矿业工程专业范例(3篇)
矿业工程专业范文
[关键词]矿物加工工程本科教学实践课程体系教师团队
[中图分类号][文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2015)07-0142-02
矿物加工从其应用范畴来说,是一门从矿物资源(包括矿物、煤炭以及二次资源等)中通过分离、富集和提纯等物理或化学加工处理,提取有用物料的科学技术。其形成和发展大致可以分为三个阶段:选矿技术起源于20世纪20年代,在20世纪20年代至60年代形成选矿学科,截至今日,矿物加工无论是从工艺技术还是理论方面都得到快速发展,早已超过传统意义上的“选矿”范畴。[1]在目前矿物加工技术发展迅速的背景下,矿业用人单位对高校毕业生的创新实践能力的要求越来越高。因此,矿物加工工程专业学生的实践及创新能力培养内容和方式也需与时俱进,根据现行需求做出相应的改革和调整。本文结合目前矿物加工行业对高校毕业生创新实践能力的需求,探讨矿物加工专业本科教学改革方法。
一、注重多学科的交叉融合,让学生以用促学、学以致用
矿物加工工程以往的教学环节是大一、大二学习基础课程(如化学、物理、数学、力学、电磁学等),大三和大四学习专业知识,并进行专业实践。这种教学模式中,各课程独立分散,相互之间无交叉,其最大弊端就是学生无法有效地、综合地掌握基础课程中的有用知识,更不能将这些知识与专业课程的学习和实践进行有机结合。这导致学生在学习基础知识时抓不着重点,不明白掌握化学、物理等基础理论知识的目的;而在大三、大四学年学习专业课程和进行专业实践时,之前所学的基础知识大部分已忘记,最终大部分学生掌握的基础知识不牢固、专业知识又不够深入。要彻底改革这一现状,在矿物加工工程专业教学过程中,必须注重多学科的交叉融合,使学生做到以用促学、学以致用,具体可从以下两点出发。
(一)基础课程学习时引入广泛的专业导论知识
矿物加工工程所涉及的基础学科较多,破碎涉及材料力学,重选涉及物理,电磁选涉及电磁学,浮选涉及无机化学、物理化学、分析化学、有机化学、表面与胶体化学等,而破碎、筛分、磨矿和选别过程又都涉及机械,学生所需学习的基础课程繁多,每门课程的知识点也众多,学生在基础课程学习过程中往往会感到枯燥乏味、头绪不清。[2]在基础课程学习前,先对学生进行广泛的专业导论教育,将每一门专业课程所需的基础课程知识为学生梳理清晰,使学生明白每一门基础课程在专业知识中的应用,这样可大幅度提高学生的学习兴趣,做到以用促学。例如:学生将浮选溶液中离子优势组分计算与无机化学中溶液相图计算这一知识点相结合后,在学习无机化学相关知识点时会更有兴趣,甚至能结合某一浮选溶液化学实例进行计算练习。
(二)专业知识学习时巩固深入的基础理论知识
矿物加工工程专业属于工程应用领域,大部分专业教师在教学过程中只注重培养学生的实践能力,而忽略了专业知识所涉及的基础理论讲解。这种“皮毛式”教学只能让学生学到“做什么、怎么做”,而无法让学生掌握到“为什么这么做”。另外,缺乏基础理论知识,学生也无法掌握深入的专业知识。因此,在专业知识学习过程中适时补充和巩固基础理论知识,可使学生做到活学活用、学以致用。例如:在《选矿自动化》调节规律这一章节学习时,学生如果通过死记硬背记住各种调节规律公式,只能掌握皮毛,不能深入其中,如果通过应用举例,将电磁学中的RC、RL和RLC电路与各种调节规律结合起来,学生更容易掌握调节规律的基本原理。
二、建设全面的实践教学基地,加强实践能力的培养
矿物加工工程专业的实践教学环节非常重要,要加强实践教学环节,就必须争取到相关厂矿企业的支持,学校应联合这些企业共同建设实践教学基地。目前,各学校矿物加工工程专业毕业生就业范围比较广泛,包括黑色金属、有色金属、非金属、化工矿山和煤炭等企业,而很多高校受到地区矿山企业少、学生实习经费不足等实际问题的限制,实践教学基地单一,有的学校甚至不重视实践教学,不组织统一的毕业实习,让学生自己找单位实践;有的即使有实践教学,也是走马观花、草草了事,学生没有将现场的工艺、设备以及现场厂房布置、设备联系布置与所学的专业知识相关联,对现场知识认识不深入。[3]
要加强学生实践能力的培养,必须要建设全面的实践教学基地,重视实践教学环节。学校应结合临近的矿山企业,在不同种类矿山企业建设实践教学基地,在工程训练(认识实习)、生产实习和毕业实习等不同实践教学环节时根据学生的专业兴趣或就业意向合理地安排学生的实习地点,这样可提高学生的学习兴趣和自主学习能力。另外,在实践教学过程中,学校实习指导教师应与现场技术人员结合,以现场实际情况与理论相结合的方式进行实践教学,这样可提高实践教学的学习效果。在实践教学考核中,指导教师要求学生绘制出现场工艺流程图、破碎筛分车间布置图、主厂房布置图、脱水车间设备布置图和全厂平面图等草图,并结合现场某一生产工艺、药剂制度或工艺参数对学生进行提问,这样能帮助学生全面且深入地掌握现场知识。整个毕业设计下来,学生既收集了毕业设计的资料,又能把所收集的资料与所学的知识相结合起来,在沟通交流、动手能力和独立创新方面都等到了锻炼,综合素质得到了提高。[4]
矿物加工工程实践教学还包括专业课实验这一环节,指导教师可以根据自己负责的实际项目给学生布置实验任务,在实验教学过程中教会学生如何发现问题、剖析问题和解决问题。这样不仅能提高学生的动手能力,更能提升学生分析问题和解决问题的能力。
三、结合专业科技前沿,完善课程结构
要培养矿物加工专业学生的创新能力,必须使学生有机会接触到每门专业课程的科技前沿或社会密切关注的专业相关问题,也就是需要引入一些专业前沿课程或社会密切关注的课程,增加学生的实践机会,这与我国大力推进素质教育是相符的。[5][6]在课程设置方面具体改革措施有:
1.删减与矿物加工工程专业不相关的课程或章节,适当减少专业基础课程的课时数,例如大学物理、电工电子学等课程中知识点较多,任课教师帮助学生掌握好主要章节和知识点后,其他内容可以让学生通过自学方式完成。
2.增设一些矿物加工工程专业科技前沿课程和专业相关社会密切关注的课程,如国家近年在二次资源利用、资源环境保护方面的科研投入较多,学校可向本科生增设二次资源利用、固体废弃物处理和矿山环境保护等专业课程。
四、建立指导教师团队,增加本科生参与科研的机会
参与科学研究是提升学生创新实践能力最直接有效的方法。目前大多高校由于师生比低、实验资源有限等原因,使得只有部分成绩较好或立志考研的本科生才能有机会参与教师的科研项目。这种个人指导方式存在以下弊端:老教师项目多经验丰富但平时很忙,少有时间亲自指导;青年教师时间充裕但缺乏经验和科研项目。因此,按照专业不同的研究方向,建立老中青结构合理的指导教师团队,充分利用好老教师的经验和青年教师的时间,可增加团队指导学生科研的能力,提高培养学生科研能力的教学效果。同时,青年教师的教学科研能力在这一过程中也得到锻炼。
提升矿物加工工程专业学生创新实践能力是一个系统过程,也是一项长期而艰巨的任务,我们应该将这项工作不断深化下去,探索出更多、更有效的教学改革方法。
[参考文献]
[1]胡岳华,王淀佐.矿物加工学科的发展――历史、现状与未来[J].矿冶工程,1999(19):3-6.
[2]邢宝林,张传祥,仪桂云.矿物加工工程专业综合改革的探索与实践[J].中国电力教育,2014(15):28-29.
[3]艾光华,涂燕琼.矿物加工工程专业实践教学基地建设探讨[J].实验实践教学,2012(26):95-96.
[4]刘惠杰,崔广文.矿物加工工程专业校外实践教学基地建设[J].中国冶金教育,2011(2):53-55.
矿业工程专业范文
关键词双语教学;教学方法;采矿工程
中图分类号:G642.0文献标识码:B文章编号:1671-489X(2011)36-0038-03
BilingualTeachingReforminMiningEngineeringMajorCourse//ZangChuanwei,NingJianguo
AbstractBasedonthebilingualteachingproblemsinminingengineeringmajorcourse,thenewteachingcontentsintegratedfourpartsareputforward;thenewteachingmethodscontainingthreemethodsarecreated;thenewteachingtechniquewayischosen.Thesereformmeasuresareapplied,andgoodteachingeffectsareattained.
Keywordsbilingualteaching;teachingmethod;miningengineering
Author’saddressCollegeofResource&EnvironmentalEngineering,ShandongUniversityofScience&Technology,Qingdao,Shandong,China266510
1问题的提出
教育部从2001年开始多次出台文件,明确要求高校积极开展双语教学,强调双语教学的重要性,要求加大双语教学改革力度。在此背景下,矿业类高校纷纷进行双语教学的改革和探索。目前,多数矿业类高校在采矿工程专业的双语教学上采用“采矿学(或煤矿开采学)+矿业概论双语”的教学模式,其中采矿学用中文讲,矿业概论采用双语教学,实际上就是将原来的专业英语改为采煤概论双语教学。然而“换汤不换药”,不能从根本上解决采矿专业学生专业英语水平普遍低的难题。另外一种方式是,选取煤矿开采学进行双语教学,由于学生学习这门课原本就有较大难度,再用双语教学,接受起来难度更大,难以取得很好效果。在双语教学方法上多采用讲授法,手段上又有“中文讲课+专业术语英语介绍”“英文讲课+中文专业词汇”“英文多媒体课件+中文版书”等。双语教学是用英语来讲专业知识,单纯的讲授法、灌输式讲课,教学效果较差。
因此,采矿工程专业双语教学内容需要优化,教学方法和教学手段需要进行革新,以达到同时提高学生的专业知识、技能和英语交流、运用能力,使学生具备初步的双语思维能力,实现复合型的采矿专业人才的培养目标。
2双语教学现状
2.1教学内容和教材
根据调研报告,我国矿业类院校双语教学内容有3类。1)采矿概论内容或原有专业英语教学内容,教材选用原有的专业英语教材,如蒋国安和吕家立在1998年编写的《采矿工程英语》。2)煤矿开采学内容,主要包括井田开拓、准备方式和采煤方法3大部分。目前尚无配套的双语教材,多是采用徐永圻编著的《煤矿开采学》和采矿工程专业英语教材。此外,还有蒋国安和秦忠诚在2003年编写的TheoryandTechnologyofSolidDepositMining;林在康等在2004年编写的TheCoalMiningMethod。3)矿山岩体力学或矿山压力及控制方面的内容,比较新颖,难度也较大。教材主要是SydS.Peng(彭赐灯)2008编写的CoalMineGroundControl(《岩层控制》),为外文原版教材。
第一类教学内容,教材为原版教材中摘录的内容,英语地道;同时,内容全面,学生能够掌握较多的专业术语,对于提高学生的阅读理解能力有较好的作用。但是,采用的教材比较陈旧,缺少我国家自己的先进采矿技术。第二类教学内容是采矿专业学生非常重要的学习内容,课时量大,内容丰富,且能够反映我国的煤矿开采水平。所用的中文教材也是一本经典的教材,但是缺少一本完整的配套的地道的英语教材。由于学生学习这门课本身就有一定难度,再加上英语讲授,教学效果往往难以保证。第三类教学内容是专业课方面比较新的内容,且教材为原版教材,是很好的教材和教学内容。但是,教材价格昂贵,正版教材为75美元,而且教学内容和采矿专业其他相关课程有重叠。
2.2教学方法和教学手段
教学方法多采用讲授法,而且教师往往一讲到底,讲授法演变成“满堂灌”的注入式。对于第一类教学内容,教学过程多为先讲专业词汇,然后针对专业英语部分内容进行翻译,夹杂着部分内容的解释,师生间互动很少。对于第二类和第三类教学内容,由于内容比较新颖,学生很感兴趣。但是由于课时少、内容多,多数教师讲授速度较快,学生往往难以跟上教师的步伐;再加上英语专业术语对学生而言十分陌生,英语和汉语讲授穿插频繁,学生对英语的理解和听讲难度都很大。
在教学手段上多数采用多媒体教学,少数采用板书教学。由于课时量少,采用多媒体教学能够解决板书信息量少的问题,而且教学内容生动。但是,多媒体教学课件的制作还有待于提高,而且学生感觉速度偏快,来不及做笔记等。
2.3教学效果
根据调研情况,采矿工程双语教学的效果总体较差,学生没有得到应有的锻炼,尤其是专业英语思维能力非常欠缺,也很难做到熟练利用专业英语进行交流。通过对本专业学生统计发现,认为专业英语用处不大的占到40%,有2/3的学生认为通过专业英语的学习只是多增加了一些专业词汇和阅读量,仅有个别学生做到用专业英语思考。通过对双语讲授煤矿开采学进行统计发现,有近50%的学生认为专业英语的介入不利于专业知识的接受,本来能够听明白的,中文夹杂英文反而难以理解,3/4的学生认为只是增加了一些专业英语词汇量。
3教学内容的优化
在选择双语教学课程、教学内容以及教材时,要以采矿专业的培养目标为根据,结合本专业的培养计划,同时考虑到国内外采矿业的发展和趋势,考虑双语教学的培养目的,进行教学内容的优选。山东科技大学采矿专业的培养计划中已经取消采矿工程专业英语这门课程,设置了CoalMiningTechnology双语课程。在教学内容的选择上进行了充分考虑,通过学院、系里的教师的探讨、论证,结合教学实验的结果,最终确定了这门课的教学内容,分为基础部分、提高部分、深化部分及附录部分。
基础部分是原有采矿工程专业英语(或采煤概论)教学内容的浓缩和提炼。由于取消了采矿工程专业英语,学生没有一定的专业英语词汇量,专业英语阅读能力差,直接进行新的专业知识的英语教学难度大,效果较差。这部分内容包括煤矿地质、井田开拓和准备、采煤方法和工艺、通风和安全、运输提升以及排水和供电。通过这部分内容的学习,学生掌握了足够的词汇量,具备了初步的专业英语阅读理解能力,扩充了知识面,了解了国外矿井的生产情况以及整个煤炭开采的过程,为以后的专业知识学习打下基础。
提高部分是国外先进的采矿理论、技术、工艺以及设备等方面的内容,是国外有而国内没有,或者国外水平高于国内水平的内容。纵观世界采矿业的发展和现状,国外矿业发达国家,如美国、德国、俄罗斯、澳大利亚等,他们在短壁开采方法、采矿机械设备、深井开采理论和技术、矿井安全等方面水平高于我国。当然,由于课时的限制,不可能把所有的国外采矿先进技术都罗列进来。精选其中的部分内容,主要是短壁开采方法方面的内容,包括工艺、设备(如连续采煤机、梭车、锚杆钻机等)、通风与安全措施等,以美国、澳大利亚和南非三国这方面的内容为主。短壁开采在我国的应用不多,但是有增加的趋势,尤其是在边角煤的回采过程中,而国外在短壁开采方面技术和设备已经比较成熟。基础部分和提高部分内容相应的教材应该采用外文原版教材或外文原版教材的摘录。
深化部分内容主要是我国先进的采矿技术、设备和工艺方面的内容,是我国领先于世界其他国家的先进和成熟的技术。目前,我国的煤炭产量居世界第一,多项采矿技术也居于世界领先地位,如放顶煤技术、无煤柱开采、长壁开采技术以及近年来提出的绿色开采技术体系等。在我国成熟的、特色的采矿技术中,选择长壁采煤方法、放顶煤开采和绿色开采技术体系作为教学内容。这部分内容需要自己编写教材,聘请国外矿业方面的专家来审稿,确保教材的质量。
附录部分包括科技英语知识和英文科技摘要写作技巧两部分。这部分内容主要是为了帮助学生更好地掌握专业词汇、读懂科技英语,同时掌握一些论文的写作技巧和翻译技巧,便于以后、和国外同行交流。
这四部分教学内容组成一个有机的整体,缺了哪一部分都不完整。基础部分使学生了解国外矿井的生产系统、巷道布置、采掘工艺、安全以及机械设备等方面的知识,掌握一定的词汇量,具备初步的外语阅读和思维能力;提高部分则是针对国外先进的成熟的技术,进一步提高学生的专业知识水平,增强外语阅读和思维能力;深化部分则是使学生了解我国先进的成熟的采矿技术,并能够用地道的外语表达,增强学生的翻译能力和表达能力;附录部分起到一个辅助作用,有助于学生更快更好地学好专业英语。
4教学方法和教学手段改革
教学方法和手段的选择应该是因材施教,要根据不同的教学内容、不同的教学对象选择,不能笼统地采用某一种方法和手段。
4.1合适的双语教学方法
在双语教学方法的选择上,应该以讲授法为主,结合案例教学法、讨论法、实验教学、学生自学等,多种方法综合运用,达到良好的教学效果。
1)讲授法。在使用讲授法时,一定要避免“满堂灌”,避免“填鸭式”教学。在课堂上可以采用以问题为中心的讲授法,先讲问题,再分析、得到结论,再讲应用;同时,讲授速度不要太快,给学生留下一定的思考时间。
讲授的内容和重点要根据不同的教学内容而定。对于学生已经学过的中文专业术语和相关知识的内容,如煤矿地质、井巷工程等,学生已经掌握专业术语的中文含义,已经掌握相关的知识点,重点讲授词汇、构词法、背景知识,扩充词汇量;分析长句语法结构,教会如何看懂复杂的句子,增强学生的阅读理解能力;讲表达,讲如何构词成句,增强学生的英语表达能力;同时,介绍国外煤矿的情况。课堂内设置语境,进行英语交流。课后布置大量的练习作业,课堂上再检查改正。对于国外先进技术部分内容,教材为原版英语教材,应该按照国外的先进教学方法进行讲授,在前面学习的基础上,尽可能多地采用英语教授,加上必要的中文解释,使学生既学到地道的英语,又掌握专业知识。对于没有学习过的中文知识,讲知识点,加英语表达,从词汇翻译到句子、到段落、到文章,以中文为主,专业术语采用英文并讲解;讲授翻译技巧,让学生掌握如何将中文翻译成原汁原味的英语;结合少量的关键的英语句子和段落讲解。
2)案例教学法。以国外一个典型的现代化矿井为例,用原汁原味的英语详细介绍其地质、开拓准备、采煤、掘进、通风安全以及各大生产系统等,使得学生将前面所学的术语和知识点能够融会贯通。
3)实验教学。充分利用山东科技大学教育部重点实验室的优秀资源,以大型现代化矿井仿真系统为平台,划分小组,用英语介绍整个矿井的生产系统、采掘工艺、巷道布置等,从而提高学生的英语表达能力。
4)讨论教学法的使用。练习外语演讲,一个主题,分几个小组,学生自己搜索内容,组织演讲材料,英语讲授。一个人讲,其他组员补充。由教师和学生共同组成评委,演讲成绩作为考试成绩之一,占20%。
4.2以多媒体为主的多样化的教学手段
根据学生对知识的接受情况,结合教学内容,选择不同教学手段,由浅入深,逐步提高。双语教学课时少,内容多,两种语言同时运用,教学信息量大。所以,单纯采用板书来授课很困难,加上采矿专业中有大量的图形要讲,板书绘图会占用大量课堂时间,这使得板书更是难上加难。因此,应该利用多媒体教学手段将图表、动画、录像和文字集中到一起。为了便于学生能够做好笔记,更好地接受知识,建议采用以多媒体为主、辅以板书的教学手段:对于介绍性的知识内容,结合图表,表明逻辑关系,采用多媒体教学;对于推导性的知识,如公式,板书推导;对于复杂的图形说明,多媒体演示重点部分,再板书一遍。这种教学手段学生反应良好,取得较好的效果。
5结束语
采矿工程专业的双语教学是一项难度很大的教学任务,从教学内容、教学方法和教学手段进行改革和探索,并进行教学实验,取得初步的教学成果。当然,这还远远不够,今后应该在双语教材建设、双语师资培养等方面继续进行研究,进一步提高本专业学生双语能力,实现复合型采矿人才的培养目标。
参考文献
[1]臧传伟.提高采矿工程专业英语教学质量初探[J].山东科技大学学报:社会科学版,2007(12):93-94.
[2]LinZaikang,etc.TheCoalMiningMethod[M].Xuzhou:ChinauniversityofminingandTechnologyPress,2004.
矿业工程专业范文篇3
在美国除了一些专业机构,有的高等学校也在进行矿业方面的研究,并且取得了一些成就。比如矿业开采时运用ES、矿井的通风设计ES、矿井煤层自然问题的诊断ES等等。西班牙、加拿大、英国等国也在不断的开发ES的应用,并且取得一定的成果,比如地下开采煤矿ES,适用于地下采矿,对电气设备故障进行检测。矿井提升ES以及矿井提升选择ES,则能够促进生产率,并且在提升的时候安全性增强。在我国,专家系统在我国矿业的开发和运用时间并不长。在此期间,我国的矿业科研机构和一些高等学校对于专业系统的研究取得了一定的成绩。我国高等院校研制出的有,地下矿山设备选择ES、开采选择ES、露天矿的爆破设计ES、矿安全专家决策ES等等,还有的专家系统正在处于研制阶段。在矿业工程中,专家系统的应用范围广泛,可分成三种类型,其一,专家系统单一的开发,比如诊断型ES、分类型ES。其二,在普通的计算机程序设计中引入ES,比如岩石力学计算、系统的方针等。其三,将ES与其他部分进行组合,形成一个整体,比如智能决策支持系统、设计型ES等。
二、专家系统在矿业工程中存在的问题
专家系统在矿业上的开发已经有十多年的时间,开发出的矿业专家系统数量不少,但是运用到实际工作中的却少之又少,现在的矿业专家系统的开发研究还处于不成熟阶段。在矿业工程中引入专家系统技术,存在着许多问题。第一,现在,专家系统技术试用的知识范围窄而且深,不能够满足矿业发展需要的宽与浅的需求。第二,矿业知识下文与下文之间互相矛盾现象经常发生,这一问题暂时还没有解决。以上问题的存在,对于矿业专家系统的研究具有深入限制性,也不利于实际的使用。因此,需要对这些问题进行深入研究,探索恰当的解决方法。假如这些问题不能很好的解决,只是争相追逐矿业专家系统的开发,结果只是竹篮打水,一场空,不利于专家系统的发展。
三、专家系统在矿业工程中的发展方向
专家系统在矿业工程中的发展还有很长的路程,发展中需要注意一些问题,并且要掌握好发展的方向。对此,笔者提出一些个人看法。第一、确定矿业工程中需要开发专家系统的部分。毋庸置疑,矿业工程中,不是任何问题都可以通过开发专家系统进行解决,开发的目标要事先进行选择。否则,矿业专家系统盲目的开发,其后果是大量人力、财力、物力的损失。个人认为,专家系统适用于危险事情的预测以及灾害预防、治理方面。在普通的计算机程序中引入专家系统,比如矿业信息的管理、生产计划等,由此,矿业相关数据进行处理的同时,系统也会自动进行维护等功能,进而提升工作人员的工作效率,促进了矿业的生产管理水平。第二,掌握专家系统的最新研制成果,同时,根据矿业工程的特点,实际运营情况,提升专家系统在实际工作中的作用。第三,将专家系统与其他研究方法相结合,形成强有力的方法,在此方法的基础上,会有更多的新观念、新方法被引入到矿业工程中,增强矿业工程处理问题的能力,促进矿业工程的发展。
四、结束语