煤炭高校采煤概论之教学体系的改革建设

孙明　郑文翔　段晓博　尚东

摘 要：煤炭高校是以原煤炭、金属院校为历史基因或者由煤炭产地政府、国有集团公司兴建的本专科学校，采煤概论是采矿专业必须开设的课程。分析煤炭高校的发展历史和涉煤专业的基本组成，将采煤概论分为地质矿图、开拓掘进、采煤系统、通风安全和露天开采核心单元。通过近几年的课程建设，以“爱煤教育”为中心思想，形成了“必需够用、与时俱进”的课堂理念和“二次创新、升华理论”的实践原则，以知识传授、兴趣拓展、能力培养为教学特色，使采煤概论成为采矿与相关专业之间的桥梁，激发学生献身矿山的信心、拓展高校行业影响。

关键词：煤炭高校；采煤概论；教学体系；“爱煤教育”

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2016）04C-0063-03

我国的煤炭资源储藏量世界排名第三，同时也是第一大产煤国、煤炭进口国和煤炭消费国。在可以预见的未来，我国以煤为主体的能源结构不会改变。我国煤炭行业的从业人员多达500万人，在一些煤炭产出地如鄂尔多斯，煤炭为主体产业，其发展状况直接影响地方产业发展、经济转型和人民生活水平。针对当前煤炭市场相对宽松、供大于求和持续低迷的环境，煤炭高校在实践“机械化换人、自动化减人”的发展理念中扮演不可或缺的角色，其培养的采矿工程及涉煤类专业人才更应该肩负起煤炭行业安全绿色和持续发展的未来。开设采煤概论为了增加广大同学对煤矿的了解，培养对煤炭事业的热爱，所以采煤概论是与采矿工程相关的非采矿专业必选或必修课。

一、煤炭高校与涉煤专业的组成

（一）煤炭高校的基本组成

煤炭高校是以原矿院、煤校、钢院为历史基因或者由煤炭主产地政府、国有集团公司主导建设的本专科学校，这些学校基本上分为研究型、教育型和技能型三类。原矿院为主体高校以中国矿业大学为代表，这所世界著名的矿业学府培养了大批行业骨干和科技精英，属于研究性大学。原煤校为渊源的高校分为三类，一类以被兼并重组为主，以泰山科技学院为代表；一类以转型为职业技术学院为纲，以重庆工程职业技术学院为代表，以培养学生“一专多能”和解决实际问题能力为目标；一类以升格为普通本科院校，以山西能源学院、华北科技学院为典型，以教学型大学为主。由钢院为基因演变而来的高校兼具金属与煤矿、井工与露天的特点，以北京科技大学为榜样，逐步显示出蓬勃的生命力和旺盛的竞争力。煤炭行业的“黄金十年”使煤炭主产地政府认识到了煤炭行业教育和服务地方经济的重要性，投资建设了一大批本专科学校，以鄂尔多斯职业技术学院和贵州理工大学、内蒙古工业大学矿业学院为代表。国有大型煤炭集团公司均配备技工学校，少数优秀学校升级为职业技术学校，以淮南职业技术学院为代表。这些学校既有研究型、教学型，又有技能型，但均与煤炭有不解之缘，或者说都因为煤炭行业逐步发展到今天。

（二）涉煤专业的基本内容

采煤概论是体现煤炭高校矿业特色、自身优势和校园文化的基础课程。为了启发同学对煤矿的兴趣，摆脱对矿山行业的误解和恐惧，煤炭高校的工科专业都应该开设采煤概论，作为全校公开选修课，以24或36课时即2或3学分为宜。同时，采煤概论是与采矿工程相关的非采矿专业开设的必修或必选课，以36或48课时即3或4学分合适。与采矿工程关联度较高的专业包括地质工程、测绘工程、工业工程、矿物加工工程、安全工程、土木工程、化学工程与工艺、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化和资源勘查工程，这些专业多为煤矿基建、生产服务，与采矿工程存在交集，也是“爱煤教育”的核心价值和第一要旨所在。通过开设采煤概论课程，支持了学校的办学定位和自身特色，增强了学生对煤矿的兴趣和从业信心。

二、采煤概论课堂体系的改革建设

（一）采煤概论规划教材的选取

经过近几年的教学实践，本科教学以河南理工大学周英主编的“十一五”规划教材最为合适，高职教育以山西煤炭职业技术学院王晓鸣、赵建泽主编的采矿工程类规划教材为最佳。这两本教材充分结合了教学实际、一线需要和学生特点，刊印多次反映出顽强的竞争能力和作者认真负责的编撰态度，能够使学生逐步建立矿井地质、矿山测量、矿山安全、矿山机械、矿山电工、矿业经济、矿山管理、矿山环境保护、数字化矿山等具有明确矿业特色的知识体系。

（二）采煤概论核心单元的建立

采煤概论课程要求学生掌握矿井开拓及开采设计的理论和方法，了解矿井巷道掘进与支护，知晓采煤方法、采煤工艺和巷道布置，辨识通风安全与露天开采。学校多年的教学实践表明，采煤概论课程可以分为地质矿图、开拓掘进、采煤系统、通风安全和露天开采五大核心单元，具体内容如下：

地质矿图涵盖了地壳及其运动、煤的形成与分类、煤层的埋藏特征、煤田地质勘探及储量和煤矿地质图等知识，以4～6个学时为宜。开拓掘进包括煤田的划分、井田再划分、井田开拓方式、开采水平的设置、矿井采掘关系、巷道掘进、巷道支护、立井开凿等知识，以8～10个学时为宜。采煤系统分为采煤方法、采场矿山压力、薄及中厚煤层长壁采煤工艺、厚煤层长壁采煤工艺、采煤工作面循环工作组织、其他类型采煤方法、运输与提升系统、排水与动力系统和煤的洗选等知识，以8～10学时为宜。通风安全包括通风任务与矿内空气、通风阻力与动力、通风系统与管理、灾害预防及矿山救护等知识，以6～8学时为宜。露天开采以主要工艺过程和开拓开采境界为主，以2～4学时为宜。综上所述，采煤概论的课堂教学总课时为28～38课时，最佳授课时长为32课时。

（三）采煤概论授课教学的改革

由于采煤概论开设的专业多、教学任务重，要求讲授相同专业的所有任课教师做到统一教材、统一大纲、统一试卷、统一标准、统一考试。同时，要求教师相互听课，集中讨论，取长补短，共同提高教学质量。在课堂教学过程中，重视启发式、讨论式、开放式、探究式、研究式、协作式等现代教育方法的应用。根据不同专业的特点和学生的不同兴趣，实时改进更新教学内容。例如，将神东矿区的大采高开采工艺、快速搬家工艺、快速掘进系统、地下水库系统和长抽短压通风介绍给学生。通过学生模拟采矿模型组装过程，启发学生主动研究和探讨采矿理论与本专业的联系，培养学生结合本专业主动学习和协作学习的能力与素养。有意识地让矿山机械专业的同学首先了解采煤机在采煤工作面的实际工作状况和生产效率，分析开机率较低的原因，尝试改进和优化采煤机的某个环节，在老师的启发和鼓励下寻找最优答案，好的思路可以作为大学生科技创新题目并参加地区以至全国的科技竞赛。

采煤概论课程内容具有空间概念多，涉及的知识点多，矿井生产系统复杂且动态变化等特点。在教学过程中有效地利用现代化矿井模型、动画、图片、录像等形象生动的教学方式、结合实例和实验教学，使学生更好地理解地下错综复杂的各种井巷的空间关系及在矿图中的表达方式。坚持“以课堂教学为主，课堂教学与实验教学并重，且有机结合”为宗旨，根据教学需要选择部分内容直接放在实验室上，边讲解边观看教学模型，形象生动，实验室部分模型明细如表1所示。另外，根据教学内容特点，采取以某一矿井实际条件为例总结归纳，引出课程内容。利用课堂讨论和学生随机回答问题，调动学生学习与思考的积极性。在采煤概论教学组老师的指导下，由多专业学生组成科研小组，开发虚拟现实漫游系统、三维案例分析动画，进展顺利。组队参加全国煤炭行业职业技能竞赛，竞赛工种为采煤机司机、综采维修电工、液压支架工，既能提高学生的实践动手能力，还能升华学生的科研思考能力。这充分体现了“必需够用、与时俱进、创新开放”的教学理念，而这也是“爱煤教育”的核心价值和第二要旨所在。

（四）采煤概论考核方式的改革

考核内容覆盖课堂教学与课外自学的所有内容，包括教科书和主要参考资料的内容以及要求学生查阅的有关材料，彻底改变学生死记突击考试的做法。建立了采煤概论试题库，实行“考教分离、集体阅卷”等质量保证制度，压缩记忆类试题的比例，增加了综合知识和部分超出大纲内容的考核；10%的试题内容超出大纲范围，以检测学生对采矿前沿知识的了解情况。将课程中自学部分的内容纳入试题，有效地调动了学生学习的积极性、主动性、灵活性和创新性。通过本课程的学习，使与煤矿有关而非采矿专业的学生对煤炭建设有了较全面的了解，掌握了基本知识，为今后本专业的学习和工作奠定了较好的理论知识基础，使广大同学由最初对煤炭工业的不了解而出现的盲目恐惧，到最后的了解、尊重，有效建立了各专业与采矿的桥梁，达到了教学效果。

三、采煤概论课程体系的改革建设

（一）采煤概论师资体系的建设

内蒙古科技大学采煤概论教学组是以矿业与煤炭学院院长郝长胜为第一负责人，教师全部具有硕士以上学位，有教授2人、副教授3人、讲师4人。师资队伍的年龄结构合理，其中45岁以上2人，35～45岁3人，35岁以下4人。所有主讲教师兼上实验课，实验室全天开放，配实验教师1人。

学校注重对青年教师“教书”和“育人”两手抓，不仅多渠道提高青年教师的教学艺术，也把育人责任当作重中之重。学院制定并实施了科学合理的青年教师培养计划，积极鼓励青年教师进一步深造，包括在职攻读博士研究生，到国内外高水平大学进修，与国外相关专业互访。针对青年教师学历高、教学经验少的特点，对近五年内参加工作的青年教师，安排授课指导教师，做到集体备课，课前预讲，老教师上课青年教师跟听，青年教师上课老教师跟帮的“两跟”措施；积极开展教学研讨会、读书报告会、师生教学经验交流会等，帮助青年教师快速成长，站稳讲台。定期开展青年教师讲好一堂课比赛、观摩教学、教学督导，使青年教师提高授课水平；有计划地安排青年教师到煤矿生产一线挂职锻炼、到煤矿现场进行科学研究实践。将年终考核和日常评价有机结合在一起，增强竞争意识，通过平时考核增加教师的福利待遇。

（二）采煤概论精品课程的建设

研究采矿与其他相关专业知识的关系， （下转77页）（上接64页）建立更加合理的适合非采矿专业学生学习的采矿知识新体系。根据矿山发展和社会需要，不断调整和完善教学内容，适时增加和补充采矿业发展较前沿的新技术、新工艺和新装备。利用最新的科技成果，提高教学效果优化和完善采煤概论教学课件，制作和购买优秀的教学录像和教学专题片，制作更加形象、逼真的动画效果。完善网络教学系统，包括网络课件、网上教学互动平台等。由于矿山地下井巷空间关系及生产系统复杂且动态变化，对非采矿专业（尤其是非工科专业）的学生，仅仅通过常规的平面图纸难以让其理解并建立地下空间概念，掌握矿井各主要生产系统。因此，计划开发或购买矿山虚拟现实漫游系统，实现真三维、真纹理、真尺度、动态的数字化矿山。这些工作以知识传授、兴趣拓展、能力培养为主要特征，使采煤概论成为采矿与相关专业之间的桥梁，激发学生热爱矿山和献身煤炭工业的信心，这也是“爱煤教育”的核心价值和第三要旨所在。

四、结论

煤炭高校是以原矿院、煤校、钢院为历史基因或者由煤炭主产地政府、国有集团公司主导建设的本专科学校，基本上分为研究型、教学型、技能型高校。与采矿工程关联度较高的专业包括地质工程、测绘工程、工业工程、矿物加工工程、安全工程、土木工程、化学工程与工艺、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化和资源勘查工程。

本科教材以周英主编的规划教材为宜，高职教材以王晓鸣、赵建泽主编的规划教材为宜。采煤概论课程分为地质矿图、开拓掘进、采煤系统、通风安全和露天开采五大核心单元，最佳授课时长为32课时。统一教材、统一试卷、统一标准、统一考试，建立了《采煤概论》试题库，实行“考教分离、集体阅卷”等质量保证制度。

通过近几年该课程教学体系的改革建设，以“爱煤教育”为宏观思想和指导原则，形成了“必需够用、与时俱进、创新开放”的教学理念，以知识传授、兴趣拓展、能力培养为教学特色，使采煤概论成为采矿与相关专业之间的桥梁，激发学生献身矿山的信心拓展高校行业影响的能力。

基金项目：内蒙古科技大学2016年教改项目《“卓越工程师教育培养”背景下采矿工程专业人才培养体系改革与实践》 。

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