采矿工程的理解模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇采矿工程的理解，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

1.2我国采矿工程专业发展现状。我国设置有采矿工程专业的高等院校在不断的发展过程中对专业设置、教育培养模式和教学内容等进行了一系列的改革，中南大学的采矿专业已经拓宽为采矿与岩土工程，实现了人才的双向流动，为国家培养了一大批复合型学士、硕士和博士，在改革过程中，实验室利用率不断提高，教师的专业知识和科研领域得到拓展，为采矿工程学科的发展提供了有利条件。中国矿业大学的采矿工程专业在本科前三年采取大班教学，大四时划分为地下开采、露天开采、通风与安全及工业工程四个方向。国内设置有采矿工程专业的高等院校在近些年的改革中，结合自身教学基础和人才需求特点，扩大了专业范围，增加了授课门数，进行了人才培养模式以及教学内容改革的有益探索。

二、国内采矿工程专业教育的优、缺点

2.1国内采矿工程专业教育的优点

3.1.1教学内容安排系统。美国学士学位采矿工程师需要接受四年的教育培育，专业教育偏重实践应用，基础教学内容以理科为主，澳大利亚十分注重理科教育以及与矿业技术相关的教学，这样的教学内容安排在实践教学方面有借鉴意义，但是理论知识不够完善，学生不能系统地理解并消化所学知识，教学内容缺乏过渡，不易于被学生接受，这些都会给学生后续进行科学研究以及深入学习等设置障碍。我国教学内容安排十分系统，学生要从地质学基础知识学起，然后学习采矿学方面的相关课程，教学内容安排同时注重理论和实践。

2.1.2课件建设效果突出。我国采矿工程专业教学十分注重利用多媒体技术，在理论教学中，将教学内容和学科发展整理成教学课件，并以幻灯片的形式形象地向学生传达教学内容，能够加深学生对知识的了解与掌握，比价容易被学生所接受。采用多媒体技术进行教学，实现了教师讲授与学生参与的结合、理论知识与实际问题的结合，能够获得良好的教育效果。国外的课件多数搬抄教材，不够生动形象，学生理解起来较为困难。

2.1.3专业领域相对拓宽。我国采矿工程专业的基础知识还包含了岩土工程所需的地质测量等方面的知识，随之也增加了地质学基础、矿山测量、爆破与井巷工程、地质实习及测量实习等诸多实习，丰富了学生的知识储备和动手能力，专业领域相对拓宽，使学生所学的知识不仅能够应用到采矿工程行业，还可以应用到岩土工程及其他工程中去。我国实现宽口径的采矿工程专业人才培养目标，实现了学科交叉发展，有利于毕业生就业。

2.2国内采矿工程专业教育的缺点。我国采矿工程专业教学内容十分系统，但是实践内容明显不足，学生的动手能力比较弱，毕业生进入社会后往往因为缺乏经验，不能很快适应市场。我国采矿工程专业课程设置相对独立，学科间有机联系比较弱，学生系统学习知识与技术之后难以灵活运用，缺乏实践应用能力，这种分散式教学模式会影响学生对知识的系统掌握与实践应用。我国善于将幻灯片、网络等现代化工具应用到教育教学以及科学研究中去，这有助于教育教学方法的创新，提高了资源的利用效率，但是学生的手工绘图能力等却得不到锻炼。

篇2

0　前言

实践教学是深入理解理论知识和进一步对理论认识的途径之一，是培养和提高具有创新精神和创新意识的工程技术人员素质的重要环节之一。结合自己所学知识，锻炼学生理论联系实际、培养学生掌握科学研究方法和提高自我动手能力的重要平台。还应注意学生整体素养的培养和提高，以及正确世界观、人生观和价值观的形成。高等教育具有的根本任务是培养面向21世纪具有创新精神、创新意识、实践能力和操作能力的高素质、复合型和交叉型人才。①②③④采矿工程专业实践教学是培养学生具有较强的创新能力和独立解决实际问题的能力的专业，需要学生具有基础理论知识扎实、专业知识面广、操作技能力强、素质高、具有创新意识和创新能力等特点。在培养大学生的实践能力及创新能力方面，虽然采矿工程专业在教学过程中一直非常注重实践教学并做了很多有益的探索，但是在采矿工程专业本科人才培养过程中遇到教学工作量比重小、经费投入不足及实践场所不够充足等难题，⑤⑥⑦对采矿工程专业人才素质教育、技能教育以及创新思维的开拓都有不同程度的障碍，导致以后参加工作、深造过程中遇到难题无法独立解决问题。因此，必须研究如何提高采矿工程专业本科生实践能力、创新精神和创新能力的策略。

1　提高采矿工程专业本科生实践能力的策略

1.1　逐步建立完善的实践教学体系，巩固实践教学培养基础

采矿工程专业是实践性、交叉性和创新性很强的专业，专业培养方案要求学生具有扎实、宽厚的理论知识和较强的专业知识，同时还应该具备并掌握实践能力教学培养的方法和途径。加强采矿工程专业本科生实践能力尤其是现场实践能力的培养，通过优化实践教学课程方案设置，进一步完善实践教学体系，使其更具完整性，在深入分析和研究近年来实践教学的教学方案、教学内容、教学方法、教学手段和教学过程的基础上，结合现代采矿工程科学快速发展及经济高速发展对采矿人才的需求，引入先进的科学技术、设备和方法，不断更新教学内容、思想与理念，对传统教学内容进行传承、改造和优化，革新教学环节，提高学生自学能力，突出学生独立自主能力的培养，重视实践教学内容科学合理布置，优化调整采矿工程专业实践教学设置，形成矿山认识实习、生产实习、毕业实习、采矿课程设计、矿山初步设计和采矿毕业设计等完整实践教学体系，并注重各实践教学环节当中的有机结合。

1.2　重视采矿工程专业实验课程教学，提高学生理论联系实际能力

实验室课程教学是巩固理论知识、理论联系实际、验证专业理论知识、培养专业基础科研能力、解决问题思维和发挥想象能力、动手能力及基本操作技能训练的重要部分。通过实验课程，学生不但可以巩固和加深所学专业基础理论知识，而且能够培养严谨的科学研究学术作风和实事求是客观的科学态度，为进一步提高分析研究能力提供更加深厚的思维基础。

1.3　构建采矿工程专业现场实习保障体系，提高学生实践教学质量

采矿工程专业是实践性较强的学科，采矿工程专业现场实习是培养大学生工程素质、技术素质和实践实施能力的重要环节之一。结合现场实习，学生可以深入接触现场生产实际，从而巩固已学的基础理论和专业知识，掌握采矿工程专业技能、了解采矿工艺、培养实际工作能力。近年来，大多数采矿工程专业实习学生在大学期间下井次数不超过10次，实习更是象征性参观为主，实习效果差，导致学生的实践创新能力和实践精神没有得到很好的锻炼。为此，应采取一系列切实有效的措施，构建采矿实习保障体系，为提高学生实践实习质量。

1.4　完善革新实习考核制度，增强评定实习成绩考核体系

为了使学生能够提高实践能力，在实习前准备工作、实习过程或实习结束的工作必须加以严格的考核制度。应该对过去仅提交一份实习报告就评定成绩的作法进行革新。实施实习过程控制及实习结束总结汇报等类似方式进行考核，要求学生把每天的实习内容和技能做详细的记录和分析，让学生自由讨论，让学生从实习态度、劳动纪律、技术实施和操作技能，可以由实习单位安排现场工程师、技术员来评定现场实习成绩。这样可以促进学生在实习过程发散思维、提高解决问题的能力。通过现场实习，以提高学生实践能力和实践创新精神为目的，极大地提高学生实习质量。

1.5　以采矿工程专业实践技能知识竞赛模式带动实践教学深入发展

在采矿工程实践教育中，培养本科生发挥主观能动性，发挥其主动学习、主动探索和主动思考的能力显得非常重要。通过举办采矿工程专业知识技能竞赛，为大学生提供了较大的自由发挥技能空间，方便学生深入思考解决现场问题方法和手段，并学习先进技术和专业知识，掌握采矿工程基础理论知识和技能，充分发挥理论联系实际，提高解决问题的能力，易于调动学生解决实际问题的主观能动性，培养学生的思考问题、学习兴趣和解决现场问题的创造性思维能力。

1.6　重视采矿工程专业认知性早期教育

在采矿工程本科生入学初，可以安排一定的学时进行采矿工程专业实验室或现场实践认识性教育，给学生对采矿工程专业有直观的感受，学生可以从认知性早期教育中获得不同程度的疑问和常识性知识，对以后专业知识的学习和将来就业具有一定先知性作用。

1.7　完善熟练采矿工程专业实践技能教师队伍建设

篇3

2采矿工程本科毕业设计存在的问题

当前，采矿工程专业本科毕业设计一般要求具有一定的典型性、专业性、合理性和规范性。同时，设计说明书还应达到一定的书写要求，需要达到通俗易懂程度，还应具有一定的解决问题的深度和技术难度。当然，我校对毕业设计要求更高一些，就是需要具有专题研究，该部分要求和毕业设计说明书具有一定的相关性，并具有一定的学术性和创新性等，如果用这样的标准来衡量当前的采矿工程本科毕业设计一般部分（含设计、图纸和说明书）及专题部分，部分学生的设计质量大部分都偏低，甚至有的学生都不能满足最低要求。综上所述，采矿工程专业本科毕业设计存在如下问题：

2.1毕业设计选题简单及内容相近在进行毕业设计选题过程，一般采矿工程专业院校都按照既有模式进行，设计选题题目根据毕业实习矿山为背景，设计题目没有针对性或比较肤浅，有的甚至不科学，重复以前的题目，缺乏对应的研究。这不仅限制了学生主观能动性的拓展，而且阻碍了学生对生产问题、技术创新和解决实际问题的技能培养。

2.2书写功底差毕业设计过程中比较严重的问题是设计说明书的写作能力差，在整个设计过程中，特别是摘要和设计说明书中阐述的设计过程不够严谨，表述不清，很多学生无从下手，不知道如何能把问题解释清楚，把说明书写成记账式说明或敷衍了事的概述。另外，毕业设计说明书的排版格式不规范、结构不合理、条理不清晰、计算错误，甚至有的学生把导师名字都写错，可见学生对本科毕业设计的重视程度和写作功底比较差，需要加强这方面的锻炼。

2.3工程制图漏洞百出毕业设计工程制图要求采矿工程本科毕业生具有较强的绘图能力、空间想象能力和图文表达能力，学生在制图过程中不断提高绘图能力。通过毕业设计，采矿工程本科生能够较为熟练地掌握计算机绘图、手工绘图能力和追求完美的视观感受。但在实际毕业设计过程中，甚至最后提交的毕业设计说明书和设计图纸，还发现很多问题，比如说明书和设计图纸不符合、CAD制图的比例不对应、工业广场留设不合理、代表符号混乱不合要求、矿块布置不合理、通风线路标示错误、平面图和剖面图不对应等。这严重影响整个制图效果，并直接降低了毕业设计的质量。

2.4低级错误多采矿工程本科毕业设计的一个重要不足在于设计中所犯低级错误、原则性错误较多。比如：具有高瓦斯矿井，很多同学没有在设计及说明书中阐述如何抽放瓦斯，更不用说如何实现煤与瓦斯共采等深奥问题；在地面上有构建筑物需要保护区域没有留设保安矿柱；通风系统混乱，污风相互混合，形成不通畅系统等。这些问题都属于采矿工程本科生最容易犯的低级错误，违反了相关安全规程和设计规程，采矿工程专业本科生经常犯这些低级错误，说明学生没有很好地掌握基本理论知识和专业知识，最重要的是将来走向工作岗位如果一直马虎下去将会造成严重的后果。

2.5设计内容高度相似由于扩招等各方面的原因，现在每个毕业设计指导老师都带3-8个毕业生，项目多的老师相对简单，但对于项目少的老师只能给学生为数不多的设计任务，也就说，指导老师给的任务就比较相近。有的同学的毕业设计大部分内容照抄其他同学的，或者从前几届毕业的学生那抄袭和照搬。虽然设计题目不尽相同，但设计内容和说明书高度相似，导致说明书前后表述矛盾、不一致，相似错误频发等等问题。

3问题产生的因素

导致采矿工程本科毕业设计质量低下的原因较多，有学生自身的原因也有指导教师的原因，甚至有外部环境的影响。总结起来有以下几点：

3.1前期准备不充分因为采矿工程专业是一门专业性很强、实践性强的学科，毕业设计前应做好充分准备，包括理论知识和专业知识的复习，经过了认识实习、生产实习和毕业实习的不断进步，应该可以作出质量较高的毕业设计和说明书，毕业设计前期准备不够充分主要表现在：

（1）矿山接受学生实习的积极性不高，指导教师联系实习地点困难，一般靠老师的学生在矿山当了领导以后才能给安排。所以，矿山对学生实习的重视程度不够；

（2）实习经费不足，学校提供的实习经费一压再压，已经完全不能适合经济快速发展的步伐，实习费用已经远远不能满足实习需要；

（3）实习内容不够全面，由于实习经费不足，致使指导教师无奈把实习时间从3周压缩成2周，甚至1周，促使实践性很强的实习不能完全联系实际；

（4）实习过程过于简单，由于实习时间的压缩，导致实习过程相对简单，不跟班实习，不能切实体会理论联系实际的效果；

（5）有些同学对毕业实习和毕业设计积极性不高，采矿工程专业属于高危行业，学生对从事的专业具有一定的厌烦和恐惧感，特别是部分学生毕业后不打算到矿山工作，致使毕业设计和实习成为这些学生的艰巨的任务和负担，使学生在思想和行动上对毕业设计和实习重视的态度不够；

（6）指导教师人员匮乏，难以胜任繁重的实习指导任务，缺少用制度管理学生的经验，对学生产生的众多问题及指导教师提出了要求和修改意见后学生无动于衷的问题束手无策；

（7）考核制度不够健全、实施不够严厉，成绩评定过于简化，造成学生的重视程度不够，有失公平。

3.2指导教师自身因素由于采矿工程专业就业压力小，相对10年前，招收采矿工程专业的学生大幅度提高，导致每个教师需要指导的学生数逐渐增多，因此，产生了如下问题：

（1）指导教师的投入得不到保障。从时间和精力上讲，大多数高校教师承担着大量教学和科研任务，另外还需完成大量的考核指标，比如：每年要完成多少高水平的论文、获得的科研奖励、专利、著作、指导研究生数量、上讲台课时数、在研科研项目数、是否有纵向课题（国家自然科学基金）、评职称、无休止的会议等等，在高校激烈竞争的今天，指导教师的自由度相对较小。很多指导老师无法保证有足够的时间来指导学生更好地完成设计，只能把握方向；

（2）指导教师相对缺乏采矿设计方面的知识。一部分高校教师本身缺乏科研与工程实践经历，尤其是作为毕业设计指导为主体的年轻教师，个别教师没有很丰富的采矿工程方面的经验来有效地指导毕业设计。同时，也存在个别教师工作责任心不强的现象，没有很好地起到监管作用，放松了对学生毕业设计的要求。导致毕业生认为毕业设计就是走过场，不可能在最后还不让过。

3.3外部环境因素目前，随着国民经济的高速发展，采矿工程专业的毕业生就业相对容易，每个学生均有4-5个单位可以选择，但有一部分学生把主要心思放在考研、出国、考公务员上，从主观上对毕业设计没有足够的重视，加上毕业设计期间是求职择业的最佳时机，学生的大部分时间均不在毕业设计上。当然，也有为数不多的毕业后去矿山的学生可以完全发挥自己主观能动性，拓展自己的思路，把精力放在毕业设计上。

篇4

1中国采矿工程的现状

中国经济发展过程中对矿产资源需求量不断增大，但现有采矿技术中存在一些弊端，使资源得不到合理利用，产生浪费，对采矿工作人员人身安全也造成了威胁。与国外发展中国家相比，中国的矿产资源储备量大，但开发利用效率却并不理想，受人员管理及开采技术的局限性影响，采矿工程没有得到预期进步。由此可见煤炭资源开采使用环节中采取安全防护措施的重要性。为满足经济发展对资源的需求量，需制定一套科学严谨的采矿工程发展计划，并对现有生产环节中存在的弊端进行改制，以安全为前提逐步提升资源利用率。在技术创新研发过程中管理人员要明确工作的核心部分，针对现有安全问题探讨应对措施。对矿区做出全面调查，在问题发生前制定防范对策，可降低事故造成的损失，是中国采矿工程发展的正确选择。煤炭行业薪资水平与劳动量不成比例，造成技术型人才的流逝，生产设备使用年限久远且得不到及时更换，均为采矿工程带来了安全隐患。因此中国采矿工程应注重人才培养，通过技术手段来实现高生产率、高经济效益，将原有体制中存在的弊端作为研究对象，将理论与实践相结合，探讨出具有长远发展价值的安全制度，推动采矿工程发展壮大。

2采矿工程中存在的安全问题分析

2.1采矿工程中的技术问题

技术水平低下是采矿工程中存在的主要问题。采矿工程规模各不相同，一些小矿井为节省生产成本仍使用落后的技术手段，不但效率低，对于开采阶段出现的安全问题也缺少防治对策。虽然在理论中完全可实现自动化控制生产，但实际开展时所执行标准却得不到统一。技术问题体现在以下两方面：a)工作人员专业知识储备量不达标。现有从业人员多数没有接受过采矿知识培训，作业只能依靠经验来判断设备故障原因，对矿井情况了解不足便盲目开展任务[1]；b)设备使用检修问题。电气设备与机械设备使用一段时间后需进行检修，采矿工程现场并没有将这一制度落实，设备严重磨损，很难保障生产环节安全性。对矿产地质勘探不足导致部分资源被浪费，受技术水平影响，对已存在的采矿场也不能做到深入开采，当资源剩余量小时便被遗弃。

2.2采矿工程中的安全问题

采矿工程由众多环节组成，安全问题一直影响着生产效率与经济收益。地下矿产资源开采需修筑矿井，工作过程中人员全部井下作业。在进行作业时要注意以下关键问题：a)电气设备使用安全。采矿由自动化设备完成，此外井下照明系统也需用供配电，在对线路进行设计时往往会忽略了用电系统的总功率，只优化局部系统。多个设备共同运转便会超出线路荷载，导线温度升高后引发系统短路，严重者还会发生火灾事故。工作人员在导通与断开设备时没有遵从安全守则，缺少静电防护措施，也是引发电气事故的原因之一[1]；b)开采方案的确定。矿产资源种类不同，其相应的生产技术也不同，在制定规划时还应参照矿质层深度来进行。随着开采深度增加，需对松软地质层进行加固处理，避免发生坍塌事故，造成人员伤亡。虽然国家明确规定采矿工程中的安全标准，但事故仍有发生，均由安全防护措施不到位造成；c)地下采矿中常见的安全问题。瓦斯会在开采过程中源源不断地涌出，若井下通风情况不达标，工作人员吸入瓦斯后会发生中毒反应，严重者还会危及到生命安全。当瓦斯聚集量增大没有及时排出，同样会引发爆炸事故。地下水渗透、岩石掉落等问题在采矿工程中时有发生，引发的安全问题会使工程终止。

3采矿工程中存在问题的解决办法

为解决以上几点问题可采取以下措施。

3.1提高采矿工程技术

采矿工程首先要提升的是人员技能水平。可通过培训、考核等途径来实现，帮助工作人员将理论知识与实际生产相结合。采矿环节安全性单纯依靠人员技能水平很难保障，还要注重先进设备的引用，对使用中的设备定期检修，发现磨损严重的零件要及时修理，修理得不到改善可将其更换，保障使用阶段安全性。开采前要严格区分设备作业与人力作业，做好配合衔接，涉及到电气设备使用时要做好防火处理，对供电情况进行检测，设备同时运转时不可超出供电系统荷载能力。可指派技术人员到国外矿产开采企业培训学习，将先进技术引入国内，可帮助管理人员发现生产模式中存在的弊端，方便及时做出整改。此外还要合理调动人力资源，对员工档案进行保存，并做出适当沟通，理解员工所擅长的技术工作，可避免造成人才浪费。设备选择要结合开采实际需求，在作业之前要对矿产区域做出详细调查，确保资源得到合理利用，以免发生浪费现象。此外采矿工程周边基础设施建设也要达到使用标准，包括运输公路的修筑情况等，可为矿产输送提供安全保障。在培养技术人员的同时不要忘记采矿理论的创新与吸取实践经验，只有理论创新才能不断地指导技术创新，这样才能培养一批采矿工程的专业性人才。

3.2解决采矿工程中的安全问题

a)在采矿工程中要坚持安全第一。这不仅要求所有采矿作业人员自身具有安全意识，同时与采矿工程相关的人力、物力、设备，生产等方面都要优先满足安全需求，否则就限制生产；b)采矿工程中主要领导要对安全进行全面检查与负责。无论是采矿工程的主要管理者还是作业人员负责人，都要积极贯彻关于安全生产的相关文件与规定，并以这些安全文件为指导来加强采矿区安全建设；c)积极预防安全问题。要做到预防首先要熟悉造成矿井发生事故的相关因素，并对易发生事故的地点和原因进行详细分析，预先制定安全计划和防止措施。此外，还要运用科学的管理方法，创造一个卫生、舒适的生产环境，并制定相关采矿工程生产规定和安全细则，以保证在安全的条件下提高采矿效率；d)最重要的是要对发生安全事故矿井的管理者给以严厉惩罚，并对已发生事故的原因进行科学分析，为以后的采矿作业提供安全数据和信息。

3.3生态保护是保证矿产资源可持续发展的主要途径

在采矿工程进展过程中，应注重对生态环境的保护。资源开采是一项长期发展的工程，资源形成周期十分漫长，因此要合理利用并采取保护措施。对周边环境进行保护可避免现存资源被破坏，工程与自然界之间存在的主要矛盾是地面植被问题，开采需在地表钻井，植物种类也因此而减少，土壤得不到保护会逐渐荒漠化，不利于地区平衡发展。采矿后矿区处理问题也应得到重视，对地下空洞进行回填，否则在发生地震灾害时很容易坍塌。采矿工程技术人员应加快科学发展策略的研究，对现有生产模式进行反思，制定出可持续发展战略，可降低安全事故发生的几率，推动地方经济进步，也能使资源开采技术得到提升。

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一、采矿工程的实验教学问题

因为采矿工程学生人数较多，而实验课时较少，增加了实验教学压力，加上传统建设模式，采矿工程实验室设备、仪器，属于真实可见性，增加了实验室的资金投入。对于建设资金紧张状况下，许多问题也逐渐显现：

首先，投资大。采矿工程实验室是理工科必备教学设施，其建设费用大约为百万至千万，对于经济不发达区域，是一个巨大负担。

其次，效率低。购置实验设备时，是根据预先设计的实验内容、实验项目确定，因功能较为单一，一台涉笔通常仅可支持一个实验，限制了实验人数，在做实验之前，还需专人实施实验准备。

第三，运行成本较高。因实验具有消耗性特点，主要包含设备损坏、设备损毁、物质消耗、能源消耗等。对于教学实验，通常是根据教学计划实施，两次实验间隔期间，实验设备大多处于闲置状态，占用实验室空间，需专人实施日常保养、维护。

第四，实验结果的可控性较差。进行真实实验时，由于操作水平与程序、实验条件与实验准备等因素影响，不能保证每次实验均可达到预期效果，一般需重复实验。

第五，教学效果受到限制。因实验现象的瞬时性特点，在观察实验现象时，因客观条件约束，若不集中注意力，则很难观察预期实验现象。因运行成本较高，通常情况下，多次实验、重复实验受到某种约束，学生不可能按照自身特长、兴趣，设计相关实验探索，进而对实际教学效果造成影响，不利于培养学生的创新精神、探索惊声。

二、采矿工程实验教学的特点与虚拟现实技术

首先，采矿工程教学特点。对于采矿工程而言，作为一门实践性强、专业性高的学科，工程技术人员、教师需具备较强想象力，具备绘图、识图及读图能力，同时还需具备丰富工程经验。对于采矿专业学生，大多为初次接触矿图，难以清晰矿工程布置流程、空间关系。对于工程技术人员而言，即使具备一定工程经验，对于井下巷道系统，也难以建立空间布置关系，进而极大影响了学生学习的主动性、兴趣。传统实验室建设主要为电教室、模型测绘室与模型展示室，在此基础上，难以进行综合性、探索性、研究性、设计性的实验，不利于培养创新型、探索性人才。

其次，虚拟现实技术教育价值。采用虚拟现实技术，即对环境、条件的真实模拟，可控性极高，具有感知一体化特点，学生可感到身临其境之感，是真实感知与虚拟的交互，支持开展实验研究与训练活动。其一，在现代教学中，采用虚拟现实技术，与现代学习理论相符合，为学生学习活动创造一个全新平台，深入贯彻了各种学习理念与学习理论，融合了多种学习理论；其二，采用虚拟现实技术，有效缓解传统实验教学的设备、经费问题，为综合性实验、研究性实验与设计性实验创造优良条件。尤其虚拟现实技术对现实进行模拟，一般实验教学环境难以实现，无法显现实际事物，尤其对于危险性实验，例如灾害事故、瓦斯爆炸、突水等模拟实验，可提供安全的实验保障；其三，有利于深化、开拓新型教学模式。由教学角度而言，在教学活动中，采用虚拟现实技术，具有灵活便捷、丰富教学资源的操作系统，为现代教学模式、传统教学模式提供了优质环境支持，为教学模式创新提供支撑，有利于培养学生的实践能力、创造性思维；其四，降低实验设备投入，提高实验效率，降低运行成本。虚拟现实技术基于网络平台，随着个人计算机逐渐普及，投入方式为软性投入，可及时缓解学生压力，达到课程门类需求，确保教学活动顺利开展，与教学需求变化具有较好适应性，防止社会资源浪费，极大提升实验设备利用率，提高实验室的开放能力；其五，解决传统实验教学的可控性问题。采用虚拟现实技术，注重真实现象再现，通过计算机图像，可回放实验的各种实验现象，有利于学生观察实验现象，分析相关规律，提升学生的实验认知能力。

三、采矿工程三维可视化虚拟实验室的功能

虚拟实验室是依托三维可视化技术，构建数字采矿模型，作为崭新实验方法，其实验内容不受实验材料、仪器、设备等限制，使实验内容的增加与更新更为快捷，有效解决了实验经费问题。同时，数字采矿模型有机结合校园网络，打破实验开设时间、空间限制，有效提升实验室开放程度，拓展了学生的实验范围，为学生提供更多实验机会。所以，虚拟实验室具备如下功能：

首先，巷道造型。对于地下采矿巷道，可划分为回采、采取、开拓等巷道类型，按照不同类型工程、不同巷道参数，实施三维实体造型，通过空间位置关系，建立整个地下采矿系统。

其次，图形绘制。对于地下采矿工程，划分为采准切割与开拓系统，处于任一制定范围，可以以集成方式、分类方式显示，缩放、平移与旋转均可实时交互，学生可多角度观察工程布置关系，对矿井巷道系统提供三维设计功能。

第三，矿井安全管理的可视化。矿井依托可视化模型，构建安全管理系统，有效集成了避灾系统、人员定位与瓦斯监测，通过实验数据，对矿井安全情况进行可视化分析，使学生可深入理解矿井安全管理知识，采用视频、动画等技术，有效激发学生的学习积极性。

第四，网络功能、数据处理功能与集成接口功能。通过网络技术和数据库技术，与矿山设计与生产实际状况，构建安全管理与采矿工程数据库，为学生的矿井设计提供相关数据信息，有利于开展设计性实验、综合性实验与创新性实验。

四、结束语

综上所述，采矿工程实验室建设存在投资大、运行成本较高、实验结果的可控性较差、教学效果受到限制等问题，采用三维可视化技术，为学生学习活动创造一个全新平台，有效缓解传统实验教学的设备、经费问题，有利于深化、开拓新兴教学模式，降低实验设备投入，提高实验效率，降低运行成本。构建采矿工程三维可视化虚拟实验室，具备巷道造型、图形绘制、矿井安全管理可视化、网络功能、数据处理功能与集成接口等功能，有利于学生的创新性与设计性实验。

参考文献：

[1]柯波，李萍，何友芳等.采矿计算机辅助设计实验教学改革[J].计算机光盘软件与应用，2012，（10）：222-223.

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2012）12-0263-02

未来采矿工程学科的发展及其采矿工程技术人才的培养问题，是一项十分重大的研究课题，关系到振兴东北老工业基础煤炭工业的发展，更关系到矿业教育的百年大计。纵观全国的教育改革，各高校正朝着与社会主义市场经济体制相适应的方向转轨，并通过校内各项管理体制的调整完善，推动了教学领域的深入改革。面向21世纪，黑龙江科技学院采矿工程专业应根据其自身特点，结合振兴东北老工业基础煤炭工业的发展趋势，在学科建设、专业建设和人才培养上研究对策，以求得到长足发展。

一、采矿工程专业教学改革存在的问题

近年来，根据教育部对本科专业教学的指示精神，我校着重进行了采矿工程专业教学内容及课程设置体系改革的研究与实践。按照教育部的如下三点指示精神：（1）专业知识结构要进一步调整，拓宽专业面；（2）本科教学内容应适应21世纪采矿工程科学专业的发展要求；（3）加强工程实践教学，提高学生实际工作能力，创新能力等。要求改革本科各专业系列课程教学内容与课程设置体系。我们认为当前我校采矿工程专业的教学内容及课程设置还存在着一些差距和问题。

1.拓宽专业面尚不够，特别与机电结合不够

近几年来，我们虽逐步拓宽专业面，如非煤开采、露天开采、地下工程、计算机在采矿中应用等内容，但仍不够。特别是由于新技术、新工艺、新装备不断发展，采矿与机电结合不够，知识更新与实践环节均很弱，未形成高水平的模式与系列，不能适应现场生产发展的急需。很多高度机械化、自动化的矿山单位均指出：“若采矿专业再不实现与机电密切结合，采矿工程专业的学生就不受欢迎”。随着安全高效矿井的一矿一井一面或一矿一井二面生产的发展，矿井巷道布置、采掘衔接日趋简化，而重在矿山机械的使用效率，所以矿山机电知识日趋重要。不提高采矿工程专业学生的机电知识，难以管理和指挥生产，难以提高矿井产量和经济效益。有的矿区、矿井总工程师已由机电人员担任。为实现采矿工程专业培养矿山高级技术人材的目标，采矿工程教学改革已迫在眉睫。

2.教学内容庞杂，落后陈旧内容仍较多

近年来，虽然加强了采矿新工艺、新技术及计算机在采矿中的应用技术等新内容，但总体不够突出和系统，一些陈旧的内容仍在某些课程中占有大量篇幅，如煤矿开采学课程中的采区巷道布置和采区和井底车场线路等内容已远不适应安全高效矿井的要求，教学中应大大削减，有关岩石力学方面的基础知识在几门课程都讲，另一方面大型现代化矿山的开拓巷道布置内容又显太简单，没有突出最新技术的发展及成果。因此必须大幅削减落后陈旧的课程内容，增加专业发展的新技术和新成果。

3.目前学校实习教学困难，急需加强开采、机电工程教学

除因安全等种种原因，生产实习受到削弱外，教学内容中还特别缺乏综采工作面装备的安装、使用、监测、维护、检修、回撤、事故预防和处理等知识。而原来传统的煤矿机电专业又有削弱的趋势，形成空白，急需填补。

4.课程设置系统性差，内容重复

采矿工程学科是一门多学科综合的学科，所以采矿工程专业教学涉及的内容较多，有采矿工程专业本身的专业课，又有为采矿工程服务的机电等课程，内容庞杂而分散，所以急需对采矿工程专业的专业课教学大纲进行修订，对采矿工程专业本科主干课程中重复的内容进行精简或合并，避免交叉重复，使采矿工程专业的专业课程既有课程本身的特性又注重整体性。总之，课程内容及体系应以生产技术发展来调整知识结构，培养学生综合分析问题的能力和实际工作中解决生产问题的能力。

二、采矿工程专业学教学改革的方向

黑龙江科技学院采矿工程学科是一门实践性强的学科。本科教学改革必须以面向振兴东北煤炭老工业基地为前提，密切联系生产技术发展，选用多学科（分支学科）的理论教学方法，强化实践教学方法，强化实践教学，以符合人才培养的要求。

1.调整专业结构，扩大专业面

实行地下开采与露天开采相结合；煤矿床与非煤矿床相结合；采矿与地下工程相结合；采矿与机电相结合；采矿与计算机应用相结合。以此五个结合为原则标准调整采矿工程专业设置和课程体系。面要拓宽，内容要精，制定出符合这五个结合的新的教学计划及人才培养方案。

2.实现教学内容的现代化

教学内容密切结合国内外最新技术、科研成果。大力删除落后、陈旧的内容和脱离实际的内容，教学内容面向当前煤炭工业的发展趋势，既区别于大专、中专，又区别于研究生教学。建议增加各类型安全高效综采工作面工艺原理及装备，配套选型，工艺方式优选及工序匹配优化；采场围岩控制及设计，顶板及支架的监测、预报，采场装备使用、监测、维护、检修、事故预防及处理，生产科学化管理等内容。使矿井生产知识结构集中配套，符合生产急需，面向生产第一线，培养学生综合分析问题能力，实际工作能力；并增加巷道围岩控制与矿井各类巷道的优化布置相结合；开采方法与工程优化设计相结合；采矿工程一般设计与系统工程优化设计相结合等的实例教学。培养学生从事煤矿生产、工程设计、管理方面的素质，扩展知识结构。

3.实现教学方法及手段的现代化

拓宽专业面，除教学内容要精练外，教学效率必须相应大幅度提高。实施多媒体教学、学导式教学、研讨式教学、案例式教学、模型教学等。特别是模型教学直观易懂，是使学生对“矿山王国”有一个从二维平面思维到三维空间思维的有力工具，它是提高教学质量的有效手段，因此应大力加强采矿模型实验室的建设。同时，应大力开发采矿CAD的教学演示系统，提高学生的感性认识、理解能力、计算机应用能力等，将大幅度提高教学效率。

4.产学研共建实践教学的基地

密切与大型现代化矿区合作，共建三结合的实习基地是非常必要的，以强化工程实践教学。另外利用矿山闲置设施，在有关厂矿支持合作下，建立模拟生产的工作面。利用已磨损的生产上已不能用的装备、配套安装、模拟生产。模拟工作面的装备可以操作，又不影响生产，特别对加强机电知识及装备监测、维护、检修、事故预防及处理等实践能力培养有很大好处。利用同矿山企事业的科研合作又能促进实践和理论教学。

5.采取有效措施，确保教学质量培养合格的专业技术人才

应当指出，坚持知名教授上本科教学讲台的制度，是提高教学质量的有力保证。近几年来，知名教授被一些繁忙的行政管理工作和科研工作缠身，难以走上讲台为本科生授课，教学质量受到某种程度的影响。中青年教师也受职称评定条件的约束，精力转移到科研工作和撰写论文、著书立说，教学投入明显不足。上述现象与学生厌学的大气候共同形成了教学质量滑坡的客观现实，已经到了必须引起高度重视的地步了。

6.加强教学管理，实现教学管理科学化

目前，学生自主成才已成为新的价值取向，原来固定的学生培养模式和教学管理模式必须改变。因此，要求教学管理人员不断提高自身素质，同是开发出实用的教学管理系统软件，其内容应包括学生情况库、试题库、毕业设计资料库、教学文件库、专题论文库等等。

采矿工程专业的教学改革任重而道远，要靠我们不懈的努力和奋斗才能不断取得成果。我们相信，经过四五年的努力，采矿工程专业的教学改革必将提高到一个新的高度。

Study on Teaching Reform Direction of Mining Engineering Subject

CHEN Hai-bo，JIANG Hai-feng

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一、模型制作与采矿工程专业课程特点

1．模型制作

模型直观、易懂，能构建起专业知识的内部联系、空间形态，可以将形式与内容完美地结合起来，以独特的造型展示出立体的视觉形象，起到一目了然的作用。模型设计中布局是否合理、比例是否恰当、造型是否协调等问题都可以通过模型制作来发现。模型制作主要是通过师生互动的教学方式，把专业概念或知识体系动手实践做成知识模型，从而加深对专业知识的理解，达到教学相长的效果。它既能提高学生的动手实践能力，也能培养学生的学习兴趣和创新意识，是一种能改变学生行为，提高学生综合能力的教学方法。比如建筑专业、园林专业等都可以把专业知识动手实践综合成建筑模型、园林模型，用于课堂的教学［6－7］。尤其对一些工科院校的专业课教学，模型制作可以调动学生的学习积极性，能把枯燥专业知识变为制作模型的乐趣，达到对所学知识的理解、消化、吸收与灵活应用。此外，信息获取、动手实践、团队协作、人际交流等能力都可以通过模型制作来实现。

2．采矿工程专业课程特点

采矿工程属于矿业类学科，是一门学科综合性较强的专业，涉及采矿、井巷、力学、机械、管理与制图等多学科的基础知识。专业课程具有概念较多、知识点零碎、知识体系环环相扣的特点，需要有一定的立体思维能力，才能把知识架构的空间关系搞清楚。单纯的课堂教学往往使学生一知半解，而教学模型参观也仅是对知识的一种表象理解，不能从根本上掌握主要知识点的本质关系。专业课程的学习需要学生具有一定的空间想象能力和严谨的逻辑思维能力，而对重要概念的理解和应用一直是采矿工程专业课教学的重点和难点。模型制作则能把一些抽象的专业概念、知识体系构建起来，使知识结构立体化，有助于学生对基础知识的深刻理解。因而，选择模型制作进行采矿工程专业课的教学实践是课程教学方法的一种有益尝试。

二、模型制作在教学中的应用

1．模型制作的课堂引导

在整个教学过程中，如何增加学生对课程的感性认识和学习兴趣，教师对课程的掌控力和对专业知识的熟悉程度是一个关键点。教师应认识到课堂引导的重要性，在模型制作授课中应循循善诱，适时教导。刚开始进行模型制作的学生会毫无头绪、不知所措，此时教师应进行课堂引导，可准备若干个模型制作的选题，讲解一些相关的模型案例，开拓学生的思维;也可安排学生参观教学模型，增强他们对模型的直观感受，使他们认识到模型制作并不难，还有一定的趣味性。其次给他们讲解模型制作的益处，提高他们对复杂空间的表现和认知能力，锻炼他们的动手能力与团队协作精神等。最后将学生分组，1组4～6人为宜，每组设定1名小组长，组长分工明确，组员各负其责，并纳入最终的考核评分中。

2．教学中的模型制作

模型制作过程:首先进行模型的选题，教师准备若干个模型制作的选题，由学生自由选择，也可由学生根据专业课程知识自选课题;选题完成后，模型小组要搜集资料、完成模型设计并绘制方案草图，依据草图绘制出详细的CAD施工图;然后根据选题的不同确定模型制作材料;此后，各小组分别进行模型制作，在此过程中，学生要拍摄具体实施模型制作的关键步骤照片，为下一步小组汇报或上交报告提供素材;最后，各小组将自己制作的模型成品进行展示，各组推选代表进行PPT汇报，师生针对各组的汇报情况进行点评、讨论，教师对最终结果进行考核评分。模型制作要求:教师应根据课程内容和教学课时，给学生分配模型制作任务，要求模型能自成系统，甚至能简单运转，并符合实际情况。在学时较少的课程中，可进行专业课中一些主要概念、知识点的模型或模型部件制作，可利用塑料板、纸盒、泡沫板等材料进行模型制作。在以后的教学过程中，如果有学生重复之前的教学模型，则要求学生做出更精细的模型，可添加二极管等电子元件进行电动演示，可改进模型材料使做出的模型更逼真等，要求重复的模型趋于精细化、形象化。在学时较多的课程中，可进行专业知识体系模型的制作，使学生加深对专业知识体系的理解和应用。根据课程知识点，发挥学生的自主性，探索自己的表现形式。学生如果继续之前的模型，则需要进一步完善模型系统，可借助光电、机械等方法使模型更真实化，易于理解。课程关注的焦点是完成模型制作所获得的成果，以此激发学生的兴趣，培养学生能靠自己和团队做成事情的信心。

3.模型制作的实践竞赛

教师应鼓励学生全员积极参与模型制作，可推荐模型制作兴趣浓厚的学生参加全国的采矿工程专业实践作品大赛。例如，采矿工程2015级学生参加竞赛模型作品，获得了奖项。这些结合专业知识把想法变成模型作品的经历，锻炼了他们的动手实践能力和创新思维能力，增长了见识，增强了他们做成事情的自信心。

4．模型制作的教学反馈与持续改进

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2地质测量对采矿的影响

我国的国土丰厚，地质地貌各不相同，所以为了确保矿物质的质量，我们在进行采矿工作时，要对开采区域进行地质测量。对于地表所测的氧值要符合一定的规律性。地测工作的标准化是质量标准化的一个关键组成环节，在开采的同时还要注意安全隐患。对于重复出现的问题要追查其根源，及时进行修改调整，从而进一步的提高标准化的工作水平。

3数值模拟的可视化分析方法

我们了解到工作人员很难建立三维空间概念，而矿山压力与岩层控制的问题一般涉及的都是动态三维空间问题。因此工作技术人员对分析研究的目的还是有一定的差距。工作技术人员到矿井现场实习，所看到的情况只是静态现象，比如巷道支护物的破坏、巷道的变形等问题我们可以通过现场观察发现，但是对产生矿压显现现象的矿山压力以及变形破坏过程是看不到的，只能从理论上或者资料上去进行空间想象，但是这样会存在一些弊端，比如说对理解矿山压理论就会形成障碍。而且想只是通过观测就能得到矿山开采过程中的围岩内的某一点力，实际上是相当困难的。对于上述问题，数值模拟计算方法就拥有其独一无二的优势，数值模拟计算方法的发展逐渐的引起了采矿工程的重视，并且逐渐的的被采矿工程所引用。

可视化研究实例，我们对煤层开采过程顶板岩层受力变形过程模拟。模型上部为边界，我们按照煤层深度来施加重力，模型的左右两边为支边，模型的下边为固定点，为了平衡水平方向的位移。通过计算得出了顶板岩层会随着煤层开采而出现离层及其相对应的应力分布状况，其结果在一定程度上可以对矿山压力及岩层的控制上提供了理论补充。（本文来自于《黑龙江科学》杂志。《黑龙江科学》杂志简介详见。）

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张同学来自湖北农村,就读的专业是采矿工程。入校第二天他就找到我,说想转专业,我问他为什么要转专业。他低着头,沉默了半天,最后倔强地说:“我就是不想读这个专业!”然而,此时学校转专业的相关规定还没有出台,并且新生一开学就转专业基本不可能。我耐心地向张同学解释学校的有关规定,但是当他得知至少刚开学不能转专业时,便立刻涨红了脸,然后一声不吭地离开了。

开学上课后有学生向我反映,张同学性格内向,几乎不与其他人交流,总是一个人独来独往。一天,班上的学习委员来告诉我,张同学已经一上午没来上课了,人也不知道到哪儿去了。我很担心他因为情绪不好而出什么事,赶紧发动全班同学去找他。终于,我在学校的外湖边找到了他,而他正坐在湖边的凉亭里发呆。我看看手表,都已经快下午1点了,于是就先带他到食堂吃饭,然后约他在学校的外湖边进行了一次促膝长谈。

通过耐心细致的谈话我了解到,他的家庭非常贫困,母亲长年卧病在床,一个哥哥在外打工,家里就靠父亲一个人务农。他很希望通过自己的努力学习在大学毕业后能找到一份体面的工作,改变家里的经济和生活状况。但是,“采矿工程”这个专业光听名字就让他觉得很不好,他认为这个专业毕业之后都要去做挖矿之类的活,又脏又累,收入也不会很高,所以就一直对自己的专业心存反感,不想上课。

我这才明白之前他为什么要转专业,原来是对采矿工程这个专业存在误解。于是,我耐心地给他解释:第一,采矿工程专业培养的主要是管理和技术人才,并不是他所想象的毕业之后都是去挖矿。第二,目前采矿人才非常紧缺,这个专业的毕业生就业肯定没问题,我校采矿工程专业的就业率往年一直保持在100%,并且收入还不错,完全可以改善他的家庭经济状况。第三,大学更重要的是教我们学会学习、学会思考问题的方法,只要扎扎实实学好真本事,任何专业都是可以有所作为的。

经过这次谈话,张同学的情绪稍微好转了一些,但思想上仍存在很多顾虑。通过细心观察,我发现他有书法特长,在征求他的意见之后,我就安排他担任了班级宣传委员。同时,我还鼓励他多与同学交流,积极参加学校的课外活动。一段时间后,张同学的表现比以前积极多了,但他对专业的认识还不是很清晰,经常问我采矿工程专业到底好不好就业,往届毕业生就业的单位待遇怎么样。

为了让张同学以及班里其他同学对采矿工程专业有一个客观、全面的认识,我特意邀请采矿工程专业教研室主任为他们作了一场专业介绍报告会,就采矿工程专业的特色优势、历史和发展现状、就业前景等进行了详细的分析和介绍。通过这场报告会,同学们对自己所学的专业有了更深层次的认识和了解,对自己的未来也更加乐观了。针对学院大一、大二年级在新校区就读,大三、大四年级在校本部就读,而新校区的各项教学设施与校本部相比还不够优越的实际情况,我又组织同学们参观了校本部的实验室、图书馆等,让他们对自己的学校和专业有了更全面的了解。此外,我还经常找张同学沟通交流,了解他在生活和学习中还有什么困难。后来,张同学主动找到我说,他在全面了解采矿工程专业后越来越喜欢这个专业,现在已经不再想转专业了。听到这些话,我的心终于放下――他终于消除了“专业偏见”,不闹情绪了。

这件事情让我明白:许多大学新生刚入校时,一方面由于对自己的专业缺乏足够了解,仅从字面上来片面理解专业,另一方面由于被一些片面、过激的说法所误导,对自己的专业存在某种偏见。因此在大学新生入校时,有必要通过专业介绍、报告会、参观校园等多种活动及时缓解和消除同学们的专业疑虑,帮助他们树立对自己专业的信心。

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）28-0235-02

课堂教学、实验教学和实践教学是大学本科教育常用的三大教学方法，它们之间环环相扣、紧密相连，意在全面培养学生对知识的把握，提高学生的动手能力和创新意识，多方面、多渠道培养学生的综合能力。实验教学是课堂教学和实践教学的桥梁和纽带，是本科教学中重要的一环。采矿工程专业是培养学生具备矿床开采的基本理论和方法，具备采矿工程师的基本能力，能在采矿领域等方面从事矿区开发规划、矿山设计、矿山安全技术及工程设计、监察、生产技术管理科学研究的高等工程技术人才。要求采矿工程本科教学中重视课堂教学的同时，必须加强实践教学和实验教学同步进行，而加强实验室建设是采矿工程专业本科教学的重要一环。

一、采矿工程专业实验教学的制约因素

1.教学大纲的制约。目前各高校只注重课堂教学的要求，在教学大纲中体现得尤为明显。如一门采矿工程专业主要专业课《井巷工程》教学大纲的要求，课堂教学要求44学时，而实验教学仅4学时，实验教学远远低于课堂教学的时间，重理论教学的现象十分严重。其次，大纲对实验教学的考核机制未能全面体现，导致很多学生对有限的实验课程只是走走过场，即使提交了实验报告，全班级的同学也就一两个模板，抄袭率太高。

2.实验教学设备更新速度太慢。随着煤矿开采科技水平的提高，新的技术和装备不断出现。煤矿走过这高速发展的十年黄金期（2003―2013年），许多旧的生产技术和设备被淘汰，尤其是特大型煤矿的生产均采用先进的技术和设备。而高校的采矿工程课题教学选用的教材更新慢，与之相配套的实验教学设备更慢，远远落后于科技的进步，使得采矿工程培养的毕业生走向工作岗位必须从头开始。

3.实验室师资力量欠缺。目前高校实验教学多是兼职教师，谁讲授哪一个门课程谁来讲授该门实验课程的实验，专门从事本实验室教学的教师太少，我院实验教学教师人数占课题教学教师的1/20以下，实验教学的管理人员也大部分是课堂教学的教师。这也与实验教学的投入及实验教学人员的定位有较大的关系。实验教学的教师不能等同于高校的实验科研人员，有的实验室是用来纯教学的，有的可以兼顾科研。再加上学校考核教师的管理机制，使得更多的教师会选择可以做科研的实验室（如采矿工程专业的岩石力学实验室）。

4.学生人数太多，实验教学设备短缺。随着煤炭形势的好转，采矿工程专业的学生显著增加，由原来的一个班级（30人左右），增加到现在的六个班（180人左右），另外还有采矿单招班、采矿人才班等，每届约300多人。在校学生虽然显著增加，但实验教学设备增添的太少，太慢。每次上实验课不得不1～2个班一起上课，更别说让学生自己动手操作实验。很多实验教师不得不做演示性实验，根本达不到加深课题教学的效果，更是抑制了学生的动手能力和创新能力。这也是很多大学毕业生毕业后动手能力很差的原因。

二、井巷矿压实验室在本科教学中的作用

采矿工程专业课程主要开设有：矿山机械、矿山测量学、矿山地质学、井巷工程、矿山压力与岩层控制、采矿学、矿井通风、矿井安全技术等课程。其中《井巷工程》、《矿山压力与岩层控制》和《采矿学》是采矿工程专业三大主题专业课。

首先，《井巷工程》和《矿山压力与岩层控制》两门专业课在课程设置上有许多相通之处，在实验室建设上必然存在许多共性的地方。在这两门课中，该部分的内容均是本门课的重点，尤其对于《井巷工程》这门课更是重点的重点，包含了该门课程的绝大部分内容。其次，采矿工程专业的学生大多是高考统招进来的，没有从事井下采矿工作的经历，认识均是感性的、肤浅的，根本没有深入体会，更不可能实地操作实验。而这两门课又都是与实际结合最紧密的课程，在一定程度上比较抽象，使得仅靠课堂教学很难让学生深刻体会和把握。

井巷矿压实验室的建设，让学生实地操作矿井巷道施工与维护时的一些实验，在消化课堂教学的内容时会显得轻松愉快，也提高了学生学习的热情和积极性，在一定程度上培养了学生的动手能力和创新意识。

三、井巷矿压实验室目前的现状

目前，我校《井巷工程》课程实验室主要是井巷模型室，包括：各类巷道的模型、岩巷及煤巷的施工模型、立井井筒施工模型及斜井施工模型。这些实验模型都是静止的东西，均是10多年没变的模型，没有让学生可操作的实验，只是让学生看模型，教师讲原理，与课堂教学相差无几。从采矿工程研究生一年级的调研结果来看，99%的学生根本不知道矿压监测的一些仪器，更别说原理了。他们的反映是，当时教师好像只是介绍了一遍，其他没有什么印象了。这也是很多研究生动手能力很差的原因所在。因此，可将井巷模型实和矿压实验室中的部分分离出来，融入一些《井巷工程》和《矿山压力与岩层控制》两门课中可供学生操作的实验，并增加原来两个实验室没有，而目前矿山常使用的矿用支护材料和设备，建立井巷矿压实验室。

四、井巷矿压实验室建设规划

井巷矿压实验室建设的目标是：满足《井巷工程》和《矿山压力与岩层控制》、《矿压测试技术》等专业课程实验教学的需要，培养学生的动手能力和创新意识，提高学生学习专业课程的热情和兴趣，潜意识地增强了学生对理论教学的理解和体会。根据《井巷工程》和《矿山压力与岩层控制》课程内讲授内容的需要，融入目前先进的技术和设备，井巷矿压实验室建设的内容主要包括四大块：矿井支护材料展示区、设备展示区、实验操作区和巷道模型综合实验台。

1.矿井支护材料区。该区主要展示现阶段矿井常用的支护材料，包括两部分的内容，分别为锚杆支护材料区、棚式支护区。通过该部分实物展示及实验教师的讲解，可以让学生直观认识巷道锚杆支护的发展过程。

2.设备展示区。该区主要展示现阶段与巷道施工及支护材料相匹配的设备，包括三方面的内容，分别为凿岩爆破区、巷道支护设备区、注浆设备区。

3.实验操作区。该区主要是通过搭建简易的实验台，将设备展示区的设备让学生进行实地操作，了解设备的工作原理及功能。

4.巷道模型综合实验台。该模型是根据井下巷道条件1∶1仿制的，让学生进入实验模型内部实地感受巷道内部的情况。

五、巷道模型综合实验台

本实验台主要针对采矿工程本科专业课程《井巷工程》和《矿山压力与岩层控制》两门专业课教学使用，也可在采矿工程研究生课程《巷道围岩控制技术》教学中使用，如图1所示。

1.模型周边立柱及横梁采用角钢制作而成，倾斜岩层采用透明有机玻璃制作而成，安装锚杆锚索及顶板离层仪的钻孔也采用透明的有机玻璃制作，锚杆锚索及顶板离层仪采用真实的材料进行安装，锚杆锚索锚固端可采用树脂锚固剂粘结也可以采用某种黏胶粘接，巷道模型可采用有机玻璃也可采用木制组合板加工而成。

2.模型将巷道围岩地质条件及发育情况融入进去。模型直观展示出：巷道掘进头的凿岩爆破破岩、装岩与调车过程；展示多种支护形式（U型钢支护、锚网支护、锚网喷支护）；直观展示矿压监测仪器的安装、监测过程及安装监测原理；并可以让学生在模型内部进行模拟锚杆、锚索的锚固力拉拔试验、锚杆预紧力试验、锚杆锚索的安装、钻进实验等。

3.本模型实验台结合上表中的设备材料，可以直观讲述《井巷工程》课程：第二章凿岩爆破、第三章巷道断面设计、第四章岩巷施工及第六章巷道支护的绝大部分内容，这些内容也是本门课程的主要关键部分，是本门课的重点。第七章巷道矿压显现规律、第八章巷道维护原理及支护技术的内容也大部分包括其中，而该部分又是本门课程的一大部分。

对于研究生的教学《巷道围岩控制技术》不言而喻。目前研一的采矿硕士研究真正在井下实习锻炼的机会很少，很多都是生产实习时下了一两次井，对煤巷井巷的很多知识根本不了解。而研一的学生主要在学校学习理论知识，出去锻炼的机会很少，通过该模型的参观和部分的可操作试验，很直观地了解井巷的专业知识。

六、结语

实验教学是课堂教学和实践教学的桥梁和纽带，是本科教学中重要的一环。在高校教学大纲的制定上必须加强实验教学的分量，全面培养学生的动手能力和创新意识。采矿工程专业是与现场实际联系最为紧密的专业，而《井巷工程》和《矿山压力与岩层控制》是采矿工程专业三大主体专业课，课堂上的理论教学对于高招进来的大学生来说，许多专业知识太抽象，必须加强实验教学的内容。因此，井巷矿压实验室的建设将会为培养采矿工程的学生提供了一个良好的教学平台。