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一、采礦專業就業現狀
安徽理工大學能源與安全學院采礦專業是培養具備固體(煤、金屬及非金屬)礦床開采與開發利用的基本理論,具有采礦工程師的基本能力,能從事礦區開發規劃、礦山工程設計與施工、生產技術管理、安全監察及科學研究的復合型工程技術人才[1]。自2013年以來煤炭行業效益出現了斷崖式下滑,到煤礦企業工作的畢業生也大幅減少,根據2014年與2015年的畢業生派遣信息可以看出畢業生總人數上基本無變化,2014年與2015年采礦畢業生就業情況發生了較大變化,如圖1所示。繼續從事采礦業的學生由151人降低到62人,降低了19%,而非礦山行業,如房地產、橋梁、地鐵等建筑業和交通行業的就業人數呈現不同程度的上升。例如:建筑業的就業人數在非礦山行業中增長最多,由11人增長到40人;而增長人數最少是科學研究與公共管理和社會保障,均增長1人;人數不變的為金融業1人。到地鐵、隧道等交通建設單位就業的人數呈逐年增加趨勢,近3年更是達到并超過了60%,學生的學習興趣也發生了一些變化,很多學生在大三階段開始自學地下工程相關課程,這都給我采礦專業教學提出了新的挑戰。
二、課程體系重新梳理
安徽理工大學能源與安全學院采礦工程專業順應這樣一個形勢,對專業培養方案也做了相應的修改,以滿足專業發展與社會需求,在2018年修訂的采礦工程專業培養方案單列出一個地下工程方向,以增加學生的學習興趣。因此,采礦專業的地下工程施工課程要首先進行改革,改革后地下工程施工與傳統以井巷工程為主要教學內容課程的主要區別在于基本力學原理發生了擴展,原來主要是深部巖層施工,現在增加了淺埋土層施工,其基本力學原理、開挖方法,支護方式都有明顯差異。比如CRD工法,它是軟弱破碎圍巖隧道暗挖法的一種,主要應用于淺埋且對地表沉降控制嚴格的大跨度隧道施工中。通過在大二、大三開設專業基礎課彈性力學、礦山巖石力學、結構力學、土力學,大三開設鑿巖爆破工程、隧道工程,大四開設地下工程物探、工程建設法律法規、工程項目管理,形成一個完整課程體系,這些課程與地下工程施工形成一個有機的整體,大部分課程為該課程的學習提供了基礎和準備。
三、課程內容改革
本課程的目的是使學生學習和掌握地下工程設計與施工技術,包括交通水電隧道工程,礦山井巷工程,城市地鐵隧道工程,停車場、商場等城市地下市政工程,防空工程,大型洞庫倉儲工程等。考慮到地下工程也包括淺埋,特別是土層介質,課程內容上增加地下工程勘察,根據工程特點與工程介質不同,教學內容要涵蓋地下工程相關的主要內容,在原來以煤礦井巷工程為主的教學內容基礎上,增加基坑施工、淺埋暗挖施工、盾構法施工、沉管法施工等,由于該課程范圍廣、內容多,學時也要進行大幅增加,調整到64個學時較為合適。
四、實踐環節改革
本門課是一門實踐性很強的課,實驗教學尤為重要,需要進行實驗教學改革,在傳統井巷工程課程中有較完善的巷道模型,學生可進行巷道斷面、炮眼布置、掘進工藝與支護等內容的實驗學習,但均為演示性實驗,如演示性實驗需增加鉆眼爆破法施工巷道,通過實驗使學生了解打眼機具、炮眼布置和爆破參數。大型泥水式盾構機施工仿真模型可實現模擬演示功能:一是刀盤的勻速轉動(電動模擬),即刀盤在電源開啟的狀態下可以以機體的縱軸心線進行無限360度旋轉,速度約為5轉每分鐘;二是管片拼裝機原地360度的勻速轉動(電動模擬),即盾體尾部的管片拼裝機會加裝一塊仿真的管片,依照既定的方向進行旋轉動作;三是液壓千斤頂的來回往返運動(電動模擬),即盾體周圍的十幾個液壓油缸可以單獨或整體作伸縮運行;四是水流和泥漿的流動效果(燈光模擬);五是螺旋輸送機以12轉每秒的速度勻速模擬運行;六是洞內施工通風系統,其風機實際運行,模擬送風;七是洞內施工照明系統,采用LED中目前最先進的發光效果,實際照明演示。增加大型泥水式盾構機施工仿真模型,將有助于學生掌握盾構施工技術,另外,還要增加頂管法、沉管法等模型試驗。
五、結語
第一,結合采礦專業畢業生就業現狀,分析了畢業生就業發展趨勢,對比2014年與2015年采礦專業畢業生就業情況,繼續從事采礦業的學生人數下降了19%,而到地下建筑行業就業的人數卻出現了大幅增加,到地鐵、隧道等交通建設單位就業的人數呈逐年增加趨勢,近3年更是達到并超過了60%。第二,在新版的培養方案中單列出一個地下工程方向,以增加學生的學習興趣。圍繞地下工程施工課程,形成了涵蓋專業基礎課、課程拓展課的一個完整課程體系。第三,構想了地下工程施工課程內容,要涵蓋地下工程相關的主要內容,在原來以煤礦深層井巷工程為主的教學內容基礎上,增加基坑施工、淺埋暗挖施工等,由于該課程范圍廣、內容多,學時也要進行大幅增加,調整到64個學時。第四,提出了地下工程施工課程實踐環節改革方案,在傳統井巷工程模型試驗的基礎上,還要增加基坑施工、淺埋暗挖施工、盾構法施工、沉管法施工等實踐教學。
參考文獻:
[1]安徽理工大學能源與安全學院.安徽理工大學采礦工程專業人才培養方案[EB/OL].(2018-04-02)[2019-10-21].
[2]東兆星,吳士良.井巷工程[M].徐州:中國礦業大學出版社,2004.
作者:李英明 常聚才 劉增輝 單位:安徽理工大學能源與安全學院