“礦建輔助系統”課程建設實踐

楊立云

（中國礦業大學（北京）力學與建筑工程學院 北京 100083）

0 引言

20世紀，國內井巷工程方面的高等教育歸為礦井建設專業；98年專業調整，劃歸為土木工程專業。由于土木工程專業方向多，再加上當時礦山行業的不景氣，國內開設礦建方向的高校越來越少，只有幾所行業高校保留。2016年，習近平總書記在全國科技創新大會指出“向地球深部進軍是我們必須解決的戰略科技問題”。21世紀是人類地下工程大發展的年代。伴隨地下工程的開發，井巷工程作為咽喉通道益顯重要，具有專門知識和技能的井巷工程設計、施工、管理方面的高級技術人才需求越來多大。

礦井建設內容主要涉及（主、副、風）井筒、馬頭門、井底車場、大巷等巖（土）層中開掘出來的地下空間工程；按照施工順序又分為礦建一期工程（主要包括井筒和馬頭門）和二期工程（包括井底車場、硐室和大巷等）。可見，礦井建設涉及工程內容多，地下工程建設環境差、地質條件復雜，地下施工安全要求高。因此，該專業對技術人員提出了更高的要求：不僅要求技術人員掌握本專業的核心技術工作，也要掌握相關配套輔助系統的技術和知識，才能滿足現代化大型地下工程建設的需要。比如，現代施工企業在進行一項井巷地下工程《作業規程》或《施工組織設計》編制時，都要進行運輸與提升系統選型、通風系統設計、安全措施制定等輔助系統章節的編制，也是進行工程技術交底和審批環節的重要內容。

高等教育應當適應時代的需求，積極為社會培養地下工程專業人才。中國礦業大學（北京）作為老牌礦業高校，始終保留礦井建設方向教學和科學研究，為國家和行業源源不斷輸送人才。為了緊跟時代發展需要，近些年北京礦大立足于國內礦山建設方向本科生培養現狀，也不斷進行本科教學改革和課程建設，以更好的適應行業發展趨勢和需要。為了培養本科生盡快進入礦山建設行業和領域的科學實踐和研究工作，使學生更好的掌握和了解礦山建設的方方面面，不僅對自己的專業方向進行深入學習，同時也要對礦山建設這個系統工程的方方面面有充分的認識，盡快了解礦山建設領域的技術和裝備等，更好的接近實際，為生產服務。學校經過調研、討論、征集意見等充分工作，于2013年開始增設了《礦建輔助系統》課程的本科教學，經過近8年的發展、改良、優化，形成了比較完善的課程教材、教師隊伍、課堂教學等全套教學模式，已成為我校土木工程特色專業課程。

下面重點從教師隊伍、課程教材、課堂教學等三個方面對建設過程中的一些實踐進行闡述，以供參考。

1 教師隊伍建設

由于“礦建輔助系統”涉及了提升與運輸、礦井通風、安全工程、井下通訊與信號等多個學科內容，所以，對專業課程的教師來說，也是一個很大的挑戰，教師自身不僅需要跨學科的知識積累，同時還需掌握一定的工程實際經驗。為了培養我校土木工程專業礦建方向學生具有扎實的理論基礎知識及寬廣的工程背景，在課程建設中，依托我校“土木工程特色專業”特點，綜合考慮師資力量水平等因素，成立了“礦建輔助系統”課程教研室，形成一個有老中青教師結合的梯隊教師隊伍，做到老帶小，培養后備教師力量。尤其是一些老教授大都在20世紀開展過礦井建設方面的內容，且現場經驗豐富，而新進教師尤其是外單位畢業后來我校應聘教師，大多為土木工程大專業畢業生，沒有礦井建設方面的教學經歷。課程教研室的成立，為新進教師起到了很好的傳幫帶作用。另外，我們還聘請了校外專家（礦建施工企業技術人員）作為課程顧問和課堂教師，為課程內容進行指導，豐富課堂教學內容。

經過近幾年發展壯大，中國礦業大學（北京）“礦建輔助系統”課程教研室已初具規模，共有7名老師，其中教授2名，副教授1名，講師2名，校外專家2名。

2 課程教材建設

教材是教學的重要環節和載體。2016年之前，國內有單獨對礦井提升與運輸、通風與安全、通訊與信號等方面的教材，但是綜合性的教學用書，尤其是偏向礦井建設期間的通風與安全、提升與運輸，以及通訊等內容，圖書市場上還沒有。

鑒于上述現狀，“礦建輔助系統”課程教研室的3位老師集中力量，編寫了《礦建輔助系統》教材，涵蓋了礦井提升與運輸、通風與安全、通訊與信號等內容，補礦井建設方向輔助系統方面的空白，克服現在無法選擇合適教材的難題。該書于2016年10月正式出版（圖1），目前已經有5屆本科生使用，取得了良好的教學效果。隨著技術發展和科技進步，礦建領域有出現了一些新裝備、新技術、新工藝，因此，教研室正在進行該教材的修訂和再版工作。

圖1：礦建輔助系統教材

3 課堂教學建設

“礦建輔助系統”課程的教學內容具有很強的實踐性，且目前開設“礦建輔助系統”課程的高校很少。所以在課程建設過程中、在課堂教學過程中，主要從以下幾方面進行了探討：

（1）完善教學多媒體課件。緊跟當前技術進展和時代的市場要求，調研和搜集國內外近年著名的和大型的井巷工程的施工方案和視頻錄像等資料，尤其是近幾年的特色大型礦山立井、巷道掘進設備的施工案例，豐富教學內容，緊跟時代發展要求，建立一套更為完備、適合我校礦建特色專業的多媒體教學課件。

（2）增加課堂互動，加強課堂紀律。目前，《礦建輔助系統》課程在我校設置在大四上半學期開設，與畢業年級學生的找工作和考研等活動時有沖突。為了保證教學質量，同時減少矛盾，增加了課堂互動環節。若本節課有學生請假，在下次上課的時候，該學生需要對上節課的教學內容進行15分鐘的回顧講解，這種形式既使該同學在課下自習時間自學了上節課的內容，保證了教學質量，同時也豐富了課堂形式，活躍了課堂氣氛。另外，我們也嚴抓課堂紀律，禁止學生上課玩手機等違紀行為，把平時課堂表現與考試成績結合起來，即課程的考核包括兩部分：一是學生的平時表現，包括出勤情況、課堂回答問題情況、作業完成情況、課堂違紀等；二是課程結束后的閉卷考試成績。

（3）安排具有代表性和啟發性的課外調研作業和習題。課外作業作為課堂教學內容的必要補充，加深學生對所學知識的理解和運用。通過布置查閱和調研國內外著名的井巷工程的設計施工案例作為課外閱讀作業，培養學生對本課程的興趣，同時進一步加強本課程所學知識的運用。通過設計練習題，尤其是提升鋼絲繩選型、提升與運輸設備功率核算、井巷通風量計算等方面的設計習題，使學生更深刻認識相關知識，在設計環節中發現問題、分析問題、解決問題，讓學生能夠更加深刻地理解礦建輔助系統的重點，并充分掌握礦建輔助系統的要點。通過上述教學與實踐相結合的教學方式，學生對礦建輔助系統方面的內容知識有了較為全面深刻的認識，為以后的工作打下良好的知識基礎。

（4）增加校外專家授課環節。在具有典型實踐特色的教學內容方面，邀請2-3位校外現場技術人員以學術進展報告的形式進行授課，吸引學生興趣，同時讓學生掌握工程一線現場的真實需要和實際情況；同時，搭建學生與未來工作單位的橋梁，增加學生和就業單位的互相了解，促進畢業生的就業方向和工作單位選擇途徑。

4 結語

“礦建輔助系統”課程建設旨在探討如何高質量培養土木工程專業礦建方向本科生對礦建輔助系統方面知識的掌握、運用和實踐能力，通過教師隊伍、課程教材和課題教學方面的建設，取得了很好的教學效果。

（1）建立了合理的教學師資梯隊，完善了教師隊伍的建設；

（2）編寫了《礦建輔助系統》教材，彌補了目前教學用書無法選擇的缺憾；

（3）豐富多媒體課件，增加課堂互動，邀請校外專家授課，保證課堂教學質量。

致謝：

該論文得到了中國礦業大學（北京）課程建設項目和中央高校基本科研業務費項目資助。