新形勢下《礦山建設(shè)工程》課程建設(shè)初探

盛平

摘要：《礦山建設(shè)工程》是土木工程（礦井建設(shè)）專業(yè)的核心課程之一，也是本專業(yè)的特色課程之一。針對當(dāng)前《礦山建設(shè)工程》課程內(nèi)容和教學(xué)方法與工程實際不完全相符的問題，采取針對性的措施，以行業(yè)需求為導(dǎo)向，以工程實際為背景，明確課程知識體系、更新課程內(nèi)容、改進教學(xué)方法，提升學(xué)生的工程素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：礦山建設(shè)工程；教學(xué)；課程建設(shè)；教學(xué)方法；教材

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）04-0169-02

一、礦山建設(shè)工程課程的歷史沿革及課程特點

1.歷史沿革?！兜V山建設(shè)工程》可以追溯至上世紀(jì)50年代中國礦業(yè)學(xué)院礦山建筑系開設(shè)的《井巷工程》，主要為土木工程礦井建設(shè)專業(yè)、采礦工程專業(yè)、通風(fēng)與安全專業(yè)、企業(yè)管理專業(yè)開設(shè)。為了區(qū)別各個專業(yè)課程的不同要求，《井巷工程》課程根據(jù)開設(shè)對象的不同改為《井巷設(shè)計與施工》和《井巷工程》。前者為土木工程礦井建設(shè)專業(yè)開設(shè)，學(xué)時96～120左右；后者為非土木專業(yè)開設(shè)，學(xué)時40～60學(xué)時。隨著我國高等學(xué)校人才培養(yǎng)機制的轉(zhuǎn)變，強化基礎(chǔ)課程、壓縮專業(yè)課程、實施通才教育、大力推進教育改革，《井巷設(shè)計與施工》課堂教學(xué)內(nèi)容被濃縮，鑒于其與相關(guān)課程內(nèi)容的優(yōu)化整合，自2000年開始，課程名稱改為《礦山建設(shè)工程》，整合了礦山開拓的基本知識、礦山井巷設(shè)計、井巷施工及礦井建設(shè)施工組織與管理，課堂講授96學(xué)時，另外安排巷道和立井課程設(shè)計?！吨袊V業(yè)大學(xué)本科培養(yǎng)計劃》（2004版）改為72學(xué)時，2008版《培養(yǎng)計劃》改為64學(xué)時。2012版《培養(yǎng)計劃》又進一步縮減至48學(xué)時，同時增設(shè)《礦山規(guī)劃與設(shè)計》課程，將《礦山建設(shè)工程》課程內(nèi)容中有關(guān)礦山總平面布置設(shè)計與井巷施工圖設(shè)計的有關(guān)內(nèi)容納入《礦山工程規(guī)劃與設(shè)計》課程中。至此，《礦山建設(shè)工程》課程內(nèi)容歷經(jīng)多次反復(fù)增減，形成了以講述礦山井巷工程施工工藝與技術(shù)的一門專業(yè)課程。

2.課程特點。《礦山建設(shè)工程》是中國礦業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)的核心課程之一，也是我校土木工程專業(yè)的特色課程之一。該課程內(nèi)容與《爆破工程》、《井巷特殊施工》、《軟巖支護技術(shù)》、《巖土加固工程》等密切相關(guān)，有部分內(nèi)容與上述課程內(nèi)容重疊。課程內(nèi)容上兼顧了井巷工程設(shè)計與施工，但以施工原理和方法的講述為主。課程課時長，內(nèi)容繁多，且相互之間缺乏邏輯性，各知識點較為零散。

二、當(dāng)前存在的主要問題

近十年來，為適應(yīng)我國國民經(jīng)濟快速穩(wěn)定發(fā)展對煤炭的需求，煤炭開發(fā)建設(shè)規(guī)模逐年增大。近些年，煤礦建設(shè)規(guī)模保持在10億噸/年以上。2012年煤炭開發(fā)建設(shè)投資達5286億元，為歷史最高水平。煤炭開發(fā)建設(shè)規(guī)模的空前高漲，使得礦山建設(shè)技術(shù)新工藝、新方法、新設(shè)備層出不窮，礦山建設(shè)工程管理理念、方法快速發(fā)展，而在當(dāng)前的礦山建設(shè)工程課程中卻未能體現(xiàn)出來，但是出現(xiàn)了與現(xiàn)場工程實踐明顯脫節(jié)的現(xiàn)象，主要體現(xiàn)在如下幾個方面。

1.課程設(shè)置背景過分偏重煤礦井巷施工，與煤炭生產(chǎn)聯(lián)系偏弱。礦井建設(shè)專業(yè)在高校中普通作為土木工程專業(yè)的一個專業(yè)方向，其專業(yè)背景一般以土木工程基本建設(shè)的背景為主，強調(diào)建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)理各方的獨立性。傳統(tǒng)上礦井建設(shè)畢業(yè)生的畢業(yè)去向大部分為基本建設(shè)單位，如各大煤礦基建單位和各礦務(wù)局工程處，即所謂的乙方單位。而目前畢業(yè)生就業(yè)很大一部分是煤炭生產(chǎn)企業(yè)，從事煤礦井下巷道開拓。在煤炭生產(chǎn)企業(yè)中，巷道的掘進已經(jīng)是作為生產(chǎn)的一部分來對待，與基本建設(shè)領(lǐng)域的建設(shè)、設(shè)計、施工和監(jiān)理相互獨立的管理體質(zhì)完全不一樣。目前的課程內(nèi)容井筒工程與巷道工程內(nèi)容基本各占一半，但對于煤礦生產(chǎn)企業(yè)來說，在運營期間除了新建個別邊界風(fēng)井或者改擴建時新增井筒外，很難有大量的井筒工程。課程學(xué)習(xí)中大量篇幅的有關(guān)立井井筒的設(shè)計與施工內(nèi)容難有用武之地。另一方面，隨著西部礦區(qū)特大型煤礦日益增多，巷道開拓普遍采用的綜掘、連采等新方法在課程中未得到重視；東部礦區(qū)普遍進入深部開采，由此引發(fā)的高地壓、高地溫、高水壓等影響巷道開拓的新問題在課程中也未得到重視。

2.課程內(nèi)容與當(dāng)前煤炭建設(shè)領(lǐng)域的國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)脫節(jié)嚴(yán)重。相較于土木工程其他行業(yè)，如建筑工程、交通土建工程，礦井建設(shè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化程度偏低。隨著建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的不斷推進，礦井建設(shè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)進程近年來明顯加快。中國煤炭建設(shè)協(xié)會自2001年開始組織編修煤炭工業(yè)建設(shè)工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，共承擔(dān)組織管理編修煤炭工業(yè)建設(shè)工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)96項，截至2009年底已發(fā)布43項?！兜V山建設(shè)工程》當(dāng)前的課程內(nèi)容未能及時反映該領(lǐng)域的新變化，有的內(nèi)容甚至與國家規(guī)范存在明顯不一致。如課程中關(guān)于“煤炭儲量分類”的表述，與現(xiàn)行的《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》（GB50215-2005）中“礦井資源/儲量”的表述不符。

3.有關(guān)礦山建設(shè)項目管理理念停留在計劃經(jīng)濟時代。中共十四大確立了我國建設(shè)社會主義市場經(jīng)濟，煤炭建設(shè)也由計劃經(jīng)濟時代的政府投資轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌鼋?jīng)濟條件下的社會投資，由此帶來的礦井設(shè)計、施工理念發(fā)生了根本變化，如在計劃經(jīng)濟時代，煤炭基本建設(shè)幾乎都是國家投資，前期投入巨大，主要大巷和硐室工程全部建設(shè)一步到位后再移交生產(chǎn)。而當(dāng)前考慮到經(jīng)濟效益，往往是建設(shè)必備的生產(chǎn)系統(tǒng)，盡早生產(chǎn)煤炭，很多巷道工程留待生產(chǎn)過程中再進一步開拓。目前的課程內(nèi)容中，有關(guān)井巷工程施工進度安排時，還是停留在計劃經(jīng)濟時代，講述對頭掘進的施工方案。課程內(nèi)容中有關(guān)煤炭開發(fā)項目的程序也與當(dāng)前的國家相關(guān)規(guī)定不符。

4.實踐教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏礦井建設(shè)工程背景的結(jié)構(gòu)設(shè)計訓(xùn)練。本課程課堂教學(xué)內(nèi)容完成后，會有2周的課程設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，主要內(nèi)容是進行立井井筒基巖段的施工組織設(shè)計，形成一本設(shè)計說明書和井內(nèi)鑿井設(shè)備布置圖以及天輪平臺布置圖。但該設(shè)計中未能體現(xiàn)對學(xué)生有關(guān)礦山結(jié)構(gòu)設(shè)計的訓(xùn)練。礦井建設(shè)專業(yè)方向作為土木工程本科專業(yè)的一個專業(yè)方向，會進行《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》的課程學(xué)習(xí)，并進行課程設(shè)計。但《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》教學(xué)通常由建筑工程教師擔(dān)任，課程設(shè)計背景往往也是建筑工程背景，如鋼筋混凝土樓梯的設(shè)計計算。礦井建設(shè)專業(yè)畢業(yè)生在工程實踐中，有時會接觸到天輪梁或井下鋼結(jié)構(gòu)支架的設(shè)計內(nèi)容。盡管該設(shè)計工作的基本原理和知識都在《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》中學(xué)習(xí)過，但由于缺乏礦井建設(shè)相應(yīng)的工程背景實踐訓(xùn)練，學(xué)生往往無法將所學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計知識運用到礦井建設(shè)工程背景中。endprint

三、可采取的對策

1.專業(yè)知識體系建設(shè)。由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部高等學(xué)校土建學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會編制的《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》已于2012年6月頒布。該規(guī)范將土木工程專業(yè)知識體系分成了六個知識領(lǐng)域，《礦山建設(shè)工程》應(yīng)屬施工原理和方法知識領(lǐng)域。因此，該課程中有關(guān)井巷工程施工圖設(shè)計的內(nèi)容應(yīng)予以刪除，該部分內(nèi)容可由《礦山工程規(guī)劃與設(shè)計》課程進行介紹，課程中僅介紹井巷工程的施工原理及方法。

本課程可按照《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》中相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的知識單元和知識點建立本課程的知識單元及知識點，并對每個知識點提出“掌握”、“熟悉”、“了解”三個層級的要求。

2.編著新版教材。在內(nèi)容選取上增加巖巷綜掘、煤巷連采以及深部開采條件下的巷道掘進等內(nèi)容。根據(jù)近年來頒布的煤炭建設(shè)相關(guān)的國家和行業(yè)規(guī)范，將教材中與之不符的內(nèi)容做相應(yīng)修訂。在內(nèi)容的選取上加強與煤炭生產(chǎn)相關(guān)的內(nèi)容，專業(yè)背景知識的介紹除了煤炭基本建設(shè)背景知識以外，還需要加強煤炭生產(chǎn)背景知識的介紹。

3.改進教學(xué)方法。目前的教學(xué)方法僅為課堂教師講授一種，學(xué)生互動參與性較少。今后可引入一些工程案例，開展“準(zhǔn)案例教學(xué)法”的研究，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合工程背景對施工方案進行研討式教學(xué)?！皽?zhǔn)案例教學(xué)法”是從“案例教學(xué)法”的基礎(chǔ)上引申出來的。案例教學(xué)法起源于美國哈佛大學(xué)，以其形象、模擬真實、理論聯(lián)系實際和教學(xué)互動等特點，在法學(xué)界、醫(yī)學(xué)界和管理學(xué)界均取得了顯著的教學(xué)成效。對于工科類課程，在使用案例教學(xué)法時難免會出現(xiàn)找到不少案例卻難以把課程的理論性和系統(tǒng)性統(tǒng)統(tǒng)包羅進去，雖然學(xué)生有了更多的提高分析能力等方面的訓(xùn)練，但他們對整個課程知識體系的了解難免會支離破碎。以《礦山建設(shè)工程》為例，它是系土木工程礦山建設(shè)方向的專業(yè)課，對于剛剛接觸專業(yè)的學(xué)生來說，不能不講清楚其基本概念，因此不能采用完整的案例教學(xué)法，要既講清楚基本理論和基本概念，又要通過講解一定的案例來輔助應(yīng)用內(nèi)容的教學(xué)。因此，需要將案例教學(xué)法和傳統(tǒng)教學(xué)法的優(yōu)勢結(jié)合起來，在案例教學(xué)法的基礎(chǔ)上，形成“準(zhǔn)案例教學(xué)法”。在教學(xué)過程中，提高學(xué)生的工程素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力。

4.改進課程設(shè)計環(huán)節(jié)。在課程設(shè)計環(huán)節(jié)中增加部分礦山建設(shè)工程背景下的結(jié)構(gòu)設(shè)計。如在立井井筒基巖段施工組織設(shè)計中，增加天輪梁設(shè)計計算。該部分的內(nèi)容實際是在《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程中講述的，但在《礦山建設(shè)工程》課程設(shè)計中加以應(yīng)用，能提高學(xué)生靈活運用所學(xué)知識的能力。

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