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礦業工程概論范文1

(1.宿遷學院，江蘇 宿遷 223800；2.江蘇正宏城建設計研究院有限公司，江蘇 宿遷 223800)

【摘要】本文介紹了礦業發展中鑿井井架發揮的作用，分析了國內國外礦井的研究現狀和研究意義，重點探討了超大直徑深立井井筒可以加快超大直徑深立井井筒的施工速度，顯著增加其經濟效益，為研究超大直徑深立井的施工做參考。

關鍵詞 礦業；鑿井井架；超大直徑；深立井井筒

作者簡介：司德凱（1985.02—），男，江蘇正宏城建設計研究院有限公司，助理工程師。

0引言

煤礦是重要礦產之一，同時也是世界最重要的能源品種之一，占了我國一次能源和消費構成的70%以上[1]。在礦產資源的探采方面，我國礦業探采深度有些已經大于1000米，而國外的一些礦業大國已經達到2500~4000米。預計未來隨著礦產資源開采逐漸向著深部發展，大井深井占有量將會進一步增大。立井井筒是煤礦井下和地面的主要出入口，是礦井生產期間提升煤炭、矸石、輸送人員，運送材料設備以及通風和排水的咽喉工程。立井井筒工程的工程量一般占礦井井巷工程量的15%左右，但其施工工期卻占礦井施工總工期的40%~50%。加快立井井筒施工速度是縮短礦井建設總工期的重要環節。而鑿井井架正是立井井筒施工的基礎，是立井施工中最基本、最重要也是最關鍵的構筑物。它是在立井中上下聯通的樞紐。在鑿井期間，通過井架來懸吊和提升各種設備、運輸人員、提升矸石。在整個立井井筒施工過程中，鑿井井架發揮著至關重要的作用，所以，設計和選擇合適的安全的鑿井井架尤為重要。

1國內的研究現狀和研究意義

目前國內在煤礦深立井施工方面，在900~1100m范圍內已建工程較多，如鄆城煤礦副井井筒全深921.3m，設計凈直徑為7. 2m；星村煤礦副井井深959.8 m，設計凈直徑為6.0 m；謝橋二副井井筒井深1011.5m，凈直徑8.2m；北票礦區最大井深1072m，最大井徑7.6m；新汶孫村礦風井井深1052m，井徑6.5m；徐州張小樓主井井深1065，井徑5.7m（副井井深1063m，井徑7.0m）；淮南望峰崗煤礦最大井深1022.2m，最大井徑8.5m；江西曲江煤礦最大井深970m，最大井徑7.5m；淮南礦區施工的朱集煤礦最大井深1046m，最大井徑8.3m；番一東區礦二副井井深1034m，井徑8.6m；淮南礦區顧南煤礦最大井深1038.6m，最大井徑8.6m等。以及正在建設的峰峰礦業磁西一號井最大井深1341m，最大井徑8.0m（副井井徑8.0m，井深1341.635m）；山東雙合煤礦最大井深1117.8m，最大井徑6.0m[2]。

而且近年國內已有一批金屬礦山也進入深部開采[2]，例如紅透山銅礦開采深度已超過1100 m；冬瓜山銅礦已經建成超1000 m井來進行開采；夾皮溝金礦二道溝坑口礦體延深至1050m。內蒙古獲各琦銅礦3號主井井深達1105.6 m，井筒凈直徑為5.5 m；武鋼程潮鐵礦井深1135m，井徑6.0m；銅陵冬瓜山鐵礦主井井深1120m，井徑5.6m。正在建設的本溪思山嶺鐵礦有三個立井深度達到1500m，最大井徑10m；還在設計階段的本溪大臺溝鐵礦探礦井設計井深1670m，將于近期進行實施。

在我國，有學者將立井井筒深度分為5類：淺井，井筒深度小于300m；中深礦井，井筒深度300~800m；深礦井，井筒深度800~1200m；超深礦井，井筒深度1200~1600m；和井筒深度大于1600m的特深礦井。上述例子中，我國的礦井大都屬于深礦井，也有部分為超深礦井，并且其最大直徑大都在8m以上。而我國定型的最大鑿井井架只能服務于直徑小于8m深度小于1000m的井筒施工，對于近年來大直徑和深立井井筒，既有的定型鑿井井架已經出現不適應的情況。目前，我國大直徑深立井井筒施工主要采用Ⅴ型鑿井井架進行，但是需要對鑿井井架進行改造，另外，既有定型鑿井井架的規格尺寸也對相關鑿井裝備的發展起了一定的制約作用。比如翻矸臺的高度制約了傘鉆從而加大了增加鑿巖深度的難度[3]；井架自身的承載力制約了鑿井懸吊重量從而限制了井內裝備的布置和發展。為了進一步拓展大直徑深立井井筒施工技術和我國鑿井裝備水平，有必要積極開展超大直徑深立井鑿井井架的設計和研發工作，從而使我國的鑿井技術保持在世界領先水平。

近年來，我國鑿井技術不斷提高，立井施工速度也不斷加快，但由于受提升能力的制約，深部鑿井的速度仍然較慢。對于超大直徑深立井井筒，可以通過布置多套提升、采用更大型號的吊桶等方式來提高出矸速度，但現行的井架只能布置2套提升，所以研制適合超大直徑深立井鑿井施工的井架可有效解決這一問題，從而加快超大直徑深立井井筒的施工速度，顯著增加其經濟效益。

2國外的研究現狀和研究意義

在國外超千米深的金屬礦山至少有80多座，其中南非的礦井最多。南非絕大多數金礦的開采深度大于1000m。其中，Anglogold有限公司的西部深水平金礦，采礦深度達3700m；West Driefovten金礦，礦體賦存在地下600m，并一直延伸至6000m以下。印度的科拉爾金礦區，已有3座金礦采深超過2400m。其中錢皮恩里夫金礦共開拓112個階段，總深3260m。俄羅斯的克里沃羅格鐵礦區，已有捷爾任斯基、基洛夫、共產國際等8座礦山開采深度達910m；開拓深度到1570m；將來要達到2000～2500m。在德國，最深的礦井，深入地下將近1500米。另外，美國、加拿大、澳大利亞的一些有色金屬礦山采深亦超過1000m[4]。

在國外，前蘇聯的頓巴斯礦區千米以上深井最多，如“普契科夫”礦風井深度1440m，“礦工深井”礦風井深1346m，“斯科欽斯克”礦井深1300m；南非的井筒最大深度為2000m，最大凈直徑9m，已施工過2500m以上深井，對開鑿3000m特深井進行了可行性研究；波蘭平均井深800m左右，最深達1243m，最大井徑9m；德國的井筒深度也達到1600m[5]。

3結束語

根據目前國內外礦井建設的發展情況，基于立井井筒的實際問題和現代鑿井裝備的發展趨勢，設計和研發新型適用于超大直徑深立井的鑿井井架。研究工作將根據井架的工作狀態和使用特征，將在既有的鑿井井架設計基礎上進一步完善設計理論，并對其尺寸進行改進、結構進行優化，充分考慮鑿井提升和懸吊兩大方面的特點進行新型鑿井井架的設計和研發，這是礦山特殊結構的主要研究發展方向。

超大直徑深立井鑿井井架可明顯提高施工企業的技術裝備水平，使其具有更強的競爭能力，研究成果具有廣泛的適應性和推廣應用前景，具有顯著的經濟效益和社會效益。

參考文獻

［1］唐敏康.新編礦業工程概論[M].北京:冶金工業出版社,2011:1-2.

［2］王猛.井巷工程[M].長春:吉林大學出版社.2012.

［3］汪理全，徐金海,等.礦業工程概論[M].徐州:中國礦業大學出版社,2004:1-3.

［4］徐海寧.超大直徑深豎井施工技術優化研究[D].上海:同濟大學,2008.

礦業工程概論范文2

關鍵詞：綜采；采煤工藝和方法；技術管理

中圖分類號：TD326.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）14-0174-02

經過兩種方案的比較得到的結論為使用第二種方案。第一種方案爆破掘進，警戒撤人影響軌道暗斜井運輸，制約其他頭面正常生產，且巖巷掘進，矸石混入煤流，對煤質影響較大。采用第二種方案可以保證9101工作面整體通風系統，綜掘進度較快，對軌道暗斜井運輸無影響，另外，第二種方案可以避免誤揭M8煤，安全方面相對可靠。

5 研究的目的及意義

目前轎子山礦新井一盤區剩余9103綜采工作面，預計2014年5月份回采結束，二盤區接替面尚未掘進，接替面貫通剩余工程量達1 660 m，且開拓大巷系統尚未形成，預計至2014年8月份方能形成接替面，采掘接替嚴重失調。針對此種情況，在二水平水倉處布置9101工作面，能極大緩解采掘接替緊張的局面。按照該設計，可以避免巖巷掘進，降低爆破對其他頭面的影響，減少投入。而且安全方面得到保障，避免造成誤揭煤和運輸過程中出現的安全隱患。

6 項目研究的經濟效益

首先，9101工作面能為二盤區的開拓工程提供極大的有利時間，盡可能保障二盤區系統完善，瓦斯抽采等工作的正常開展，極大地緩解采掘接替緊張的局面，以避免造成采掘失調引起的損失。其次，9101工作面回風巷回風聯巷的優化設計，避免施工巖巷，極大降低了投入成本。我礦平均每米巖巷投入成本為9 000元，煤巷每米投入為3 000元，以此計算節省成本24.6萬元。另外，巖巷爆破施工，人員勞動強度較大，且大量矸石混入煤流，造成的煤質影響也比較大。煤巷掘進避免煤質影響，能夠產出掘進煤約900 t。

參考文獻：

[1] 孟憲臣，王永祥，王永安，等.煤礦開采方法[M].北京：中國礦業大學出版社，2008.

[2] 郭金明，張登明，鄭光相，等采煤概論[M].北京：中國礦業大學出版社，2007.

礦業工程概論范文3

【關鍵詞】數字化；測量技術；礦山測量

隨著現代經濟的快速發展，我國對礦業產品的需求量逐漸增大，間接地對我國礦山建設和生產中的測量技術的要求也在提高，因為這不僅關系著礦山中員工的安全問題，也關系著采礦企業的經濟效益和生產效率。在礦山作業中應用數字化測量技術在很大程度上提高礦山測量的準確度，任何測量上的疏忽不論是對工作人員還是企業的經濟效益都是不利的，應用數字化測量技術可以提高工作人員的安全性，提高工作人員的積極性和工作效率，間接提高企業的競爭力，由此可以看出，積極運用現代測量技術提高礦山測量精度已經成為礦山測量質量提高的關鍵技術，在礦山測量中應用數字化測量技術已經成為大勢所趨。

一、數字化礦山測量技術概述

現代經濟的發展增加了礦產品的需求，礦山測量的準確度越來越影響礦業企業的經濟效益。因為它不僅影響到礦山開采和生產的科學性，更影響礦山生產的安全性。將現代數字化測量技術應用于礦山測量工作中能夠有效提高礦山測量精度，提高礦山產品的質量，為礦業企業發展指明方向，提高礦業企業生產安全管理效果。數字化礦山測量技術中的三維數字化軟件技術、數字化地形圖技術、光電測距高程導線測量等技術應用于礦山測量中很大程度上降低礦山測量人員的工作量，相反的提高礦山測量的工作效率和產品質量，為礦山企業安全發展奠定堅實的基礎。數字化的應用程度在很大程度上反映了礦山測量的技術水平。由于數字化測量技術對礦山測量工作的重要促進作用，礦業企業管理者必須清晰的認識到運用現代測量技術開展礦山測量對企業發展的積極作用，加大測量工作投入、提高礦產品的質量，為礦業企業綜合市場競爭力的提高奠定基礎。

二、礦山測量中數字化測量技術優勢分析

各種類型的數字測量技術應用于礦山測量中可以降低工作人員的勞動量，提升生產效率和產品質量，促使礦山企業安全發展。具體的來說，在礦測量中通過計算機仿真技術等數字化技術對礦山的地形地貌進行準確的勘探，在電腦上獲得有效數據，制定開采方案；同時數字化測量效率高，能在短時間內獲取有效的數據，快速制圖，在工作中還可以對工作進度實時監測，給管理者提供工作指導依據；數字化測量技術應用范圍較廣，礦山測量精度較高，重要的是，數字化測量技術涵蓋了空間信息技術、內外業一體化測量技術、三維可視化技術、數字攝影測量技術、數字化地形圖測繪以及變形監測技術等內容，因此涵蓋范圍非常廣，不僅可以降低礦山測量的工作量，同時也能夠保證測量的精度與準確度。

三、數字化測量技術在礦山測量的應用

1、提高對數字化測量技術應用重要性的認識

如果數字化測量技術能在礦上測量中順利的進行，必須使礦山企業管理者深刻的認識到它的重要性，同樣數字化測量技術對工作人員的技術要求也很高，企業建立科學的管理體系，增加礦山測量技術的資金投入量，建立技術培訓機構，加強工作人員的技術水品，促進測量技術在礦山企業中應用。從長遠意義來看，數字化測量技術正逐漸成為礦山測量的主要發展方向。企業應重點引進和開發數字化測量技術在礦山測量中的應用，以增強企業礦山測量的數字化，提高測量的精確程度和測量的速度。

2、礦山測量中的數字化測量應用技術

數字化測量技術包括三維可視化技術、空間信息技術、測量數據資料的數字化處理技術、數字化繪圖等技術，大大提高產品的生產效率和質量。三維可視化技術能夠清晰地描述地面以及地下眾多地質現象，采集礦山有效數據，通過計算機進行分析，建立數據管理平臺，幫助工作人員全面了解礦山信息，為工作提供指導依據；由GPS＼RS和GIS技術組成空間信息技術，對礦山的地理位置進行定位以及全天候的檢測，獲取信息，通過RS技術對信息進行掃描、攝影、傳輸和處理，對礦山完成地形圖測繪和模型制作，應用GIS技術對模型分析防范，提供空間及動態地理數據資料，充實企業的數據庫；作為數字化測量體系中重要組成技術的測量數據資料的數字化處理技術，將AutoCAD、VB或者是C++等軟件進行二次改造，建立完善及功能多樣化的數據處理系統，對文字、圖形、圖標及模型等多種形式資料進行分析，為數字化測量以及數字化制圖提供全面的基礎數據服務；數字化繪圖技術就是將已獲得的數據進行處理，繪制礦山分析圖，通過計算機畫圖可以避免尺寸影響，隨時修改，節省時間。

3、以數字礦山為基礎開展數字化測量工作

數字礦山是以信息化、自動化和智能化帶動礦業企業改造與發展的重要理念，其科學實施有助于實現礦業資源綠色開發與利用、實現礦業企業新興路線的實施。綜合全面的應用數字礦山的信息可以幫助企業員工進一步認識數字化技術，認識數字化技術在礦山測量中的重要性，同樣能使礦業企業管理者們認識到數字化技術的應用對提高企業經濟效益的重要作用，引進數字化測量儀器，加大設備和技術培訓的資金投入，促進企業數字化測量工作的開展，這些工作的開展以及相關政策的實施能正確指導企業礦物質資源合理運用，明確礦業企業未來發展方向，同時也指出了數字化測量技術應用對礦產資源綜合利用、礦山生產安全保障的重要性，這都為現代數字化測量技術在礦山測量的應用提供良好的基礎，促進了現代礦山測量的發展。

四、結束語

當下，信息化技術快速發展，數字化測量技術逐步被礦業企業所引用，以成為礦業企業測量技術中的主流技術，通過一些企業的生產效果可以看出，數字化測量技術的應用可以提高礦山測量效率和體改了產品的質量，重要的是提供了礦業的安全性，保證員工的安全，激發工作人員的工作積極性，為了使數字化測量技術能在礦業企業中更好的應用，相關企業應加強對技術人員的培訓工作，增強員工的理論知識和技術技能。按照自動化水平高、智能化程度高以及精確度高的要求，完善數字化測量體系建設，運用數字化測量技術進行礦山地理分析，并且對產品生產中產生的數據進行實時分析和動態信息監測，及時做到資料收集和應對各種突然出現的不利情況，保證礦山生產工作健康順利的開展。

參考文獻

[1]劉洪順.礦現代礦山測量工作中數字化測量技術的應用[J].建礦業資訊，20056.1.

[2]楊佳.GPS技術在礦山測量的應用分析[J].礦業工程，2009.12.

礦業工程概論范文4

專業鼓勵教師積極探索建立適合采礦專業課程特點、能較好激發學生求知欲的多樣化實踐教學方法，主張教師根據采礦專業的特點，堅持“以現場實習為主，校內實習、虛擬礦井為輔，充分利用實驗平臺”的實踐教學方式，充分將理論教學與實踐教學相結合。①針對專業初期開設的“認識實習”、“采煤概論”等課程，充分發揮校內教學實習礦井、三維虛擬仿真系統等資源，將理論與實體實驗相結合。在教學過程中，以“啟發引導式”為主。教師簡明扼要地講解實驗內容和要求，采取引導和個別輔導的方法，及時對學生提出的問題加以點撥、探討，鼓勵學生獨立思考并解決問題。②針對專業部分主干課程如“煤礦開采學”、“采煤工藝”、“礦井通風與安全”等課程，適當采用課內實驗與課外實踐相結合的方式進行。在課程進行過程中，安排學生走進實驗室參觀實體模型、動手操作等，也可針對部分內容增設“課程實習”環節，組織學生到煤礦企業的現場進行短時間、少學時的井下現場教學。在教學過程中，采用“任務驅動式”。給定設計任務和要求，鼓勵學生自主完成資料收集、方案擬定、撰寫報告。這種面向任務的教學方法給予學生最大的發揮空間，培養學生分析與解決問題的能力。③針對專業開設的“生產實習”、“畢業實習”等長時間實踐環節，可采取校外現場實訓與校內循環實驗相結合的教學方法，前期組織學生到校外進行短時間的現場調研和實訓，回校后，針對現場中發現的問題，走進實驗室進行循環式多實驗研究—驗證式教學。在這個教學過程中，采用“探究協作式”較為恰當。允許學生自行組隊，研究成果可作為畢業設計的專題部分，這樣極大激發了學生從事研究和創新活動的興趣和積極性。

2.實踐教學手段的選用。

在我校采礦工程專業實驗教學手段的改革與實踐過程中，通過引入現代技術，融合教學方法，形成了多樣化的實驗教學手段，活躍了實踐教學氣氛，提高了實驗教學效果。下面簡要介紹目前在我校采礦工程專業較為典型的正在推廣的實驗教學方法。①實驗現場授課與現場指導。這是目前顯示效果較好的實驗教學方法之一。其上課形式擺脫掉原來先課堂再進實驗室的形式，直接將課堂移入實驗室，使學生“聽—說—想—做”的思維程序連貫起來，使知識更好的貫通，激發學生進一步的求知欲。②師生交互討論式教學。針對專業開出的設計型、綜合型或研究型實驗，或在各類科技競賽、參與教師科研項目等過程中發現問題，以小組的形式與教師進行互動討論，指導教師或實驗教師親身參與，引導學生討論方案、方法等以求得較為合理妥善的解決。這樣不但調動了學生的積極性，教師也往往能碰撞出很多新的思路火花，起到教學相長的效果。③實驗室開放式教學。實驗室每周設有定期開放時間，學生通過提前預約，有計劃地到實驗室進行實驗，活躍了實驗室的研究氛圍，也提高了設備的利用率。④網絡形式教學。實現專業主干課程及部分選修課程的網絡化建設。學生可以通過相應的課程網站，進行課前學習、課后復習，通過實時交流平臺與教師進行實時交流。這種教學方式在現在網絡盛行時代得到了學生的普遍歡迎。⑤課外科技活動指導。定期組織科研成果較為突出的教師給出部分既定地實驗內容和目標，由學生根據任務目標自行完成或以小組的形式組合制訂詳細的實驗計劃，并按計劃完成資料查找、實驗方案設計、儀器調試、實驗結果測量與處理等實驗環節。這樣既鍛煉了學生的實驗創新能力，也為教師提供了部分可行數據，雙面收益。⑥實驗考核方法多元化。改變原有單一考核為從平時、結課、實驗作品、實驗報告、實驗思想等多方面進行綜合式的考核，特別是對有新穎的實驗思路、新的自主設計方法的學生給以傾向性考核，這從很大程度上活躍了創新的氛圍，激發了學生的實驗興趣。

礦業工程概論范文5

關鍵詞：教學改革 實踐教學 雙語教學

礦產資源的開采不可避免的會破壞土地和生態環境，土地復墾便應運而生。當前，土地資源的緊張導致國家對土地復墾項目、土地復墾方案編制、礦山地質環境治理等日益重視；2011年3月5日，國務院令第592號《土地復墾條例》，土地復墾工作日益常態化，人才需求量大。因此，《土地復墾學》作為一門新興的交叉性應用學科，在各大專院校陸續開設，如河南理工大學、中國農業大學、安徽理工大學等，成為面向土地資源管理、測繪工程、地理信息系統等專業開設的一門特色專業課程，為學生就業開辟途徑。

《土地復墾學》自1994年首次在中國礦業大學開課，已有16年的歷史。隨著土地復墾技術的發展與完善，教學改革從未停止。

一、教學改革的目標

《土地復墾學》是我校土地資源管理專業的主干課和核心課程，同時也是測繪工程專業的專業核心課程，土地復墾學的教學宗旨是使學生在課程學習中了解土地復墾的產生與發展，掌握土地復墾的政策與各種實用技術如土地復墾的管理技術、土地復墾規劃設計技術、采煤沉陷地的土地復墾技術、露天礦復墾技術、煤矸石山綠化技術和微生物復墾技術；另外，也培養學生很強的實踐動手能力，使學生能勝任土地復墾的日常工作。

二、教學內容的完善

《土地復墾學》開課之初沒有教材，沒有平臺，教學內容以國外和教師實踐經驗介紹為主，輔以現場需求，不成體系。

教學內容主要是介紹土地復墾的概念和采煤沉陷地及露天礦的復墾工作，重點是介紹國外的土地復墾技術和我國的需求。隨著我國土地復墾事業的蓬勃發展，特定區域的土地復墾技術日趨成熟，但也引發了新的土地復墾技術需求；隨著土地科學、測繪科學、環境科學等的發展，緊抓交叉學科中取得的成績，逐漸澄清了土地復墾的概念與內涵，建立了土地復墾的理論和技術體系，并向土地復墾學方向發展。土地復墾技術拓展到矸石山復墾、采石場復墾、污染土壤治理等，并緊密結合國家投資土地復墾項目、地質環境治理項目、土地復墾方案編制等，逐步完善《土地復墾學》的教學內容，同時提出在教學中體現“少而精”與“寬而新”的原則，即在基本原理上注重體現“少而精”，而在介紹土地復墾學發展和實際應用方面體現“寬而新”。如今，本課程已形成集課堂教學、上機、實驗、實習、畢業設計五位一體七個環節的教學體系，教學內容也基本確定，相關科研成果包含在“煤礦區土地生態環境損害的綜合治理技術”中榮獲2004年國家科技進步二等獎，這也是我國煤礦土地復墾方面的國家級最高科技獎勵。

1.教材改革

課程開設之初，沒有教材，只有教師的講義。隨著課程的講授，采用了張國良教授的專著《礦區環境與土地復墾》（ISBN：9787810405867，中國礦業大學出版社，1997）做為教材，初步形成了課程教學體系。隨后，礦業類院校如河南理工大學、安徽理工大學等先后開設《土地復墾學》課程，目前，一些農業類院校如中國農業大學、河南農業大學也開設了本課程，致使對本課程的定位、內容、教材等的需求日趨迫切。自2006年，胡振琪教授組織河南理工大學、遼寧工程技術大學、中國地質大學等多個高校撰寫了礦業“十一五”規劃教材《土地復墾與生態重建》，由中國礦業大學出版社于2008年8月正式出版。據出版社統計，該書已售出4200冊，反映效果良好。同時，編寫了輔助教材《土地整理概論》，由中國農業大學出版社2007.7出版，并被列入普通高等學校“十一五”國家級規劃教材。

2.教學手段改革

《土地復墾學》課程內容涉及土地、測繪、生態、地質、采礦等多方面內容，實踐性強、新內容不斷出現，因此，教學組從2000年開始進行多媒體教學手段的改革探索，同時收集國內外土地復墾方面的錄像資料，配合課程內容利用畢業設計制作模擬動畫，利用學校的網絡教學平臺，將課件、圖片、聲音、動畫、錄像等資料集于一體，圖文并茂、內容翔實、信息量大，充分體現了現代教學理念，符合學生的認識水平和認知規律。

另外，積極探索靈活多樣的教學方式，將課堂精講、課堂討論、案例分析、錄像、上機、實驗等有機結合，精心組織安排。不僅極大地激發了學生學習興趣和熱情，而且能促進學生積極思考，挖掘學生潛能，取得了很好的教學效果。尤其是來自山西、山東等國家大型煤礦區的學生，學過本課程之后，積極的利用所學知識為家鄉采煤破壞土地的復墾出謀劃策，激發他們建設家鄉、改變家鄉的信心。

3.教學方法改革

（1）“研究型”教學方法

本課程一改過去傳統的灌輸式教學方法，采用“研究型”的教學方式和方法。具體做法：一是教師對所教的內容有相當研究和準備，并緊密結合科研的新進展；二是教材嚴格按照學術研究的規范和要求來編寫，多提供參考書和論文，在沒有教材時編寫出講義試用；三是課堂講授以探討問題為主，盡可能幫助學生了解所探討問題的發展沿革和前沿狀況，使學生從諸家研究的比較之中得出自己的獨特而可靠的理解和認識，同時專門安排研討課，對專門的問題進行研討，提高學生分析問題和解決問題的能力；四是鼓勵和幫助學生自己動手完成兩三個具體題目。講課還采用聲音、圖像等多媒體以及3D模擬等講授方式，使學生在教室就能對復墾技術和復墾工程的實際情況有感性認識。

（2）雙語教學

國外土地復墾技術較先進和成熟，一直以來是我們學習的對象，因此，逐漸將雙語教學引入本課程，成為本專業2門雙語課程之一。不僅教學組成員均有出國訪問經歷，而且多次邀請國外專家來校開展學術講座，拓寬了本校學生在土地復墾領域的視野，并將其引入課堂。2008年邀請3位美國、英國的土地復墾專家走進課堂為本科生授課4學時。

（3）優秀學生提前培養

在對所有學生都盡心盡責培養教育的同時，在實踐和研討教學中注重選拔突出學生重點培養，探討培養尖子人才的方法。具體方法是：對選中的苗子進入具體科研項目參加研究，同時由于土地復墾國際交流多，我們重點培養可以與國際交流與合作的人才，往往通過安排接待外國專家和參加國際交流活動增加英文交流和科研的能力，通過重點培養，在2006屆畢業設計中本人指導的湯世璐同學首次用英文撰寫了畢業論文，并用英文進行學士論文答辯，在中國礦業大學的本科教育中開創了先例，榮獲學校2006屆優秀本科生畢業設計(論文)一等獎和本科生畢業設計（論文）學術成果獎一等獎。

四、實踐教學改革

1.實踐教學環節的設置

此外，針對本課程實踐性強的特點，在理論教學的基礎上，增加了上機和實驗輔助環節，在國內同類課程中尚屬首次，讓學生親自動手做一個規劃設計實例，動手操作儀器，增強了學生的動手能力，也加深了對課堂內容的理解與掌握。在實際教學中，上機和實驗開始之前，學生一般無從下手，也說明學生對課堂精講內容的認識不夠深入，上機與實驗完成后，學生都能獨立完成一個小區域的復墾規劃與設計，對基本實驗設備能熟練操作，學生反應很好，更加印證了實踐課不可替代的輔助作用。

2．結合學校建設和科研實踐構建教學平臺

2005年，課程教學組將土地復墾學課程實踐環節與學校“十五”211建設相結合，建立了400m的土地復墾專業實驗室，包括物理實驗室、化學實驗室和溫室；結合土地復墾的科研需要自主設計了復墾土壤構造模擬裝置、不同土壤基質污染性滲濾試驗裝置和復墾介質透氣性試驗裝置等多種復墾技術試驗或模擬設備，其中“用于自燃矸石山隔離層透氣性測試的方法與設備”已授權國家實用新型專利（專利號：2008 2 0123452.9）。上述裝置不僅開拓了學生的視野和激勵了學生的創新意識，尤其是不僅用于學生的實驗、而且作為學生參觀教育和參與科研的有效設備，取得了很好的應用效果。

結合暑假實習、畢業實習與設計開展土地復墾的實踐教學。2003年9月1日與山東省兗州市國土資源局簽訂了長達15年的校外實習基地協議。在這里，學生可以參觀到井工開采煤礦導致的多種土地破壞形式，如坡地、裂縫、積水等，而且，該地有3個國家投資的土地復墾項目可供參觀，復墾工程全面，學生可以獲得非常直觀的認識。由本教學組教師指導的畢業實習和設計學生均到礦山企業實習，也可以參觀礦山破壞土地及復墾工程。此外，結合本地經濟發展和“綠色北京”建設，在土地復墾與生態修復方面與北京市科學技術委員會建立全面的合作，重點是建立實習基地和參與其“國家生態修復科技綜合示范基地”建設。

3．科研促進教學內容建設

教學組成員均是在土地復墾領域有著多年實踐經驗的教師，尤其是負責人胡振琪教授，做為我國第一個中外聯合培養的土地復墾博士，是土地復墾領域的領軍人物，因此，教學組除注重教學研究以外，十分注重結合科研開展教學，將科研成果及時轉化為教學內容，豐富了課堂教學內容，提高了教學質量。如上述國家科技進步二等獎是本課程體系確立的重要組成部分，另外，依托科研項目和研究成果，增加了課外教學實踐機會，例如，從科研課題中為本科生畢業設計選題，同時設計成果充實到教學當中，形成良性循環。

五、教學改革的效果

經過16年的教學，本課程教學改革與研究取得了卓越成效，主要表現在以下六個方面：

①完成了教學體系建設，形成了五位一體七個環節的教學體系；

②編寫了專用教材和輔助教材；

③教學方法由傳統的板書、掛圖、理論教學模式逐步過渡為多媒體、錄像等，開展“研究型”、優秀生提前培養等探討；

④加強了實踐教學，搭建了教學平臺，尤其是自主設計設備應用與實習基地建設；

⑤逐步進行雙語教學；

⑥將教學與社會需求相結合，培養動手能力強、上手快的人才。

礦業工程概論范文6

關鍵詞：公選課；教學實踐；探討

作者簡介：馮偉（1977-），女，安徽宿州人，中國礦業大學力學與建筑工程學院，副教授，中國礦業大學力學與建筑工程學院博士研究生；黃建恩（1970-），男，山東臨沂人，中國礦業大學力學與建筑工程學院，副教授，中國礦業大學力學與建筑工程學院博士研究生。

（江蘇 徐州 221116）

基金項目：本文系中國礦業大學2010年課程建設與教學改革項目（項目編號：201008）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）31-0111-02

通識教育最早起源于美國，其目的在于拓寬學生視野、提高學生素質、培養全面發展的人才。“不管是人文、社會與自然科學，主要探索的本質內涵是人類精神的自由、心靈的滿足、生命的尊嚴、生活的價值、資源的善用、宇宙的和諧等。”[1]在當前快速發展的中國高等教育界，通識教育理念被借鑒并得到大力推廣。但由于各種因素影響，高校很難自主設計通識教育公共必修課，因此，通識教育公共選修課成為高校實施通識教育的重要方式。通識教育公共選修課面向全校各個專業學生開設，涉及的知識領域廣、課程多樣、內容豐富，學生可以根據自己的興趣愛好自由選擇。因此，能滿足學生廣泛的興趣需求，對拓寬知識面、開闊眼界、促進個性發展、提高綜合素質等方面具有必修課無法替代的作用。筆者四年來一直在教學第一線從事通識教育公共選修課“人居環境與通風”的教學工作，在教學實踐過程中對一些教學問題進行了較為深入的探討并積累了一定的教學經驗。

一、明確教學目標與定位

人居環境是人類工作勞動、生活居住、休息游樂和社會交往的空間場所。隨著經濟發展和人們生活水平的提高，室內大量新型建筑材料、裝潢材料、家用電器設備以及清潔劑、殺蟲劑、除臭劑等日用化學品被廣泛使用，室內空氣污染物的種類和來源日益增多。同時，采暖、空調設備的逐漸普及和建筑節能的發展使得建筑物的密閉程度提高，通風換氣量減少，室內空氣污染物濃度進一步增大，加劇了室內空氣污染程度，室內空氣污染已成為對公眾健康危害最大的五種環境因素之一。要解決室內空氣環境問題，除了減少污染物的排放和采取有效的凈化措施以外，加強環境保護教育，樹立環境保護意識也是重要舉措之一，這也正是開設“人居環境與通風”課程的目的。

高校公選課設置必須定位準確，需要將學生自身發展需求、學校人才培養目標和辦學理念三者相結合來定位。[2]由于公選課的選課學生來自全校理、工、文、管等不同學科領域，課程基礎差異較大，學習的接受能力和理解能力有一定差別，因此，學生的學習重點并不是要求掌握人居環境的構成要素、作用原理及改善措施和技術，而是使學生了解人居環境污染的產生、發展、現狀和趨勢，增強環境保護的意識。

人居環境問題涉及面非常廣，在很多產業都不同程度存在影響人居環境質量的問題。那么對于這些專業的學生來講，“人居環境與通風”課程的學習，將使他們今后在自己的工作領域內有意識地減少和避免對環境的污染，并且盡可能地采取不污染環境的工藝和方法。高校培養出來的學生走上工作崗位之后，大多會在不同行業或部門成為不同層次的決策者和管理者。另外，這些學生若干年后也會為人父母，他們自身的環境意識也會直接影響下一代的觀念。[3]因此，樹立環境保護意識，端正環境保護態度，具備解決環境問題的基本知識成為“人居環境與通風”公選課教學的核心目標，依據目標對課程進行合理的定位，為課程教學內容體系的構建奠定基礎。

二、構建教學內容體系

當前，中國礦業大學（以下簡稱“我校”）公選課“人居環境與通風”為32學時，2學分。由于人居環境的范疇非常廣泛，不可能在課內一一講到，因此，在教學內容安排上基于教學目標和定位，側重于建筑環境與建筑通風。選取“地球繞日運動規律，太陽輻射，建筑物的配置和外形與日照的關系，室外氣候要素”作為第一章的內容；選取“室內空氣污染物的種類、來源、對人體健康的影響及治理措施”作為第二章的內容；選取“建筑圍護結構的熱濕傳遞和冷熱負荷，人體對熱濕環境的反應”作為第三、四章的內容；選取“建筑光環境和建筑聲環境的基本知識”作為第五、六章的內容；選取“建筑通風系統的構成、原理和措施”等有關知識作為第七章的內容。

作為一門面向全校各專業學生，以知識普及為重點的公選課，在教學內容的難度上要適當降低，知識面上要增加寬度。根據學生特點修正教學內容，提高教學的實用性。例如，在講述第二章的內容時，并不要求學生掌握污染治理的機理、技術方法和裝置，而是要向學生介紹導致室內空氣污染的成因，要讓學生認識到不當的裝修材料、不合理的生活方式、不正確的日常處理辦法會加劇室內空氣的污染，使學生理解在實際工作和生活中可以采取哪些有效簡便的措施減少和減弱污染。再比如，講述建筑熱濕環境負荷時，不是向學生傳授負荷的計算方法和過程，而是讓學生知曉哪些因素會導致建筑負荷增大，今后在學習和工作中可以從自身考慮采取哪些辦法降低能耗，實現節能和環保。

教學過程中，以實際發生的室內空氣污染事件、建筑火災事件，如“軍團菌病”事件、幼兒白血病發病率上升、克拉瑪依劇院大火等作為題材，并輔助相關的視頻錄像資料，從直觀易懂的角度幫助學生學習理解內容，拓寬學生的視野和思路。把國內外建筑環境與通風方面的最新研究進展和相應實例引入課堂，進一步充實、更新和豐富教學內容，激發學生的學習興趣和熱情，促進教學效果的提高。

三、改進教學方式和方法

教學過程是教師與學生互動的過程，由于公選課學生的來源、知識背景不同，公選課的課時少、標準低，學生容易輕視，上課熱情不高。怎樣讓學生參與到教與學的過程中并融入其中，激發熱情，提高興趣和樂趣，是公選課授課教師在教學實踐與探索中面臨的問題。筆者經過四年的公選課教學實踐，深刻體會到在公選課教學活動中多種教學方式的結合是非常重要和必要的。

當前，多媒體技術已廣泛應用于高校的教學活動中，多媒體技術具有傳統黑板授課所不具有的一些優勢。但在利用幻燈片時，如果有過多的文字，會使學生感到枯燥無味，注意力不能集中，身體感到疲憊，容易失去學習興趣。因此，在使用多媒體技術時，授課教師要多投入一些時間和精力，廣泛搜羅相關素材，以大量生動形象的圖片、動畫和視頻內容充實課件，圖文并茂，提高直觀性和生動性，使學生樂于接受、了解和掌握。視頻的一次連續播放時間也要合理控制，不宜過長，以15分鐘左右為好。例如，在講述人居環境的發展歷程時，通過世界各地，不同年代、不同國家、不同地域特色的有關建筑的圖片，直觀地反應出人居環境的發展過程和現狀，相比于傳統的單純的文字介紹更具說服力和感染力。再比如，講到建筑通風內容時，以知名的英國BRE綠色環境樓為案例，將其有關的視頻資料播放給學生，并在播放過程中加以講解，使復雜抽象的原理變得生動、形象且易于理解，收到了很好的教學效果。

學問越辯越明，在教學過程中，開展中小型討論活動也是一種很好的教學方式。利用15～20分鐘的時間，就學生們普遍比較關心的、與課程內容相關的問題展開討論。例如，在講述“采暖、空調等熱濕環境調節方式”內容時，就環境的改善與因采用人工調節方法而對環境構成的臭氧層破壞、全球氣候變暖等危害的關系進行討論，分析因果和利弊，加深學生對這一問題的理解。在“人體對熱濕環境的反應”這一章，安排討論，由學生根據自己的真實感受，從性別、年齡、著裝、肌肉活動強度、周圍環境、心理等因素來了解人體的熱平衡，更好地理解這部分內容。對于課堂討論提出的一些不同的見解或分歧，要求學生課后到圖書館或者上網查閱相關文獻和報道，加深課堂討論內容的消化和理解。

四、改革考核方式

課程以課程論文結合平時成績作為考核方式。平時成績占30%～40%，具體根據學生的課堂出勤情況、課堂討論表現等方面綜合確定。對平時缺勤或遲到次數較多的學生及時了解情況并進行教導，隨時掌握學生的心理動態，避免學生厭學情緒的產生。課程論文成績占60%～70%，要求學生圍繞課程內容，從建筑熱濕環境、人體對熱濕環境的反應、建筑聲環境和光環境、建筑通風等方面選擇某一主題內容，通過文獻查閱、檢索和上網搜集資料進行分析和論述。論述要求具有一定的深度，內容要較為豐富和充實，字數要達到3000漢字以上。學生根據授課教師要求的統一的文本格式對論文進行編排，編排質量作為成績評定的一個方面。四年的教學實踐總結發現，課程論文的撰寫，激發了學生的求知欲和探索欲，拓展了學生在人居環境與通風領域的知識面，并初步掌握了論文撰寫的基本思路和方法，對提高學生的綜合分析能力、創新能力和寫作能力具有很大的幫助。

通識公選課教學相對于必修課和專業選修課教學有其自身的特殊性，通過教學活動中師生的參與和共同努力，教學目標與定位的明確、教學內容體系的更新和完善、教學方法及考核方式的改進，可以不斷使學生開闊思路，拓寬視野，提高分析問題和解決問題的能力，促進學生全面發展，使學生在今后的工作和生活中成為人居環境品質改善和提高的倡導者和踐行者。

參考文獻：

[1]黃坤錦.大學通識教育的基本理念和課程規劃[J].北京大學教育論壇，2006，（3）：31.