新形势下《矿山建设工程》课程建设初探

盛平

摘要：《矿山建设工程》是土木工程（矿井建设）专业的核心课程之一，也是本专业的特色课程之一。针对当前《矿山建设工程》课程内容和教学方法与工程实际不完全相符的问题，采取针对性的措施，以行业需求为导向，以工程实际为背景，明确课程知识体系、更新课程内容、改进教学方法，提升学生的工程素养，培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。

关键词：矿山建设工程；教学；课程建设；教学方法；教材

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）04-0169-02

一、矿山建设工程课程的历史沿革及课程特点

1.历史沿革。《矿山建设工程》可以追溯至上世纪50年代中国矿业学院矿山建筑系开设的《井巷工程》，主要为土木工程矿井建设专业、采矿工程专业、通风与安全专业、企业管理专业开设。为了区别各个专业课程的不同要求，《井巷工程》课程根据开设对象的不同改为《井巷设计与施工》和《井巷工程》。前者为土木工程矿井建设专业开设，学时96～120左右；后者为非土木专业开设，学时40～60学时。随着我国高等学校人才培养机制的转变，强化基础课程、压缩专业课程、实施通才教育、大力推进教育改革，《井巷设计与施工》课堂教学内容被浓缩，鉴于其与相关课程内容的优化整合，自2000年开始，课程名称改为《矿山建设工程》，整合了矿山开拓的基本知识、矿山井巷设计、井巷施工及矿井建设施工组织与管理，课堂讲授96学时，另外安排巷道和立井课程设计。《中国矿业大学本科培养计划》（2004版）改为72学时，2008版《培养计划》改为64学时。2012版《培养计划》又进一步缩减至48学时，同时增设《矿山规划与设计》课程，将《矿山建设工程》课程内容中有关矿山总平面布置设计与井巷施工图设计的有关内容纳入《矿山工程规划与设计》课程中。至此，《矿山建设工程》课程内容历经多次反复增减，形成了以讲述矿山井巷工程施工工艺与技术的一门专业课程。

2.课程特点。《矿山建设工程》是中国矿业大学土木工程专业的核心课程之一，也是我校土木工程专业的特色课程之一。该课程内容与《爆破工程》、《井巷特殊施工》、《软岩支护技术》、《岩土加固工程》等密切相关，有部分内容与上述课程内容重叠。课程内容上兼顾了井巷工程设计与施工，但以施工原理和方法的讲述为主。课程课时长，内容繁多，且相互之间缺乏逻辑性，各知识点较为零散。

二、当前存在的主要问题

近十年来，为适应我国国民经济快速稳定发展对煤炭的需求，煤炭开发建设规模逐年增大。近些年，煤矿建设规模保持在10亿吨/年以上。2012年煤炭开发建设投资达5286亿元，为历史最高水平。煤炭开发建设规模的空前高涨，使得矿山建设技术新工艺、新方法、新设备层出不穷，矿山建设工程管理理念、方法快速发展，而在当前的矿山建设工程课程中却未能体现出来，但是出现了与现场工程实践明显脱节的现象，主要体现在如下几个方面。

1.课程设置背景过分偏重煤矿井巷施工，与煤炭生产联系偏弱。矿井建设专业在高校中普通作为土木工程专业的一个专业方向，其专业背景一般以土木工程基本建设的背景为主，强调建设、设计、施工、监理各方的独立性。传统上矿井建设毕业生的毕业去向大部分为基本建设单位，如各大煤矿基建单位和各矿务局工程处，即所谓的乙方单位。而目前毕业生就业很大一部分是煤炭生产企业，从事煤矿井下巷道开拓。在煤炭生产企业中，巷道的掘进已经是作为生产的一部分来对待，与基本建设领域的建设、设计、施工和监理相互独立的管理体质完全不一样。目前的课程内容井筒工程与巷道工程内容基本各占一半，但对于煤矿生产企业来说，在运营期间除了新建个别边界风井或者改扩建时新增井筒外，很难有大量的井筒工程。课程学习中大量篇幅的有关立井井筒的设计与施工内容难有用武之地。另一方面，随着西部矿区特大型煤矿日益增多，巷道开拓普遍采用的综掘、连采等新方法在课程中未得到重视；东部矿区普遍进入深部开采，由此引发的高地压、高地温、高水压等影响巷道开拓的新问题在课程中也未得到重视。

2.课程内容与当前煤炭建设领域的国家规范、标准脱节严重。相较于土木工程其他行业，如建筑工程、交通土建工程，矿井建设行业的标准化程度偏低。随着建设行业标准化建设的不断推进，矿井建设行业的标准建设进程近年来明显加快。中国煤炭建设协会自2001年开始组织编修煤炭工业建设工程规范标准，共承担组织管理编修煤炭工业建设工程规范标准96项，截至2009年底已发布43项。《矿山建设工程》当前的课程内容未能及时反映该领域的新变化，有的内容甚至与国家规范存在明显不一致。如课程中关于“煤炭储量分类”的表述，与现行的《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）中“矿井资源/储量”的表述不符。

3.有关矿山建设项目管理理念停留在计划经济时代。中共十四大确立了我国建设社会主义市场经济，煤炭建设也由计划经济时代的政府投资转变为市场经济条件下的社会投资，由此带来的矿井设计、施工理念发生了根本变化，如在计划经济时代，煤炭基本建设几乎都是国家投资，前期投入巨大，主要大巷和硐室工程全部建设一步到位后再移交生产。而当前考虑到经济效益，往往是建设必备的生产系统，尽早生产煤炭，很多巷道工程留待生产过程中再进一步开拓。目前的课程内容中，有关井巷工程施工进度安排时，还是停留在计划经济时代，讲述对头掘进的施工方案。课程内容中有关煤炭开发项目的程序也与当前的国家相关规定不符。

4.实践教学环节缺乏矿井建设工程背景的结构设计训练。本课程课堂教学内容完成后，会有2周的课程设计实践教学环节，主要内容是进行立井井筒基岩段的施工组织设计，形成一本设计说明书和井内凿井设备布置图以及天轮平台布置图。但该设计中未能体现对学生有关矿山结构设计的训练。矿井建设专业方向作为土木工程本科专业的一个专业方向，会进行《结构设计原理》的课程学习，并进行课程设计。但《结构设计原理》教学通常由建筑工程教师担任，课程设计背景往往也是建筑工程背景，如钢筋混凝土楼梯的设计计算。矿井建设专业毕业生在工程实践中，有时会接触到天轮梁或井下钢结构支架的设计内容。尽管该设计工作的基本原理和知识都在《结构设计原理》中学习过，但由于缺乏矿井建设相应的工程背景实践训练，学生往往无法将所学结构设计知识运用到矿井建设工程背景中。endprint

三、可采取的对策

1.专业知识体系建设。由住房和城乡建设部高等学校土建学科教学指导委员会编制的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》已于2012年6月颁布。该规范将土木工程专业知识体系分成了六个知识领域，《矿山建设工程》应属施工原理和方法知识领域。因此，该课程中有关井巷工程施工图设计的内容应予以删除，该部分内容可由《矿山工程规划与设计》课程进行介绍，课程中仅介绍井巷工程的施工原理及方法。

本课程可按照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》中相关专业领域的知识单元和知识点建立本课程的知识单元及知识点，并对每个知识点提出“掌握”、“熟悉”、“了解”三个层级的要求。

2.编著新版教材。在内容选取上增加岩巷综掘、煤巷连采以及深部开采条件下的巷道掘进等内容。根据近年来颁布的煤炭建设相关的国家和行业规范，将教材中与之不符的内容做相应修订。在内容的选取上加强与煤炭生产相关的内容，专业背景知识的介绍除了煤炭基本建设背景知识以外，还需要加强煤炭生产背景知识的介绍。

3.改进教学方法。目前的教学方法仅为课堂教师讲授一种，学生互动参与性较少。今后可引入一些工程案例，开展“准案例教学法”的研究，引导学生结合工程背景对施工方案进行研讨式教学。“准案例教学法”是从“案例教学法”的基础上引申出来的。案例教学法起源于美国哈佛大学，以其形象、模拟真实、理论联系实际和教学互动等特点，在法学界、医学界和管理学界均取得了显著的教学成效。对于工科类课程，在使用案例教学法时难免会出现找到不少案例却难以把课程的理论性和系统性统统包罗进去，虽然学生有了更多的提高分析能力等方面的训练，但他们对整个课程知识体系的了解难免会支离破碎。以《矿山建设工程》为例，它是系土木工程矿山建设方向的专业课，对于刚刚接触专业的学生来说，不能不讲清楚其基本概念，因此不能采用完整的案例教学法，要既讲清楚基本理论和基本概念，又要通过讲解一定的案例来辅助应用内容的教学。因此，需要将案例教学法和传统教学法的优势结合起来，在案例教学法的基础上，形成“准案例教学法”。在教学过程中，提高学生的工程素养，培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。

4.改进课程设计环节。在课程设计环节中增加部分矿山建设工程背景下的结构设计。如在立井井筒基岩段施工组织设计中，增加天轮梁设计计算。该部分的内容实际是在《结构设计原理》课程中讲述的，但在《矿山建设工程》课程设计中加以应用，能提高学生灵活运用所学知识的能力。

参考文献：

[1]王建平，靖洪文，刘志强，等.矿山建设工程[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007.

[2]郑毅，陈敏杰.以土木工程指导性专业规范为依据修改人才培养方案[J].东南大学学报（哲学社会科学版），2012，14（suppl.）：47-48.

[3]东兆星.井巷工程[M].徐州：中国矿业大学出版社，2005.endprint