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工程教育的本科人才培養支撐體系建設
摘要:工程教育專業認證遵循成果導向、以學生為中心、以持續改進為理念。中國礦業大學資源勘查工程專業構建了面向工程教育專業認證的多元化本科人才培養支撐體系。在軟件平臺建設方面,夯實基礎理論,加強實驗操作,完善課程設計,創新專業綜合設計,積極參加地質技能競賽,改變教學方式;在硬件平臺建設方面,加強實驗室建設,完善野外實習和校外實踐基地建設,加快教材和網絡課程建設。
關鍵詞:工程教育專業認證;資源勘查工程專業;本科人才培養支撐體系
工程教育專業認證遵循成果導向(能力、目標、需求)、以學生為中心、以持續改進為理念〔1〕〔2〕,明確提出了工程教育專業畢業生應具備人文社會科學素養、社會責任感和工程職業道德、專業基本理論知識、創新態度和意識,能正確認識工程對于客觀世界和社會的影響具備一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力、終身學習能力,具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作的能力等基本能力和素質。為了增強資源勘查工程專業人才培養對煤炭工業發展的適應性,突出體現中國礦業大學的“礦業(煤炭)”特色〔1〕,本研究以中國礦業大學資源勘查工程專業為例,通過近年來本科生人才培養支撐體系的軟件和硬件建設,保障和提高資源勘查工程專業人才培養質量,著力構建多元化的本科人才培養支撐體系。
一、面向工程教育專業認證的本科人才培養支撐體系軟件平臺建設
(一)夯實基礎理論
資源勘查工程專業要依據工程教育專業認證的理念,調整理論教學體系。理論課程分為通識教育課程、學科基礎課、專業核心課程和專業方向課程。通識教育課程設置有大學體育、大學英語、高等數學、思想道德修養和法律基礎、信息技術應用基礎、大學物理、大學化學、工程力學、采礦概論等。學科基礎課程設置有普通地質學、礦物學(含晶體光學)、巖石學(雙語)、地層古生物學(雙語)、構造地質學等。專業核心課程設置有地質制圖學、鉆探工程學、地球物理勘探、煤田地質學、礦產勘查理論與方法等。專業方向課程包括礦床學、礦井地質學、水文地質學、工程地質學、礦產資源評價與管理、地質測試分析與技術、專業英語、資源勘查工程進展等。地質制圖學為專業核心課程,系統講授地圖的基本知識、繪圖軟件、主要地質圖件的編制原理和編制方法,如地質圖、圖切地質剖面圖、實測地質剖面圖、地層綜合柱狀圖、鉆孔柱狀圖等,著重培養學生應用計算機軟件繪制地質圖件和分析地質圖件以解決資源勘查工程問題的能力。礦產勘查理論與方法為專業核心課程,系統講授礦產(煤炭)地質勘查理論、勘查方法、勘查設計、勘查工程布置、地質編錄和資源儲量估算方法〔3〕,著重培養學生應用勘查理論知識和方法來分析并解決勘查過程中復雜工程問題的能力。
(二)加強實驗操作
煤礦安全高效礦井建設工程實踐研究
【摘要】論文以威遠縣小河鎮三強煤礦安全高效礦井建設實踐為例,簡述了安全高效礦井建設方案及實施效果評估,證明了開采薄煤層的中小煤礦,結合實際,開展安全高效專項項目建設后,礦井可走上安全發展的良性循環之路。
【關鍵詞】薄煤層;礦井;安全高效;實踐
1引言
威遠縣小河鎮三強煤礦按照四川省內江市安全高效礦井建設工作安排,“因礦制宜”地制定實施方案,組建安全高效礦井建設工作領導組,積極籌措資金、適時開展高效礦井建設工作。建設過程中,邀請了有關專家對安全高效礦井建設進行技術指導,按期完成了安全高效礦井建設項目工作,取得了良好的經濟效益、安全效益,走上了安全發展的良性循環之路。
2煤礦基本情況
威遠縣小河鎮三強煤礦(以下簡稱三強煤礦)屬民營礦山企業,現為四川“升級改造”礦井,位于威遠縣小河鎮三羊村七社境內,所在區域為構造剝蝕淺山丘陵區,地勢北東高,南西低,區域穩定性較好。礦井開采高炭煤層,法定開采深度為+370m~+435m;高炭煤層系三疊系上統須家河組上亞段組第5段煤層;高炭煤層呈薄及中厚層狀,屬復合煤層,內含5個分層,從上到下分別為天炭、護炭、花炭、么炭、底炭。煤層厚度0.55~1.40m,純煤厚度0.40~0.55m。夾矸巖性多為粘土頁巖或炭質頁巖,厚度一般為0.02~0.12m;煤層傾角2~3°,在礦井劃定的開采區域內,全區可采。煤層頂板為炭質頁巖和粉砂巖,極易垮落,底板為深灰色細粒狀粉砂巖,堅固性較好。礦井原設計生產能力9萬t/a,2019年礦井核定生產能力21萬t/a;礦井瓦斯等級鑒定為低瓦斯礦井。2019年度煤礦瓦斯等級鑒定結果為:礦井絕對瓦斯涌出量為2.75m3/min,礦井相對瓦斯涌出量為9.43m3/t。四川省煤炭產品質量監督檢驗站對高炭煤層鑒定結果為煤層自燃傾向性為不易自燃、煤塵無爆炸危險性;礦井水文地質類型簡單,正常涌水量8m3/h,最大涌水量15m3/h。礦井為“斜井開拓”方式,共布置有2個井筒,即+495主斜井擔負礦井煤、矸、材料提升、排水、管線敷設、行人、進風等任務,+509回風斜井擔負礦井回風、安全出口等任務。礦井現開采水平為+370m水平。+370m水平運輸大巷和回風大巷沿高炭煤層布置;開采順序為“帶區前進式”“工作面后退式”回采。采煤工作面為3702對拉工作面,工作面長度為2×80m。礦井工作面落煤工藝為“機械落煤”“溜子運輸”,工作面頂板采用“單體液壓支柱+金屬鉸接頂梁”支護,全部垮落法管理采空區。
3安全高效建設實施方案
安全生產下金屬礦山的安全管理探討
【摘要】在礦山采礦工程安全管理中,存在團隊安全意識不足、安全保障不足的問題,為了強化安全管理效能,單位應強化安全生產宣傳,提升團隊安全意識,加大安全管理經費投入,完善安全設施配置,建立健全安全管理機制,提供應急救援保障。論文闡述了鄉鎮金屬非金屬礦山在新的安全生產形勢帶給我們新的發展,針對新的安全生產問題一并提出了相應的安全措施與辦法。
【關鍵詞】金屬非金屬礦山;安全生產;安全評估;安全辦法
1金屬非金屬礦山地采礦山深部開采的安全災難分析
隨著金屬非金屬礦產資源的枯竭,礦山采礦企業已開始向金屬非金屬礦山縱深部進行找礦、采剝作業。金屬非金屬礦山縱深部開采其生產安全條件極為惡劣,如采剝難度加大、巖石應力加強,且變化莫測,無法預料,有些金屬非金屬礦已多次發生巖爆情況,嚴重威脅其生產安全。隨著采剝深度的增加,其開采礦體地下水文、地壓條件更加繁雜,難以斟探,稍有紕漏,就會造成重大災難。
2各類礦山開采的高陡邊坡等危險開采現象仍然存在
金屬非金屬礦山之外的露天礦山生產,還包括各類崗石開采、石砂開采、石板材開采及機磚廠的采土生產。大型的金屬非金屬礦山的開采一般均能按照從上到下、分層級、分臺階的次序方式進行生產。對于許多生產規模小的鄉鎮金屬非金屬礦山,安全管理工作基礎薄弱,安全投入不足,安全培訓不夠或流于形式,導致企業技術裝備水平普遍低下,開采技術含量低,部分企業不具備基本安全生產條件,開采次序混亂,無設計,隨意性強的特征。
3金屬非金屬地采礦體的混亂無序性程度仍在增加
測繪工程教育課程體系優化
摘要:
我校通過工程教育專業認證后,在充分考慮了工程教育專業認證專家意見的基礎上,對原來的課程體系進行了整合優化。和舊版課程體系相比,新版課程體系具有更符合工程教育專業認證的要求、保留了自己的特色課程、更具有時代特色和緊跟測繪學科發展趨勢等特點。
關鍵詞:
工程教育專業認證;課程體系;優化
一、引言
工程教育是我國高等教育的重要組成部分,我國的工程教育總規模已位居世界第一。工程教育專業認證是指專業認證機構針對高等教育機構開設的工程類專業教育實施的專門性認證,由專門行業協會、專業學會會同該領域的教育專家和相關行業企業專家一起進行,旨在為相關工程技術人才進入工業界從業提供預備教育質量保證。工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保障制度,也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎。工程教育專業認證的核心就是要確認工科專業畢業生達到行業認可的既定質量標準要求,是一種以培養目標和畢業出口要求為導向的合格性評價。《華盛頓協議》于1989年成立,現已成為國際上最具影響力的工程教育互認協議。2006年5月,參照《華盛頓協議》成員國的做法,我國正式成立全國工程教育專業認證專家委員會,從此拉開了我國工程教育專業認證工作的帷幕。2013年6月19日,我國被接納成為《華盛頓協議》預備成員。我校測繪工程專業于2013年申請參加了工程教育專業認證,經過專家的評估和現場考查,最終通過了工程教育專業認證,有效期為2014年1月1日至2016年12月31日。2016年下半年,工程教育專業認證委員會將再次對我校測繪工程專業進行評估。工程教育專業認證要求專業課程體系設置、師資隊伍配備、辦學條件配置等都圍繞學生畢業能力達成這一核心任務展開,并強調建立專業持續改進機制和文化以保證專業教育質量和專業教育活力。近3年來,我們一直按照工程教育專業認證專家的意見對課程體系設置、師資隊伍配備、辦學條件配置進行持續改進并取得了顯著的成果。課程體系建設是專業建設的核心,本文將結合工程教育專業認證要求具體介紹我校測繪工程專業課程體系優化方面的情況。
二、舊版課程體系及認證專家指出存在的問題
機械設計任務驅動式混合教學設計
摘要:針對機械設計課堂傳統教學應用性和實踐性不高的特點,以課堂為教學載體,對機械設計課堂教學模式進行改革探討,采用任務驅動式混合教學模式項目導入,提高了課堂效率和學習效果,培養了學生的自主學習、團隊協作的能力。
關鍵詞:機械設計;任務驅動式;混合教學
0前言
機械設計課程是高等工科院校機械類專業的核心專業基礎課,是學習專業課程和從事機械類產品設計的必備基礎,課程內容包括機械設計總論、通用零件的設計和選用、結構計算以及優化處理等設計知識,培養學生樹立正確的設計思想,了解國家當前的有關技術經濟政策;具有運用標準、規范、手冊、圖冊等有關技術資料的能力,能夠有效培養學生的綜合設計構思能力和創新設計能力。機械設計課程集理論與實踐為一體,具有很強的工程實踐特點,同時課程內容多、難度大、課時少;學生學習主動性、自我管理、約束能力不強;師生、生生交流互動少;學習能力、協作能力、工程素養欠缺,針對課堂教學中存在的問題,對機械設計課堂教學進行改革,以彌補傳統教學模式的不足,探索任務驅動式混合教學模式,形成基于翻轉課堂而建立起來的新的教學模式,具備一定的工程應用性和思維創新性。
1教學設計
首先梳理知識點,把知識點分為基礎級,理解級,應用級和拓展級。然后設計學習任務,把知識點任務化,可以提升學生學習的有效性。設計學習策略,包括學習過程、學習活動的設計。設計學習任務單,這是學生學習路徑,是重要抓手。設計學習評價,是重要手段,是學生學習的驅動力,起導向、反饋、激勵、調節作用。設計學習資源,這是重要基礎,是學生學習支撐。
2教學實施
巖土工程專業教學的革新
一、巖體水力學課程教學存在的主要問題
(一)研究生對課程的學習興趣不濃厚
“一天一門課,一周一學期”,體現了當今中國大學研究生期末的一個典型場景。每學期的最后兩周各門考試密集展開。一部分平時混沌度日的研究生,不得不突擊學習以便應付考試,或者大段摘抄專業書籍和文獻以應付課程論文,巖體水力學課程教學也不例外。因此,研究生畢業后被指缺乏專業技能,缺乏競爭力,就不足為怪了。拋開學習態度不端正、學習目標不明確等主觀因素,造成此現象的一個關鍵原因,是教師沒能充分調動研究生對巖體水力學的學習興趣和熱情。研究生的學習環境自由寬松,這樣安排的初衷,是便于研究生將時間用在自己感興趣的領域,增長自身知識,激發研究潛能。如果研究生教育階段仍無法讓學生感受到學習興趣和樂趣,而是選擇了用強制力逼迫或者聽之任之的極端方式,這樣做的效果是很不理想的。
(二)研究生地質學基礎知識薄弱
受不同院校、不同行業的影響,研究生在本科階段的專業水平參差不齊,綜合運用已有知識學習新知識以及解決實際問題的能力相差很大。水利、采礦、地質、石油類院校的本科教學環節,對水文地質學、工程地質學和巖石力學等地質類課程普遍比較重視,這也成為了這類高校在巖體工程專業研究生培養上的有利條件。然而,目前國內具備巖土工程專業研究生招生資格的高校,是以土木工程類院校為主。土木類院校以建筑工程為行業背景,以工業和民用建筑為主體研究對象,對水文地質、工程地質和巖體力學等課程重視不夠是普遍存在的問題,甚至許多土木類高校本科階段不開設巖體力學課程或作為選修課,巖土工程專業研究生也沒有開設工程地質學課程。這導致大量的巖土工程專業研究生的地質學概念不清,嚴重影響他們對巖體水力學課程的學習質量,教師的教學效果和品質也受到很大的限制。
(三)學校實驗條件有限,課程的實踐教學環節嚴重不足
巖體水力學教學除了對理論講述環節要求高,對實踐性教學環節的要求也很高。室內實驗揭示巖石最基本和最普遍的水力學特性,在巖石水力學實踐性教學中至關重要。諸如軟化系數測定,孔隙率和滲透率測試,三軸應力條件下的滲透率變化測試等都是巖石水力學性質的基礎實驗。然而,大部分高校的現狀是實驗設備和實驗場地嚴重不足。如最基本的帶水滲或氣滲功能的電液伺服巖石三軸試驗機,國產的試驗機在國內高校裝備數量很有限,功能齊全的高精度進口試驗機更是鳳毛麟角?;驹O備都不齊全,大尺寸設備和實驗場地就更為缺乏了。這會使研究生對巖石水力學實驗的認識停留在字面理解上,很難真正掌握實驗原理及數據處理技術。
水利工程設計發展趨勢
【摘要】水利工程設計是水利工程建設的靈魂,水利工程設計的質量直接影響著水利工程的施工質量、功能、安全性能等,因此,解決水利工程設計中的問題,不斷提高水利工程設計質量,并尋求新的突破和發展,是水利工程建設發展中的重要內容。論文分析了水利工程設計未來的發展趨勢及相應對策。
【關鍵詞】水利工程設計;發展趨勢;分析
1引言
在經濟與科技日益發展的今日,我國的城市人口急劇增加,我國的工業也取得了很大的發展,因此生活用水與工業用水的需求也日益旺盛,導致水源越來越短缺。在如此嚴峻的形勢面前,水利工程的設計尤顯重要。水利工程主要是指通過充分開發利用水資源,實現水資源的地區均衡,防止洪澇災害而修建的工程。由于自然因素和地理因素的影響,各個地區的氣候不同,河流分布也不同,這就造成全國水資源分布嚴重不均勻,比如西北地區為嚴重缺水地區。為了滿足全國各地人民的生產生活需要,我們必須大力修建水利工程,認真規劃水利工程的設計,關注水利工程未來的發展趨勢[1]。
2水利工程的設計趨勢
2.1水利工程設計過程中審查、監管的力度會加大
由于近些年曝光的豆腐渣工程越來越多,國家對水利工程設計過程中的審查、監管的力度會越來越大。水利工程的建設過程中要派專人監管,防止出現不合理的工程建設及建設資金被貪污,建設完成后要對工程進行嚴格審查,以免出現豆腐渣工程。例如1998年長江發生全國性特大洪水。其原因除自然災害外,工程建設質量差也是非常重要的原因。所以,在以后的水利工程設計中,就更要借助法律和市場的手段來進行全面全方位的審查,使得水利工程的質量過硬,禁得起時間的考驗。
采礦工程巷道掘進和支護
【摘要】在我國經濟發展過程中,采礦業一直以來都發揮著重要的作用,為我國的經濟發展與人們生活水平的提高做出了重要的貢獻。但是,由于各方面的原因,礦山的采礦近年來不斷出現不同程度上的安全問題,需要引起采礦業乃至社會與國家的高度關注,通過提高防護措施以避免采礦安全事故的發生,論文將對此進行具體的分析。
【關鍵詞】采礦工程;安全防護;具體措施;發展與展望
1引言
在各項事業的發展過程當中,安全問題無疑是首要與必然的,國家對于采礦安全問題也給予了高度的關注與重視。隨著科學技術的不斷發展,越來越多的先進的技術被運用到礦井的安全防護上來,在本文中將對于在地下礦井之中的巷道的相關的安全性保護進行具體的闡述與分析。
2采礦相關工作中的巷道掘進技術
接下來就是對于相關的技術的具體闡述,就是指在具體的操作的過程中,在一系列的工作之前,對于相關的工作進行綜合的防護,對于原來的方法的具體的運用的過程。在進行具有的采礦的操作的過程中,可以發揮多臺機器共同來進行工作以提高工作的效率。這對于相關的巷道的開挖有很大的意義,可以很大程度上提升工作的效率[1]。在進行具體的開挖的過程中,應該注意具體問題具體分析,根據不同的礦井以及地質結構的實際情況進行合理的施工的過程。在具體的操作的過程中還必須遵守相關的行業的規范,讓工作能夠合理以及順利的進行下去。上文中我們提到具體問題具體分析,對于不同的地質構造以及不同的礦產的結構進行不同的工作的過程。對于普通的材料的開挖的過程來說,這些礦產結構的生產結構比較穩定,周圍的環境是十分的穩定不需要花費過多的經歷。因此在具體的操作的過程中,采用原有的單方向的方法來進行具體的工作。在進行到一半左右必須對于工程重新進行審視,以此來修改自己的工作的方案,眾所周知在巷道的挖掘的過程中爆破是十分重要的一個環節,這一過程的效果的好壞可以直接決定安全與否,這一過程具體是指首先就是要合理的對于炸藥等爆破物進行合理的安放,進行科學的規劃以及一系列系統的計算,把炸藥放在能發揮其功能最大的地方進行安放,這對于專業以及技術上的要求是十分的大的。對于炮眼來說要控制其大小,過大或者是過小來說都是十分的不利的,一旦出現了問題要進行及時的彌補,這時候就要運用復合式的方法來進行具體的修正的過程。當地形上出現特殊時也必須進行特殊的處理,這就需要相關的技術人員進行特殊的處理,進行特殊的布置的過程,讓日后的工作能夠更加順利的進行。對于相關的安置點來說也有特殊的要求,例如布置的角度等等。這是要根據不同的條件來進行的。必須要進行合理的控制,隨著科學技術的不斷發展,越來越多的先進的技術以及設備被運用到了挖礦的工作上來,必須進行及時的運用,跟上時代的潮流??偟膩碚f這項工作在具體的操作的過程中是十分復雜的,是一個漫長的過程,需要相關的從業人員保持一定的耐心,來進行細致的工作,保障日后的工作的順利的進行。
3巷道掘進過程中需要注意的要點