基于采礦工程實踐作品大賽的大學(xué)生實踐能力培養(yǎng)

毛金峰，李金波，李 鈺，胡 勇

(新疆工程學(xué)院 礦業(yè)工程與地質(zhì)學(xué)院， 烏魯木齊 830000)

隨著礦業(yè)行業(yè)對采礦人才的需求量增大，高校采礦工程專業(yè)人數(shù)增加，但高校辦學(xué)條件與實踐教學(xué)等方面條件受限，采礦工程專業(yè)學(xué)生的動手能力和實踐創(chuàng)新能力比較欠缺。2011年，由中南大學(xué)承辦第25屆全國高校采礦工程專業(yè)學(xué)術(shù)年會，同時還舉辦了首屆全國高等學(xué)校采礦工程專業(yè)學(xué)生實踐作品大賽，至今已連續(xù)舉辦了九屆，累計有來自全國30多所礦業(yè)類高校的數(shù)千名大學(xué)生參與其中，目前已逐步發(fā)展為礦業(yè)類高校具有較強影響力的大學(xué)生創(chuàng)新實踐競賽活動。

采礦工程專業(yè)以培養(yǎng)工程實踐能力強和可應(yīng)用創(chuàng)新型工程技術(shù)的人才為目標(biāo)，要求學(xué)生具有扎實的專業(yè)理論知識、突出的工程實踐能力、專業(yè)創(chuàng)新意識和專業(yè)創(chuàng)新能力。培養(yǎng)采礦專業(yè)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力是近年來各礦業(yè)高等院校急需探索的課題，也是采礦專業(yè)學(xué)生個人成長和發(fā)展必須解決的難題。

1 采礦模型實踐作品大賽的必要性與采礦模型類別

1.1 采礦模型大賽必要性

采礦工程是地礦類工程技術(shù)應(yīng)用型專業(yè)，是一門實踐性很強的學(xué)科。采礦專業(yè)實踐課程對學(xué)生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。礦山企業(yè)具有行業(yè)特殊性，采礦大學(xué)生赴生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行實習(xí)實訓(xùn)時，在成本投入和安全保障兩方面具有較大隱患。需在采礦工程專業(yè)范圍內(nèi)大力開展采礦模型設(shè)計與制作實踐活動，促進(jìn)學(xué)生采礦理論知識學(xué)習(xí)、實踐能力訓(xùn)練、創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

1.2 采礦模型類別

采礦模型最初是指礦山(包含露天礦和井工礦)立體實體模型，即物理模型。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機技術(shù)及虛擬仿真技術(shù)的快速發(fā)展，采礦模型由原來傳統(tǒng)的物理模型演變?yōu)槎喾N類型，如傳統(tǒng)的采礦物理實體模型、采礦數(shù)字模擬仿真模型、采礦教學(xué)互動類學(xué)習(xí)模型。

傳統(tǒng)的采礦物理實體模型是以某生產(chǎn)礦山為依據(jù)并按照一定比例制作的礦山整體或一部分實體物理模型，如井工開采煤礦的開拓方式、采煤方法、通風(fēng)系統(tǒng)、提升運輸系統(tǒng)、供電與給排水系統(tǒng)，等等。采礦數(shù)字模擬仿真模型是指使用計算機地礦軟件而建立的虛擬礦山整體或某一部分?jǐn)?shù)字模型，等等。采礦教學(xué)互動類學(xué)習(xí)模型是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下制作的與采礦技術(shù)相關(guān)的DV作品、采礦動漫與課件、學(xué)習(xí)網(wǎng)站與網(wǎng)上實驗，等等。

2 采礦模型應(yīng)用背景下采礦專業(yè)學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

采礦物理模型應(yīng)用于采礦工程專業(yè)教學(xué)與學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)，經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段。最初，采礦模型僅是采礦工程專業(yè)核心課程理論課堂上的教具，學(xué)生通過觀察模型結(jié)構(gòu)來理解礦山空間的位置關(guān)系，熟悉開拓準(zhǔn)備、采煤通風(fēng)、運輸提升等生產(chǎn)系統(tǒng)。當(dāng)前的采礦模型已發(fā)展為礦業(yè)高校培養(yǎng)采礦專業(yè)人才的重要實踐教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生不僅能通過理論課堂來觀察模型和走進(jìn)教學(xué)模型實驗室，而且可在理論學(xué)習(xí)與教師指導(dǎo)的基礎(chǔ)上親自設(shè)計并制作模型，這有利于提高學(xué)生對采礦職業(yè)的興趣，加深對專業(yè)理論知識的理解，提高實踐動手能力、創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。

3 采礦模型實踐作品的設(shè)計與制作

3.1 新疆工程學(xué)院參賽現(xiàn)狀

新疆工程學(xué)院的前身可追溯到1958年開辦的新疆煤礦學(xué)校，采礦辦學(xué)歷史悠久，但大賽舉辦近十屆以來，幾乎沒有參賽，于2018年首次組隊參加全國采礦模型實踐作品大賽，參賽的兩項作品一舉獲得兩項獎勵。由此開始，學(xué)院每年都會組織學(xué)生團(tuán)隊開展模型設(shè)計與制作，為參加大賽做準(zhǔn)備。

3.2 參賽目的

讓學(xué)生結(jié)合采礦專業(yè)實踐課程親自設(shè)計制作采礦模型，夯實采礦專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，深入理解礦山井巷空間的位置關(guān)系，掌握礦山開拓方式分類及特點，掌握采煤方法分類及特點，訓(xùn)練工程實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

3.3 采礦模型實踐作品研究設(shè)計與實體制作

基于采礦工程專業(yè)核心課程的實踐部分，以井巷工程、煤礦開采學(xué)等課程的實踐內(nèi)容為基礎(chǔ)，以高等學(xué)校采礦工程專業(yè)實踐作品大賽為引領(lǐng)，重點從四個方面來開展研究設(shè)計與制作：①采礦模型分類及特點。②煤礦井巷空間位置關(guān)系與巷道布置模型的設(shè)計與制作。③煤礦開拓方式分類與開拓方式模型的設(shè)計與制作。④煤礦采煤方法分類與采煤方法模型的設(shè)計與制作。

3.4 學(xué)生團(tuán)隊組建

鑒于采礦實踐作品大賽的每年比賽時間，考慮到不同年級學(xué)生的理論基礎(chǔ)與實踐動手能力，組建團(tuán)隊以小組來進(jìn)行。每個小組由1名指導(dǎo)教師和3～5名采礦工程專業(yè)的學(xué)生組成，學(xué)生分別從大三年級、大二年級、大一年級中進(jìn)行遴選。大三年級學(xué)生任組長，是總負(fù)責(zé)人，低年級學(xué)生主要負(fù)責(zé)具體分工協(xié)作，形成由高到低的年級梯隊。指導(dǎo)教師一般邀請教學(xué)經(jīng)驗豐富或具有實踐經(jīng)歷的教師，主要承擔(dān)作品設(shè)計與制作過程的理論技術(shù)指導(dǎo)工作。