淺析采礦工程實驗室的建設(shè)與管理

王少勇，　陳順滿，　周　勃

(北京科技大學 a. 金屬礦山高效開采與安全教育部重點實驗室； b. 土木與資源工程學院， 北京 100083)

0　引　言

隨著科學技術(shù)的進步，各大高校紛紛擴招，而開設(shè)采礦工程專業(yè)的院校也在逐漸增多，社會對人才的需求量也逐漸增加，同時對人才的實踐能力和創(chuàng)新能力的要求也更高，這就要求各大高校和科研院所能培養(yǎng)出更多高質(zhì)量的復合型人才[1-4]。采礦工程是一個工程應(yīng)用較為明顯，且實踐性要求較高的學科，這就要求在采礦工程專業(yè)擴招的同時，采礦工程實驗室的建設(shè)也需與其共同發(fā)展[5-6]。

培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新能力強的專門型人才在很大程度上取決于該學科實驗室的教學水平，而實驗室教學水平高低又主要取決于實驗室建設(shè)和發(fā)展的好壞[7-8]。采礦工程作為一個傳統(tǒng)的行業(yè)，主要側(cè)重于地下巖土體的開挖、邊坡穩(wěn)定性分析、水利工程等，對專業(yè)的實踐能力要求更為明顯，因此，必須采取強有力的措施，推動全國高校采礦工程專業(yè)實驗室的建設(shè)與管理，更好地為采礦工程專業(yè)學生服務(wù)[9]。

1　采礦工程專業(yè)實驗室建設(shè)的必要性

(1) 人才培養(yǎng)的需要。礦產(chǎn)資源作為國家資源的命脈，對國家的經(jīng)濟發(fā)展具有重要的推動作用。采礦工程作為我國相對較傳統(tǒng)的學科之一，主要培養(yǎng)具有礦山開采施工、設(shè)計及科研方面的實踐型和創(chuàng)新型人才[10-12]。在過去10多年間，由于社會經(jīng)濟的大力發(fā)展，采礦工程學科也得到了較大發(fā)展，需要進行采礦工程實驗教學和科研的學生人數(shù)在大幅增加，同時采礦工程也由宏觀的研究逐漸向細觀研究方向發(fā)展，這對實驗設(shè)備的要求也更高。因此，需要建設(shè)具有設(shè)施相對齊全，管理制度較好的采礦工程專業(yè)實驗室，培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的人才。

(2) 專業(yè)建設(shè)的需要。根據(jù)采礦工程相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)的目標及社會對采礦工程人才知識的需求，要求采礦工程專業(yè)掌握礦山通風、開采、排水、自救等相關(guān)知識，而這些專業(yè)知識對動手能力和實踐能力要求較高，必須對相關(guān)專業(yè)學生開設(shè)礦井通風、采礦方法設(shè)計、巖石力學強度分析、礦山自救系統(tǒng)設(shè)計等相關(guān)的實驗課程[13]。

(3) 教學資源共享的需要。縱觀全國開設(shè)采礦工程專業(yè)的院校，除了一些經(jīng)費較多的中南大學和中國礦業(yè)大學的實驗設(shè)施相對較齊全，大多數(shù)采礦工程專業(yè)院校都沒有設(shè)備較為齊全的采礦工程實驗室，這與采礦工程建設(shè)和日益增長的采礦工程實驗的需求不符，將會較大地影響采礦工程專業(yè)學生的進一步發(fā)展。隨著各大高校的發(fā)展，學校招生規(guī)模逐漸增加，可將各大采礦工程專業(yè)院校劃分為幾大區(qū)域，聯(lián)合起來共建采礦工程專業(yè)實驗室，實現(xiàn)采礦工程專業(yè)實驗室資源共享，避免重復建設(shè)[14]。

(4) 科學研究和產(chǎn)學研結(jié)合的需要。采礦工程作為較傳統(tǒng)的工程學科，實驗室在服務(wù)本科教學的基礎(chǔ)上，還可為礦山施工企業(yè)及科學院所服務(wù)，因此，設(shè)施齊全的采礦工程實驗室不僅可為采礦工程專業(yè)學生必要的教學和科研條件，還可為企業(yè)進行服務(wù)。

2　采礦工程專業(yè)實驗室建設(shè)現(xiàn)狀

(1) 資源分配不合理。全國涵蓋開設(shè)有采礦工程專業(yè)的院校接近30所，資源分配出現(xiàn)兩極分化現(xiàn)象，中國礦業(yè)大學和中南大學擁有國家級重點實驗室，各項實驗設(shè)施相對較為齊全，而很多力量相對薄弱的高校中的三軸抗壓強度和剪切實驗都無法完成[15]。

(2) 采礦工程專業(yè)實驗室面積不足。通過對各大高校采礦工程專業(yè)實驗室調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)大部分高校均未設(shè)置專門的材料堆放場地，而實驗設(shè)計的材料多為巖石、水泥、砂石料等，一般實驗周期較長，堆放的物料較多，灰塵較大，實驗室不易保持整潔。其次，采礦工程實驗所需的設(shè)備體積較大，占地面積相對較大。

(3) 實驗設(shè)備落后。隨著采礦工程學科的發(fā)展，采礦工程逐漸由宏觀向細觀力學方向發(fā)展，高校的實驗設(shè)備仍然停留在20世紀70～80年代，擁有的單軸和三軸實驗室已不能滿足基礎(chǔ)實驗的需求，基本沒有新的設(shè)備投入。因此，很多采礦工程專業(yè)院校實驗設(shè)備不僅不能滿足本科生的教學，也不能滿足科學研究的需要。

(4) 采礦工程專業(yè)實驗技術(shù)人員比例分配不合理。很多高校對實驗室工作不夠重視，把實驗室管理僅僅當作該學科中的一個輔助，專職實驗員和兼職實驗員的比例分配失衡。因此，很多高校的采礦工程實驗室難以形成技術(shù)有優(yōu)勢、實踐能力較強、學術(shù)層次分明的實驗室教學管理隊伍，對采礦工程的教學、科研和創(chuàng)新的發(fā)展都極為不利。

3　采礦工程專業(yè)實驗室存在的問題和難點

目前各高校教學、科研以及管理水平的高低與該學科實驗水平密切相關(guān)，而采礦工程更加側(cè)重于現(xiàn)場應(yīng)用，因此，采礦工程實驗室對于采礦工程的教學和科研不容忽視。筆者通過對采礦工程專業(yè)實驗室建設(shè)的必要性和建設(shè)現(xiàn)狀進行分析，發(fā)現(xiàn)采礦工程實驗室存在諸多問題[16-17]。

3.1　教學問題

(1) 經(jīng)費投入不足，實驗設(shè)施較差。一方面很多采礦工程實驗室設(shè)備不夠齊全，有些需要實驗室教學的課程無法開展，嚴重影響采礦工程正常的教學。

(2) 理論與實踐不能較好結(jié)合。采礦工程涉及到測量、地質(zhì)、通風、巖石力學、露天開采和井下開采等課程，這些課程都是實踐性較強的課程，需結(jié)合相關(guān)實驗及模擬模型來進行教學。由于實驗室條件等因素的限制，很多采礦工程院校都過多注重理論知識的教學，而忽視了實驗室教學。

(3) 實驗創(chuàng)新性不足。在本科生的教學中，一般采礦工程院校都只是建立了一些基本的三維露天礦山模型、地下開采采礦方法模型、通風系統(tǒng)模型及地質(zhì)標本展覽室等，在教學中并未組織學生進行地質(zhì)標本辨識實驗及動手建立采礦方法模型、通風系統(tǒng)模型等，導致學生對采礦工程現(xiàn)場專業(yè)知識掌握的不夠透徹。

(4) 實驗室教師隊伍配備不合理?？v觀采礦工程類院校采礦工程實驗室，實驗教師隊伍一般由年輕的碩士或者博士組成，缺乏有豐富經(jīng)驗的教授或者現(xiàn)場經(jīng)驗豐富的工程師，影響實驗教學。

3.2　科研問題

采礦工程專業(yè)涉及面較廣，且采礦工程現(xiàn)場環(huán)境較復雜，很多礦山在生產(chǎn)過程中都需要高校和科研單位來提供技術(shù)支撐，而這些科研項目都需要將現(xiàn)場情況與實驗相結(jié)合。一方面，受高校實驗條件的限制，很多基礎(chǔ)性的實驗無法進行，嚴重制約科研項目的開展；另一方面，采礦工程實驗室設(shè)備較少，本科生教學任務(wù)較重，不能很好地平衡科研與教學的管理，影響科研實驗的有效進行。

3.3　管理問題

(1) 實驗教師處于從屬地位。在采礦工程專業(yè)的教學中，實驗教學被認為是教學中的一個輔助，有些高校把考核不合格的教師或者業(yè)務(wù)能力相對較低的老師分配到實驗崗位，對專門從事實驗教學崗位的教師缺乏足夠重視，導致實驗室教師工作的積極性不足。

(2) 網(wǎng)絡(luò)化管理平臺薄弱。采礦工程實驗室涉及面較廣，且實驗室教師隊伍分配不合理，很多都為兼職實驗員，造成實驗室管理混亂。很多高校采礦工程實驗室仍采用較為落后的人工管理手段，效率較低。而采用網(wǎng)絡(luò)化的管理平臺，可大大提高實驗室管理效率。

(3) 實驗室缺乏對外交流，開放時間不夠。由于實驗教師大多為兼職教師，因此，實驗室的開放時間大多為教學時間，其它時間開放較少。其次，實驗課程設(shè)置較為單一，難以接納高水平的學者來訪問交流，也就難以將國際上高水平的實驗成果引進實驗教。

(4) 資源無法共享。在開設(shè)采礦工程專業(yè)的院校中，大部分高校的實驗室設(shè)備都不夠齊全，這就需要管理工作者能夠采取有效的管理措施對實驗室進行管理，制定合理有效的措施共享實驗室資源，以實現(xiàn)各大采礦工程專業(yè)實驗室資源共享，提高采礦工程專業(yè)學生的實驗教學和科研質(zhì)量。

3.4　實驗室開放難

隨著全國采礦工程學生人數(shù)的增加，而采礦工程實驗室的設(shè)備存在嚴重的陳舊及欠缺現(xiàn)象，導致很多高校的采礦工程實驗課程不得不分組進行，學生的實驗周期較長，同時增加了實驗教師的教學任務(wù)量，最終在學習成績評定的時候，也會缺乏一個相對公平的評分機制。實驗室場地面積和實驗設(shè)備有限，很多基礎(chǔ)的采礦工程實驗無法進行，有些設(shè)備僅能供學生進行參觀，學生的動手能力缺乏，使得學生無法對采礦工程實驗方案及目的進行更加深入了解。

4　采礦工程專業(yè)實驗室建設(shè)與改革對策

礦產(chǎn)資源是國家經(jīng)濟發(fā)展的命脈，培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新能力的高水平技術(shù)人才對提高我國采礦技術(shù)水平具有重要的意義。采礦工程專業(yè)實驗室是培養(yǎng)學生具有較強實踐能力和創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，因此，針對國內(nèi)采礦工程院校存在的問題，需提出強有力的實驗室建設(shè)與改革措施[18-20]。

4.1　建設(shè)采礦工程專業(yè)教學、科研實驗室

根據(jù)采礦工程專業(yè)培養(yǎng)需求，首先需建設(shè)能滿足本科生教學需求的實驗室平臺，在此基礎(chǔ)之上，可進一步建設(shè)資源共享的區(qū)域型實驗平臺，不僅為本校學生的教學提供服務(wù)，也可為該區(qū)域高校的本科生教學提供教學平臺。采礦工程實驗室不僅需滿足實驗室的教學任務(wù)，也是研究生進行科研的基礎(chǔ)。學校應(yīng)根據(jù)采礦工程研究方向，加大實驗設(shè)備投入力度。協(xié)調(diào)好教學實驗與科研的關(guān)系，盡量將教學實驗集中安排，既方便實驗教師的管理，又提高了實驗室的利用率。

4.2　增加采礦工程實驗室設(shè)備經(jīng)費投入

現(xiàn)有的采礦工程實驗室與采礦工程的招生規(guī)模不相適應(yīng)，一些不能滿足現(xiàn)有教學需求的實驗設(shè)備必須淘汰。學校需積極籌集采礦工程實驗室建設(shè)經(jīng)費，為采礦工程專業(yè)實驗室配備更多先進而緊密的實驗儀器。實驗室運行過程中，需加強實驗室管理，提高實驗室的利用率。同時，實驗室應(yīng)建立相關(guān)的獎勵措施，調(diào)動老師和學生的積極性，充分利用實驗室的教學和科研資源，以實現(xiàn)實驗室的最大利用價值。

4.3　實驗室實行開放式管理

采礦工程學科為實踐性較強的學科，很多教學和科研需通過實驗進行驗證。而采礦工程實驗室的設(shè)備偏向于大型化，且實驗設(shè)備數(shù)量非常有限，因此，需對實驗室進行開放式管理，提高實驗室資源利用率。

學校應(yīng)建立實驗室管理信息系統(tǒng)，學生可自己通過網(wǎng)上實驗室預約系統(tǒng)進行預約，自主選擇實驗內(nèi)容和實驗時間，進行自己感興趣的科研活動。學校還可將實驗室作為大學生實驗競賽的場地，提高資源利用率，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力。此外，開放性的專業(yè)實驗室平臺，不僅可以提高采礦工程專業(yè)的實踐水平，而且老師和學生可利用實驗室資源，充分進行科研項目研究，對老師和學生的科研能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的提高具有較大的促進作用。

4.4　加強實驗室隊伍建設(shè)

針對采礦工程實驗室?guī)熧Y力量配置不合理的現(xiàn)狀，學校應(yīng)加強實驗室?guī)熧Y隊伍的建設(shè)，重視采礦工程專業(yè)的實驗教學，并采取合理的獎勵措施，讓實驗室教師感覺到自身的價值，引進更多具有豐富經(jīng)驗的實驗人員投入到實驗室教學中；學校應(yīng)提高實驗人員的學歷層次，吸引更多具有高學歷、高級職稱的教師，使采礦工程專業(yè)實驗教師比例更趨合理。學校應(yīng)定期對實驗室管理人員的業(yè)務(wù)水平及教學水平進行培訓，提高實驗人員的綜合素質(zhì)。

4.5　校企合作，開發(fā)利用校外采礦工程實驗實訓基地

采礦工程是一門實踐性較強的工程學科，僅僅依靠室內(nèi)實驗來提高采礦工程專業(yè)學生的實踐能力還是不夠全面的，因此，需要學校加強與企業(yè)單位合作，大力建設(shè)采礦工程校外實驗實訓基地，為學生提供較好的實訓條件，方便學生將理論知識與現(xiàn)場實踐有機的結(jié)合在一起。此外，開發(fā)校外采礦工程實訓基地，企業(yè)提供實訓場所和設(shè)備等硬件保障，學生可將所學理論知識應(yīng)用于現(xiàn)場，為企業(yè)提供技術(shù)支持，實現(xiàn)企業(yè)與高校雙贏。

5　結(jié)　語

礦產(chǎn)資源是國家經(jīng)濟發(fā)展的命脈，培養(yǎng)出更多更加優(yōu)秀的采礦工程專業(yè)技術(shù)人才具有重要的意義。而采礦工程專業(yè)為應(yīng)用型工程學科，涉及到大量的室內(nèi)實驗和現(xiàn)場工程實驗，現(xiàn)有的采礦工程院校實驗室建設(shè)及投入力度不夠，因此，國家及高校應(yīng)加強對采礦工程專業(yè)實驗室建設(shè)的重視。本文針對目前采礦工程專業(yè)實驗室建設(shè)與發(fā)展過程中存在的一些問題，從采礦工程專業(yè)教學、科研等方面提出了相應(yīng)的對策，只有不斷的對采礦工程專業(yè)實驗室進行改革，才可提高采礦工程專業(yè)實驗室的教學和科研平臺，滿足采礦工程專業(yè)人才的社會需求，為采礦工程專業(yè)的發(fā)展提供更加堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(References)：

[1]張洋. 生物化學實驗室的建設(shè)和管理[J]. 科教導刊(中旬刊),2016(1):185-186.

[2]鐘鳳貴. 新型智慧實驗室建設(shè)探討[J]. 科技資訊,2016(14):124-125.

[3]謝再新. 關(guān)于理工類院校創(chuàng)新實驗室建設(shè)的探索與實踐[J]. 當代教育實踐與教學研究,2015(9):206.

[4]李艷. 提高高校實驗室建設(shè)與管理水平的思考—以西安歐亞學院物流管理專業(yè)為例[J].現(xiàn)代營銷(學苑版),2015(6):29-30.

[5]何立斌. 土木工程實驗室管理模式與運行[J]. 黑龍江科學,2014(11):83.

[6]胡焜,柳艷杰,趙文軍,等.土木工程專業(yè)開放實驗室運行管理研究[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2008(Z2):170-171.

[7]張艷芬,劉中成,耿強,等.新形勢下高校實驗室開放管理與運行機制的研究[J]. 實驗技術(shù)與管理,2013(3):180-183.

[8]馮敏俠,莊中華,勞靜.做好實驗室建設(shè)規(guī)劃，促進實驗室建設(shè)發(fā)展[J].實驗室研究與探索,2012(8):423-426.

[9]楊宇科,楊開明.加強高校實驗室建設(shè)與管理的思考[J]. 實驗技術(shù)與管理,2012(10):204-206, 209.

[10]張玉平,徐洲,林忠欽. 新時期一流大學實驗室建設(shè)與管理探索[J]. 實驗室研究與探索,2011(3):64-67.

[11]江瑞忠. 高校實驗室建設(shè)績效評價體系的探究[J]. 實驗室研究與探索,2011(6):359-362.

[12]熊宏齊,戴玉蓉,鄭家茂. 實驗教學改革與實驗室建設(shè)規(guī)劃的研究與實踐[J]. 實驗技術(shù)與管理,2008(10):1-4，8.

[13]陳美智. 加強礦業(yè)專業(yè)實驗室建設(shè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才[J].龍巖學院學報,2009(2):120-122.

[14]宋曉平,賈申利,楊帥. 實驗室建設(shè)與管理模式的創(chuàng)新[J].實驗室研究與探索,2009(3):254-256，259.

[15]徐浩. 高校實驗室建設(shè)與管理共性問題的研究與實踐[D].合肥：合肥工業(yè)大學,2014.

[16]董誠,張渝英,佐浩泓.美國聯(lián)邦實驗室的績效評價及其改革[J]. 實驗技術(shù)與管理,20069(11):1-6.

[17]徐劍坤,屠世浩,萬志軍,等.礦業(yè)工程專業(yè)實驗室改革探索與實踐[J].實驗室科學,2013(4):104-107，111.

[18]劉林濤,田慧珍. 高校實驗室改革與發(fā)展研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2013(15):25-27,31.

[19]張明高,齊建國,劉瑞,等.加快實驗室改革與建設(shè),創(chuàng)建實驗新體系[J].實驗技術(shù)與管理,2003(6):1-4，7.

[20]龍勇,謝建,袁靜,等.推進重點實驗室改革促進教學科研發(fā)展[J].實驗室研究與探索,2014(4):247-250.