楊立云
(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院 北京 100083)
20世紀(jì),國內(nèi)井巷工程方面的高等教育歸為礦井建設(shè)專業(yè);98年專業(yè)調(diào)整,劃歸為土木工程專業(yè)。由于土木工程專業(yè)方向多,再加上當(dāng)時(shí)礦山行業(yè)的不景氣,國內(nèi)開設(shè)礦建方向的高校越來越少,只有幾所行業(yè)高校保留。2016年,習(xí)近平總書記在全國科技創(chuàng)新大會(huì)指出“向地球深部進(jìn)軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題”。21世紀(jì)是人類地下工程大發(fā)展的年代。伴隨地下工程的開發(fā),井巷工程作為咽喉通道益顯重要,具有專門知識和技能的井巷工程設(shè)計(jì)、施工、管理方面的高級技術(shù)人才需求越來多大。
礦井建設(shè)內(nèi)容主要涉及(主、副、風(fēng))井筒、馬頭門、井底車場、大巷等巖(土)層中開掘出來的地下空間工程;按照施工順序又分為礦建一期工程(主要包括井筒和馬頭門)和二期工程(包括井底車場、硐室和大巷等)??梢姡V井建設(shè)涉及工程內(nèi)容多,地下工程建設(shè)環(huán)境差、地質(zhì)條件復(fù)雜,地下施工安全要求高。因此,該專業(yè)對技術(shù)人員提出了更高的要求:不僅要求技術(shù)人員掌握本專業(yè)的核心技術(shù)工作,也要掌握相關(guān)配套輔助系統(tǒng)的技術(shù)和知識,才能滿足現(xiàn)代化大型地下工程建設(shè)的需要。比如,現(xiàn)代施工企業(yè)在進(jìn)行一項(xiàng)井巷地下工程《作業(yè)規(guī)程》或《施工組織設(shè)計(jì)》編制時(shí),都要進(jìn)行運(yùn)輸與提升系統(tǒng)選型、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安全措施制定等輔助系統(tǒng)章節(jié)的編制,也是進(jìn)行工程技術(shù)交底和審批環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容。
高等教育應(yīng)當(dāng)適應(yīng)時(shí)代的需求,積極為社會(huì)培養(yǎng)地下工程專業(yè)人才。中國礦業(yè)大學(xué)(北京)作為老牌礦業(yè)高校,始終保留礦井建設(shè)方向教學(xué)和科學(xué)研究,為國家和行業(yè)源源不斷輸送人才。為了緊跟時(shí)代發(fā)展需要,近些年北京礦大立足于國內(nèi)礦山建設(shè)方向本科生培養(yǎng)現(xiàn)狀,也不斷進(jìn)行本科教學(xué)改革和課程建設(shè),以更好的適應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢和需要。為了培養(yǎng)本科生盡快進(jìn)入礦山建設(shè)行業(yè)和領(lǐng)域的科學(xué)實(shí)踐和研究工作,使學(xué)生更好的掌握和了解礦山建設(shè)的方方面面,不僅對自己的專業(yè)方向進(jìn)行深入學(xué)習(xí),同時(shí)也要對礦山建設(shè)這個(gè)系統(tǒng)工程的方方面面有充分的認(rèn)識,盡快了解礦山建設(shè)領(lǐng)域的技術(shù)和裝備等,更好的接近實(shí)際,為生產(chǎn)服務(wù)。學(xué)校經(jīng)過調(diào)研、討論、征集意見等充分工作,于2013年開始增設(shè)了《礦建輔助系統(tǒng)》課程的本科教學(xué),經(jīng)過近8年的發(fā)展、改良、優(yōu)化,形成了比較完善的課程教材、教師隊(duì)伍、課堂教學(xué)等全套教學(xué)模式,已成為我校土木工程特色專業(yè)課程。
下面重點(diǎn)從教師隊(duì)伍、課程教材、課堂教學(xué)等三個(gè)方面對建設(shè)過程中的一些實(shí)踐進(jìn)行闡述,以供參考。
由于“礦建輔助系統(tǒng)”涉及了提升與運(yùn)輸、礦井通風(fēng)、安全工程、井下通訊與信號等多個(gè)學(xué)科內(nèi)容,所以,對專業(yè)課程的教師來說,也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn),教師自身不僅需要跨學(xué)科的知識積累,同時(shí)還需掌握一定的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。為了培養(yǎng)我校土木工程專業(yè)礦建方向?qū)W生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識及寬廣的工程背景,在課程建設(shè)中,依托我校“土木工程特色專業(yè)”特點(diǎn),綜合考慮師資力量水平等因素,成立了“礦建輔助系統(tǒng)”課程教研室,形成一個(gè)有老中青教師結(jié)合的梯隊(duì)教師隊(duì)伍,做到老帶小,培養(yǎng)后備教師力量。尤其是一些老教授大都在20世紀(jì)開展過礦井建設(shè)方面的內(nèi)容,且現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)豐富,而新進(jìn)教師尤其是外單位畢業(yè)后來我校應(yīng)聘教師,大多為土木工程大專業(yè)畢業(yè)生,沒有礦井建設(shè)方面的教學(xué)經(jīng)歷。課程教研室的成立,為新進(jìn)教師起到了很好的傳幫帶作用。另外,我們還聘請了校外專家(礦建施工企業(yè)技術(shù)人員)作為課程顧問和課堂教師,為課程內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo),豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。
經(jīng)過近幾年發(fā)展壯大,中國礦業(yè)大學(xué)(北京)“礦建輔助系統(tǒng)”課程教研室已初具規(guī)模,共有7名老師,其中教授2名,副教授1名,講師2名,校外專家2名。
教材是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)和載體。2016年之前,國內(nèi)有單獨(dú)對礦井提升與運(yùn)輸、通風(fēng)與安全、通訊與信號等方面的教材,但是綜合性的教學(xué)用書,尤其是偏向礦井建設(shè)期間的通風(fēng)與安全、提升與運(yùn)輸,以及通訊等內(nèi)容,圖書市場上還沒有。
鑒于上述現(xiàn)狀,“礦建輔助系統(tǒng)”課程教研室的3位老師集中力量,編寫了《礦建輔助系統(tǒng)》教材,涵蓋了礦井提升與運(yùn)輸、通風(fēng)與安全、通訊與信號等內(nèi)容,補(bǔ)礦井建設(shè)方向輔助系統(tǒng)方面的空白,克服現(xiàn)在無法選擇合適教材的難題。該書于2016年10月正式出版(圖1),目前已經(jīng)有5屆本科生使用,取得了良好的教學(xué)效果。隨著技術(shù)發(fā)展和科技進(jìn)步,礦建領(lǐng)域有出現(xiàn)了一些新裝備、新技術(shù)、新工藝,因此,教研室正在進(jìn)行該教材的修訂和再版工作。
圖1:礦建輔助系統(tǒng)教材
“礦建輔助系統(tǒng)”課程的教學(xué)內(nèi)容具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,且目前開設(shè)“礦建輔助系統(tǒng)”課程的高校很少。所以在課程建設(shè)過程中、在課堂教學(xué)過程中,主要從以下幾方面進(jìn)行了探討:
(1)完善教學(xué)多媒體課件。緊跟當(dāng)前技術(shù)進(jìn)展和時(shí)代的市場要求,調(diào)研和搜集國內(nèi)外近年著名的和大型的井巷工程的施工方案和視頻錄像等資料,尤其是近幾年的特色大型礦山立井、巷道掘進(jìn)設(shè)備的施工案例,豐富教學(xué)內(nèi)容,緊跟時(shí)代發(fā)展要求,建立一套更為完備、適合我校礦建特色專業(yè)的多媒體教學(xué)課件。
(2)增加課堂互動(dòng),加強(qiáng)課堂紀(jì)律。目前,《礦建輔助系統(tǒng)》課程在我校設(shè)置在大四上半學(xué)期開設(shè),與畢業(yè)年級學(xué)生的找工作和考研等活動(dòng)時(shí)有沖突。為了保證教學(xué)質(zhì)量,同時(shí)減少矛盾,增加了課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)。若本節(jié)課有學(xué)生請假,在下次上課的時(shí)候,該學(xué)生需要對上節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行15分鐘的回顧講解,這種形式既使該同學(xué)在課下自習(xí)時(shí)間自學(xué)了上節(jié)課的內(nèi)容,保證了教學(xué)質(zhì)量,同時(shí)也豐富了課堂形式,活躍了課堂氣氛。另外,我們也嚴(yán)抓課堂紀(jì)律,禁止學(xué)生上課玩手機(jī)等違紀(jì)行為,把平時(shí)課堂表現(xiàn)與考試成績結(jié)合起來,即課程的考核包括兩部分:一是學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn),包括出勤情況、課堂回答問題情況、作業(yè)完成情況、課堂違紀(jì)等;二是課程結(jié)束后的閉卷考試成績。
(3)安排具有代表性和啟發(fā)性的課外調(diào)研作業(yè)和習(xí)題。課外作業(yè)作為課堂教學(xué)內(nèi)容的必要補(bǔ)充,加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解和運(yùn)用。通過布置查閱和調(diào)研國內(nèi)外著名的井巷工程的設(shè)計(jì)施工案例作為課外閱讀作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生對本課程的興趣,同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)本課程所學(xué)知識的運(yùn)用。通過設(shè)計(jì)練習(xí)題,尤其是提升鋼絲繩選型、提升與運(yùn)輸設(shè)備功率核算、井巷通風(fēng)量計(jì)算等方面的設(shè)計(jì)習(xí)題,使學(xué)生更深刻認(rèn)識相關(guān)知識,在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,讓學(xué)生能夠更加深刻地理解礦建輔助系統(tǒng)的重點(diǎn),并充分掌握礦建輔助系統(tǒng)的要點(diǎn)。通過上述教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式,學(xué)生對礦建輔助系統(tǒng)方面的內(nèi)容知識有了較為全面深刻的認(rèn)識,為以后的工作打下良好的知識基礎(chǔ)。
(4)增加校外專家授課環(huán)節(jié)。在具有典型實(shí)踐特色的教學(xué)內(nèi)容方面,邀請2-3位校外現(xiàn)場技術(shù)人員以學(xué)術(shù)進(jìn)展報(bào)告的形式進(jìn)行授課,吸引學(xué)生興趣,同時(shí)讓學(xué)生掌握工程一線現(xiàn)場的真實(shí)需要和實(shí)際情況;同時(shí),搭建學(xué)生與未來工作單位的橋梁,增加學(xué)生和就業(yè)單位的互相了解,促進(jìn)畢業(yè)生的就業(yè)方向和工作單位選擇途徑。
“礦建輔助系統(tǒng)”課程建設(shè)旨在探討如何高質(zhì)量培養(yǎng)土木工程專業(yè)礦建方向本科生對礦建輔助系統(tǒng)方面知識的掌握、運(yùn)用和實(shí)踐能力,通過教師隊(duì)伍、課程教材和課題教學(xué)方面的建設(shè),取得了很好的教學(xué)效果。
(1)建立了合理的教學(xué)師資梯隊(duì),完善了教師隊(duì)伍的建設(shè);
(2)編寫了《礦建輔助系統(tǒng)》教材,彌補(bǔ)了目前教學(xué)用書無法選擇的缺憾;
(3)豐富多媒體課件,增加課堂互動(dòng),邀請校外專家授課,保證課堂教學(xué)質(zhì)量。
致謝:
該論文得到了中國礦業(yè)大學(xué)(北京)課程建設(shè)項(xiàng)目和中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目資助。