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采礦工程畢業設計范文1
1.引言
采礦工程畢業設計是采礦工程專業必修的集中實踐性教學環節,屬于專業教學模塊,其目的是在學生已完成專業基礎課和專業課學習后,通過畢業設計的方式,綜合應用和深化本專業所學理論知識和專業技能,培養學生分析和解決實際問題的能力。通過該教學環節,要求學生達到如下要求:①能綜合運用多學科的理論知識與技能,通過畢業設計教學過程中的學習、研究和實際訓練能夠將理論認識深化、擴展知識領域、延伸專業技能;②學會依據課題任務進行資料數據的調研、收集、加工與整理,訓練學生正確使用各種設計資料、手冊、圖冊、國家標準和技術規范的基本技能,培養學生掌握工程設計的程序、方法和基本原則,提高學生工程計算、圖紙繪制、編寫技術文件的能力;③樹立正確的設計思想,培養學生嚴肅認真的科學態度、嚴謹求實的工作作風、正確的技術經濟觀點和工程全局意識;④接受現代采礦工程師的基本訓練,進一步培養學生的創新能力和實踐能力,為畢業后更好地適應工程設計、科學研究及其它技術工作奠定必要的基礎。由以上采礦工程畢業設計的目的和要求可知,該教學環節對于學生整體專業知識的整合與專業技能的提升將會有不可替代的作用。但是,在實際的教學中,由于專業課開課時間較長、學生缺乏大局觀、知識整合能力欠缺等造成采礦工程畢業設計教學效果欠佳。因此,有必要采取先進的教學方法與手段來提高畢業設計的教學效果。近些年來,隨著計算機技術、信息技術、通信技術、自動控制技術、3S(GIS,GPS,RS)技術、網絡技術的發展,數字礦山近些年取得了長足的發展[1-2],而作為數字礦山的重要組成部分,將三維立體技術運用于采礦工程畢業設計是一種有益的教學嘗試。
2.采礦工程畢業設計存在的問題及原因
2.1存在的問題
作為采礦工程專業培養體系的最后一個環節,采礦工程畢業設計對學生整體能力的提升作用毋庸置疑。內蒙古科技大學采礦工程專業的培養特色是露天與井工開采并重,因此在過去相當一段時間內,學生在畢業設計環節需要完成兩部分內容,即露天開采方案設計與井工開采方案設計。近些年,考慮到要與學生就業相結合,同時也是為了提高畢業設計質量、減輕學生負擔,因此按照學生的就業安排相應的畢業設計內容。這也就意味著,就業去向是露天礦山的學生安排露天畢業設計,就業去向是井工礦山則安排做井工畢業設計。通過調整畢業設計內容,畢業設計質量得到了保證,但是在實際教學中仍然存在教學內容生疏、整合知識能力差、對礦山感性認識有限、動手能力弱等問題。
2.2產生問題的原因
①課程學習周期長,教學內容生疏由于采礦工程專業自學生在大二下半學期就開設專業基礎課,再經過大三一整學期、大四上半學期的專業課學習,等到學生進入畢業設計環節,前后經歷了2年時間,因此學生對部分課程的教學內容已經生疏,影響了學生在畢業設計時對知識的綜合應用。②實習教學環節薄弱,感性認識有限對于工程類專業,實習教學環節是提高學生感性認識的重要手段。采礦工程專業的主要的實習教學環節包括生產認識實習和畢業實習,然而受限于礦山企業這類高危生產單位的安全限制,在學生進行礦山實習時常常是被技術人員帶領走馬觀花式的看一下企業生產流程,這樣就造成學生實習效果差,缺乏對礦山的感性認識。③就業壓力大,學生專業課學習效果不佳對于采礦工程專業來說,大四的上半學期是專業課的集中學習時間。在這一時間內,需要學習的專業課包括《露天采礦工藝》、《露天礦設計原理》、《煤礦地下開采》、《金屬礦地下開采》、《礦山環境保護》、《礦山安全》、《露天礦運輸及道路設計》、《采礦學課程設計》等,這些都是畢業設計的重要組成內容。但是由于近些年學生就業形勢不好,就業壓力逼迫學生不得不花費大量的時間與精力或找工作、或復習考研、或復習考公務員等等,因此學生對本該掌握的專業課沒有掌握。以上造成畢業設計困難的原因中,對于因學習周期長以及學習時間不夠而造成的知識內容欠缺可以在畢業設計期間由指導教師補充講解,而對礦山感性認識缺乏就目前來說解決較困難?;诮y一的空間和時間四維坐標,將礦山中的所有信息(包地形、建筑、地層、構造、礦床礦體、危險源、井巷工程、開采單元、采場、工作面、設備、人員、監控系統等)可視化后,能夠建立真三維礦山地理信息模型[2],而借助三維立體技術可讓學生立體地觀察到礦山的組成,由此可提高學生對礦山的感性認識。
3.教學案例分析
這里以井工開采畢業設計為例,講解三維立體技術在畢業設計中的應用。對于井工開采畢業設計來說,第一步需要設計礦床的開拓系統。在開拓系統的基礎之上,才能完成采礦方法、通風系統、運輸與提升系統的設計,這類似于建筑中的框架結構,由此可見其重要性。由于前述種種原因,學生對于該部分缺乏直觀認識,無法在思想中想象開拓系統是什么樣子,因此設計開拓系統時困難重重。而教材中關于開拓系統的圖例缺乏立體感,無法引導學生。結合教材中關于圖1中的圖示1-5的備注,雖然能夠明白開拓系統的組成,但是無法將該圖與礦山其他系統結合起來,對于學生的指導作用不大。
4.教學效果
通過在內蒙古科技大學采礦工程2013屆、2014屆這兩屆學生的畢業設計教學實踐,教學效果如下:①提高了學生的學習興趣。通過觀摩三維立體模型,學生對畢業設計的態度發生明顯改變,由以前的被逼著做轉為主動追著做,設計進度明顯加快,學生畢業成績的優良率明顯增加;②促進了學生對專業知識的融會貫通。經過三維立體技術,有效地將《金屬礦地下開采》、《礦井通風》、《礦山安全》、《井巷工程》以及《采礦學課程設計》中所學到的知識融合成了一個整體,提高了學生對所學知識的綜合認識,達到了畢業設計的目的和要求;③開發了學生的創新能力。學生在了解到三維立體建模技術后,對數字礦山產生了濃厚的興趣,更有同學利用課外時間自學建模技術,并取得了較好的實踐成果。
5.結語
將三維建模技術應用在采礦工程畢業設計的教學中,可以在學生對礦山感性認識不足的情況下,擴充學生對于礦山生產系統的立體認識,加深學生對畢業設計相關內容的理解,進而提高畢業設計質量。但掌握三維建模技術需要許多專業以外的知識,這對于采礦工程專業的學生來說難度較大。利用該技術建立的礦山生產系統只是起到輔助教學展示的作用,并不能完全取代礦山生產實習所起到的作用。因此,最好的教學計劃安排應該是先了解某礦山的三維立體模型,再安排去該礦山實習,最后結合該礦山做畢業設計,只有反復地對照學習,才能夠加深學生對所學知識的掌握,提高畢業設計效果。
參考文獻:
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采礦工程畢業設計范文2
關鍵詞:采礦工程;卓越工程師;人才培養模式
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2013)09-0071-02
《國家中長期人才發展規劃綱要》提出,要突出培養造就創新型科技人才,大力開發經濟社會發展中重點領域急需的緊缺專門人才,進一步擴大專業技術人才隊伍的規模,到2020年,高層次創新型科技人才總量要達到4萬人左右,重點領域要培養開發急需緊缺專門人才500多萬人,中高級專業技術人才要占從業人員的5%左右[1-7]。按照我國“十二五”發展規劃,專家預測到2015年我國對煤炭的需求量將達到40億噸以上。當前我國煤炭工業總體上缺乏相對領先的技術,工業的發展對煤炭的需求,已經超越了環境的容量和安全的控制力,由此引發的社會責難及隱形社會成本也十分巨大。為適應我國煤炭工業快速發展和確保國家的能源安全,探尋一套適應采礦行業特點的人才培養模式,實施《卓越工程師教育培養計劃》十分必要。
一、傳統工程教育模式存在的問題
作為工程教育大國,如何讓我國的工程師“卓越”起來,已成為工程教育界乃至全社會所普遍關注的問題,傳統的采礦工程專業人才培養模式已不能滿足當前煤炭工業發展規劃的需求。
走訪全國大部分礦業類高校,采礦工程專業所執行的人才培養模式,普遍為基礎課+專業課+畢業設計的人才培養模式。由此培養出的學生具有較扎實的基礎理論,但缺乏企業所需的工程實踐經驗,畢業生分到企業后仍需要進行崗前培訓。這種基于實踐教學的傳統工程教育模式變成了純粹的工程科學教育,課堂加實驗室教學模式與真實的企業工程實踐出現極大的偏差,教育者與發展中的現代化企業工程系統的“脫軌”直接導致教與學之間缺乏興趣與動力,甚至錯位現象的發生等[8-16]。
二、科學確立采礦工程專業卓越工程師培養目標
在傳統的采礦工程專業人才培養模式中,學生對自然科學基礎、技術科學基礎和本專業領域及相關專業的基本知識和基本理論的學習僅局限在理論層面,為使采礦工程專業學生在校期間受到現代工程師的基本訓練,科學制定采礦工程專業卓越人才培養標準尤為重要。通過該標準的培養,學生具有扎實的自然科學基礎,系統學習采礦基礎知識,掌握現代化礦業工程中的應用技術,了解本專業前沿及發展趨勢。通過在企業階段學習,學生具備分析解決工程實際問題、參與項目及工程管理的能力。通過在企業的實踐鍛煉,學生具有較好的人文社會科學基礎及語言和文字表達能力,與他人能夠進行有效的溝通和交流,具備良好的職業道德,體現出對職業、社會和環境的責任感。同時具有一定的信息獲取及文字處理能力,掌握一門外語,具有一定的外語交流和閱讀能力。
科學制定采礦工程專業卓越人才培養標準,切實提高卓越工程師的人才培養質量。
三、推進卓越人才培養模式和課程體系改革
作為一項高等教育的重大改革計劃,必須改革傳統的教學理念,調整傳統的人才培養目標及人才培養模式,才能培養造就出創新能力強、適應經濟社會發展的高素質礦業類工程技術人才,促進我國煤炭工業的健康、科學和可持續發展。
(一)實施校企聯合培養
為便于學校與企業階段教學任務的合理安排,增加企業階段教學的機動靈活性,針對采礦工程專業課程性質特點,在第三、四學年實行小學期制,即將傳統的一學年的兩個學期劃分為四個學期。
強化專業基礎知識,不斷擴充學生專業信息量。增加專業主干課學時,為增強學生解決工程實際能力,以“采區設計”和“課程設計”為依托,以現場工程實踐為背景,積極推行采礦工程專業CDIO教學模式改革。
(二)學用結合,培養學生對知識的綜合應用能力
卓越人才培養要緊密結合礦山企業,問需礦山企業,積極開展教學內容改革,合理優化課程體系,本著學以致用的原則,推行“企業冠名班”,實行“訂單式”培養。積極征得企業贊助,搭建各種形式的技能競賽平臺,開展大型科技創新活動,培養學生的綜合能力。
(三)大力推進畢業設計改革
畢業設計是實踐性很強的教學環節,從認識規律上看,實踐與理論二者是循序漸進相互促進的。傳統的人才培養模式,把畢業設計放在整個學程的后面,影響了理論與實踐的融合性。為克服這一問題,延長畢業設計時間,將原來的13周設計時間延長至一年或兩年,實行一邊學專業課和現場工程實踐,一邊作畢業設計,效仿研究生的培養模式,實行校內校外“雙導師制”。學生學完基礎課和現場的認識實習后,配備指導教師,學生在學習專業課和畢業設計期間,聽從導師指導,畢業設計選題可以結合導師現場科研項目進行,也可是現場的技術工藝或施工設計。這樣畢業設計起步早,設計時間長,理論與實踐結合緊密。
四、加強創新平臺建設
采礦工程畢業設計范文3
關鍵詞:采礦工程專業;應用型人才;培養模式
0引言
應用型人才是一種社會需求越來越多的人才類型,然而采礦工程專業應用型人才培養需要首要解決的就是“具體要培養出來什么樣的專業應用型人才”的這一難題。就目前而言采礦行業是現代工業的基礎,對所需的應用型人才要在創新與實踐上有一定的基礎個能力,然而在專業知識與實踐性是目前需首要解決的問題。接下來還要想到“就現在教學模式而言我們應該如何的去培養采礦工程專業的應用型人才”?則需要按照人才培養方案課程的模塊化形式進行理論教學與實踐相結合的教學體系來使學生提高這種創新和實踐的能力,以達到采礦工程專業的真正有能力的應用型人才。因此,培養工程應用型創新人才是當前高等教育的當務之急。
1采礦工程專業應用型人才培養模式
第一,首要目標是定位要精準,學會適當調整動態;運用網絡問卷調查的方式對國內煤炭院校與省內國內大型的煤炭企業進行走訪與調研;將采礦工程專業應用型人才需求情況與學校在辦學條件、優勢與特色及服務面向等多個方面相結合;對四大原則理論,即面向服務、社會需求、自身特色與辦學層次嚴格遵循。第二,將“學校與企業、學校與學?!钡慕逃Y源與人才培養所需的精準定位相結合,將課程體系進行優化不但可以凸顯社會需求,而且能夠對學科人才培養的定位進行契合,對就業導向與平臺模塊相結合的課程體系加以構建。不同的企業在知識結構體系方面存在一定差異,而“平臺+模塊”一樣的知識結構體制主要表現出就業導向這一人才培養的特點,統一搭建相應的平臺,只是能夠依照學生自身發展與企業需求通過平臺下面的課程模塊加以適當調整,構建出以“訂單式課程體系”為主的個性化發展。第三,依靠國家目前實施的“國家大學生實踐基地建設與卓越人才培養工程,同時以“學校與企業”共同對工程進行創新,建立起以“生產、學習、研究”為一體的基地,對采礦教學仿真實驗室進行優化與充實,運用“教學-實踐”的方式進行循環與結合培養,達到有效融合校內仿真教學和現場實踐形式的目的。對“虛擬仿真+輪崗掛職”為主的建實驗室和實踐教學模塊進行構建,一方面,能夠解決只能依靠高校的實驗條件建設與學生依照考綱進行實踐執行,不會學以致用的難題;另一方面,有效對實習難及入井難的問題進行解決。第四,為了實現高校對應用型人才進行“高素質、高技能”的培養,務必運用“社會需求+校企協同”模式與建立學校-企業聯盟,通過企業參與對人才的培養,及“就業導向+平臺模塊”的運行模式,并將畢業設計管理和指導模式為主的“專業交互+協同創新”相結合,對學生自身的專業認知感與意識形態進行強化培養。運用學校與企業進行合作,構建一套“利用待遇留住人才進行終身培養”的用人機制,學校跟蹤指導畢業學生進行繼續教學培訓與學歷提高,對學生終身學習的意識形態進行培養。將采礦工程專業應用型人才存在“人才用的上卻流失嚴重”的難題進行解決。
2采礦工程專應用型人才培養模式應用效果
在采礦工程專業應用型人才培養模式這個選題上,通過四年對其進行的分析與研究,這個模式對其人才培養的實施存在的實踐能力與人才需求定位與意識培養等系列問題進行有效解決,同時在應用過程中獲得了滿意的成效。主要體現在如下三個方面:第一,達到了對人才進行“定位要精準,并適當調整動態”的培養,保證了招生與就業的穩定情況。將采礦工程專業應用型人才需求情況與學校在辦學條件、優勢與特色及服務面向等多個方面相結合,對招生計劃進行適當調整。在煤炭行業處于低迷時期,通過將培養方案、大幅提高人才培養質量及課程體系優化等方面進行結合,促使黑龍江科技大學的學校就業率中,采礦工程專業的就業率一直處于前列。第二,企業對人才培養的參與積極性非常高,在學校與企業、學校與學校的合作模式取得滿意效果。國家大學生實踐基地與校企合作實習教學基地等一系列多樣化的教育資源得以實現充分利用,最大程度提高了學生自身專業認知感與意識形態。第三,顯著提升了學生的實踐能力和創新意識。在校學生在省級、國家級各項大賽,多人獲得了良好的成績,同時又61余項的創新實踐作品大賽作品由全國采礦工程專業本科生獲得,同時有6篇學生發表科研論文取得了5次專利。
3結論
通過將黑龍江科技大學采礦工程專業12級全體學生作為主體明星這次培養模式的試驗,同時獲得了最佳的成效,開辟了一條采礦工程專業應用型人才培養有效實施的便捷途徑。依靠所建立的就業導向+平臺模塊”、“課程體系與運行模式”及“專業交互+協同創新”等一系列全新的畢業設計管理與指導培養模式,對學生自身的專業認知感與團隊意識進行強化,讓學生能夠對企業發展意識形態形成正確認識。該培養模式經過四年一體化的分析研究,正在逐步的改進和完善,將加快以黑龍江科技大學采礦工程專業13級全體學生再進行一輪的升級培養。
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采礦工程畢業設計范文4
在中央對煤炭去產能堅定的決心、政策的愈加嚴格大背景下,煤炭企業近2年來步入寒冬,虧損十分嚴重,采礦工程專業面臨著嚴重挑戰。該校采礦工程專業在專業知識教學的基礎上培養實踐能力,通過能力的培養促進專業知識的學習。既培養了學生嚴謹、科學的工作態度,又發展了學生的科學素養和創造性,并初步培養了學生對科研的熱情,提高了學生的社會競爭力。
關鍵詞:
新常態;采礦工程;人才培養
進入新世紀以來,我國煤炭供給能力迅速增強,然而,近幾年煤炭消費需求明顯放緩。2016年,經濟下行壓力依然嚴峻,在產業結構調整、經濟轉型、環境治理等多重因素影響下,預計煤炭需求將進一步減少,這對采礦工程專業教學帶來了嚴重挑戰,對畢業生質量也提出了新的要求。高等學校的教學形式有別于初等教育,其形式是多種多樣的,除課堂教學外,社會實踐也是非常重要的教學形式,各種實踐活動可培養學生嚴謹、科學的工作態度,發展學生的科學素養和創造性,提高畢業生綜合能力。
1當前國內煤炭形式分析
煤炭市場“黃金十年”吸引了巨額資本流入,甚至出現和煤炭無關的行業涌入到煤炭行業中,呈現出“全民齊挖煤”的局面。據不完全統計,2006年以來,我國煤炭采選業固定資產累計投資達3.3萬億元之巨,截至2015年底,全國煤礦共計1.08萬,其中,從業人數442.4萬,進而出現了嚴重的產能過剩問題(圖1)?!吨袊禾肯M總量控制規劃研究報告》指出,2020年中國煤炭消費總量的目標應約束在27.2億t標煤,即38億t實物量以內,“十三五”期間煤炭消費大幅降低已成事實。安徽煤炭行業面臨的問題也十分嚴峻,到2020年,全省煤礦數量減至37處,生產能力控制在每年1.1億t左右。國內、省內煤炭行業產能過剩問題導致采礦工程專業面臨的環境十分嚴峻。
2采礦工程專業學生學習的特點
學習是獲得知識、提高綜合能力的過程,與其他群體相比,95后大學生有其顯著的特點:(1)他們的文化程度普遍較高,接受新思想的能力較強,學習帶有一定的職業目的性。與之前的初高中階段不同,初高中階段主要是學習基礎知識,是對整個世界的初步認識,涉及到社會活動較少。然而,大學生的學習不同,他們進入大學前就對自己的人生進行了初步職業規劃,希望在某一領域學有所長[1]。教師應該培養他們對所學專業的熱愛,形成濃厚的興趣,明確他們的職業定向,進而使他們掌握本學科的基礎理論知識和基本的實踐技能,最終成為國家和該行業所需要的高級專業人才,更好地服務社會[2]。(2)實踐知識多,動手能力較差。采礦工程專業屬于工學領域,是培養掌握固體資源開發的基礎理論與方法,畢業后能從事礦區資源的整體規劃、設計和科學開采的高級工程技術人才[3]。學校為他們安排了認識實習、生產實習和畢業實習3個教學環節,但受人數較多和場地的限制,實習時間普遍較短,甚至部分煤礦開采方向的采礦工程專業學生學習階段沒有到井下的經歷。
3知識傳授與能力培養相統一的教學方法
知識傳授與能力培養相結合是指教學過程中既要注重知識的傳授也要重視能力的培養[4]。在專業知識教學的基礎上培養能力,通過能力的培養促進專業知識的學習。社會實踐教學是高等教育的重要形式,組織學生參與各種實踐活動,社會實踐教學與課堂教學相互配合,互相促進,效果互補,培養出優秀的高級專門人才。以安徽理工大學為例,2013年采礦工程專業招生200人,2014年采礦工程專業招生160人,2015年采礦工程專業招生120人,2016年采礦工程專業招生70人,采礦工程系教師30余人。在教學過程中主動把學生能力培養納入到教學計劃中,在學生招生人數減少的情況下,教師有能力指導學生參加各種實踐活動,如,安徽省百所高校百萬大學生科普創意創新大賽、全國高校采礦工程專業學生實踐作品大賽、全國大學生過程裝備實踐與創新大賽、全國高等學校采礦工程專業學生實踐作品大賽、安徽省百所高校百萬大學生科普創意創新大賽、“創青春”全國大學生創業大賽、“挑戰杯”大學生創業計劃競賽、安徽省大學生職業規劃大賽等,在各種比賽中均取得了優異的成績,如,“分級式可控全長注漿錨桿”獲得第13屆“挑戰杯”交通銀行全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎、“礦燈一體化長時低溫自救器”和“應對沖擊地壓的緩沖吸能支護體系”兩項作品獲得第14屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽全國二等獎、“克斯盾瓦斯抽采設計咨詢有限責任公司”獲得“創青春”全國大學生創業大賽創業計劃類銀獎等,各種實踐活動培養了學生嚴謹、科學的工作態度,又發展了學生的科學素養和創造性,并初步培養了學生對科研的熱情,畢業生綜合能力得到了明顯提高。
4結語
煤炭企業近2年來步入寒冬,虧損十分嚴重,國內、省內煤炭行業產能過剩問題導致采礦工程專業面臨的環境十分嚴峻。95后大學生有其顯著的特點,社會實踐教學是高等教育的重要形式,通過組織高年級學生參與各種實踐活動,發展了學生的科學素養和創造性,并初步培養了學生對科研的熱情,有利于培養出優秀的高級專門人才。
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采礦工程畢業設計范文5
新疆工程學院采礦工程專業辦學歷史悠久,采礦工程專業課程體系中,特別是專業課程均有較高工程實踐要求,對學生工程實踐能力的培養是人才素質培養的重點。學院采礦工程專業人才培養始終堅持以現場工程實踐需求作為人才培養的基礎與目標,為實現這一目的推行以形成基于工程實踐為主線的課程體系為目標,以專業教研組為活動平臺,依托煤炭和中介企業的工程實踐過程框架的課程內容,有機地把高等學校與企業這兩個平行的“元”聯系起來,清楚地顯示出專業課程的內容與企業工程實踐過程不同階段的相互對應性,分階段細化工程實踐過程,在各個工程階段的工程實踐過程中載入理論知識與實踐技能的教學,這樣,工程實踐過程框架下的課程內容和教學情境總是以能夠適應生產體系和工作崗位的各種變革與靈活性為立足點,這無論對于教師還是學生都將具有極大的效用,對于用人單位更是一種極大的期盼。學院制定的采礦工程專業人才培養目標是培養適應經濟社會發展需要的,有社會責任感和競爭能力的,自覺維護祖國統一、民族團結,具備支撐專業堅實的理論基礎知識、較為廣博的人文社科知識和較強的實踐技能,富有創新精神、科學素養和實踐能力,誠實守信,德才兼備,能在專業相關領域從事工作的應用型高級工程技術人才。根據人才培養目標確定與此目標相適應的采礦工程專業課程體系。針對應用型工程技術人才培養方案設計中“專與通”度的把握是一個難點。采礦工程專業人才培養大眾化階段對素質教育和“通才”培養的強化并不意味著對專業教育的冷落,對“專與通”的把握應根據學校的發展定位,通專結合,以通為基礎,以專為延伸,將二者統一在對地區經濟重點發展領域和行業企業科技發展實際水平的適應上,以采礦工程專業課程體系改革為突破口構建新的人才培養方案。根據學生就業(含擇業、創業、升學、留學等)出口需要,強化學生的綜合知識和職業能力為出發點,對課程內容進行優化,處理好基礎課與專業課、理論課與實踐課、主干課與一般課、必修課與選修課這幾者之間的最佳比例,以解決多年高校培養的采礦工程專業畢業生在煤炭企業面對新技術、新工藝、新裝備和信息化進程的再學習能力和創新能力不足的問題,建立起適應本科層次的人才基礎寬厚,再學習和創新能力較強要求的不斷更新、與時俱進的課程體系。
2校企合作模式下課程體系建設的總體方案
2.1基本要求以煤炭應用型工程技術人才培養的知識體系為基礎,圍繞行業企業對專業知識的實際需求合理設置課程和課程內容,既要保證扎實適用的專業知識和基礎理論內容,又要注重專業背景和人文素質的培養。根據煤炭應用型工程技術人才培養的素質體系要求,既要培養煤炭行業特有的吃苦耐勞,扎實肯干精神,又要培養學生全面發展的綜合素質。依據煤炭應用型工程技術人才的能力體系,以工程生產的實際需要為核心目標,在能力培養別突出對基本知識的熟練掌握和靈活應用,同時要培養科研開發能力和創新能力。同時改革和建立與新的培養目標和方案相適應的培養制度體系(如注重應用實踐、應用創新在總學分中比重的學分制、能夠積極引導師資不斷提升實踐及應用創新的教學科研能力的評價及分配制度)。
2.2校企合作模式下課程體系建設的具體措施①專業方向設置行業化專業設置面向行業,突出特色,培養市場急需的專業人才,從而使學生就業前景廣闊。②課程設置系統化要以行業對人才知識能力素質的需求為出發點,按照構建與企業生產技術相適應的課程體系,理論知識、實踐能力、素質培養要形成一套既符合學生認知規律又適應生產技術的科學完善的培養體系。課程內容要突出工程應用特點,既要有本課程必需的理論基礎,又要包含當前行業企業的新型實用技術。③教學內容模塊化教學內容采用模塊化的組織方法,以知識單元為依據構建模塊,使其具有相對的獨立性,學生可根據需要從中選取教學內容。④教學組織多元化根據教學體系的課程設置,結合課程具體內容和教學目標的差異,充分利用學校、實驗室、科研院所、行業企業的教學環境組織形式多樣的多元化教學。⑤實踐教學創新化擯棄單一的驗證性實驗和簡單的參觀勞動性實習,在實驗室教學要鼓勵學生自主開發實驗項目,培養學生綜合運用知識和創新思維能力;在生產現場實習以解決工程技術實際為目的,培養學生將知識轉化為生產技術的能力。
2.3校企合作模式下課程體系基本框架根據校企合作模式下工程實踐教學的總體要求,學院采礦工程專業課程體系設計了3+N+1的的應用型人才培養模式“,3”為三平臺,即通識教育平臺、學科基礎平臺和實踐教育平臺;“N”為多個專業方向模塊;“1”為素質拓展模塊,主要是創新能力培養。課程體系貫穿實踐能力培養,在不同的學習階段,安排不同要求和能力培養的實踐課程。①通識教育平臺通識教育課程平臺,包括了公共基礎和學科基礎兩個部分。注意交叉學科,提供寬口徑的培養課程。通識教育課程整合各專業的教學要求,打通公共基礎,拓寬學科平臺,減少課程內容的交叉。②強調應用的專業特色以能力為本位出發,根據專業內涵和社會需求,精心設計教學內容,在教學中及時追蹤學科前沿和實際應用,將理論教學與社會需求緊密結合。③突出實踐能力的培養加大學生課程內實驗教學的比重,增加設計型、綜合型實驗的比例;更加強調課程設計、認識實習、生產實習、畢業實習、畢業設計等實踐教學環節,充分利用校內實驗實訓平臺、校外產學研實訓基地等加強學生知識應用能力、行業適應能力的培養。探索實踐3+0.5+0.5的校企聯合培養模式。針對煤炭應用型工程類專業學生在本科教育四年標準學制內,實行在校學習與實踐三年,另外半年與企業及科研合作單位開展應用型人才聯合培養,最后在企業完成8周實習,10周畢業設計,畢業設計必須以解決企業某一工程實際問題開展真題設計。畢業課題所產生的實際效果和畢業答辯由企業工程技術人員和學校專業教師共同評判,畢業答辯委員會由企業工程技術人員和學校專業教師構成,人員各占半數,根據綜合評判結果給出畢業設計成績。對于行業要求特點明顯,用人單位對畢業生需求數量相對集中的情況,采用訂單式培養的模式。在校學習的三年中,專業基礎學習內容按企業要求進行設計。④強調創新能力的培養教育部提出高等院校要培養具有創新精神的人才。創新能力的培養,是高校人才培養的重要目標之一,也是高校教育體系對社會、經濟發展需求適應的一種重要形式。與研究型人才強調學術、科研創新能力不同,應用型本科人才主要是構建應用知識進行技術創新和技術二次開發的創新能力。因此,注重以學科競賽、科創活動促進學生創新能力的培養。應用型本科人才培養應大力推廣以競賽促創新能力培養的形式,鼓勵學生參加各級創新活動,點面結合,不但在點上有獲獎的學生,更重要的是在參賽人數的面上鋪開。同時,在人才培養方案中,納入創新教育學分。
3結語
采礦工程畢業設計范文6
關鍵詞: 采礦工程; 實驗教學; 數值試驗; RFPA
中圖分類號: G642.0 文獻標識碼: A 文章編號: 1009-8631(2012)04-0095-01
高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專業人才。采礦工程專業是實踐性極強的工科專業,要培養能適應社會主義現代化建設需要的德、智、體全面發展,基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、具有創新意識和創新能力的采礦工程技術人員和研究人員[1],就必須堅持“加強基礎、突出核心、注重實踐、整體優化”的原則,全面推進采礦工程專業人才培養質量。實驗教學是培養采礦工程專業學生實踐能力的重要途徑,是采礦工程專業教育不可缺少的重要環節。由于采礦工程接觸對象是巖體及巖體工程,物理模型實驗受限較大,因此應用數值試驗方法,對于完善采礦工程專業實驗,提升采礦工程專業實驗教學質量具有極大的推進作用。
一、采礦工程專業實踐教學現狀
采礦工程應用多學科理論、技術和方法,來系統研究和解決礦床開采、開拓等方面的有關問題,具有綜合性強和實踐性強的特點[2]。因此要求采礦工程專業的學生應具備勇于探索的精神,具有較強的工程實踐經驗和能力。但是,目前采礦工程專業實踐教學還存在以下問題。 (一)專業實踐教學內容體系不完善
采礦工程是一個綜合性較強的專業,專業課程涉及采礦方法與工藝、地質、測量、力學、礦山機電、企業管理等。實踐教學體系應包括課程實驗、專業綜合實驗、課程設計、畢業設計、實習等,但由于專業特點及條件限制,不可能包含所有課程內容。
(二)實驗實習內容少,缺乏專業實驗師資隊伍
實驗實習包括公共基礎實驗、專業基礎實驗和專業實驗,實驗內容少,特別是專業實驗,流于形式。專業實驗師資隊伍缺乏,實驗開出率較低。
(三)生產現場實習時間不足,實習效果不理想
現場實習時間往往達不到實綱中規定的學時數,跟實習經費投入不足有關,最主要的是跟礦山企業的特殊性有關,大多數礦山企業考慮到學生實習安全管理及生產壓力的問題,往往壓縮實習學時數。
(四)常規實驗(演示性實驗)項目多,設計性和綜合性實驗項目少
實驗實習項目大多是大綱要求的常規實驗,只是作演示而已。綜合幾個學科知識的綜合性設計實驗項目很少或沒有,而綜合性設計性的實驗對學生綜合素質的提高有重要作用。
采礦工程接觸的對象是巖體或巖體工程,如巷道的開挖、采空區、邊坡工程、排土場、尾礦庫工程等,這些巖體工程間的相互影響以及巖體工程的變形、穩定性等性質無法通過物理實驗來體現,一是生產現場巖體工程不允許破壞,工程一旦破壞,整個采礦工程就報廢,會造成巨大的損失和安全事故,二是條件(人力、物力、財力限制)不允許。并且礦產資源在自然界的賦存條件是千變萬化的,地下原始條件是模糊的,具有不確定性,因此采礦工程具有不確定性。
由于采礦工程專業實踐教學的特點,很多采礦專業院校都建立了多功能的虛擬實驗或數值模擬實驗室[3,4]。西南科技大學采礦工程專業數值計算實驗室購買了RFPA(Realistic Failure Process Analysis,真實破壞分析軟件)系統,應用數值實驗方法,對采礦工程專業實驗教學進行了有益的探索。
二、RFPA系統簡介
RFPA是一種基于有限元應力分析和統計損傷理論的材料破裂過程分析數值計算方法,是一個能夠模擬材料漸進破裂直至失穩全過程的數值試驗方法。該方法的一個重要特色是考慮了材料性質的非均性,是一種通過非均勻性模擬非線性、通過連續介質力學方法模擬非連續介質力學問題的材料破裂過程分析新型數值分析方法[5]。
RFPA是將細觀力學方法與數值計算方法有機地結合起來,通過考慮非均勻性特點研究巖石、混凝土等準脆性材料的非線性力學行為,是一種運用連續介質力學方法解決非連續介質力學問題的新型數值分析方法,為巖石、混凝土等準脆性材料的非線性力學響應和破壞過程的分析與模擬提供了非常有用的和方便的工具[6]。
RFPA系統具有以下功能:(1)模擬巖石、混凝土等準脆性介質的破裂過程,特別適宜于研究由局部破壞過程引起的應力重新分布對進一步變形和破壞過程的影響;(2)模擬巖石、混凝土等準脆性介質破裂過程的聲發射規律,從而研究巖石、混凝土等準脆性介質破裂過程的聲發射頻度與震級關系以及巖石失穩破壞的前兆特征;(3)通過嵌入的Weibull分布、正態分布等各種統計分布函數,考慮材料力學參數(強度、彈模等)的非均勻性分布特征,從而可以從本質上研究巖石、混凝土等準脆性介質變形的非線性特征;(4)可以考慮微觀缺陷,也可以考慮節理、裂隙等宏觀缺陷;(5)可以模擬加載引起的破裂過程,也可以模擬自重引起的破壞過程。
三、RFPA系統實驗項目的設計
根據RFPA系統的功能及采礦工程專業特性,西南科技大學采礦工程專業構建了巖石力學方面和巖體工程方面的實驗項目,主要包括以下內容。
(一)巖石力學RFPA數值試驗
在巖石力學課程教學中,巖石的基本力學性質試驗包括單軸壓縮試驗、常規三軸試驗、直三軸試驗及劈裂試驗等,RFPA系統可以對巖石試件進行以上試驗的2D和3D試驗,試驗過程中根據選定巖石的性能,用RFPA建立數值模型,給定巖石的材料參數(包括均質度、細觀彈性模量、細觀抗壓強度等),設定邊界條件(包括加載的控制方式、加載速率等),即可進行試件的變形與破壞過程數值試驗。從數值試驗可以得到試件中任意位置的變形與應力信息,此外,通過數值試驗,可以觀察到巖石試樣中裂紋的萌生、擴展、貫通過程與聲發射過程,以及變形局部化和應力重分布等復雜的斷裂現象。
(二)巖體工程RFPA數值試驗
結合采礦工程專業特點及學校專業特色,我們開設以下內容的RFPA試驗:采礦誘發的巖層移動規律及其安全穩定性模擬分析、采空區安全性能模擬分析、地下工程施工誘發的地表沉陷計算模擬分析、隧道群的變形破壞過程計算模擬分析、巖質邊坡變形破壞模擬分析、排土場穩定性模擬分析等。通過這些試驗清楚地觀察到巖體工程變形和破壞過程及其相應的規律。
四、實踐效果
數值試驗中,RFPA數值試驗能夠起到在物理實驗中“試驗機”的作用,與真實的巖石力學試驗機相比,數值試驗機具有使用靈活、簡單與方便等優點,可大大降低試驗成本。
此外,RFPA數值試驗能夠為巖石力學試驗、巖體工程試驗過程提供大量的過程力學信息,可以再現許多物理實驗所不能觀察到的力學現象(例如試驗過程中的應力場、位移場、聲發射等),讓學生深刻體會領悟試驗過程,從而使學生對巖石和巖體工程的變形與破壞過程有更加清晰準確的認識,提高實驗的教學質量和效果。
參考文獻:
[1] 徐學鋒.2l世紀采礦工程專業人才素質教育研究[J].煤炭技術,2007.26(1):1-3.
[2] 郭兵兵,陳國祥,徐星.采礦工程專業實踐教學體系的優化[J].中國地質教育,2011,78(2):34-39.
[3] 張東升,屠世浩,萬志軍等.采礦工程特色專業創新能力培養的實驗教學改革探索[J].實驗室研究與探索,2011.30(3):110-113.
[4] 高喜才,伍永平.西部采礦工程專業特色實驗教學示范平臺建設實踐[J].實驗技術與管理,2011,287(5):27-29.