发布时间:2023-09-19 17:52:43
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇智能采矿工程专业前景,期待它们能激发您的灵感。
关键词:煤矿;采矿工程;采矿工艺;技术分析
1煤矿采矿作业的特点
采矿作业具有一定的危险性,为了有效避免事故的发生,工作人员必须充分了解采矿作业的主要特点:①矿产资源的固定性,采矿作业的工作对象为矿产资源,它们是自然界存在的固定矿体,且具备一定的不可再生性,因此,矿址是无法随意选择的;②采矿人员的流动性,我国分布着很多中小型矿产企业,但这些企业的规模较小,生产力较低,加之工作环境恶劣、工人报酬低等因素,采矿工作中难免存在人员流动问题;③矿资的不可再生性,随着矿产资源的快速开发,矿资逐渐呈现枯竭趋势,为了保证矿资的原量供应,就需要进行深层开发,这不但增加了开采难度还降低了生产效率,甚至造成贫矿的出现;④矿产资源质量不稳定性,作为一项收益高、风险高的项目,矿产开发需要投入大量资金,加之其开采周期较长、开采条件复杂等因素,标准化开采简直遥不可及,极易影响矿资质量;⑤开采难度较大,采矿作业具有很大风险且多数在井下进行,实现自动化与机械化具备很大难度。
2煤矿工程采矿技术分析
(1)缓倾斜薄煤层开采技术。缓倾斜薄煤层开采技术所用的刨煤机,具有体积小、功率大、开采效率高及安全可靠等特点。但为了能更好地保证煤矿开采工作安全顺利进行,还需研制一套与薄煤层开发相匹配的煤机综采液压支架及其它配套技术。(2)缓倾斜厚煤层开采技术。对缓倾斜厚煤层的开采需使用一次性开采技术,这项技术特别注重加强支架结构强度,因为只有达到一定强度,才能防止出现滑倒等现象。同时,也能避免顶梁焊缝出现开裂或四连杆变形等现象的发生,另外一次性开采技术还保护了千斤顶可以安全工作,进而提高开采工作的安全可靠性。(3)深层井开采技术。在煤层开采过程中,深层井开采技术的重点工作包括控制矿压、防治冲击地压、瓦斯和热害及深井通风和井巷布置等。该项技术主要应用在地热危害性很大、冲地压较低和煤层岩石抗压力低的地段,为了更安全地开展开采工作,在进行开采前,需重点研究深井围岩状态及其应力场的分布特点和深井场地的环境变化情况。(4)填充开采技术。填充采矿工艺技术指的是在回采工作前进期间,选择合适的填充材料对于采空区进行补足,通过一定的支撑强度达到安全生产的目的。面对特殊开采环境的情况下,在填充材料的基础上还可以联合支架支撑,确保采空区一年的支撑强度。该工艺技术的应用,能够显著改善回采工作的安全性,减少事故的发生、提高企业的生产效率和经济效益。(5)溶浸采矿工艺技术。溶浸采矿工艺技术属于化学开采方式,在开采前期对当地的地质环境进行勘探,结合矿产资源的化学与物理特性深入分析,选择合适的溶浸液灌注到矿层中,与目标对象发生一系列的化学反应,把将要开采的矿产资源固体转化为液体,能够很好地实现对矿产资源的开发。溶浸采矿工艺技术的安全系数高、对矿产资源的开采和利用率高,同时能够满足节能环保理念,是非常具有应用前景的工艺技术。
3煤矿采矿工艺技术的改进策略
(1)完善政策制度。没有规矩不成方圆,煤矿企业的管理与发展离不开完善的政策制度,企业管理者不应只看眼前利益,要重视科技创新的应用。当地政府可以通过制定政府补贴等政策鼓励倡导煤矿企业技术创新,对于不愿意进行技术创新的企业,政府也可以制定强制与鼓励措施,实现奖罚并重,提升企业对先进工艺技术的认识度。除此之外,国家还应制定完善的工作制度,明确煤矿行业的工作目标、开采流程,并严格划分管理者的岗位职责,制定各种管理办法,使工作人员可以有法可依、有章可参,工作中各司其职,避免违法操作,实现采矿技术的规范化,进而提高企业的生产效率。(2)工艺技术智能生态化。当前社会是知识经济的时代,各类先进的信息技术被广泛应用,煤矿行业也不例外,只有将自动高新的技术手段不断应用于煤矿开采作业,才可以真正实现煤矿开采技术的智能化发展。相较传统的煤矿开采技术,无人开采将是主要的智能化发展方向,它不但可以节约人工成本,还可以确保工人安全,为煤矿企业创造更高的经济效益。除此之外,生态化也是煤矿开采技术的发展方向,煤矿开采过程中难免会产生大量的废气、废物,给矿区周围的环境造成了极为严重的污染。为此,煤矿开采技术不但要实现智能化,还要在降低污染的基础上实现生态化发展,保护人们的生存环境。(3)建立塌陷预警系统。煤矿开采工作的安全系数极低,企业亟需借鉴全球定位系统与地理信息系统的优势组成先进的地理位置信息主体,建立煤矿塌陷的预警系统。比如,在采矿过程中,企业可以采用3s技术综合分析方法,全面监控矿区表面的塌陷区域,并根据遥感图像分析判断,在分析采矿资料的基础上建立井下矿区的灭害管理系统,以保证工作人员监测、记录、管理井下的煤矿数据信息,在储存分析的基础上实现信息的动态反馈,从而有效预防煤矿事故,做到安全生产。经过长期的技术研究,我国在借鉴国外先进经验的基础上,已经初步形成了一套完善的煤矿开采技术系统,例如,以填充为导向的成套技术,以废石处理为导向的整套技术资源等。采矿工艺技术的高低,直接影响着企业的经济效益,只有不断开发研究开采技术,才可以确保煤矿行业不断发展,并取得明显进步。(4)提高采矿人员素质。煤矿开采技术的应用,离不开专业技术人员的支持,影响企业效益的首要因素便是工作人员的综合素质。由于煤矿开采工作的独特性,工作人员从事的工作大都繁琐复杂、重复性高,需要工作人员具备较高的技术素质。因此,煤矿企业应定期开展各种技术培训活动,一方面,应教授采矿人员熟悉使用各种设备,了解采矿中的技术知识,使每一位工作人员对采矿有一个大致的了解;另一方面,还应着重培养工作人员的安全意识与责任意识,注意采矿中的细节问题,尽力避免意外事故的发生。
4结束论
总之,现代化采矿工艺技术在采矿工程中具有较大的应用优势,能够显著改善工作的安全性,提高开采效率和质量,推动矿业的稳定与持续化发展。在新的时代背景下,矿山采矿工作应当结合安全与环保理念,积极开发绿色开采技术,在提高矿产开采经济效益的同时,提高采矿带来的环境与社会效益。
参考文献:
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[2]文兵.采矿工艺技术在采矿作业中的应用探究[J].内蒙古煤炭经济,2016,(12):19.
关键词:井下采矿;采矿技术;施工安全;工程
中图分类号:TU714文献标识码: A
一、采矿工程的采矿技术特点
随着时代的发展,近年来,人们在开采矿产资源的过程中逐渐意识到有很多危险存在其中。因此,相关部门制订了一系列的制度和规范,严格执行采矿资源开发要求,保证矿产资源生产的安全性和可靠性,从而更好地推动矿产行业的经济发展。但是,通过调查研究发现,我国很多矿产企业在开采矿产资源的过程中还存有诸多局限性,导致有诸多不安全因素存在于井下采矿工作中。因此,在矿产行业发展的过程中,需要充分考虑矿产市场的实际情况,采取有针对性的开采技术。具体来讲,井下采矿技术的特点主要有以下几点。
1、井下采矿技术较多
目前,有很多种井下采矿技术,在不同的矿产开采中,不同采矿技术的应用方式和适用程度也不同。例如,长壁开采技术作为最常见的井下采矿技术,通常在采矿开采中应用,但在金属矿产开采中却没有较好的适用性,因为金属矿在储量和矿层厚度方面不同于采矿,这时就需要结合矿产的不同,采取差异化的采矿技术。
2、井下采矿工艺技术复杂程度较高
相比于露天采矿工艺技术来说,井下采矿技术在安全性和生产效率方面都存在很多差异。通常在应用井下采矿技术时,需要投入大量的资金,以保证开采的安全性;同时,由于受到诸多因素的限制,比如场地较小等,相比于露天采矿,井下采矿技术的工作效率较低。因此,在应用井下采矿技术时,需要做好准备工作,在保证安全的基础上,改善工艺技术,强化科学管理,使井下采矿的安全性和高效性得以有效提高。
3、井下采矿技术更新换代速度较快
随着市场经济体制的确立和完善,企业在发展过程中面临的竞争日趋激烈,要想获得更大的发展,就需要结合具体情况,加大投资成本,引进先进的工艺设备和专业化人才,增强自身竞争实力。
二、采矿技术的应用发展前景
1、采场围岩的控制技术
相关的技术研究人员需要充分结合采矿采场的具体情况,比如地质围岩结构压力等,对采场围岩控制方面的理论进行完善。对那些难采煤层进行有针对性的分析,比如不太稳定、倾斜度较高和地质构造复杂等。研究在较恶劣的环境中,支架围岩同放顶煤开采岩层之间的作用机理,对支护质量技术和顶板动态监测技术进行研发和完善。此外,还需要研发其他一些岩层控制技术,比如如何有效地预测和防治冲击地压等,提高采矿开采的效率,保证采矿开采的质量。
2、深矿井的开采技术发展前景
冲击矿压防治、煤层开采的矿压控制、井巷布置、瓦斯和热害处理等是深矿井中进行煤炭开采关键性技术的几个方面。针对深矿井开采的现状,目前急需大力研究和发展的有:深井作业场所的工作环境的变化;深井围岩状态和应力场分布状态;深井冲击矿压的监测、监控和防治技术;深井的高产高效开采的相关配套技术等。
三、采矿工程的施工安全管理
采矿工程施工主要是指采矿开采工作,因为工作环境的特殊性及条件不同,且事故发生率相对比较高,所以采矿开采是一项风险高、投入大的工作。因此,采矿工程的施工安全便成为了社会各界人员关注的问题。所以如何加强采矿施工安全的管理,确保采矿企业安全、科学与可持续发展,已成为采矿企业管理的重中之重,同时也成为当前相关企业管理人员必须深入研究分析的课题。
1、把握好安全与效益的关系
采矿工程安全生产管理是基础,企业的经济效益则是目的,两者缺一不可,而且两者是相辅相成的关系。也就是说只有企业在确保安全生产的前提下,才能提高企业经济效益。这也就要求采矿企业一定要将采矿施工安全与效益的关系协调稳妥,尽量避免因为安全事故而带来的一些经济损失。这就要求企业要竭尽全力做好各方面的相关工作,确保企业能安全生产,进而提升企业的经济效益及社会效益。
2、切实加强基层安全体系建设
目前,有些企业有重产量轻安全的现象,也有些企业有重速度轻质量轻安全的现象。对于这些现象,一定要加强监管。a)我们要进一步加强对基层班组进行相关安全生产知识的教育培训。在思想源头上消除安全隐患,要加强安全生产理念的宣传,强化员工的安全生产意识。而且还要把教育培训纳入到采矿采矿的整体规划当中去,不断提高全员的生产安全意识和质量意识;b)还要在基层班组内设置监督岗位,对安全生产进行全日制的监督,加强生产过程中的安全管理和标准控制。建立基层安全体系和考核奖惩制度,进而确保采矿安全管理有效落实。
3、提高安全科技水平
因为采矿生产的地质环境极其复杂,其对技术指标的要求比较高,因此在面对比较薄弱的技术环节时,一定要进行必要的技术培训,引进专业的技术人员。“科技是第一生产力”,因此要不断提高科学技术水平,这样才能提高采矿采矿安全工作水平,进而才能更安全高效地生产。所以要加强管理者对采矿安全生产的研究,积极推广使用与此相关的先进科技成果,从最初始杜绝采矿安全事故的发生。同时,为了更好地实现现代化生产的高产高效,还需要采矿企业增加对生产技术的投资和加大设备更新力度,进而使采矿企业安全管理能更好地实现安全化管理和高效化生产的目标。
4、加强安全检查制度
对相关事故的研究表明,很多事故发生都是由于作业前没有认真进行安全检查,只是为了应付了事才进行安全检查。所以相关企业必须加大安全检查的力度,把安全检查落实到位。这也就要求企业要加强安全检查制度建设,并给员工提供安全学习场所或信息资源服务,或者以身作则,用模范的学习行为来带动并激励员工,全员参与到相关安全工作中,提高全员的安全意识,真正把安全检查制度落实到位,进而做到加强采矿安全管理。
5、制定有利安全管理的目标责任制
煤炭企业要根据自身具体情况来制定安全目标责任制,严格安全考核,加大奖罚力度。使目标责任制、安全评级测评和商业保险形成有效的约束机制和管理模式,提高企业的安全生产责任意识,使企业在安全生产的前提下获得经济效益和社会效益。煤炭企业要在煤炭生产过程中绷紧安全生产这根弦,提高安全警惕性,在生产时不能有侥幸心理,当发现安全隐患的迹象时,必须及时采取控制措施进行整治,必要时要停产整治,直至把安全隐患消除。
6、避免因通风不畅而导致的窒息灾难
对矿区来讲,构建通风管理制度是非常必要的,有助于进一步完善通风系统。除了要强化通风管理外,还需要构建检测风量、风质和风速的台账,促使其与相关要求相符。此外,还需要落实基层班组建设,在班组建设中加入安全管理规划内容,不能只重视生产,还需要重视安全;构建班组考核等级制度,给班组提供一个更加规范和科学的平台,鼓励班组自查自纠,促使安全管理工作更好的开展;班组要做好安全监察工作,保证采矿工作中的各项法律法规和方针政策严格贯彻和落实;在煤矿采矿安全管理工作中,要以班组建设为核心内容,重视标准和考核,进行安全质量管理体系的构建工作。
结束语
采矿和安全管理是一项系统复杂和艰巨的工作,企业没有捷径可走,一定要充分重视采矿企业的安全管理问题,大力推进安全基础设备建设,并把教育和宣传结合起来,严格履行安全管理目标责任制,采用现代化的企业管理模式来对采矿企业的生产进行管理,以逐步与新时期安全管理与发展需要相适应,从而促进采矿开采与安全管理的可持续发展。
参考文献
[1]古德生.智能采矿触摸矿业的未来[J].矿业装备,2014,01:24-26.
[2]詹明忠.充填采矿技术实践分析[J].门窗,2014,01:332.
【关键词】GPS 技术;自然资源;勘查;指导生产
自然资源是地质资源中最宝贵的资源之一,工业化生产离不开自然资源。随着我国经济的全面改革,产业经营也发生了翻天覆地的变化,国民生活对于物质的要求日益增加。供需要求给资源开发带来了新的挑战。目前,我国自然资源之中,煤、铁、石油等一系列产品是相对高需求的资源,这些自然资源在开采的同时,必须做好勘查工作,GPS 技术是当今相对先进的勘查技术,为此也被广泛的应用于勘查工作之中。
1 矿产资源生产的不足之处
工业化生产离不开矿产资源,凭借矿产资源的正常地采掘及加工,既是提高了工业化进程,同时也是稳定国民经济不断向前发展的依据。目前,我国矿产采掘在宏观调控之下,依然存在众多的不足之处,例如采矿区物质分配不公,调控不到位。从而造成了无形中的资源浪费,这一问题成为自然资源采掘存在首要问题。
(1)前期勘探问题。地质层矿物质经过长年累月的积累形成了自然资源,自然资源在开采前必须要经过勘查,这样所拟定出来的采掘方案更科学合理。很多资源开发企业目兴短浅,往往只重井内进度,而把存在的安全隐患忽视,前期勘查并不到位,从而给采掘过程中种下了重大的安全隐患。例如勘查不详细潜在的病害没有及时被发现及处理,采掘过程坍塌、沉降等现象频发,这样的风险让开采人员以相应设备带来不同的程度的风险,并且阻碍了工期的顺利进程。
(2)生产控制问题。在采掘过程中,不论是人工还是机械采掘,人都是第一生产要素,只有通过人员的操作才能把井内作业完成。再加连年的工业化进程,以及市场的供需量增加,采煤企业所承接的工程量加大,所需要使用的人员增多,为此在采矿区人员控制居为一个大难题。比如,采矿人员值班混乱,值班调班过程不明确,或者出现部分人员轮值两班,依然无新的值班人员换班,从而造成这些人员超负荷完成工作,在劳累的情况下工作安全隐患加剧。
(3)采掘设备问题。采煤系统中,机械设备是不可少的,采煤机、运输机、液压支架是较常见的采煤设备,由于每一个矿井的规模不一,所使用的设备型号也各有不同,安排采掘工序也是存在差异的。采煤企业为了更好的进行采掘,花费了大量的资金购买了一大批的机械设备,但是生产流程之中对于设备没有做到统一滚利,能源也在无形设备处于高损耗,却低效率的局面。再加人工操作不当或者不够专业所引发的各种事故,也是造成矿井收益低的直接原因。
2 GPS 技术应用功能在资源勘查中的体现
勘探计算机系统的建立,对于矿物资源的查找、规模、生产、储备等工作效率明显提升,加速生产人员在众多的采掘方案之中快速找到正确的采掘方案。从而提高了生产效率,以开采进度。GPS 技术应用于资源勘查的特点及功能表现:
(1)定位精度高。我国煤炭资源分布范围十分广,不同地区的煤炭资源不论是是从深度、总量、地理位置来看,都存在极大的差异性。地质勘测在早期工作之中,精准低,定位与煤层的真正差距偏差十分大,误导了采掘严重,从而延误了工期。GPS定位精度高,科学含量大,对于煤矿工程的勘查十分精准。
(2)观测时间短。目前GPS系统20KM以内处于相对静止的状态,勘测时间只需要15~20 分钟。当流动站与基准站之间处15km 时,并于快速静态的时候,只需要1~2 分钟就可以进行观测。随时定位一般也只是需要几分钟时间。时间操作非常短,对于资源勘探时间非常快速,这就是GPS 技术的特点,这样可以有效的提高工作效率,当勘查时间缩短,那么以后的开采时间将会有所宽裕。
(3)作业费用低。GPS直接通过测站上空开阔就可进行测量,期间节省了大量的成本。GPS可以直接通过调整矿井内外就可以进行勘查工作,不需要事先定好通神点位置,从而减少了传算点、过渡点的测量工作。新型勘探技术保持了数据传输的便捷性,资源勘查流程变得更加简单化,借助无线通信网络满足了采煤作业的一体化控制。
(4)数据处理快。GPS 技术本身拥有多功能数据模型,既可以分析勘查数据,又可直观的反映地质层中的具体情况。比如,对大地量将平面与高程进行不一样的方式,GPS 技术通过三维坐标进行分析对比,得出最佳的勘查方案。并通过计算机查出资源存储的地方,为拟定方案提供了时间效率,GPS 技术未来发展前景一片大好。
(5)适应能力强。随着GPS 接收技术不断创新,自动化开始走向了“傻瓜化”行列之中,所占面积越来越小,重量轻,操作便捷,对于进行勘测的工作人员极大的减轻了负担。特别是长期处于野外工作人员,既是推动工作效率,又是一次愉快的工作过程。
原始设备得到了全新的改良,GPS 技术在软硬件上也得到了全面提升,这些设备在地质勘测中可以更好的完成勘查,对于高难度的勘测要求也完成,这些于野外地质勘查有着举足轻重的作用。
3 基于GPS 勘探的生产调控系统
GPS技术成为资源勘探的核心技术,同时需要了解后续开采操作的真正要求,然后再拟定符合要求的生产管理体系,对于系统应及时做好维护,这样可以增加其它的使用寿命。
(1)数据分析。开发企业应进行多种数据调控的方式,按照不同的数据在不同的阶段的使用进行方案的制定,要求从数据的类别、用途、性质等方面分开管理。例如,选择某一个区域做为参照对象,然后进行详细的勘查,再进行信息的收集,然后分析地面不同层次的地质结构,测量岩石层特点,从而为采煤方案提供可靠数据。
(2)智能改造。采矿业随着科技的不断的发展,设备进行智能技术的改造是必然的,在目前的自动化控制条件之下需要进一步进行改造。目前,采矿区设备自动操作控制技术已经到位,用户直接通过按钮操作即可。
数字技术成为采煤设备调控的核心技术,需要安装智能控制系统,智能系统可以通过使用者发出的动作指令,进行智能选择把最优质的信息进行传输,从而让采矿设备得到最充分的利用。
4 结论
自然资源勘查通过GPS技术进行勘测,减少了勘查的难度,提高了勘测效率,以及勘查的精准度,所得出的采矿工程数据可以进行自动化的。随着GPS 技术被广泛的应用在采掘工程之中,采矿企业也应该加强配备专用的生产控制系统,让资源勘查指导得以发扬光大。
参考文献;
[1]陈艺明.GPS-RTK在资源勘查和矿山控制测量中的应用[J].矿业工程,2012(04).
关键词:虚拟现实;采矿专业;教学
中图分类号: TD43 文献标识码: A
在21世纪经济和技术全面发展的新时代,智能化、科技化、电子化是一个更为突出的发展方向,虚拟现实技术的不断进步,也是其走进了高校教学中,它能形象生动地表现教学内容,为学生营造一个更真实的教学环境,使其切身体验,并且提高了学生掌握知识、技能的效率,达到优化教学过程,提高教学质量的目的。
一、虚拟现实技术简述
虚拟现实( Virtual Reality,VR) 技术是目前计算机领域中引起广泛关注的研究前沿和热点之一,它利用计算机生成逼真的三维空间环境,通过视、听、触觉等作用于用户,使之与环境直接交互,产生身临其境的感觉。该技术是计算机图形学、传感器技术、多媒体技术、人机接口技术以及人工智能技术等多种学科技术的交叉与综合。虚拟现实的特征可归纳为三个“I”,即沉浸、交互、构想。
一个虚拟现实系统必须具备沉浸感,用户在虚拟环境中具有身临其境的感觉,能够自由的运动,观看风景,就和真实的世界一样。虚拟现实与通常 CAD 系统所产生的模型以及传统的三维动画是不一样的,它不是一个静态的世界,而是一个开放、互动的环境,虚拟现实环境可以通过控制与监视装置影响或被使用者影响,这是 VR 的第二个特征,即交互性。构想性是指虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具,它以视觉形式反映了设计者的思想,达到所看即所得的完美境界。
虚拟现实技术复杂,而且构成系统的设备比较昂贵,投资巨大,所以最初只在军事、航天等少数领域得到发展。近年来,随着计算机性能的提高和价格的下降,虚拟现实技术已广泛应用于医学、建筑和工程、科学、金融、电子商务、游戏和教育等方面。虚拟现实的三个基本特征沉浸感、交互性和构想性使之在教学上具有特殊优越性,其在教育教学领域中的应用前景非常广阔。
二、虚拟现实技术在教学中的应用
虚拟现实技术与多媒体技术的主要区别在于不仅仅把图片、文字、声音和动画结合在一起,更主要的是它为用户创造了一个虚拟环境,用户不再是被动地接受知识,而是主动的、多方位的和虚拟环境直接交互,从而获得知识。正是这一特点改变了以往学生的学习方式,使虚拟现实技术进入课堂成为当前研究热点。目前,国外已经开发出许多针对教学的虚拟现实系统。利用此技术可以建立“虚拟物理实验室”,学生在虚拟实验室里可以作各种实验,亲身体验失重的感觉,使学生对物理概念和定律有了更深的理解; 在“化学虚拟系统”中,学生可以通过数据手套操作虚拟环境中的化学分子的运动,观察分子结合的化学反应,由此学到现实教学中无法感受的知识; 在医学院的教学中,虚拟现实技术更是发挥巨大的作用,利用“虚拟手术台”使学生无需通过病人就可以迅速安全地掌握各种复杂的手术操作; 军事院校学生利用飞行模拟器进行飞行训练是一种最安全高效的训练方式。此外,虚拟现实技术和网络技术的结合产生了“虚拟教室、学校”,使网络学习成为一种新的学习模式。
三、虚拟现实技术在采矿专业教学中的应用
(一)采矿专业教学特点
采矿工程专业在我国属于艰苦专业,而且实践性要求比较高,专业课程主要有《矿山测量学》、《矿山压力与控制》、《采掘机械》、《井巷工程》、《通风与安全工程》、《煤矿开采学》等,在学习阶段先后有三个实习环节,认识、生产及毕业实习。采矿专业的特点要求在教学中必须与生产实际相联系,所设置的三个实习环节也是为这一目的服务。通过上课和实习,学生应该对采矿专业知识有比较深入的理解,能够完成矿山规划设计,但通过毕业设计环节我们认识到学生对专业知识的理解不够透彻,尤其涉及到实际生产环节的设计,达不到预想效果,这说明我们的专业教学存在不足。
首先,在以往采矿专业教学中采用传统的教学方式,课堂教学以黑板为工具,以单纯教师教授的方法,向学生灌输知识,课堂教学结合采矿实际不够,学生的学习主动性、积极性不高,对专业知识的理解不够深入; 其次,采矿专业实习地点在矿山,条件一般比较艰苦,下井实习具有一定的危险性,学生实习兴趣不高。同时,由于受井下实际生产的限制或者实习经费不足的影响,学生真正深入现场的机会不多,由此引发学习和实际相脱节,最终造成采矿专业的教学往往达不到大纲要求。为此我们必须改进传统的教学方法,结合专业特点,将现代计算机技术引入教学,发挥学生学习的主动性、积极性和创造性,提高采矿专业教学质量。
(二)虚拟现实技术的应用
该技术在教育教学方面的应用已经取得了不小的成就,也已得到国内外教育界的肯定,它的三个基本特征决定了将其引入教学必然会提高学生学习的积极性,给传统教学注入新的活力。采矿专业教学主要有课堂教学和实习教学两个环节,针对这一特点,利用虚拟现实技术可以分别开发“采矿专业课程虚拟教学”和“虚拟实习”系统,其中包括各门课程子系统和各种实习场景子系统。
在 《采掘机械》课中主要学习矿山机械设备工作原理和实际应用,其中的大型设备只能从书本中看到图片,很难看到实际模型。应用虚拟现实技术可以开发出 “矿山机械设备虚拟系统”,学生在这个系统中不仅可以看到设备的结构,了解工作原理,还可以身临其境亲自操作这些设备; 针对《井巷工程》课程开发 “虚拟巷道系统”,学生可以进入巷道自由漫游,了解各种巷道的结构、用途以及支护方式等,同时可以发挥自己的想象性,设计各类巷道,完成之后立即进入巷道检查设计是否合理,完成交互式设计,图 1 所示为矩形巷道虚拟环境; 《煤矿开采学》是采矿专业最主要的课程,也是与实习环节联系最紧密的,“虚拟矿山系统”的开发,既能满足课堂教学要求,又为学生实习提供虚拟环境。图 2 所示为综采工作面虚拟现实系统,学生进入虚拟环境如同真正走入井下综采工作面,不仅可以自由漫游,而且可以在工作面亲自操作开动采煤机割煤、移液压支架和推动刮板输送机,这些内容在书本中是学不到的,即使在井下实习的时候也很难有机会如此近距离观察,更不可能亲自操作。图 3、图 4 所示为采场覆岩垮落动态虚拟系统,通过该系统,学生可以设置采场顶板参数,计算顶板的初次垮落步距和周期垮落步距,模拟各类顶板的垮落过程,在了解矿山压力的各类假说的同时,掌握顶板来压规律,为将来的实践操作打下扎实的基础。
图1 虚拟巷道漫游系统
图2 综采工作面虚拟现实系统
图3 采场覆岩垮落动态虚拟系统场1
图4 采场覆岩垮落动态虚拟系统场2
结 论
虚拟现实技术在采矿专业的教育教学过程中的应用成果是较为显著的,它的应用优化了教学过程、激发了学生学习的积极性、提高了专业教学质量,并可解决实习教学中的经费不足、实习环境危险和学生难以深入现场等问题。它的研究对探索和发展现代教育思想、提高教育技术水平、改善实验实训环境、培养具有创新意识和创新能力的人才具有深远的影响。
参考文献
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“特色985”指的是“985工程优势学科创新平台”,“32”指的是这个平台内的高校数量为32所。2011年年末,教育部表示“985工程”和“211工程”的院校规模已经稳定,将不会再新增高校。于是引入动态竞争机制,在非“985工程”高校且是部属“211工程”的高校中设立“985工程优势学科创新平台”,官方称“特色985工程”,民间俗称“小985工程”。此“工程”由教育部和财政部共同负责。
院校鸟瞰
“985工程优势学科创新平台”项目高校从属于“211工程”建设的学校但不在“985工程”建设的学校中选择。她是为建设创新型国冢、加快推进社会主义现代化建设提出来的,平台主要任务是以国家和行业发展急需的重点领域和重大需求为导向,围绕国家科技发展战略和学科前沿,提升行业特色型大学全国顶尖的优势学科实力,打造一批世界一流学科群。
纵观这32所院校,她们基本上是没有经历过合并重组的行业特色型大学,学科精度高,拥有一至两个全国顶尖的学科。在行业内认可度高,具有深厚的行业底蕴和学科积淀。只有国家中央部委直属的“211工程”高校才有资格进入此“平台”。
就目前的“985工程优势学科创新平台”建设高校来看,这些高校均在学科建设上各有特色,且有不俗的实力。依托学科建设,高校的整体实力也得到提升,如江南大学的设计学院在国际IF设计高校排名中名列全球第五位,西南交通大学的牵引动力实验室在世界交通领域有着重大影响,中国传媒大学在数字广播技术领域处于国际先进水平,华中农业大学的分子育种生物技术排名世界第5位等等。就在前不久教育部公布的首批“2011计划”名录中,就有西南交通大学、北京交通大学、中国政法大学等“985工程优势学科创新平台”高校晋级,这项计划被誊是中国高等教育系统又一项体现国家意志的重大战略举措。由此可见这些高校的实力和国家的高度重视程度。
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西南交通大学
院校速评:西南交通大学创建于1896年,时称山海关北洋铁路官学堂,是我国最早创办的现代大学之一。1905年迁校河北盾山,后更名唐山交通大学。1972年内迁四川,改为现名。长期以来,该校隶属于铁道部,2000年正式划归教育部管理。西南交大也是中国近代土木工程、矿冶工程教育的发祥地,为中国的近现代化建设培养了大批的人才。民国著名学者、政治家、教育家吴稚晖先生曾经评论过:“中国真正能注重科学工程的学校,寥寥可数,而其中就有北洋,南洋和唐山(即指今西南交通大学的前身——编者注),尤其是后者,才可算得纯粹的工程学校,较前两者也‘尤专精’”。清华大学校史也载清华工学院初创时,国内已有南洋、唐山及北洋诸校,工科教育已十分成功”。
而今她坐落在天府之国——成都,是国家首批“211工程”“特色985工程”(承担建设轨道交通运输工程优势学科创新平台)建设高校,以及正式设有研究生院的全国重点大学,是教育部“卓越工程师教育培养计划”首批试点高校和“专业学位研究生教育综合改革”试点高校。西南交大建有轨道交通国家实验室、牵引动力国家重点实验室等5个在轨道交通领域影响重大的国家级重大科技创新平台,其中的牵引动力实验室在世界交通领域有着重大影响。在学科建设上,西南交大更是实力非凡,交通运输工程学科排名一直稳居全国第一,测绘工程与技术、电气工程、机械工程、土木工程、管理科学与工程等学科也名列全国前茅。值得一说的是,茅以升学院、詹天佑学院两个拔尖创新人才培养品牌学院更是聚集了交大的特色、优势学科及其专业。
西南交大因铁路而诞生,因铁路而发展壮大,她创造了我国第一条自主设计、自主施工的京张铁路等多个举世公认的第一,从中积淀的许多宝贵经验极大地推动了以“轨道”为特色的专业发展:交通运输工程专业在全国排名第一,电气工程及其自动化、车辆工程、土木工程等专业全国排名前十,机械设计制造及其自动化专业全国排名前15位等。
国家级特色专业:交通运输、车辆工程、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化、土木工程、工程力学、通信工程、建筑学、交通工程、地质工程、电子信息工程、计算机科学与技术等。
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招办电话:028-66366373,66366386,66367386
中国地质大学(武汉)
院校速评:中国地质大学创建于1952年,是教育部直属的全国重点大学,是国家“211工程”“985优势学科创新平台”建设项目的大学。该校分北京和武汉两地办学,其中武汉校区位于东湖之畔,苍翠的南望山下,毗邻国家级高新技术开发区和“武汉·中国光谷”,校园内有国家4A级旅游景区逸夫地质博物馆,还有贯通西、北校区长约380米的“地大隧道”,这些都是学子们引以为傲的。
地大以地球科学为主要特色,地学类专业约占全校专业总和的1/4,拥有8个国家级重点学科和17个省部级重点学科,其中“地质资源与地质工程”与“地质学”2个一级学科全国排名第一。地大实力最强的三个学院是地球科学学院、资源学院和工程学院,其下设的地质学、资源勘查工程、勘查技术与工程、水利工程、测绘科学与技术、地球化学、地球物理、地下水工程、水文地质等个个都是强势专业,在业界认可度很高。在这里,地学类专业的学生如果够优秀,还有机会进入地球科学“菁英班”、理科基地班、工科基地班。
由于地质类专业因对口工作的特殊性,比较适合男生报考,女生报考时应慎重考虑。建议女生可以报考地大的文科类专业,虽然与理工科类专业相比实力相对较弱,但有些专业还是很不错的,比如说珠宝鉴定专业,从近些年的珠宝行情来看,该专业在就业方面还是不错的。英语、工商管理、会计等专业也是不错的选择。
国家级特色专业:地质学、煤及煤层气工程、安全工程、资源勘查工程、地球物理学、勘查技术与工程、宝石及材料工艺学、水文与水资源工程、地球化学、环境工程等。
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招办电话:027—67883304
中国药科大学
院校速评:中国药科大学始建于1936年,是中国历史上第一所由国家创办的高等药学学府,目前已发展成为在药学界享有盛誉的教育部直属、国家“211工程”“985优势学科创新平台”重点建设的大学。
中国药科大学被公认为是药类专业的国内权威,有“药界清华”之称,药学、药物制剂、中药学在国内堪称一流,药物化学、制药工程、临床药学、生物技术、生物工程也都是非常好的专业,每年录取分数都很高,就业前景不错。另外,为顺应战略性新兴产业形势,该校在原“生化制药专门化专业”的基础上,设立了“生物制药专业”和“微生物制药专业”,并配备了生物制药教研室、生物制药工艺学实验室,软硬件条件都相当过硬,就业前景广阔。设立的基础药学基地班、生命科学与技术基地班,在全国基地班中排名靠前,两个基地班的保研率都很高,基础药学基地班偏向培养创新研究型人才,生命科学与技术基地班培养创业型人才,同学们入学后学习一年会有滚动分流选拔考试,通过选拔可进入基地班学习。
需提醒同学们注意的是,药学类专业虽优势明显,但是如果存在色盲、色弱等视觉问题,那么很遗憾不能报考药学相关专业,因为这些专业化学实验较多,对于视觉要求较高。如果学的是文科,那么国际经济与贸易、英语等省级特色专业是不错的选择,药事管理、工商管理等专业也值得报考。
国家级特色专业:药学、中药学、药物制剂、生物制药、药物化学等。
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招办电话:025—83271319
河海大学
院校速评:河海大学始建于1915年,在南京、常州均有校区,是以水利为特色,工科为主,多学科协调发展的教育部直属全国重点大学,是实施国家“211工程”“985优势学科创新平台”重点建设的高校之一。
河海大学在江苏地区口碑甚好,在全国也有很强的影响力,这与其在学科上颇有建树是分不开的,该校的水利工程、土木工程两学科综合实力处于全国领先位置,尤其是水利工程学科总体实力最强,支撑的相关学科门类较多,水利水科支撑下学科人才梯队的综合实力处于国内一流地位。在教育部一级学科评估中,水利工程学科位居全国第一,电气工程、环境工程、测绘科学与技术、地质资源与地质工程、农业工程、公共管理、管理科学与工程、工商管理、力学、应用经济学等学科进入全国前20名。值得称道的是,该校的水利水电工程专业堪称镇校之宝,就业面非常广,此专业培养的学生是设计、施工、监理单位抢手的人才。港口与航道建设、水文水资源、土木工程等专业也是学校的顶梁柱。
大禹学院是河海大学培养本科拔尖人才的专门学院,它是在原有的土木水利综合改革试点班、水利、土木大类基地强化班的基础上成立的,定位是以国家重点学科为依托,培养水利、土木方面的拔尖人才,实行的是本硕一体化的人才培养模式,推行小班化教学,实行导师制,并注重国际化交流和培养,每年面向全国招生人数仅为百余人,竞争非常激烈。
国家级特色专业:新能源科学与工程、物联网工程、通信工程、农业水利工程、热能与动力工程、工程力学、计算机科学与技术、电气工程及其自动化、土木工程,环境工程、水利水电工程、水文与水资源工程、港口航道与海岸工程等。
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招办电话:025-58099483
西南财经大学
院校速评:西南财经大学创建于1925年,坐落于西南第一大城市成都,是教育部直属的国家“211工程”和“985优势学科创新平台”建设的全国重点大学,也是国家教育体制改革试点高校,素有“中国金融人才库”之美誉,是中国唯一有着深厚金融背景的财经大学。
西财一直致力于金融学科群与中国金融创新发展优势学科创新平台的建设,拥有教育部人文社会科学重点研究基地、国内唯一以“中国”冠名的国家级金融研究机构。目前学校着力打造“国内一流、国际知名”的大金融学科群,现有金融学、政治经济学、会计学和统计学4个国家重点学科,其中金融学科综合实力处于全国的领先位置。根据《2012年中国大学及学科专业评价报告》显示,西财的经济学门类竞争力名列全国第二,三大核心主干学科(应用经济学、理论经济学、工商管理学)均进入全国前15位,综合实力排名稳居全国财经院校第二。
西财的特色专业以财经管理类为主,会计学、金融学、工程造价等专业是该校的强势专业,每年报考以上三个专业的考生很多,竞争非常激烈。2012年,西财又新增了人力资源管理专业(本科),该专业是四川省特色专业,人才培养理念先进,教学质量优秀,《人力资源管理学》是国家精品课程。
西财开辟了国际化办学特色,与全球第五、英国第一的大保险集团英杰华合作培养国际保险会计硕士生,填补了我国保险财务领域与国际接轨的空白,为此在财经界有了“精算在南开,保会在西财”的美誉。西财与全球第一大企业软件及服务提供商——甲骨文公司的合作,堪称高等教育与业界合作的范本。
国家级特色专业:金融学、财务管理、经济学、市场营销、统计学、保险、法学、人力资源管理等。
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招办电话:028-87092355,87092898
西安电子科技大学
院校速评:西安电子科技大学建于1931年,是国家“985优势学科创新平台”“211工程”重点建设高校,也是建设示范性软件学院和设立集成电路人才培养基地的高校。
西电现有2个国家一级重点学科、1个国家二级重点学科、28个省部级重点学科,在全国一级学科评估结果中,“信息与通信工程”学科全国排名第二,“电子科学与技术”学科全国排名第四。西电还依托鲜明的电子与信息学科特色与优势,致力于电子信息技术领域的系统研制、科技攻关、工程研发等,创造了我国第一台气象雷达、第一套流星余迹通讯系统、第一台可编程雷达信号处理机等电子与信息技术领域的多项第一。
西电开设的电子类专业都十分强势,信息与通信工程、电子科学与技术通信工程两大王牌专业均可独当一面。西电还是国内最早建立信息论、信息系统工程、雷达、微波天线、电子机械、电子对抗等专业的高校之一,这些老牌专业的实力自不用说。另外,物理学、机械工程、计算机科学与技术等专业在全国排名30以内。求学于此,不仅有好的专业可学,还有3个国家人才培养及教学基地、5个国家级实验教学示范中心,以及3个国家级人才培养模式创新实验区,3个国家“高等学校学科创新引智计划”引智基地等助同学们成才一臂之力。
国家级特色专业:电磁场与无线技术、电子信息科学与技术、电子科学与技术、机械设计制造及其自动化、计算机科学与技术、智能科学与技术、电子信息工程、微电子学、信息安全、通信工程、软件工程等。
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招办电话:029-88202335
西南大学
院校速评:西南大学成立于2005年7月,由原西南师范大学、原西南农业大学合并而成。学校位于重庆市国家级社会发展综合试验区、著名风景旅游区——北碚区,虽然从成立时间来看西南大学尚为。“年轻一代”,但这并不妨碍她具备107年的悠久办学底蕴。在师范院校与农业学府强强联合的局面下,成就了其更为多元的学科发展特色。学校实施创新人才培养“光炯”计划和文化素质教育“雨僧”计划,设立“创新人才培养实验班”“本科学生科技创新基金”,这些具有显著特色的培养计划为西南大学的学生成长提供良好平台,亦成为国内其他高校的学习典范。学校的教育学科发展积淀深厚,并在全国范围内率先尝试实施师范生“顶岗实习支教”模式,为西南贫困山区的支教事业开辟新的方向,同时积极探索学生海外教学实习,为师范生的发展创造更广阔的舞台。
西南大学现有课程与教学论、基础心理学、特种经济动物饲养、生态学、果树学5个国家重点学科,有教育学、心理学、地理学等37个省部(市)一级重点学科。在学科中,心理学在全国排名第三,水产在全国排名第五,教育学、农业资源与环境全国排名第六,畜牧学全国排名第八,农林经济管理、民族学全国排名第九,植物保护全国排名第十。此外,生命科学、管理科学优势明显,教育学、社会科学、文学、理学实力雄厚,依托学科优势,家蚕基因组研究居世界领先水平。农学是西南大学的王牌专业之一,在全国享有盛誉,我国的杂交水稻之父、中国工程院院士袁隆平先生就是该校农学专业培养出来的优秀学生的杰出代表。心理学专业名气不亚于北师大的心理学,全国闻名,被誉为心理学的“巴蜀巨擘”和“西部巨擘”。西南大学是国家免费师范教育试点的六所高校之一,师范类专业总体实力都比较强,如教育学、英语、化学等均是国家级特色专业,就业前景看好。
国家级特色专业:教育学、生物科学、植物保护、蚕学、数学与应用数学、心理学、园艺、历史学、化学,食品科学与工程、农学、农林经济管理、思想政治教育、英语、农业资源与环境、汉语言文学、物理学、动物医学,音乐表演等。
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招办电话:023—68252513,68250942
合肥工业大学
院校速评:合肥工业大学创建于1945年,是国家“211工程”重点建设高校和“985工程优势学科创新平台”建设高校。
该校在工科方面见长,现有3个国家重点学科,其中管理科学与工程为一级重点学科,在全国排名第六位,机械设计及理论、电力电子与电力传动是二级重点学科,此外,农产品加工及贮藏工程是国家重点培育学科。总的来说,合工大机械类专业都很好,车辆工程专业是代表,在国内汽车行业很有名气,其隶属的机械与汽车工程学院也是最有实力。机械设计制造及其自动化、测控技术与仪器、建筑学、土木工程、电气工程及其自动化等专业也有很好的声誉,广受学生好评。对于合工大这样一所工科类大学而言,文科类专业相对工科要逊色不少,目前合工大只有学院、外国语学院、建筑与艺术学院开设的专业招收文科生,法学、广告学、英语等专业值得一报。而经济学院、管理学院虽开设了偏文科的专业,但只招收理科生。
国家级特色专业:新能源材料与器件、物联网工程、材料成型及控制工程、建筑学、土木工程、机械设计制造及其自动化、制药工程、食品科学与工程、资源勘查工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、信息管理与信息系统、车辆工程等。
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招办电话:0551-62901096
华中农业大学
院校速评:华中农业大学创建于1898年,位于湖北省武汉市武昌南湖狮子山,是一所教育部直属、国家“211工程”和“985工程优势学科创新平台”建设高校。
华农以农科为优势,以生命科学为特色,现有国家一级重点学科作物学。目前作物学科在全国排名第一位,另有作物遗传育种、作物栽培学与耕作学、微生物学等8个国家二级重点学科,有园林植物与观赏园艺、生物化学与分子生物学等4个部级重点学科。根据中科院《农业生物技术国际发展态势分析》报告显示,华农分子育种生物技术排名世界第五位,植物染色体工程排名第十位,转基因粮食作物、植物基因组研究、动物基因组研究等排名进入前二十位。
农学、生物学是华农的老牌优势专业,其中生物学建有国家生物学理科基地,每年的录取分数很高。生物技术和应用生物技术是强势专业,建有国家生命科学与技术人才培养基地,是学子们乐于竞争的专业。据华农的一项考研数据显示,该校生物类专业和农科优势专业均是考研大户,每年的录取率超过50%。此外,华农的广告学、机械设计制造及其自动化、园林、农林经济管理等专业实力也很雄厚,华农现任校长就是园林专业毕业的,就读该专业的学生有机会领略校长的教学风范。华农还是湖北省开设土地规划专业的三所高校之一,该专业虽然学习比较辛苦,但是就业前景很不错,测量规划,在公路、铁路工程建设中都少不了,就目前的大环境来看,这个专业只要学好了,前途是光明的。
国家级特色专业:农学、园艺、动物科学、水产养殖学、农林经济管理、食品科学与工程、生物工程、农业资源与环境、动物医学、园林等。
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招办电话:027—87280707,87395964
中国传媒大学
院校速评:中国传媒大学创建于1954年,位于北京市,是教育部直属的国家“211工程”重点建设大学,也是国家“985优势学科创新平台”项目重点建设高校,被誉为“中国广播电视及传媒人才摇篮”“信息传播领域知名学府”。
中国传媒大学致力于打造以传媒为特色的综合性大学,目前在数字广播技术领域处于国内领先、国际先进水平,现拥有新闻学、广播电视艺术学2个国家重点学科,传播学国家重点培育学科。2012年教育部学科评估结果显示,该校的新闻传播学、戏剧与影视学2个学科排名全国第一,设计学、艺术学理论2个学科排名前十,信息与通信工程、中国语言文学、政治学等4个学科排名前三十五位。
在专业建设上,播音与主持艺术、动画、广播电视工程、新闻学等优势专业均达到国内顶尖水平,其中播音与主持艺术该专业每年招生计划60余人,而报考人数是招生人数的100多倍,要求男生身高不得低于1.75米,音质要好。广告学院的广告学专业位列全国三甲,通信工程、电子信息工程2个专业是该校的优势与主干专业。为服务信息等战略性新兴产业,学校的数字游戏设计专业面向全国招生,该专业在软硬件方面都具备很好的条件,因对口的是朝阳产业,就业前景看好。
国家级特色专业:传播学,文化产业管理、广告学、录音艺术、广播电视编导、广播电视工程、新闻学、播音与主持艺术、非通用语种群、广播电视新闻学、动画等。
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招办电话:010-65779370,65779256
长安大学
院校速评:长安大学创建于1951年是教育部和交通运输部、国土资源部、住房和城乡建设部、陕西省人民政府共建的国家“211工程”重点建设大学,是国家“985工程优势学科创新平台”建设高校,被誉为中国公路交通行业的“黄埔军校”。
长安大学现有1个国家级重点学科交通运输工程,有道路与铁道工程、载运工具运用工程、地质工程等5个国家二级重点学科,有车辆工程、环境工程等26个省部级重点学科。交通运输工程、地质工程、土木工程、机械工程、建筑工程等学科在全国具有较强实力。2012年教育部第三轮全国高校学科评估结果显示,交通运输工程排名全国第五位,地质资源与地质工程排名全国第八位,地质学、土木工程、机械工程、工商管理等排名全国前五十位。
长安大学始终保持着在公路交通、国土资源与环境和建筑等方面的专业特色,专业设置覆盖了当今这三个行业的绝大部分领域。其中公路交通特色最为显著,实力也最为雄厚,如道路桥梁与渡河工程是该校的招牌专业,在全国首屈一指,交通工程、交通运输、车辆工程等优势专业也独具特色,此外还拥有全国高校惟一的包括汽车高速试验环道在内的综合测试场。地球物理专业是该校的老牌专业,有50多年历史,属研究型专业,就读这个专业以后若想要发展好,最好是能本硕连读,或者读完博士再就业比较好。
国家级特色专业:地质工程、道路桥梁与渡河工程、交通运输、机械电子工程、资源勘查工程、土木工程、水文与水资源工程、交通工程、机械设计制造及其自动化、车辆工程、自动化、环境科学、热能与动力工程等。
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招办电话:029-82334104
中国矿业大学
院校速评:中国矿业大学始建于1909年,位于华东地区的门户城市——徐州,其前身是焦作路矿学堂,是教育部直属全国重点大学,国家“211工程”和“985优势学科创新平台项目”重点建设高校之一。经过上百年的发展沉淀如今已形成以工科为主、矿业为特色,理工文管法等学科全面协调发展的学科体系。
矿大并没有去炫耀自己悠久的办学历史,相较而言更加注重国际交流与合作,学校始终积极为学生开辟接受国际化教育的绿色通道,全方位加强与国外知名大学协同培养优秀学生,同德国杜伊斯堡大学、英国诺丁汉大学、澳大利亚斯韵伯恩科技大学、美国肯塔基大学等近五十所高校和科研机构建立学术交流合作关系。每年都将选送品学兼优的学生赴国外学习,同时也接收国外学子来校学习,这种国际上的人才交流对开阔学生视野、提升其发展高度颇为有益。为了更好地因材施教,实行通识教育、创造教育以及个性教育,学校特设孙越崎学院,每年从入学新生中挑选部分高考成绩优秀的理科生进入学院学习,学院专业涵盖丰富的各类教学资源,学生在学习期满之后有望直接推荐攻读硕士或博士学位,使之成为许多优秀学子的梦想摇篮。中国矿业大学,顾名思义其特色专业与矿业紧密相连,采矿工程、安全工程、矿物加工工程、测绘工程等均是使得矿大名声在外的“王牌专业”。在人口不断增多、资源日渐稀缺的时代,更好地发展矿业更是成为国际瞩目的话题,如此便使得其就业发展前景良好,成为经济发展的“弄潮儿”。
国家级特色专业:采矿工程、安全工程、矿物加工工程、地质工程、电气工程与自动化、机械工程及自动化、土木工程、测绘工程、工程力学、环境工程、会计学、信息工程、化学工程与工艺,材料科学与工程等。
大学网址:http://cumt.edu.on
招办电话:0516-83591555,83591666
北京科技大学
院校速评:北京科技大学始建于1952年,由天津大学、清华大学等六所国内知名学府的矿冶系科组建而成,经过几十载的发展沉淀,现已成为工科领头诸多学科协调发展的教育部直属全国重点大学,是首批进入国家“211工程”建设高校行列的院校之一,并于2006年成为首批“985工程优势学科创新平台”建设项目的试点高校。
冶金工程是北科大引以为傲的优势特色专业,包含冶金工程、冶金物理化学和能源与环境工程三个专业方向,学校配备有激光测速、红外成像、数字显微图像、超高温差热分析、高温X射线衍射分析以及多功能真空熔炼等先进实验室,为学校的研究工作以及本科生更有效掌握理工基础知识提供平台。这些专业的学生毕业后多数成为从事钢铁与有色金属冶金工艺过程控制、产品设计开发、技术管理和科学研究的优秀人才,就业以及继续学习深造均是良好选择。材料科学与工程亦是北科大的品牌学科,强大的师资力量以及完备的硬件设施成为学科发展的助力器,学校拥有固体电解质冶金测试技术国家专业实验室、教育部环境断裂重点实验室等多个国家级重点实验基地,科学研发能力可见一斑。软件力量与硬件实力并行发展的策略使得北科大成为工科院校中的佼佼者,更是享誉四方的“钢铁摇篮”,有34名校友当选为中国科学院或中国工程院院士从事专业研究,一大批校友担任鞍钢等国家大型企业以及北大方正等大型高新技术企业的董事长和总经理,成为历代北科大学子们的奋斗目标。
国家级特色专业:矿业工程、冶金工程、材料科学与工程、科学技术史、采矿工程、矿物加工工程、安全技术工程、钢铁冶金、有色金属冶金、冶金物理化学、材料物理与化学、材料加工工程、材料学、机械设计及理论、热能工程等。
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关键词:钻孔技术;钻探工程;工程项目;发展目标;应用现状
中图分类号:P634.2 文献标识码:A 文章编号:
引言
钻探技术历史悠久,是人类的生存与发展过程当中不可缺少的基础科学。我国的矿产自己繁多且储量很大,近年来不断发展钻探技术给我国经济的发展做出巨大贡献。当前开展有序健康钻探生产的工作在工程管理当中占有重要地位。钻探工程目的是通过钻探来进行取样、现场地质测试、样品分析来获取建筑地质材料及岩土层各项物理、化学、力学等数据[1]。为建筑结构、修建地点的选择、基础处理的方式等制订合理施工方法,为防止泥石流、滑坡等地质灾害的发生提供施工依据。钻探设备包括钻机、动力机、钻杆、泥浆泵、钻头等,钻孔直径依据地质条件、钻探方法、工程要求来确定,为了地层的划分,终孔直径的大小应不小于33mm;为原状土样的采取,孔径的大小不应低于108mm;为了岩心试样的采取,软质岩石的直径应不小于108mm,硬质岩石应不小于89mm。实际工作当中,为确保钻孔能钻进指定点且不会出现偏差,可能会造成成本增加;过分抢钻探的进度,抓生产时间,虽可缩短工程生产时间,不过钻孔质量得不到保证;若钻进指定的设计点,有可能误差会超差,又要返工,这样加大了成本与生产时间消耗,只有具备组织、计划和控制管理职能,并进行全方面的考虑,才可取得良好的经济效益。可以说人类社会发展与钻探技术支持是分不开的,钻探技术发展速度在一定程度上会影响社会与经济发展。所以,如何让钻探技术发展适应当前新形势要求,在工作中起到更大支撑作用是乡街道钻探技术所面临的新挑战。
一、钻孔技术面临新的挑战
钻探技术是地质调查、矿产资源勘查过程中不可或缺的技术手段,是唯一一种能够从地下取出实物地质样品的技术方法[2]。随科学技术不断的发展,传统钻孔技术很难再适应目前复杂钻探发展的要求,所以必须要提高钻探技术的应用水平,并逐步的加强深部的钻探技术和装备应用研究,切实提高钻探工程效率及水平(下图是钻孔结构的示意图)。但因我国幅员辽阔,地质环境复杂,急需新钻孔技术,包括海洋、陆地、天然气、水合物等资源的钻探取样技术,对不同岩石和施工条件应缜密分析,且结合各种针对性高效的钻探方法,切实提高地质钻探的水平。工程钻探当中钻孔技术面临新的挑战体现于以下几方面:a.需开发10000-15000m级别超深钻探技术并需结合深海矿床实际情况研制钻探的深度达10000米的自动化、智能化和实用化钻具、钻机及钻探工艺;b.以便很好满足东部隐伏的矿床找矿的勘探需要,研制1500m深全液压高效岩心钻机和配套工艺技术;c.借鉴国外的先进水平,加强推广矿产勘查的新理论、新方法、新技术,进一步来探讨多工艺的空气钻进技术、液动冲击回转钻进技术及金刚石绳索取新钻探技术[2]。
D表示钻孔的直径;H表示孔深
二、钻孔技术分类及应用探讨
1.钻孔技术的分类
1.1岩心钻
岩心钻是矿产勘探过程当中了解矿体深部的地质情况及水文参数重要手段,其应用的范围较广且不受条件的限制。无论在平地或者山区,矿床或者矿种多么复杂,人们常常会采用岩心技术了解矿体延伸情况或矿床规模。所以,通过获取钻机岩心和岩粉能详细研究钻孔所穿地质地貌。实际操作过程中,共岩心的采取率要在60~70%之间;矿体的倾角较大时,应采用倾斜的钻孔,当矿体的倾角平缓时,通常运用垂直的钻孔来提高地质钻孔的技术水平。
1.2浅钻
实际施工过程中,浅钻用途和浅井的相似,往往是涌水量较大的时候替代浅井。所以,浅钻常常用来勘探不深矿床或者是不需深钻技术矿井。 浅钻技术的操作比较简单,孔浅设备较容易搬动且成本较低,能很容易获取地表部分矿体数据,且可代替浅井;浅钻技术种类繁多,多半自行安装于汽车上,钻进岩石硬度不宜太大。
1.3地下钻
通常情况下,我们把水平坑道钻进岩心钻称作地下钻,又叫称坑内钻。此技术操作起来比较复杂,适应范围窄且成本较高。但对于很多矿体的产状较复杂矿床或地质条件较多半矿井进行生产或详细勘探时,很容易得到精确地质数据且效率较高。
2.钻孔技术应用探讨
在钻探工程钻探当中,采用专业钻探设备钻成深度大、直径小柱状圆孔称作钻孔。通常情况下,钻孔的深度与直径大小常常取决钻孔用途与地质情况;钻孔是为获取岩心、矿心、岩屑以及液、气态样品等地下实物资料,方便施工人员对地下水文动态进行观测和开采油气、地下水、地热等矿产资源地依据。当前钻孔技术已广泛应用到很多部门,且呈现出了诱人应用前景,主要体现于以下几方面:a.钻探水井,方便人们对地下的水资源进行开采,为工业、农业、国防和人们的生活用水提供可靠水文地质的资料数据,从而可降低地下的水资源开采成本;b.基础施工的钻孔;对施工现场的地质条件进行勘探,使施工人员详细了解地下水文、溶解岩盐及地质参数,为工程基础的加固提供保障;c.在隧道或采矿工程施工过程中,通常辅助钻孔的施工,是由于通过钻孔的施工能很好满足排水、探水、探气、冻结、爆破及运输施工的要求,极大的提高了工程施工的效率;e.用于天然气、水文、石油钻井的勘查及开发石油工程的勘探;f.用于地质构造和地质地貌的了解,实现勘探钻孔或地质普查,从而方便人们找矿和矿床储量的探明。
表 不同钻探岩层及取样方式
三、钻孔技术发展趋势
随钻探技术不断的发展,钻孔技术在不断的进步,越来越多先进的钻探施工设备会应用于地质的钻探中,并向施工成本的降低和提高工程的质量及效率方向发展。还会更多应用于商业性的地质工作中,为公益性的地质工作来服务。当为公益性的地质工作服务时,公益性质的体现向社会公布其成果中整个社会会受益,钻探技术的研究成果不仅局限科研本身意义。钻孔技术发展趋势体现于以下几个方面:a.定向的对连接通井技术与钻进技术钻孔测量加大投入的使用力度争取具有自主知识产权技术成果;b.加大天然气及水合物的钻探技术探讨,使其取得 实质性的突破,减少依赖国外技术程度,方便更好满足对新能源勘探的需要;c.钻孔设备的制造技术要进一步的提升,尤其钻机、钻头、钻具应提高其研发水平的进展。当前,传统高性能的钻具、钻头研制技术虽已成熟,且为相关的企业带来了可观经济效益;同时高强度轻质合金的钻杆、多级伸缩钻杆及绳索取心钻杆技术已经在工程施工当中成功得到应用。但随钻孔的地质条件逐渐复杂,必须要有适应复杂地质条件钻机出现,且能在高效节能、自动化的操作、质量的可靠性等方面取得进展;把施工工艺与先进设备紧密的结合在一起并探索更先进钻孔技术;d.因工程的钻探过程当中遇到外部环境越来越复杂且对钻孔技术与工艺要求各不相同,所以面对不同施工条件及岩石,善于总结好的经验,根据现有各种高效的钻探技术,在取心钻进、定向钻进、深孔钻进及坑道钻进情况下尽可能采取金刚石钻进方法;对软土层应采用螺旋钻、振动钻、偏心套管 钻及机械工静力成孔方法;在遇到中硬、坚硬地质地貌要求钻进较短的垂直岩孔,应采取冲击回转机械成孔的方法。
5.结论
随科学技术进步与国民经济发展,钻探技术在开采、探查及施工领域应用日益的广泛,且和更多的尖端科学联系更加紧密,南极基地的钻探、地壳科学的钻探机月球表层的钻探会把钻探工程推向新高峰,可能会对整个地质学理论提出了挑战性认识,促使新能源、矿产、新材料及地质、地震灾害的防治领域有重大的突破。
参考文献
[1]王春莲.钻孔技术在钻探工程中的应用[J].化学工程与装备,2012,02,131-132.
[2]常超红,陈晖,张郁.浅谈工程地质钻探中的钻孔技术[J].工程技术,2008,3,200-201.
[3]张金昌.地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2009,(08).
Xing Daxue
(Chongqing Vocational Institute of Engineering,Chongqing 400037,China)
摘要: 专业建设在高素质技能型人才培养系统工程中居于核心的地位,高职学院人才培养工作要迈上健康持续发展快车道,必须紧紧抓住专业建设这一核心不放。重庆工程职业技术学院在新形势下为了谋求新的发展,狠抓专业建设,取得了应有效果、积累了不少经验。
Abstract: Specialty construction is core of systematic engineer of high-quality and skilled talent training. Higher vocational colleges want to healthily develop talent training only if they attach great importance to specialty construction. Chongqing Vocational Institute of Engineering paid attention to specialty construction and obtained some achievements and some experience.
关键词: 产学研结合 服务企业 服务社会 高素质技能型
Key words: production-study-research combination; service for enterprise; service for society; high-quality and skilled
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)14-0261-02
0引言
近年来,学院发展速度快,社会影响力越来越大,得到了上级主管部门、用人单位和广大学生及其家长的好评。这跟学院在规模发展的同时注重质量内涵发展,为经济社会生产、建设、管理、服务第一线培养了大量适需对路的高素质技能型人才密不可分。
高素质技能型人才培养是一个系统工程,涉及到方方面面的工作,如果不抓住其主要矛盾或矛盾的主要方面,就完全可能事倍功半、徘徊不前甚至在同类院校中败下阵来。学院在这方面始终保持着清醒的认识,以其人才培养系统工程的核心要件――专业建设为抓手,健康有序地全面推动人才培养各项工作,取得了新的成绩,学院也因此在2010年初顺利跻身国家100所示范高职院校行列。
1以市场需求为导向调整更新专业结构
学院要为地方经济社会和各行业企业用人单位培养适需对路的应用型人才,提高其人才培养目标的达成度,必须在专业的开设上要与时俱进,贴近“市场”对各类高素质技能型人才的需求实际。为此,学院始终以市场用人需求为风向标,不断调整更新专业结构,尽可能地让所开设的各专业培养的人才都有良好的市场行情,培养的学生在毕业的时候都能有良好的就业空间。
专业结构调整更新工作的有效开展要以对市场的深入调研与分析为前提。一方面,调动一切可以的力量,形成市场调研的长效机制:各专业教研室把市场调研为重要内容的专业调整更新工作作为教研教改工作的必备内容;营造全校教职工关心市场、考察市场、分析研究市场的良好氛围,鼓励大家提供有参考价值的市场信息。另一方面,成立专业指导委员会,将知名企业管理人员或能工巧匠、科研院所与高等院校的专家学者纳入进来,成为专业指导委员会的成员,充分发挥他们的作用,共同研讨市场现状,共同预测市场未来。通过这些方式,在充分论证的基础上对专业结构进行了调整更新,形成了合理的专业结构。既保留了历史悠久的机电类专业和煤炭类专业,也砍掉了部分市场前景不看好的专业。比如,前几年,尽管煤炭行业不景气,但是学院经过反复论证,以系统思维的工作方法和发展的眼光预测到那是短暂的,一定会有复苏的机会,基于此,在煤炭行业最艰难的时候,学院依旧对煤炭类专业“痴心不改”;也正因为如此,为后来煤炭行业复苏赢利大好发展机遇积累了丰富办学经验、准备了坚实的办学条件。又比如,学院曾经开设过师范类专业,主要为矿山子弟学校培养师资,也开设过文秘专业,主要为行业培养文秘人员,对于这些专业,通过市场调研发现存在的生命周期不长,因为随矿山子弟学校陆续被地方接管和学校、企业管理人员对拟用人才学历层次的提升,这些专业的专科层次也跟不上形式发展,在这种情况下也就对之“忍痛割爱”。
随着重庆城镇化建设步伐的加快、“五个重庆”建设工程的顺利推进、长江上游经济中心的不断打造,重庆经济社会发展势头强劲,环境业、物流业、信息业、房产业等产业迎来了新的发展机遇,需要大量的高等技术应用型人才。在这样的背景下,学院在抓住以往机电类、煤炭类等长线专业不放的基础上,增设了环境监测与治理技术、地质灾害防治技术、楼宇智能化工程技术、建筑装饰工程技术、产品造型设计、物流管理、信息安全技术等专业。通过保留、调整、充实,目前,学院10个教学院系已开设了9个大类的专业共计40余个,呈现出结构合理、市场覆盖面广的良好态势。
2以课程建设为重点突出专业建设内涵
以经济社会对人才的需求为准绳开设对路的专业,是为其用人单位培养合格人才的必备条件,但不是充分条件。要提高专业建设的质量内涵,还必须以课程建设为重点,因为专业最终要以其内含的课程来体现,如果其内含的课程没有建设好,任凭多么对路的专业,都起不到预期的效果。所以,在专业建设过程中要设法突出课程建设这一重点。
要提高课程建设质量,一是要在各专业的课程设置上多下功夫。各专业课程设置的科学化、合理化,主要体现在课程设置的门类和课程设置的结构体系上,这主要由专业对应行业工种的职业能力标准和学生的学习基础条件及其认知特点决定。不同职业工种其职业能力标准不相同,在课程设置的学科门类上就有所差异,所以,要让各专业所属课程学科门类能够满足其职业能力标准的基本要求,就要对所开设各专业对应职业工种的职业能力标准进行深入细致地分析:明确其知识要求、技能(能力)要求、情感态度价值观要求。各专业所开设课程学科门类还有一个结构序化的问题,如果这个问题没有处理好,就有可能违反学生的认知规律、与学生的学习基础条件相脱节,为教师有效教学、学生有效学习带来阻碍,也就达不到课程设置的预期目标,所以,对各专业开设的各门课程还要对其体系进行结构分析,使之符合学生的认知逻辑和课程之间的内在逻辑。
教材是课程的载体。对课程建设质量的提升,也离不开各专业课程教材的开发与建设。抓住国家示范高职院校建设的大好机遇,一方面,对已有教材内容进行充实更新,进一步发挥已有教材的优势;另一方面随着专业及其课程的调整更新,加大校本教材的编写力度,确保各专业所开设各门课程都有合适的教材,充分发挥教材的传承、带领作用。为了大面积提升教材建设质量,不断总结先进经验,在课程教材建设过程中,学院注重精品课程的打造,取得了应有效果:目前有国家级精品课程 3 门、全国高职高专教学指导委员会精品课程2 门、重庆市级精品课程 10 门。
3以基地建设为纽带改善实验实训条件
俗话说,巧妇难为无米之炊。各专业人才培养目标的实现,离不开基本教学条件的保证,实验实训条件就是其中必不可少的重要条件。目前,对于高职院校来讲,实验实训条件普遍是其专业人才培养的软肋。学院在这方面不断挖掘并整合资源,创造了良好的实验实训条件,全面实现了“黑板上开机床加工产品”之类纸上谈兵的零记录。对于实验实训基地的建设,主要采取了以下措施:一是在整体职教资源有限的情况下,“因陋就简”地充分发挥原有基地的作用,能够用作学生实训操作使用的,就尽可能让学生操作使用;不能用作学生实训操作的,就用作观察教学使用或专业理论教学中直观教具使用,总之,让它们排上用场,力所能及地把光和热发挥出来。为了达到这样的效果,学院十分重视对实验实训基地仪器设备的使用管理及维护保养,建立了一套严密的实验实训管理制度。第二,学院在充分发挥现有实验实训资源基础上,对校内实验实训基地又不断改造、更新与增设,不断增强自身造血功能,使之满足校内实践性教学的需要。目前现有专业实验教学仪器设备价值7492余万元,建有“建筑类紧缺人才培养基地”、“机电类高技能人才培养基地”、煤矿瓦斯监测模拟实训基地等校内实验实训场所38个。同时也不断创新实验实训基地建设模式,近几年引企入校基地建设模式也日渐明朗化,并收到良好效果,比如,引入了重庆韵安电气技术有限公司、重庆飞尔达有限公司等近10家公司即是近年来引入学校的生产性企业,他们先进的生产设备为学生开阔眼界、掌握产品加工工艺、提升专业技能起到了良好效应。第三,通过校企深度合作,广泛建立校外实习实训基地。为了让企业与学校实质性合作,而不是碍于情面违心地应答,学院在寻找合作伙伴的时候恪守互惠互利、“两情相悦”、规则约定等方面原则,并且在利益方面在互惠互利的大原则下还尽可能向企业倾斜。近几年在与重庆能投集团所属企业、四川煤炭集团下属企业等老朋友密切合作、增进友谊的基础上,也不断与一些新的企业交上了朋友,为各专业实习实训教学的有效开展铺平了道路。
实验实训条件的改善最终是为了提高实践性教学环节质量,让学生的专业技术水平得到应有的提升。为此,学院在改善实验实训条件的同时配套地推进“双证制”制度的落实与执行,要求每位学生毕业时必须取得一项以上相关岗位的职业资格证书。目前学院设有国家职业技能鉴定所,重庆市大学生采矿工程类专业职业技能鉴定基地、机动车辆类(摩托车)专业职业技能鉴定基地、重庆市建设系统建设职业技能鉴定分站;能够独立开展维修电工、爆破工、工程测量工等51个工种的职业资格鉴定。学院也是劳动部全国计算机信息高新技术考试站、重庆软件工程师考点,并经授权具有NOVEL网络管理师、微软ITC考试认证资格;全国大学生计算机等级考试考点。近三年学院国家职业技能鉴定所已完成6500余人次的培训鉴定工作,近三届毕业生“双证书”率达99%以上,实现了学生毕业证书和职业资格证书之间的有效对接。
通过“双证书”制度的落实,既为实验实训条件的改善注入了活力,同时也充分发挥了它们的功能,产生了良好实践性教学效益。
4以队伍建设为引擎提升专业教学质量
专业教师是专业建设系统中最具活力的因素。学院现有专任教师 336 人,其中正、副教授 110 人,国家级优秀专业教学团队1个,重庆市级优秀专业教学团队 3 个,全国高等教育高职高专教学指导委员会委员 2 人;国家和重庆市级专家库成员 7 人。
学院为了建立一支结构合理、特色鲜明、潜力巨大的专业教师队伍,一方面为在职教师的培养培训创造条件,支持他们学历提升,目前学院具有博士、硕士学位 124 人,在读硕士、博士 31人;也积极支持他们赴国外高校学习考察,让他们吸纳世界先进成果,拥有世界专业前沿知识和专业教育理念,在国家示范院校建设期间绝大多数专业教师都至少赴国外考察学习过一次;鼓励他们深入行业企业锻炼,每年寒暑假都要安排一定数量的专业教师到行业企业学习提高,形成了一种长效机制。通过这些渠道,学院双师素质教师人数已达到205人,大大提升了在整个教职工队伍中的比例。另一方面,根据专业建设需要,多渠道引进优秀人才:近年来引进硕士及其以上学历的研究生和硕士学位人员共计21人;引进具有高级职称、能够独当一面的企业工程技术人员17人。兼职教师队伍也是专业教师队伍中的有机组成部分,学院也十分重视兼职教师队伍的建设与贮备:近年来学院兼职教师库中也拥有 315 余名行业企业技术专家、能工巧匠,成为了学院相对稳定的专业教师资源,根据专业教学的需要,学院与其所在单位对其安排教学任务。
参考文献:
[1]许芳奎,吴永礼.依托行业的高职院校办学特色的创建.教育理论与实践,2010,(30).