礦山立體模型在采礦專業(yè)教學(xué)應(yīng)用中的效果分析

劉鎬++劉洪洋++王祥松

摘要：本論文從采礦工程教學(xué)的實(shí)際出發(fā)，總結(jié)了采礦教學(xué)中存在的問題與不足，分析了在采礦教學(xué)中應(yīng)用礦山立體模型的必要性，并闡述了礦山立體模型的實(shí)際效果和經(jīng)濟(jì)性，指出了適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用礦山立體模型進(jìn)行教學(xué)，能有效地提高學(xué)生的空間想象力，提高學(xué)習(xí)效率，減少教學(xué)成本，降低教學(xué)難度，提高學(xué)生實(shí)際操作能力。用礦山立體模型進(jìn)行輔助教學(xué)是現(xiàn)代采礦教學(xué)的一個(gè)新方向，也是一個(gè)大的趨勢，在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中具有重要意義。

關(guān)鍵詞：采礦專業(yè) 立體模型 教學(xué)應(yīng)用 效果分析 礦山

【中圖分類號】TD80-4

1、引言

采礦工程專業(yè)是一門行業(yè)特色明顯、實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，對于學(xué)生的專業(yè)知識、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都有比較高的要求。在實(shí)際教學(xué)中學(xué)生往往因?yàn)闆]有接觸到礦山的作業(yè)技術(shù)與方法而導(dǎo)致在學(xué)習(xí)上出現(xiàn)困難，然而學(xué)校安排的實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)習(xí)條件也十分有限。因此必須在采礦專業(yè)教學(xué)中使用礦山立體模型，礦山立體模型可將礦山以微縮或虛擬的方法呈現(xiàn)在學(xué)生面前，能夠讓學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容有一個(gè)較為直觀的了解，可大幅度地提高教學(xué)效果，節(jié)約教學(xué)成本。

2、目前教學(xué)中的存在的問題

2.1實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，感性認(rèn)識有限

對于地礦類專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)是提高學(xué)生感性認(rèn)識的重要手段，采礦工程專業(yè)的主要的實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)包括認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)，然而在實(shí)習(xí)過程中礦山企業(yè)常常因?yàn)榘踩珕栴}考慮而只是在技術(shù)員的帶領(lǐng)下走馬觀花式地看一下生產(chǎn)過程，因?yàn)榈氐V類專業(yè)的特殊性與艱巨性，學(xué)生對該行業(yè)接觸本來就很少，加之實(shí)習(xí)沒有達(dá)到相應(yīng)的效果，于是就造成學(xué)生實(shí)習(xí)效果差，缺乏對礦山的感性認(rèn)識。

2.2學(xué)生空間想象力較差 ，學(xué)習(xí)興趣不高。

由于煤礦行業(yè)的特殊性及危險(xiǎn)性，大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課之前都沒有下井的經(jīng)歷，一部分學(xué)生對采礦行業(yè)根本不了解 ，在志愿填報(bào)時(shí)只是因?yàn)椴傻V行業(yè)就業(yè)好、待遇好而選擇了采礦專業(yè)，更有一部分同學(xué)是因?yàn)樵阡浫∵^程中被調(diào)劑而身不由己地選擇了采礦，這些都是客觀存在的問題。

2.3課堂教學(xué)與井下實(shí)踐銜接不合理 ，書本知識難以理解。

進(jìn)入到專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，一些專業(yè)術(shù)語、概念理論的工程實(shí)踐性非常強(qiáng)，設(shè)備設(shè)施及其布置都要結(jié)合現(xiàn)場才能理解。因此，在學(xué)習(xí)書本上的知識時(shí)學(xué)生必須要具備一定的下井經(jīng)歷和較強(qiáng)的空間想象能力。然而在實(shí)際生產(chǎn)中一些企業(yè)為了追求利益最大化和環(huán)境條件限制而出現(xiàn)了一些不按常理出牌的現(xiàn)象，即實(shí)際生產(chǎn)與書本上知識是有一定差距的。于是便導(dǎo)致有些學(xué)生雖然理論知識已經(jīng)通過，但是到實(shí)際工作中時(shí)卻不能靈活運(yùn)用，這些都是由于理論知識與實(shí)踐銜接不合理造成的。

2.4理論知識與礦山實(shí)際仍有差距 ，學(xué)生現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)匱乏。

采礦專業(yè)本科生理論知識已相對豐富，基本能從事礦井的設(shè)計(jì)和技術(shù)方面的工作。但是由于井條件的復(fù)雜性和多元性，學(xué)生由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及運(yùn)用理論知識的能力而不能完全勝任相關(guān)工作。這與本科時(shí)期的教學(xué)手段單一、教材內(nèi)容陳舊有著直接的關(guān)系。

3、立體模型的應(yīng)用效果

3.1構(gòu)建空間概念，提高識圖和繪圖能力

礦山是一個(gè)三維立體空間的實(shí)體，特別是地下礦山，對于從來沒有見過礦山的學(xué)生來說，要想讓學(xué)生系統(tǒng)全面地掌握《采礦學(xué)》課程的內(nèi)容幾乎是不可能的，這不僅需要學(xué)生有非常好的空間想象力，還要有一定的下礦經(jīng)歷。為了讓學(xué)生有效地提高學(xué)習(xí)效果，運(yùn)用礦山立體模型教學(xué)，將講授過程直觀地、形象地、直接作用于學(xué)生的各種感官。通過礦山立體模型，能夠較為直觀地向?qū)W生提供礦床的產(chǎn)狀、埋藏要素、賦存條件等情況。通過課堂教學(xué)，學(xué)生們能夠比較清晰地了解煤礦開采方法及井巷布置等具體方法，利用對礦山立體模型的觀察學(xué)生就可以形成對于礦山的一個(gè)整體認(rèn)識，并能夠根據(jù)這些了解繪制出礦山的相關(guān)圖紙，有效提高學(xué)生的繪圖和識圖能力。

3.2能夠讓學(xué)生對各種采礦方法進(jìn)行掌握

礦山立體模型可以形象地展示出各種采礦方法，學(xué)生可以礦山立體模型去認(rèn)識崩落法、空場法、充填法等各種采礦方法，熟練掌握采礦方法的各種方案、結(jié)構(gòu)參數(shù)、回采工作等主要技術(shù)指標(biāo)。學(xué)生可以利用采礦模型繪制采礦方法的圖紙，通過采礦方法圖能夠還原實(shí)際的采礦現(xiàn)場！通過這樣的途徑，能夠使學(xué)生更好地掌握采礦的工藝和方法。

3.3能夠增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐的能力和技巧

通過課堂中對礦山立體模型的利用，不但能夠提高學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)效果，還能夠使學(xué)生感受到實(shí)際生產(chǎn)的艱辛和困難，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手和操作技能，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，讓學(xué)生的綜合素質(zhì)得到全面發(fā)展。

3.4 有助于學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)課程

礦山立體模型不僅有助于露天開采技術(shù)和地下開采技術(shù)課程的教學(xué)，對《工程制圖》、《采礦學(xué)》、《井巷工程》、《礦井通風(fēng)》等課程的教學(xué)也起到了一定促進(jìn)作用，將課本上的內(nèi)容立體化、可視化，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.5節(jié)省教學(xué)成本 ，降低教學(xué)難度

教師在進(jìn)行專業(yè)課的教學(xué)過程中，由于專業(yè)知識具有一定的抽象性，教師總是很難用語言準(zhǔn)確形象地描述和表達(dá)。但是由于專業(yè)的特殊性，我們不可能進(jìn)入到現(xiàn)場進(jìn)行教學(xué)，而且成本也會(huì)大大提高。教師在講解這些課程時(shí)往往會(huì)忽略許多的細(xì)節(jié)，但在井下這些看似不重要的細(xì)節(jié)卻是礦山生產(chǎn)中不容忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。例如在講解長壁式采煤工藝中落、裝、運(yùn)、支、處五個(gè)工序之間在時(shí)間和空間上的相互配合時(shí)只是略講，而在實(shí)際生產(chǎn)中這些對礦山安全生產(chǎn)來說卻是極為重要的。通過利用礦山立體模型進(jìn)行教學(xué)，既解決了教學(xué)上的困難，又節(jié)省了一些不必要的開支，還可以突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，降低教學(xué)的難度，讓學(xué)生對知識更好的理解和接受。

4、結(jié)語

總而言之，礦山立體模型應(yīng)用在采礦專業(yè)教學(xué)中不僅可以使教學(xué)活動(dòng)具體形象，還能夠節(jié)約教學(xué)成本，提高教學(xué)的效果，深化學(xué)生的理論知識和鍛煉實(shí)踐能力，達(dá)到事半功倍的作用，是采礦教學(xué)未來的必然發(fā)展趨勢。它使實(shí)體礦山變得立體化、可視化，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化教學(xué)過程，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。為能培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的采礦專業(yè)人才奠定了重要基礎(chǔ)，從而更好更快地促進(jìn)我國能源工業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王超，陳世江.礦山立體模型在采礦教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2011（01）.

[2]盧新明，尹紅.數(shù)字礦山的定義、內(nèi)涵與進(jìn)展[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2010，01：48～52.

項(xiàng)目基金：

1、校級大學(xué)生科研項(xiàng)目，LPSSYDXS1402；

2、貴州省第二批國家級采礦工程專業(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目，黔教高發(fā)[2013]446號。endprint