《露天采礦學》課程教學體系建設

摘 要：《露天采礦學》是采礦工程專業的學生在進入露天開采課程設計及畢業設計之前的一門重要專業課程。課程內容與其它課程互有交叉，相互加深。在有限的課時內高質量完成全部教學內容，需要對課程內容進行系統的規劃，該文結合某高校實際情況，從教學內容、教學條件、教學方法與手段等環節對露天采礦學課程教學體系建設進行了深入系統的研究。

關鍵詞：露天采礦學 采礦工程 課程體系 建設

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（b）-0128-03

《露天采礦學》是一門關于采礦工程學的專業課，其目的是為了掌握礦床露天開采的基本概念、專業術語，熟悉露天開采步驟和開采工藝，掌握露天開采的設計原理、設計方法和管理技術，并進一步了解目前國內外露天開采的技術和設備發展現狀，掌握本專業各個領域出現的新成就，新技術，以具備從事露天開采規劃、設計、施工與管理以及科學研究的基本能力。為適應國內外礦業飛速發展步伐、我國高校教育體制改革的節奏，露天采礦學課程的教學內容、教學條件、教學方法與手段等環節，需要進行系統的研究與規劃。

1 理論課和理論（含實踐）課教學內容

1.1 課程定位與目標

河北聯合大學的辦學遵循教育規律，追求科學精神與人文精神的和諧統一，以人才培養為根本，以省重點學科建設為龍頭，以礦業工程博士點建設為契機，以省重點實驗室建設為平臺，以師資隊伍建設為重點，堅持教學工作的中心地位；以本科教育為基礎，積極發展研究生教育，培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、具有創新精神的工程應用型高級專門人才。

《露天采礦學》是我校采礦工程專業主干課之一。目前河北聯合大學每年有120多名全日制采礦工程本科生上《露天采礦學》課程。我校面向全國統一招生，生源遍及全國26個省市，作為河北省培養礦業人才的主要基地，我校擔負著為礦山企業培養人才、科學研究和技術服務的重任。近年來，我們堅持為河北省地方經濟服務的辦學宗旨，緊密結合河北省礦山企業的實際情況，吸收先進的辦學理念制定培養方案，開展縱、橫向科學研究，取得了豐碩成果，為我省礦山企業的發展作出了突出的貢獻。

1.2 課程知識模塊順序與學時分配

露天采礦學課程知識模塊順序與學時分配如表1所示。

1.3 課程的重點、難點及解決辦法

（1）課程的重點、難點，牙輪鉆機和潛孔鉆機的工作特點（優缺點）及生產能力，爆破方法松碎礦巖、單斗挖掘機的生產能力、選型及數量確定、各種排巖工藝的特點及適用條件，廢石場的建設、安全與復墾、確定露天開采境界的原則、露天開采境界的組成要素、露天礦生產剝采比的變化規律、調整與均衡。

（2）解決辦法，采用課堂與現場教學相結合、課堂教學與模型課教學相結合，傳統教學與電視錄像、多媒體教學相結合等多種方式幫助學生對難點的理解。

1.4 實踐教學的設計思想與效果

露天采礦學設有實踐課程包括認識實習、采礦模型實驗、生產實習、課程設計、畢業實習和畢業設計，旨在增加學生的感性認識，建立空間概念，理論聯系實際，加深對采礦課程的理解。通過這些實踐課程，鍛煉學生的實際設計能力，能夠盡快融入實際工作之中。

在實踐性教學環節中，主要包括課內實驗、課程設計與現場實習，其重點放在實踐教學環節的工程性、應用性和研究性及專業素質的培養上，通過一系列實踐性教學活動，使學生對課程的基本知識反復進行運用和訓練，實現對采礦工程專業基本知識掌握，加深對課程重點和難點知識的理解與掌握，促進對各知識模塊在整體上融會貫通，強化學生的實踐技能和提高專業素質。同時通過實踐性教學加強培養學生的團隊意識與集體主義精神，提升思想道德水準，形成吃苦耐勞的工作作風，提高分析與解決問題能力、社會適應能力和動手能力。

2 實踐（驗）課教學內容

2.1 設計思想、效果及目標

通過認識實習、采礦模型實驗、生產實習、課程設計、畢業實習和畢業設計，旨在增加學生的感性認識，建立空間概念，理論聯系實際，使學生對課程的基本知識反復進行運用和訓練，實現對采礦工程專業基本知識掌握，加深對課程重點和難點知識的理解與掌握，促進對各知識模塊在整體上融會貫通，強化學生的實踐技能和提高專業素質。

2.2 課程內容

露天采礦學實踐（驗）課教學內容如表2所示。

2.3 教學組織形式與教師指導方法

課堂教學過程中：采礦模型實驗課、觀看電視錄像片、課堂討論。采礦模型實驗室為我校的開放實驗室之一，采礦模型實驗課主要緊跟課堂教學內容，通過模型，形象直觀的將采礦巷道布置、生產系統、時空關系以及巷道或采場等的局部細節三維（部分為光電）展示，有效的幫助學生建立空間概念以及與各采礦工程圖之間的聯系，部分課堂教學內容也可在模型室上課。

課堂教學后：生產實習、課程設計、畢業實習和畢業設計。任課教師聯系露天開采生產礦山，讓學生進一步了解露天開采的工藝過程。然后以具體的礦山地質資料為依據，進行露天開采課程設計，主要進行開拓方式的選擇及露天境界的圈定工作。最后在課程設計過程中對露天開采的各項工藝進行設計，包括技術經濟評價等內容。實踐教學采取逐步深化知識層次的教學方法，使學生逐步掌握露天開采的各項工藝及設計內容。

3 教學條件

3.1 教材使用與建設

（1）《金屬礦床露天開采》，李寶祥主編，冶金工業出版社，1992年5月。

（2）《露天采礦學》，高永濤主編，中南大學出版社，2010年11月。

3.2 擴充資料使用情況

在課程設計、畢業設計以及教學過程中主要使用的擴充資料有：《礦產資源法》《金屬非金屬礦安全規程》《采礦設計手冊》《采礦設計指導書》等。

3.3 課件

任課教師在課堂講授過程中編制了相應的多媒體課件，具有一定的交互性，是露天采礦學的輔助教學手段，特別是對學生預習和課后復習有一定的幫助，由于開發時間較短，內容和功能尚不完善，有待進一步的開發完善。

3.4 實踐教學條件

采礦工程專業擁有先進的采礦教學模型實驗室，采礦模型實驗室具有多種類型、多種功能的各類采礦模型，為采礦學教學提供了良好的校內實踐環境。另外，其他實驗室都具有先進的儀器設備和良好管理。采礦實驗室全部為開放實驗室，實驗條件良好。

3.5 實習基地

采礦工程專業在河北鋼鐵集團礦業有限公司建立了實習基地，簽訂了實習基地協議，為采礦專業認識、生產、畢業實習提供了良好的實踐教學條件。另外，通過產、學、研基地建設，進一步拓寬了實習基地功能，也提高了實習效果。

4 教學方法與手段

4.1 教學理念

堅持以基礎教育和綜合素質的培養相結合為教學主線，以基礎知識的應用為目的，以多媒體課件、采礦模型、（Flash）動畫和科教錄像片等手段輔助教學，以學生能力培養為重點。

4.2 課堂教學實施方法

（1）知識模塊化，在教學內容上突出學科特點，將課程基本內容分成金屬礦床露天開采總論、露天開采工藝、露天開拓和露天開采境界、露天礦生產能力和采剝工程進度四個知識模塊。同知識模塊的知識內容有著許多共同特征，學習、理解和掌握都較有規律。授課時主要講授知識結構，然后選擇其中一個或幾個內容作為典型，結合幻燈、圖片、模型進行詳細分析、講解，而其他知識只需進行對比講解，指出它們的共同特征和區別。學生容易接受和掌握。這樣不僅增加了單位課時的知識容量，而且還掌握了知識間的內在聯系。具體講授內容的多少，可視課時數量、學生接受能力等靈活調整，既可精深、引伸和拓展，又可提綱攜領地講授。

（2）系統化，各知識模塊之間既有一定的獨立性，又有一定的系統性，在教學時注意前后之間的聯系，圍繞主線突出重點、難點。例如：在露天礦生產能力知識模塊的教學中，貫穿了采礦工藝—采剝進度計劃—礦山工程發展程序等一系列問題，將其作為一個完整系統來講。

（3）鞏固提高化，每一知識模塊全部課程完成后，師生共同作一次系統總結，即課堂討論不僅總結一般的地下采礦規律，而且對一些專題內容展開討論，采用“命題討論”“選題演講”等方式來完成。也可選擇典型礦山實例（實習礦山實際案例）進行分析，這樣教學能夠使“專業基礎課”教學達到一定的深度。學生學會運用所學知識分析問題和解釋地下礦床開采的一些實際問題，從而意味著從學習知識到運用知識這一質的飛躍。

由于教學中始終強調了知識間的本質聯系，加強了運用知識的能力培養，學生在學習期間受到了科學思維的訓練，養成了良好的思維習慣，能夠自覺運用科學思維方法，具備了知識創新能力。正如學生所說：“這樣的教學方法不僅僅讓學生得到了‘魚’，而且學到了‘漁’，讓學生掌握了學習的思路，在將來的工作中學生知道該怎樣學習，還知道了將來創新的思路”。

4.3 實踐教學實施方法

（1）模型、錄像教學，利用室內采礦模型，使學生直觀地了解礦山開拓系統布置方式、采礦工藝過程；通過觀看采礦錄像了解礦山開采各個生產系統的布置形式；使教材上礦床開采的基本概念立體化、動態化。

（2）室內實驗教學，在露天礦開拓及露天開采境界實驗課教學中，在模型室通過觀看露天礦相應的模型，使學生對露天礦的開拓方法及露天開采境界的組成有直觀的理解。

學生按實驗指導書的實驗要求，自行設計實驗方案、觀察實際現象、測出所需數據、分析實驗結果。這樣的實驗課不需要教師“全程陪同”。有力地調動了學生進行實驗的積極性、主動性和參與性，使學生在實驗中不僅動手，而且動腦，培養了他們的思維能力和創新意識。

（3）礦山教學實習，針對認識實習、生產實習和畢業實習等教學內容側重點的不同，有針對性地赴具體礦山進行實習，認識相關礦山生產系統，了解礦床開拓、礦山安全規程的實施、礦山新水平的準備工作、各種工藝的實施過程，學習礦山實際案例的處理解決方法，直至上升為理論的過程，加深對相關概念、理論的了解，鍛煉學生實際觀察和綜合分析的能力。礦山教學實習是課堂教學的延伸，是教學內涵擴大，是采礦學第二課堂建設的重點，是培養學生創新能力的有效方法。

《露天采礦學》的礦山實習，根據不同階段實習要求的不同，有針對性地赴教學實習基地。認識實習和生產實習均用2周時間來完成。按照10～15人一組，由教師及礦山工程技術人員帶領完成礦山各生產環節的參觀、實習等工作，掌握礦山環境初步訓練。到每一個礦山實習地點，首先讓學生深入學習礦山安全教育，由礦山安全技術人員講解礦山安全規程，然后教師、礦山工程人員和學生進行互動式討論，最后由教師對教學內容歸納總結、強調要點；在此基礎之上，進行實習的具體安排。

4.4 教學方法、作業、考試等方面的教改舉措

（1）教學方法，在教學方法上，充分利用多媒體現代技術，利用課件提高教學信息量和趣味性，并利用網絡資源擴展學生自主學習的平臺，與傳統教學中的教師講授為主的教學方法有機結合起來，形成了基于多媒體環境的采礦學教學模式，大大提高了教學效果。在課堂教學中，采用“主題法”教學，使課程知識模塊化、系統化、鞏固提高化，從而改變了傳統的教師講授、學生被動聽課的灌輸式教學方法。對于課程教授中涉及到的一些知識點，用礦山實際案例來說明問題，通過討論、辯論等方式，使得學生扎實地掌握相關知識，充分調動了學生課堂參與意識，變被動學習為在教師的引導下主動探求知識。

增加課外輔導的學時，每周定時、定點輔導答疑，并開辟網上輔導答疑系統，及時為學生解決學習中遇到的困難。

（2）作業，采取多種形式布置課外作業，不僅有書面形式的作業，要求學生進行知識點的歸納整理，而且布置一系列開放式作業，要求學生自主選題，進行專題研究。

（3）考試，采用試卷型、論文型2種考核方式。試卷型考核占總成績的70%。考試內容以基本概念、采礦工藝理論為主，適應面較廣，試題類型多樣。在考核中，試題以題量適中、覆蓋面廣、題型多樣為特點。根據考核模式，建立了《露天采礦學》試題庫。

論文型考核占總成績的30%。考核內容與《露天采礦學》第二課堂建設內容相關，針對學生在礦山第二課堂學習過程中，對具體礦山問題的了解、領會與實踐知識掌握的一種考核。是學生的創新思維能力和綜合分析問題能力的綜合反應。這種考核，教師根據礦山資深工程人員在礦山第二課堂中講解的具體現場案例，以及學生對具體礦山案例的興趣及學習情況，有針對性地提出4～6個具體題目，有學生根據興趣自選其一，結合所學課程知識，以論文形式完成。這種考核不僅充分調動了思維的積極性，檢查了知識和現場問題的結合程度，還鍛煉了學生的邏輯思維和表達能力。

在課程考核中使用這種考核方法，獲得了良好的教學效果。從整體上來看，可客觀地評價學生的學習能力和思維方式，為學生進行差異培養提供依據。學生根據考核情況客觀評價自己，明確自身特長且找出差距，為確定自己的發展方向提供重要參考。

5 結語

隨著礦業技術的發展，相關行業的交叉增多，作為采礦專業的重要專業課程，其教學與學習質量對學生將來走向工作崗位及其今后的發展尤為重要。《露天采礦學》課程內容抽象、實踐性強。需要在教學實踐中不斷發現問題，總結教學經驗，調整課程設置，優化課程結構，挖掘教學資源，改革教學方法，以提高教學效果。

參考文獻

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