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一、采礦專業(yè)就業(yè)現(xiàn)狀
安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院采礦專業(yè)是培養(yǎng)具備固體(煤、金屬及非金屬)礦床開采與開發(fā)利用的基本理論,具有采礦工程師的基本能力,能從事礦區(qū)開發(fā)規(guī)劃、礦山工程設(shè)計(jì)與施工、生產(chǎn)技術(shù)管理、安全監(jiān)察及科學(xué)研究的復(fù)合型工程技術(shù)人才[1]。自2013年以來煤炭行業(yè)效益出現(xiàn)了斷崖式下滑,到煤礦企業(yè)工作的畢業(yè)生也大幅減少,根據(jù)2014年與2015年的畢業(yè)生派遣信息可以看出畢業(yè)生總?cè)藬?shù)上基本無變化,2014年與2015年采礦畢業(yè)生就業(yè)情況發(fā)生了較大變化,如圖1所示。繼續(xù)從事采礦業(yè)的學(xué)生由151人降低到62人,降低了19%,而非礦山行業(yè),如房地產(chǎn)、橋梁、地鐵等建筑業(yè)和交通行業(yè)的就業(yè)人數(shù)呈現(xiàn)不同程度的上升。例如:建筑業(yè)的就業(yè)人數(shù)在非礦山行業(yè)中增長最多,由11人增長到40人;而增長人數(shù)最少是科學(xué)研究與公共管理和社會(huì)保障,均增長1人;人數(shù)不變的為金融業(yè)1人。到地鐵、隧道等交通建設(shè)單位就業(yè)的人數(shù)呈逐年增加趨勢,近3年更是達(dá)到并超過了60%,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也發(fā)生了一些變化,很多學(xué)生在大三階段開始自學(xué)地下工程相關(guān)課程,這都給我采礦專業(yè)教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)。
二、課程體系重新梳理
安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院采礦工程專業(yè)順應(yīng)這樣一個(gè)形勢,對專業(yè)培養(yǎng)方案也做了相應(yīng)的修改,以滿足專業(yè)發(fā)展與社會(huì)需求,在2018年修訂的采礦工程專業(yè)培養(yǎng)方案單列出一個(gè)地下工程方向,以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,采礦專業(yè)的地下工程施工課程要首先進(jìn)行改革,改革后地下工程施工與傳統(tǒng)以井巷工程為主要教學(xué)內(nèi)容課程的主要區(qū)別在于基本力學(xué)原理發(fā)生了擴(kuò)展,原來主要是深部巖層施工,現(xiàn)在增加了淺埋土層施工,其基本力學(xué)原理、開挖方法,支護(hù)方式都有明顯差異。比如CRD工法,它是軟弱破碎圍巖隧道暗挖法的一種,主要應(yīng)用于淺埋且對地表沉降控制嚴(yán)格的大跨度隧道施工中。通過在大二、大三開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課彈性力學(xué)、礦山巖石力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué),大三開設(shè)鑿巖爆破工程、隧道工程,大四開設(shè)地下工程物探、工程建設(shè)法律法規(guī)、工程項(xiàng)目管理,形成一個(gè)完整課程體系,這些課程與地下工程施工形成一個(gè)有機(jī)的整體,大部分課程為該課程的學(xué)習(xí)提供了基礎(chǔ)和準(zhǔn)備。
三、課程內(nèi)容改革
本課程的目的是使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握地下工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù),包括交通水電隧道工程,礦山井巷工程,城市地鐵隧道工程,停車場、商場等城市地下市政工程,防空工程,大型洞庫倉儲(chǔ)工程等。考慮到地下工程也包括淺埋,特別是土層介質(zhì),課程內(nèi)容上增加地下工程勘察,根據(jù)工程特點(diǎn)與工程介質(zhì)不同,教學(xué)內(nèi)容要涵蓋地下工程相關(guān)的主要內(nèi)容,在原來以煤礦井巷工程為主的教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上,增加基坑施工、淺埋暗挖施工、盾構(gòu)法施工、沉管法施工等,由于該課程范圍廣、內(nèi)容多,學(xué)時(shí)也要進(jìn)行大幅增加,調(diào)整到64個(gè)學(xué)時(shí)較為合適。
四、實(shí)踐環(huán)節(jié)改革
本門課是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課,實(shí)驗(yàn)教學(xué)尤為重要,需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,在傳統(tǒng)井巷工程課程中有較完善的巷道模型,學(xué)生可進(jìn)行巷道斷面、炮眼布置、掘進(jìn)工藝與支護(hù)等內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),但均為演示性實(shí)驗(yàn),如演示性實(shí)驗(yàn)需增加鉆眼爆破法施工巷道,通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解打眼機(jī)具、炮眼布置和爆破參數(shù)。大型泥水式盾構(gòu)機(jī)施工仿真模型可實(shí)現(xiàn)模擬演示功能:一是刀盤的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(電動(dòng)模擬),即刀盤在電源開啟的狀態(tài)下可以以機(jī)體的縱軸心線進(jìn)行無限360度旋轉(zhuǎn),速度約為5轉(zhuǎn)每分鐘;二是管片拼裝機(jī)原地360度的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(電動(dòng)模擬),即盾體尾部的管片拼裝機(jī)會(huì)加裝一塊仿真的管片,依照既定的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作;三是液壓千斤頂?shù)膩砘赝颠\(yùn)動(dòng)(電動(dòng)模擬),即盾體周圍的十幾個(gè)液壓油缸可以單獨(dú)或整體作伸縮運(yùn)行;四是水流和泥漿的流動(dòng)效果(燈光模擬);五是螺旋輸送機(jī)以12轉(zhuǎn)每秒的速度勻速模擬運(yùn)行;六是洞內(nèi)施工通風(fēng)系統(tǒng),其風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行,模擬送風(fēng);七是洞內(nèi)施工照明系統(tǒng),采用LED中目前最先進(jìn)的發(fā)光效果,實(shí)際照明演示。增加大型泥水式盾構(gòu)機(jī)施工仿真模型,將有助于學(xué)生掌握盾構(gòu)施工技術(shù),另外,還要增加頂管法、沉管法等模型試驗(yàn)。
五、結(jié)語
第一,結(jié)合采礦專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)現(xiàn)狀,分析了畢業(yè)生就業(yè)發(fā)展趨勢,對比2014年與2015年采礦專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況,繼續(xù)從事采礦業(yè)的學(xué)生人數(shù)下降了19%,而到地下建筑行業(yè)就業(yè)的人數(shù)卻出現(xiàn)了大幅增加,到地鐵、隧道等交通建設(shè)單位就業(yè)的人數(shù)呈逐年增加趨勢,近3年更是達(dá)到并超過了60%。第二,在新版的培養(yǎng)方案中單列出一個(gè)地下工程方向,以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。圍繞地下工程施工課程,形成了涵蓋專業(yè)基礎(chǔ)課、課程拓展課的一個(gè)完整課程體系。第三,構(gòu)想了地下工程施工課程內(nèi)容,要涵蓋地下工程相關(guān)的主要內(nèi)容,在原來以煤礦深層井巷工程為主的教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上,增加基坑施工、淺埋暗挖施工等,由于該課程范圍廣、內(nèi)容多,學(xué)時(shí)也要進(jìn)行大幅增加,調(diào)整到64個(gè)學(xué)時(shí)。第四,提出了地下工程施工課程實(shí)踐環(huán)節(jié)改革方案,在傳統(tǒng)井巷工程模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,還要增加基坑施工、淺埋暗挖施工、盾構(gòu)法施工、沉管法施工等實(shí)踐教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
[1]安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院.安徽理工大學(xué)采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案[EB/OL].(2018-04-02)[2019-10-21].
[2]東兆星,吳士良.井巷工程[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2004.
作者:李英明 常聚才 劉增輝 單位:安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院