卓越工程师人才培养背景下的数字矿山技术课程建设初探*

◆王富林 杨仕教 曾晟 喻清 文霞

卓越工程师人才培养背景下的数字矿山技术课程建设初探*

◆王富林 杨仕教 曾晟 喻清 文霞

基于卓越工程师人才培养和采矿工业发展方向，结合数字矿山技术相关课程教学现状，分析该课程开设与建设的重要性与必要性，确定课程的功能定位与建设目标，并提出课程建设的思路与方法。课程建设对于引导学生把握专业发展的前沿方向和培养学生专业综合素质具有积极的意义。

卓越工程师；采矿工程；数字矿山技术；课程建设

10.3969/j.issn.1671-489X.2015.24.088

1 前言

高等工科教育是支撑我国产业转型升级人才需求的重要保障。2010年6月，教育部启动了卓越工程师教育培养计划（简称“卓越计划”），旨在培养造就大量能为走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，适应经济社会发展需要且创新能力强的高质量工程技术人才。卓越计划对培养学生的工程与创新能力提升到一个新的高度，力图将工科毕业生培养成为具备现场处理、设计开发和科学研究等多重工程师能力的后备人才。

采矿工业是国民经济的基础行业，当前，我国采矿工业正朝着机械化、自动化、数字化开采的方向快速转型发展。数字矿山技术在矿山企业的应用可以合理有效开发利用资源，最大限度减少和避免矿山安全事故，实现矿产资源开发与环境协调发展。进入新世纪以来，数字矿山技术逐步在矿山企业推广应用，以矿山三维可视化为基础的数字矿山技术将是采矿行业的发展方向，培养学生的矿山数字化理念和进行数字采矿设计的基本技能，将成为采矿工程专业教学的基本任务和目标之一［1-2］。

2 课程教学现状

国内相关高校普遍开设了AutoCAD辅助制图等数字采矿设计基础课程，并有部分高校开设了GIS地理信息系统等与数字矿山相关的课程。随后，中南大学、东北大学、北京科技大学、中国矿业大学等高校采矿工程专业相继开设了数字矿山技术课程，但由于各校的条件和特色不同，数字矿山技术侧重点和教学模式各不相同，主要分为理论教学和实践教学两部分，实践部分应用的软件也各不相同。教材方面主要有吴立新教授主编的《数字矿山技术》《数字矿山理论、技术及工程》《数字矿山技术与应用》等，且没有专门适用的多媒体教学课件。

目前，数字矿山技术课程教学存在学时短、要求学习内容多，教学环节多、学习精力分散，实践环节缺乏，缺乏互动等缺点，学生学习、掌握并应用的难度大，且在课程设计、毕业设计等环节的应用少。而数字矿山技术不仅是数字采矿设计的基础，更是采矿理念的更新，因此，开设数字矿山技术课程并研究其教学方式，对于培养与现代采矿理念接轨的卓越工程师人才具有积极的意义。

3 课程开设与建设的重要性与必要性

是采矿工程卓越工程师人才培养的需要 采矿工程卓越工程师人才培养计划的目标宗旨和评价指标对学生创新实践能力和满足企业需求提出明确要求，要求毕业生具有扎实的理论知识和丰富的实践经验，满足矿山企业对人才的需求。结合卓越人才培养要求和采矿行业发展需求，培养具有数字采矿理念和掌握数字采矿设计的人才迫在眉睫。

是人才培养与现代采矿理念及技术接轨的需要 数字矿山技术在矿山企业的应用可以合理有效开发利用资源，最大限度减少和避免矿山安全事故，实现矿产资源开发与环境协调发展。以矿山三维可视化为基础的数字矿山技术将是采矿行业的发展方向，而高校的人才培养则需要与社会与技术的进步紧密接轨。

是提高数字采矿设计效率，提高学生综合素质能力的需要 根据数字采矿理念，进行三维可视化数字采矿设计能大大提高设计工作效率，降低设计的教学辅导难度，通过应用三维可视化采矿软件进行课程设计和毕业设计工作，对于训练学生的采矿专业素养具有积极的意义，有利于学生参加工作后尽快进入角色，快速进行数字采矿设计。

基于此，借助DIMINE、SURPAC等三维可视化数字采矿软件，在矿物资源工程、采矿工程专业培养方案中开设数字矿山技术课程，并对课程教学目标提出明确要求，以逐步满足卓越工程师人才培养对矿山数字化建设的需要［3-4］。

4 课程功能定位与建设目标

根据卓越人才培养要求，毕业生既要具有创新能力，又要具有实践能力。而当前数字矿山技术的发展一方面体现在采矿理念的创新，如矿山设备的智能化、信息化、自动化、无人化开采和现代化监测监控；一方面体现在采矿设计的实践，如利用矿业三维可视化软件进行数字采矿设计和利用仿真软件进行采矿优选。这就要求数字矿山技术课程紧密结合卓越人才培养要求，既要满足理念创新，又要兼顾实践应用。通过课程建设，进一步改进和明确数字矿山技术课程教学的新体系和新思路；将数字采矿设计应用于采矿工程专业的课程设计和毕业设计；引导学生数字采矿理念进步，实现卓越人才培养与行业发展需求同步。

5 课程建设的思路与方法

课程教学模式设计 根据数字矿山技术课程在采矿工程卓越人才培养中的功能定位，课程教学模式总体规划为理论与实践相结合的方式，划分为两大模块：一是理论部分，着重讲授矿山空间信息获取处理、数字采矿设计、采矿模拟仿真等最新数字采矿理论与技术；二是基于DIMINE、SURPAC等平台的数字采矿设计［5］。两部分内容相辅相成，互为支撑。

教学内容、方式与考核方式的设计与改革

一是合理安排教学内容，实现理论教学的内容精细化与定向化，实践部分的工程实例化；

二是选择合理的教学方式，实现课堂教学的讲授、演示、讨论的有机结合，实践部分实现演示、操作的一体化；

三是采取灵活的考核方式，综合出勤、平时表现、课堂作业、实验作品等因素，分段加权进行量化考核。

将数字采矿设计应用于采矿工程专业的课程设计和毕业设计 在数字矿山技术理论与实践教学实施与改革的基础上，改变传统的采矿专业课程设计和毕业设计，应用三维可视化软件进行数字采矿设计，逐步改变学生的传统设计理念，提高其专业综合素质。

形成多媒体课件 当前，国内高校逐步开设数字矿山技术课程，但没有系统完整的多媒体教学课件，拟形成适用于南华大学的数字矿山技术课程多媒体课件。

6 结束语

本文探讨了数字矿山技术课程开设与建设的重要性与必要性，对该课程在采矿工程卓越人才培养中的功能进行了定位，并提出根据功能定位设计合理的课程教学模式、内容、方式和考核方式，改变传统的采矿专业课程设计和毕业设计，应用三维可视化软件进行数字采矿设计的课程建设的思路与方法，以引导学生把握专业发展的前沿方向，为实现人才培养教育目标提供一种新的途径。

［1］赵启峰，石建军，王波，等.面向“卓越工程师”培养的《井巷工程》课程改革与实践［J］.华北科技学院学报，2014，11（12）:59-62.

［2］李伟，代少军，陈刚.卓越工程师培养中采矿CAD课程教学改革与实践［J］.经济师，2014（7）:240-241.

［3］王晓红，王政，郭亚静，等.采矿工程专业开设地理信息系统课程的必要性及教学模式设计［J］.河北联合大学学报:社会科学版，2012，12（4）:68-70.

［4］赵威成，祁向前，马福义.建设数字矿山形势下的矿山测量人才培养［J］.金属矿山，2015（4）:238-240.

［5］刘晓明，肖厚藻，陈辉，等.DIMINE软件在地质学教学中的应用与实践［J］.中国地质教育，2015（1）:99-102.

Tentative Study of Construction of Course of Technologies of Digital Mine under Background of Excellent Engineer Talent Cultivation

WANG Fulin， YANG Shijiao， ZENG Sheng， YU Qing， WEN Xia

According to the program of talent cultivation of excellent engineer and direction for mining industry， and based on the present teaching situation of Technologies of Digital Mine and its related courses， the author not only analyzes the importance and necessity of those courses and determines its functional orientation and construction targets， but also puts forward ideas and methods for instructing the construction of those courses. The development of those courses has a positive signi cance on instructing students to master the researching frontier of mining and helping them promote their overall qualities.

excellent engineer； mining engineering； technologies of digital mine； course construction

G642.3

B

1671-489X（2015）24-0088-02

*项目来源：南华大学高等教育研究与改革重点项目“基于卓越工程师人才培养的《数字矿山技术》课程教学研究与实践”（编号：2015XJG-ZD03）、“基于‘卓越工程师教育培养计划’的矿物资源工程专业培养方案研究”（编号：2014XJG-ZD03），南华大学大学生研究性学习和创新性实验计划校级项目（编号：2014-08）。

作者：王富林，南华大学核资源工程学院讲师，研究方向为矿产资源开采现代化；杨仕教、曾晟、喻清、文霞，南华大学核资源工程学院（421001）。