王新生

摘要：為了提高《爆破工程》課程教學質量，增強學生對專業(yè)課學習的興趣，達到專業(yè)培養(yǎng)目標要求，本文對該課程的教學進行了改革與實踐，從教學內容、教學手段與方式等方面入手進行了探索與研究，并取得了良好效果。

關鍵詞：爆破工程；課程教學；改革與實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）24-0131-02

一、前言

《爆破工程》課程是本科采礦工程專業(yè)的必修課，是《井巷工程》、《隧道工程》、《地下工程》、《爆破安全技術》等課程的基礎課，爆破技術是采礦工程、土木工程、水利工程、交通土建工程中不可缺少的工藝和技術，又是能夠獨成體系的工程技術。目前我校采礦工程、安全工程、城市與地下空間工程專業(yè)以及土木工程專業(yè)的各個方向都開設有《爆破工程》課程，多年來形成了自己的教學特色，建立了一個承前啟后、能文能武的師資梯隊，培養(yǎng)了一代又一代從事爆破事業(yè)或相關行業(yè)的優(yōu)秀人才，完成了多項教學、科研和工程項目成果?！侗乒こ獭氛n程隨著社會的需要而發(fā)展，隨著科技的進步而不斷完善。

盡管有文獻對《爆破工程》課程的教學改革進行了一些探索和實踐[1-3]，但在新形勢下，為突出我校各專業(yè)教學特色和保證該課程持續(xù)、健康發(fā)展，對本課程制定其發(fā)展規(guī)劃，拓展其改革思路勢在必行。

二、教學目的及要求

學生通過對本課程的學習，應能掌握炸藥爆炸的基本理論和巖石破碎基本原理，了解爆破工程的發(fā)展概況及應用前景，掌握爆破工程設計和施工的基本知識和方法，具備獨立從事爆破方案設計的基本技能，熟悉炸藥與爆破安全等方面的法律、法規(guī)和國家標準，掌握爆破安全技術與安全管理知識，具有爆破施工組織與管理的能力。根據(jù)我校本科生《爆破工程》課程大綱要求，共安排課堂教學36學時，實驗教學4學時。

三、課程教學面臨的問題

作為一門理論性和實踐性都很強的應用技術課程，《爆破工程》課程教學改革的目的是提高教學質量，增加學生對本門課程及相關專業(yè)的興趣，培養(yǎng)出適應社會發(fā)展要求的專門技術人才，但就目前的教學而言，仍然面臨不少問題與矛盾。

1.教學內容多與教學課時少的矛盾?！侗乒こ獭氛n程是一個完整的體系。首先必須要求學生掌握炸藥及其爆炸的基本知識，會正確選擇起爆器材和合理選用起爆方法，才能保證使用時的安全；其次應了解巖石的基本性質及掌握炸藥在巖石中爆破破碎的基本原理，以便取得良好爆破效果；第三，由于爆破環(huán)境與條件的千差萬別，學生應該能夠熟練掌握和靈活運用各種爆破技術，并確保安全施工。要在有限的學時內，教授學生以上這些內容，不是件容易的事情。同時，對于一門實踐性很強的課程，4個學時的實驗教學更是少之又少。

2.提高學生對專業(yè)課的興趣和專業(yè)本身特點的矛盾。不論是采礦工程、安全工程、城市與地下空間工程專業(yè)，還是土木工程專業(yè)的一些方向，畢業(yè)后的工作環(huán)境、條件及收入等與學生本人的期望總有一定差距，造成一些學生專業(yè)思想嚴重，進而導致學生對所開設的課程學習興趣不高，精力投入不夠。

3.提高教學質量與教學手段缺乏的矛盾。師資、教材、教學手段與教學方法等都對提高教學質量起著重要作用。師資水平的提高、高質量教材的編寫不是一蹴而就的事情，需要長期的積淀和總結；經(jīng)費緊張導致教學設備擴充困難，教具、實驗條件和設備等都難以滿足提高教學質量的要求。

以上都是進行《爆破工程》課程教學改革所必須要考慮解決的問題。

四、教學內容的改革

教材是開展教學工作的基礎，教材質量的高低對教學效果影響很大。目前我校所選用的《爆破工程》教材是由戴俊主編、機械工業(yè)出版社出版的普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材和21世紀高等教育土木工程系列規(guī)劃教材[4]，雖然能滿足基本教學大綱的要求，但難以同時滿足各專業(yè)方向的需求和突出我?！侗乒こ獭方虒W的特色。

為此，除了選用教材之外，還指定一些優(yōu)秀參考書[5]供學生課下學習，同時團隊成員對多年來的教學和科研工作也進行了總結和整理[6，7]，在教學過程中，可以結合各專業(yè)方向特點分別呈現(xiàn)給學生，同時計劃編寫出符合我校教學特色的教材。此外，爆破工程是一門不斷發(fā)展的學科，教學內容也應隨其發(fā)展及行業(yè)標準修訂而進行相應調整。如伴隨鉆孔設備、機具的改進和鉆孔效率的提高，并出于安全考慮，一些爆破工藝逐漸被取消或禁用。新修訂的《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2014）規(guī)定：藥壺爆破已禁止使用，露天裸露爆破也面臨禁止使用，硐室爆破限制使用，等等；火雷管、導火索已禁止使用，銨梯炸藥已停止生產(chǎn)。與此同時，一系列的新工藝、新技術應運而生，例如，逐孔起爆技術、精確延時起爆技術、高臺階拋擲爆破技術、現(xiàn)場混裝技術和預裝藥技術等獲得推廣應用。

五、教學手段與方式的改革

1.強調爆破工程應用的廣泛性，培養(yǎng)學生的學習興趣。爆破作為工程施工的一種重要手段，被廣泛應用于國民經(jīng)濟建設的各個領域。從各種礦石、建筑材料的開采以及煤炭、石油、天然氣等能源的開采，交通工程、水電工程建設及地下空間開發(fā)與利用，地基處理和水下炸礁，到高大建（構）筑物拆除和大規(guī)模移山填海，爆破工程正以其不可替代的優(yōu)勢發(fā)揮著越來越重要的作用。此外，在醫(yī)療、爆炸成型與切割、爆炸合成新材料以及森林滅火等方面也得到了應用。通過教學，使學生能深入了解爆破工程應用領域和發(fā)展前景，激發(fā)學生的學習興趣。

2.淡化理論公式推導，重點講解基本原理及經(jīng)驗公式的實際應用。由于炸藥爆炸是一個包含有高溫、高壓、高速度的復雜過程，目前尚有許多問題仍停留在假說和經(jīng)驗公式計算階段，如巖石爆破破碎原理的三種基本假說、薩道夫斯基經(jīng)驗公式等，再加上爆破介質的不均勻性和環(huán)境的千差萬別，使得很多問題不像數(shù)學那么嚴密，所以在教學中應少講理論公式推導，重點講解基本原理、結論及經(jīng)驗公式的合理應用，讓學生真正能夠做到學以致用。

3.精選典型案例，討論分析教學。通過選擇典型案例作為教學資料，不僅可以啟迪學生的思維，培養(yǎng)他們理解和分析問題的能力，同時由于教學中的案例來源于實踐，具有很強的針對性和典型性，對學生也有很強的說服力。多年來，課題組教師主持、參與完成了許多項爆破工程項目及課題研究，有很多成功的經(jīng)驗值得總結，同時也通過多種途徑搜集整理了國內外一些有關爆破方面的典型案例，建立了自己的“典型案例庫”。典型案例教學做到了理論與實踐的結合，激發(fā)了學生的學習興趣，教學效果明顯。

4.借助計算機技術，開展多媒體輔助教學。多媒體技術可以對文本、圖形圖像、動畫、聲音、視頻等多種媒體素材進行綜合處理，利用它的這一特點及其強大的交互性功能，制作的計算機輔助教學課件，能充分創(chuàng)造出一個圖文并茂、有聲有色的教學環(huán)境。本課程雖已從傳統(tǒng)的黑板+掛圖的教學進升為多媒體教學階段，但目前的多媒體內容尚需進一步完善。擬將爆轟理論、巖石破碎原理、爆破網(wǎng)路與參數(shù)設計等章節(jié)內容增改為三維動畫課件，將地下工程掘進爆破技術、露天爆破技術和拆除爆破技術等章節(jié)內容增改為工程實例講解和爆破視頻播放。應用多媒體技術來教學是一項長期的工作，多媒體技術也在不斷的創(chuàng)新。只有通過不懈的努力，在制作多媒體的技術上不斷地學習和完善，才能使多媒體技術真正給課堂教學帶來質的飛躍。

5.應用數(shù)值模擬軟件，再現(xiàn)實驗過程。隨著計算機技術的迅速發(fā)展，數(shù)值模擬在爆破理論和技術研究領域的應用取得了令人矚目的成績[8]，同時也給爆破工程輔助實驗教學指明了新的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的爆破實驗具有一定的危險性，一些實驗現(xiàn)象難以捕捉和記錄，影響了實驗教學效果。利用數(shù)值模擬軟件ANSYS/LS-DYNA或AUTODYN進行計算機輔助實驗教學，能夠再現(xiàn)實驗過程和現(xiàn)象，獲取實物實驗難以記錄的信息，確保實驗安全，激發(fā)了學生的學習興趣，有利于增強爆破效果。

6.加強現(xiàn)場實地教學，增強動手能力。爆破工程是一門實踐性很強的課程，無論對于技術、質量還是安全，都有很高的要求。為了增強學生對課堂教學內容的理解和掌握，實驗課和現(xiàn)場實地教學都是必不可少的教學環(huán)節(jié)。俗話說：百聞不如一見。因此在條件許可的情況下，應盡可能的帶領學生到工程爆破現(xiàn)場進行參觀學習，開展實地教學。指導學生參加一些實際爆破工程項目的設計，在教師和現(xiàn)場工程技術人員的指導下，讓學生親身參與現(xiàn)場爆破工程的施工、質量控制與安全防護工作。

六、結論

《爆破工程》課程教學的實踐表明，結合各專業(yè)需求與技術發(fā)展方向改革教學內容，結合課程特點與現(xiàn)代技術手段改革教學手段與方式，均能取得良好的教學效果。課程教學的改革是一個不斷探索和實踐的過程，需要我們長期不懈的堅持和努力，只要我們朝著一切為了學生發(fā)展的目標努力，定會把《爆破工程》建成受學生歡迎的課程。

參考文獻：

[1]張云鵬.“爆破工程”課程教學設計與能力培養(yǎng)[J].河北聯(lián)合大學學報（社會科學報），2012，（4）：97-99.

[2]付菊根.《爆破工程》課程教學改革探索[J].煤礦爆破，2000，（4）：25-27.

[3]何姣云，余周武.高職院?！侗乒こ獭氛n程教學改革研究[J].管理觀察，2010，（6）：107-108.

[4]戴俊.爆破工程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

[5]王玉杰.爆破工程[M].北京：武漢理工大學出版社，2007.

[6]楊小林.巖石爆破損傷機理及對圍巖損傷作用[M].北京：科學出版社，2015.

[7]高全臣，等.煤礦爆破實用手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2008.

[8]楊軍，金乾坤，黃風雷.巖石爆破理論模型及數(shù)值模擬[M].北京：科學出版社，1999.