時間：2022-06-19 08:34:25
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一、專家系統在礦業工程中存在的問題
專家系統在礦業上的開發已經有十多年的時間，開發出的礦業專家系統數量不少，但是運用到實際工作中的卻少之又少，現在的礦業專家系統的開發研究還處于不成熟階段。在礦業工程中引入專家系統技術，存在著許多問題。第一，現在，專家系統技術試用的知識范圍窄而且深，不能夠滿足礦業發展需要的寬與淺的需求。第二，礦業知識下文與下文之間互相矛盾現象經常發生，這一問題暫時還沒有解決。以上問題的存在，對于礦業專家系統的研究具有深入限制性，也不利于實際的使用。因此，需要對這些問題進行深入研究，探索恰當的解決方法。假如這些問題不能很好的解決，只是爭相追逐礦業專家系統的開發，結果只是竹籃打水，一場空，不利于專家系統的發展。
二、專家系統在礦業工程中的發展方向
專家系統在礦業工程中的發展還有很長的路程，發展中需要注意一些問題，并且要掌握好發展的方向。對此，筆者提出一些個人看法。第一、確定礦業工程中需要開發專家系統的部分。毋庸置疑，礦業工程中，不是任何問題都可以通過開發專家系統進行解決，開發的目標要事先進行選擇。否則，礦業專家系統盲目的開發，其后果是大量人力、財力、物力的損失。個人認為，專家系統適用于危險事情的預測以及災害預防、治理方面。在普通的計算機程序中引入專家系統，比如礦業信息的管理、生產計劃等，由此，礦業相關數據進行處理的同時，系統也會自動進行維護等功能，進而提升工作人員的工作效率，促進了礦業的生產管理水平。第二，掌握專家系統的最新研制成果，同時，根據礦業工程的特點，實際運營情況，提升專家系統在實際工作中的作用。第三，將專家系統與其他研究方法相結合，形成強有力的方法，在此方法的基礎上，會有更多的新觀念、新方法被引入到礦業工程中，增強礦業工程處理問題的能力，促進礦業工程的發展。
三、結束語
專家系統技術在礦業上還有很長的路要走，應用的范圍也會不斷擴大，影響力也會隨之加深。礦業專家系統在不斷開發、研究、應用以及未來發展過程中，還有許多問題需要解決。專家系統的應用與發展，極大的促進了礦業領域的發展，進而促進了經濟的發展。
作者：韓小賢 單位：赤峰市國土資源局松山區分局
對于技術創新理念和必備知識，可以通過礦業工程碩士研究生通過在學習培養高校，通過課堂講授或專題報告及相關的科研訓練、試驗等教學環節獲得的；而技術創新的科學方法以及對創新的敏感性是礦業工程碩士研究生在其所工作煤礦企業，勇于承擔技術創新實踐活動中，通過一次次成功與失敗中“干中學、學中干”獲取的。立足于培養煤礦企業自主創新人才這一目標，制訂礦業工程碩士研究生培養的技術路線是一項重要任務。從一個系統角度出發，輸入端為研究生，輸出端為掌握基本方法與技能的技術創新型人才，而中間部分則是由培養要素構成的培養核心模塊，相當于計算機中的CPU。在這個核心模塊中，賦予了兩大培養路徑：一方面通過借助于高校知識密集、人才薈萃的優勢，充分要獲取顯性知識進行充電，努力在創造理念、創新意識和創新方法方面得到提升；另一方面，通過在自己工作的煤礦企業中積極承擔技術創新實踐活動，在創新精神和創新能力方面得到鍛煉和培養，二者有機互動，構成了較為完整的礦業工程碩士研究生創新性人才培養的基本框架。很顯然“知識、能力、意識、精神”四大要素協調一致，是煤礦企業自主創新人才培養的關鍵。
一、礦業類工程碩士技術創新能力培養的關鍵環節
對于礦業類工程碩士的培養，應重點把握好“課程設置與授課、選題要求、答辯”三個關鍵培養環節。
1.在課程設置與授課內容力求“實效性”尤為重要。由于國民經濟各個行業都有其特殊性，僅僅承認創新的共性，而忽略行業特點，往往創新做不到“實”處。煤炭行業就有著其特點，施工地點狹小、自然災害多、安全易患多、對技術的可靠性要求很高；同時，不同礦區因地質條件的復雜性，面臨技術難題的類型和特點也有很大變異性。因此，依靠科技進步，進行煤礦安全、高效生產是企業實施人才戰略不能僅僅停留在一般的口號中，而是要落到實處。這就要求礦業工程碩士研究生的培養方案的制訂，應充分考慮學生所在企業技術需求，由高校和企業協商共同制訂量體裁衣式的培養方案。根據我國煤礦特點，對礦業工程領域碩士研究生提出了如下培養方向：并實施模塊化管理：礦山壓力與巖層控制、采礦方法與工藝、綠色開采技術、資源經濟與管理、礦井特殊開采、安全技術與工程、礦業地質工程。對上述方向，實施模塊化管理。
2.強化論文選題的“實戰性”。采礦工程最大的特點是地質條件變化大和采掘施工進程的動態性。礦業工程專業碩士研究生必須在選題上貼近實際，進行實際工程的訓練，日積月累方能做到創新能力的提高。如果選題僅僅停留在“模擬”上，其創新能力就有可能呈現“教條式”性態，無法應對未來千變萬化的工程環境。因此，礦業工程專業學位論文的選題要特別注重應用相關理論和、知識，解決礦山生產實際中技術的研發，這種“務實性”是礦業工程碩士研究生學位選題必備基本條件。
3.注重過程、嚴格細化培養環節、全程嚴格監控。由于礦業工程技術人才要求的特殊性，要培養過程必須嚴格把關。礦業工程碩士學位論文質量評價最主要的標準是學生能否已經掌握實際工程技術創新的能力，而不是推演出新的理論公式，這一點與學術型碩士生的培養有著質的區別。從某種意義上講，一篇礦業工程碩士學位論文質量好壞直接體現在是否為企業解決了生產中的某些關鍵技術問題，是否已經獲得發現實際技術問題、有效解決實際難題的能力。為了達到這一培養目標，根據實際需求，礦業工程碩士學位論文的指導可以采取雙導師制，即學校導師和企業導師聯合指導：校內導師重點指導理論、方法及創新理念的提升；企業導師重點指導創新實踐技能的提升。
二、礦業工程碩士技術創新能力培養初步實踐
山東科技大學礦業工程專業學位研究生作為教育部改革試點單位，積極探索礦業工程專業學位碩士技術創新能力的培養，取得了良好效果。在授課方式上按照培養方案要求，為了便于學員學習和力求教學效果，組織建立多個教學基地如新汶、內蒙、棗莊、濟寧、淮南、攀枝花等，并選派富有教學和科研實踐經驗的高職稱教師親臨各個工程碩士教學點進行授課，并有企業對聽課人員嚴格考勤。這樣，在教學地點、時間上體現了高度靈活性；在教學內容上，根據學員構成和企業需求，進行專場技術講座或報告會：深部礦山巖石力學災害、采動巷道支護技術、綜采綜放工作面關鍵技術、薄煤層開采方法、煤礦火災防治技術等，把學員帶入礦業工程最新技術前沿。在學位論文選題上，要求以解決礦山企業在工程技術中的急需技術難題為目標，基于開發研究新技術、新工藝、新裝備等，來訓練提高自己的技術創新能力。自2002—2011年10年間招收和培養的礦業工程碩士452人選題的專業方向比例為：礦山支護技術占24％；采礦方法、工藝等方面占22％；選擇資源經濟與管理等偏軟方面的占到了6％；涉及地表沉陷控制等特殊開采技術方面約占17％；與煤礦安全有關的占19％；選擇礦業地質工程方面占到了7％；而選擇礦山巖土加固工程方面占5％。從選題的工程特點來看，有94％的論文源于礦山生產和安全技術急需的課題，直接指導和應用于礦山開采與安全生產實踐中。嚴格答辯程序，是保證礦業工程專業學位研究生培養質量的最后關口。山東科技大學礦業工程專業學位碩士研究生在答辯以前必須通過分學位委員會組織的專家內部盲評。對于盲評不合格者，將延期半年答辯。同時嚴格控制全票通過率，自2002—2012年期間，有32％的學生全票（5票）通過論文答辯，有34％的學生4票通過論文答辯，有18.1％的學生3票通過論文答辯，有15.9％學生未通過論文答辯。通過嚴格的答辯程序，提高了學位論文質量并維護了學校辦學聲譽。通過對237名已經畢業礦業類工程碩士工作情況調查表明，有93％以上的礦業工程專業碩士學位畢業生已經成為煤礦企業的骨干力量。創新使企業的靈魂，教育是保障企業可持續發展的關鍵。努力提高礦業工程專業學位研究生培養質量，是保障我國煤炭工業可持續發展的重要舉措，任重而道遠。
作者：劉魯萍 譚云亮 單位：山東科技大學 資源與環境工程學院
1副井雙提升垂直布置工藝的工程研究
1)中國黃金集團公司要求將金源礦業公司3000t/d采選改擴建工程建設成國際一流、技術領先、指標先進、管理現代化、高效節能減排、綠色環保的環境友好型樣板工程。這就要求設計單位采用技術先進的工藝和設備，并在要求的設計周期內完成高水準的設計產品。2)利用一套提升系統代替梯子間。正常生產時，該提升系統可以輔助提升，克服了梯子間只能作為檢修和安全通道的單一性，使系統更加靈活，適應性強。3)為適應垂直布置工藝，井架采用箱型焊接結構，克服了垂直受力的復雜性，填補了國內空白。4)先進的自動化儀表控制系統使提升系統的控制更加科學化和現代化。
2副井雙提升垂直布置工藝
2．1設計方案
金源礦業公司3000t/d采選改擴建工程豎井設計中，采用副井雙提升［1］垂直布置工藝，省去了單套提升布置的梯子間，兩套提升系統垂直布置縮小了井筒斷面。兩套提升系統一套為主提升，一套為副提升。主提升系統采用6號罐籠，單罐籠配平衡錘提升方式。采用JKMD－2．8×4(Ⅰ)E型塔式多繩摩擦落地式提升機［2］，配套Z500－1A－01型直流電動機，電壓440V，轉速504r/min，功率410kW。提升系統最大速度6．42m/s［3］。采用冷彎方鋼管罐道。主提升系統主要負責井下廢石、大設備(2m3鏟運機等)、上下班期間人員的提升和下放。副提升系統采用2號罐籠，單罐籠配平衡錘提升方式。采用JKMD－1．85×4(Ⅰ)E型塔式多繩摩擦落地式提升機，配套Z355－3A－01型直流電動機，電壓440V，轉速465r/min，功率133kW。提升系統最大速度5．19m/s。采用冷彎方鋼管罐道。副提升系統主要負責班中少量人員上下豎井、小型設備、部分材料的提升和下放。兩套提升系統采用一個井架，井架為箱型焊接式，兩方向垂直受力，全高38m，井架重360t。
2．2工藝特點
1)副井采用雙提升垂直布置，工藝先進。該工藝在金源礦業公司祁雨溝礦區井下開拓首次應用，填補了國內大型巖金礦山地下開采豎井提升系統的一項技術空白，標志著中國在提升技術領域達到了國際先進水平。2)副井采用雙提升垂直布置，工藝簡單。與常規一套提升系統配梯子間的配置方式相比，該工藝簡化了井筒內的裝備，兩套系統獨立電源、獨立工作，方便了使用，減少生產過程中副井的壓力，減輕了井筒裝備的維修強度，利于生產管理。目前，由于礦山生產能力的加大，井下生產、探礦任務更加繁重，副井的生產壓力越來越大，兩套提升系統的采用更加體現出了優越性。3)副井采用雙提升垂直布置，工藝具有較好的節能性。該系統采用副提升(電動機功率小)替代了常規配置中需要提升系統提升和下放的小負荷作業(電動機功率大)，避免了能源的浪費。同時采用副提升后由于主提升的工作強度降低，配置電動機功率也降低。4)副井采用雙提升垂直布置，工藝具有較好的經濟性。與常規提升系統配梯子間相比，基建投資節省52萬元，運營費用比單提升系統每年節省41．90萬元左右，經濟性顯著。
2．3實施效果
金源礦業公司3000t/d采選改擴建工程項目設計工作于2008年4月開始，可行性研究工作于2008年5月完成。改擴建工程于2009年8月建成并投入試生產，僅用7d時間就達到設計指標。副井兩套提升系統在2009年2月投入使用，工期提前了半年。副井的提前投產有效地保證了礦山井下開拓和采切基建工程量的完成，為改擴建工程的按期投產起到了決定性的作用。副井雙提升的使用有效地保證了金源礦業公司生產規模和經濟效益同步增長，2009年9月至2010年5月生產黃金734．64kg，利潤16408．46萬元;2010年5月至2011年5月，改擴建工程處理能力達到3400t/d，產金1400．642kg，利潤總額1861．6萬元。金源礦業公司3000t/d采選改擴建工程投產至今，副井雙提升垂直布置工藝運行平穩，主提升系統日提升廢石800t，并保證了鏟運機、長材料及上下班人員的提升和下放。主提升每班工作不超過4h。輔助提升系統每班工作不超過2h，有效保證了零星人員的下井和升井。，金源礦業公司在原礦品位降低的情況下，重選回收率比改擴建前生產指標和擴建設計指標都有提高，總回收率比改擴建前提高了近3個百分點，特別是重選段的優異指標實現了金的盡早回收，減輕了后續工段的回收壓力，為礦山實現清潔生產提供了重要保障。
3結語
金源礦業公司3000t/d采選改擴建工程項目，根據祁雨溝金礦區資源儲量大、品位低等特點，并結合改擴建生產實際需求，在豎井設計中采用了副井雙提升垂直布置工藝，為3000t/d采選改擴建工程順利投產運行發揮了重要作用，應用取得了良好的技術經濟指標。副井雙提升垂直布置工藝，生產運營費用低，建設周期短，填補了黃金系統雙提升垂直布置工藝應用的空白，標志著中國在提升技術領域達到或超過了國際先進水平;雙提升垂直布置工藝具有創新性、先進性、環保性、經濟性，充分體現了高效、節能、減排的技術特點。金源礦業公司3000t/d采選改擴建工程項目經過2年多的生產運行，取得了巨大的經濟效益、社會效益及環境效益，也使得金源礦業公司建成了一座井下采礦機械化、選礦作業自動化的巖金礦山企業，成為中國黃金行業目前最大的單體地下開采礦山。
作者：陳曉飛 趙曉峰 劉叢生 單位：長春黃金設計院 中國黃金集團公司
科學的創新與發展必須以人為本,因此人才培養就成為西部高校的重中之重。基礎工程尤其是礦業工程專業人才急需已成為西部礦山等基礎設施建設和發展的不爭事實[1~3]。據統計,目前只有中國礦業大學、北京科技大學、西安科技大學、中南工業大學、東北大學、遼寧工程技術大學、山東科技大學、重慶大學、安徽理工大學、河南理工大學以及太原理工大學等院校設置采礦以及礦業類工程專業,且招生人數受到限制,有個別學校(如北京科技大學等)已將其融為土木工程專業之中,中南工業大學嘗試將采礦工程專業拓寬為“采礦與巖土工程”,畢業生就業更是流失嚴重。
全國正在規劃建設的13處大型煤炭基地,其中西部地區占7個,西北地區占5個。目前西部地區礦業工程專業的畢業生需求量較大,從近3a采礦工程等專業畢業生就業率高達90%以上就能說明這一點。所以必須針對西部地區經濟特點等實際情況,提高西部礦業工程大學生的綜合素質、科研及創新能力等綜合素質。在這種意義上稱之為“基于西部情結的綜合素質”,也就是說西部的人才培養體系主要依靠西部人來支撐與建設。
1特色及優勢分析
根據調研資料分析[4~6],結合我校西部礦業這一特色與優勢學科的實際情況,對國內外目前礦業工程力學課程體系與實驗示范(基地)構建的模式及特色進行全面分析,其主要包括以下幾大優勢。
1)國際優勢及特色。在國外,采礦專業,目前只有美國的西弗吉尼亞大學、哥倫比亞大學、賓尼法尼亞州立大學、印度礦業學院、英國諾丁漢大學、澳大利亞的新南威爾士大學等還保留有采礦專業,波蘭的礦業領域人才培養也已經萎縮。在國內,只有我校擁有西部惟一的礦業工程一級學科,而中國礦業大學、太原理工大學、山東科技大學、重慶大學雖然還開設有礦業類基礎工程專業的課程,但畢業生所服務的地區很少涉及西部礦區。
2)項目構建優勢。2000年山東科技大學獲得的教育部教改項目“礦業類專業課程體系整體優化與實踐”屬于“世行”貸款21世紀初高等教育教學改革項目,并于2002-12-17在西安交通大學由教育部召開的高等理工科教育教學改革交流會上進行了經驗交流交流,獲得好評與認可。但是針對力學實驗教學與示范建設,涉及西部礦山工程力學實驗教學改革卻是鳳毛麟角。
3)地域優勢。若僅從工程力學的角度進行教改項目申請,在西安乃至全國,我校均不占優勢,如果站在西部礦業工程人才培養的角度來進行礦山工程力學實驗教學與示范構建,我校有獨特的優勢。西部地區經濟相對東部地區落后,這是不爭的事實。西部的教育更需要加強,貧困地區必須立足自己的實際,培養自己的高素質精英人才。作為西部地區的高等教育,尤其是工程基礎類專業的教育,對西部經濟發展有重要奠基性作用,其教育內涵必須拓寬與拓深。隨著國家對西部大開發的力度逐漸加大加強,西部礦山能源的戰略地位已經凸顯,采礦類優秀能源科技人才的培養、質量提高、需求模式等問題更是亟待研究的重大問題之一。
4)學科特色優勢。我校在礦業工程領域雖然已形成特色和優勢,但還需借鑒國內外著名大學相關課程設置與教學改革的成就和做法,結合我校礦業工程類專業課程與教學體系的建設以及畢業生綜合素質拓展進行綜合建設,以教學研究型大學的定位,爭取建成西部礦山工程力學教學與示范基地或平臺,為鞏固我校西部礦業特色以及夯實內涵奠定基礎。從傳統的基礎力學與礦業工程專業的課程設置方面分析,采礦工程專業學生的數學、力學知識學習較多,但有關礦山工程力學(包括巖石力學、巖層控制學、井巷工程、瓦斯動力學以及工程流體力學等)的教學與示范建設還比較薄弱,這一矛盾在近2a從采礦工程與安全工程專業的研究生招生與教育過程中也凸顯出來。
5)人才需求優勢。礦業工程學科中涉及到的采礦工程等專業屬于礦業工程類基礎性專業,畢業生在礦山主要從事礦山生產(安全開采與災害防治)技術管理與科學研究方面的工作,要求基礎知識扎實,綜合性強。從現場反饋的信息亦如此。在教學改革中拓寬專業后需要夯實工程力學(礦山巖石力學與巖層控制)知識及實際應用能力,尤其是工程現場所需要的工程力學監測方面的儀器儀表相關配套課程與知識體系。這樣畢業生到現場后能立即找到自己的定位,為后期發展奠定基礎。
2理論教學平臺內涵構建
2.1內涵構建目標與關鍵
隨著現代科學技術與生產組織模式對高等教育要求的不斷提高,人們更多地傾向采用項目(case)教學法來培養學生的實踐能力、社會能力以及其他關鍵能力。根據國家教育部門有關的方針和政策,結合我校的優勢學科和已經取得的一系列優秀教學科研成果情況,要實現西部礦業工程力學理論與工程實踐的滲透,完成教學內涵的拓展,“基礎厚、專業寬、能力強、素質高”的目標是理論教學平臺構建的關鍵。
1)基礎厚:系統學習理論力學、材料力學、彈性力學、結構力學等基礎理論與礦山工程力學(主要包括礦山巖體力學、巖層控制學、井巷工程、礦山工程流體力學等)實驗課程;
2)專業寬:在系統掌握礦山工程力學基礎與實驗(實踐)理論的前提下,拓展對實驗數據的深入分析與問題解決;
3)能力強:能對所遇到的工程問題形成正確判斷,提高研究與創新能力;
4)素質高:能綜合提出(或解決)現場工程問題的技術方案和具體運作程序,為決策者提供依據。
2.2關鍵教學手段
根據目前我校的教學軟硬件建設環境,該課程開設的前提條件是學生建立在已經參加過認識實習和已經建立現場工程感性認識的基礎上。教學方法主要采用4種:①理論教學;②實驗室觀摩與體驗(有條件的情況下,自己親自動手開展實驗);③進行野外巖(土)石的參觀與實踐;④采用論文(大作業)和考試相結合的方式進行考核。
要有效實現以上過程,概括地講,Case教學法是最有效的教學方法。該方法是由美國著名教育家、伊利諾易大學教授凱茲博士和加拿大教育家、阿爾伯特大學教授查理博士共同推創的一種以學生為本的教學法。該教學法在北美高校廣為使用,因效果良好頗受歡迎,是符合構建教學理論、促進學生全面發展的科學的教學方法。清華大學等著名高校的教學研究人員,在構建性教學理論的指導下,結合我國高校的教學改革,進行了深入研究,取得了重大進展。由于礦業工程力學專業及課程的特點和學生畢業后所從事工作環境的特殊性,在力學課程教學與實踐中采用Case教學法是非常有必要的。
2.3網絡輔助教學
為了更好地實現以上教學手段,需要利用校園網、數字化和視頻資料輔助進行Case教學,其中數字化格式主要為下列3種(正在進行修改素材):①MSWord文檔,主要是教案和本書的主要教學與授課的關鍵點;②MSPowerPoint文檔,主要授課講義;③AdobePDF文檔,為網絡教學提供圖片等素材。另外,為了及時更新教學內容,反映本課程或學科的當前狀況,摒棄教學內容陳舊等缺陷,采用(最新)科研成果進課堂和教學名師上講臺等模式,對豐富課程內涵和提高教學質量大有裨益。
3實驗示范教學平臺構建
創建一流大學離不開實驗室,建設教學研究型大學要有完善的本科教學體系的實驗室條件保障、研究生培養的實驗室條件保障[7,8]。為此,結合我校的礦業工程的西部特色,提出整合資源、組建礦山工程力學實驗示范教學的平臺。
3.1實驗教學平臺建設
1)構建以巖石力學性質伺服試驗系統(MTS)為中心的基礎實驗平臺。以巖石力學伺服試驗系統(MTS)為中心,對已建巖石力學實驗室進行改造,構建巖石(土)力學行為基礎實驗平臺,進行巖層控制和巖土工程領域的基礎教學與實驗研究。
2)建設以三維可加載相似模擬系統為中心的物理模擬實驗教學平臺。圍繞“大比例可加載三維實驗模型系統”“固-液-氣三相模擬實驗系統”“可變角塊體模擬架”,構建物理模擬實驗平臺,以提高試驗測試水平和精度為目標,使物理模擬向定量化和可重復性發展,進行巖層運移和圍巖災變控制理論教學和實驗技術教學與研究。
3)以三維相似模擬實驗平臺、固液氣三相模擬實驗臺和數值模擬實驗系統為中心,結合數值模擬試驗系統和邊坡穩定性物理實驗系統,建設礦區地表移動與環境災變預測實驗平臺,對西部特殊賦存條件下礦山開采引發的邊坡穩定基礎理論和控制技術、采動損害主導因素與控制機理的基礎理論和方法以及礦區地質環境承載能力的基礎理論和技術體系進行教學與研究。
3.2實驗教學體系建設
根據學校的辦學指導思想和人才培養目標,形成新的實驗教學理念,從根本上改變實驗教學依附理論教學或作為理論教學的延伸和補充的觀念,把實驗教學作為獨立的課程,以能力培養為核心,形成培養基本能力的基礎性實驗、培養綜合能力的綜合性和設計性實驗、培養創新意識和科研能力的研究性實驗的分層次的實驗教學體系。開設3個層次的實驗教學課程:①基礎性實驗;②綜合性、設計性實驗;③研究性實驗。此外,作為補充還開設了部分演示實驗。分層次實驗項目便于不同專業、不同年級的學生進行選擇組合。
研究生教育是高層次人才的培養，肩負著為國家現代化建設培養高素質、高層次創新型人才的重任。碩士研究生（以下簡稱研究生）創新能力培養已成為當前我國教育界、科技界共同關注的熱點。最新的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》（2010~2020）中也提出我國要進入到人力資源強國的行列，研究生教育就尤其重要。國務院學位委員會主任陳至立在2008年國務院學位委員會第二十五次會議上明確指出，以增強研究生創新能力為核心，提高研究生教育質量，以重大科研項目和國家重大工程為依托，加強研究生培養基地建設，創新研究生培養模式，強化研究生創新意識、創業精神和創新能力的培養。教育部曾在2002年就提出了研究生教育創新計劃，并多次下發文件、制定相關政策和措施，如建立創新人才基地、提出科技創新項目等，旨在提高人們對科技創新的認識，通過強化研究生創新能力培養，提高我國科技創新能力。隨著我國研究生教育規模的不斷擴大，特別是礦業工程學科研究生數量的急劇增長，如何保證和提高礦業工程學科研究生培養質量，尤其是如何培養出具有創新能力的研究生，已經成為各高校與相關科研機構必須解決的問題。本文作者結合自身多年從事礦業工程學科研究生教學與指導的經歷，對礦業工程碩士研究生創新能力培養的認識作一些探討。
一、加強礦業工程研究生教材建設
編寫具有專業特色的高質量研究生教材是培養創新型研究生的一個重要前提。由于研究生教學有自身的特點，教學目標、教學模式、教學方法與本科生也不一樣，因而所使用的教材也有很大不同。目前國內各高校對研究生基礎課有統一的要求，使用的是全國統編教材，但是就專業課來講，各個學校還沒有統一，因此使用的研究生教材差異很大，有些院校所使用的研究生專業課教材還主要是教師所編寫的講義，且內容陳舊，很難激發起學生的學習興趣。如何編寫具有專業特色的高質量的研究生教材已經成為培養創新型研究生的一個瓶頸。針對這個問題，很多高校建立了“研究生教材建設基金”，其主要目的在于提升研究生的教育質量。正如白春禮院士所說，中科院研究生教材有四個原則———科學性、基礎性、系統性和前沿性。科學性和基礎性是強調研究生應獲得比較系統的科學基礎，系統性是保證研究生教材內容全面而廣泛，前沿性是能夠體現學科發展最先進的內容，使學生能了解該領域的最新知識。這也是加強礦業工程研究生教材建設所應該遵循的一個原則。
二、深化礦業工程研究生課程教學改革
研究生課程教學與本科生有所不同，要培養研究生的創新能力，必須使他們具備合理的知識結構。傳統的教學方式灌輸多、啟發少，不利于創新型研究生的培養。
因此在研究生教育中必須深化教學改革，優化培養方式，建立科學的教學體系。首先，要優化課程設置，課程設置不僅要注重研究生掌握系統的專業知識，而且要特別注重掌握堅實、寬廣的基礎理論，突出教學內容的前沿性、交叉性和啟發性。同時還應加強不同學科之間的交叉和融合，對部分有專長和特殊才能的研究生，培養計劃可不受培養方案的限制，實行個性化培養和個性化管理。其次，改革教學方式，在研究生教學中，更應突出學生的主體地位。研究生一般有較強的自學能力，采用討論式、參與式、啟發式的教學方式，不僅能充分發揮學生的主動性，而且有利于培養學生的邏輯思維能力和語言表達能力，使學生在課程教學中由被動接受轉化為主動參與，實現角色的轉變。在知識傳授的過程中，以科學發展的實例引導研究生獲取知識顯得尤為重要，這就要求采用案例教學法來培養研究生的創新能力。美國高校的教師在課堂教學中，運用案例分析來激發研究生對所學內容的濃厚興趣。應該說每個有能力培養礦業工程研究生的學校，其所從事的研究項目都比較多，老師對這些研究項目進行分析整理后可以形成很好的教學案例，這不僅可以提高研究生解決實際問題的能力，而且能夠激發他們的創新意識與創新靈感。
三、對礦業工程研究生培養模式進行創新
（一）試行科研團隊指導研究生
古人語為師者的任務是傳道、授業、解惑，如今站在創新型人才培養的高度來看，導師除了承擔授業和解惑的責任以外，還要擔當評論者、支持者和幫助者等多種角色。首先導師要成為研究生最好的學術評論者，在研究生培養過程中，研究生通過參加一定的科研實踐，收集與實測大量的基礎數據，在對實驗數據進行整理分析后，集中體現在研究生發表的學術論文和學位論文中。
其次，導師也要當好研究生生活和個人成長的支持與幫助者。當前，研究生培養機制改革的總體思路是實行以科學研究為主導的導師負責制，建立新的研究生資助體系，要求導師在研究生培養過程中，對研究生進行理想信念、人文素質和科學精神等方面的教育，對研究生的學術道德進行教育和監督。同時，還要關注研究生的生活、家庭和個人成長，在他們遇到生活困難的時候，導師能夠像家長一樣提供實際支持和心靈慰藉；在他們處于人生抉擇的關鍵時刻，導師能夠像朋友一般給予幫助、指點和疏導。由此看來培養研究生時對導師的要求是相當高的，尤其是礦業工程學科的導師要經常帶領學生到礦山企業的生產現場進行相關的研究試驗，導師一個人的時間精力及知識的深度廣度都是有限的，加之現在指導的研究生人數都比較多，最好是一個科研或教學團隊來指導研究生，從而彌補了導師個人的不足，為培養具有創新能力的研究生提供有力的保障。
（二）交流式培養研究生的探索
碩士研究生交流培養一般是在一年的時間內，由學校董事單位的指導教師進行培養研究生的教育教學模式。實施碩士研究生的交流培養模式可以產生良好的效果。首先，交流培養的模式開闊了其研究視野，拓寬了知識結構，避免了一校之內本、碩連讀造成的知識結構單一的現象，可以吸取對方培養單位學風、教風和研風之長，實現優勢互補，提高研究生的學術水平；其次，實施交流培養模式可以增強研究生的社會實踐能力，為學生的擇業及進一步深造奠定良好基礎。此外，就交流培養活動中學校與董事單位雙方導師的合作關系而言，通過研究生的交流培養，也加強了與學校董事單位導師的溝通與合作。這種溝通與合作主要圍繞培養的研究生學業情況、科研能力以及各自內在潛力的開發而展開。雙方導師的這種合作也是另外一種集體指導或團隊指導，它對于研究生的科學研究精神和創新能力的培養非常有利。
（三）面向國際拓展研究生的交流培養
除了在學校董事單位交流培養研究生外，打通國際教學科研交流的渠道，一方面經常聘請國外礦業工程領域的知名教授來校講學、聯合培養研究生及合作科研項目。與國際上的一些知名大學或科研機構間建立實質性戰略合作關系，吸取外來先進的教學理念、知識資源與成果，以及先進的研究生管理方法等，對拓寬礦業工程研究生創新能力的培養是非常必要的。另一方面，要盡可能地創造條件，鼓勵研究生盡量多地參加國際學術會議，甚至將研究生直接送到國外的合作單位進行培養，使研究生直接與學科前沿接觸，擴展視野，增長見識，提升創新能力。在這一方面，西南科技大學已經做了較好的探索，如我校與澳大利亞聯邦科學工業研究院勘探采礦所（CSIROExploration&Mining），通過五年多的相互交流合作，聘請了該所的首席科學家為我校的“講座教授”，其每年不定期在我校工作2~3個月時間，直接參與學校礦業工程學科及實驗室建設工作，為本科生和研究生開設了系列學術講座，主講一門研究生的課程，每年指導礦業工程的研究生1~2名。同時，學校還先后派出了多名青年教師及研究生到澳方交流學習與合作研究，極大地提高了西南科技大學在礦山與工程微地震監測技術應用領域的國內外知名度。
四、結束語
在建立一個創新型國家的新形勢下，培養礦業工程研究生的創新能力是個系統工程，也是一個長期的不斷創新思路的過程，需要考慮礦業工程研究生培養的全過程和各個環節。實踐證明，凡是實力比較雄厚、發展速度比較快、研究能力比較強的重點大學，如重慶大學、中南大學、中國礦業大學、東北大學等，在這些方面都積累了很好的經驗，這也正是地方高校與重點高校在培養礦業工程研究生上真正的差距所在，但是地方高校也要重視自身的區域優勢與特點，大膽進行礦業工程研究生教育教學方法的創新，提高研究生培養質量，探索出適合自身的創新人才培養之路。
一、礦業工程跨專業碩士研究生大量出現的原因
新招收的礦業工程類碩士研究生中，跨專業的學生越來越多。比如：武漢工程大學去年礦業工程錄取的研究生，跨專業比例達到60%；河南理工大學能源學院2008年招收的25名采礦工程碩士生中，跨專業的學生占了將近一半；2009年，采礦招生的47人中有24人來自其他專業，占招生人數的51.1％，說明礦業工程類研究生跨專業錄取的比例還在逐年上升。出現這種情況主要有以下幾個方面的原因：
1.行業因素
采礦行業自從走出了20世紀90年代的低迷之后，隨著我國經濟的發展，經濟所需采礦行業的支撐越來越大，再加上我國加入世界貿易組織之后礦石價格與國外接軌，從而帶動了國內采礦相關行業的發展。由于采礦行業在現階段所具有的高收益吸引了大批非本專業的學生，跨專業報考礦業工程專業碩士研究生。
2.學生自身因素
放棄本科學習了四年的專業，換到另一個不是很了解的專業，大部分學生做這個決定都是需要勇氣的。就學生自身來說的原因可能是：
（1）對自己的本專業失去興趣。有些學生在升入大學時就不喜歡自己的專業，或者在本科時期沒有學好本專業，對自己原來所從事的專業失去信心，不感興趣，心理上希望能換個專業。
（2）擔心就業率。由于礦業工程領域所需專業技術人才缺口較大，所以，相關的采礦、安全甚至選礦專業的就業率都能得到保證。然而，一些競爭比較激烈的工科專業，或者是就業率本身就不高的基礎學科專業或者文科類專業學生過分擔心自己本專業畢業后的就業問題，從而在考研時選擇了礦業工程專業。
（3）家庭影響。礦業企業系統的子弟，為了畢業后能夠順利回家鄉工作，或者為了將來自己的事業能發展得更好，由于在高考時并沒有考慮那么長遠，就會在考研時選擇對他們將來發展更有利的專業。這部分人從小就對采礦行業耳濡目染，對這個行業也并不陌生。因此，對于他們來說放棄原有專業選擇礦業工程這個專業并不困難。學生自身因素是出現大量礦業工程跨專業碩士研究生的最重要原因，大部分學生除了受礦業工程專業的外在利好影響外，還都是基于自身的情況對于現實的一種選擇。
3.學校因素
受礦業工程領域畢業生畢業后的工作環境以及人們傳統觀念的影響，礦業工程相關專業對我國來說仍然是冷門專業。但是，這不妨礙原有的幾所煤炭部所屬院校在他們本校所擁有的報考熱度。這些院校大部分在煤炭資源儲量豐富的地區，并且這些學校的前身大部分都是礦院，礦業類相關專業在他們所在院校開設時間較長，技術力量雄厚。因此，礦業類專業一直受到他們所在院校師生的尊敬，考研時跨專業考取他們本校最好的專業也就不足為奇。由于這些院校報考礦業類相關專業的生源太多，本校所擁有的招生指標遠遠不能滿足考生要求，因此，這也就間接帶動了其他開設有礦業工程碩士點院校的招生工作。在一定時期內，學校因素導致學生熱衷于跨考礦業工程類碩士研究生，這個現象還會一直存在。其實，考生們放棄了自己原有的專業而報考有一定風險的礦業工程類專業，原因肯定不止以上幾點，造成這個結果的原因也是綜合的。
二、培養過程出現的問題
礦業工程跨專業碩士研究生由于來自不同的專業，每個人的知識背景和文化結構也都不盡相同。導師在培養過程中所面臨的問題也是復雜多樣的。
1.專業基礎良莠不齊對于跨考礦業工程的碩士研究生原有專業基礎不同，對于學習礦業工程所具備的專業基礎也有所差別。如有些學生在很早就準備跨考，本科的時候就注意到了對礦業工程相關知識的儲備；或者一些學生讀的是跟礦業工程相近的地質等專業，他們原本學習的內容就跟礦業工程的知識有所交叉；而有些礦業類院校則把一些礦業類基礎課程添加到部分工科基礎課程中。上述現象決定了學院和導師所面臨的學生專業基礎是參差不齊的，給基礎教學和培養方案造成困擾。
2.學習過程過于浮躁跨專業的學生由于沒有完整的知識結構框架，在研究生的學習過程中還需要進一步夯實自己的礦業類基礎知識儲備。然而，很多學生對此不以為然，忽視基礎知識的學習，在自身沒有專業基礎的前提下就急于參與導師的科研項目，這樣往往使得學生不能將所學知識結合到科研活動中，造成對學生的事業長遠發展不利的局面。
3.前途悲觀失望心理大部分學生作出跨專業的選擇都是根據自身情況深思熟慮后作出的選擇。但是，跟風報考現象依然存在，特別是在一些礦業工程專業熱門院校之中。由于在考試之前并沒有對這個專業進行充分的了解，只是為了逃避原有的本專業倉促作出的選擇。又因為礦業工程碩士研究生畢業以后大部分需要到艱苦行業、艱苦地方去工作，煤礦事故時有發生，無形之中會對他們的心理造成壓力，使他們不能安心學習，患得患失，過于擔心自己的事業和前途，而表現得憂心忡忡。實際上，由于每個學生情況的不同，可能出現的問題是多種多樣的。發現培養過程中出現的問題，還需要根據每個學生的觀察、交流才能作出判斷。并且在不同時期，遇到的問題也會是不同的。
三、跨專業培養措施
跨專業研究生在培養過程中所遇到的問題雖不盡相同，只要找到行之有效的方法，對跨專業的研究生培養還是很有幫助的。
1.補充專業基礎知識
研究生往往已經具備一定的自學能力，導師可以根據學生選擇的研究方向和其自身的專業知識儲備情況，由導師和學生共同制定一個合理的學習方案。學生應定期向導師匯報學習情況的進展，在必要的情況下導師再加以指導。跨專業研究生補充專業基礎知識應遵循的原則應該是：首先要持之以恒，不怕麻煩；其次是要制定短期目標和長期計劃；最后是要想辦法提高學習效率。只有長期堅持這三項原則，擁有了堅實的專業基礎之后，研究生才能更順利地進行科研工作。
2.充分發揮導師的指導作用
跨專業研究生由于對行業動態不夠了解，選擇研究方向會不知所措。導師應根據學生的自身情況提出切實可行的學習計劃、培養目標和培養方案，定期檢查學生的學習情況，以便培養目標和培養方案能夠順利實現。研究生管理部門也要制訂相應的指導跨專業研究生導師須知，以確保研究生培養的落實。
3.積極開展科學研究工作
研究生由于在本科時期很少接觸科學研究工作，而對礦業工程領域的基礎知識儲備不足，在科研上存在不小的差距。這方面就需要導師的耐心指導，循循善誘，也需要學生自己在基礎知識的儲備上勤奮努力。跨專業研究生開展科研工作，建議采取的原則是“從基礎工作做起，邊干邊學，將專業知識與科研實踐有機結合，努力培養科研思維能力，重在形成科研思路”。同時，鑒于礦業工程專業的特殊性，礦業工程研究生學習的知識不應該只停留在書本或者是實驗室，而應該在導師的帶領下多看看實踐現場是什么樣的，那樣才不至于紙上談兵，也能增長見識。在導師的帶領下，制訂正確的培養目標和培養方案。依靠學生的自學能力，補充好應有的專業基礎知識，積極參加科研和實踐活動。堅持不懈、持之以恒就會收到應有的效果，以期培養目標和培養計劃能夠實現。
四、結語
礦業工程跨專業研究生與本專業研究生比起來，在專業基礎上具有一定的劣勢。但是，跨專業研究生在培養復合型和創新型人才方面具有優勢。跨專業研究生的培養需要根據他們自身的情況制訂合理的培養計劃，在打好專業基礎的同時，在科研和實踐中慢慢培養其專業素養，爭取能夠培養出高層次、復合型的優秀礦業領域人才。
作者：柴修偉王智峰尹濤單位：武漢工程大學環境與城市建設學院
我國煤礦巖土工程勘察中存在的主要問題
（1）工程勘察的前期準備工作表現不足。為了能夠保證完成煤礦巖土工程的勘察工作任務，在實施工程勘察工作之前必須要嚴格編寫工程地質勘察綱要、設計勘察方案等，以有效、準確的勘察綱要保證勘察工作任務順利進行。但是，部分勘察單位并不是具有合理指導性的勘察綱要，這在一定程度上影響了工程勘察的質量，后果不可設想。分析其原因主要是由于我國工程勘察市場的激烈競爭和一些建設單位對勘察工作重要性的嚴重低估，以工程成本作為工程的主要目的，而忽視可靠質量的重要性。
（2）巖土工程勘察工程中漏洞百出。一般來說，在對巖土工程展開勘察工作中主要存在兩方面比較明顯的問題弊端，其一是在具體的勘察工作過程中由于技術人員對于質量意識的淡薄所產生的問題，其二是在土工試驗方面所存在的問題。第1種情況主要是包括外業勘察工作方面的問題和原位測試以及原狀取土方面所存在的問題；第2種情況主要是包括對土體顆粒的劃分等級不夠明確，相關土工試驗的方法和檢校辦法比較單一等問題。
（3）撰寫巖土工程勘察報告中存在的問題。巖土工程勘察報告在煤礦巖土工程勘察工作中起著重要作用，往往問題也很多，主要是由于在撰寫過程中對包括單位書寫不規范、報告偏重定性分析而忽略定量分析的重要性、對于承載能力概念的理解誤差以及在巖土工程分析評價方面等問題。還有，由于相關技術人員自身的原因對于承載能力的概念理解不夠透徹清楚，也是比較常見的問題之一。
煤礦巖土工程勘查問題的質保措施
1改善目前我國煤礦巖土工程勘察工作現狀
為了能夠適應目前高速發展的工程勘察技術應注重加快對專業技術人才的培養，加大培訓力度，可以考慮定期有計劃地開展各種培訓機構，主要以加強勘察技術人員對新型技術的掌握水平，以充實我國工程勘察的隊伍力量。同時，巖土工程勘察公司應該在一個更為規范化的市場環境中發展，所以要更進一步的規范我國礦產勘察市場，清理探礦權與開采權的關系，并明確各個職權部門的權責，對于煤礦巖土工程勘察的投資力度要逐步加大，更合理有效地處理與解決勘察工作中的問題。
2加強巖土工程勘察工作的管理力度
針對我國煤礦巖土工程勘察工作出現的一系列問題，應從各個方面的管理工作抓起。加大有關勘察政策的宣傳貫徹力度，尤其是對國家規定的新規范、新標準以及新技術的宣傳與貫徹實施和對國家在市場經濟體制下對促進工程勘察事業可持續發展的相關政策的響應。政府有關行政主管部門在切實落實國家政策的同時，還需要了解當地的具體地質狀況，并按照各種規范規程的要求對各個巖土工程勘察機構進行監督審查，以遵守國家強制性條款為準則，在不擾亂勘察市場的前提下，保質保量完成建設單位委托的任務要求。由于勘察工作往往比較復雜，技術人員配備不足則有可能導致現場勘察技術管理不到位的情況發生。因此，要提高煤礦工程勘察工作的質量，必須要嚴格控制現場技術的管理工作，要求勘察技術人員培訓合格、持證上崗。
項目技術負責人主要主持煤礦項目的勘察工作，必須要編寫勘察綱要和勘察報告，并定期組織參加施工驗槽以及有關工程的專題集會，現場技術管理人員負責執行勘察綱要技術要求和現場編錄。現場勘察取樣鉆探質量的優劣主要決定了煤礦工程地質分層的準確與否，原位測試、取土樣的規范與否決定了巖土參數的準確與否，加強鉆機的管理，應強調勘察質量與責任的掛鉤聯系。
3加強針對煤礦巖土工程勘察工作的監管措施
加強針對煤礦巖土工程勘察工作的監管措施主要是為了能夠大力宣傳勘察工作的重要性，以達到各級主管監督的部門領導提高對工程項目建設之前的勘察工作重要性認識程度的目的。伴隨著我國市場體制改革的深入，工程勘察機構一般都實行一種“自負盈虧，從業盈利”的生存模式，保質保量完成工程勘察任務應以一定適當的利潤率予以保障，成本價格的確定應由當地工程巖土勘察協會通過邀請一定數量的專家組成專家團進行評估測定。成本價評估測定后，組織結構需要針對勘察成本單價作進一步的監管與控制，旨在限定勘察單價不得低于成本單價。
4加強巖土工程勘察成品報告的審查管理力度
巖土工程勘察成品報告審查制度已在我國初具模型，它的實施可以在一定程度上促進巖土工程勘察報告質量的提高。加強巖土工程勘察成品報告的審查管理，可在發現質量問題后及時上報有關管理部門予以處理與解決。
5實施有效的勘察監理制度
巖土工程勘察工作實施有效的勘察監理制度也是勘察工作管理的一環重要內容。煤礦巖土工程勘察監理的工作內容主要包括：取樣鉆機按照操作規程進行鉆探、取樣和測試工作。現場技術管理人員要到崗到位，適時編錄。試驗室的試驗工作要嚴格按照國家制定的規范要求標準進行相關測試工作等。
結束語
分析了目前我國煤礦工程地質勘察工作的現狀以及存在的一些常見問題，并對相應的質保措施提出了一些相關意見及建議。旨在能夠明確巖土工程勘察是確保工程安全開展的前提，需加以強調和重視，以促進我國煤礦事業更進一步發展。
作者：付進省單位：河南省建筑設計研究院有限公司
