矿业工程研究范文

关键词：采矿工程专业；高等工程教育；可持续发展；卓越人才培养模式

中图分类号：G640文献标志码：A文章编号：1674-9324（2014）15-0205-02

为适应我国从矿业大国向矿业强国发展的需求，高等教育和高等学校采矿工程专业必须顺应国家大政方针政策的指引，根据社会经济可持续发展对矿产资源开发要求，以及国民经济的可持续发展要求在全球范围获取矿产资源的形势，结合采矿工程的工程教育特点，根据卓越工程师培养计划要求，着力改进和完善人才培养教学体系、加强素质教育，培养掌握现代高新技术和决策能力的综合性、国际化矿业类卓越技术人才。为此，东北大学采矿工程专业作为每年向国家输送大批高层次矿业专业技术人员的工程教育重点建设专业在以往教学改革成果基础上，总结我国工程教育历史成就和借鉴国外成功经验，进一步解放思想，更新观念，对本专业工程教育人才培养模式进行了改革。

一、成果简介及主要解决的教学问题

根据我国工程教育改革发展的战略重点：一是要更加重视工程教育服务国家发展战略；二是要更加重视与工业界的密切合作；三是要更加重视学生综合素质和社会责任感的培养；四是要更加重视工程人才培养国际化。东北大学采矿工程专业以培养卓越工程人才为目标，对原有人才培养模式进行改革，取得了一系列高水平的效果。其中：《采矿学》课程2008年被评为国家精品课，《岩石力学》课程2008年被评为辽宁省精品课；《采矿学课程建设与教学改革实践》教改项目2008年获东北大学教学成果特等奖，2009年获辽宁省教学成果一等奖；《矿业类研究型人才培养教学体系的研究与实践》教改项目获2010年东北大学教学成果特等奖，2012年获辽宁省教学成果一等奖；《采矿学教材建设》教改项目2012年获宁省教学成果一等奖。采矿工程专业于2010年被教育部评为国家特色专业；2012年本专业被列入“国家卓越工程师教育培养计划专业”，以卓越采矿工程师培养为背景，东北大学2012年申报的“采矿专业综合改革试点”被教育部列入《高等学校本科教学质量与教学改革工程》项目进行重点建设。多年来围绕教学改革的教材建设工作，目前已经完成包括《采矿学》等教材建设20余部，其中《采矿学》等4部教材为部级规划教材。

新的人才培养模式的建立围绕国家资源战略对矿产开发利用技术的重大需求，针对现代矿业的新特点与内涵，以新的视野和思维，能够解决深部困难条件的安全高效采矿方法和工艺问题、经济-生态一体化规划设计及数字矿山、矿山动力灾害发生机理与预测、矿山生态修复与矿山废弃物资源化利用等问题。

二、成果解决教学问题的方法

21世纪的矿业类人才必须具有可持续发展所需的资源观、经济观、生态观和全球观。针对这一全新的要求，本学科对教学体系结构在原有基础上优化与调整。在以往教改成果基础上，以构建创新型国家和社会需求为导向，按照我国工程教育改革发展的战略重点，教育部培养卓越工程人才的总体要求，充分借鉴世界先进国家矿业工程类专业高等工程教育的成功经验，进一步探索矿业工程类专业卓越工程师教育培养模式，引入先进的教育教学理念，发挥产学研合作教育传统与优势，实施矿业类专业高等工程教育人才培养模式综合改革建设。新的教学体系建设重点落实在主干专业课群教学内容的改革上，在采矿方法与工艺教学中增加了新方法、新工艺、优化技术和信息技术的应用。改革目标最终实现优势集成、资源整合、特色鲜明，为国家矿产资源开采领域培养大批具有扎实基础理论、宽厚专业知识和坚实实践能力的卓越采矿工程人才，成为资源环境领域面向全国、紧跟国际科技前沿的理论研究、技术创新及高级专门人才培养基地，为我国走新型工业化道路和建设创新型国家提供坚实的人才支撑和智力保障。

本次主干专业课群教学内容的改革以矿产资源的安全、高效、生态型开发和利用为主线，实现教学与科研的互动和相互促进，凝练成四个主要研究方向作为实施改革目标，进行重点建设：（1）深部困难条件的安全高效采矿方法和工艺问题。以复杂难采矿床的“两高”（高效率、高效益）、“三低”（低损失、低贫化、低事故隐患）开采为目标，以“三律”研究（散体流动规律、岩体冒落规律、地压活动规律）为基础，开展绿色、高效、低贫损、低废、安全开采的工艺、方法和技术研究。基于研究提出的随机介质放矿理论、控制岩体冒落的冒落线与冒落散体的相互作用原理、控制地压活动的崩落卸载原理等，研发金属矿床地下高强度、低贫损开采工艺技术、巷道与采场支护理论、厚矿体高效开采模式、中厚矿体低贫损开采模式、卸压开采技术、岩体综合稳固技术、水体下采矿、岩体冒落预测和控制技术等，形成了“三律”适应性开采理论与技术体系。（2）经济-生态一体化设计与数字矿山。适应经济-生态一体化设计与数字矿山要求研究开发矿山开采方式、方案的生态化、数字化设计方法与平台，在矿产开发中践行“环境友好型设计”的新理念，在露天金属矿和煤矿的整体优化、地下和露天矿生态压力量化和生态成本计算方面，取得重要进展，基本形成了矿山开采重要决策的优化理论与方法体系，具有自主知识产权的矿山优化设计软件系统，实现了整个矿床的经济效益最大化和环境冲击最小化；进一步完善岩石应力与灾变遥感观测实验系统，建立三维建模与仿真实验系统和高精度变形监测系统，基本形成数字矿山的数据集成、共享、建模平台，初步建立了采矿虚拟现实系统。（3）矿山动力灾害发生机理与预测。以岩石工程中的破裂失稳与智能控制为核心，运用实验、理论分析和数值试验方法，系统地研究岩石破裂与失稳的基本理论和控制技术。基于提出的失稳加载条件下研究岩石破裂全过程的学术思想，研究非均匀岩石介质的脆性损伤失稳理论，揭示破裂过程中的伴随特征（声发射、红外辐射等）；针对深部开采的“三高”（高地压、高地温、高井深）对矿产开采提出的新要求，深入地研究“三高”环境下岩体的力学性能进行，以围岩破损区、关键点位移、最大拉应力、工程成本等的综合判别作为优化目标，研究结构可以自动识别的神经网络模型、优化目标与各影响因素之间的非线性关系；基于遗传算法构建多参数、全局空间上的搜索算法，建立考虑地质和环境力学效应的分区优化理论。研究适应深井困难条件的新方法、新工艺，如利用高地压进行诱导冒落和破碎的节能开采方法、废石不出坑的绿色采矿工艺等，并应用现代监测技术，研究高压、渗流和动、静载荷下岩体的破坏机理，实现岩体失稳的有效预测。以降低矿产资源开发利用对生态环境冲击和提高矿物性能与附加值为目标，（4）矿山生态修复与矿山废弃物资源化利用。进一步推进矿山生态复垦，以废弃物的生态化利用，建立矿业清洁生产与矿业循环经济产业模式，以减少土地占用为目的，研究煤矸石、金属矿山剥离废弃物及选矿尾矿等矿业废渣的综合利用和高性能、高附加值矿物材料制备成套技术。将矿业废渣无废化、减量化处置与充填采矿、环境保护紧密结合，构建无废矿山新的矿业发展模式，实现矿山无废、绿色开采。

通过科研与教学的互动，把最新的科研成果融入到教学活动中，促进学生深刻理解采矿工艺过程和矿业发展趋势。

三、成果的创新点

1.新教学体系改革更加重视工程教育服务国家发展战略；围绕国家资源战略对矿产开发利用技术的重大需求，针对现代矿业的新特点与内涵，以新的视野和思维，能够解决顺应深部困难条件的安全高效采矿方法和工艺问题、经济-生态一体化规划设计问题、矿山动力灾害发生机理与预测、矿山生态修复与矿山废弃物资源化利用问题。

2.以培养“综合素质高，社会责任感强”的创新性、实践型人才为目标，将人才培养定位与社会背景、产业背景、职业岗位背景及其发展趋势紧密结合，与学生综合素质和社会责任感相结合，为矿业培养既掌握现代采矿技术，又掌握科学决策手段，能够从技术、经济、资源、生态等角度甚至战略的高度综合考虑矿产开发问题的卓越专业人才，是本专业的教学与人才培养特色。

3.根据工程教育的特点，构建采矿虚拟现实系统实践教学平台，建立三维模型，模拟凿岩、爆破回采等采矿工艺过程，促进学生对采矿工艺的理解和掌握，并实现采矿三维设计，提高学生的采矿设计能力和实践能力。

4.以国家“211工程”和“985工程”重点学科建设项目为契机，以完善“理论教学、实验教学、工程实训、科研训练”四个环节有机结合的高层次创新人才培养模式为目标，与山东招金集团联合建设国家工程教育实践中心，构建实践教学系统平台，以矿产的安全、高效、生态型、信息化开发为核心，建设一个以现代高新技术和现代信息与决策技术为主导、能够解决未来矿山开采关键技术难题的矿业新技术研究基地和实践教学基地；通过产学研结合，着重培养学生的工程实践能力。夯实“实验教学、工程实训、科研训练”三位一体的递进式、全学程的实践教学培养体系。

四、成果的推广应用效果

本项目实施教学体系改革取得的研究成果不仅作为新知识更新到课堂上让采矿专业教学紧跟世界采矿科技的发展步伐，让学生的专业知识结构和理念得到更新，同时，也为各大矿山解决现场实际问题提供科学依据和技术手段。如：深部开采硬岩破坏、冒落规律研究成果先后为大石桥圣水菱镁矿、弓长岭铁矿等矿山诱导冒落开采方案提供了科学依据；露天转地下提出的崩落法多分段同时回采技术，成功解决了过渡期增产衔接难题，顺利解决了厂坝铅锌矿、海南铁矿、黑山铁矿、小汪沟铁矿等矿山的露天转地下生产难题。对复杂多空区矿体开采提出的利用基于“三律”（散体移动规律、地压活动规律、岩体冒落规律）的诱导冒落开采技术，达到了低损失、低贫化、低事故率、低成本、高效率的“四低一高”先进开采工艺技术体系。新建成的散体力学实验室为研究散体压力场和速度场提供了实验条件，为崩落法开采中的放矿规律等研究提供了装备和技术保障，如赞比亚Chimbishi铜矿、北铭河铁矿、弓长岭和眼前山铁矿等的采场结构参数优化提供了分析研究手段，结构尺寸进一步增大，矿石损失贫化大幅降低，大大降低了生产成本。

通过学生实践能力和创新精神的培养、实验教学及实践教学基地的建设，使学生实践、创新、科研能力有了较大提升。近几年本专业有百余名学生参加了相关教师的科研课题、80余人参加了校级创新实验以及国家大学生科技创新实践活动，其中9项活动为校级优秀，5项省级奖励，2项部级奖励。

新知识体系的构建，使学生知识面得到了有效拓展；同时综合素质和强社会责任感的国际化人才培养使我们的毕业生就业从国内扩展到国外，就业面从以前单一的有色和冶金矿山行业，扩展到石油、海洋、资源环境评价、地理信息系统和资源规划与管理等诸多行业。毕业生就业率连续5年100%，供需比达到1∶5～1∶6。

参考文献：

[1]教育部.卓越工程师教育培养计划（简称“卓越计划”）[EB/OL].

http：///high/tbch/2010/zygcs/，2010，（6）.

[2]新华社.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2022年）[M].北京：人民出版社，2010.

[3]新华社.国家中长期人才发展规划纲要（2010―2022年）[M].北京：新华社，2010.

[4]魏德洲，王青，任凤玉，等.矿业类研究型人才培养教学体系研究与实践[J].教育教学论坛，2011，（33）.

[5]魏德洲.关于地矿类创新型人才培养的思考[J].教育教学论坛，2011，（29）.

[6]魏德州，王青，顾晓薇，等.采矿工程专业创新型人才培养教学体系建设与实践[J].教育教学论坛，2011，（30）.

[7]王青，顾晓薇，凤玉等.采矿学课程建设与教学改革研究[J].重庆大学学报（社会科学版），2010，（16）.

[8]丁烈云.建设学生的大学、学者的大学、学术的大学[N].光明日报，2013-03-03.

矿业工程研究范文

关键词：采矿工程；毕业设计；教学改革

中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1002-4107（2013）02-0050-02

毕业设计是采矿工程专业最后一个本科实践教学环节，旨在巩固学生本科阶段的所学知识，对井巷工程、采矿学、工程制图、通风与安全工程学、矿山机械、矿山经济学等知识进行综合应用，对矿井设计形成一个系统工程，培养学生的运算、逻辑推理、工程制图、科技论文撰写与科研创新能力，为采矿工程本科就业提供可靠保障，并为煤矿企业输送合格专业技术人员奠定坚实基础[1]。然而，随着煤炭不断高强度开采，越来越多的生产矿井正在步入“深部开采”行列，对于采矿新技术的要求越来越高，科学的设计方法与技术的发展迫在眉睫，所以，作为教学的最后一个环节――毕业设计的发展，对于采矿工程专业的发展尤为重要。传统的毕业设计是对实际生产矿井的地质资料进行修改后，根据设计大纲的要求进行新建矿井设计，共需完成《井田开拓方式平面图》、《井田开拓方式剖面图》、《采区平面图》、《采区剖面图》与《工作面布置图》，共5张二维平面设计图纸，设计工作量较大，且传统设计存在诸多不足，难以实现采矿工程专业的发展需求。这种传统设计理念已经无法满足“安全高效”现代化矿井的建设需求。因此，对现有的毕业设计形式、设计内容与成绩评定方法进行分析研究，提出有针对性的毕业设计改革方案，对于采矿工程专业本科教学环节，培养学生的分析与创新能力，拓展学生的知识结构，提高学生的竞争能力，具有重要的现实意义[2]。

一、毕业设计中存在的问题

（一）图形结构形式单一

采矿工程专业毕业设计的主要任务是完成矿井的初步设计，包括设计说明书、配套图纸等内容；其中主要包括矿井的生产能力及服务年限的确定、井田开拓、井底车场的设计、采区巷道布置及回采工艺、矿井通风与安全等；井田开拓方式平面图、井田开拓方式剖面图、采区平面图、采区剖面图与工作面布置图，共5张二维平面设计图纸，图形结构形式单一，二维图形能够充分表现出巷道的长度与断面尺寸，而在刻画巷道间的系统关系时，只能通过标注在巷道上的标高来完成，缺乏直观性，学生往往对二维图形“不感冒”，设计的兴趣不大。

（二）设计成果应用效果不好

采矿工程专业毕业设计最终提交设计说明书以及相关配套图纸，成果提交后对设计进行审核与答辩并归档。毕业设计成果中的一小部分会应用在本科教学中，例如，在采矿CAD绘图、采矿学、井巷工程与通风与安全工程学等课程的本科教学环节中，所应用的内容多为一些二维平面图形，在应用这些图形进行教学时，需要对其进行人为的“三维”化处理，费时费力，教师也很少对这些图形进行更新，由于学生的本体差异，对图形的领会程度不一，总之，毕业设计成果应用受到很大程度的制约[3]。

（三）设计呆板，缺少合作创新意识

学生每个人独立完成一份设计，相互间没有合作的关系存在，这就导致学生设计机械化，比较呆板，设计内容层次较低，总体完成质量不高，没有从真正意义上使每名学生都能够从毕业设计中得到真正的实践学习和团队合作意识。

（四）毕业设计成绩综合评价能力不足

传统毕业设计成绩评定方法，主要由指导教师审核评阅后，给出评阅成绩，然后进行答辩。毕业设计成绩由以下几部分组成：学生的工作态度、专业知识、基本技能和独立思考与工作能力综合成绩；毕业设计图纸与说明书完成质量综合成绩；毕业答辩成绩综合成绩；专题论文的质量及应用程度综合成绩。最终形成五级分制，即优、良、中、及格、不及格。由于毕业设计人数较多，指导教师偏少等诸多问题的影响，采用该方法对学生毕业设计进行综合评定时，设计指导组间教师知识的互补性难以得到实现，由于答辩采用分组方式进行，答辩中难以实现统一评定标准。

二、本科毕业设计教学改革探讨

（一）加强引导，激发学生对采矿工程专业的主观能动性

在大一入学时开设专业导论课程，在专业导论课程教学中主要以认识矿山、认识采矿专业、了解现代化矿井、了解大型设备、了解煤炭企业文化，引入二维图形与三维图形进行专业兴趣培养，以二维图形的“复杂性”调动学生的学习热情，以三维图形刻画实际生产矿井巷道关系的“直观性”加强对学生的兴趣培养。

（二）对设计内容进行调整，培养团队合作意识

在开展毕业设计前期，可针对学生的签约单位进行设计题目分配。以往的毕业设计是根据实际生产矿井的地质资料进行修改与模拟，以完成新建矿井的初步设计。然而，学生毕业后大多以“采区设计”为主，很难涉及新建矿井设计，对于采区设计的诸多细节，由于时间原因很难全面涉及。因此，可以对设计内容进行调整，对相同或相近地质资料进行同组分配，

（三）加强中间环节的培养，强化答辩管理

在毕业设计分阶段指导过程中，结合二维平面图形与三维立体图形进行综合对比分析与讲解，学生理解透彻，教师在指导过程中省时省力，且对学生整体把握设计具有较好的应用效果。学生可以做到“面向对象”设计，而不是以往的“程序化”设计[4]。

以往毕业设计成绩评定，主要包括设计内容、设计图纸评定（二维平面）、设计说明书、出勤和设计态度评定等内容，该种评定方法往往存在以下问题：学生设计内容相似度较高；对于巷道的层位关系把握不准，导致工程绘图不科学，且欠美观；由于学生专业知识掌握不同，教师在指导设计过程中重复工作量较大；由于学生的本体差异，对于问题的理解存在误差，导致原则性的问题过多。

毕业答辩时，结合二维图形与三维图形进行答辩，能够做到既有针对性，又有实效性。让学生以讲座的形式，把整个设计的设计思路、设计成果体现出来，完成毕业答辩的同时，又给学生留下最难忘的一次课。设计成绩评定体系中引入三维图形的评定，做到有约束的同时，又能充分调动学生的积极性。

（四）建立“三维图形库”，充分应用毕业设计成果

由于毕业设计内容的“稳定”，工程图纸未能较好地应用到教学中，无法对资源进行共享。在《煤矿地质学》中要求学生掌握“矿图”知识，例如，如何绘制剖面，如何确定立井工业场地压煤、断层对于采矿的影响，煤层赋存条件的改变对于采煤方法的影响等，无非是学生对于二维平面到三维空间的构建过程；又如，对于矿井通风，在二维平面中很难构建整个矿井的通风系统。

毕业设计改革的“三维图形”可以积累成图形库，形成教学共享资源，使学生的毕业设计成果转化成应用模型，对于采矿工程专业思想的培养，专业术语、煤矿安全规程和煤炭工业矿井设计规范的理解，对于培养一名合格的采矿工程技术人员都具有重要意义。

（五）建立成绩综合评价模型

针对传统成绩评定方法的诸多不足，建立成绩综合评价模型。评价指标由工作态度与出勤、专业理论知识运用能力、方案论证与比较能力、说明书排版情况、相关规范与规程应用能力、文献检索能力、图纸规范性、图纸综合完成情况、手绘图完成情况、答辩自述情况和回答问题综合情况组成，构成综合评价指标B={B1，B2，…，B11}；在论文答辩前，由指导教师与答辩组统一制定各指标权重W={W1，W2，…，W11}，在答辩过程中，由答辩组根据学生的综合情况给出相应指标分值，该分值与指导教师给定的相应指标分值共同构成综合评价指标矩阵：

并与指标权重W={W1，W2，…，W11}进行矩阵运算，例如有n名教师参与给一名学生打分，则有：

最后，根据矩阵运算结果得出该生毕业设计成绩P=（P1+P2+…+Pn）/n。

综上所述，通过原有毕业设计中加入三维图形制作元素，能够直接、有效地描述设计中存在的问题，帮助学生加强对设计中一些细节的理解，串联各系统的同时，能够综合考虑实际，也能对其他同学、甚至下年级学生起到积极的辐射作用。通过毕业设计三维图形的积累，能够建立采矿三维图形库。对于毕业设计内容进行改革，能够培养学生的团队合作意识，丰富设计内容的同时，设计更有针对性与实效性。对学生进行针对性分组，以小组协同作战形式，学习内容适当拓展到教学课程之外，即加强针对性的理论强化学习和制图方法学习，协同作战以形成资源共享，有效地提高学习效率和学习效果。建立成绩综合评价模型，能够更加客观地对学生设计成果进行综合评定，便于通过成绩分析进一步调整授课方案与布置设计任务，可以针对煤矿企业需求及时调整成绩评价指标体系与指标权重，可操作性较强。对毕业设计成果加强管理，特别是建立“三维图形库”，能够充分利用毕业设计成果，对于专业基础课与专业课教学具有重大的现实意义。

参考文献：

[1]文华.采矿工程专业毕业设计教学环节现状及对策分

析[J].教学园地，2009，（7）.

[2]余伟健.采矿工程专业毕业设计存在问题分析及体会

[J].当代教育理论与实践，2010，（2）.

[3]李怀珍，武俐.采矿工程毕业设计存在的问题分析与教

改探讨[J].淮南职业技术学院学报，2011，（1）.

矿业工程研究范文篇3

【关键词】采矿工程；实践教学；教学研究与改革；地理空间信息技术

1引言

采矿工程专业是培养具备矿业工程学科的宽厚基础知识和专业基本技能，能在金属、非金属、化工和能源等行业从事矿物安全高效开采的科学研究、技术开发、行政管理、文化教育、项目规划与设计、基建施工和生产经营等方面的工作，适应社会主义市场经济发展的高级工程技术人才［1］。它具备很强的实践性，在本科的四年培养过程实践教学包括实验、实习、设计等实践环节。武汉理工大学是首批列入国家“211工程”重点建设的教育部直属重点大学，采矿工程是学校211工程重点建设和发展的优势学科，拥有矿业工程一级学科博士学位授权点、2个二级学科博士学位授权点、1个博士后科研流动站、1个湖北省重点实验室。经过50余年的建设与发展，本学科总体实力进入国内先进行列，已成为促进我国矿业工程领域技术进步和高层次人才培养的重要基地。

但是，随着采矿技术的不断革新与发展，传统采矿工程工艺已经产生了巨大变化［2］。特别是随着地理空间信息技术应用的深入和渗透，它作为数字矿山的基础核心技术，由全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和遥感（RS）三部分组成，简称“3S”技术，已经在矿山开发的多个工艺环节得到应用，发挥了重要作用，取得了积极的效果［3］。因此，有必要对采矿工程专业的实践教学培养体系进行相应的调整优化，以适应生产的需要。

2指导思想

以地理空间信息技术为核心提升建设传统采矿工程专业，把采矿工程专业办成从事固体矿床开采的“大采矿”专业，培养“适应能力强、实干精神强、创新意识强”具有国际竞争力的新型采矿工程“三强人才”。即在确保现有理论课时总体平衡的前提下，以专业实践教学内容改革为核心，根据国家对采矿学科的要求和采矿科技发展状况，按照“宽口径、厚基础”的“大采矿”模式，对专业实践教学内容体系进行整体优化和重组，课程中要充分反映地理空间信息技术对采矿工程全过程的支撑作用。新的实践教学体系既要吸取先进采矿国家采矿专业课程体系优点，又要结合我国采矿业的实际情况，具有前瞻性和实用性。同时，在这个过程中兼顾我校另外与采矿工程关联度较高的一级学科——安全工程的发展，形成我校采矿工程明显的安全特色。

3实践教学内容优化方案

3.1基于全球定位系统的优化方案

GPS系统作为一个空基无线电卫星导航定位系统，它利用空间卫星和对应的接收机为全球提供全天候高精度的三维坐标、三维速度和时间，共七个指标时空信息，地球表面和其上方任何地点都可以以无源方式接收并用于定位导航，主要由空间导航卫星、地面监控站和用户设备三部分组成［4］。国内外已经将GPS技术用于露天矿开采设备的跟踪、调度、控制，同时在矿山的高陡边帮、排土场等区域的地质灾害监测与预警也得到了充分应用。以全球定位系统为核心，辅助全站仪和数字水准仪，搭建数字矿山智能导航与实时监测实验平台，对“矿山测量”、“矿山提升与运输”、“矿床露天开采”、“爆破工程”等课程的实践内容进行优化设计。通过智能化的测量机器人、三维激光扫描仪、GPS定位系统及其配套软件，在基础层次上要求学生独立完成矿山地形、开采进度及现状、井巷等工程测量，并在此基础上进行测量数据的处理等；在更高级层次上，则通过矿山设备定位与跟踪实验、运输调度系统设计与优化实验、钻孔设备钻进导航实验，拓展并提高学生独立完成矿山设备调度、运输系统优化、安全监测与预警、开采量估算等能力。

3.2基于遥感技术的优化方案

遥感技术是20世纪60年代兴起并迅速发展起来的一门综合性探测技术。它是应用人造卫星、飞机或其他探测仪器，不与探测目标相接触，从远处收集地物目标的电磁辐射信息，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术［5］。国内外已经将遥感技术用于露天采矿活动的动态监测，可全面掌握矿产资源的开发利用现状。以遥感影像数据处理为核心，搭建矿山环境卫星遥感监测实验平台，对“矿山测量”、“资源数字化技术”、“地质学”、“矿业技术经济学”、“资源与环境”等课程的实践内容进行优化设计。通过高分辨率遥感影像的解译和模式识别，将其同PSInSAR、GPS和GIS进行有效集成，形成多源遥感数据矿区环境与灾害信息精准监测实验教学体系，设计高光谱和高空间分辨率数据矿区植被退化、尾沙、废矿堆积等多参数遥感精准提取实验，GPS、PDA、RS和远程数据传输集成的矿区野外巡查系统开发综合实验，以及矿业扰动区地质灾害和生态环境变化监测与预警综合实验。在教学实践过程中，重点是针对国家关注的矿产资源违法采矿和破坏性开采，以及由此造成的滑坡、崩塌、地面沉降、地裂缝等地质灾害和植被退化等生态环境破坏重大问题，培养学生对矿业活动引发的地质灾害和生态环境的多源遥感精准监测技术与提取的实际操作能力，有助于学生形成预报预警实时化、自动化的思维，提高非法采矿监测和国家重点矿山管理的技术水平。

3.3基于地理信息系统的优化方案

地理信息系统是由计算机系统、地理数据和用户组成，通过运用地理信息科学和系统工程理论，科学管理和综合分析各种地理数据，提供土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理等任务所需要的各种地理信息的技术系统。国内外已经将地理信息系统技术用于矿山生产的安全开采及监测管理中。以地理信息系统为核心，结合虚拟仿真技术，搭建矿山虚拟与数字化拓展实验平台，对“资源数字化技术”、“岩体测试技术”、“爆破工程”、“矿山设计原理”等课程的实践内容进行优化设计，结合我校已经购买的SURPAC和3DMine软件，通过三维虚拟仿真环境，升华露天开采课程设计、地下开采设计、工程设计数字化训练、毕业设计等教学实践环节。要求其掌握矿山数字化和可视化的方法，建立矿山地质数据库、矿体块体模型和实体模型；达到拓展学生数字化设计能力、三维视景空间理解能力，提高学生矿山数字化意识目的。

4实践教学相关措施

在利用地理空间信息技术对采矿工程专业实践教学进行优化过程中，我们坚持围绕着强化质量意识、精品意识和成果意识，强化优势和突出特色来展开，并以此推动采矿工程专业的整体发展。

以学生创新项目形式激发学生参与实践教学兴趣。结合我校每年设立的开设创新性设计实验、大学生科研创新计划项目等构建创新的实践教学体系，包括教学观念的调整、实践教学内容的改革和创新以及实验技术和手段的改革和创新。

以不同层次实验类型布局强调实践教学侧重点。将实验分为验证性实验、设计性实验以及综合性实验。验证性实验在理论教学课时内进行，设计性实验和综合性实验按课群单独开实验课。课程设计提倡以实际系统为主，硬件设计和软件程序设计并重。

以教师队伍的建设切实提高实践教学质量。坚持主讲教师是实验教学的第一责任人的制度。主讲教师根据实验平台的建设实际，负责相关实验或实验课程内容的设计和实验大纲的制订，并且承担至少一个班的实验教学任务；实验指导教师负责相关实验教学的实施，主讲教师和实验教师密切配合，共同完成实验教学任务。

5结束语

采矿工程专业属于应用型工科专业，随着科学技术的发展，必将面临着新的挑战和发展机遇，要求必须能切合生产需要，将新型科技手段同传统采矿问题进行交叉，不断革新采矿工程本科教学的实践教学体系，从而使学生对矿山开采过程的规划、设计、施工及经营管理和工矿企业的安全环境检测与监测、安全监察与管理、安全设计与生产、安全教育与培训等方面的能力有整体的提高。

参考文献

［1］吴浩、袁艳斌、黄解军等.复合型新专业毕业设计模式的研究与实践［J］.高校教育管理，2007，1（4）：86-89

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［3］吴立新、殷作如、钟亚平.再论数字矿山：特征、框架与关键技术［J］.煤炭学报，2003，28（1）：1-7

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