張亞賓，甘德清，陳 超

(河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，河北唐山063009)

露天開采新形勢下《露天采礦學(xué)》教學(xué)模式

張亞賓，甘德清，陳 超

(河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，河北唐山063009)

露天開采;教學(xué)模式;人才培養(yǎng)

露天開采在固體礦床開采中占有重要地位，《露天采礦學(xué)》是各類院校采礦專業(yè)重要的專業(yè)課程。在分析了國內(nèi)露天開采采礦技術(shù)發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，提出在高校采礦專業(yè)《露天采礦學(xué)》教學(xué)過程中應(yīng)緊密結(jié)合露天開采的發(fā)展方向，合理增加授課重點(diǎn)，培養(yǎng)企業(yè)急需性人才，并調(diào)整實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使《露天采礦學(xué)》的教學(xué)能適應(yīng)當(dāng)今露天開采新形勢。

礦產(chǎn)資源是關(guān)乎人類生存發(fā)展的一種重要資源，是人類95%以上的能源來源，80%以上的工業(yè)原料，70%以上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。在國內(nèi)，露天開采在各類非能源固態(tài)礦床開發(fā)中所占的比重約為:鐵礦87%，有色金屬礦50%，化工原料礦71%，建筑材料礦近100%［1］。因此露天開采在采礦業(yè)中占著重要的地位，《露天采礦學(xué)》歷來是各類院校采礦專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。但是隨著21世紀(jì)國內(nèi)外露天采礦形勢的發(fā)展，《露天采礦學(xué)》傳統(tǒng)教學(xué)模式的一些不足之處逐漸顯現(xiàn)出來，教學(xué)模式有待于變革。

一、國內(nèi)露天開采新形勢

(一)露天開采生產(chǎn)規(guī)模大

相關(guān)資料顯示，國內(nèi)新增的露天開采礦山，生產(chǎn)能力多在500萬t/a以上，特別是一些超貧礦的露天開采，生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到1000萬t/a以上。一些水泥原料礦山隨著預(yù)分解窯熟料5000～10000t/d生產(chǎn)線投產(chǎn)，涌現(xiàn)一批年產(chǎn)100～500萬t級礦石的大型礦山，礦石年產(chǎn)量＞500萬t級的超大型礦山已開始顯現(xiàn)。

(二)露天礦裝備技術(shù)水平不斷提高

穿孔設(shè)備方面，20世紀(jì)70年代開始，中國從美國引進(jìn)牙輪鉆機(jī)，目前大型露天礦采用250mm和310mm牙輪鉆機(jī)已比較普遍。在采裝設(shè)備方面，20m3以上電鏟已在大型露天礦得到較為廣泛的應(yīng)用，中國一重與美國 P＆H公司聯(lián)合研發(fā)P＆H4100XPC型電鏟，其鏟斗斗容為60．8立方米(108噸)，已在中煤平朔煤業(yè)東露天礦投入使用［3］。液壓挖掘機(jī)在水泥礦山進(jìn)一步得到推廣使用，大斗容液壓鏟每鏟容量可達(dá)48m3。在運(yùn)輸方式及設(shè)備方面，汽車運(yùn)輸已成為露天礦生產(chǎn)的主導(dǎo)運(yùn)輸方式。200t級別的載重礦用汽車已經(jīng)在河北鋼鐵礦業(yè)公司司家營鐵礦得到應(yīng)用。隨著露天礦深度的增大，汽車-破碎站-膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)也得到了推廣應(yīng)用。

(三)開拓方式、采礦工藝多樣化

施行強(qiáng)化開采，開采順序由單一的縱向布置向橫向布置方式發(fā)展。提高工作線推進(jìn)速度，為礦石均化搭配創(chuàng)造條件。采用組合臺階、分期開采、陡幫開采，以便均衡生產(chǎn)剝采比。

(四)軟科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用

露天采礦工藝環(huán)節(jié)中高科技比重不斷提高，主要體現(xiàn)在應(yīng)用自動控制技術(shù)、電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，優(yōu)化礦山生產(chǎn)。從整體上提高設(shè)備技術(shù)效能，提高生產(chǎn)過程中綜合自動化水平，提高生產(chǎn)信息化水平，實現(xiàn)控制智能化、連續(xù)生產(chǎn)過程自動化、管理信息化和系統(tǒng)化。以計算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)為手段，建立智能數(shù)字礦山。把礦山三維空間和有屬性數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)字化存儲、傳輸、表達(dá)和加工，建立全方位生產(chǎn)管理系統(tǒng)，隨著“數(shù)字化礦山”發(fā)展，礦山開采開始進(jìn)入智能化控制時代。

二、《露天采礦學(xué)》教學(xué)現(xiàn)狀及教學(xué)模式改進(jìn)

(一)《露天采礦學(xué)》教學(xué)現(xiàn)狀

將分離純化后的菌株接種到對應(yīng)產(chǎn)蛋白酶篩選培養(yǎng)基中，36 ℃培養(yǎng)48 h后觀察菌株周圍是否有蛋白酶水解圈，若有，即判定該菌株具有產(chǎn)蛋白酶活性。

1.教學(xué)方式傳統(tǒng)，教學(xué)內(nèi)容滯后

受傳統(tǒng)思維定式的影響，授課教師大多采用“填鴨式”教學(xué)，課堂教學(xué)以教師講解為主，重點(diǎn)講解課程大綱規(guī)定的理論知識［4］。而目前教材中的內(nèi)容已和當(dāng)前的露天開采形勢不相適應(yīng)，教師也沒有及時更新自己的授課內(nèi)容，仍然沿用教材中的內(nèi)容講授，使學(xué)生就業(yè)后對企業(yè)采用的開采方式、開采設(shè)備等不熟悉，到企業(yè)后重新當(dāng)學(xué)生。

2.實踐教學(xué)的組織不合理

《露天采礦學(xué)》課程的實踐教學(xué)主要由模型教學(xué)和礦山實習(xí)兩部分組成。模型教學(xué)主要是讓學(xué)生到模型室參觀露天礦的開拓、境界等模型，讓學(xué)生對露天礦有直觀的了解。礦山實習(xí)主要采取集中實習(xí)的形式進(jìn)行，一般讓學(xué)生到礦山進(jìn)行為期一周的實習(xí)，但是由于實際情況，學(xué)生一般到礦山實習(xí)的時間也就三到四天的時間，根本不能系統(tǒng)了解露天開采的各個生產(chǎn)工藝，更談不上親自實踐了，因此實習(xí)的效果比較差。

3.授課重點(diǎn)與企業(yè)的需求不相適應(yīng)

傳統(tǒng)的《露天采礦學(xué)》授課重點(diǎn)一般是露天開采四大工藝、露天開采境界和露天礦生產(chǎn)能力這幾個環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在露天礦由于生產(chǎn)能力大，同時生產(chǎn)的臺階多，生產(chǎn)組織管理復(fù)雜，露天采剝進(jìn)度計劃的編制、露天礦的生產(chǎn)管理日益顯得突出，但是這幾方面內(nèi)容在以往的教學(xué)中并沒有列為重點(diǎn)。

(二)《露天采礦學(xué)》教學(xué)模式的改進(jìn)

1.改變教材比較單一的現(xiàn)狀

現(xiàn)有高校采用的露天開采教材主要有:(1)李寶祥編的《金屬礦床露天開采》，由冶金工業(yè)出版社(北京)1992出版;(2)武漢建筑材料工業(yè)學(xué)院編的《非金屬礦床露天開采》，由中國建筑工業(yè)出版社(北京)1984出版;(3徐永圻編的《煤礦開采學(xué)》(露天開采部分)，由中國礦業(yè)大學(xué)出版社(北京)1999出版。上述教材分別針對金屬礦、非金屬礦、煤礦三大類礦山，其內(nèi)容也較為詳細(xì)具體，但是教材中工藝部分的設(shè)備也都是過時的設(shè)備，并不能反映露天開采的新進(jìn)展，和當(dāng)今企業(yè)應(yīng)用的設(shè)備脫節(jié)。另外由于現(xiàn)在學(xué)生的就業(yè)面廣，現(xiàn)有教材具有一定局限性。

因此，學(xué)校在選擇教材時，一定不能固定按照一本書去講解，應(yīng)該選擇合適的教材，內(nèi)容涵蓋露天礦山生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)、開拓系統(tǒng)、露天開采境界及設(shè)計規(guī)模、露天開采誘發(fā)災(zāi)害及環(huán)境問題為主要內(nèi)容，并結(jié)合現(xiàn)在最新的教材進(jìn)行綜合性講授，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)只針對某一種礦床的局限性，對于提高采礦專業(yè)的教學(xué)具有普遍適用性。

2.合理增加授課重點(diǎn)，培養(yǎng)企業(yè)急需型人才

現(xiàn)有教材內(nèi)容均較為陳舊，為了讓學(xué)生全面了解中國及目前世界上露天礦的生產(chǎn)工藝及技術(shù)裝備水平，故在實際教學(xué)中還需增加相關(guān)最新技術(shù)及裝備的內(nèi)容。在實際授課中應(yīng)注意搜集并講解當(dāng)前世界上露天礦生產(chǎn)的最新工藝技術(shù)裝備，以便讓學(xué)生及時掌握國內(nèi)外露天礦山開采的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。另外要針對企業(yè)震求，把露天采剝進(jìn)度計劃和露天礦的生產(chǎn)管理也作為重點(diǎn)進(jìn)行講解，使學(xué)生到了企業(yè)以后就能走上急需的崗位。

3.合理組織實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

現(xiàn)在采礦專業(yè)的露天開采實習(xí)，一般采取集中實習(xí)的方式進(jìn)行，學(xué)生在礦山的時間一般三、四天左右，可能礦山在該段時間也就進(jìn)行一般的臺階生產(chǎn)，很難把露天開采工藝都熟悉一遍。因此建議在進(jìn)行礦山生產(chǎn)實習(xí)時，在授課過程中根據(jù)進(jìn)度分散進(jìn)行實習(xí)，并聯(lián)系相應(yīng)工程進(jìn)度的礦山進(jìn)行實習(xí)，這樣課程結(jié)束后學(xué)生對每一個開采工藝都進(jìn)行了認(rèn)識，實習(xí)效果較好。

三、結(jié)束語

開采規(guī)模大型化、生產(chǎn)連續(xù)化、裝備現(xiàn)代化是露天開采的發(fā)展趨勢，企業(yè)對人才的需求也發(fā)生了變化，這就要求高校在《露天采礦學(xué)》教學(xué)模式上進(jìn)行變革，授課內(nèi)容既要涵蓋傳統(tǒng)教學(xué)的基本知識理論，又要讓學(xué)生了解中國及目前世界上露天礦的生產(chǎn)工藝及技術(shù)裝備水平，培養(yǎng)出企業(yè)急需的人才。

［1］ 康勇．露天采礦技術(shù)發(fā)展方向及高校相關(guān)專業(yè)教學(xué)模式探討．高等建筑教育，2008，17(2):11-15．

［2］ 了解國內(nèi)外露天采礦技術(shù)發(fā)展趨勢．http://www．czwxjx．com/blog/post/18．html．

［3］ 國內(nèi)最大的斗容露天礦用電鏟在一重制造成功．http://www．415500．com/2010/0716/221535．html．

［4］ 孫光華，呂廣忠．采礦學(xué)I課程教學(xué)體系建設(shè)［J］．河北理工大學(xué)學(xué)報，2009，9(4):97-98．

Exploration Into Teaching Pattern of“Open Pit Mining”Under New Situation

ZHANG Ya-bin，GAN De-qing，CHEN Chao
(College of Mining Engineering，Hebei United University，Tangshan Hebei 063009，China)

open-pit mining;teaching pattern;talent training

Open-pit mining plays a significant role in solid mineral deposit，《Open Pit Mining》is an important specialized course of the major．On the basis of analyzing development trend of domestic open-pit mining technology，a new pattern is brought out．That is combining the process of teaching with development direction of open pit mining closely，enlarging teaching emphasis reasonably，cultivating indispensable talents for corporations and adjusting the practice in teaching of《Open Pit Mining》to the new situation．

G642．4

A

2095-2708(2012)04-0125-02

2012-05-03