煤炭高校采煤概論之教學(xué)體系的改革建設(shè)

孫明　鄭文翔　段曉博　尚東

摘 要：煤炭高校是以原煤炭、金屬院校為歷史基因或者由煤炭產(chǎn)地政府、國(guó)有集團(tuán)公司興建的本專科學(xué)校，采煤概論是采礦專業(yè)必須開(kāi)設(shè)的課程。分析煤炭高校的發(fā)展歷史和涉煤專業(yè)的基本組成，將采煤概論分為地質(zhì)礦圖、開(kāi)拓掘進(jìn)、采煤系統(tǒng)、通風(fēng)安全和露天開(kāi)采核心單元。通過(guò)近幾年的課程建設(shè)，以“愛(ài)煤教育”為中心思想，形成了“必需夠用、與時(shí)俱進(jìn)”的課堂理念和“二次創(chuàng)新、升華理論”的實(shí)踐原則，以知識(shí)傳授、興趣拓展、能力培養(yǎng)為教學(xué)特色，使采煤概論成為采礦與相關(guān)專業(yè)之間的橋梁，激發(fā)學(xué)生獻(xiàn)身礦山的信心、拓展高校行業(yè)影響。

關(guān)鍵詞：煤炭高校；采煤概論；教學(xué)體系；“愛(ài)煤教育”

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1008-1216（2016）04C-0063-03

我國(guó)的煤炭資源儲(chǔ)藏量世界排名第三，同時(shí)也是第一大產(chǎn)煤國(guó)、煤炭進(jìn)口國(guó)和煤炭消費(fèi)國(guó)。在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，我國(guó)以煤為主體的能源結(jié)構(gòu)不會(huì)改變。我國(guó)煤炭行業(yè)的從業(yè)人員多達(dá)500萬(wàn)人，在一些煤炭產(chǎn)出地如鄂爾多斯，煤炭為主體產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展?fàn)顩r直接影響地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和人民生活水平。針對(duì)當(dāng)前煤炭市場(chǎng)相對(duì)寬松、供大于求和持續(xù)低迷的環(huán)境，煤炭高校在實(shí)踐“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”的發(fā)展理念中扮演不可或缺的角色，其培養(yǎng)的采礦工程及涉煤類專業(yè)人才更應(yīng)該肩負(fù)起煤炭行業(yè)安全綠色和持續(xù)發(fā)展的未來(lái)。開(kāi)設(shè)采煤概論為了增加廣大同學(xué)對(duì)煤礦的了解，培養(yǎng)對(duì)煤炭事業(yè)的熱愛(ài)，所以采煤概論是與采礦工程相關(guān)的非采礦專業(yè)必選或必修課。

一、煤炭高校與涉煤專業(yè)的組成

（一）煤炭高校的基本組成

煤炭高校是以原礦院、煤校、鋼院為歷史基因或者由煤炭主產(chǎn)地政府、國(guó)有集團(tuán)公司主導(dǎo)建設(shè)的本專科學(xué)校，這些學(xué)?；旧戏譃檠芯啃?、教育型和技能型三類。原礦院為主體高校以中國(guó)礦業(yè)大學(xué)為代表，這所世界著名的礦業(yè)學(xué)府培養(yǎng)了大批行業(yè)骨干和科技精英，屬于研究性大學(xué)。原煤校為淵源的高校分為三類，一類以被兼并重組為主，以泰山科技學(xué)院為代表；一類以轉(zhuǎn)型為職業(yè)技術(shù)學(xué)院為綱，以重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院為代表，以培養(yǎng)學(xué)生“一專多能”和解決實(shí)際問(wèn)題能力為目標(biāo)；一類以升格為普通本科院校，以山西能源學(xué)院、華北科技學(xué)院為典型，以教學(xué)型大學(xué)為主。由鋼院為基因演變而來(lái)的高校兼具金屬與煤礦、井工與露天的特點(diǎn)，以北京科技大學(xué)為榜樣，逐步顯示出蓬勃的生命力和旺盛的競(jìng)爭(zhēng)力。煤炭行業(yè)的“黃金十年”使煤炭主產(chǎn)地政府認(rèn)識(shí)到了煤炭行業(yè)教育和服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的重要性，投資建設(shè)了一大批本?？茖W(xué)校，以鄂爾多斯職業(yè)技術(shù)學(xué)院和貴州理工大學(xué)、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)礦業(yè)學(xué)院為代表。國(guó)有大型煤炭集團(tuán)公司均配備技工學(xué)校，少數(shù)優(yōu)秀學(xué)校升級(jí)為職業(yè)技術(shù)學(xué)校，以淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院為代表。這些學(xué)校既有研究型、教學(xué)型，又有技能型，但均與煤炭有不解之緣，或者說(shuō)都因?yàn)槊禾啃袠I(yè)逐步發(fā)展到今天。

（二）涉煤專業(yè)的基本內(nèi)容

采煤概論是體現(xiàn)煤炭高校礦業(yè)特色、自身優(yōu)勢(shì)和校園文化的基礎(chǔ)課程。為了啟發(fā)同學(xué)對(duì)煤礦的興趣，擺脫對(duì)礦山行業(yè)的誤解和恐懼，煤炭高校的工科專業(yè)都應(yīng)該開(kāi)設(shè)采煤概論，作為全校公開(kāi)選修課，以24或36課時(shí)即2或3學(xué)分為宜。同時(shí)，采煤概論是與采礦工程相關(guān)的非采礦專業(yè)開(kāi)設(shè)的必修或必選課，以36或48課時(shí)即3或4學(xué)分合適。與采礦工程關(guān)聯(lián)度較高的專業(yè)包括地質(zhì)工程、測(cè)繪工程、工業(yè)工程、礦物加工工程、安全工程、土木工程、化學(xué)工程與工藝、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化和資源勘查工程，這些專業(yè)多為煤礦基建、生產(chǎn)服務(wù)，與采礦工程存在交集，也是“愛(ài)煤教育”的核心價(jià)值和第一要旨所在。通過(guò)開(kāi)設(shè)采煤概論課程，支持了學(xué)校的辦學(xué)定位和自身特色，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)煤礦的興趣和從業(yè)信心。

二、采煤概論課堂體系的改革建設(shè)

（一）采煤概論規(guī)劃教材的選取

經(jīng)過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐，本科教學(xué)以河南理工大學(xué)周英主編的“十一五”規(guī)劃教材最為合適，高職教育以山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院王曉鳴、趙建澤主編的采礦工程類規(guī)劃教材為最佳。這兩本教材充分結(jié)合了教學(xué)實(shí)際、一線需要和學(xué)生特點(diǎn)，刊印多次反映出頑強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力和作者認(rèn)真負(fù)責(zé)的編撰態(tài)度，能夠使學(xué)生逐步建立礦井地質(zhì)、礦山測(cè)量、礦山安全、礦山機(jī)械、礦山電工、礦業(yè)經(jīng)濟(jì)、礦山管理、礦山環(huán)境保護(hù)、數(shù)字化礦山等具有明確礦業(yè)特色的知識(shí)體系。

（二）采煤概論核心單元的建立

采煤概論課程要求學(xué)生掌握礦井開(kāi)拓及開(kāi)采設(shè)計(jì)的理論和方法，了解礦井巷道掘進(jìn)與支護(hù)，知曉采煤方法、采煤工藝和巷道布置，辨識(shí)通風(fēng)安全與露天開(kāi)采。學(xué)校多年的教學(xué)實(shí)踐表明，采煤概論課程可以分為地質(zhì)礦圖、開(kāi)拓掘進(jìn)、采煤系統(tǒng)、通風(fēng)安全和露天開(kāi)采五大核心單元，具體內(nèi)容如下：

地質(zhì)礦圖涵蓋了地殼及其運(yùn)動(dòng)、煤的形成與分類、煤層的埋藏特征、煤田地質(zhì)勘探及儲(chǔ)量和煤礦地質(zhì)圖等知識(shí)，以4～6個(gè)學(xué)時(shí)為宜。開(kāi)拓掘進(jìn)包括煤田的劃分、井田再劃分、井田開(kāi)拓方式、開(kāi)采水平的設(shè)置、礦井采掘關(guān)系、巷道掘進(jìn)、巷道支護(hù)、立井開(kāi)鑿等知識(shí)，以8～10個(gè)學(xué)時(shí)為宜。采煤系統(tǒng)分為采煤方法、采場(chǎng)礦山壓力、薄及中厚煤層長(zhǎng)壁采煤工藝、厚煤層長(zhǎng)壁采煤工藝、采煤工作面循環(huán)工作組織、其他類型采煤方法、運(yùn)輸與提升系統(tǒng)、排水與動(dòng)力系統(tǒng)和煤的洗選等知識(shí)，以8～10學(xué)時(shí)為宜。通風(fēng)安全包括通風(fēng)任務(wù)與礦內(nèi)空氣、通風(fēng)阻力與動(dòng)力、通風(fēng)系統(tǒng)與管理、災(zāi)害預(yù)防及礦山救護(hù)等知識(shí)，以6～8學(xué)時(shí)為宜。露天開(kāi)采以主要工藝過(guò)程和開(kāi)拓開(kāi)采境界為主，以2～4學(xué)時(shí)為宜。綜上所述，采煤概論的課堂教學(xué)總課時(shí)為28～38課時(shí)，最佳授課時(shí)長(zhǎng)為32課時(shí)。

（三）采煤概論授課教學(xué)的改革

由于采煤概論開(kāi)設(shè)的專業(yè)多、教學(xué)任務(wù)重，要求講授相同專業(yè)的所有任課教師做到統(tǒng)一教材、統(tǒng)一大綱、統(tǒng)一試卷、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一考試。同時(shí)，要求教師相互聽(tīng)課，集中討論，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同提高教學(xué)質(zhì)量。在課堂教學(xué)過(guò)程中，重視啟發(fā)式、討論式、開(kāi)放式、探究式、研究式、協(xié)作式等現(xiàn)代教育方法的應(yīng)用。根據(jù)不同專業(yè)的特點(diǎn)和學(xué)生的不同興趣，實(shí)時(shí)改進(jìn)更新教學(xué)內(nèi)容。例如，將神東礦區(qū)的大采高開(kāi)采工藝、快速搬家工藝、快速掘進(jìn)系統(tǒng)、地下水庫(kù)系統(tǒng)和長(zhǎng)抽短壓通風(fēng)介紹給學(xué)生。通過(guò)學(xué)生模擬采礦模型組裝過(guò)程，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)研究和探討采礦理論與本專業(yè)的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合本專業(yè)主動(dòng)學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的能力與素養(yǎng)。有意識(shí)地讓礦山機(jī)械專業(yè)的同學(xué)首先了解采煤機(jī)在采煤工作面的實(shí)際工作狀況和生產(chǎn)效率，分析開(kāi)機(jī)率較低的原因，嘗試改進(jìn)和優(yōu)化采煤機(jī)的某個(gè)環(huán)節(jié)，在老師的啟發(fā)和鼓勵(lì)下尋找最優(yōu)答案，好的思路可以作為大學(xué)生科技創(chuàng)新題目并參加地區(qū)以至全國(guó)的科技競(jìng)賽。

采煤概論課程內(nèi)容具有空間概念多，涉及的知識(shí)點(diǎn)多，礦井生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜且動(dòng)態(tài)變化等特點(diǎn)。在教學(xué)過(guò)程中有效地利用現(xiàn)代化礦井模型、動(dòng)畫(huà)、圖片、錄像等形象生動(dòng)的教學(xué)方式、結(jié)合實(shí)例和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生更好地理解地下錯(cuò)綜復(fù)雜的各種井巷的空間關(guān)系及在礦圖中的表達(dá)方式。堅(jiān)持“以課堂教學(xué)為主，課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)并重，且有機(jī)結(jié)合”為宗旨，根據(jù)教學(xué)需要選擇部分內(nèi)容直接放在實(shí)驗(yàn)室上，邊講解邊觀看教學(xué)模型，形象生動(dòng)，實(shí)驗(yàn)室部分模型明細(xì)如表1所示。另外，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)，采取以某一礦井實(shí)際條件為例總結(jié)歸納，引出課程內(nèi)容。利用課堂討論和學(xué)生隨機(jī)回答問(wèn)題，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)與思考的積極性。在采煤概論教學(xué)組老師的指導(dǎo)下，由多專業(yè)學(xué)生組成科研小組，開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)、三維案例分析動(dòng)畫(huà)，進(jìn)展順利。組隊(duì)參加全國(guó)煤炭行業(yè)職業(yè)技能競(jìng)賽，競(jìng)賽工種為采煤機(jī)司機(jī)、綜采維修電工、液壓支架工，既能提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，還能升華學(xué)生的科研思考能力。這充分體現(xiàn)了“必需夠用、與時(shí)俱進(jìn)、創(chuàng)新開(kāi)放”的教學(xué)理念，而這也是“愛(ài)煤教育”的核心價(jià)值和第二要旨所在。

（四）采煤概論考核方式的改革

考核內(nèi)容覆蓋課堂教學(xué)與課外自學(xué)的所有內(nèi)容，包括教科書(shū)和主要參考資料的內(nèi)容以及要求學(xué)生查閱的有關(guān)材料，徹底改變學(xué)生死記突擊考試的做法。建立了采煤概論試題庫(kù)，實(shí)行“考教分離、集體閱卷”等質(zhì)量保證制度，壓縮記憶類試題的比例，增加了綜合知識(shí)和部分超出大綱內(nèi)容的考核；10%的試題內(nèi)容超出大綱范圍，以檢測(cè)學(xué)生對(duì)采礦前沿知識(shí)的了解情況。將課程中自學(xué)部分的內(nèi)容納入試題，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性、靈活性和創(chuàng)新性。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使與煤礦有關(guān)而非采礦專業(yè)的學(xué)生對(duì)煤炭建設(shè)有了較全面的了解，掌握了基本知識(shí)，為今后本專業(yè)的學(xué)習(xí)和工作奠定了較好的理論知識(shí)基礎(chǔ)，使廣大同學(xué)由最初對(duì)煤炭工業(yè)的不了解而出現(xiàn)的盲目恐懼，到最后的了解、尊重，有效建立了各專業(yè)與采礦的橋梁，達(dá)到了教學(xué)效果。

三、采煤概論課程體系的改革建設(shè)

（一）采煤概論師資體系的建設(shè)

內(nèi)蒙古科技大學(xué)采煤概論教學(xué)組是以礦業(yè)與煤炭學(xué)院院長(zhǎng)郝長(zhǎng)勝為第一負(fù)責(zé)人，教師全部具有碩士以上學(xué)位，有教授2人、副教授3人、講師4人。師資隊(duì)伍的年齡結(jié)構(gòu)合理，其中45歲以上2人，35～45歲3人，35歲以下4人。所有主講教師兼上實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)室全天開(kāi)放，配實(shí)驗(yàn)教師1人。

學(xué)校注重對(duì)青年教師“教書(shū)”和“育人”兩手抓，不僅多渠道提高青年教師的教學(xué)藝術(shù)，也把育人責(zé)任當(dāng)作重中之重。學(xué)院制定并實(shí)施了科學(xué)合理的青年教師培養(yǎng)計(jì)劃，積極鼓勵(lì)青年教師進(jìn)一步深造，包括在職攻讀博士研究生，到國(guó)內(nèi)外高水平大學(xué)進(jìn)修，與國(guó)外相關(guān)專業(yè)互訪。針對(duì)青年教師學(xué)歷高、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)少的特點(diǎn)，對(duì)近五年內(nèi)參加工作的青年教師，安排授課指導(dǎo)教師，做到集體備課，課前預(yù)講，老教師上課青年教師跟聽(tīng)，青年教師上課老教師跟幫的“兩跟”措施；積極開(kāi)展教學(xué)研討會(huì)、讀書(shū)報(bào)告會(huì)、師生教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)等，幫助青年教師快速成長(zhǎng)，站穩(wěn)講臺(tái)。定期開(kāi)展青年教師講好一堂課比賽、觀摩教學(xué)、教學(xué)督導(dǎo)，使青年教師提高授課水平；有計(jì)劃地安排青年教師到煤礦生產(chǎn)一線掛職鍛煉、到煤礦現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行科學(xué)研究實(shí)踐。將年終考核和日常評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合在一起，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，通過(guò)平時(shí)考核增加教師的福利待遇。

（二）采煤概論精品課程的建設(shè)

研究采礦與其他相關(guān)專業(yè)知識(shí)的關(guān)系， （下轉(zhuǎn)77頁(yè)）（上接64頁(yè)）建立更加合理的適合非采礦專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的采礦知識(shí)新體系。根據(jù)礦山發(fā)展和社會(huì)需要，不斷調(diào)整和完善教學(xué)內(nèi)容，適時(shí)增加和補(bǔ)充采礦業(yè)發(fā)展較前沿的新技術(shù)、新工藝和新裝備。利用最新的科技成果，提高教學(xué)效果優(yōu)化和完善采煤概論教學(xué)課件，制作和購(gòu)買優(yōu)秀的教學(xué)錄像和教學(xué)專題片，制作更加形象、逼真的動(dòng)畫(huà)效果。完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)課件、網(wǎng)上教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)等。由于礦山地下井巷空間關(guān)系及生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜且動(dòng)態(tài)變化，對(duì)非采礦專業(yè)（尤其是非工科專業(yè)）的學(xué)生，僅僅通過(guò)常規(guī)的平面圖紙難以讓其理解并建立地下空間概念，掌握礦井各主要生產(chǎn)系統(tǒng)。因此，計(jì)劃開(kāi)發(fā)或購(gòu)買礦山虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)真三維、真紋理、真尺度、動(dòng)態(tài)的數(shù)字化礦山。這些工作以知識(shí)傳授、興趣拓展、能力培養(yǎng)為主要特征，使采煤概論成為采礦與相關(guān)專業(yè)之間的橋梁，激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)礦山和獻(xiàn)身煤炭工業(yè)的信心，這也是“愛(ài)煤教育”的核心價(jià)值和第三要旨所在。

四、結(jié)論

煤炭高校是以原礦院、煤校、鋼院為歷史基因或者由煤炭主產(chǎn)地政府、國(guó)有集團(tuán)公司主導(dǎo)建設(shè)的本?？茖W(xué)校，基本上分為研究型、教學(xué)型、技能型高校。與采礦工程關(guān)聯(lián)度較高的專業(yè)包括地質(zhì)工程、測(cè)繪工程、工業(yè)工程、礦物加工工程、安全工程、土木工程、化學(xué)工程與工藝、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化和資源勘查工程。

本科教材以周英主編的規(guī)劃教材為宜，高職教材以王曉鳴、趙建澤主編的規(guī)劃教材為宜。采煤概論課程分為地質(zhì)礦圖、開(kāi)拓掘進(jìn)、采煤系統(tǒng)、通風(fēng)安全和露天開(kāi)采五大核心單元，最佳授課時(shí)長(zhǎng)為32課時(shí)。統(tǒng)一教材、統(tǒng)一試卷、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一考試，建立了《采煤概論》試題庫(kù)，實(shí)行“考教分離、集體閱卷”等質(zhì)量保證制度。

通過(guò)近幾年該課程教學(xué)體系的改革建設(shè)，以“愛(ài)煤教育”為宏觀思想和指導(dǎo)原則，形成了“必需夠用、與時(shí)俱進(jìn)、創(chuàng)新開(kāi)放”的教學(xué)理念，以知識(shí)傳授、興趣拓展、能力培養(yǎng)為教學(xué)特色，使采煤概論成為采礦與相關(guān)專業(yè)之間的橋梁，激發(fā)學(xué)生獻(xiàn)身礦山的信心拓展高校行業(yè)影響的能力。

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古科技大學(xué)2016年教改項(xiàng)目《“卓越工程師教育培養(yǎng)”背景下采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系改革與實(shí)踐》 。

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