采礦工程專業《礦山壓力與巖層控制》實驗教學探討

劉洪洋+魏中舉+梁華杰

摘要：應用型本科院校注重培養學生運用理論知識解決問題的實踐能力，對于專業課教學來說，實驗教學無疑是培養學生實踐能力的重要手段。本文以我校采礦工程專業2012級和2013級教學大綱為背景，對《礦山壓力與巖層控制》的實驗教學進行探討。

關鍵詞：采礦工程；礦山壓力與巖層控制；實驗教學

項目基金：六盤水師范學院精品課程，LPSSYjpkc201403；貴州省第二批國家級采礦工程專業綜合改革試點項目，黔教高發[2013]446號。

TD322

一、 引言

2010年7月29日，國務院正式頒布了《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》，應用型本科院校和應用型人才培養受到更為廣泛的關注和重視。顧名思義，“應用型”的核心在于“用”，即注重人才的實際動手操作能力。近年來，各高校在教育教學改革摸索中，不約而同的注重實踐環境的強化，因為實踐教學是培養學生實踐能力和創新能力的重要環節，也是提高學生社會職業素養和就業競爭力的重要途徑。

作為典型的工科專業，在轉型發展背景下，采礦工程所培養的學生不僅要具備良好的礦山基本理論，還必須具備一定的實踐能力和創新能力，這樣才能適應我國采礦工業實際情況和社會新形勢的需要。《礦山壓力與巖層控制》是采礦工程專業的核心課程，是與礦山開采和采礦工藝等實踐密切相關的采礦工程基礎學科。該課程既與巖石力學前沿接軌，又在采礦工程實踐中有廣闊應用領域，是加強采礦工程專業學生素質教育、培養其創新能力和實踐能力的重要平臺。

本文以我校采礦工程專業2012級和2013級教學大綱為背景，對《礦山壓力與巖層控制》的實驗教學進行探討。

二、《礦山壓力與巖層控制》實驗教學環節存在的問題

2012級采礦工程專業教學大綱中，《礦山壓力與巖層控制》的實驗項目只有“二維相似材料模擬實驗”，課時為4學時。要求學時根據煤礦地質賦存條件，按地質柱狀圖制作相似材料配比方案，按照一定比例配制相似材料，制作較為簡單的二維相似材料模型，并在實驗過程中了解影響相似材料強度的主要因素。該實驗具有很強的綜合性，需要眾多配套的實驗測定儀器，采集數據需要的時間也很長，而且實驗耗材昂貴，實驗成本太高，實驗準備需要耗費大量人力物力，很難保障實驗的效果。具體實施中也確實存在一定的問題，具體如下：

1.實驗課時少。《礦山壓力與巖層控制》總課時為54學時，而實驗課時僅4學時。課程本身一門理論與實際結合十分緊密的課程，如果僅僅靠講授教學，學生的實踐能力很難得到鍛煉。此外，“二維相似材料模擬實驗”教學內容較多，短短4學時也不能確保實驗的順利完成。

2.實驗項目少。“二維相似材料模擬實驗”雖然具備很強的綜合性，并且有利于學生綜合能力的培養，但一個實驗項目涉及到的專業知識畢竟有限，很難讓學生全面掌握該課程的實踐內容。

3.實驗設備少。實驗室目前僅有一臺二維相似材料模擬實驗臺，但班級學生多達60人，每組人數20人左右，不能保證學生有足夠的操作機會，大部分學生處于被動地位，事實上是“看”實驗，而不是做實驗。

4.實驗費用高。“二維相似材料模擬實驗”需要消耗大量的水泥、沙子等材料，且不可重復利用，加之學生誤操作導致的浪費，實驗的費用很高。

5.學生積極性不高。由于課內實驗成績只占平時成績的一小部分，對課程的總成績影響很小，很難調動學生的積極性，實驗過程中多數走馬觀花，效果不理想。

三、《礦山壓力與巖層控制》實驗教學的改進

《礦山壓力與巖層控制》以巖石力學為基礎，講述了采場和巷道礦山壓力顯現的基本規律，講解了采場頂板和巷道的支護方法和技術，內容眾多，理論比較抽象，僅設置“二維相似材料模擬實驗”一個實驗項目很難達到培養學生實踐能力的目的。因此，2013級采礦工程專業教學大綱中，《礦山壓力與巖層控制》的實驗項目增加為3個，具體見表1。

圓圖壓力記錄儀；

在實驗項目的設置上，增加了“回采工作面初次放頂及周期來壓頂板管理演示實驗”和“礦壓觀測儀器儀表的演示實驗”，注重對學生實驗基礎能力的培養，只有認識了相關儀器，才能自己動手做更多的實驗。取消“二維相似材料模擬實驗”，只保留了其中的“相似材料的配比試驗”，可以確保實驗學時內學生有充分的時間進行動手操作，順利完成實驗。而且，“二維相似材料模擬實驗”的重點也是“相似材料的配比試驗”，不改變學生的學習重點。

四、小結

在高校轉型發展的背景下，采礦工程專業要注重培養學生的創新能力和實踐能力，對于《礦山壓力與巖層控制》這類理論性較強的專業課程，增加課內實驗學時和實驗項目，強化實踐教學環節，無疑是一種有效的教學方法。然而，課內實驗項目畢竟有限，實驗教學也不能確保學生的動手實踐能力得到較大提升，一種有效的做法是開放實驗室，讓學生在實驗室空閑期間自己動手操作，遇到問題向老師請教。這樣不僅能大大發揮學生的主觀能動性，最大程度鍛煉其動手實踐能力，也能大大提高實驗設備的利用率。總之，以創新的思路去不斷改革實驗教學，在應用型人才培養上的潛力必將得到有效發揮。

參考文獻：

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作者簡介：

劉洪洋（1987-），男，河北青龍人，講師，碩士研究生。畢業于中國礦業大學，研究方向：礦山壓力與巖層控制。