采礦工程專業(yè)《礦山壓力與巖層控制》實驗教學(xué)探討

劉洪洋+魏中舉+梁華杰

摘要：應(yīng)用型本科院校注重培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識解決問題的實踐能力，對于專業(yè)課教學(xué)來說，實驗教學(xué)無疑是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的重要手段。本文以我校采礦工程專業(yè)2012級和2013級教學(xué)大綱為背景，對《礦山壓力與巖層控制》的實驗教學(xué)進行探討。

關(guān)鍵詞：采礦工程；礦山壓力與巖層控制；實驗教學(xué)

項目基金：六盤水師范學(xué)院精品課程，LPSSYjpkc201403；貴州省第二批國家級采礦工程專業(yè)綜合改革試點項目，黔教高發(fā)[2013]446號。

TD322

一、 引言

2010年7月29日，國務(wù)院正式頒布了《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，應(yīng)用型本科院校和應(yīng)用型人才培養(yǎng)受到更為廣泛的關(guān)注和重視。顧名思義，“應(yīng)用型”的核心在于“用”，即注重人才的實際動手操作能力。近年來，各高校在教育教學(xué)改革摸索中，不約而同的注重實踐環(huán)境的強化，因為實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，也是提高學(xué)生社會職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競爭力的重要途徑。

作為典型的工科專業(yè)，在轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下，采礦工程所培養(yǎng)的學(xué)生不僅要具備良好的礦山基本理論，還必須具備一定的實踐能力和創(chuàng)新能力，這樣才能適應(yīng)我國采礦工業(yè)實際情況和社會新形勢的需要?！兜V山壓力與巖層控制》是采礦工程專業(yè)的核心課程，是與礦山開采和采礦工藝等實踐密切相關(guān)的采礦工程基礎(chǔ)學(xué)科。該課程既與巖石力學(xué)前沿接軌，又在采礦工程實踐中有廣闊應(yīng)用領(lǐng)域，是加強采礦工程專業(yè)學(xué)生素質(zhì)教育、培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和實踐能力的重要平臺。

本文以我校采礦工程專業(yè)2012級和2013級教學(xué)大綱為背景，對《礦山壓力與巖層控制》的實驗教學(xué)進行探討。

二、《礦山壓力與巖層控制》實驗教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題

2012級采礦工程專業(yè)教學(xué)大綱中，《礦山壓力與巖層控制》的實驗項目只有“二維相似材料模擬實驗”，課時為4學(xué)時。要求學(xué)時根據(jù)煤礦地質(zhì)賦存條件，按地質(zhì)柱狀圖制作相似材料配比方案，按照一定比例配制相似材料，制作較為簡單的二維相似材料模型，并在實驗過程中了解影響相似材料強度的主要因素。該實驗具有很強的綜合性，需要眾多配套的實驗測定儀器，采集數(shù)據(jù)需要的時間也很長，而且實驗耗材昂貴，實驗成本太高，實驗準備需要耗費大量人力物力，很難保障實驗的效果。具體實施中也確實存在一定的問題，具體如下：

1.實驗課時少?！兜V山壓力與巖層控制》總課時為54學(xué)時，而實驗課時僅4學(xué)時。課程本身一門理論與實際結(jié)合十分緊密的課程，如果僅僅靠講授教學(xué)，學(xué)生的實踐能力很難得到鍛煉。此外，“二維相似材料模擬實驗”教學(xué)內(nèi)容較多，短短4學(xué)時也不能確保實驗的順利完成。

2.實驗項目少。“二維相似材料模擬實驗”雖然具備很強的綜合性，并且有利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，但一個實驗項目涉及到的專業(yè)知識畢竟有限，很難讓學(xué)生全面掌握該課程的實踐內(nèi)容。

3.實驗設(shè)備少。實驗室目前僅有一臺二維相似材料模擬實驗臺，但班級學(xué)生多達60人，每組人數(shù)20人左右，不能保證學(xué)生有足夠的操作機會，大部分學(xué)生處于被動地位，事實上是“看”實驗，而不是做實驗。

4.實驗費用高?！岸S相似材料模擬實驗”需要消耗大量的水泥、沙子等材料，且不可重復(fù)利用，加之學(xué)生誤操作導(dǎo)致的浪費，實驗的費用很高。

5.學(xué)生積極性不高。由于課內(nèi)實驗成績只占平時成績的一小部分，對課程的總成績影響很小，很難調(diào)動學(xué)生的積極性，實驗過程中多數(shù)走馬觀花，效果不理想。

三、《礦山壓力與巖層控制》實驗教學(xué)的改進

《礦山壓力與巖層控制》以巖石力學(xué)為基礎(chǔ)，講述了采場和巷道礦山壓力顯現(xiàn)的基本規(guī)律，講解了采場頂板和巷道的支護方法和技術(shù)，內(nèi)容眾多，理論比較抽象，僅設(shè)置“二維相似材料模擬實驗”一個實驗項目很難達到培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的目的。因此，2013級采礦工程專業(yè)教學(xué)大綱中，《礦山壓力與巖層控制》的實驗項目增加為3個，具體見表1。

圓圖壓力記錄儀；

在實驗項目的設(shè)置上，增加了“回采工作面初次放頂及周期來壓頂板管理演示實驗”和“礦壓觀測儀器儀表的演示實驗”，注重對學(xué)生實驗基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，只有認識了相關(guān)儀器，才能自己動手做更多的實驗。取消“二維相似材料模擬實驗”，只保留了其中的“相似材料的配比試驗”，可以確保實驗學(xué)時內(nèi)學(xué)生有充分的時間進行動手操作，順利完成實驗。而且，“二維相似材料模擬實驗”的重點也是“相似材料的配比試驗”，不改變學(xué)生的學(xué)習(xí)重點。

四、小結(jié)

在高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的背景下，采礦工程專業(yè)要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，對于《礦山壓力與巖層控制》這類理論性較強的專業(yè)課程，增加課內(nèi)實驗學(xué)時和實驗項目，強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，無疑是一種有效的教學(xué)方法。然而，課內(nèi)實驗項目畢竟有限，實驗教學(xué)也不能確保學(xué)生的動手實踐能力得到較大提升，一種有效的做法是開放實驗室，讓學(xué)生在實驗室空閑期間自己動手操作，遇到問題向老師請教。這樣不僅能大大發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，最大程度鍛煉其動手實踐能力，也能大大提高實驗設(shè)備的利用率。總之，以創(chuàng)新的思路去不斷改革實驗教學(xué)，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)上的潛力必將得到有效發(fā)揮。

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作者簡介：

劉洪洋（1987-），男，河北青龍人，講師，碩士研究生。畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)，研究方向：礦山壓力與巖層控制。