西部煤炭高校采矿工程实验室建设研究

李金波 常治国 杨长德

(新疆工程学院矿业工程与地质学院，新疆 乌鲁木齐 830091)

1 引言

实验室是进行实验教学的地方，同时也是学生锻炼动手能力、培养创新创业意识、提高综合能力的一个重要场所［1］。本科院校实验室是培养人才的重要课堂，是进行教学、科研的重要基地，是衡量学校办学能力和人才培养质量的重要标志［2］。采矿工程属地矿类工科专业，工程应用型特色明显，应当更加注重实验室实践训练与创新意识培养。因此，做好采矿工程实验室建设与管理工作，对西部煤炭高校应用型采矿人才培养目标的顺利实现以及应用型本科院校的更好发展具有重要战略意义［3］。

2 新疆工程学院采矿工程实验室建设历史与现状

2.1 建设历史

作为我国西北地区煤炭院校之一的新疆工程学院，是新疆新升本的唯一一所公办本科工科高校，也是新疆历史最为悠久的煤炭院校，其前身可追溯到1958年开办的新疆煤矿学校。该校采矿工程（原煤炭开采技术专业）实验室建设历史久远，但因地处西北经济发展相对落后区域，新疆煤炭专科学校期间初见雏形，历经煤炭黄金时期建成采矿模型与井巷掘进两个采矿实验室，占地面积仅仅60m2，实验室规模较小，实验设备仪器少，实验教学质量提升与学生能力培养严重受限。

2.2 现实状况

学校2012年获批本科院校，采矿工程成为第一批本科招生专业，采矿实验室建设工作稳步提升。目前，采矿实验室设置露天开采与井工开采两个建设方向，独立使用六个实验教室，用房面积近500m2，实验设备（仪器）资产150余万元。具体实验室设置如图1所示。

图1 采矿工程实验室设置示意图

采矿工程实验室专职实验教师3人，其结构组成如表1所示。

表1 采矿教研室专职实验教师结构比例

2.3 实验课程开设

露天采矿与井工采矿两个方向六个实验室，平均每个实验室可开设3个实验项目，共计18个实验课程，其中演示型实验占比高达83.3%，验证型实验占比仅约16.7%，综合设计型实验暂未开设。

3 新疆工程学院采矿工程实验室现存问题

（1）实验室建设工作得不到有效重视。2015年以前的近十年期间，恰逢煤炭行业发展黄金时期，地矿类生源就业形势良好，采矿专业（煤矿开采技术专业）毕业生更是煤炭企事业单位急需专业人员，毕业生供不应求。各大煤炭单位招聘采矿毕业生的要求普遍较松，对毕业生工程实践与创新能力要求不高，因此采矿专业大学生培养质量很少有单位质疑，大学生在校期间的实验实习、工程实践训练以及创新能力培养等有所忽视，导致采矿实验室建设工作得不到教师和学校领导重视。

（2）实验室建设目标不明确。高校实验室建设应当定位准确、目标明确。学校采矿实验室规划建设露天开采与井工开采实验室方向后，仅仅独立设置了露天工艺、边坡稳定、露天设备、井巷工程、矿压监测与采矿模型等实验室，而每个实验室却没有详细的发展规划、具体定位与目标设定。

（3）实验室建设投资不到位。2012年学校升本建成六个实验室，至今长达近6年期间几乎再无实验室专项资金投入，实验室再未购置实验设备与仪器，实验室损毁或陈旧模型未得到及时修复与更新。

（4）实验室师资队伍建设薄弱。现有三位专职实验教师中在岗教师两位，学历水平较低，工程实践与科研创新能力有限等弱势明显；采矿专职实验教师外出参加学术会议、实践教学学习培训机会少，缺乏实验室规划与建设意识与能力；学院没有好的政策制度引导采矿教研室专职理论教师投入到实验室建设与管理工作中来。

4 采矿工程实验室建设目标与建设内容

4.1 采矿实验室建设特色与发展方向

新疆工程学院矿地学院采矿实验室建设，将坚持以培养工程实践能力与科研创新能力突出的应用型煤炭开采人才为特色，坚持努力打造西部煤炭高校采矿工程卓越工程师摇篮为发展方向。

4.2 采矿实验室定位与发展目标

采矿实验室的定位，应始终站在新疆区域矿业工程学科发展前沿，坚持服务于煤炭资源开采领域；坚持露天开采和井工开采两个方向；坚持立足于为新疆煤炭开采人才培养提供全面系统的工程实践训练和科研能力培育。

采矿实验室的发展目标，应遵循循序渐进的原则，分别设定短、中、长期目标。短期目标：建成校内采矿工程重点实验室，周期2～3年时间；中期目标：建成新疆采矿工程省级实验示范中心，周期3～5年时间；长期目标：建成新疆矿业工程省级重点实验室，周期5～8年时间。

4.3 采矿实验室重点建设内容

随着高等教育从精英教育向大众教育的转变，高校实验室设备投入迅猛增长，新形势下的实验室管理其重心是仪器设备的使用管理和绩效管理，其实质是对实验室建设进行管理，包括硬件条件建设和软件条件建设的管理［5］。采矿实验室建设应从硬件与软件两个方面进行。

（1）实验室硬件建设

投资完善露天开采工艺与采矿模型实验室。通过购置模型制作工具、模型制作材料，拓展《露天开采工艺》与《煤矿开采学》实验项目，将开设演示型实验的基础实验室改造成可开设综合设计型实验的综合开放实验室。

投资新建采矿相似模拟实验室。采矿相似模拟实验室主要服务于高年级采矿工程专业学生。通过不同的相似材料模拟试验，使采矿学生深入学习煤矿采场与巷道的矿山压力显现规律、开采方法及矿区灾害与控制方法，从而培养学生的动手操作技能和分析问题能力，提高学生解决工程实际问题能力并有效培养学生科研创新意识。

投资新建采矿虚拟仿真实验室。疆外煤炭高校陆续建成采矿虚拟仿真实验教学中心，作为新疆煤炭高校要力争成为首家建设单位。结合新疆经济与学校实际，集聚校内相关教学资源及校外合作企业（如长沙迪迈科技）资助，申请援疆干部理论指导及援疆煤炭高校技术支持，综合运用虚拟现实、多媒体、人机交互和网络通讯等技术，建设网络虚拟仿真和虚实结合仿真两类采矿实验教学资源，开发建成煤矿开采、煤矿安全、煤矿地质、煤矿机械等4个专业实验模块，为学生采矿专业技能和创新能力的培养搭建高度仿真的实验室教学环境。

（2）采矿实验室师资队伍建设

① 有序培养现有专职实验教师。可通过走出去到疆外煤炭高校实验室考察与学习的方式提升经验能力，也可通过短期培训或在职学历提升等手段提高现有专职实验教师的实验室建设与管理能力。

② 政策引导专职理论教师走进实验室，共同投入到实验室建设中来。

③ 最大程度的发挥矿大援疆干部、采矿天山学者等高层次人才的作用，借用外力援建实验室与培养实验教师。

5 结 语

实验室是教学、科研工作的重要基地，实验室建设和管理水平是衡量学校教学质量、科研能力和办学水平的重要标志。新疆工程学院采矿工程实验室建设，应结合西部经济、煤炭资源以及学校实际，做好建设定位，设定建设目标，落实建设内容，进而完善管理制度，为培养服务于新疆煤炭行业高级专门技术人才与管理人才贡献煤炭高校应有的力量，同时为新建本科高校合格评估与落实应用型人才培养奠定基础。