《露天采矿学》课程教学体系建设

《露天采矿学》课程教学体系建设
作者：甘德清卢宏建陈超张亚宾王晓雷
来源：《科技创新导报》 2015年第2期
甘德清卢宏建陈超张亚宾王晓雷
（河北联合大学矿业工程学院河北唐山 063009）
摘要：《露天采矿学》是采矿工程专业的学生在进入露天开采课程设计及毕业设计之前
的一门重要专业课程。

课程内容与其它课程互有交叉，相互加深。

在有限的课时内高质量完成
全部教学内容，需要对课程内容进行系统的规划，该文结合某高校实际情况，从教学内容、教
学条件、教学方法与手段等环节对露天采矿学课程教学体系建设进行了深入系统的研究。

关键词：露天采矿学采矿工程课程体系建设
中图分类号：G642
文献标识码：A
文章编号：1674-098X（2015）01（b）-0128-03
①基金项目：本文系河北联合大学教育教学改革研究重点项目“露天采矿学教学体系建设
研究与实践”的阶段性研究成果（项目编号：Z1201-01）。

《露天采矿学》是一门关于采矿工程学的专业课，其目的是为了掌握矿床露天开采的基本
概念、专业术语，熟悉露天开采步骤和开采工艺，掌握露天开采的设计原理、设计方法和管理
技术，并进一步了解目前国内外露天开采的技术和设备发展现状，掌握本专业各个领域出现的
新成就，新技术，以具备从事露天开采规划、设计、施工与管理以及科学研究的基本能力。

为
适应国内外矿业飞速发展步伐、我国高校教育体制改革的节奏，露天采矿学课程的教学内容、
教学条件、教学方法与手段等环节，需要进行系统的研究与规划。

1 理论课和理论（含实践）课教学内容
1.1 课程定位与目标
河北联合大学的办学遵循教育规律，追求科学精神与人文精神的和谐统一，以人才培养为
根本，以省重点学科建设为龙头，以矿业工程博士点建设为契机，以省重点实验室建设为平台，以师资队伍建设为重点，坚持教学工作的中心地位；以本科教育为基础，积极发展研究生教育，培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新精神的工程应用型高级专门人才。

《露天采矿学》是我校采矿工程专业主干课之一。

目前河北联合大学每年有120多名全日
制采矿工程本科生上《露天采矿学》课程。

我校面向全国统一招生，生源遍及全国26个省市，作为河北省培养矿业人才的主要基地，我校担负着为矿山企业培养人才、科学研究和技术服务
的重任。

近年来，我们坚持为河北省地方经济服务的办学宗旨，紧密结合河北省矿山企业的实
际情况，吸收先进的办学理念制定培养方案，开展纵、横向科学研究，取得了丰硕成果，为我
省矿山企业的发展作出了突出的贡献。

1.2 课程知识模块顺序与学时分配
露天采矿学课程知识模块顺序与学时分配如表1所示。

1.3 课程的重点、难点及解决办法
（1）课程的重点、难点，牙轮钻机和潜孔钻机的工作特点（优缺点）及生产能力，爆破方法松碎矿岩、单斗挖掘机的生产能力、选型及数量确定、各种排岩工艺的特点及适用条件，废
石场的建设、安全与复垦、确定露天开采境界的原则、露天开采境界的组成要素、露天矿生产
剥采比的变化规律、调整与均衡。

（2）解决办法，采用课堂与现场教学相结合、课堂教学与模型课教学相结合，传统教学与电视录像、多媒体教学相结合等多种方式帮助学生对难点的理解。

1.4 实践教学的设计思想与效果
露天采矿学设有实践课程包括认识实习、采矿模型实验、生产实习、课程设计、毕业实习
和毕业设计，旨在增加学生的感性认识，建立空间概念，理论联系实际，加深对采矿课程的理解。

通过这些实践课程，锻炼学生的实际设计能力，能够尽快融入实际工作之中。

在实践性教学环节中，主要包括课内实验、课程设计与现场实习，其重点放在实践教学环
节的工程性、应用性和研究性及专业素质的培养上，通过一系列实践性教学活动，使学生对课
程的基本知识反复进行运用和训练，实现对采矿工程专业基本知识掌握，加深对课程重点和难
点知识的理解与掌握，促进对各知识模块在整体上融会贯通，强化学生的实践技能和提高专业
素质。

同时通过实践性教学加强培养学生的团队意识与集体主义精神，提升思想道德水准，形
成吃苦耐劳的工作作风，提高分析与解决问题能力、社会适应能力和动手能力。

2 实践（验）课教学内容
2.1 设计思想、效果及目标
通过认识实习、采矿模型实验、生产实习、课程设计、毕业实习和毕业设计，旨在增加学
生的感性认识，建立空间概念，理论联系实际，使学生对课程的基本知识反复进行运用和训练，实现对采矿工程专业基本知识掌握，加深对课程重点和难点知识的理解与掌握，促进对各知识
模块在整体上融会贯通，强化学生的实践技能和提高专业素质。

2.2 课程内容
露天采矿学实践（验）课教学内容如表2所示。

2.3 教学组织形式与教师指导方法
课堂教学过程中：采矿模型实验课、观看电视录像片、课堂讨论。

采矿模型实验室为我校
的开放实验室之一，采矿模型实验课主要紧跟课堂教学内容，通过模型，形象直观的将采矿巷
道布置、生产系统、时空关系以及巷道或采场等的局部细节三维（部分为光电）展示，有效的
帮助学生建立空间概念以及与各采矿工程图之间的联系，部分课堂教学内容也可在模型室上课。

课堂教学后：生产实习、课程设计、毕业实习和毕业设计。

任课教师联系露天开采生产矿山，让学生进一步了解露天开采的工艺过程。

然后以具体的矿山地质资料为依据，进行露天开
采课程设计，主要进行开拓方式的选择及露天境界的圈定工作。

最后在课程设计过程中对露天
开采的各项工艺进行设计，包括技术经济评价等内容。

实践教学采取逐步深化知识层次的教学
方法，使学生逐步掌握露天开采的各项工艺及设计内容。

3 教学条件
3.1 教材使用与建设
（1）《金属矿床露天开采》，李宝祥主编，冶金工业出版社，1992年5月。

（2）《露天采矿学》，高永涛主编，中南大学出版社，2010年11月。

3.2 扩充资料使用情况
在课程设计、毕业设计以及教学过程中主要使用的扩充资料有：《矿产资源法》《金属非
金属矿安全规程》《采矿设计手册》《采矿设计指导书》等。

3.3 课件
任课教师在课堂讲授过程中编制了相应的多媒体课件，具有一定的交互性，是露天采矿学
的辅助教学手段，特别是对学生预习和课后复习有一定的帮助，由于开发时间较短，内容和功
能尚不完善，有待进一步的开发完善。

3.4 实践教学条件
采矿工程专业拥有先进的采矿教学模型实验室，采矿模型实验室具有多种类型、多种功能
的各类采矿模型，为采矿学教学提供了良好的校内实践环境。

另外，其他实验室都具有先进的
仪器设备和良好管理。

采矿实验室全部为开放实验室，实验条件良好。

3.5 实习基地
采矿工程专业在河北钢铁集团矿业有限公司建立了实习基地，签订了实习基地协议，为采
矿专业认识、生产、毕业实习提供了良好的实践教学条件。

另外，通过产、学、研基地建设，
进一步拓宽了实习基地功能，也提高了实习效果。

4 教学方法与手段
4.1 教学理念
坚持以基础教育和综合素质的培养相结合为教学主线，以基础知识的应用为目的，以多媒
体课件、采矿模型、（Flash）动画和科教录像片等手段辅助教学，以学生能力培养为重点。

4.2 课堂教学实施方法
（1）知识模块化，在教学内容上突出学科特点，将课程基本内容分成金属矿床露天开采总论、露天开采工艺、露天开拓和露天开采境界、露天矿生产能力和采剥工程进度四个知识模块。

同知识模块的知识内容有着许多共同特征，学习、理解和掌握都较有规律。

授课时主要讲授知
识结构，然后选择其中一个或几个内容作为典型，结合幻灯、图片、模型进行详细分析、讲解，而其他知识只需进行对比讲解，指出它们的共同特征和区别。

学生容易接受和掌握。

这样不仅
增加了单位课时的知识容量，而且还掌握了知识间的内在联系。

具体讲授内容的多少，可视课
时数量、学生接受能力等灵活调整，既可精深、引伸和拓展，又可提纲携领地讲授。

（2）系统化，各知识模块之间既有一定的独立性，又有一定的系统性，在教学时注意前后之间的联系，围绕主线突出重点、难点。

例如：在露天矿生产能力知识模块的教学中，贯穿了
采矿工艺—采剥进度计划—矿山工程发展程序等一系列问题，将其作为一个完整系统来讲。

（3）巩固提高化，每一知识模块全部课程完成后，师生共同作一次系统总结，即课堂讨论不仅总结一般的地下采矿规律，而且对一些专题内容展开讨论，采用“命题讨论”“选题演讲”等方式来完成。

也可选择典型矿山实例（实习矿山实际案例）进行分析，这样教学能够使“专
业基础课”教学达到一定的深度。

学生学会运用所学知识分析问题和解释地下矿床开采的一些
实际问题，从而意味着从学习知识到运用知识这一质的飞跃。

由于教学中始终强调了知识间的本质联系，加强了运用知识的能力培养，学生在学习期间
受到了科学思维的训练，养成了良好的思维习惯，能够自觉运用科学思维方法，具备了知识创
新能力。

正如学生所说：“这样的教学方法不仅仅让学生得到了‘鱼’，而且学到了‘渔’，
让学生掌握了学习的思路，在将来的工作中学生知道该怎样学习，还知道了将来创新的思路”。

4.3 实践教学实施方法
（1）模型、录像教学，利用室内采矿模型，使学生直观地了解矿山开拓系统布置方式、采矿工艺过程；通过观看采矿录像了解矿山开采各个生产系统的布置形式；使教材上矿床开采的
基本概念立体化、动态化。

（2）室内实验教学，在露天矿开拓及露天开采境界实验课教学中，在模型室通过观看露天矿相应的模型，使学生对露天矿的开拓方法及露天开采境界的组成有直观的理解。

学生按实验指导书的实验要求，自行设计实验方案、观察实际现象、测出所需数据、分析
实验结果。

这样的实验课不需要教师“全程陪同”。

有力地调动了学生进行实验的积极性、主
动性和参与性，使学生在实验中不仅动手，而且动脑，培养了他们的思维能力和创新意识。

（3）矿山教学实习，针对认识实习、生产实习和毕业实习等教学内容侧重点的不同，有针对性地赴具体矿山进行实习，认识相关矿山生产系统，了解矿床开拓、矿山安全规程的实施、
矿山新水平的准备工作、各种工艺的实施过程，学习矿山实际案例的处理解决方法，直至上升
为理论的过程，加深对相关概念、理论的了解，锻炼学生实际观察和综合分析的能力。

矿山教
学实习是课堂教学的延伸，是教学内涵扩大，是采矿学第二课堂建设的重点，是培养学生创新
能力的有效方法。

《露天采矿学》的矿山实习，根据不同阶段实习要求的不同，有针对性地赴教学实习基地。

认识实习和生产实习均用2周时间来完成。

按照10～15人一组，由教师及矿山工程技术人员带领完成矿山各生产环节的参观、实习等工作，掌握矿山环境初步训练。

到每一个矿山实习地点，首先让学生深入学习矿山安全教育，由矿山安全技术人员讲解矿山安全规程，然后教师、矿山
工程人员和学生进行互动式讨论，最后由教师对教学内容归纳总结、强调要点；在此基础之上，进行实习的具体安排。

4.4 教学方法、作业、考试等方面的教改举措
（1）教学方法，在教学方法上，充分利用多媒体现代技术，利用课件提高教学信息量和趣味性，并利用网络资源扩展学生自主学习的平台，与传统教学中的教师讲授为主的教学方法有
机结合起来，形成了基于多媒体环境的采矿学教学模式，大大提高了教学效果。

在课堂教学中，采用“主题法”教学，使课程知识模块化、系统化、巩固提高化，从而改变了传统的教师讲授、学生被动听课的灌输式教学方法。

对于课程教授中涉及到的一些知识点，用矿山实际案例来说
明问题，通过讨论、辩论等方式，使得学生扎实地掌握相关知识，充分调动了学生课堂参与意识，变被动学习为在教师的引导下主动探求知识。

增加课外辅导的学时，每周定时、定点辅导答疑，并开辟网上辅导答疑系统，及时为学生
解决学习中遇到的困难。

（2）作业，采取多种形式布置课外作业，不仅有书面形式的作业，要求学生进行知识点的归纳整理，而且布置一系列开放式作业，要求学生自主选题，进行专题研究。

（3）考试，采用试卷型、论文型2种考核方式。

试卷型考核占总成绩的70%。

考试内容以
基本概念、采矿工艺理论为主，适应面较广，试题类型多样。

在考核中，试题以题量适中、覆
盖面广、题型多样为特点。

根据考核模式，建立了《露天采矿学》试题库。

论文型考核占总成绩的30%。

考核内容与《露天采矿学》第二课堂建设内容相关，针对学
生在矿山第二课堂学习过程中，对具体矿山问题的了解、领会与实践知识掌握的一种考核。

是
学生的创新思维能力和综合分析问题能力的综合反应。

这种考核，教师根据矿山资深工程人员
在矿山第二课堂中讲解的具体现场案例，以及学生对具体矿山案例的兴趣及学习情况，有针对
性地提出4～6个具体题目，有学生根据兴趣自选其一，结合所学课程知识，以论文形式完成。

这种考核不仅充分调动了思维的积极性，检查了知识和现场问题的结合程度，还锻炼了学生的
逻辑思维和表达能力。

在课程考核中使用这种考核方法，获得了良好的教学效果。

从整体上来看，可客观地评价
学生的学习能力和思维方式，为学生进行差异培养提供依据。

学生根据考核情况客观评价自己，明确自身特长且找出差距，为确定自己的发展方向提供重要参考。

5 结语
随着矿业技术的发展，相关行业的交叉增多，作为采矿专业的重要专业课程，其教学与学
习质量对学生将来走向工作岗位及其今后的发展尤为重要。

《露天采矿学》课程内容抽象、实
践性强。

需要在教学实践中不断发现问题，总结教学经验，调整课程设置，优化课程结构，挖
掘教学资源，改革教学方法，以提高教学效果。

参考文献
[1]甘德清，卢宏建.露天采矿学新教学体系建设[J].河北联合大学学报，2012，12（4）：71-73.
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