“矿建辅助系统”课程建设实践

杨立云

（中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院 北京 100083）

0 引言

20世纪，国内井巷工程方面的高等教育归为矿井建设专业；98年专业调整，划归为土木工程专业。由于土木工程专业方向多，再加上当时矿山行业的不景气，国内开设矿建方向的高校越来越少，只有几所行业高校保留。2016年，习近平总书记在全国科技创新大会指出“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”。21世纪是人类地下工程大发展的年代。伴随地下工程的开发，井巷工程作为咽喉通道益显重要，具有专门知识和技能的井巷工程设计、施工、管理方面的高级技术人才需求越来多大。

矿井建设内容主要涉及（主、副、风）井筒、马头门、井底车场、大巷等岩（土）层中开掘出来的地下空间工程；按照施工顺序又分为矿建一期工程（主要包括井筒和马头门）和二期工程（包括井底车场、硐室和大巷等）。可见，矿井建设涉及工程内容多，地下工程建设环境差、地质条件复杂，地下施工安全要求高。因此，该专业对技术人员提出了更高的要求：不仅要求技术人员掌握本专业的核心技术工作，也要掌握相关配套辅助系统的技术和知识，才能满足现代化大型地下工程建设的需要。比如，现代施工企业在进行一项井巷地下工程《作业规程》或《施工组织设计》编制时，都要进行运输与提升系统选型、通风系统设计、安全措施制定等辅助系统章节的编制，也是进行工程技术交底和审批环节的重要内容。

高等教育应当适应时代的需求，积极为社会培养地下工程专业人才。中国矿业大学（北京）作为老牌矿业高校，始终保留矿井建设方向教学和科学研究，为国家和行业源源不断输送人才。为了紧跟时代发展需要，近些年北京矿大立足于国内矿山建设方向本科生培养现状，也不断进行本科教学改革和课程建设，以更好的适应行业发展趋势和需要。为了培养本科生尽快进入矿山建设行业和领域的科学实践和研究工作，使学生更好的掌握和了解矿山建设的方方面面，不仅对自己的专业方向进行深入学习，同时也要对矿山建设这个系统工程的方方面面有充分的认识，尽快了解矿山建设领域的技术和装备等，更好的接近实际，为生产服务。学校经过调研、讨论、征集意见等充分工作，于2013年开始增设了《矿建辅助系统》课程的本科教学，经过近8年的发展、改良、优化，形成了比较完善的课程教材、教师队伍、课堂教学等全套教学模式，已成为我校土木工程特色专业课程。

下面重点从教师队伍、课程教材、课堂教学等三个方面对建设过程中的一些实践进行阐述，以供参考。

1 教师队伍建设

由于“矿建辅助系统”涉及了提升与运输、矿井通风、安全工程、井下通讯与信号等多个学科内容，所以，对专业课程的教师来说，也是一个很大的挑战，教师自身不仅需要跨学科的知识积累，同时还需掌握一定的工程实际经验。为了培养我校土木工程专业矿建方向学生具有扎实的理论基础知识及宽广的工程背景，在课程建设中，依托我校“土木工程特色专业”特点，综合考虑师资力量水平等因素，成立了“矿建辅助系统”课程教研室，形成一个有老中青教师结合的梯队教师队伍，做到老带小，培养后备教师力量。尤其是一些老教授大都在20世纪开展过矿井建设方面的内容，且现场经验丰富，而新进教师尤其是外单位毕业后来我校应聘教师，大多为土木工程大专业毕业生，没有矿井建设方面的教学经历。课程教研室的成立，为新进教师起到了很好的传帮带作用。另外，我们还聘请了校外专家（矿建施工企业技术人员）作为课程顾问和课堂教师，为课程内容进行指导，丰富课堂教学内容。

经过近几年发展壮大，中国矿业大学（北京）“矿建辅助系统”课程教研室已初具规模，共有7名老师，其中教授2名，副教授1名，讲师2名，校外专家2名。

2 课程教材建设

教材是教学的重要环节和载体。2016年之前，国内有单独对矿井提升与运输、通风与安全、通讯与信号等方面的教材，但是综合性的教学用书，尤其是偏向矿井建设期间的通风与安全、提升与运输，以及通讯等内容，图书市场上还没有。

鉴于上述现状，“矿建辅助系统”课程教研室的3位老师集中力量，编写了《矿建辅助系统》教材，涵盖了矿井提升与运输、通风与安全、通讯与信号等内容，补矿井建设方向辅助系统方面的空白，克服现在无法选择合适教材的难题。该书于2016年10月正式出版（图1），目前已经有5届本科生使用，取得了良好的教学效果。随着技术发展和科技进步，矿建领域有出现了一些新装备、新技术、新工艺，因此，教研室正在进行该教材的修订和再版工作。

图1：矿建辅助系统教材

3 课堂教学建设

“矿建辅助系统”课程的教学内容具有很强的实践性，且目前开设“矿建辅助系统”课程的高校很少。所以在课程建设过程中、在课堂教学过程中，主要从以下几方面进行了探讨：

（1）完善教学多媒体课件。紧跟当前技术进展和时代的市场要求，调研和搜集国内外近年著名的和大型的井巷工程的施工方案和视频录像等资料，尤其是近几年的特色大型矿山立井、巷道掘进设备的施工案例，丰富教学内容，紧跟时代发展要求，建立一套更为完备、适合我校矿建特色专业的多媒体教学课件。

（2）增加课堂互动，加强课堂纪律。目前，《矿建辅助系统》课程在我校设置在大四上半学期开设，与毕业年级学生的找工作和考研等活动时有冲突。为了保证教学质量，同时减少矛盾，增加了课堂互动环节。若本节课有学生请假，在下次上课的时候，该学生需要对上节课的教学内容进行15分钟的回顾讲解，这种形式既使该同学在课下自习时间自学了上节课的内容，保证了教学质量，同时也丰富了课堂形式，活跃了课堂气氛。另外，我们也严抓课堂纪律，禁止学生上课玩手机等违纪行为，把平时课堂表现与考试成绩结合起来，即课程的考核包括两部分：一是学生的平时表现，包括出勤情况、课堂回答问题情况、作业完成情况、课堂违纪等；二是课程结束后的闭卷考试成绩。

（3）安排具有代表性和启发性的课外调研作业和习题。课外作业作为课堂教学内容的必要补充，加深学生对所学知识的理解和运用。通过布置查阅和调研国内外著名的井巷工程的设计施工案例作为课外阅读作业，培养学生对本课程的兴趣，同时进一步加强本课程所学知识的运用。通过设计练习题，尤其是提升钢丝绳选型、提升与运输设备功率核算、井巷通风量计算等方面的设计习题，使学生更深刻认识相关知识，在设计环节中发现问题、分析问题、解决问题，让学生能够更加深刻地理解矿建辅助系统的重点，并充分掌握矿建辅助系统的要点。通过上述教学与实践相结合的教学方式，学生对矿建辅助系统方面的内容知识有了较为全面深刻的认识，为以后的工作打下良好的知识基础。

（4）增加校外专家授课环节。在具有典型实践特色的教学内容方面，邀请2-3位校外现场技术人员以学术进展报告的形式进行授课，吸引学生兴趣，同时让学生掌握工程一线现场的真实需要和实际情况；同时，搭建学生与未来工作单位的桥梁，增加学生和就业单位的互相了解，促进毕业生的就业方向和工作单位选择途径。

4 结语

“矿建辅助系统”课程建设旨在探讨如何高质量培养土木工程专业矿建方向本科生对矿建辅助系统方面知识的掌握、运用和实践能力，通过教师队伍、课程教材和课题教学方面的建设，取得了很好的教学效果。

（1）建立了合理的教学师资梯队，完善了教师队伍的建设；

（2）编写了《矿建辅助系统》教材，弥补了目前教学用书无法选择的缺憾；

（3）丰富多媒体课件，增加课堂互动，邀请校外专家授课，保证课堂教学质量。

致谢：

该论文得到了中国矿业大学（北京）课程建设项目和中央高校基本科研业务费项目资助。