《露天采礦學(xué)》課程教學(xué)體系建設(shè)

摘 要：《露天采礦學(xué)》是采礦工程專業(yè)的學(xué)生在進(jìn)入露天開采課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)之前的一門重要專業(yè)課程。課程內(nèi)容與其它課程互有交叉，相互加深。在有限的課時(shí)內(nèi)高質(zhì)量完成全部教學(xué)內(nèi)容，需要對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃，該文結(jié)合某高校實(shí)際情況，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件、教學(xué)方法與手段等環(huán)節(jié)對(duì)露天采礦學(xué)課程教學(xué)體系建設(shè)進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。

關(guān)鍵詞：露天采礦學(xué) 采礦工程 課程體系 建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）01（b）-0128-03

《露天采礦學(xué)》是一門關(guān)于采礦工程學(xué)的專業(yè)課，其目的是為了掌握礦床露天開采的基本概念、專業(yè)術(shù)語(yǔ)，熟悉露天開采步驟和開采工藝，掌握露天開采的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方法和管理技術(shù)，并進(jìn)一步了解目前國(guó)內(nèi)外露天開采的技術(shù)和設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀，掌握本專業(yè)各個(gè)領(lǐng)域出現(xiàn)的新成就，新技術(shù)，以具備從事露天開采規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工與管理以及科學(xué)研究的基本能力。為適應(yīng)國(guó)內(nèi)外礦業(yè)飛速發(fā)展步伐、我國(guó)高校教育體制改革的節(jié)奏，露天采礦學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件、教學(xué)方法與手段等環(huán)節(jié)，需要進(jìn)行系統(tǒng)的研究與規(guī)劃。

1 理論課和理論（含實(shí)踐）課教學(xué)內(nèi)容

1.1 課程定位與目標(biāo)

河北聯(lián)合大學(xué)的辦學(xué)遵循教育規(guī)律，追求科學(xué)精神與人文精神的和諧統(tǒng)一，以人才培養(yǎng)為根本，以省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)為龍頭，以礦業(yè)工程博士點(diǎn)建設(shè)為契機(jī)，以省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為平臺(tái)，以師資隊(duì)伍建設(shè)為重點(diǎn)，堅(jiān)持教學(xué)工作的中心地位；以本科教育為基礎(chǔ)，積極發(fā)展研究生教育，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神的工程應(yīng)用型高級(jí)專門人才。

《露天采礦學(xué)》是我校采礦工程專業(yè)主干課之一。目前河北聯(lián)合大學(xué)每年有120多名全日制采礦工程本科生上《露天采礦學(xué)》課程。我校面向全國(guó)統(tǒng)一招生，生源遍及全國(guó)26個(gè)省市，作為河北省培養(yǎng)礦業(yè)人才的主要基地，我校擔(dān)負(fù)著為礦山企業(yè)培養(yǎng)人才、科學(xué)研究和技術(shù)服務(wù)的重任。近年來，我們堅(jiān)持為河北省地方經(jīng)濟(jì)服務(wù)的辦學(xué)宗旨，緊密結(jié)合河北省礦山企業(yè)的實(shí)際情況，吸收先進(jìn)的辦學(xué)理念制定培養(yǎng)方案，開展縱、橫向科學(xué)研究，取得了豐碩成果，為我省礦山企業(yè)的發(fā)展作出了突出的貢獻(xiàn)。

1.2 課程知識(shí)模塊順序與學(xué)時(shí)分配

露天采礦學(xué)課程知識(shí)模塊順序與學(xué)時(shí)分配如表1所示。

1.3 課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法

（1）課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)，牙輪鉆機(jī)和潛孔鉆機(jī)的工作特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn)）及生產(chǎn)能力，爆破方法松碎礦巖、單斗挖掘機(jī)的生產(chǎn)能力、選型及數(shù)量確定、各種排巖工藝的特點(diǎn)及適用條件，廢石場(chǎng)的建設(shè)、安全與復(fù)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(chǎn)剝采比的變化規(guī)律、調(diào)整與均衡。

（2）解決辦法，采用課堂與現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)相結(jié)合、課堂教學(xué)與模型課教學(xué)相結(jié)合，傳統(tǒng)教學(xué)與電視錄像、多媒體教學(xué)相結(jié)合等多種方式幫助學(xué)生對(duì)難點(diǎn)的理解。

1.4 實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)思想與效果

露天采礦學(xué)設(shè)有實(shí)踐課程包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、采礦模型實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，旨在增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，建立空間概念，理論聯(lián)系實(shí)際，加深對(duì)采礦課程的理解。通過這些實(shí)踐課程，鍛煉學(xué)生的實(shí)際設(shè)計(jì)能力，能夠盡快融入實(shí)際工作之中。

在實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中，主要包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，其重點(diǎn)放在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的工程性、應(yīng)用性和研究性及專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)上，通過一系列實(shí)踐性教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生對(duì)課程的基本知識(shí)反復(fù)進(jìn)行運(yùn)用和訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)對(duì)采礦工程專業(yè)基本知識(shí)掌握，加深對(duì)課程重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的理解與掌握，促進(jìn)對(duì)各知識(shí)模塊在整體上融會(huì)貫通，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐技能和提高專業(yè)素質(zhì)。同時(shí)通過實(shí)踐性教學(xué)加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)與集體主義精神，提升思想道德水準(zhǔn)，形成吃苦耐勞的工作作風(fēng)，提高分析與解決問題能力、社會(huì)適應(yīng)能力和動(dòng)手能力。

2 實(shí)踐（驗(yàn)）課教學(xué)內(nèi)容

2.1 設(shè)計(jì)思想、效果及目標(biāo)

通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、采礦模型實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，旨在增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，建立空間概念，理論聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生對(duì)課程的基本知識(shí)反復(fù)進(jìn)行運(yùn)用和訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)對(duì)采礦工程專業(yè)基本知識(shí)掌握，加深對(duì)課程重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的理解與掌握，促進(jìn)對(duì)各知識(shí)模塊在整體上融會(huì)貫通，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐技能和提高專業(yè)素質(zhì)。

2.2 課程內(nèi)容

露天采礦學(xué)實(shí)踐（驗(yàn)）課教學(xué)內(nèi)容如表2所示。

2.3 教學(xué)組織形式與教師指導(dǎo)方法

課堂教學(xué)過程中：采礦模型實(shí)驗(yàn)課、觀看電視錄像片、課堂討論。采礦模型實(shí)驗(yàn)室為我校的開放實(shí)驗(yàn)室之一，采礦模型實(shí)驗(yàn)課主要緊跟課堂教學(xué)內(nèi)容，通過模型，形象直觀的將采礦巷道布置、生產(chǎn)系統(tǒng)、時(shí)空關(guān)系以及巷道或采場(chǎng)等的局部細(xì)節(jié)三維（部分為光電）展示，有效的幫助學(xué)生建立空間概念以及與各采礦工程圖之間的聯(lián)系，部分課堂教學(xué)內(nèi)容也可在模型室上課。

課堂教學(xué)后：生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。任課教師聯(lián)系露天開采生產(chǎn)礦山，讓學(xué)生進(jìn)一步了解露天開采的工藝過程。然后以具體的礦山地質(zhì)資料為依據(jù)，進(jìn)行露天開采課程設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行開拓方式的選擇及露天境界的圈定工作。最后在課程設(shè)計(jì)過程中對(duì)露天開采的各項(xiàng)工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等內(nèi)容。實(shí)踐教學(xué)采取逐步深化知識(shí)層次的教學(xué)方法，使學(xué)生逐步掌握露天開采的各項(xiàng)工藝及設(shè)計(jì)內(nèi)容。

3 教學(xué)條件

3.1 教材使用與建設(shè)

（1）《金屬礦床露天開采》，李寶祥主編，冶金工業(yè)出版社，1992年5月。

（2）《露天采礦學(xué)》，高永濤主編，中南大學(xué)出版社，2010年11月。

3.2 擴(kuò)充資料使用情況

在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及教學(xué)過程中主要使用的擴(kuò)充資料有：《礦產(chǎn)資源法》《金屬非金屬礦安全規(guī)程》《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》《采礦設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》等。

3.3 課件

任課教師在課堂講授過程中編制了相應(yīng)的多媒體課件，具有一定的交互性，是露天采礦學(xué)的輔助教學(xué)手段，特別是對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)有一定的幫助，由于開發(fā)時(shí)間較短，內(nèi)容和功能尚不完善，有待進(jìn)一步的開發(fā)完善。

3.4 實(shí)踐教學(xué)條件

采礦工程專業(yè)擁有先進(jìn)的采礦教學(xué)模型實(shí)驗(yàn)室，采礦模型實(shí)驗(yàn)室具有多種類型、多種功能的各類采礦模型，為采礦學(xué)教學(xué)提供了良好的校內(nèi)實(shí)踐環(huán)境。另外，其他實(shí)驗(yàn)室都具有先進(jìn)的儀器設(shè)備和良好管理。采礦實(shí)驗(yàn)室全部為開放實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)條件良好。

3.5 實(shí)習(xí)基地

采礦工程專業(yè)在河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司建立了實(shí)習(xí)基地，簽訂了實(shí)習(xí)基地協(xié)議，為采礦專業(yè)認(rèn)識(shí)、生產(chǎn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)提供了良好的實(shí)踐教學(xué)條件。另外，通過產(chǎn)、學(xué)、研基地建設(shè)，進(jìn)一步拓寬了實(shí)習(xí)基地功能，也提高了實(shí)習(xí)效果。

4 教學(xué)方法與手段

4.1 教學(xué)理念

堅(jiān)持以基礎(chǔ)教育和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)相結(jié)合為教學(xué)主線，以基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用為目的，以多媒體課件、采礦模型、（Flash）動(dòng)畫和科教錄像片等手段輔助教學(xué)，以學(xué)生能力培養(yǎng)為重點(diǎn)。

4.2 課堂教學(xué)實(shí)施方法

（1）知識(shí)模塊化，在教學(xué)內(nèi)容上突出學(xué)科特點(diǎn)，將課程基本內(nèi)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(chǎn)能力和采剝工程進(jìn)度四個(gè)知識(shí)模塊。同知識(shí)模塊的知識(shí)內(nèi)容有著許多共同特征，學(xué)習(xí)、理解和掌握都較有規(guī)律。授課時(shí)主要講授知識(shí)結(jié)構(gòu)，然后選擇其中一個(gè)或幾個(gè)內(nèi)容作為典型，結(jié)合幻燈、圖片、模型進(jìn)行詳細(xì)分析、講解，而其他知識(shí)只需進(jìn)行對(duì)比講解，指出它們的共同特征和區(qū)別。學(xué)生容易接受和掌握。這樣不僅增加了單位課時(shí)的知識(shí)容量，而且還掌握了知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系。具體講授內(nèi)容的多少，可視課時(shí)數(shù)量、學(xué)生接受能力等靈活調(diào)整，既可精深、引伸和拓展，又可提綱攜領(lǐng)地講授。

（2）系統(tǒng)化，各知識(shí)模塊之間既有一定的獨(dú)立性，又有一定的系統(tǒng)性，在教學(xué)時(shí)注意前后之間的聯(lián)系，圍繞主線突出重點(diǎn)、難點(diǎn)。例如：在露天礦生產(chǎn)能力知識(shí)模塊的教學(xué)中，貫穿了采礦工藝—采剝進(jìn)度計(jì)劃—礦山工程發(fā)展程序等一系列問題，將其作為一個(gè)完整系統(tǒng)來講。

（3）鞏固提高化，每一知識(shí)模塊全部課程完成后，師生共同作一次系統(tǒng)總結(jié)，即課堂討論不僅總結(jié)一般的地下采礦規(guī)律，而且對(duì)一些專題內(nèi)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(shí)例（實(shí)習(xí)礦山實(shí)際案例）進(jìn)行分析，這樣教學(xué)能夠使“專業(yè)基礎(chǔ)課”教學(xué)達(dá)到一定的深度。學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解釋地下礦床開采的一些實(shí)際問題，從而意味著從學(xué)習(xí)知識(shí)到運(yùn)用知識(shí)這一質(zhì)的飛躍。

由于教學(xué)中始終強(qiáng)調(diào)了知識(shí)間的本質(zhì)聯(lián)系，加強(qiáng)了運(yùn)用知識(shí)的能力培養(yǎng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)期間受到了科學(xué)思維的訓(xùn)練，養(yǎng)成了良好的思維習(xí)慣，能夠自覺運(yùn)用科學(xué)思維方法，具備了知識(shí)創(chuàng)新能力。正如學(xué)生所說：“這樣的教學(xué)方法不僅僅讓學(xué)生得到了‘魚’，而且學(xué)到了‘漁’，讓學(xué)生掌握了學(xué)習(xí)的思路，在將來的工作中學(xué)生知道該怎樣學(xué)習(xí)，還知道了將來創(chuàng)新的思路”。

4.3 實(shí)踐教學(xué)實(shí)施方法

（1）模型、錄像教學(xué)，利用室內(nèi)采礦模型，使學(xué)生直觀地了解礦山開拓系統(tǒng)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(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的布置形式；使教材上礦床開采的基本概念立體化、動(dòng)態(tài)化。

（2）室內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在露天礦開拓及露天開采境界實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，在模型室通過觀看露天礦相應(yīng)的模型，使學(xué)生對(duì)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(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的實(shí)驗(yàn)要求，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、觀察實(shí)際現(xiàn)象、測(cè)出所需數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣的實(shí)驗(yàn)課不需要教師“全程陪同”。有力地調(diào)動(dòng)了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的積極性、主動(dòng)性和參與性，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不僅動(dòng)手，而且動(dòng)腦，培養(yǎng)了他們的思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。

（3）礦山教學(xué)實(shí)習(xí)，針對(duì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)的不同，有針對(duì)性地赴具體礦山進(jìn)行實(shí)習(xí)，認(rèn)識(shí)相關(guān)礦山生產(chǎn)系統(tǒng)，了解礦床開拓、礦山安全規(guī)程的實(shí)施、礦山新水平的準(zhǔn)備工作、各種工藝的實(shí)施過程，學(xué)習(xí)礦山實(shí)際案例的處理解決方法，直至上升為理論的過程，加深對(duì)相關(guān)概念、理論的了解，鍛煉學(xué)生實(shí)際觀察和綜合分析的能力。礦山教學(xué)實(shí)習(xí)是課堂教學(xué)的延伸，是教學(xué)內(nèi)涵擴(kuò)大，是采礦學(xué)第二課堂建設(shè)的重點(diǎn)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方法。

《露天采礦學(xué)》的礦山實(shí)習(xí)，根據(jù)不同階段實(shí)習(xí)要求的不同，有針對(duì)性地赴教學(xué)實(shí)習(xí)基地。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)均用2周時(shí)間來完成。按照10～15人一組，由教師及礦山工程技術(shù)人員帶領(lǐng)完成礦山各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的參觀、實(shí)習(xí)等工作，掌握礦山環(huán)境初步訓(xùn)練。到每一個(gè)礦山實(shí)習(xí)地點(diǎn)，首先讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)礦山安全教育，由礦山安全技術(shù)人員講解礦山安全規(guī)程，然后教師、礦山工程人員和學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)式討論，最后由教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容歸納總結(jié)、強(qiáng)調(diào)要點(diǎn)；在此基礎(chǔ)之上，進(jìn)行實(shí)習(xí)的具體安排。

4.4 教學(xué)方法、作業(yè)、考試等方面的教改舉措

（1）教學(xué)方法，在教學(xué)方法上，充分利用多媒體現(xiàn)代技術(shù)，利用課件提高教學(xué)信息量和趣味性，并利用網(wǎng)絡(luò)資源擴(kuò)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)的平臺(tái)，與傳統(tǒng)教學(xué)中的教師講授為主的教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合起來，形成了基于多媒體環(huán)境的采礦學(xué)教學(xué)模式，大大提高了教學(xué)效果。在課堂教學(xué)中，采用“主題法”教學(xué)，使課程知識(shí)模塊化、系統(tǒng)化、鞏固提高化，從而改變了傳統(tǒng)的教師講授、學(xué)生被動(dòng)聽課的灌輸式教學(xué)方法。對(duì)于課程教授中涉及到的一些知識(shí)點(diǎn)，用礦山實(shí)際案例來說明問題，通過討論、辯論等方式，使得學(xué)生扎實(shí)地掌握相關(guān)知識(shí)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生課堂參與意識(shí)，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為在教師的引導(dǎo)下主動(dòng)探求知識(shí)。

增加課外輔導(dǎo)的學(xué)時(shí)，每周定時(shí)、定點(diǎn)輔導(dǎo)答疑，并開辟網(wǎng)上輔導(dǎo)答疑系統(tǒng)，及時(shí)為學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的困難。

（2）作業(yè)，采取多種形式布置課外作業(yè)，不僅有書面形式的作業(yè)，要求學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的歸納整理，而且布置一系列開放式作業(yè)，要求學(xué)生自主選題，進(jìn)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(jī)的70%。考試內(nèi)容以基本概念、采礦工藝?yán)碚摓橹?，適應(yīng)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(diǎn)。根據(jù)考核模式，建立了《露天采礦學(xué)》試題庫(kù)。

論文型考核占總成績(jī)的30%?？己藘?nèi)容與《露天采礦學(xué)》第二課堂建設(shè)內(nèi)容相關(guān)，針對(duì)學(xué)生在礦山第二課堂學(xué)習(xí)過程中，對(duì)具體礦山問題的了解、領(lǐng)會(huì)與實(shí)踐知識(shí)掌握的一種考核。是學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和綜合分析問題能力的綜合反應(yīng)。這種考核，教師根據(jù)礦山資深工程人員在礦山第二課堂中講解的具體現(xiàn)場(chǎng)案例，以及學(xué)生對(duì)具體礦山案例的興趣及學(xué)習(xí)情況，有針對(duì)性地提出4～6個(gè)具體題目，有學(xué)生根據(jù)興趣自選其一，結(jié)合所學(xué)課程知識(shí)，以論文形式完成。這種考核不僅充分調(diào)動(dòng)了思維的積極性，檢查了知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)問題的結(jié)合程度，還鍛煉了學(xué)生的邏輯思維和表達(dá)能力。

在課程考核中使用這種考核方法，獲得了良好的教學(xué)效果。從整體上來看，可客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和思維方式，為學(xué)生進(jìn)行差異培養(yǎng)提供依據(jù)。學(xué)生根據(jù)考核情況客觀評(píng)價(jià)自己，明確自身特長(zhǎng)且找出差距，為確定自己的發(fā)展方向提供重要參考。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著礦業(yè)技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)行業(yè)的交叉增多，作為采礦專業(yè)的重要專業(yè)課程，其教學(xué)與學(xué)習(xí)質(zhì)量對(duì)學(xué)生將來走向工作崗位及其今后的發(fā)展尤為重要?！堵短觳傻V學(xué)》課程內(nèi)容抽象、實(shí)踐性強(qiáng)。需要在教學(xué)實(shí)踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整課程設(shè)置，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，挖掘教學(xué)資源，改革教學(xué)方法，以提高教學(xué)效果。

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