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1)知識結構
知識的積累與沉淀是創新能力培養的根基,合理的知識結構是采礦工程學科研究生創新能力培養的關鍵。采礦工程學科研究生合理創新知識結構,可以概括為具有基本的生活與社交知識,扎實的基礎和專業知識,廣泛的交叉學科知識,熟練使用相關工具知識(如工程專業作圖、數據分析、數值模擬軟件等)和掌握實驗與實踐知識。
2)創新思維結構
創新思維能力的培養是研究生創新能力培養的核心,其應具有基礎性、批判性和創新性的思維。基礎性思維的培養主要是從平時課程教學中對專業知識的吸收與消化;批判性思維的培養是在基礎知識積累到一定程度后,對其進行重組;創新性思維的培養是在前兩種思維培養的基礎上對知識點和問題的升華。
二、培養途徑與方法
(1)優選與專業特點匹配的礦山企業
根據河北聯合大學采礦工程專業特點,與科研能力好的企業建立培養基地,企業現場設立專門的工作室,參與現場實際課題,在企業高級技術人員和學校導師的指導下,學會研究解決實際問題的能力。
(2)研究課題的確定
研究課題的確定是在導師和企業高級技術人員共同討論后確定。以生產實際問題為主,也包括前期的技術積累基礎性課題。研究的課題應具有理論與實用相互結合的特點,具有學術價值和實用價值。
(3)建立學校與企業導師聯合的指導模式
學校導師和企業導師聯合指導研究生課題,形成學校導師與企業副導師聯合指導模式。學校導師側重基礎理論研究,企業導師側重實際問題的解決,是學生科研視角開闊,提高理論與實際能力。學生參與現場研究過程中,企業導師指導負責學生日常科研情況,聽取匯報并提出建議,定期與學校導師溝通。
(4)構建定期協同工作模式
學生完成理論課程學習后,根據自身的知識特點和研究方向確定課題題目,選擇匹配的企業單位,定期進行現場學習,參與現場項目,與課題相關專家協同工作。結合現場問題的負責性,擴展視野,善于發現問題,解決問題。
(5)規范過程管理
構建科研定期參與制、定期匯報制、例會制、信息反饋制等管理制度,為學生創新實踐能力的培養良好運行提供保障,使學生綜合素質得以提高。
(6)建立理論創新環境
定期邀請高校、研究院、企業教授與技術人員進行學術講座,使研究生了解科技前沿,掌握新技術動態。定期參加學術會議,對自己的研究方向的國內外研究現狀定期學習匯總。
三、結語
摘要:本文分析了煤炭行業的新形勢以及新形勢下就業的嚴峻性,論述了以學生就業為中心的三個主體的不同特點,研究了采礦工程專業畢業生的就業影響因素;基于采礦工程專業卓培學生特點、培養模式及企業的要求,建立了以采礦精神為支撐的“三位一體”的就業保障體系。
關鍵詞:卓培;采礦工程;就業;預警
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)49-0188-02
2010年6月23日教育部啟動“卓越工程師教育培養計劃”,華北科技學院首屆采礦卓培生即將畢業。如何保證首屆采礦卓越工程師培養成功,是一個重大課題。特別地,目前煤炭形勢緊張,給采礦工程專業招生和培養帶來新困難和挑戰。采礦專業正面臨“畢業生數量多,就業壓力大”的嚴峻形勢。本文分析了采礦工程卓越工程師培養過程中的具體影響因素,研究了采礦卓培學生培養模式和就業保障體系,為卓培學生培養和就業提供參考。
一、當今煤炭發展問題分析
煤炭短期內仍難言好轉。中國煤炭工業協會數據顯示,截止到2015年8月31日,煤炭開采行業37家上市公司2015年上半年行業合計實現營業收入同比下降25.48%。據中國煤炭運銷協會數據顯示,上半年全國煤炭產量累計完成17.25億噸,同比下降7.4%。煤炭銷量累計完成16.22億噸,同比下降8.1%。煤炭企業庫存5月末同比增長14.9%。
能源革命必然伴隨煤炭的自身革命,煤炭行業無疑正在經歷一次嚴峻的革命,但是煤炭革命不是“革煤炭的命”[1]。無論世界各國能源政策如何變化,都難以做到徹底地“去煤化”。在今后相當長一段時間內,采礦工程專業人才仍是社會發展急需的人才。
二、采礦畢業生就業分析
近兩年煤炭行業低迷,就業不樂觀。2012年采礦畢業生就業開始遇冷。2014年和2015年已經有一定數量的采礦工程畢業生沒能及時就業,預計2016年采礦工程專業畢業生就業將更加困難。據各礦業集團在高校應屆生招聘會信息的不完全統計,潞安集團2015年計劃招收采礦本科應屆畢業生40人,2016年計劃招收采礦本科應屆畢業生12人,人數減少顯著。淮南礦業集團2012年招收采礦畢業生50人,2013年招收35名,2014年35人,2016年為10人。山西晉煤集團公司2011年采礦本科畢業生需求計劃150人,2013年需求計劃25人,2015年需求計劃15人。
煤炭企業不但直接減少了采礦工程應屆本科畢業生的需求人數,而且對學歷要求更高,招收一線采礦畢業生甚至要求碩士以上學歷,采礦畢業生就業形勢非常嚴峻。歷史上,“黃金十年”前,采礦工程專業曾是最冷門專業之一,由于從事的工作艱苦和危險性愿意報考的學生少。“黃金十年”期間,采礦工程畢業生就業極容易,工作待遇也很高,相應就業率高。說明就業率與煤炭經濟市場規律的供求關系有很強的相關性。根據國情和能源結構分析,資源重新整合以后,煤炭行業會逐步走上正常軌道。
三、煤炭新形勢下“三位一體”就業預警和保障體系
本文全面分析采礦卓培學生培養體系的影響因素,研究卓培計劃三個主體學生、學校和企業的關系。建立了學生、學校和企業“三位一體”就業預警和保障體系。三個主體既是緊密相關的整體,又互為客體。良好的生源是基本保障,學校是理論提升機,企業是試金石。“三位一體”就業預警和保障體系中三個主體各自發揮作用,通過采礦精神達到共鳴。采礦精神是就業預警和保障體系順利運行的靈魂,目前艱苦的煤炭行業,靈魂尤為重要。采礦卓越工程師的精神主要表現為:愛國主義精神、實踐精神、創新精神、敬業精神、艱苦奮斗精神和團隊精神[2]。
1.能動主體分析。學生既是“卓培”計劃的起點又是終點,是就業保障體系中根本因素。學生屬于能動主體,具有主觀能動性。而采礦行業工作條件艱苦、工作地點偏遠,只面向農村招生,僅限男生。加之采礦在人們腦海中的印記有些是陳舊的、片面的,采礦專業學生與其他專業學生相比,存在一定程度的專業陰影。如何解決和克服這些棘手問題非常關鍵。事實上,采礦專業完全具備其他專業所提供的平臺功能。因為采礦工程專業具有三個屬性,專業屬性、職業屬性和社會屬性。首先采礦專業是大學眾多專業中的一種,具備基本平臺功能,可以繼續深造,讀碩士、博士,期間可以選擇自己喜歡的專業;其次,采礦專業具有足夠的發展空間,可以發展成為礦長、總經理和董事長;最后,采礦專業能夠滿足一部人的基本生活需求。采礦工程專業培養的目標應是前兩個,也是培養的意義所在。因此建立長遠目標是采礦學生克服困難的重要環節。采礦學生應不斷修正和改善擇業價值觀,拓展就業方向領域和增強綜合素質。做到既精通傳統采礦工藝,又能夠在機械化和自動化時代游刃有余。要不斷思考自己的價值,包括自身價值和社會價值,分析自己與新行業是否擬合匹配。要增強綜合素質[3],果敢有擔當。
2.執行主體分析。高校是體系的執行主體,是“卓培”計劃實施的基本平臺。學校作為“卓培”計劃的執行主體,可以從招生數量和質量、多層次培養、企業訂單式培養和生源結構優化等方面分項落實。積極構建具有采礦專業特色的學生創新教育管理模式,最終通過增強學校實力,提高招生數量和質量。實施課程體系動態化,為學校多層次培養打好基礎。完善和發展采礦工程專業產、學、研合作育人模式,鍛煉和提高采礦專業師資隊伍水平,這也是知識經濟時代向采礦工程學科提出的迫切要求[4]。另外,通過教學模式和課程體系改革,制定培養基礎厚、專業寬、實踐能力強的復合型人才[5]方案,建立以培養“寬采礦專業人才”為目標、“優化課程內容”為基礎、“采用多種教學方法”為手段的特色課程體系[6]。
3.檢驗主體分析。企業是體系中的檢驗主體,是采礦工程畢業生市場需求的直接制定者,是卓培計劃的試金石。企業應該積極制造機會,提供需求計劃。首先,響應國家政策,提供全方位鍛煉空間。然后,為校企共建學科出謀劃策。高校應主動走訪企業,聘請企業導師,通過校企和專兼職教師的共同努力,共同制定人才培養方案,共同探索、凝練研究方向。配合實施校企共建學科發展計劃,培養一大批應用型高級專業人才,真正讓高校培養的采礦工程專業畢業生“卓越”起來[7]。另外,企業發展離不開科技,高校是科技進步的重要推動者。企業應建立完善的創新激勵機制,鼓勵大學生開動腦筋,認真思考“機械化減人,自動化換人,機器人作業”,注意研發新專利、新方法。制定相關政策,對有創新能力的大學生提供晉升空間保障。
4.采礦精神在保障體系中作用。采礦精神是采礦工程師工作的重要支柱。華北科技學院采礦工程專業從大一到大四始終注意采礦精神的培養。培養過程中,邀請集團勞模、省勞模和全國勞模講座并座談,現身說法,給學生提供機會,仔細體會學習、事業和生活的意義。比如,邀請“拼命三郎”全國勞動模范、全國五一勞動獎章獲得者機電區班長索維利,讓學生們近距離感受一個煤礦人吃苦耐勞、樂于奉獻的精神和對礦山的無限深情。研究l現采礦精神等情感因素的培養有利于增強學生在專業學習中的穩定性。
四、結語
基于影響采礦卓培學生培養體系的因素,建立“三位一體”就業預警和保障體系,三個主體既是“卓培計劃”實施的主體,又互為客體。良好的生源是基本保障,學校是理論提升機,企業是試金石。煤炭企業經營困難,對采礦專業畢業生需求減少,就業變難短時間內很難改變。做好持久戰準備,相信專業并不能限制人才的發展,應充分利用采礦專業、職業和社會三個屬性,制定適合自己的規劃。
參考文獻:
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關鍵詞:采礦工程;力學問題;關系;探討
中圖分類號:O741+.2 文獻標識碼:A 文章編號:
力學是一門重要的應用型學科。在我們日常生活中的許多地方都會用到力學知識。最為典型的就是在采礦工程中的應用。在采礦過程中會遇到許多力學問題,這些問題直接影響著采礦工程進度以及整個礦區的安全生產情況。工程人員必須要解決這些力學問題。
采礦工程是一項非常復雜的系統性工程,在施工過程中經常會遇到一系列難題,其中最為典型的就是力學問題。力學問題難度很大,只有專業的力學人員才能解決。為了有效解決這個問題,筆者認為必須要加強對這采礦工程與力學問題之間關系的研究。力學有多種分類,我們對力學與采礦工程之間關系的探討可以從多個角度來進行考察,本文將從采礦工程力學和巖石力學這兩個角度來探討采礦工程同力學問題分析之間的關系。
采礦工程力學概述
采礦工程力學的實質是在打破舊平衡的基礎上,尋求新的平衡。采礦工程力學是近代以來發展起來的一門應用性和實踐性非常強的學科。采礦工程力學的應用范圍非常廣,其中在地質,水電,地下工程,巖石工程等領域應用范圍非常大。力學對采礦工程的影響主要體現在兩方面:一是力學本身是采礦工程的理論基礎,二是力學的發展又進一步促進了采礦工程技術的進步。力學的主要目的是要尋求新的平衡,而采礦工程的最終目標是要通過打破億萬年的穩定的地層,來獲得資源。采礦工程往往需要把大巖石碾碎成小巖塊,而后再把小巖快進行粉碎。力學的主要目的是要保證在采礦過程中有一個平衡的空間。
與其他類型的力學學科相比,采礦工程力學有其自身特點。與傳統的固體力學相比,采礦工程中用到的力學具有以下幾個特征:首先是采礦工程力學是通過打破穩定的地層來尋找新的平衡,而傳統的固體力學是通過使用材料,來設計一個穩定的結構;其次是在采礦工程力學中巖石不是單純的材料。巖石是天然的地質體,其本身具有復雜的結構和條件,我們在采礦過程中不能單純地把巖石看作材料。最后是在采礦工程中不能忽視地應力的影響。巖石本身具有地應力。地應力是造成巖石工程變形的主要原因。因而加強地應力的研究就顯得非常重要。采礦工程力學與其他力學不同的一個顯著區別就是地應力。經過人們多年的實踐研究,發現礦區巖石本身的地應力具有不確定性。地應力的不確定性增加了采礦工程的風險,我們要想控制這種風險就必須要加強對巖石地應力不確定性的研究。
采礦工程與力學問題之間的關系
在明確了采礦工程力學的基本概念之后,筆者就來詳細探討采礦工程與力學問題之間的關系。針對兩者關系的探討,我們首先必須要了解采礦工程常見的力學問題,而后才能談得上探討理解兩者的關系。
采礦工程中常見的力學問題
筆者經過對采礦工程進行深入調查并結合多年的實踐經驗,認為當前我國采礦工程中常見且非常重要的問題有以下幾個:一是對采場地壓進行科學預測和控制;二是對礦石自然或者受力崩落規律的掌握;三是對采礦工程中造成的地表沉陷問題的研究以及如何控制它所造成影響的探究;四是相關爆破問題以及非爆破破碎方式的掌握;巖石破碎既可以運用爆破方式也可以采用非爆破的形式。在礦區開采過程中必須要結合礦區自身的特點來進行選擇;五是對軟巖巷道的維護。
采礦過程中力學問題的解決方案
針對礦區采礦過程中遇到的問題,筆者認為主要是要從三個角度來解決。
一是在采礦過程中要高度重視反饋信息的作用。在礦區開采過程中及時分析各種反饋信息,通過分析這些信息來不斷調整和修改開采方法。這是有效預防和解決問題的重要手段。采礦工程本身具有一定的短期性。采礦過程中的碾碎與穩定等工序在時間和空間上的布局會對采礦效果造成嚴重影響,這是需要我們在采礦過程中必須要高度重視的問題。
二是科學準確的測量。在開采過程中科學準確的測量是提高開采效率的重要手段,在開采礦區過程中對各種數據的精確測量有利于工程人員進一步掌握地質工程狀況,有助于主動解決問題。開采過程中主要是對平常位移和數據來進行準確測量的,與其他數據相比,平常位移和數據更容易測量。加強對于平常位移和數據的研究是提升采礦水平的重要手段,同時還可以借助聲音發射等手段來進行調整。
三是對采礦工程進行科學的可靠性分析。在實際的礦區開采過程中會受到多種因素的影響,不確定性很大。因而加強對采礦工程的可靠性分析就顯得尤為重要。礦區巖體的地質結構是非線性的,這種非線性會嚴重影響到可靠性分析。在實際開采過程中對礦區可靠性的要求并不是要達到百分之百。只要可靠性達到百分之八十就可以進行施工。因而對礦區工程的可靠性測量必須要科學準確。這樣可以降低采礦工程的代價,同時還可以節省計算時間。對采礦工程的可靠性分析是一個重要內容,值得我們在未來下大力氣研究。
(三)崩落采礦與巖石力學之間的關系
上文提到了采礦工程力學同采礦工程的關系,接下來筆者就來探討以下巖石力學同采礦工程之間的關系。巖石力學同采礦工程力學之間的關系集中表現在崩落采礦與巖石力學的關系。首先來看巖石力學的概念,巖石力學是一門研究地殼巖石運用,破壞,變形規律的學科。巖石力學是力學的一個重要分支。巖石力學具體的研究方向包括以下幾個方面:一是巖石的壓力;二是巖石的斷裂;三是巖石的穩定性分析;四是巖石的抗力系數;五是巖石的強度;六是巖石的數學模型。巖石力學的重點是有兩個:一是對巖性,地下水,構成破壞帶,地下水等地質因素和巖石開采方式的研究;二是對巖石的力學性質的研究。加強這兩方面的研究對于提升采礦工程的效率具有重要意義。但由于巖石本身具有不確定性且各種要素之間的關系很難用數學模型表達出來,這就給巖石力學的研究帶來很大難度。
上文提到巖石力學與崩落采礦的關系非常密切,接下來,筆者就來詳細論述巖石力學在崩落采礦中的作用。筆者認為巖石力學在崩落采礦中起著非常關鍵的指導作用。在崩落采礦過程中首先要對巖體本身的屬性有深入了解。只有在了解了巖體本身的屬性之后,才能真正高效安全地實現崩落開采。針對巖體特征的了解,我們主要是從巖體的力學特點,斷層大小,方向,傾斜角,段層面本身的特點和組成應力;巖石的抗剪強度,抗拉抗壓系數,地應力等角度來進行考察。巖體特征考察的主要目的是要考察巖體的可崩性;在確定了巖石可崩性之后接下來就是制定崩落采礦方案,針對崩落采礦方案的制定必須要嚴格按照相關規定結合巖體本身的特性來進行設計。
隨著我國煤炭資源形勢日益緊張,我國采礦工程技術獲得了迅猛發展。采礦工程技術與力學之間有著很緊密的聯系。力學是采礦工程的理論基礎,在采礦工程形勢日益復雜的今天,加強采礦工程同力學問題分析之間關系的探討具有非常重要的意義。本文從采礦工程力學與巖石力學,這兩個角度探討了兩者之間的關系。由于巖體本身具有不確定性,因而筆者認為加強對巖體力學特性的了解,尤為重要。
參考文獻:
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關鍵詞:采礦工程;畢業設計;差異化;選題;模塊;
分類指導采礦工程專業畢業設計是本專業學生本科階段的最后一個也是最重要的實踐性教學環節,是對本專業學生四年所學的基礎理論知識和專業理論知識的系統總結和全面考核[1],旨在鞏固學生的運算、邏輯推理和繪圖等知識技能,培養和提高學生分析和解決實際問題的能力和素質,豐富學生的生產實際知識[2]。由于行業背景及高校實習資源等方面因素限制,現階段,采礦工程專業畢業設計存在諸多問題。畢業設計是學生熟悉畢業后工作崗位、適應社會的重要環節。如果畢業設計這一環節沒有達到要求,不僅會給就業帶來困難,而且就業后可能存在對公司資料不熟悉、專業知識掌握不夠等問題[3]。因此,解決采礦專業學生畢業設計存在的問題對采礦專業人才的培養有重要意義。
1存在的問題
1.1畢業學生實習機會少、資料陳舊缺乏
由于煤礦高危、艱苦特殊行業背景的限制,學生的畢業實習僅限于到礦山收集相關生產和地質資料,部分老師能給學生爭取少數下井的機會,但也只是走馬觀花,學生畢業設計前無法對礦井生產系統形成一個完整、系統的認識,對畢業設計內容框架、目的意義把握不清晰,畢業設計過程盲目甚至盲從,缺乏自主性和創造性。
1.2畢業設計與就業脫軌
采礦專業畢業設計的目的是給學生在學校教學和未來工作間架起一座橋梁。現階段,多數教師給學生按實習礦井劃分畢業設計題目,單純修改煤層厚度和產量,沒有結合學生就業及以后工作實際需要,沒能將學生以后工作中可能遇到的問題真切的體現到畢業設計中,無法充分激發學生畢業設計的積極性。
1.3指導教師煤礦現場經驗有限
隨著近些年煤炭行業的飛速發展,煤炭類專業的招生規模不斷擴大,由于部分院校師資力量有限,有煤礦現場實踐經驗或煤礦開采設計經驗的畢業設計指導師資隊伍匱乏,常常出現一個老師帶十幾個學生或是部分年輕指導教師本身設計水平有限,無法給學生提供全面的、有針對性指導的局面,畢業設計的質量難以得到保證[4]。
1.4學生畢業設計內容多、時間少
采礦工程專業畢業設計內容基本上是依據礦井的地質條件完成一個礦井的初步設計,內容多,工作量大。完成所有工作量對于正規設計院經驗豐富的人員來說,至少需要2~3個月時間才能完成,現階段多數高校采礦工程專業畢業設計沒有安排系統的畢業設計輔導課程,學生畢業設計過程遇到問題難以得到及時、準確的解答,這是影響畢業設計的進度和最終完成質量的重要因素。
2基于教學礦井的采礦工程專業畢業設計差異化培養體系建設
2.1教學礦井簡介
為了給煤炭企業、高等院校、科研院所提供一個煤礦安全培訓、實踐教學和煤炭科研真實的大型煤礦環境,運城職業技術學院投資2億多元,技術含量按照現代化礦井要求,裝備按照我國當前煤礦中等水平,井巷工程按1∶1的比例,在校園內建設了一座環節能力具備年生產300萬噸的教學礦井。教學礦井的建設目標:力爭把教學礦井建設成國家級煤礦安全培訓示范基地、國家級實踐教學示范基地和有影響有成果的煤炭科研基地。自2009年投入運營以來,中國礦業大學、太原理工大學、西安科技大學、華北科技學院、西安科技大學高新學院、太原學院等院校先后與教學礦井簽訂協議,建立工程實踐教學基地,已在教學礦井進行認識、生產和畢業實習累計10000余人次。
2.2采礦工程專業畢業設計差異化培養體系的建設
結合教學礦井日常教學及建設國家級實踐教學示范基地的目標,針對采礦工程專業畢業設計存在的問題,提出建設高校采礦工程專業畢業設計差異化培養系統的解決方案。高校采礦工程專業畢業設計差異化培養體系建設分為畢業設計差異化選題體系和畢業設計差異化體系指導兩個部分。
2.2.1畢業設計差異化選題體系
畢業設計差異化選題體系旨在通過畢業設計基礎資料數據庫建設,實現結合學生畢業后工作或升學規劃進行差異化選題并根據選題結果形成畢業設計基礎資料。畢業設計選題是畢業設計的第一步,選題是否合理對畢業設計完成質量起著至關重要的作用。選題系統由基礎信息錄入和畢業設計基礎資料抽取兩部分組成,其中基礎信息錄入主要收集學生的相關信息,根據基礎信息選擇畢業設計基礎資料抽取的數據庫。畢業設計基礎資料數據庫內分五部分,分別整合了國內五個煤礦典型地區的基礎地質資料,每一部分內又分為礦井邊界、底板等高線、綜合柱狀圖、其他地質資料和專題資料五個獨立模塊。根據學生基礎信息選擇相應的基礎地質資料庫,從五個模塊中各抽取一個內容形成學生畢業設計的地質基礎資料。
2.2.2畢業設計差異化指導體系
畢業設計差異化指導體系旨在通過采礦工程專業畢業設計中“五個典型區域煤礦”知識體系架構的整理,實現針對不同地區、不同地質條件礦井設計過程中的重點和難點內容差異化指導。結合五個煤礦典型區域劃分,將畢業設計輔導系統劃分為五個模塊,按照畢業設計的內容,五個模塊中都分為儲量計算、礦井服務年限、井田開拓、準備方式、采煤方法、井下運輸、礦井提升、礦井通風八個大專題共計33個子課題。指導系統對采礦工程專業畢業設計的內容進行了全面介紹,根據不同區域的地質條件和礦井生產設計實際,對設計過程中的重點和難點內容進行了梳理和講解。
3結語
基于學生畢業后工作學習情況對其畢業設計一般部分實現差異化選題,結合學生的興趣,根據以后工作學習過程中會遇到的主要技術問題選擇專題研究方向,實現學生的個性化培養;選題的內容充分結合學生的自身實際,提高了畢業設計內容的實用性,可以充分激發學生的學習興趣和內驅力;利用選題系統,學生確定煤礦典型區域后,還需要從五個基礎資料庫中各隨機抽取一份資料組合成畢業設計基礎資料,可以有效避免以往學生畢業設計內容“一刀切”、“批量化”的現象。畢業設計指導系統按國內煤礦典型區域劃 分為五個模塊,實行分類指導,各模塊內容針對性強,有助于快速提升學生的畢業設計水平;畢業設計指導系統結合整個畢業設計的流程,對畢業設計的內容體系進行了系統的梳理,降低了指導老師的工作量,可以一定程度上緩解部分院校畢業設計指導老師匱乏的問題;畢業設計指導系統內容結合礦井生產設計實際,增強了畢業設計內容體系的實踐性和實用性,為后續工作學習儲備知識,有助于提升煤炭類院校的人才培養質量。
參考文獻:
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論文關鍵詞:科教結合;采礦工程專業;人才培養模式
19世紀初,德國著名教育家洪堡為雪恥拿破侖戰爭中德國的失敗之辱,特別是為了讓德國人取代法國人,獲得學術和科學的領導地位,他創建了柏林大學,貫徹其首先提出的“研究教學合一”的理念。如此改革,使德國的高等教育水平、科學技術水平迅速提高。60年后,德國在普法戰爭中大敗法國,此后德國的科技實力位居世界首位近百年,其他國家,特別是美國和日本大力借鑒德國高等教育,也實現了科技方面的崛起。
我國重視科教興國,注重創新立國,但從我國本科生課程的設置來看,目前的本科生課程中科學前沿課程很少,絕大部分本科生徘徊在科研大門之外。據調查,國內本科生教學較強調知識的學習,而較為忽視讓其參加創造性活動。本科生對近現代科技知識的了解要比傳統知識薄弱,對科技基礎知識理解的深度不夠,對高新科技領域的科學術語與原理理解較差;同時本科生對研究過程與方法的本質理解還有所欠缺,信息的獲取和處理能力有待提高。在我國采礦專業培養中普遍存在的問題是:課程設置不盡合理,畢業生專業知識面較窄、知識結構不完善、創新能力較差,難以適應新世紀發展的需要;在采礦專業人才產學研合作教育培養中,存在合作內容有限、合作層次低、合作形式單一的問題;創造性教育不足。在學生的實習、課程設計和畢業設計環節中沒有充分發揮和調動學生的積極性,使實習與科研相結合、設計與創新相結合。
“科教結合”人才培養模式旨在培養學生的科學精神和創造意識,通過針對不同年級大學生培養目標的不同,將科研融入課堂教學和相應實踐環節,通過在課堂上進行研討式教學或問題情景式教學,將學生帶入一種研究的情景中去;充分利用第二課堂培養學生的科學素養,將一批科研基地和教學實驗室對學生開放,使他們有了新的思想就隨時都能在實驗室動手做;對學生實行分類和按興趣選拔,讓部分成績優秀的學生直接參與教師的科研項目,使本科生經常有機會接觸到科研人員,一起討論,一起體會科研的環境。該培養模式具有實踐性、綜合性和創造性的特征。
一、“科教結合”人才培養模式的設計思路
江西理工大學應用科學學院是一所辦學十多年的獨立學院,學院在繼承母體學校50多年辦學歷程的基礎上創新人才培養模式,取得了良好成效,為社會培養了大批應用創新型人才。學院采礦工程專業進行了“科教結合”人才培養模式試點,逐步形成了“ 一條主線、四個層次、三個實踐環節、綜合能力提升”的人才培養模式,具體設計思路如下:
一條主線:培養具有較強實踐能力和創新精神的應用創新型人才。
四個層次:第一個層次,完成公共課和采礦工程專業的理論學習,使學生理解采礦工程專業的基本理論與知識,掌握基本操作技能,形成基本實踐能力;第二個層次,完成采礦工程專業主干專業理論學習,使學生具備專業技術基本應用能力;第三個層次,根據學生就業的崗位需求和學生的興趣愛好,設置多個專業研究興趣方向,如礦壓理論與控制方向、通風除塵方向、系統工程方向等,每個方向設置一組課程。第四個層次,高質量完成畢業設計環節,改變以往一成不變的畢業設計模式,形成適應現代化礦山的運作理念,豐富畢業設計內容,讓設計與科研相結合。
三個實踐環節:狠抓見習實習、生產實習和畢業實習三個實踐環節。針對目前實踐環節中存在的問題,如實習地點聯系難、實習經費緊張、實習內容不全面、實習過程過于簡單等問題,提出相應的措施,如探索與實習基地合作的新模式,實現校企“雙贏”局面;實習內容和過程多元化新模式探索。
綜合能力提升:建立采礦工程專業人才培養導師負責制,讓學生在完成前三個教學層次的學習后,根據自己的興趣選擇相應研究方向的導師,積極參與導師的科研課題,深入現場實踐,通過科研課題與現場實踐的結合使學生的科研和實踐活動更加接近實際應用,有利于增強學生的實踐能力,極大地促進了學生自主研究意識和創新能力的提高。
二、“科教結合”人才培養模式的設計
1.采礦工程專業人才培養目標的確立
采礦工程專業的建設和教學改革將以科學發展觀為指導,以培養學生綜合素養與專業綜合能力為根本,針對社會對采礦工程專業人才需求的特點,依托行業、融合市場,構建在教學理論指導下的培養模式和教學進程,深入開展課程體系的創新與建設,進一步加強與企業合作,加強產學研基地的建設,強化采礦工程技能培訓,全面提高教學質量,提高學生分析問題和解決問題能力、交流與組織協調能力、主動獲取知識能力、科學創新能力、工程實踐能力;培養學生的創新精神、團隊精神和敬業精神,把采礦工程專業建設成為江西省內具有一定知名度的品牌專業。
2.采礦工程專業人才培養方案的確立
根據“科教結合”人才培養模式的設計思路,強調科研與教學的緊密結合,建立與專業培養目標相適應的理論教學體系和實踐教學體系。理論教學體系中,在強化學生必須掌握的專業基礎理論知識的同時,拓寬學生的專業知識面,借助科研平臺,將最新科研成果轉化為教學素材,突出理論知識對實踐的指導,加強學生分析和解決問題能力的培養。對專業理論教學重點進行重新的分析和確定,在專業課中增設了“礦山地壓與控制”、“數值化礦山理論與實踐”、“控制爆破”等課程,增加了“礦床地下開采”課程的課時,將先進的科研技術和成果融入教學中。同時,將電工技術、礦石學、工程地質與水文地質和計算機高級語言等課程調為任選課程,壓縮了“選礦學”課時;開設科研引導課程,幫助學生認識科研、了解科研,掌握科研的程序和方法,增強科研的興趣和科技創新的能力。在強化專業課和基礎課教學的同時,在任選課中增設“科學研究法”、“創新理論”、“科教應用型人才孵化”等課程。
在實踐教學體系中,融入先進的科研技術、設備和成果,強化科研對實踐教學的促進作用,促進學生動手能力和創新能力的培養,廣泛建立實習、科研和就業基地,為采礦工程專業“科教結合”人才培養模式改革提供了一個良好的平臺。
三、“科教結合”人才培養模式在采礦工程專業的實施
1.實施條件
(1)校外產學研基地建設。我院該專業建有產學研基地十余處,采礦工程專業依托母體在有色行業的優勢,積極與企業合作,開展科學研究和社會服務,并以此為契機,建立了穩定的校外實踐教學基地。這些產學研基地既有大中型礦井又有小型礦井,開采條件從地表到地下、從簡單到復雜,開采礦種從有色金屬礦山、黑色金屬礦山到非金屬礦山幾乎應有盡有。現已將地壓監測與控制、采礦工藝優化、巖體工程穩定性分析、礦山數值化建設結合到實踐教學中。
產學研平臺基地的建立對提高教學質量具有重要的意義,優化了課堂教學內容,改革了教學方法;豐富了實踐環節的題源,培養了學生的創新能力;擴寬了教師的視野,提高了教師的專業水平和教學能力。
(2)校內科研設備和采礦實驗室平臺構建。我院采礦工程專業具有較完善的實驗室,并先后投入數百萬元,購置了探地雷達、激光探測儀、地應力測試儀、爆破震動測試儀、Flac巖土工程專業軟件等先進的科研設備。開展礦山企業急需解決的科研研究,包括地壓監測與控制技術研究、采空區監測與巖石冒落規律研究、礦山基建期巖體穩定性研究、礦山三維數值礦床模型開發與應用研究和復雜應力環境下隔離礦柱穩定性研究等。一系列科研成果、先進的技術和設備均用于實踐教學中。數值模擬實驗室(Flac巖土工程專業軟件)和Surpac數值礦山實驗室建成了開放實驗室,學生在第二課堂有了實踐模擬的平臺。
2.實施過程
我院采礦工程專業從2004年開始招生至今已有四屆畢業生,每年招生規模在60人左右,從2007年開始實施了“科教結合”人才培養模式的試點工作,針對不同年級大學生培養目標的不同,分階段加以實施。大一、大二強化基礎,將科研融入課堂教學;大三、大四強化實踐環節,充分利用實驗室資源和校外實習科研基地,對學生實行分類和按興趣選拔,部分學生參與教師的科研項目,同時充分利用第二課堂培養學生的科學素養。
(1)大一、大二學生強化基礎學習,將科研融入課堂教學。教師轉變教育觀念,充分認識科研在培養應用創新型人才中的地位和作用,樹立科研與教學結合是培養應用創新型人才的重要途徑。教師在教學過程中突破傳統應試教育和狹窄專業教育的封閉模式,適時地向學生傳播科學知識、科研方法和科學思想,將最新的科研成果運用于教學,將礦山企業急需解決而已解決的科研成果運用到教學,用現實的科研成果激發學生熱愛科學、學習科技、創造發明的動力,增強實際教學的效果,以科研活動促進教學質量的提高;在教學中要注重學生科研意識和科研能力的培養,掌握從如何選題到圍繞課題如何進行信息的調研、選擇、收集、分析、研究方案的制訂、實驗或研究報告的形成等一系列程序和規范。同時,教師可以結合課堂內容,給出一些綜合性或實踐性題目,有目的地組織學生進行專題討論,進一步提高學生的科研能力和業務水平。
(2)大三、大四強化實踐環節,充分利用科研課題資源。
1)利用實踐教學環節開展科研探索。采礦工程專業的實踐教學環節包括實驗、課程設計、教學實習、生產實習、畢業設計等,實踐教學可以加深和鞏固理論教學所學內容,培養學生的觀察能力、動手能力和創新能力,培養學生實事求是的科學態度和嚴謹的工作作風,促進理論和實踐的緊密結合,為培養應用創新型人才打下堅實基礎。將科研內容引入實踐教學中,可以豐富和充實實驗教學內容,形成實驗方法、手段的多樣化,促進實驗教學水平的提高,使學生在實驗中了解本專業科技發展新動態、當前科學研究的前沿性課題和礦山企業急需解決的科研問題,并在實驗中掌握解決問題的方法和怎樣使用先進的實驗設備,以構成學生合理的知識與能力結構,培養學生的實踐能力和創新能力,更好地適應礦山企業的需要。
2)畢業論文(設計)與科研課題相結合。畢業論文(設計)是本科教學中十分重要的實踐教學環節之一,是本科生經過七個學期的基礎和專業理論課學習之后進行的一次實踐性、應用性和創造性很強的訓練過程。教師要充分發揮承擔科研項目的有利條件,根據學生的自身素質選取科研項目中適合學生開展的論文題目,使學生能夠真正融入到科研課題中。通過畢業論文(設計)與科研課題結合使畢業生直接參與國家和省級縱向課題、應用開發課題的研究,在科學研究中培養其創新思維、實事求是的工作態度、嚴謹的工作作風和科研的工作方法,同時掌握礦山企業急需解決的科研問題的解決方法,便于畢業后在工作中解決實際問題,具有較強的針對性和現實指導意義。
3)大三、大四部分優秀學生直接參與科研項目。從2007年開始,在大三、大四年級中選拔一些學習成績較好、綜合素質高、熱愛科研的學生參與到教師的科研項目中,包括地壓監測與控制、采礦工藝優化、巖體工程穩定性分析、數字化礦山建設等內容。在參與科研過程中,學生一方面能在井下看到、體驗到教師的科研成果,了解成果的科學原理,知其然而知其所以然,真正掌握到教科書中不曾介紹的先進技術;另一方面,學生參與科研項目的部分測試、實驗工作,加深了對所學知識的理解,并從中受到啟發,提高了分析問題和解決問題的能力,提高了綜合運用知識的能力,極大地強化了創新型人才的培養。
4)利用第二課堂鼓勵學生開展科研活動。加強大學生的科研素養的培養,利用第二課堂,鼓勵學生成立科研興趣小組,由教師進行指導;組織學生開展科研課題的申報,由學校的專家進行評審,對一些有較高科技含量、有較強應用價值的課題,學校從科研基金中給予一定的資金支持;指導學生參加國家級、省級的學科競賽。對科研成果、學科競賽獲獎的學生可認定相應的學分。
四、取得的初步成效
1.增強了學生的實踐能力
針對大學生不同年級的不同目標定位,在課程體系中設計了從大一到大四嵌入的科研課程,運用不同教學手段和方法將科學研究嵌入理論教學,形成一種基于研究的學習模式。在科研與教學結合的過程中使學生一方面能真正掌握到教科書中沒有的先進技術和前沿知識;另一方面,學生參與科研項目的部分測試、實驗工作,加深了知識的理解,提高了綜合運用知識的能力,達到了由知識的灌輸轉變為能力提升的目標。如我院采礦工程專業每年在全國大學生數學建模大賽中有數名學生獲獎,2011年在國際數學建模大賽中有2名學生獲一等獎。
2.提升了學生的就業竟爭力
關鍵詞采礦工程核心課程建設管理
中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1002-7661(2012)13-0010-02為了充分調動高校的積極性、主動性和創造性,推進培養模式、教學團隊、課程教材、教學方式、教學管理等專業發展重要環節的綜合改革,形成一批教育觀念先進、改革成效顯著、特色鮮明的專業點,促進高等學校人才培養水平的整體提升,教育部下發了《教育部關于啟動實施“本科教學工程”“專業綜合改革試點”項目工作的通知》(教高司函〔2011〕226號)。根據“通知”要求,河南理工大學采礦工程專業立即啟動了專業綜合改革。
本次專業綜合改革著重從教學團隊、課程與教學資源、教學方式方法、實踐教學環節、教學管理等五個方面進行建設,而核心課程群的建設與管理是這五個方面必須考慮的問題,是關系到專業綜合改革成效的關鍵,因此,本文擬對河南理工大學采礦工程專業核心課程群建設與管理方法進行探討。
一、采礦工程專業特點
河南理工大學是我國歷史上第一所礦業高等學府和河南省建立最早的高等學校。采礦工程專業是學校的傳統優勢專業,為河南省名牌專業、國家級特色專業,擁有采礦工程專業國家級教學團隊和兩門國家級精品課程;2010年通過全國工程教育專業認證,2011年被教育部列入第二批 “卓越工程師教育培養計劃”試點。參與采礦工程專業綜合改革試點的專職教學科研人員40人,其職稱結構與學歷結構如下圖。
二、專業核心課程群建設與管理
(一)成立專業核心課程群教學團隊
采礦工程專業核心課程群包括:《采礦學》《礦井通風與安全》《礦山壓力與巖層控制》《井巷工程》《礦山巖石力學》和《開采損害與保護》等。圍繞專業核心課程群,根據主干課程的性質和起居室課老師的研究方法,建立“采礦學課程群教學團隊”“開采損害與保護課程群教學團隊”“礦山巖層控制課程群教學團隊”“巖石力學課程群教學團隊”“礦井通風與安全課程群教學團隊”等五支課程群教學團隊,每個教學團隊設有負責人,負責根據課程體系和培養計劃要求,團結帶領團隊成員,搞好該課程群的教材建設、理論教學、實驗教學、課程建設、教學方法研討與改革、教學資源上網,加強課程的協同開發,促進開放共享。
(二)突出專業主干課程的核心地位
結合每門專業主干課程的現有基礎和教學資源條件,有針對性地對專業核心課程群進行建設。
1.采礦學課程群與教學資源建設
采礦學課程群教學團隊主要承擔河南省精品課程《采礦學》《專業導論》《煤礦發展新技術》等課程與教學資源建設。該教學團隊由12名教師組成,其中教授4人,副教授4人,高級工程師1人,講師3人。省級教學名師2人,國家級、省級精品課程負責人各1名。
結合“卓越工程師教育培養計劃”,《采礦學》課程重點從以下幾個方面進行建設:
(1)自主開發“《采礦學》三維數字化教學課件”,促進教學手段與教學方法的改革。
(2)把本課程建設成為優秀的視頻公開課,將全部課程資源和教學錄像上網,供本校及外校學生、煤礦技術人員和工人遠程學習。
(3)開發畢業設計網上指導系統,提供多個真實的礦井設計范本和最新的規程、規范等,設置師生交流平臺,隨時解決畢業設計過程中出現的問題,提高畢業設計質量。
(4)建設“《采礦學》3D輔助課堂教學和實驗教學實驗室”、“采礦工程專業三維虛擬仿真實習實驗室”和“煤礦綜采工作面高仿真實驗室”,幫助學生盡早建立起穩固的空間概念,理解和表達煤層與巖層、煤層與煤層、煤層與巷道、巷與巷道之間復雜的空間關系。
2.開采損害與保護課程群與教學資源建設
開采損害與保護課程群教學團隊主要承擔國家精品課程《開采損害與保護》課程與教學資源建設。該教學團隊由5名教師組成,其中教授3人,副教授2人。該課程的建設重點為:
(1)實現雙語教學,引入國內外先進的教學理念。
(2)及時把教改教研成果引入到課堂教學,形成一套以案例教學、啟發式課堂教學為主,以課堂討論、師生交流、習題課、多媒體演講、網絡教學等為輔助手段的多元化教學模式。
(3)修訂出版《煤礦開采損害與保護》教材,出版雙語教材《Mining damages and Protection》,出版譯著《Surface Subsidence》。
(4)開發設計上覆巖層“兩帶”高度模擬等三個教學實驗。
3.礦山巖層控制課程群與教學資源建設
礦山巖層控制課程群教學團隊有9名專業教師,其中教授2人,副教授5人,講師2人,主要承擔《井巷工程》和《礦山壓力與巖層控制》的教學任務。其建設與改革的重點如下:
(1)礦山壓力可視化教學改革。采用Itasca系列軟件(FLAC3D、UDEC、3DEC、PFC軟件),將枯燥的礦山壓力理論轉化為能夠看到的礦山壓力顯現過程,生動形象的展現其中蘊含的礦山壓力原理,讓學生深刻了解礦山壓力原理與控制手段與方法。
(2)開發《井巷工程》三維仿真教學課件。利用虛擬現實技術,開發相應的三維仿真課件,讓學生親自上機操作,變枯燥乏味的文字講解為身臨其境。
(3)推行礦山壓力和井巷工程案例教學法。
(4)加大《井巷工程》精品課程建設,搞好《礦山壓力與巖層控制》視頻公開課建設,將課程的全部資源和教學錄像上網。
4.巖石力學課程群與教學資源建設
巖石力學課程群教學團隊主要承擔《巖石力學》《土力學》課程的建設與改革。該團隊共有7名教師組成,其中教授(教授級高工)3人、副教授2人,講師2人。根據《巖石力學》課程特點,教學團隊堅持“著眼工程,立足試驗,講授理論,補充文獻”的教學思路,從以下方面對課程進行建設:
(1)形成實驗教學和課堂理論教學為主,視頻及虛擬現實技術教學為輔的教學模式。
(2)進一步完善電子教材上網、網絡課件上網、教材配套CAI課件上網。
(3)進一步完善網絡環境下的試題庫和交互式測試系統,改進網絡交流和答疑平臺;對網絡課件進行修改、完善和提高,將課程教學團隊成員的教學錄像上網。
(4)對全部網站內容進行升級,形成共享資源豐富、示范性強、應用效果好、推廣價值大的精品課程。
(5)出版具有實踐特色的《礦山巖石力學》教材。
5.礦井通風與安全課程群與教學資源建設
礦井通風與安全課程群教學團隊主要承擔《礦井通風與安全》和《瓦斯地質和瓦斯治理》的建設任務。目前,該團隊共有5人,其中教授3人,副教授2人。結合“卓越工程師教育培養計劃”,《礦山通風與安全》課程的建設重點是:
(1)適當增加礦山安全技術和現代化管理方面最新科研成果,并補充實際案例,形成配套的案例課件。
(2)結合目前煤礦生產自動化、機械化、集約化、智能化的發展方向,注重充分利用信息化技術,適當調整課程內容和結構,完善課程課件。
(3)將科研成果轉化為課程教學內容,采用啟發式、討論式和探索式等教學方法與CAI相結合的教學手段,達到形象、直觀、生動,做到重點突出,難點突破,教學質量較高。
(三)專業核心課程群教學團隊管理
1.運行與激勵機制
針對成立的“采礦學核心課程群教學團隊”等五個教學團隊,制訂科學的團隊管理制度,明確團隊負責人及團隊成員的責任與任務,明確課程建設目標,制定量化考核機制和獎懲辦法,鼓勵優秀教師主動多為本科生上課,作為本科生的四年指導教師,提高學生的培養質量。
2.經費保障
摘要:本文針對采礦工程專業本科生專業基礎課《巖體力學》教學現狀存在的不足,提出了理論實踐并重、優化教學內容、革新教學方法、培養學生興趣、拓寬學生知識結構等為一體的優化改革方案,教學實踐表明,效果良好。
關鍵詞:采礦工程;巖體力學;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)18-0106-02
一、《巖體力學》教學現狀
《巖體力學》作為采礦工程專業的一門重要的專業基礎課,其目的在于培養學生掌握巖石工程(井工開采、隧道、地下空間工程等)中一些力學現象的分析能力,使學生接受礦山開采和巖層控制基本理論和試驗技能的初步訓練,為學生學習專業課程及從事理論研究打下良好的基礎。《巖體力學》一般在先修課程(高等數學、彈性力學、材料力學、理論力學等)完成后開設,在學生學習本課程時,不僅可對先修課程進行系統回顧,又可有效運用前期基礎課程相關分析與計算方法分析宏觀工程問題;同時,該課程的學習可為《采礦學》、《礦山壓力與巖層控制》等主干專業課程的學習夯實理論基礎。但是,隨著科技水平的提高及分析方法的多元化,巖體力學所涉及研究范圍及方法日趨復雜,這也要求高校教師對巖體力學知識掌握更加全面,推陳出新,與時俱進。傳統教學過程中,有關《巖體力學》的教學多以課堂原理的講授,已不再適用于本科生的教育及行業人才培養的發展需求。因此,結合現有條件對該課程進行教學改革,適應工科專業發展方向,培養學生實踐與應用能力勢在必行。
二、《巖體力學》教學中存在的問題
對于采礦工程專業的學生,力學基礎相對較弱,即使之前已對相關基礎課程進行了學習,但由于前期多為應試型學習,且理論性較強,導致學生對于基礎知識的掌握多為“碎片式”,無法有效形成知識網絡,導致學生學習《巖體力學》時非常吃力。此時,若依然按照傳統教育模式采用灌輸式講授方法,則事倍功半。總結傳統教學方法下存在的主要問題如下:
1.學生基礎知識薄弱,易形成被動接受方式。《巖體力學》是對前期相關力學課程的延伸學習,若前期基礎力學知識及運算方法掌握不牢,將導致學生學習過程形成停頓感,由于課程邏輯性較強,一個知識點產生卡頓,學生對于后續知識的學習將產生被動接受的局面,學習效率低下。
2.教師課堂講授方法單一,不易于接受。資料顯示,目前非力學專業教師采用的《巖體力學》課件大同小異,均是對課本一些原理及方法的羅列,講授過程中多采用灌輸式,導致課堂教學環節枯燥乏味,缺乏與專業特點的聯系,學生不易參與其中,知識點也難以接受。
3.教學方法機械性較強,難以融會貫通。《巖體力學》主要采用的教學方法包括課堂講授與巖石力學實驗,對于實驗部分,一般由實驗老師授課,學生容易將理論知識的學習與實驗獨立開來,因此,實驗作為揭示巖體力學現象的一種有效手段,無法讓學生理解其獨特含義。
4.傳統理論講授過多,新型技術所占比例少。隨著科技發展,行業內涌現了大批巖體力學分析軟件,這些軟件借助于力學原理,在分析工程問題中得到了普遍推廣應用。高校教師分析巖體力學問題時,可充分利用新型技術,將問題分析方法多元化,輔助學生學習力學,又可拓寬學生知識面。
三、課程教學改革方法初探
近年來,隨著國家經濟的發展,我國逐漸躋身世界巖土工程大國,存在較大的發展空間。因此,對于工程類學生,掌握巖體力學分析方法及相關理論,為以后從事相關工作及科學研究鋪墊良好的基石至關重要。針對采礦工程專業《巖體力學》課程教學中存在的一些問題,初步提出了課程教學改革,具體包括以下幾個方面:
1.注重課堂效果,激發學生興趣。由于《巖體力學》內容相對枯燥,學生容易失去興趣,因此,教師在講授時應注重方法,提高課堂效果。講授內容時應充分結合本專業工程實例,循序漸進,讓學生理解所講知識的來龍去脈。如講授平面應變問題下巷道彈塑性分析時,可以具體教學實例進行切入,首先對彈性力學中平面問題進行回顧,進而對問題進行假設簡化,最后引入彈塑性力學知識對問題進行分析,不僅對前期所學知識進行了復習,同時應用于解決現場工程問題中去,事半功倍。
2.注重基礎,構建知識框架。采礦專業學生由于力學基礎相對薄弱,甚至對一些專業術語掌握都不夠準確,給課程后期學習帶來了極大的困難。因此,教師需注重基礎理論、基礎知識和基本技能的講授,講巖體力學中復雜的理論知識及工程實踐成果濃縮在有限的課時內。同時,注重課本知識的統籌規劃,強調基礎的同時,合理規劃授課內容,突出重點,構建知識框架,促使學生對知識內容形成一個宏觀的認識,利于融會貫通。
3.理論結合實踐,加強學習感知。《巖體力學》具有理論復雜和實踐性強的特點,理論復雜體現在不確定性上,實踐性強則因與工程實踐密不可分。巖石力學實驗則是連接理論知識與工程應用的橋梁,因此,在教學環節應注重對實驗的教學,同時,實驗應在授課教師與實驗教師共同參與下由學生獨立完成,提高學生的分析問題能力,調動學生獨立思考的積極性,培養W生應用創新能力。
4.做好通識教育,觸類旁通。巖體物理力學特性受外界條件及自身結構影響極大,不同行業接觸的巖體也存在較大的差異性,不同專業分析問題的角度不盡相同。因此,應結合專業特點,對講授內容突出側重點,例如,邊坡工程、地基工程及地下工程所涉及巖體力學問題求解方法存在較大差異,因此,非專業知識課簡單講授原理,專業知識則重點講授,做到觸類旁通。
5.創新教學方法,未雨綢繆。在《巖體力學》教學過程,可適當引入一些新型分析軟件和方法,如有限元、離散元及有限差分等軟件,做到與時俱進,同時輔助學生理解一些復雜的原理,學生對于一些數值分析軟件的理解可為工作及深造后巖體力學問題的分析提供新的解決路徑,做到分析問題針對性強、操作應用快,理解容易,易于自身能力的提升。
結合工科采礦類本科學生的實際特點,加強《巖體力學》課堂講授與工程應用的聯系,優化教學內容,革新教學方法,培養學生學習興趣,拓寬學生知識結構面,讓采礦專業學生掌握巖體力學問題中涉及相關理論及分析方法,綜合運用所學知識,在實際工程問題中找到突破口,提高授課效果,培養學生獨立發現問題及解決問題的能力,為學生后期工作及學習打下良好的基礎。以上具體方案,經過教學實踐,授課效果得到良好改善。
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為滿足社會對高層次專業人才的需求,同時調整和優化研究生培養結構類型,完善研究生培養體系,2009年3月教育部正式下發了《關于做好全日制碩士專業學位研究生培養工作的若干意見》的文件,同年開始招收全日制專業學位碩士研究生。經過近5年的發展,我國研究生招生規模不斷擴大,全日制專業學位研究生所占比例不斷提高,專業學位培養模式已逐步得到社會認可。但從近幾年社會和用人單位的反饋信息來看,當前礦業工程專業學位研究生的培養質量還難以令人滿意,而且集中體現為專業學位研究生專業基礎和實踐能力整體較差,尤其是跨專業學生的專業基礎更加薄弱,甚至缺乏普通煤礦工程技術人員應當具備的一些基本技能。在這種情況下,越來越多的煤炭企業把“本碩一致”作為專業學位研究生應聘的先決條件,而且隨著國內煤炭行業持續低迷,國有大中型煤炭企業對專業學位研究生的招聘數量也在逐年減少,甚至限定只招學術型研究生,使得專業學位研究生承受著很大的就業壓力。
2.礦業工程專業學位教育存在問題的成因分析
2.1礦業工程專業學位課程體系實踐導向性偏弱且缺乏針對性
既然專業學位目標是培養既具備豐富理論知識,又能夠理論聯系實際切實解決企業或社會中實際問題的高層次專業人才,那么在課程設置上就更應該突出專業性、實踐性和前沿性。礦業工程是一門實踐性和系統性很強的專門學科,采礦工程本科生不僅需要系統學習煤礦開采的專業基礎知識,而且必須經歷三個實習(認識實習、生產實習、畢業實習)和兩個設計(采礦學課程設計、畢業設計)等實踐教學環節,這些實踐教學環節主要強化學生對專業基礎知識的感知和應用。然而現行的專業學位研究生課程體系沒有針對專業學位的培養目標單獨制定,而是基本沿用學術型研究生的課程體系,整個課程設置偏重于理論研究,實踐導向性偏弱。由于缺乏實踐教學環節,學生的專業實踐學習基本依靠參與導師的科研項目來獲得,而導師的科研項目又因人而異,研究方向和項目類型也有較大不同,這使得專業學位研究生的專業實踐能力很難獲得較為全面和系統的培養。此外,目前礦業工程專業學位研究生的本科教育背景參差不齊,跨專業學生占有相當大的比例,雖然按規定需補修《采礦學》和《礦山壓力及巖層控制》這兩門專業主干課,但由于缺乏先修課程的相關知識儲備,課堂教學效果并不理想,造成這些跨專業學生的專業基礎反而薄弱,就業后甚至難以勝任基本的煤礦生產技術管理崗位。
2.2“雙導師制”培養模式形同虛設
為充分利用校內外人才資源,提升專業學位研究生指導教師隊伍的整體素質,國內高校普遍采用校內導師與校外導師相結合的“雙導師制”培養模式,其中校外導師一般以兼職形式聘請一些企事業單位的高級技術人才。就礦業工程專業而言,校外導師普遍聘用國內大型煤炭企業的高級技術管理人才,但在實際運作過程中,由于這些校外導師對煤礦安全生產負有直接責任,不僅有繁重的企業事務需要處理,而且在現有煤炭企業安全生產管理制度下很難有時間來高校對學生進行指導。加之現行的校外導師津貼制度并不合理,造成校外導師對指導工作積極性并不高,對專業學位研究生的指導任務不得不更多的由校內導師承擔。由于校內導師工作以科研和學術研究為主,在指導專業學位研究生時習慣性地側重理論研究,在一定程度上也影響了專業學位研究生實踐能力的培養。
2.3部分學生的功利心理在一定程度上影響了專業學位教育的發展
上世紀90年代國內煤炭行業萎靡不振,在煤炭企業技術人才大量流失的同時,煤炭高等教育也步入低谷,采礦工程專業本科生生源嚴重不足,研究生培養更是勉強為繼。從2002年起隨著煤炭形勢持續好轉,我國國有大中型煤炭企業在加緊新建礦井建設的同時,利用中小煤礦資源整合政策兼并重組了大量礦井,那么就形成了巨大的人才缺口,使得煤礦主體專業本科生就業率接近100%,薪金水平持續攀升。在這種經濟利益的驅動下,大量考生為獲得高額的勞動報酬而選擇跨專業報考礦業工程專業學位研究生,與熱門專業相比不僅報考人數上絲毫不遜,而且考生專業竟然涵蓋了除醫學、軍事學之外的10個學科門類。眾所周知,煤炭行業既是一個艱苦行業,也是一個高危行業。一方面由于這些學生對煤礦工作的艱苦性和危險性缺乏足夠認識,一旦煤炭行業進入低谷期,從業人員薪酬大幅降低的時,他們對專業知識學習的欲望已不是那么強烈,轉而準備報考公務員或者繼續踏上形形的求職之路,而非專心致志地準備畢業論文;另一方面,由于部分學生專業跨度很大,專業基礎過于薄弱,難以適應現有工學人才的培養模式,通過兩年的學期只能勉強達到專業學位最低要求。因此,這種功利心理在很大程度上降低了專業學位研究生的培養質量。
3.礦業工程專業學位碩士存在問題的解決對策
3.1調整和優化專業學位研究生課程體系
針對礦業工程專業學位研究生培養目標,應從以下幾方面對現有課程體系進行優化改革。首先,對跨專業學生增加礦業工程通識教育先修課程,課程內容應涵蓋煤礦地質、礦井設計、采煤方法及工藝、通風和礦井災害防治等方面,使學生能夠了解和掌握煤礦開采領域的基本問題。在此基礎上,續修《采礦學》和《礦山壓力及巖層控制》課程,對學生專業基礎進行強化。其次,將跨專業學生全部納入采礦工程本科畢業設計團隊,全程參與本科生畢業設計實踐教學環節,既有利于專業學位研究生對專業基礎知識的梳理和應用,又能輔助指導教師加強本科畢業設計質量的管控,實現本科生、研究生培養質量雙提高。第三,由于本專業學生在本科生期間已經系統學習了煤礦開采的專業基礎知識,對這部分學生應著重加強專業實踐能力的鍛煉,在課程設置上一方面采用專題講座的形式定期邀請國內外專家圍繞采礦工程學科前沿問題進行學術交流,每個專題講座應保障足夠時間,避免出現類似學術會議走過場的形式—“老師講不清、學生聽不懂”;另一方面充分利用校內的國家重點實驗室、國家工程中心等國家級學科平臺和與國內高水平企業聯合構建的產、學、研平臺,提高專業學位研究生的實踐教學條件,全面強化專業學位研究生的實踐能力。
3.2調整優化專業學位研究生學制
按規定全日制專業學位碩士培養實行彈性學制,導師可根據學生學習情況要求在校學習時間為2年或3年,實際上普遍執行2年學制。但從現有的培養計劃看,專業學位研究生一年級主要進行課程學習,二年級第1學期忙于找工作,第2學期忙著做論文,專業學位研究生專業實踐能力很難得到充分培養,尤其是跨專業學生。結合目前專業學位研究生的教育背景,對于本專業研究生可沿用2年學制,跨專業學生沿用3年學制。
3.3加強專業導師隊伍建設
目前,專業學位研究生采用校外導師與校內導師相結合的“雙導師”制培養模式,其初衷是充分利用校內外人才資源,尤其是校外導師的實踐優勢提高專業學位研究生實踐能力,但實際實施過程中存在的一些問題可從以下幾個方面進行改進:
3.3.1建立完善的校企聯合培養機制和激勵政策
目前,礦業工程專業學位研究生校外導師的聯系、確定主要依靠校內導師牽線搭橋,雖然經學校審核后頒發聘書,但學校對校外導師缺乏行之有效的獎懲機制,換言之學校對校外導師的約束力有限。因此,通過建立完善的校企聯合培養機制,將校外導師管理納入到校企聯合管理的范疇中來,增加其工作的責任感和使命感,同時從企業層面允許校外導師臨時脫離煤礦生產管理工作,全身心地投入專業學位研究生的培養。此外,還應建立有效的激勵政策,對校外導師指導津貼、職稱評定和獎勵辦法制定相關細則,從物質方面和精神方面充分調動校外導師工作的積極性。
3.3.2建立完善的評價和淘汰制度