采礦專業(yè)模型制作部份替代礦山生產(chǎn)實踐教學(xué)的可行性

李堅玲

摘 要：采礦工程專業(yè)實踐性強，但生產(chǎn)實踐教學(xué)面臨諸多困難。多年教學(xué)經(jīng)驗表明，利用專業(yè)模型制作可部分替代礦山生產(chǎn)實踐教學(xué)，具有直觀、高效、節(jié)約等優(yōu)點，是高職院校有效的教學(xué)手段。

關(guān)鍵詞：采礦工程；實踐教學(xué)；專業(yè)模型制作

前言：采礦工程是地礦類工程技術(shù)應(yīng)用型專業(yè)，專業(yè)學(xué)習(xí)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是整個課程學(xué)習(xí)中不可缺少的部分，其中的礦山生產(chǎn)實踐教學(xué)，是整個采礦學(xué)習(xí)的一次大綜合實習(xí)，可視作學(xué)生出校門前的一次大演練，具有十分重要的意義。然而，在市場經(jīng)濟的社會大環(huán)境下，礦山的生產(chǎn)實踐教學(xué)活動正陷入無法進行的困境，因此，如何在保證教學(xué)質(zhì)量的前提改革這一實踐課程變得越來越迫切。學(xué)生在教師指導(dǎo)下的采礦模型制作過程，可形象地模擬礦山生產(chǎn)過程組織活動。作者認(rèn)為對礦山生產(chǎn)實踐教學(xué)具有很好的部分替代作用。

一、采礦專業(yè)實踐教學(xué)的重要性

采礦工程專業(yè)是實踐性很強的工程技術(shù)應(yīng)用專業(yè)，其專業(yè)學(xué)習(xí)涉及多學(xué)科領(lǐng)域。由于工作對象——礦體，埋藏于地下，其大小、形態(tài)、產(chǎn)狀及圍巖物理化學(xué)性質(zhì)等開采技術(shù)條件千變?nèi)f化，使得采礦生產(chǎn)方式多樣，生產(chǎn)過程管理復(fù)雜，工作環(huán)境隨著工作面的推進不斷變化，具有不可重復(fù)性[1]。

對這一專業(yè)學(xué)習(xí)，不僅需要具有較強的空間思維能力，還需要具有較高的想象和組織理解能力，這樣，才能將采礦生產(chǎn)的各大系統(tǒng)空間布置與生產(chǎn)過程有機聯(lián)系起來，將采礦工藝過程與相關(guān)專業(yè)技術(shù)應(yīng)用有機結(jié)合。所以，采礦教學(xué)僅有課堂理論的學(xué)習(xí)是遠遠不夠的，必須加強礦山生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生親臨現(xiàn)場，去看、去想、去感受、去體會，將理論課上抽象的開拓、通風(fēng)、供排水、供電、提升運輸?shù)认到y(tǒng)的空間構(gòu)架關(guān)系變成現(xiàn)實的空間實景呈現(xiàn)，從而更好地理解各專業(yè)系統(tǒng)在整個開采過程中的協(xié)調(diào)和運作。因此，礦山教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，是采礦教學(xué)中一個不可缺少的重要組成部分。

二、采礦專業(yè)實踐的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

（一）接納學(xué)生實習(xí)的礦山越來越少。隨著我國市場經(jīng)濟的發(fā)展深化，在激烈的市場競爭中，為謀求企業(yè)的生存和發(fā)展，礦山的生產(chǎn)管理也在不斷從外部市場化向內(nèi)部市場化深入，繁重的生產(chǎn)目標(biāo)責(zé)任制指標(biāo)和嚴(yán)格的安全責(zé)任考評制度，都使得企業(yè)無暇承擔(dān)學(xué)生實習(xí)這樣的社會責(zé)任，特別是時間要求較長的礦山生產(chǎn)實習(xí)。因此，采礦教學(xué)活動的礦山實習(xí)，越來越面臨著無實習(xí)接納單位的冏境。

（二）學(xué)校實習(xí)經(jīng)費不足。隨著教育的產(chǎn)業(yè)化，高校擴招，學(xué)生規(guī)模擴大，學(xué)校提供的學(xué)生生均實習(xí)費用降低，而市場經(jīng)濟模式下，學(xué)生每次外出實習(xí)費用則隨市場水漲船高，有限的經(jīng)費已經(jīng)無法滿足實習(xí)費用不斷增長的需求。

（三）實習(xí)過程簡單，實習(xí)效果欠佳。迫于諸多困難和壓力，即使學(xué)校爭取到礦山愿意接收學(xué)生實習(xí)，也不得不接受礦山見意，壓縮實習(xí)內(nèi)容和實習(xí)時間，難得的實習(xí)變成了匆匆的趕腳，生產(chǎn)現(xiàn)場更變成了跑馬觀花的兩日游或一日游，效果令人堪憂?；谏鲜鲈颍覀冞x擇以模型制作的方法替代部分礦山生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)。

三、采礦模型制作

（一）材料工具選擇。 露天采礦模型：黏土、廣告顏料、包裝木板、硬紙板、水桶、小鐵鏟、鐵釘、釘錘、字起（或中粗毛衣鋼針）、玩具工程車。地下采礦模型：泡沫包裝板、廣告顏料、水彩筆、鋼直尺、裁紙刀、小刻刀、十字起（或中粗毛衣針）。

（二）場地選擇。教室或空地

（三）制作基礎(chǔ)。露天采礦模型和地下采礦模型制作在分別完成相應(yīng)的理論教學(xué)后，可在課程設(shè)計完成或結(jié)合課程設(shè)計進行。

（四）模型制作過程。（1）露天礦采礦。1）根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)資料，將黏土用廣告顏料加水拌合染色成不同顏色，軟硬適中的可塑性土；2）用木板釘成小框；3）根據(jù)地質(zhì)地形圖紙資料，礦巖界線將不同顏色的黏土按地層狀況、礦體形態(tài)，按比例在小木框內(nèi)縮小堆疊，形成地表形狀；4）根據(jù)開采設(shè)計用小鐵鏟平整工業(yè)場地，十字起（或大號毛衣針）模擬鉆孔鑿巖爆破，玩具工程車輛（或小鐵鏟）模擬采裝、運輸、排土工作，完成露天礦生產(chǎn)工藝過程；5）隨生產(chǎn)過程形成一個個臺階工作面，完成最終開采境界。（2）地下礦采礦。1）根據(jù)設(shè)計開采礦體中中段高、中段數(shù)和開采分層高、分層數(shù)分別選擇不同厚度和數(shù)目的泡沫板并在板側(cè)注明中段號和分層號，按高程或中段分層順序疊放；2）根據(jù)地質(zhì)資料給每塊板外表面用水彩筆圈出礦巖界線，并用廣告顏料根據(jù)不同礦巖分別進行涂色，以反映礦巖空間形狀；3）根據(jù)設(shè)計，按統(tǒng)一比例將疊放好的泡沫板，按中段和分層分別在其表面繪制平面圖，反映巷道斷面尺寸、長度和井巷位置；4）對于豎、斜井的開挖用十字起（或中粗毛衣鋼針）模擬鉆孔，用小刻刀掏空形成井巷；對于平巷，用鋼尺和裁紙刀沿巷道長劃出深度等于巷道高的兩條巷道邊刻線，再用小刻刀拋出兩刻線間多余泡沫形成巷道；對于采場中的開采分層，則可依照上述方法，屬平面工程在分層板上表面反映，屬上向的切割、開槽、鑿巖等工程在上分層板下底面反映；5）各層泡沫板工作完成則礦體開采的各個系統(tǒng)也大致形成，在豎井或斜井位置裝上一象征提升設(shè)備的桿、繩、框，則井巷的空間位置關(guān)系和中段分層平面可分層旋轉(zhuǎn)打開，地下開采結(jié)構(gòu)一目了然。

四、模型制作替代礦山生產(chǎn)實踐教學(xué)的可行性

（一）模型制作克服了尋找實習(xí)單位，安排實習(xí)內(nèi)容的憂慮。模型制作不受場地和實習(xí)環(huán)境限制，學(xué)生在校園內(nèi)隨便一間教室或空地上，在老師的帶領(lǐng)和指導(dǎo)下就能完成，無需再為四處奔波為找尋實習(xí)單位或?qū)嵙?xí)單位不能安排長時間工作現(xiàn)場實習(xí)，完成不了實習(xí)內(nèi)容而發(fā)愁。

（二） 模型制作極大地節(jié)約成本。模型制作的材料工具簡單易得，一般文具店中均有銷售，而且成本低廉。同時，模型制作實踐省去了外出礦山實習(xí)所必需的車旅費、住宿費等等開支，極大地降低了實習(xí)的費用。

（三）模型制作可改善提高實習(xí)效率。露天礦模型制作就如同一個雕塑的過程，山形地貌、平臺等高線、開段溝、出入溝、擴幫、工作線等等，一個個抽象的名詞和工作過程，在同學(xué)制作模型的過程中變得具體、生動和簡單，露天開采的工藝過程變成了有一個簡單的游戲過程。

地下礦模型的制作貌似復(fù)雜，其實也好似土撥鼠打洞的游戲。制作的過程就是一個由上往下一層層開挖路徑，接近目標(biāo)，采摘果實 ，通達地面的過程。操作時泡沫本身的顆粒緊密排列，使得挖除時必先取一空間，好似開采中的補償空間，而挖除泡沫時手中力度不同所導(dǎo)致的顆粒大小、形狀，與開采中爆破后的礦巖形態(tài)如出一轍。

模型制作整個過程猶如游戲，學(xué)生在玩中學(xué)，學(xué)中玩，在老師的指導(dǎo)下將所學(xué)知識在模擬操作的實踐中得到最直觀，最簡單的體驗，曾經(jīng)難以想象的空間位置關(guān)系，專業(yè)應(yīng)用聯(lián)系，生產(chǎn)過組織都在這“玩”的開挖過程中一一展現(xiàn)，變得了然于胸。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣空前提高，學(xué)習(xí)的自覺性和自主性也得到了極大釋放，學(xué)習(xí)的效果大大優(yōu)于觀光似的礦山生產(chǎn)實習(xí)。

結(jié)語：利用模型制作可替代礦山生產(chǎn)實踐教學(xué)中礦山生產(chǎn)現(xiàn)場的實習(xí)實踐，具有諸多優(yōu)點，是高職教育改革的有效嘗試，值得推廣及進一步探討。

參考文獻：

[1] 陳國山、戚文革，礦山企業(yè)管理，[M]，北京，冶金工業(yè)出版社，ISBN9787502444228，2008-01-01，8

[2] 楚超，采礦工程專業(yè)實踐教學(xué)模式現(xiàn)狀分析與優(yōu)化措施，[J]《城市建設(shè)理論研究》（電子版），2015（16）