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矿业工程概论范文1
(1.宿迁学院，江苏 宿迁 223800；2.江苏正宏城建设计研究院有限公司，江苏 宿迁 223800)
【摘要】本文介绍了矿业发展中凿井井架发挥的作用，分析了国内国外矿井的研究现状和研究意义，重点探讨了超大直径深立井井筒可以加快超大直径深立井井筒的施工速度，显著增加其经济效益，为研究超大直径深立井的施工做参考。
关键词 矿业；凿井井架；超大直径；深立井井筒
作者简介：司德凯（1985.02—），男，江苏正宏城建设计研究院有限公司，助理工程师。
0引言
煤矿是重要矿产之一，同时也是世界最重要的能源品种之一，占了我国一次能源和消费构成的70%以上[1]。在矿产资源的探采方面，我国矿业探采深度有些已经大于1000米，而国外的一些矿业大国已经达到2500~4000米。预计未来随着矿产资源开采逐渐向着深部发展，大井深井占有量将会进一步增大。立井井筒是煤矿井下和地面的主要出入口，是矿井生产期间提升煤炭、矸石、输送人员，运送材料设备以及通风和排水的咽喉工程。立井井筒工程的工程量一般占矿井井巷工程量的15%左右，但其施工工期却占矿井施工总工期的40%~50%。加快立井井筒施工速度是缩短矿井建设总工期的重要环节。而凿井井架正是立井井筒施工的基础，是立井施工中最基本、最重要也是最关键的构筑物。它是在立井中上下联通的枢纽。在凿井期间，通过井架来悬吊和提升各种设备、运输人员、提升矸石。在整个立井井筒施工过程中，凿井井架发挥着至关重要的作用，所以，设计和选择合适的安全的凿井井架尤为重要。
1国内的研究现状和研究意义
目前国内在煤矿深立井施工方面，在900~1100m范围内已建工程较多，如郓城煤矿副井井筒全深921.3m，设计净直径为7. 2m；星村煤矿副井井深959.8 m，设计净直径为6.0 m；谢桥二副井井筒井深1011.5m，净直径8.2m；北票矿区最大井深1072m，最大井径7.6m；新汶孙村矿风井井深1052m，井径6.5m；徐州张小楼主井井深1065，井径5.7m（副井井深1063m，井径7.0m）；淮南望峰岗煤矿最大井深1022.2m，最大井径8.5m；江西曲江煤矿最大井深970m，最大井径7.5m；淮南矿区施工的朱集煤矿最大井深1046m，最大井径8.3m；番一东区矿二副井井深1034m，井径8.6m；淮南矿区顾南煤矿最大井深1038.6m，最大井径8.6m等。以及正在建设的峰峰矿业磁西一号井最大井深1341m，最大井径8.0m（副井井径8.0m，井深1341.635m）；山东双合煤矿最大井深1117.8m，最大井径6.0m[2]。
而且近年国内已有一批金属矿山也进入深部开采[2]，例如红透山铜矿开采深度已超过1100 m；冬瓜山铜矿已经建成超1000 m井来进行开采；夹皮沟金矿二道沟坑口矿体延深至1050m。内蒙古获各琦铜矿3号主井井深达1105.6 m，井筒净直径为5.5 m；武钢程潮铁矿井深1135m，井径6.0m；铜陵冬瓜山铁矿主井井深1120m，井径5.6m。正在建设的本溪思山岭铁矿有三个立井深度达到1500m，最大井径10m；还在设计阶段的本溪大台沟铁矿探矿井设计井深1670m，将于近期进行实施。
在我国，有学者将立井井筒深度分为5类：浅井，井筒深度小于300m；中深矿井，井筒深度300~800m；深矿井，井筒深度800~1200m；超深矿井，井筒深度1200~1600m；和井筒深度大于1600m的特深矿井。上述例子中，我国的矿井大都属于深矿井，也有部分为超深矿井，并且其最大直径大都在8m以上。而我国定型的最大凿井井架只能服务于直径小于8m深度小于1000m的井筒施工，对于近年来大直径和深立井井筒，既有的定型凿井井架已经出现不适应的情况。目前，我国大直径深立井井筒施工主要采用Ⅴ型凿井井架进行，但是需要对凿井井架进行改造，另外，既有定型凿井井架的规格尺寸也对相关凿井装备的发展起了一定的制约作用。比如翻矸台的高度制约了伞钻从而加大了增加凿岩深度的难度[3]；井架自身的承载力制约了凿井悬吊重量从而限制了井内装备的布置和发展。为了进一步拓展大直径深立井井筒施工技术和我国凿井装备水平，有必要积极开展超大直径深立井凿井井架的设计和研发工作，从而使我国的凿井技术保持在世界领先水平。
近年来，我国凿井技术不断提高，立井施工速度也不断加快，但由于受提升能力的制约，深部凿井的速度仍然较慢。对于超大直径深立井井筒，可以通过布置多套提升、采用更大型号的吊桶等方式来提高出矸速度，但现行的井架只能布置2套提升，所以研制适合超大直径深立井凿井施工的井架可有效解决这一问题，从而加快超大直径深立井井筒的施工速度，显著增加其经济效益。
2国外的研究现状和研究意义
在国外超千米深的金属矿山至少有80多座，其中南非的矿井最多。南非绝大多数金矿的开采深度大于1000m。其中，Anglogold有限公司的西部深水平金矿，采矿深度达3700m；West Driefovten金矿，矿体赋存在地下600m，并一直延伸至6000m以下。印度的科拉尔金矿区，已有3座金矿采深超过2400m。其中钱皮恩里夫金矿共开拓112个阶段，总深3260m。俄罗斯的克里沃罗格铁矿区，已有捷尔任斯基、基洛夫、共产国际等8座矿山开采深度达910m；开拓深度到1570m；将来要达到2000～2500m。在德国，最深的矿井，深入地下将近1500米。另外，美国、加拿大、澳大利亚的一些有色金属矿山采深亦超过1000m[4]。
在国外，前苏联的顿巴斯矿区千米以上深井最多，如“普契科夫”矿风井深度1440m，“矿工深井”矿风井深1346m，“斯科钦斯克”矿井深1300m；南非的井筒最大深度为2000m，最大净直径9m，已施工过2500m以上深井，对开凿3000m特深井进行了可行性研究；波兰平均井深800m左右，最深达1243m，最大井径9m；德国的井筒深度也达到1600m[5]。
3结束语
根据目前国内外矿井建设的发展情况，基于立井井筒的实际问题和现代凿井装备的发展趋势，设计和研发新型适用于超大直径深立井的凿井井架。研究工作将根据井架的工作状态和使用特征，将在既有的凿井井架设计基础上进一步完善设计理论，并对其尺寸进行改进、结构进行优化，充分考虑凿井提升和悬吊两大方面的特点进行新型凿井井架的设计和研发，这是矿山特殊结构的主要研究发展方向。
超大直径深立井凿井井架可明显提高施工企业的技术装备水平，使其具有更强的竞争能力，研究成果具有广泛的适应性和推广应用前景，具有显著的经济效益和社会效益。
参考文献
［1］唐敏康.新编矿业工程概论[M].北京:冶金工业出版社,2011:1-2.
［2］王猛.井巷工程[M].长春:吉林大学出版社.2012.
［3］汪理全，徐金海,等.矿业工程概论[M].徐州:中国矿业大学出版社,2004:1-3.
［4］徐海宁.超大直径深竖井施工技术优化研究[D].上海:同济大学,2008.
矿业工程概论范文2
关键词：综采；采煤工艺和方法；技术管理
中图分类号：TD326.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）14-0174-02
经过两种方案的比较得到的结论为使用第二种方案。第一种方案爆破掘进，警戒撤人影响轨道暗斜井运输，制约其他头面正常生产，且岩巷掘进，矸石混入煤流，对煤质影响较大。采用第二种方案可以保证9101工作面整体通风系统，综掘进度较快，对轨道暗斜井运输无影响，另外，第二种方案可以避免误揭M8煤，安全方面相对可靠。
5 研究的目的及意义
目前轿子山矿新井一盘区剩余9103综采工作面，预计2014年5月份回采结束，二盘区接替面尚未掘进，接替面贯通剩余工程量达1 660 m，且开拓大巷系统尚未形成，预计至2014年8月份方能形成接替面，采掘接替严重失调。针对此种情况，在二水平水仓处布置9101工作面，能极大缓解采掘接替紧张的局面。按照该设计，可以避免岩巷掘进，降低爆破对其他头面的影响，减少投入。而且安全方面得到保障，避免造成误揭煤和运输过程中出现的安全隐患。
6 项目研究的经济效益
首先，9101工作面能为二盘区的开拓工程提供极大的有利时间，尽可能保障二盘区系统完善，瓦斯抽采等工作的正常开展，极大地缓解采掘接替紧张的局面，以避免造成采掘失调引起的损失。其次，9101工作面回风巷回风联巷的优化设计，避免施工岩巷，极大降低了投入成本。我矿平均每米岩巷投入成本为9 000元，煤巷每米投入为3 000元，以此计算节省成本24.6万元。另外，岩巷爆破施工，人员劳动强度较大，且大量矸石混入煤流，造成的煤质影响也比较大。煤巷掘进避免煤质影响，能够产出掘进煤约900 t。
参考文献：
[1] 孟宪臣，王永祥，王永安，等.煤矿开采方法[M].北京：中国矿业大学出版社，2008.
[2] 郭金明，张登明，郑光相，等采煤概论[M].北京：中国矿业大学出版社，2007.
矿业工程概论范文3
【关键词】数字化；测量技术；矿山测量
随着现代经济的快速发展，我国对矿业产品的需求量逐渐增大，间接地对我国矿山建设和生产中的测量技术的要求也在提高，因为这不仅关系着矿山中员工的安全问题，也关系着采矿企业的经济效益和生产效率。在矿山作业中应用数字化测量技术在很大程度上提高矿山测量的准确度，任何测量上的疏忽不论是对工作人员还是企业的经济效益都是不利的，应用数字化测量技术可以提高工作人员的安全性，提高工作人员的积极性和工作效率，间接提高企业的竞争力，由此可以看出，积极运用现代测量技术提高矿山测量精度已经成为矿山测量质量提高的关键技术，在矿山测量中应用数字化测量技术已经成为大势所趋。
一、数字化矿山测量技术概述
现代经济的发展增加了矿产品的需求，矿山测量的准确度越来越影响矿业企业的经济效益。因为它不仅影响到矿山开采和生产的科学性，更影响矿山生产的安全性。将现代数字化测量技术应用于矿山测量工作中能够有效提高矿山测量精度，提高矿山产品的质量，为矿业企业发展指明方向，提高矿业企业生产安全管理效果。数字化矿山测量技术中的三维数字化软件技术、数字化地形图技术、光电测距高程导线测量等技术应用于矿山测量中很大程度上降低矿山测量人员的工作量，相反的提高矿山测量的工作效率和产品质量，为矿山企业安全发展奠定坚实的基础。数字化的应用程度在很大程度上反映了矿山测量的技术水平。由于数字化测量技术对矿山测量工作的重要促进作用，矿业企业管理者必须清晰的认识到运用现代测量技术开展矿山测量对企业发展的积极作用，加大测量工作投入、提高矿产品的质量，为矿业企业综合市场竞争力的提高奠定基础。
二、矿山测量中数字化测量技术优势分析
各种类型的数字测量技术应用于矿山测量中可以降低工作人员的劳动量，提升生产效率和产品质量，促使矿山企业安全发展。具体的来说，在矿测量中通过计算机仿真技术等数字化技术对矿山的地形地貌进行准确的勘探，在电脑上获得有效数据，制定开采方案；同时数字化测量效率高，能在短时间内获取有效的数据，快速制图，在工作中还可以对工作进度实时监测，给管理者提供工作指导依据；数字化测量技术应用范围较广，矿山测量精度较高，重要的是，数字化测量技术涵盖了空间信息技术、内外业一体化测量技术、三维可视化技术、数字摄影测量技术、数字化地形图测绘以及变形监测技术等内容，因此涵盖范围非常广，不仅可以降低矿山测量的工作量，同时也能够保证测量的精度与准确度。
三、数字化测量技术在矿山测量的应用
1、提高对数字化测量技术应用重要性的认识
如果数字化测量技术能在矿上测量中顺利的进行，必须使矿山企业管理者深刻的认识到它的重要性，同样数字化测量技术对工作人员的技术要求也很高，企业建立科学的管理体系，增加矿山测量技术的资金投入量，建立技术培训机构，加强工作人员的技术水品，促进测量技术在矿山企业中应用。从长远意义来看，数字化测量技术正逐渐成为矿山测量的主要发展方向。企业应重点引进和开发数字化测量技术在矿山测量中的应用，以增强企业矿山测量的数字化，提高测量的精确程度和测量的速度。
2、矿山测量中的数字化测量应用技术
数字化测量技术包括三维可视化技术、空间信息技术、测量数据资料的数字化处理技术、数字化绘图等技术，大大提高产品的生产效率和质量。三维可视化技术能够清晰地描述地面以及地下众多地质现象，采集矿山有效数据，通过计算机进行分析，建立数据管理平台，帮助工作人员全面了解矿山信息，为工作提供指导依据；由GPS＼RS和GIS技术组成空间信息技术，对矿山的地理位置进行定位以及全天候的检测，获取信息，通过RS技术对信息进行扫描、摄影、传输和处理，对矿山完成地形图测绘和模型制作，应用GIS技术对模型分析防范，提供空间及动态地理数据资料，充实企业的数据库；作为数字化测量体系中重要组成技术的测量数据资料的数字化处理技术，将AutoCAD、VB或者是C++等软件进行二次改造，建立完善及功能多样化的数据处理系统，对文字、图形、图标及模型等多种形式资料进行分析，为数字化测量以及数字化制图提供全面的基础数据服务；数字化绘图技术就是将已获得的数据进行处理，绘制矿山分析图，通过计算机画图可以避免尺寸影响，随时修改，节省时间。
3、以数字矿山为基础开展数字化测量工作
数字矿山是以信息化、自动化和智能化带动矿业企业改造与发展的重要理念，其科学实施有助于实现矿业资源绿色开发与利用、实现矿业企业新兴路线的实施。综合全面的应用数字矿山的信息可以帮助企业员工进一步认识数字化技术，认识数字化技术在矿山测量中的重要性，同样能使矿业企业管理者们认识到数字化技术的应用对提高企业经济效益的重要作用，引进数字化测量仪器，加大设备和技术培训的资金投入，促进企业数字化测量工作的开展，这些工作的开展以及相关政策的实施能正确指导企业矿物质资源合理运用，明确矿业企业未来发展方向，同时也指出了数字化测量技术应用对矿产资源综合利用、矿山生产安全保障的重要性，这都为现代数字化测量技术在矿山测量的应用提供良好的基础，促进了现代矿山测量的发展。
四、结束语
当下，信息化技术快速发展，数字化测量技术逐步被矿业企业所引用，以成为矿业企业测量技术中的主流技术，通过一些企业的生产效果可以看出，数字化测量技术的应用可以提高矿山测量效率和体改了产品的质量，重要的是提供了矿业的安全性，保证员工的安全，激发工作人员的工作积极性，为了使数字化测量技术能在矿业企业中更好的应用，相关企业应加强对技术人员的培训工作，增强员工的理论知识和技术技能。按照自动化水平高、智能化程度高以及精确度高的要求，完善数字化测量体系建设，运用数字化测量技术进行矿山地理分析，并且对产品生产中产生的数据进行实时分析和动态信息监测，及时做到资料收集和应对各种突然出现的不利情况，保证矿山生产工作健康顺利的开展。
参考文献
[1]刘洪顺.矿现代矿山测量工作中数字化测量技术的应用[J].建矿业资讯，20056.1.
[2]杨佳.GPS技术在矿山测量的应用分析[J].矿业工程，2009.12.
矿业工程概论范文4
专业鼓励教师积极探索建立适合采矿专业课程特点、能较好激发学生求知欲的多样化实践教学方法，主张教师根据采矿专业的特点，坚持“以现场实习为主，校内实习、虚拟矿井为辅，充分利用实验平台”的实践教学方式，充分将理论教学与实践教学相结合。①针对专业初期开设的“认识实习”、“采煤概论”等课程，充分发挥校内教学实习矿井、三维虚拟仿真系统等资源，将理论与实体实验相结合。在教学过程中，以“启发引导式”为主。教师简明扼要地讲解实验内容和要求，采取引导和个别辅导的方法，及时对学生提出的问题加以点拨、探讨，鼓励学生独立思考并解决问题。②针对专业部分主干课程如“煤矿开采学”、“采煤工艺”、“矿井通风与安全”等课程，适当采用课内实验与课外实践相结合的方式进行。在课程进行过程中，安排学生走进实验室参观实体模型、动手操作等，也可针对部分内容增设“课程实习”环节，组织学生到煤矿企业的现场进行短时间、少学时的井下现场教学。在教学过程中，采用“任务驱动式”。给定设计任务和要求，鼓励学生自主完成资料收集、方案拟定、撰写报告。这种面向任务的教学方法给予学生最大的发挥空间，培养学生分析与解决问题的能力。③针对专业开设的“生产实习”、“毕业实习”等长时间实践环节，可采取校外现场实训与校内循环实验相结合的教学方法，前期组织学生到校外进行短时间的现场调研和实训，回校后，针对现场中发现的问题，走进实验室进行循环式多实验研究—验证式教学。在这个教学过程中，采用“探究协作式”较为恰当。允许学生自行组队，研究成果可作为毕业设计的专题部分，这样极大激发了学生从事研究和创新活动的兴趣和积极性。
2.实践教学手段的选用。
在我校采矿工程专业实验教学手段的改革与实践过程中，通过引入现代技术，融合教学方法，形成了多样化的实验教学手段，活跃了实践教学气氛，提高了实验教学效果。下面简要介绍目前在我校采矿工程专业较为典型的正在推广的实验教学方法。①实验现场授课与现场指导。这是目前显示效果较好的实验教学方法之一。其上课形式摆脱掉原来先课堂再进实验室的形式，直接将课堂移入实验室，使学生“听—说—想—做”的思维程序连贯起来，使知识更好的贯通，激发学生进一步的求知欲。②师生交互讨论式教学。针对专业开出的设计型、综合型或研究型实验，或在各类科技竞赛、参与教师科研项目等过程中发现问题，以小组的形式与教师进行互动讨论，指导教师或实验教师亲身参与，引导学生讨论方案、方法等以求得较为合理妥善的解决。这样不但调动了学生的积极性，教师也往往能碰撞出很多新的思路火花，起到教学相长的效果。③实验室开放式教学。实验室每周设有定期开放时间，学生通过提前预约，有计划地到实验室进行实验，活跃了实验室的研究氛围，也提高了设备的利用率。④网络形式教学。实现专业主干课程及部分选修课程的网络化建设。学生可以通过相应的课程网站，进行课前学习、课后复习，通过实时交流平台与教师进行实时交流。这种教学方式在现在网络盛行时代得到了学生的普遍欢迎。⑤课外科技活动指导。定期组织科研成果较为突出的教师给出部分既定地实验内容和目标，由学生根据任务目标自行完成或以小组的形式组合制订详细的实验计划，并按计划完成资料查找、实验方案设计、仪器调试、实验结果测量与处理等实验环节。这样既锻炼了学生的实验创新能力，也为教师提供了部分可行数据，双面收益。⑥实验考核方法多元化。改变原有单一考核为从平时、结课、实验作品、实验报告、实验思想等多方面进行综合式的考核，特别是对有新颖的实验思路、新的自主设计方法的学生给以倾向性考核，这从很大程度上活跃了创新的氛围，激发了学生的实验兴趣。
矿业工程概论范文5
关键词：教学改革 实践教学 双语教学
矿产资源的开采不可避免的会破坏土地和生态环境，土地复垦便应运而生。当前，土地资源的紧张导致国家对土地复垦项目、土地复垦方案编制、矿山地质环境治理等日益重视；2011年3月5日，国务院令第592号《土地复垦条例》，土地复垦工作日益常态化，人才需求量大。因此，《土地复垦学》作为一门新兴的交叉性应用学科，在各大专院校陆续开设，如河南理工大学、中国农业大学、安徽理工大学等，成为面向土地资源管理、测绘工程、地理信息系统等专业开设的一门特色专业课程，为学生就业开辟途径。
《土地复垦学》自1994年首次在中国矿业大学开课，已有16年的历史。随着土地复垦技术的发展与完善，教学改革从未停止。
一、教学改革的目标
《土地复垦学》是我校土地资源管理专业的主干课和核心课程，同时也是测绘工程专业的专业核心课程，土地复垦学的教学宗旨是使学生在课程学习中了解土地复垦的产生与发展，掌握土地复垦的政策与各种实用技术如土地复垦的管理技术、土地复垦规划设计技术、采煤沉陷地的土地复垦技术、露天矿复垦技术、煤矸石山绿化技术和微生物复垦技术；另外，也培养学生很强的实践动手能力，使学生能胜任土地复垦的日常工作。
二、教学内容的完善
《土地复垦学》开课之初没有教材，没有平台，教学内容以国外和教师实践经验介绍为主，辅以现场需求，不成体系。
教学内容主要是介绍土地复垦的概念和采煤沉陷地及露天矿的复垦工作，重点是介绍国外的土地复垦技术和我国的需求。随着我国土地复垦事业的蓬勃发展，特定区域的土地复垦技术日趋成熟，但也引发了新的土地复垦技术需求；随着土地科学、测绘科学、环境科学等的发展，紧抓交叉学科中取得的成绩，逐渐澄清了土地复垦的概念与内涵，建立了土地复垦的理论和技术体系，并向土地复垦学方向发展。土地复垦技术拓展到矸石山复垦、采石场复垦、污染土壤治理等，并紧密结合国家投资土地复垦项目、地质环境治理项目、土地复垦方案编制等，逐步完善《土地复垦学》的教学内容，同时提出在教学中体现“少而精”与“宽而新”的原则，即在基本原理上注重体现“少而精”，而在介绍土地复垦学发展和实际应用方面体现“宽而新”。如今，本课程已形成集课堂教学、上机、实验、实习、毕业设计五位一体七个环节的教学体系，教学内容也基本确定，相关科研成果包含在“煤矿区土地生态环境损害的综合治理技术”中荣获2004年国家科技进步二等奖，这也是我国煤矿土地复垦方面的国家级最高科技奖励。
1.教材改革
课程开设之初，没有教材，只有教师的讲义。随着课程的讲授，采用了张国良教授的专著《矿区环境与土地复垦》（ISBN：9787810405867，中国矿业大学出版社，1997）做为教材，初步形成了课程教学体系。随后，矿业类院校如河南理工大学、安徽理工大学等先后开设《土地复垦学》课程，目前，一些农业类院校如中国农业大学、河南农业大学也开设了本课程，致使对本课程的定位、内容、教材等的需求日趋迫切。自2006年，胡振琪教授组织河南理工大学、辽宁工程技术大学、中国地质大学等多个高校撰写了矿业“十一五”规划教材《土地复垦与生态重建》，由中国矿业大学出版社于2008年8月正式出版。据出版社统计，该书已售出4200册，反映效果良好。同时，编写了辅助教材《土地整理概论》，由中国农业大学出版社2007.7出版，并被列入普通高等学校“十一五”国家级规划教材。
2.教学手段改革
《土地复垦学》课程内容涉及土地、测绘、生态、地质、采矿等多方面内容，实践性强、新内容不断出现，因此，教学组从2000年开始进行多媒体教学手段的改革探索，同时收集国内外土地复垦方面的录像资料，配合课程内容利用毕业设计制作模拟动画，利用学校的网络教学平台，将课件、图片、声音、动画、录像等资料集于一体，图文并茂、内容翔实、信息量大，充分体现了现代教学理念，符合学生的认识水平和认知规律。
另外，积极探索灵活多样的教学方式，将课堂精讲、课堂讨论、案例分析、录像、上机、实验等有机结合，精心组织安排。不仅极大地激发了学生学习兴趣和热情，而且能促进学生积极思考，挖掘学生潜能，取得了很好的教学效果。尤其是来自山西、山东等国家大型煤矿区的学生，学过本课程之后，积极的利用所学知识为家乡采煤破坏土地的复垦出谋划策，激发他们建设家乡、改变家乡的信心。
3.教学方法改革
（1）“研究型”教学方法
本课程一改过去传统的灌输式教学方法，采用“研究型”的教学方式和方法。具体做法：一是教师对所教的内容有相当研究和准备，并紧密结合科研的新进展；二是教材严格按照学术研究的规范和要求来编写，多提供参考书和论文，在没有教材时编写出讲义试用；三是课堂讲授以探讨问题为主，尽可能帮助学生了解所探讨问题的发展沿革和前沿状况，使学生从诸家研究的比较之中得出自己的独特而可靠的理解和认识，同时专门安排研讨课，对专门的问题进行研讨，提高学生分析问题和解决问题的能力；四是鼓励和帮助学生自己动手完成两三个具体题目。讲课还采用声音、图像等多媒体以及3D模拟等讲授方式，使学生在教室就能对复垦技术和复垦工程的实际情况有感性认识。
（2）双语教学
国外土地复垦技术较先进和成熟，一直以来是我们学习的对象，因此，逐渐将双语教学引入本课程，成为本专业2门双语课程之一。不仅教学组成员均有出国访问经历，而且多次邀请国外专家来校开展学术讲座，拓宽了本校学生在土地复垦领域的视野，并将其引入课堂。2008年邀请3位美国、英国的土地复垦专家走进课堂为本科生授课4学时。
（3）优秀学生提前培养
在对所有学生都尽心尽责培养教育的同时，在实践和研讨教学中注重选拔突出学生重点培养，探讨培养尖子人才的方法。具体方法是：对选中的苗子进入具体科研项目参加研究，同时由于土地复垦国际交流多，我们重点培养可以与国际交流与合作的人才，往往通过安排接待外国专家和参加国际交流活动增加英文交流和科研的能力，通过重点培养，在2006届毕业设计中本人指导的汤世璐同学首次用英文撰写了毕业论文，并用英文进行学士论文答辩，在中国矿业大学的本科教育中开创了先例，荣获学校2006届优秀本科生毕业设计(论文)一等奖和本科生毕业设计（论文）学术成果奖一等奖。
四、实践教学改革
1.实践教学环节的设置
此外，针对本课程实践性强的特点，在理论教学的基础上，增加了上机和实验辅助环节，在国内同类课程中尚属首次，让学生亲自动手做一个规划设计实例，动手操作仪器，增强了学生的动手能力，也加深了对课堂内容的理解与掌握。在实际教学中，上机和实验开始之前，学生一般无从下手，也说明学生对课堂精讲内容的认识不够深入，上机与实验完成后，学生都能独立完成一个小区域的复垦规划与设计，对基本实验设备能熟练操作，学生反应很好，更加印证了实践课不可替代的辅助作用。
2．结合学校建设和科研实践构建教学平台
2005年，课程教学组将土地复垦学课程实践环节与学校“十五”211建设相结合，建立了400m的土地复垦专业实验室，包括物理实验室、化学实验室和温室；结合土地复垦的科研需要自主设计了复垦土壤构造模拟装置、不同土壤基质污染性渗滤试验装置和复垦介质透气性试验装置等多种复垦技术试验或模拟设备，其中“用于自燃矸石山隔离层透气性测试的方法与设备”已授权国家实用新型专利（专利号：2008 2 0123452.9）。上述装置不仅开拓了学生的视野和激励了学生的创新意识，尤其是不仅用于学生的实验、而且作为学生参观教育和参与科研的有效设备，取得了很好的应用效果。
结合暑假实习、毕业实习与设计开展土地复垦的实践教学。2003年9月1日与山东省兖州市国土资源局签订了长达15年的校外实习基地协议。在这里，学生可以参观到井工开采煤矿导致的多种土地破坏形式，如坡地、裂缝、积水等，而且，该地有3个国家投资的土地复垦项目可供参观，复垦工程全面，学生可以获得非常直观的认识。由本教学组教师指导的毕业实习和设计学生均到矿山企业实习，也可以参观矿山破坏土地及复垦工程。此外，结合本地经济发展和“绿色北京”建设，在土地复垦与生态修复方面与北京市科学技术委员会建立全面的合作，重点是建立实习基地和参与其“国家生态修复科技综合示范基地”建设。
3．科研促进教学内容建设
教学组成员均是在土地复垦领域有着多年实践经验的教师，尤其是负责人胡振琪教授，做为我国第一个中外联合培养的土地复垦博士，是土地复垦领域的领军人物，因此，教学组除注重教学研究以外，十分注重结合科研开展教学，将科研成果及时转化为教学内容，丰富了课堂教学内容，提高了教学质量。如上述国家科技进步二等奖是本课程体系确立的重要组成部分，另外，依托科研项目和研究成果，增加了课外教学实践机会，例如，从科研课题中为本科生毕业设计选题，同时设计成果充实到教学当中，形成良性循环。
五、教学改革的效果
经过16年的教学，本课程教学改革与研究取得了卓越成效，主要表现在以下六个方面：
①完成了教学体系建设，形成了五位一体七个环节的教学体系；
②编写了专用教材和辅助教材；
③教学方法由传统的板书、挂图、理论教学模式逐步过渡为多媒体、录像等，开展“研究型”、优秀生提前培养等探讨；
④加强了实践教学，搭建了教学平台，尤其是自主设计设备应用与实习基地建设；
⑤逐步进行双语教学；
⑥将教学与社会需求相结合，培养动手能力强、上手快的人才。
矿业工程概论范文6
关键词：公选课；教学实践；探讨
作者简介：冯伟（1977-），女，安徽宿州人，中国矿业大学力学与建筑工程学院，副教授，中国矿业大学力学与建筑工程学院博士研究生；黄建恩（1970-），男，山东临沂人，中国矿业大学力学与建筑工程学院，副教授，中国矿业大学力学与建筑工程学院博士研究生。
（江苏 徐州 221116）
基金项目：本文系中国矿业大学2010年课程建设与教学改革项目（项目编号：201008）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0111-02
通识教育最早起源于美国，其目的在于拓宽学生视野、提高学生素质、培养全面发展的人才。“不管是人文、社会与自然科学，主要探索的本质内涵是人类精神的自由、心灵的满足、生命的尊严、生活的价值、资源的善用、宇宙的和谐等。”[1]在当前快速发展的中国高等教育界，通识教育理念被借鉴并得到大力推广。但由于各种因素影响，高校很难自主设计通识教育公共必修课，因此，通识教育公共选修课成为高校实施通识教育的重要方式。通识教育公共选修课面向全校各个专业学生开设，涉及的知识领域广、课程多样、内容丰富，学生可以根据自己的兴趣爱好自由选择。因此，能满足学生广泛的兴趣需求，对拓宽知识面、开阔眼界、促进个性发展、提高综合素质等方面具有必修课无法替代的作用。笔者四年来一直在教学第一线从事通识教育公共选修课“人居环境与通风”的教学工作，在教学实践过程中对一些教学问题进行了较为深入的探讨并积累了一定的教学经验。
一、明确教学目标与定位
人居环境是人类工作劳动、生活居住、休息游乐和社会交往的空间场所。随着经济发展和人们生活水平的提高，室内大量新型建筑材料、装潢材料、家用电器设备以及清洁剂、杀虫剂、除臭剂等日用化学品被广泛使用，室内空气污染物的种类和来源日益增多。同时，采暖、空调设备的逐渐普及和建筑节能的发展使得建筑物的密闭程度提高，通风换气量减少，室内空气污染物浓度进一步增大，加剧了室内空气污染程度，室内空气污染已成为对公众健康危害最大的五种环境因素之一。要解决室内空气环境问题，除了减少污染物的排放和采取有效的净化措施以外，加强环境保护教育，树立环境保护意识也是重要举措之一，这也正是开设“人居环境与通风”课程的目的。
高校公选课设置必须定位准确，需要将学生自身发展需求、学校人才培养目标和办学理念三者相结合来定位。[2]由于公选课的选课学生来自全校理、工、文、管等不同学科领域，课程基础差异较大，学习的接受能力和理解能力有一定差别，因此，学生的学习重点并不是要求掌握人居环境的构成要素、作用原理及改善措施和技术，而是使学生了解人居环境污染的产生、发展、现状和趋势，增强环境保护的意识。
人居环境问题涉及面非常广，在很多产业都不同程度存在影响人居环境质量的问题。那么对于这些专业的学生来讲，“人居环境与通风”课程的学习，将使他们今后在自己的工作领域内有意识地减少和避免对环境的污染，并且尽可能地采取不污染环境的工艺和方法。高校培养出来的学生走上工作岗位之后，大多会在不同行业或部门成为不同层次的决策者和管理者。另外，这些学生若干年后也会为人父母，他们自身的环境意识也会直接影响下一代的观念。[3]因此，树立环境保护意识，端正环境保护态度，具备解决环境问题的基本知识成为“人居环境与通风”公选课教学的核心目标，依据目标对课程进行合理的定位，为课程教学内容体系的构建奠定基础。
二、构建教学内容体系
当前，中国矿业大学（以下简称“我校”）公选课“人居环境与通风”为32学时，2学分。由于人居环境的范畴非常广泛，不可能在课内一一讲到，因此，在教学内容安排上基于教学目标和定位，侧重于建筑环境与建筑通风。选取“地球绕日运动规律，太阳辐射，建筑物的配置和外形与日照的关系，室外气候要素”作为第一章的内容；选取“室内空气污染物的种类、来源、对人体健康的影响及治理措施”作为第二章的内容；选取“建筑围护结构的热湿传递和冷热负荷，人体对热湿环境的反应”作为第三、四章的内容；选取“建筑光环境和建筑声环境的基本知识”作为第五、六章的内容；选取“建筑通风系统的构成、原理和措施”等有关知识作为第七章的内容。
作为一门面向全校各专业学生，以知识普及为重点的公选课，在教学内容的难度上要适当降低，知识面上要增加宽度。根据学生特点修正教学内容，提高教学的实用性。例如，在讲述第二章的内容时，并不要求学生掌握污染治理的机理、技术方法和装置，而是要向学生介绍导致室内空气污染的成因，要让学生认识到不当的装修材料、不合理的生活方式、不正确的日常处理办法会加剧室内空气的污染，使学生理解在实际工作和生活中可以采取哪些有效简便的措施减少和减弱污染。再比如，讲述建筑热湿环境负荷时，不是向学生传授负荷的计算方法和过程，而是让学生知晓哪些因素会导致建筑负荷增大，今后在学习和工作中可以从自身考虑采取哪些办法降低能耗，实现节能和环保。
教学过程中，以实际发生的室内空气污染事件、建筑火灾事件，如“军团菌病”事件、幼儿白血病发病率上升、克拉玛依剧院大火等作为题材，并辅助相关的视频录像资料，从直观易懂的角度帮助学生学习理解内容，拓宽学生的视野和思路。把国内外建筑环境与通风方面的最新研究进展和相应实例引入课堂，进一步充实、更新和丰富教学内容，激发学生的学习兴趣和热情，促进教学效果的提高。
三、改进教学方式和方法
教学过程是教师与学生互动的过程，由于公选课学生的来源、知识背景不同，公选课的课时少、标准低，学生容易轻视，上课热情不高。怎样让学生参与到教与学的过程中并融入其中，激发热情，提高兴趣和乐趣，是公选课授课教师在教学实践与探索中面临的问题。笔者经过四年的公选课教学实践，深刻体会到在公选课教学活动中多种教学方式的结合是非常重要和必要的。
当前，多媒体技术已广泛应用于高校的教学活动中，多媒体技术具有传统黑板授课所不具有的一些优势。但在利用幻灯片时，如果有过多的文字，会使学生感到枯燥无味，注意力不能集中，身体感到疲惫，容易失去学习兴趣。因此，在使用多媒体技术时，授课教师要多投入一些时间和精力，广泛搜罗相关素材，以大量生动形象的图片、动画和视频内容充实课件，图文并茂，提高直观性和生动性，使学生乐于接受、了解和掌握。视频的一次连续播放时间也要合理控制，不宜过长，以15分钟左右为好。例如，在讲述人居环境的发展历程时，通过世界各地，不同年代、不同国家、不同地域特色的有关建筑的图片，直观地反应出人居环境的发展过程和现状，相比于传统的单纯的文字介绍更具说服力和感染力。再比如，讲到建筑通风内容时，以知名的英国BRE绿色环境楼为案例，将其有关的视频资料播放给学生，并在播放过程中加以讲解，使复杂抽象的原理变得生动、形象且易于理解，收到了很好的教学效果。
学问越辩越明，在教学过程中，开展中小型讨论活动也是一种很好的教学方式。利用15～20分钟的时间，就学生们普遍比较关心的、与课程内容相关的问题展开讨论。例如，在讲述“采暖、空调等热湿环境调节方式”内容时，就环境的改善与因采用人工调节方法而对环境构成的臭氧层破坏、全球气候变暖等危害的关系进行讨论，分析因果和利弊，加深学生对这一问题的理解。在“人体对热湿环境的反应”这一章，安排讨论，由学生根据自己的真实感受，从性别、年龄、着装、肌肉活动强度、周围环境、心理等因素来了解人体的热平衡，更好地理解这部分内容。对于课堂讨论提出的一些不同的见解或分歧，要求学生课后到图书馆或者上网查阅相关文献和报道，加深课堂讨论内容的消化和理解。
四、改革考核方式
课程以课程论文结合平时成绩作为考核方式。平时成绩占30%～40%，具体根据学生的课堂出勤情况、课堂讨论表现等方面综合确定。对平时缺勤或迟到次数较多的学生及时了解情况并进行教导，随时掌握学生的心理动态，避免学生厌学情绪的产生。课程论文成绩占60%～70%，要求学生围绕课程内容，从建筑热湿环境、人体对热湿环境的反应、建筑声环境和光环境、建筑通风等方面选择某一主题内容，通过文献查阅、检索和上网搜集资料进行分析和论述。论述要求具有一定的深度，内容要较为丰富和充实，字数要达到3000汉字以上。学生根据授课教师要求的统一的文本格式对论文进行编排，编排质量作为成绩评定的一个方面。四年的教学实践总结发现，课程论文的撰写，激发了学生的求知欲和探索欲，拓展了学生在人居环境与通风领域的知识面，并初步掌握了论文撰写的基本思路和方法，对提高学生的综合分析能力、创新能力和写作能力具有很大的帮助。
通识公选课教学相对于必修课和专业选修课教学有其自身的特殊性，通过教学活动中师生的参与和共同努力，教学目标与定位的明确、教学内容体系的更新和完善、教学方法及考核方式的改进，可以不断使学生开阔思路，拓宽视野，提高分析问题和解决问题的能力，促进学生全面发展，使学生在今后的工作和生活中成为人居环境品质改善和提高的倡导者和践行者。
参考文献：
[1]黄坤锦.大学通识教育的基本理念和课程规划[J].北京大学教育论坛，2006，（3）：31.
