高等采矿学课程教学改革探讨

陈世江 王创业 刘树新 李建伟 王茜茜

[摘           要]  采矿学是一门矿业工程采矿专业研究生的专业基础课程。结合内蒙古科技大学采矿工程专业研究生高等采矿学教学的实际情况，对课程内容、教学方法、教学考核进行探讨，重点突出课程的育人功能，凸显行业发展动态，团队教学传授课程前沿知识，旨在激发研究生的学习热情，提升研究生分析问题、解决问题的能力。

[关    键   词]  采矿学;研究生教学;采矿工程;教学改革

[中图分类号]  G642               [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2021）03-0086-02

一、引言

高等采矿学这门课程是我校矿业工程采矿专业研究生的一门必修课。随着近二十年矿业的快速发展，采矿工艺、装备、信息化以及矿产资源开发利用的理念都发生了根本性变化。因此，为培养新时代矿产资源安全、高效开采及其可持续发展的高级专业人才，高等采矿学这门课程改革势在必行。

二、课程内容改革

（一）落实立德树人，突出育人功能

《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》（2014）明确指出，立德树人是发展中国特色社会主义教育事业的核心所在，课程是教育思想、教育目标和教育内容的主要载体。2018年9月10日，习近平总书记在全国教育大会上指出要把立德树人融入思想道德教育、文化知识教育、社会实践教育各环节，贯穿基础教育、职业教育、高等教育各领域。

为落实立德树人理念，突出育人功能，高等采矿学这门课程内容首先要明确采矿业对国民经济发展的重要性，某些特殊矿产还是国家的重要战略资源;同时也要让学生懂得，采矿行业虽艰苦但任务光荣，特别是高级专业采矿人才更要有为祖国矿业事业奉献毕生的精神。其次，该课程内容要强调矿产资源的开发给生态环境带来的负面影响，以此培养学生要有资源开发与环境协调发展的理念，且具备达此目标的科研攻关能力。最后，该课程内容还需突出采矿工程是一项复杂的系统工程，需培养学生团结协作的精神。

（二）凝练课程内容，凸显发展动态

高等采矿学作为我校矿业工程研究生的一门必修课程，其课程内容在深度、广度上均要有明显体现。另外，课程内容也要充分体现矿山发展最新动态和相关学术研究最新进展。为此，近两年，我们教学团队在收集关于矿山发展新情况、新问题、最新解决方案、最新研究进展的现场资料与文献的基础上，不断总结凝练课程内容，目前初步凝练出5个教学模块，见下表内容。

（三）补充采矿学基础知识，服务跨专业学生学习

我校地处西北边疆，采矿工程专业研究生招生存在困难。近年来，学校出台了一系列吸引优质生源政策，學院领导及专业教师每年也走访一些相关专业院校并进行报考前的宣讲，对研究生招生起到了一定的作用。虽在招生方面推出一些举措，但效果仍不理想，每年仍有部分生源为非本专业学生。若直接给非本专业学生讲授比较深入的采矿工程专业内容，绝大多数学生是难以理解的。在这样的背景下，该门课程还需增设10个学时左右的采矿学基础知识，主要包括矿井基本开拓方案及采矿方法。以此为铺垫，有助于其他专题内容的学习。

三、教学方法改革

（一）问题导向，激发学生的探索热情

对部分采矿工程专业研究生来说，并非热爱而选择，而是被硕士研究生光环所吸引。所以，采矿工程专业课程的讲授更需激发学生的学习兴趣。为此，首先让学生深知采矿意义重大，从我们日常生活基本用品到高科技产品都离不开矿产资源。其次，让学生围绕“怎么安全高效开采”这条主线进行课程学习。授课前，以矿山成功、失败案例或开采所遇瓶颈介绍教学专题背景，围绕问题，布置查阅相关文献工作，以备上课讨论。

比如学习深部巷道、采场围岩控制专题时，首先要介绍矿山开采现状——浅部资源逐步枯竭，多数矿山已向深部进军;其次，要让学生围绕深部开采围岩变形特征以及深部地质环境进行文献查阅，初步理清深部岩石力学特性，为深入学习巷道、采场布置及有效支护奠定基础。

（二）模型搭建，直观展示采矿三维空间状态

采矿方法，特别是地下开采，概念比较抽象;三维空间感不强的学生理解起来更是费劲。为了便于学生理解，将课堂搬到采矿模型实验室，这样可以直观展示巷道、采场以及相邻围岩或其他结构工程的位置关系。

近年来，我校采矿工程专业在实验室建设方面进行了大量资金投入，其中包括采矿模型实验室的建设。目前建成三个采矿模型实验室，分别为金属矿地下开采模型实验室（有竖井开拓模型、浅孔留矿采矿模型、阶段矿房采矿模型、有底柱分段崩落采矿模型、无底柱分段崩落采矿模型、充填采矿模型等）、煤矿地下开采模型实验室、露天矿开采模型实验室。10个学时采矿基础知识课程均在采矿模型实验室进行讲授。这样非采矿专业学生在短时间内会理解采矿工艺;采矿工程专业学生能进一步对采矿工艺在三维空间上加深理解。通过采矿模型教学，使学生很快建立起矿床开采三维空间结构，有助于后续专题内容的深入理解。

（三）团队教学，传授研究专长

采矿学课程内容丰富，就我们团队目前凝练的5个教学模块，若把其讲清、讲透也不是一件容易事。何况要在较短的学时内，把相关内容清晰地传授给学生，就更加困难了。因此，需团队协作。我们授课团队按照上表教学模块，由擅长每个教学模块的教师组织相关教学内容。这样，每个专题的讲授，在有限的时间内能够做到精与简、深与浅的统一。深度内容，通过课堂精讲，学生可以及时消化;浅显议题，通过课堂简要介绍，而后学生课后查阅文献，也能达到深入理解。

目前，该课程教学团队基本组建完成，已进行了2轮团队授课教学，经学生问卷调查反馈，团队教学更能激发学生的学习兴趣，教学效果良好。以后，我们仍继续加强教学团队建设，同时也有利于该课程内容在广度上扩充、深度上凝练。

四、教学考核改革

考试是反映教学效果和实现教育目标的重要途径。为了检验学生的学习效果以及教师授课方式的有效性，本课程采用课后大作业和结课考试相结合的形式进行考核。课后大作业主要围绕课堂讲授内容，及时布置专题内容，考查学生是否领会教师上课所传授的知识要点;同时根据学生作业反馈，检验教师是否在课堂上把本该讲授的内容清晰地展示给学生。结合考试题型重点以专题论述的形式进行考核，学生可以进行文献查阅，这样可以考查学生对课堂知识的掌握程度，同时也可以考查其分析问题、解决问题的能力。

五、结语

深部开采、智能采矿和绿色开发是矿业发展趋势[12]，因此，为培养新时代矿产资源安全、高效开采及其可持续发展的高级专业人才，高等采矿学这门课程要紧紧围绕这一趋势，仍需课程建设工作者不断进行现场调研、文献查阅，继续完善教学内容，探索教学方法。

参考文献：

[1]康红普，王国法，姜鹏飞，等.煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术构想[J].煤炭学报，2018，43（7）：1789-1800.

[2]康红普，范明建，高富强，等.超千米深井巷道围岩变形特征与支护技术[J].岩石力学与工程学报，2015，34（11）：2227-2240.

[3]何满潮.深部的概念体系及工程评价指标[J].岩石力学与工程学报，2005，24（16）：2854-2858.

[4]王運敏.露天地下联合开采关键问题及技术方向[J].金属矿山，2099（S1）：127-131.

[5]李小双，王运敏，赵奎，等.金属矿山露天转地下开采的关键问题研究进展[J].金属矿山，2019（12）：12-19.

[6]余健，黄兴益，吴东旭，等.缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术[J].中南大学学报，2005，36（6）：1107-1111.

[7]李俊平，肖旭峰，冯长根.采空区处理方法研究进展[J].中国安全科学学报，2012，22（3）：48-52.

[8]尹永焕.矿山生态环境的保护、预防及治理[J].吉林地质，2011，30（1）：143-146.

[9]范立民，马雄德，冀瑞君.西部生态脆弱矿区保水采煤研究与实践进展[J].煤炭学报，2015，40（8）：1711-1717.

[10]范京道，李川，闫振国.融合5G技术生态的智能煤矿总体架构及核心场景[J].煤炭学报，2020，45（6）：1949-1957.

[11]卢新明，阚淑婷.煤炭精准开采地质保障与透明地质云计算技术[J].煤炭学报，2019，44（8）：2296-2305.

[12]朱万成，关凯，闫保旭，等.采矿发展趋势及未来人才知识结构需求议[J].教育教学论坛，2018（30）：6-10.

编辑 冯永霞