科是培养化工矿山专业人才的学科,全国化工矿山企业的负责人或技术骨干大多数出自该校。
2011年初武汉理工大学、武汉科技大学和武汉工程大学三校矿类专业建设交流会在武汉工程大学环境与城市建设学院会议室召开,探索通过师资、实验室、实习基地等资源的整合和共享,达到现有资源的充分合理应用,开展更为广泛的校际合作。其中武汉工程大学2007级采矿工程的“矿山运输与提升”专业课是聘请武汉理工大学的专业教师讲授,“爆破工程”实验课在武汉理工大学爆破实验室进行,“采矿学”实验课是在武汉科技大学的采矿模型实验室参观学习的。
四、结语
新形势下采矿业的发展为采矿工程专业的毕业生提供了广阔的就业前景,也对采矿工程的毕业生提出了更高的要求,对高等院校的教学改革指明了方向。培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新意识和创新能力的采矿工程高级专门人才是适应目前形势的迫切要求。另外矿产资源开发行业的跨越式发展使得矿类专业的建设投入也逐渐增多,出现了采矿工程专业建设资金的相对宽裕,本着建设节约型社会和可持续发展的方针,加强校际合作、校企合作,通过师资、实验室、实习基地等资源的整合和共享,可以达到现有资源的充分合理应用,让有限的资源发挥出更大的作用。
参考文献:
[1]张钦礼.中南大学采矿工程特色专业建设的方法和途径[J].重庆大学学报(社会科学版),2010,(S1):11-13.
[2]高喜才,伍永平.西部采矿工程专业特色实验教学示范平台建设实践[J].实验技术与管理,2011,28(5):27-29.
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[4]曹树刚.论我国采矿工程本科教育及其改革[J].重庆大学学报(社会科学版),2001,7(1):82.
[5]吴宝贵.关于高校创新型人才培养模式的深层次思考[J].哈尔滨商业大学学报(社会科学版),2007,94(3):115-119.
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因此,只要灾难尚未真正来临,每个人的日子都像一首诗,平平仄仄中不断续写。
但是,历史选择了1976,注定让这个年份成为多事之秋。
于是不得不回眸并且聚焦,那时候标语口号横飞的中国;
清贫安逸的冀东城市唐山;和热火朝天的样板企业开滦。
震前宽阔的街道和多层的楼房是唐山作为先进的工业城市的见证
这栋曾隶属开滦的洋房是唐山政府的接待处,也是唐山人心目中最“时尚”的场所。
开滦人爱玩儿,也会玩儿。50年代开滦的排球队打遍全国煤炭行业无敌手。
震前开滦所属的一座职工医院,无论是环境还是设施,即使在现在也不为过时。
那时开滦为每个员工提供的工作环境及福利待遇,令人羡慕。
整洁的小院飘散着虽不富裕却很安逸的生活气息
有人说,对于30岁以下的人来说,地震前的唐山像是个与世隔绝的梦。在没有建筑物可参照的情况下,想要还原这个梦境似乎变得格外需要想象力。但是好奇是禁不住的,越是难度大的事情往往越会引起人们的关注,于是照片、图画、长者的讲述……任何线索都有可能成为材料,填充想象的空白。
从照片上看,城市的发展逃不脱时光的烙印,唐山也是如此。在那样一个年代,唐山市民的穿着也是比较统一的蓝灰色调,唐山的街道也是布满了大红的标语。人们积极而友好,生活节奏不快,马路上不时有一辆行驶的公共汽车。
从讲述中想象,那时候人们肯定也说着俏皮亲切的唐山话,独特的腔调浸透了幽默、智慧和见过世面的自信的味道。对于这个城市来说,起步较早的工业给了它发展的充足理由,人们由农民变成了产业工人,同时也观赏过或经历过洋房子、跑马场、咖啡馆中的别样细致的生活。于是外来的风不知不觉中修改着建筑的轮廓和人们的衣食住行,而语言,只是最后沉淀下来的最稳固的风貌。
说起唐山的这股外来的风,就不能不说最先推开窗子的开滦。那年代整个中国虽然都已经不再讲究生活的精致和品位,但是开滦仍然是人们心目中“时尚”和“富足”的代名词。
地震前,唐山非常美,隶属于矿务局管辖区域内,遍地花园别墅洋房。最漂亮豪华的是铁菩萨山(现在的凤凰山)脚下的交际处。
开滦矿务局幼儿园是唐山最大的花园别墅,街道两旁都是梧桐树。
工人文化宫里有一座露天大舞台,里面还有古典欧式的花墙,上面爬满了青藤。文化宫里面正门一进去的那座残破建筑物,曾经是豪华的歌剧舞剧厅,并带有二层包间。
想当年开滦矿务局有自己的体育馆、游泳池(带有跳台),还有一个有落地窗的非常漂亮的大舞厅……
这是网上一位见证过当时的开滦的唐山人的描述,我不知道她有没有参与过开滦的生产生活,但能感受到她在说这段话的时候依然是情绪激动。
我们是带着更多更复杂的情感,去寻访地震前的开滦,那个热火朝天的开滦,那个丰富多彩的开滦,那个作为全国的能源支柱的开滦,那个历史悠远、韵味独到的开滦。
我于1954年开滦技校毕业,分配到矿上不久,很快进入行政行列,做团的工作。1976年,正是第四个五年计划闹翻番期间,我经历了,那时我担任林西矿革委会副主任。
当时林西矿年产460万吨,到1975年就翻上去了。煤炭部的口号是:翻上去不下来。翻上去是翻上去了,可不下来就要困难得多。与王进喜齐名的全国劳模侯占友下井时总是背着一口袋干粮打连班,地球转一圈,他要转一圈半。那时候为创高产,很多人还动员老婆孩子一起下井,我老伴也跟着下井,一共下了六回,在溜子上和煤。家属们下去起不了太大的作用,实际上是起一种声势、一种发动、一种激励的作用。
“”期间,各行各业都停工停业忙于造反,开滦作为中国的煤都,始终坚持了生产,那些副总理们经常跟开滦打招呼,产量要翻番。当时开滦人的观念就一条:国家有困难,开滦就应该首当其冲来救急。1968年和1973年,总理曾两次表扬开滦工人为国家:出了力,救了急,立了功。单从这一点儿看,开滦在全国经济方面的地位与作用是可想而知的。这是历史,是应该永远记住的。
――张凤阁原开滦矿务局党委副书记
震前正是国家的第四个五年计划时期,能源紧缺,号称“打煤战”嘛,我记得最紧张的一次是1974年,有一天中央给我们打电话,说24小时之内必须把3万吨煤运到北京,要不晚上长安街两边的灯就不亮。
那时候我们的口号是把一个开滦变成两个开滦,在唐山矿,也就是把产量从210万吨提高到420万吨。怎么干呐?职工、家属全上阵,真跟打仗一样。工人呆在井下不出来,没日没夜地干,泥一把水一把啊。我老伴儿当时是街道干部,组织一帮老太太下井送水,老太太们小脚才这么小!井下的工人们觉着产量要是上不去就没脸上井见人。就这样,到1975年,唐山矿的煤产量达到了467万吨。
1976年,提出要“更上一层楼”,产量要超过500万,上缴利润要超过5000万。有一段时间,中央领导几乎一天一个电话,询问煤炭产量。据说当时北京几十个工厂不冒烟、大使馆暖气都不热。井下的工人们一听直掉眼泪,觉得给国家造成这么大的损失是他们的责任,觉得丢脸呐!还啥规定不规定啊,都玩儿命了。
到1976年的上半年,唐山矿的煤炭产量就超过了250万吨。我们定在这一年的7月28号开一个万人庆功会,庆祝时间过半任务过半。
――李玉林原开滦矿务局唐山矿工会副主席
当年的开滦,汇聚着一大批杰出的人才,其中不乏一些拥有各种显赫背景的值得敬重的人物。例如著名的眼科专家梁少藻博士,就是著名革新人物严复的孙女婿。开滦日报总编辑李文华的父亲李九思是抗日英雄张自忠的部下。
我是1949年6月参加的二野,很快随部队进军大西南,参加了解放重庆的战斗。1950年入朝作战,1954年转业到开滦。我爱人家与我家是世交,她从北京师范大学毕业后,也就来到开滦。
当时开滦的员工福利待遇非常好,吃水、用电、住医院都是免费的,而且节约用电还给发钱。那时我们的工资加起来130多块钱,生活得还是很不错的。能在开滦工作,可以说是一种荣誉和成就。
那时我的革命热情高涨,除了自己积极工作,还几次给曾是中将的父亲写信,劝说他认真接受改造,为此还受到了组织的表扬。
“”中我们全家下放到远离市区的马家沟矿教书。教书的生活还是挺有意思的,我们在那里认识了许多工人子弟,与他们的相处中获得了难得的真诚与友谊。
1975年3月党中央特赦关押了二十多年的战犯,我父亲的名字排在第二。得知父亲特赦的消息,真是高兴,我们憧憬着能与父亲有更多相聚的时光。
记得临震前的那个夜晚,我们是听着楼下男孩的小提琴声入睡的,很晚很晚。
――李文华原开滦日报总编,黄爱华原开滦12中校长
不管世事如何变迁,生活还是会按照它的轨迹行进,成长、读书、恋爱、谈婚论嫁,人们不会想到很快将面临巨大的转折,容不得他们选择。
1966年我初中毕业,1968年下乡,1971年矿上招工回来的,在井下当采支工。张铁生闹高考那年,大学招生,我报名了,可区里不批,说我有海外关系,我一听急了说我有什么海外关系,他们说你看看你自己写的。
解放前我父亲武汉大学毕业后到贵州那边儿教书,和家里失去联系了,因为战乱,我大伯就领着我们一家从淮安跑到扬州,在那儿,我大伯家的两个孩子上了的军校,后来一解放就失去联系了,估计跑台湾去了。我一看,确实是我自己填的。
大学招过了中专又招生,区里找到我说这次一定推荐你,我说中专我不去!当时区里分连、排、班,我们连长就找到我母亲,说了这个事儿。我母亲就说,上什么学不是学知识?况且你这个基础,也就上个中专。这才去的峰峰煤校。
在开滦的时候我们70%是细粮,还发油票儿什么的;到峰峰一个月7块钱伙食费,包括零花钱,生活特别苦。开滦去了7个人,没多久全跑了,只有我留了下来。
――杨中开滦(集团)责任有限公司董事长
我是南方人,老家是广西,在广东上的学,1963年中山大学毕业后一直在开滦工作,应该说唐山开滦是我的第二故乡。
我是学东南亚历史专业的,按理说不应该搞这个,但1963年“调整、巩固、充实、提高”,全国大下放,所以我们那一届70%分到了煤矿系统。当时我们有7个同学来开滦,一开始也闹情绪,怎么念了5年大学上这个地方刨煤来了?进来后才开始慢慢习惯,当时我被分配到写作组,采访了不少一线的工人和干部,受到他们品质的熏陶和感染,发现这是一个典型的产业工人群体,这个群体把自己的命运和国家的命运紧紧捆在了一起。我们那一届60个分到煤炭系统的人,现在留下的不到10个,开滦最多。
70年代国民经济正是濒临崩溃的时期,这个煤非常紧张,特别是春节期间,北京都快没有煤了,市民连煮饺子都成了问题。为了保证北京人民吃上饺子,上海供上电,所以人家放假,我们搞高产。我那些年没有在家过过年,都是大年三十下井初一上来。
――郑锦铨原开滦矿务局副总经济师
李:地震前的唐山和其他城市一样,有一种不富裕的安逸。当时我在唐家庄矿,正和小毕谈对象儿,经常去看电影儿,有《杜鹃山》、《卖花姑娘》、《闪闪的红星》、《列宁在1918》什么的。大伙儿都说,我对象儿特别像《卖花姑娘》里的顺姬。
毕:1975年“评法批儒”,我是宣讲员,故事由他们工会编。我的故事是他编的,我就觉得他挺有才的。
他在唐家庄矿办公室,能搞到票,我记得那天是看柯湘(《杜鹃山》女主人公),他说9点票,你去吗?我说我不去。那会儿我在矿上的西门食堂工作,是团支部书记,看晚上9点的电影有顾虑,怕影响不好。
我领他上我们家去的时候,不光我们家不同意,我们街坊大妈大婶儿还给他取了个外号,“头排人”,其实是反着说的意思,说他不好看;可我就是觉得他特别有才,人也好。
李:我们家住林西矿,三间房,对面儿屋,一边儿一个锅台,当院儿靠西有个煤棚子,扒了,在那儿盖了间小屋,有10平米,准备结婚就住那儿。
毕:27号那天挺巧,我俩都是晚上10点班儿。那时候正是唐家庄矿的特大高产,产量翻上去下不来的时候,白天机关都关门,下井支援高产去了。我记着那天我们骑着一辆车子,他带着我,从老模范村去西门食堂。
――李大为开滦集团文体中心主任,毕秀英原开滦老干部处干部
唐山的面积约占全国的万分之一,70年代唐山产值约占全国的百分之一。1976年唐山正在兴建陡河电站,那是我国最大的火力发电站;开滦是中国的煤都,煤炭产量占到全国的十分之一;唐山还是“华北瓷都”,唐山还有冶金、纺织、水泥、汽车、机械制造等大型的企业,那时的唐山就是河北省最大的重工业城市,是国民经济的一根重要的支柱。唐山不同于一般的城市,整个城市围绕着开滦而发展,唐山矿就在市中心的位置,是开滦带动了唐山。
――常青原唐山展览馆专职摄影师
翻阅震前开滦的一些资料时,两份文件引起了我们的注意,那是关于防震抗震的文件。有记载,1976年春节,省地震局的同志曾到开滦矿务局,重点讨论的是开滦井下应该怎样防震抗震,他们对开滦的工作相当满意。那个时候开滦的几个地震监测点作为群测点,都在认真地进行着监测工作,特别是马家沟矿地测科的技术员马希融。
【关键词】液态;软起动;煤矿
1概述
目前国内外使用的高压软起动设备大体分为三种:高压电抗器、固态软起动及液态软起动。煤矿一般均采用高压电抗器作为起动设备,但对于供电距离远的大功率电动机,电抗器起动可控性差,对电网冲击大,影响供电稳定性。固态软起动装置价格昂贵,而液态软起动装置免维护,价格位于两者之间,液态软起动设备若能应用于煤矿井下,就可以更好地解决高压大功率设备软起动的问题。
2煤矿井下设备简介
目前煤矿高压电气设备主要包括:主运系统、主排水泵房排水泵、主通风机、空气压缩机等,都是矿井至关重要的设备。下面以某矿中央泵房为例进行说明。
某矿井下中央泵房主排水泵原采用串接电抗器作为起动方式,电抗器出现故障时维护工作量大,起动电流大。2012年该矿井新建中央泵房一个,安装有5台HDM型卧式水泵,电机功率为2000kw,额定电流为226A,额定电压6kv,该矿井经调研采用了液态软起动装置实现了电机的软起,经现场使用效果良好,不仅实现了设备的软起性能,而且节电效果也非常明显。
3使用效果
从该煤矿记录数据来看,应用该设备后高压电机的起动电流682A,是额定电流的3.01倍,起动时间10s。
在水泵停机时,同时使用了软起的软停车功能,软起设备软停车性能良好。
采用高压液态软起动装置后的技术指标总结几点如下:
(1)高压液态软起动装置起动非常平稳、可预测、可调整、无噪音。
(2)高压液态软起动装置起动电流小,起动电流在2.0-3.5Ie之间,电网压降小。
(3)高压液态软起动装置起动时起动曲线平滑,属于无级切除,起动结束时无二次冲击。
(4)高压液态软起动装置能实现软起软停,能很好的避免“水锤”效应,能对水泵、管道等设施起到很好的保护作用。
(5)高压液态软起动装置基本属于免维护,维护量小,且每年仅需要测试一次电阻值,定期加液即可,运行成本极低。
4液态软起动装置工作原理
根据电机拖动理论,在电动机定子回路串入一特制液体电阻,该电阻在电机起动初始时刻自动投入,阻值在预定起动时间内均匀无级减小,并在阻值几近为零时刻切除,从而使主机电流及电机转速无级变化,实现电机转速均匀上升、平稳起动,产品应用技术非常成熟,安全可靠。
5经济效益分析
(1)采用高压液态软起动装置做起动设备后,能减少起动电流47%,起动电流小,起动平稳,设备运行稳定,减少对真空起动开关冲击,也减少对水泵的机械设备冲击和磨损,提高电网供电质量,为生产的稳产、高产提供了良好的条件。
(2)水泵电机起动频繁,大冲击电流对电机和电缆的破坏相当严重,也对起动设备冲击很大。采用高压液态软起动装置做软起设备后,可以随时开停机,避免了电机空载运行的问题,降低了电耗。
(3)采用高压液态软起动装置起动过程中,降低了起动电流,由原来的起动电流3~4倍Ie降低到2~3.5倍Ie,进而降低了电耗。
(4)采用高压液态软起动装置后,可减少电机、电缆烧损及真空灭弧室损坏,大大减少了维修的费用。
(5)采用高压液态软起动装置后,可以减少水泵电机的烧损事故,减少了机械、电气设备事故的发生,对电气设备安全运行有明显作用。确保了水泵的正常生产,为矿井的生产提供了可靠的保证。
通过上述几项经济效益的综合分析,可以得出,高压液态软起动装置是一种实用的节电技术,节能降耗效果明显,具有很好的经济效益,且该产品所用原辅材料为钢材及配套机电产品,原材料易采购,并且从使用效果来看该产品无“三废”污染,对自然资源和生态平衡不产生任何影响,具有可观的社会效益。
6结论
综上分析,本产品的应用,可大大改善供电质量,降低损耗,改善拖动电动机的使用工况、减少维护费用,保证设备起动安全。因而本产品的应用对同行业或相关产业技术进步、节能降耗具有巨大的促进与带动作用。
参考文献:
[1]《煤矿电工手册》(修订本)第二分册,煤炭工业出版社.1987.
[2]《电机系统节能实用指南》国际铜业协会周胜赵凯主编年机械工业出版社.2009.
作者简介:
刘国彬(1974—),男,山东莱芜人,工程师,山东科技大学毕业,现任山东能源新汶矿业集团万祥矿业公司机电主任工程师。
【关键词】工学结合人才培养目标课程改革教学管理校内实训基地
【中图分类号】G71【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2014)01-0005-01
在《国家中长期教育改革和发展规划纲要》即“教育十二五规划”中,提出高职教育要把提高质量作为重点。以服务为宗旨,以就业为导向,推进教育教学改革。实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式。积极推进学历证书和职业资格证书“双证书”制度,推进职业学校专业课程内容和职业标准相衔接。加强“双师型”教师队伍和实训基地建设,提升职业教育基础能力。
为贯彻规划纲要的指导思想,黑龙江煤炭职业技术学院遵循“学生第一、实践第一、就业第一”的办学理念,坚持“以就业为导向、以服务为宗旨”的办学方针,通过市场、企业调研及毕业生质量的追中反馈,针对2011级矿山机电、矿物加工、电厂运行、煤矿开采、矿山地质、矿井通风、矿山测量、矿山安全共八个专业试行工学结合的人才培养模式,并与龙煤集团双鸭山分公司下属的七星矿、东保卫矿、东荣三矿、东荣二矿、新安矿、集贤矿、中央选煤厂七个单位及矸石电厂共八个单位签署了校企合作协议,完成了2012-2013学年度的上述八个专业的工学结合人才培养模式下的教学任务。
对于首批进行工学结合培养的学生,在教学效果上与传统的人才培养模式相比,主要有以下几个方面的提高:第一,由于学生的学习生活场所都在企业,因此对毕业后就业环境有一定了解,为就业做好了心理准备。第二,为学生聘请了企业的专业技术人员担任教师,针对企业具体岗位所需的知识、技能进行讲解,真正实现授课内容与职业标准对接。第三,采用每门课程集中教学,按照企业生产流程安排教学内容进度,实现了教学过程和生产过程的对接。第四,在学生实训环节,为学生聘请了专业技术人员进行现场指导,提高了学生的实践操作能力。由于每个工学结合点在学生管理、师资队伍、教学环境上的差异,所以教学效果参差不齐,整体效果提高,但和预期效果有一定的差距。
工学结合人才培养模式符合现代企业对人才的需求,符合当代职业教育的发展规律,是我院今后教学改革的方向,将会长期坚持下去。作为工学结合人才培养模式首次试行的全程参与人员,通过一个学年度的机制运行管理,个人认为可以通过以下几个方面提升教学效果:
第一,校企共建校内实训基地
工学结合人才培养模式,注重的是培养学生实践动手能力,加强教学内容与岗位工作内容的联系,满足企业对人才的需求。但这并不要求教学场所一定在企业,在生产现场,因为企业的首要任务是生产,当教学过程和生产相冲突时,教学必然被忽视,而且在生产现场进行讲解,由于噪音及安全方面考虑,教学效果并没有达到预期,这在我们过去机制试行的一个学年里,已经发现这个问题。因此,我们可以和企业共同建设小型的模拟生产车间,这样就可以实现实践教学和理论教学的紧密结合,培养学生的实践动手能力,使教学过程可以顺利进行,避免了因企业生产带来的打乱教学安排的情况出现。
第二,企业培训校内专职教师
工学结合的人才培养模式,对教师素质要求较高,必须具备企业工作经验,熟悉企业生产流程,即要具备双师素质。由于我们校内的专职教师大多是从校门出来直接从事教师岗位,缺乏企业经验,因此在过去的一个学年里,我们主要聘请企业技术人员担任教师,这样不但增加了教学成本,而且由于企业技术人员缺乏教学经验,在教学效果上会有所影响。从长远发展的角度来看,我们应该重点培养校内专业教师,针对不同职称级别的教师,每隔两年分别进行一次培训,助理讲师培训一年,讲师培训半年,副高级职称培训三个月,高级职称培训一个月,通过分批去不同企业进行挂职锻炼,掌握最新的企业生产工艺,把握行业最新发展方向,提升师资队伍水平,实现教学内与时俱进,培养出符合企业需求的人才。
第三,建设健全外聘教师的管理制度
由于某些专业校内专职教师紧张,加之欠缺企业经验,因此,必然要从企业聘请一些优秀的技术人员进行授课,为保证良好的教学效果,充分发挥出企业技术人员的优势,学院应加强建设对外聘教师的培训、管理制度的建设,从而提高外聘教师的教学水平,养成爱岗敬业、热爱学生,严谨务实的工作态度。
第四,“三管”齐下抓好教学管理工作
在过去的一个学年里,由于各专业师资力量不均,虽然学院尽最大力量进行了人员的调配,实行了三级管理,但各工学结合地点的管理还是有所区别,有的结合点一个管理人员要负责七八十人的管理,相比只负责三十人的结合点来讲,工作量超出很多,教学管理效果上出现了明显不同。因此,要想提高教学效果,健全的管理模式是必不可少的。我们可以在原有的“学院、系部、专业教研室”三级管理的基础上,在增加三个方面的建设,即以每个班级为单位,分别配备三个导师,分别是学校实习指导老师(也是学生工学结合期间负责主要技术理论和毕业论文指导教师),企业综合技能指导教师(负责学生在工作岗位上的综合技能指导,主要是从企业聘请专业工程师),就业与素质教育指导教师(学生班主任,深入学生实习企业,利用学生每周班会时间,围绕学生职业生涯教育定期开展学生思想教育和就业指导工作)。专业负责人组织三个导师,每两周召开一次教学研讨会,及时分析总结学生工学结合过程中存在的一些问题。
第五,积极进行课程改革
在传统的学科式教学模式下,教学内容均以教材为准,理论教学内容过多,且与工作岗位内容脱节,培养出的人才质量,不符合现代企业的需求。因此,要想实现工学结合人才培养模式的预期效果,必须要进行课程改革。通过企业调研、校企共同开发适合工学结合的课程,并重新根据企业生产过程,岗位工作内容,编写适合工学结合人才培养模式的教材,改变传统的根据教材决定授课内容,变成岗位任务决定授课内容,授课内容决定教材内容,使教材内容不再滞后于企业生产过程。
工学结合人才培养模式的运行标志着我们在职业教育教学改革创新、促进人才培养质量提高等方面工作又迈出了坚实的一步,我们将在摸索中前进,在前进中发展,在发展中壮大!
关键词:煤矿;地下开采;空间概念培养
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:16721101(2011)01010504
收稿日期:20100820
基金项目:2009年安徽理工大学能源与安全学院教研资助项目。
作者简介:成云海,(1970-),男,山东新泰人,副教授,硕导,博士,主要研究方向为岩层运动与矿山压力控制。
Researchonthecultivationofthespatialconceptof
undergroundminingforminingengineeringstudents
CHENGYun-hai1,2,BAOMing1,2
(1.SchoolofMiningandSafetyEngineering,AnhuiUniversityofScienceandTechnology,Huainan,Anhui232001,China;
2.TheMOEKeyLaboratoryofCoalmineSafetyandHighEfficiencyMining,AnhuiUniversityofScienceandTechnology,Huainan,Anhui232001,China)
Abstract:Thispaperanalyzestheinadequaciesinthecultivationmodelsofcoalmineminingengineeringstudents.Itintroducesaseriesofcultivationmodels:thepromotionofthejointeffectsofschool,college(department),teachers,studentsandmines;theimprovementofeachlinkofspatialconceptofundergroundmininginthecombinedteachingmethodsofexperimentalclasses,theoreticclassesandinternship.Withtheemphasesofimprovementlaidonthelinksofinternshipandexperiment,wearetodeveloptheconstructionoflaboratories,internshipbasesandproduction&learning&researchbases,toimprovethecultivationmethodsofon-the-spotinternship,andtoperfectteachingmethodsandcultivationmodelssoastobringstudentsclosertotherealityatthescene.
Keywords:coalmine;undergroundmining;spatialconcept;cultivation
一、概述
煤矿采矿工程专业学生的地下空间概念是采矿设计的前提,该概念指煤矿井下复杂的采场、巷道、硐室与地质构造的立体相互关系,该空间的运转,为实现矿井采煤掘进、提升运输、供电供水、一通三防等诸多功能提供安全高效服务。
现行培养方法是,通过课堂讲解(辅以PowerPoint、专题短片等演示)-实验室模型观摩
-现场实习-设计应用的四级培养过程。其注重的是学生的采矿理论、采矿生产知识,尤其注重采矿理论如何应用于矿井生产。其知识点较多,涉及通风学、采矿学、提升运输、矿山压力与岩层控制、采矿机械等,是横向的培养。将各知识点融会应用,即在现场生产的实际应用则是纵向培养,体现在教学方面,主要是采区设计和矿井开拓设计。对巩固学生课堂所学的理论知识、增加生产实践知识、帮助学生建立矿井空间概念,进行工程素质的基本训练等起着重要作用,其效果好坏将直接影响上述课
程的学习。由于学生缺乏矿井空间概念,使设计质量不高,与现场实际应用相去甚远,成为学生学习和教师教学的难点。
因此,大部分学生缺乏宏观与微观统筹的煤矿地下开采空间概念,不能深刻领悟教材,做不出高水平的采区设计和开拓设计,毕业后在生产单位不能迅速适应现场工作,需要2-3年甚至更长时间,才能培养地下空间概念[1-5]。
如何引导学生培养地下开采的空间概念,迅速适应工作,是采矿教学亟待研究和现场急需落实的重要教研课题。为解决上面问题,形成有效的培养方式尤其重要[6-9]。
二、地下开采空间概念培养存在问题与改进
矿井空间概念的培养,体现在学校、学院(系)、教师、学生、煤矿五位一体的合力作用,体现在实验课、理论课、实习三大教学环节相结合的教学效果,改进的着力点也主要从存在问题的实习、实验环节入手。
(一)实验存在问题与改进
1.存在问题
(1)实践证明,利用采矿实验模型教学是行之有效的培养学生空间概念的重要方法。
但由于模型是缩小了的现场布置,因此难以让学生培养真正的现场空间感觉,实物同比例模仿现场有一定难度,这也是采矿实验模型教学不足之处。
(2)目前学生上实验观摩课,教育部要求每批学生不超过15人,提高了教学效果。但是量(实验室听课时间和观摩时间)与质(学生观察的细致性、全面性及思考空间布置的依据等)难以保证,由于时间紧凑,工作量大,因而达不到很好的效果,如清理斜巷和竖井井底到达水平后,还要向下延续20m的竖井,大部分的学生在毕业设计时,都不能理解,重复向教师提问这样的问题。
(3)目前在相关高校都有较为齐备的实验室模型,如焦作的现代化矿井模型,但用过几年后,系统就不能正常运转了,影响教学质量。
2.改进方法
针对上述问题,学校利用部级特色专业建设资助等,进行了如下改进。
(1)建设等比例仿真多功能巷道
2009年,安徽理工大学在地面建设了矿井巷道与生产系统实物模型,如图1所示。
图2为巷道功能设计模块图,包括四个模块,即系统安装、断面形状、
监测系统、支护方式等,还含有交叉点(牛鼻子)、炮眼布置断面、轨道(含车场)等,使巷道断面设计、爆破设计、支护设计及巷道设备设施布置、观测系统等于一体。建立矿山压力地面实时监测系统,将煤矿井下各类巷道在地面建造,并安装机电设备和各种监测信号,形成一个大型实验环境,能完成十几项实验项目。
图2巷道功能设计
以上对巩固学生课堂所学的理论知识、增加生产实践知识、帮助学生建立矿井空间概念、进行工程基本素质的提高等起着重要作用。
(2)加强实验观摩实习的量与质的过程控制
以实验观摩“现代化矿井模型演示系统”为例,按图3对系统进行全面细致的讲解,注重矿井生产在时间和空间上的配合关系。
图3
(3)现有实验室模型完好率的管理完善
及时与厂家联系,对失修损坏模型进行维修;同时积极引进厂家提供的更稳定可靠的模型。
(二)现场实习存在问题与改进
在实际的培养过程中,针对以往存在问题,采取下列措施进行了改进。
1.存在问题
(1)学校方面实习经费不足,在矿上实习时间不足,完不成下井次数;
(2)实习指导教师队伍相对稳定,但带队年轻实习教师缺乏现场经验,不能正确引导学生培养地下开采空间概念;
(3)实纲已经趋于合理,但对学生的实习成绩考核不到位,仅对实习日志和实习报告等书面资料做检查,过程细节不便落实,不能有效考核实习效果;
(4)接受实习的单位方面由于安全和生产压力巨大,很难积极配合和协助落实学生完成实习任务,安排尽量少的下井次数,即使下井也是快速通过,现场讲解少,更谈不上盯班;如果实习地点是普采面,那么综采采煤工艺就得不到实习;
(5)联系实习地点困难,难以安排住宿,甚至将住宿安排在村镇小宾馆,冬天冷,夏天热甚至蚊虫叮咬,学生到了就想返校,影响实习效果;
(6)煤矿技术管理人员也没有足够的时间给予充分的协助培养,水平高的工程师工作繁忙,不能给学生讲课,而其他的工程师讲课达不到理想效果,备课不充分,学校和矿方没有给现场讲课的工程师应有的讲课费,靠的是思想觉悟,致使达不到现场实习的预期效果;
(7)有些学生实习积极性不高,实习时间正是补考时间,学生还要忙着补考,或者忙着考公务员、研究生,影响了实习效果。
2.改进方法
近年来,安徽理工大学以适应煤炭工业发展的需要为目标,以能力培养为核心,针对上述存在的七项问题,进行了如下改进:
(1)学校充分认识到了在现场实习培养空间概念的重要性,优先保障学生实习经费,增加实习补助,2010年增加40%,全部报销路费,改变原来仅在安徽省实习的惯例,可以到省外实习,派出部分学生到波兰交流实习;让学生到地表岩土工程与非煤矿山实习;
同时联系条件好的企业解决学生住宿,在一定程度上有效的弥补了经费不足的困难;
(2)采矿工程系青年教师轮岗,制定了下实验室计划安排表,提高对矿井相关模型的熟悉程度;实行青年教师导师制,其内容是经验丰富的老教师带新教师,迅速提高新教师的业务水平;采矿工程系青年教师利用寒暑假去矿参加生产实习,每年安排1~2名具有博士学位的年轻教师到国外做访问学者1年,数名年轻教师到矿挂职锻炼1年;
(3)学院建立实习检查制度,增加对实习的效果、安全等的管理;
实行本科生导师制,每个教师带10名学生,并定期评选实习、毕业设计先进指导教师。
鼓励本科生学习现场技术,参与科学研究,对发表相关论文的学生,在核心期刊上发表的文章奖励1000元,报销版面费;
(4)对现场企业配合不够到位等难题(问题的4~6条),做法如下:
加强校外实习基地的建设,构建系统的实习教学及管理体系。目前,采矿工程专业已与淮南、淮北、皖北、新集、徐州、大屯、兖州等矿业集团18个生产矿井签订了学生实习相关事宜,建立了学生认识实习、生产实习、毕业实习基地,并在此基础上进一步完善基地的实习管理制度、考评制度、实习课程设置、实习规范等,构建系统的实习教学及管理体系,为课程设计和毕业设计奠定基础,完善和发展采矿工程学科课外实践教学模式,促进采矿工程专业学生综合素质的提高。
建立产学研基地,一方面,在产学研合作育人过程中,可充分利用煤炭企业所具备的实习基地资源和设备资源,强化实践教学环节。另一方面,可从实习单位选配有经验的技术人员参与对学生实习、实验的指导,并及时向学校提供学生实习、实践的综合情况。学生毕业设计选题结合煤矿生产的实际问题进行。毕业设计由相关部门工程技术人员和高校的教师共同指导,充分发挥高校外部的教育资源,为提高采矿专业学生的综合素质创造良好的环境。
(5)针对部分学生积极性不高的问题,采取的做法是:
在现场工程师上课时,保证学生的听课质量。要求带记录本,对重要的图进行手工绘制,养成勤于动手的习惯和积累系统资料的习惯;
由学生来制定下井的具体目标,落实到每一次下井,自己确定下井观察内容;
每个学生分头收集不同的专业资料,形成压力传递机制,让每个学生都要独立考虑、完成属于自己的任务;
每次下井前提出不少于20个问题,提前查资料,在下井前的晚上回答问题,有利于学生下井将书本知识与现场实际生产设计相联系;
按标准评学生作业,实习成绩按优良中差合理分配,认真考核实习质量,使学生自我加压;
实习时让学生总结矿上技术材料,这是学生普遍缺少的技能,同时也正是一项需要培养的重要技能。
(三)理论教学的完善
理论教学方面存在的重要问题是空间想象能力不足。为此近年来通过积极建设精品课程和核心课程的纸质、电子教材、讲义、多媒体课件等立体化教材体系建设。注重课堂讲解,以实际工程案例引发学生兴趣,逐步培养了学生从空间角度处理问题的习惯。
另外,加强设计指导,经常与学生探讨一些相关问题,使指导具有针对性。
三、小结
通过完善教学方法和培养模式,加快实验室、实习基地和产学研基地建设,有许多学生在省级、部级刊物发表了高水平的专业文章,课程设计、毕业设计质量也有了明显提高,使学生培养更接近了现场,缩短了学生成才的时间。采矿工程专业学生地下开采空间概念培养研究取得了初步成效。
下一步的工作是:开放模型实验室,反复强化学生的矿井立体概念;建设大型液压加载模拟实验架,提高学生对岩层结构与岩层运动的空间认识;随着计算机信息技术和巷道、采场三维设计技术的发展,进行煤矿井下的立体仿真设计(含动画演示);利用三维数字电影、四维数字电影演示采矿立体系统等让学生对井下实景有真实感受[10,11]。
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