虚拟矿井建设的采矿工程论文

摘要：论述了虚拟现实在国内外矿业领域的应用现状和最新动态。从矿井生产过程的动态模拟、煤矿生产设备的虚拟设计和制造、矿井事故模拟与调查分析、矿井火灾和瓦斯爆炸模拟等几个方面分析了目前虚拟现实在矿业中的应用。下面是小编整理的《虚拟矿井建设的采矿工程论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

虚拟矿井建设的采矿工程论文 篇1：

煤矿安全自治区级实验教学示范中心建设的实践探讨

摘要：通过煤矿安全自治区级实验教学示范中心建设的实践，在应用型本科院校的实验教学体系、实验教学模式、教学方法等方面做了一定的探索，建设成果具有鲜明的建设特色，有效地提高了学生的创新能力和实践能力。

关键词：煤矿安全 实验教学 示范中心

新疆工程学院煤矿安全实验中心前身为煤矿安全实训基地，始建于2006年。2010年学院在自治区煤炭煤电煤化工公共实训基地的基础上，整合了相关实验室，成立了煤矿安全实验中心，下设矿井仿真模型室、矿井通风、矿井瓦斯防治、矿尘防治、矿井火灾防治、矿山救护、煤矿安全教育机房，煤矿安全工程设计、煤层气开发与利用、安全人机工程等专业实验室。面向采矿工程（煤矿开采技术）、安全工程（矿井通风与安全）、机械设计制造及其自动化（矿山机电）等涉煤专业本专科生的实验教学。并于2012年7月经自治区教育厅批准设立区级实验教学示范中心。在四年建设期内不断地实践与探索，目前已经取得了一定的建设效果，发挥了示范作用。

一、实验教学体系的建设

煤矿安全实验教学示范中心基于知识传授、能力培养、素质提高、协调发展的教育理念，构建了实验教学示范中心三层次递进的实验教学体系。

第一层次为仿真演示性实验。该层次实验涉及到矿井仿真模型室。实验内容上主要是针对各门课程的基本概念和生产工艺系统，利用矿井各种仿真模型，使学生建立对概念和系统的初步认知，这一层次实验具有直观性，形象性的特点。

第二层次为综合性设计性实验，该层次实验涉及煤矿开采学、矿井通风学、矿井瓦斯防治、矿井火灾防治、矿井通风与安全、安全工程CAD辅助设计、矿山安全技术、通风工程学、煤矿安全监控等主干课程。通过这一层次实验，完成课程实验大纲规定的各个实验项目，使学生在实验教师的指导下，掌握实验的原理、内容和实验仪器设备的操作步骤，自主完成实验数据的处理和分析，撰写实验报告，从而培养学生独立分析问题、解决问题的能力。

第三层次为开放性实验，该层次实验主要针对善于独立思考、對科学研究以及发明创造有浓厚兴趣的优秀学生。四年来积极组织上述学生参加教师的各类科研课题，指导教师依靠中心提供的开放式实验平台，结合科研项目和学科优势，指导学生在开放实验室做创新性实验研究，训练學生的科研能力，以提高学生的科研水平。

煤矿安全实验教学示范中心目前承担的实验课程数为28门，实验项目共25项，新增实验项目4项，实验项目分为仿真演示性实验、综合性设计性实验、开放性实验。其中，综合性设计性和开放性实验项目占一定比例。

煤矿安全实验教学示范中心部分实验教学内容紧密结合了煤矿现代化生产过程中所需解决的安全技术问题，与神华新疆能源有限责任公司、新疆焦煤集团等区内大型煤炭企业建立了相互交流的平台，企业为学校提供实践基地，学校为企业提供科研实验平台，取得了一定的社会效益。

1.遴选已完成的纵向或横向科研课题，挑选部分学习成绩优秀的学生，将科研项目内容的一部分分解转化为几个专业基础实验和专业实验，学生可以重新构思实验、设计实验、完成实验，从而了解和掌握专业知识在科研中的应用，提高其自身的科研能力。

2.开放实验平台。以矿井通风安全专业学生为例，教师结合自身的科研项目和学科优势，挑选部分优秀学生参与完成各类课题。

3.为学生参加职业技能大赛、大学生创新性实验计划项目、自主创造发明提供物质保障和智力支持。

2012年以来，实验教学中心通过前期实验教学及通过组织学生参与科研活动，建立实践基地，不断提高学生的创新能力和实践能力，培养具有创新精神和实践能力的新型人才，教师指导学生参加区级竞赛也取得了可喜的成绩，获得国赛优秀奖3项、自治区级各类奖项8项。2015年获批自治区本科高校自治区级和国家级大学生创新训练计划项目6项，其中国家级2项，自治区级4项。

二、实验教学模式、教学方法及手段的创新

煤矿安全实验教学示范中心采用了以教师为主导、学生为中心的开放式实验教学模式。实验教学方式灵活多样，给学生提供自主思考，自主完成实验的独立空间。

在实验教学中，采取面向对象设计-运行的实验教学方法。在实验教学中按照学生的不同层次水平，让学生根据课程实验大纲自行设计，运行实验项目，以提高学生的实际动手能力。

在实验教学中，使用虚拟仿真教学软件和网上教学资源。在网站上可以下载实验指导书和实验教师录制的实验教学视频资源，以便于学生实验课前充分地熟悉实验项目的各种资料，做充分的实验前的准备工作。在学生的课余时间和周末的闲暇时间开放实验室，学生预先申请特定的开放实验室，提交实验项目设计书，通过实验指导教师审批后，可以运行该实验项目。

中心在实验教学中改进教学方法和手段，煤矿安全专业机房安装了多媒体电子课件、工程CAD制图软件和虚拟仿真教学软件，充分采用现代化教学手段。

三、中心建设特色

煤矿安全实验教学示范中心在教学理念、管理体制、教学体系、运行机制和实验环境设施建设等方面进行了一系列的改革与创新，形成了鲜明的建设特色，主要表现在：

1.以安全工程（矿井通风与安全）自治区急需紧缺人才专业建设为依托，培养了一支教学与科研并重的优良师资队伍。教师队伍中以中青年占多数，并亲自担任实验课程的授课和指导工作，具有博士、硕士学位的占78%，保证了实验课程教学质量。

2.构建了三层次递进的矿山安全实验教学体系，充分发挥现代化教学手段的作用；在各个层次上，发挥了学生的主体学习作用。

3.依据学院“坚持矿业特色，致力于应用型工科教育”的发展规划，作为自治区唯一的应用型本科院校，在矿山安全专业综合实验室建设中发挥学科优势，承担了自治区级科研项目，实现了产学研的一体化结合，有益于培养学生实际动手能力和创新性能力。

4.试验仪器和设备先进，具有现代化矿井模型、矿井通风仿真系统、高压容量法瓦斯吸附装置、DGC瓦斯含量测定装置、矿井火灾束管监测系统、煤自燃发火倾向性测定仪、煤尘爆炸性鉴定仪、煤岩相对渗透率的测定、煤岩等温吸附测定、压汞仪、比表面积测定仪、燃烧热测定装置等大型试验系统，还有供50名学生同时使用的煤矿安全测试仪器。这些实验仪器可提供学生必备的实验条件，特别是可为国家级大学生创新性实验计划项目提供国内一流的先进实验设备。

5.建立了稳固的校外人才培养实习基地。现有多个校外实习基地，涵盖煤矿、科研院所、中介机构等方面，这些实习基地既有大中型国企，也有民营企业。这些生产技术和管理模式先进的校外实习基地满足了学生的认识实习、生产实习、毕业实习各个实践教学环节的要求，为学生理论联系实践、学以致用，掌握企业先进的生产技术和管理方法提供了可靠的实习基地保障。

四、结语

煤矿安全实验教学示范中心坚持矿业特色，以矿山安全为优势，构建了应用型本科院校的实验教学体系，创新了实验教学模式、教学方法及手段。在培养具有创新能力和实践能力的工程应用型人才方面做了尝试性的工作，取得了一定的成绩，但是中心的建设工作还需要继续提高和改进。

参考文献：

[1]华容，安子良，沙泉，陆斌.创建轨道交通运行与安全实验教学示范中心[J].实验技术与管理，2016，（12）：237-241.

[2]崔素萍，闫丽，张洪微，刘海军，唐彦君.食品质量与安全实验教学示范中心的建设与实践[J].实验室研究与探索，2014，（06）：129-131.

[3]郑阿群，张军杰，高培红，李建军.省级化学实验教学示范中心建设研究与探索[J].实验室研究与探索，2015，（10）：135-138.

作者：陆卫东

虚拟矿井建设的采矿工程论文 篇2：

虚拟现实技术在矿业领域应用现状综述

摘要：论述了虚拟现实在国内外矿业领域的应用现状和最新动态。从矿井生产过程的动态模拟、煤矿生产设备的虚拟设计和制造、矿井事故模拟与调查分析、矿井火灾和瓦斯爆炸模拟等几个方面分析了目前虚拟现实在矿业中的应用。

关键词：虚拟现实；矿业领域；应用现状

Summarizing the Application Status Quo of Virtual Reality technology in Mining Field

GU Hai-xia1,WAN Wei2

(1.Xuzhou Normal University, Xuzhou 221116, China; 2.Yancheng Institut of Technicion, Yancheng 224002, China)

Key words: Virtual Reality; mining field; application status quo

1 前言

虚拟现实技术已在矿业领域很多方面得到应用并取得令人注目的成就，这些研究成果已经显示出虚拟现实技术在矿业领域应用的巨大潜力。目前国外从事虚拟现实技术在矿业中应用研究的主要有英国诺丁汉大学化工、环境与采矿工程学院所属的人工智能及其矿业应用研究所（简称AIMS）、南非工业与科研委员会（CSIR）矿业技术部的A.Squlch、美国宾西法尼亚州立大学采矿工程系的C.J.Bise、德国柏林工业大学B.M.Winkler等。其研究内容主要集中在采矿工程模拟、技术培训、事故分析、风险评估、灾害防治等方面。

2 研究现状

目前国外的许多工业组织和科研院校纷纷加大研究力度和深度，积极开发和探索虚拟现实技术应用的新领域。目前虚拟现实在国内外矿业中的应用主要集中在以下几个方面[1]：

2.1 矿山生产环境的风险评价

英国诺丁汉大学的AIMS Solutions公司开发出一系列矿山VR模型，如露天矿单斗-卡车作业系统、矿井开采系统模拟模型等。通过应用VR技术辅助识别和评价对象（如设备、人员等）的风险状况，从而得出更客观的风险评价。这种VR计算机系统可动态的进行生产环境的风险分析。采矿设备周围的风险区域是动态的，它依据当前时刻虚拟环境中所处的状态对回采工作的多个工序进行风险评价。

2.2 矿井生产过程的动态模拟与技术培训

利用虚拟现实技术创建的矿山生产环境具有逼真、交互作用的特点。应用VR技术制作出的软件或录像，可以直观模拟采矿环境及其作业过程、适于矿山职业教育和岗位培训。诺丁汉大学AIMS研究室应用VR技术开发的房柱式开采模拟系统VR-MINE、蓄电池机车模型、露天矿单斗-卡车工艺生产系统等可分别用于相应环境下工作人员的培训。该系统在南非的一个金矿用于培训井下工人识别矿井开采危害及岩石冒落事故的发生。系统所建立的三维环境是该矿最忙碌且事故频发的工作面，其危害主要来自岩体冒落和设备运行。一旦训练者进入虚拟环境中的某个危险区，而又未做出正确的反应时(系统在屏幕底部显示出一系列图标来表征不同的反应)，系统就会以图像和声音形式模拟出这种灾害的动态发展过程。同时记录每个训练者的成绩，以供评价和比较。南非金矿的应用表明，矿工通过这种训练，不仅强化了安全意识，也增强了事故识别能力，达到了减小矿山灾害发生及其危害程度的目的。

2.3 煤矿生产设备的虚拟设计和制造

虚拟现实技术用于大型设施、设备的设计和制造已有许多成功的实例。把虚拟现实技术用于对煤矿新设备的设计方案进行性能评估，则更显示出虚拟现实技术的优势。由于井下场地狭窄，环境恶劣，因此煤矿设备的虚拟设计和制造，其意义不仅仅是节约资源和时间，而是完成在地面或在常规条件下无法进行的工作。例如采煤机虚拟设计中，设计人员不必等到样机制造出来后再去修改其中不太理想、不太合理的部分，因为VR系统可以容许他们“进入”电脑中的三维空间图像，借助多种交互手段直接对采煤机的设计进行观察、讨论和修改，从而大大缩短设备的研制周期，节省研制费用。中国矿业大学（北京校区）开发了综合机械化采煤中的采煤机和支架的虚拟现实系统，可以通过采煤机和支架的基本参数来模拟其在特定力的作用下的运动，也可以利用VR传感器或三维鼠标进行控制，对所建模型的各个部位进行全方位观察，进一步优化结构，改进设计方案。

2.4 矿井事故模拟与调查分析

应用计算机绘图和虚拟现实技术可以快速、有效地以一系列三维图像在计算机屏幕上再现各种事故发生的过程，事故调查者可以从各种角度去观测、分析事故发生的过程，找出事故原因，包括系统设计和现场人员的动作行为。这个在公安部门的案例分析中已有应用，在矿业领域还没有涉及。中国的煤矿事故发生率非常高，通过对事故的事后调查，可以明确事故责任，更重要的是防止其它与此相关或类似的潜在事故的再次出现。矿山事故预防的关键在于创造并维护安全的工作环境、宣传并执行安全的作业行为，从而防止错误行为的发生。应用VR技术可以快速、有效地在计算机屏幕上再现事故发生的过程。事故调查者可以从各种角度去观测、分析事故发生过程，从而找出事故发生的原因并采取相关预防措施，防止类似事故的再次发生。图1为通过VR技术再现的井下矿车事故发生的情景。通过交互式改变该模型中的环境参数来模拟再现事故过程，可以找到避免类似事故发生的技术途径和工人安全注意事项。

2.5矿井火灾和瓦斯爆炸模拟

计算机技术的高速发展使得在灾变条件下复杂通风网络的快速解算成为可能,从而指导井下火灾发生时正确地控制风流,确保井下工作人员安全撤出,防止火灾和有害气体、烟尘等的蔓延。近几年来,计算流体动力学 (简称ＣＦＤ)已广泛用于工业火灾、爆炸和煤矿火灾,ＣＦＤ通过解算与火灾和爆炸物相关的数学模型,可以较准确地预测火区附近的温度、火风压及其燃烧产物的实时分布状况。

ＡＩＭＳ的研究人员目前正致力于矿井火灾ＶＲ系统的开发。该系统通过模拟某个真实的矿井作业环境,并结合网络分析和ＣＦＤ模拟的结果,可以逼真地展示出火灾或爆炸发生的动态过程。除了模拟火烟弥漫状况外,该系统还可通过人机交互作用显示出人为因素， 如反风、灭火措施等对这整个通风网络的影响。此类系统的开发,无疑可以广泛地用于矿井火灾的防治、救灾和人员培训等方面。

中国矿业大学（北京校区）采用粒子系统对矿井火灾进行了三维可视化研究。在应用VC6.0 和open GL API 开发的程序中，设计了地下井巷真实感模型和火灾烟气与火焰模型,并考虑了风向对火焰以及烟流形态的影响、巷道高度受限影响等因素。图2所示为该系统完成的巷道火灾模拟结果。

该系统可以说只是矿井火灾的示意图，没有逼真体现矿井火灾的效果，为了能使研究成果应用在生产实际中去，必须进一步增加火灾环境的真实性和火灾模拟算法的研究。

2.6 生态重建

采矿无论是地下开采还是露天开采都会导致地表遭到破坏，破坏后的重建一般不是最初环境的简单恢复，而是按照采矿的时空发展顺序和最终符合当地人们的需求和价值取向，对生态系统的组成、结构和功能进行积极的安排和调控，重建一个高水平、可持续发展的生态系统。在生态重建的规划设计、方案论证的过程中，采用虚拟现实技术，能够把各种不同的方案在计算机中逼真的体现出来，给决策者提供一种直观形象的辅助决策手段，对于方案中不完美之处可以快速修改，这对于生态重建最优方案的确定有重要意义。中国矿业大学（徐州校区）进行了露天矿生态重建的研究，应用于霍林河矿的生态重建，取得较好效果[2]。图3是露天矿生态重建后的仿真效果图。

图1 应用VR进行矿车事故的调查与再现

图2 采用粒子系统算法的矿山巷道火灾

图3 露天矿生态重建后的仿真效果图

3 国际动态

加拿大已制定出一项拟在2050年实现的远景规划，即将加拿大北部边远地区的一个矿山实现为无人矿井，从萨得伯里通过卫星操纵矿山的所有设备，实现机械自动破碎和自动切割采矿；芬兰采矿工业于1992年宣布了自己的智能采矿技术方案，涉及采矿实时过程控制、资源实时管理、矿山信息网建设、新机械应用和自动控制等28个专题；瑞典制定了向矿山自动化进军的“Grountecknik 2000”战略计划。中国矿业大学等单位也相继开展了采矿机器人(MR)、矿山地理信息系统(MGIS)、三维地学模拟(3DGM)、矿山虚拟现实(MVR)、矿山GPS定位等方面的技术开发与应用研究。随着实时矿山测量、GPS实时导航与遥控、GIS管理与辅助决策和3DGM的应用，国际上一些大型露天矿山（包括我国的平朔、霍林河矿区）已可在办公室生成矿床模型、矿山采掘计划，并与采场设备相联系，形成动态管理和遥控指挥系统。

在我国，首个数字化矿井技术通过验收，是由山东新汶矿业集团泰山能源股份有限公司翟镇煤矿，与北京大学遥感与地理信息系统研究所合作研制。据说该系统在我国首次全面开展了基于GIS技术、计算机网络技术、三维可视化和虚拟现实技术在矿山开采领域的集成和应用研究，首次全面开展了集巷道和地层为一体的煤矿专用三维可视化和虚拟现实系统的研究，首次实现了基于地测基础数据的生产图形的一体化管理，使矿井图形的自动化处理水平跃上了一个新的台阶，同时取得了实用化的成果。

4 小结

本文分析了虚拟现实技术在国内外矿业领域的应用现状和最新动态，目前虚拟现实在国内外矿业中的应用主要集中在矿山生产环境的风险评价、矿井生产过程的动态模拟与技术培训、煤矿生产设备的虚拟设计和制造、煤矿生产设备的虚拟设计和制造、矿井事故模拟与调查分析、生态重建几个方面。虚拟现实技术在矿业领域的应用研究已从多个角度展开并取得一定成果，但其在选煤系统方面的应用尚很少见，因此将该技术引入到选煤系统，构建选煤系统的三维仿真系统及其虚拟生产系统，为基于虚拟选煤厂的生产管理和信息化建设搭建一个直观、逼真的三维平台，对提高选煤厂生产和管理的技术水平，促进矿山企业信息化建设等，都可起到积极的作用。

参考文献：

[1] 吴立新，张瑞新，戚宜欣,等，3维地学模拟与虚拟矿山系统[J]，测绘学报,2002(31,1):31-33.

[2] 申闫春，才庆祥，张幼蒂,等，虚拟现实技术在露天矿生态重建仿真中的应用[J]，中国矿业大学学报，2002(31,1):1-5.

作者：顾海霞　万　玮

虚拟矿井建设的采矿工程论文 篇3：

“一带一路”背景下采矿工程专业国际化实验教学体系建设与实践

摘  要：随着“一带一路”国家战略的实施，培养具有工程实践能力和创新能力的国际化高素质复合型人才是当前采矿行业发展的新需求。针对国际化实验教学体系建设面临的难题，从培养主观能动性、制定专业培养方案、加强师资队伍建设、强化实践教学四个方面入手，构建一套基于“采矿工程全工艺流程”的国际化双语实验教学体系，开展综合虚拟仿真实验教学资源建设，建立国际化实验教学评估体系，以期适应新时代工程教育、人才培养的新要求。

关键词：采矿工程;实验教学;教学体系;一带一路;国际化

引言

在科技革命、产业变革、新经济以及新起点的时代背景下，随着“一带一路”国家战略的提出与逐步实施，以中国为起点的“一带一路”沿线国家工程教育界面临新机遇、新挑战[1]。近年，来华留学生的规模也逐年扩大，2017年已达到48.92万人，其中，“一带一路”沿线国家的留学生人数占比高达64.85%。如何服务“一带一路”沿线国家急需专业高端人才需求，加快推进高等教育国际化已成为当前高校工作者需要重点思考的问题[2]。

地矿类行业作为传统行业，随着“一带一路”国家战略的逐步深入正焕发出新的面貌。如何在培养具有全球胜任力的国内学生的同时，增强来华留学生的专业知识和实践能力，已成为“一带一路”大背景下，地矿类专业人才培养的重中之重。

一、国际化实验教学体系建设面临的难题

武汉理工大学是首批列入国家“211工程”、“985工程优势学科创新平台”、“雙一流计划”重点建设的教育部直属全国重点大学，为教育部和交通运输部、国家国防科技工业局共建高校。学校秉承“育人为本，学术至上”的办学理念和“建设人民满意、世人仰慕的优秀大学”的大学理想和核心价值追求，为全国大学英语教改示范学校、教育部首批卓越工程师教育培养计划试点学校、首批全国深化创新创业教育改革示范高校。

武汉理工大学采矿工程专业属于“一带一路”沿线国家重点急需专业，为教育部来华留学采矿工程专业全英本科教学单位（全国范围内仅4所高校），拥有本专业留学生学士、硕士和博士学位授予点。随着留学生规模逐年扩大，来华留学国别逐年增多，因为留学生专业基础知识、语言交流能力、文化背景等多方面差异，采矿工程专业留学生培养过程中出现一系列问题。

（一）教育水平差异较大

来华留学生往往来自于不同的国家或地区，受当地学习内容与教育水平的影响，来华留学生的受教育水平差异较大。同时，由于语言障碍，大多数来华留学生用于学习专业基础知识的时间偏少，导致专业基础知识薄弱。这给正常的实验教学安排带来不小的难题。

（二）学生自主性较差

目前，高校要培养来华留学生的创新意识和创新能力。要落实这一理念，必须切实突出学生的主体地位，促进学生和谐主动发展。然而，在实验教学中大多数学生把自主学习和自由学习之间划为等号。他们认为自主学习就是学生做主，自己学习，在实验教学中完全脱离教师的指导，削弱教师在教学中的主导作用。同时，采矿工程专业属艰苦类行业，部分留学生带有专业情绪，学习的主动性远远不够，导致实验教学由原来的“注入式”走向“放羊式”，从形式上好像突出了学生自主学习和主体地位，实际上学生的学习效率非常低。

（三）实验教学培养目标不完善

采矿工程来华留学生的培养方案和教学大纲往往是按照国内学生的培养模式为模板设定，然而留学生在语言和学习能力等方面的差异较大，使得教学内容针对性较差，教学效果也差强人意。采矿工程专业的综合性较强，实验和实践教学内容占课程体系的比重较大，它们已经成为制约来华留学生综合素质的重要难题[3]。

（四）师资队伍力量较为薄弱

在师资队伍和平台建设方面，实验教学中心现有教师20人，其中专职教师16人，其中有海外留学或交流背景一年以上仅6余人。同时，具有教授职称者只有4位，在55岁以下的仅有一人。应届博士毕业生是高校招聘专任教师的主要来源，绝大部分青年教师基本从高校走出来就直接给学生授课。他们往往缺乏行业相关经验和技能，关于创新意识与创新能力培养的理论与经验不足。

（五）缺乏有效的现场实践教学

目前，采矿工程专业来华留学生的人才培养模式主要由课上学习、现场实践两个部分组成。现场实践地点往往是国内相关矿山，留学生由于受中文水平限制，无法快速查阅相关实践矿山的中文文献资料，无法观看相应中文视频等来了解国内矿山企业存在的技术问题和亟待解决的难题。同时，来华留学生即使与国内矿山企业人员面对面，也存在交流障碍，难以知晓矿山的需求。就更谈不上站在国外同行的角度去思考和解决相应的问题，这就导致其很难真正地融入到采矿国际化氛围。

二、采矿工程国际化实验教学体系构建

（一）培养留学生的主动学习能力

增设采矿工程专业学科前沿知识讲座，邀请国内外专家向留学生教授采矿行业的最新发展动向以及技术前沿，增强留学生对采矿行业的兴趣和认识。在授课过程中适当地引入翻转课堂式教学模式，学生在课下通过互联网使用优质的教育资源学习知识，不再单纯地依赖授课老师。打破老师教、学生学的传统方式，将来华留学生的“被动学习”转变为“主动学习”。课堂变成老师与学生们之间的互动场所，主要包括答疑解惑、知识的运用等，可以达到更好的教学效果。

同时，可将导师制引入到来华留学生的培养过程中。在本科階段引导留学生参与导师的科研项目，加入到相应的课题组，便于留学生与课题组成员和导师的交流，共同营造浓厚的学术氛围，能大大提高留学生的学习主动性和创新能力。

（二）制定适合来华留学生的培养方案

随着“一带一路”国家战略的推进，采矿工程留学生从无到有，并在近几年呈现快速增长趋势。深入了解本校采矿工程来华留学生整体的语言和学习能力，大量调研外校采矿工程学科留学生培养体系的特点，取长补短，在课程安排、教材选取、教学方法、教学管理等方面建立具有我校特色的采矿工程专业来华留学生培养体系，使得教学内容针对性更强，教学效果更好。

（三）加强师资队伍建设

采矿工程来华留学生的培养直接受到师资队伍水平的影响，这要求教师们不仅要懂得专业知识，还需要用英语准确、形象地表达出来。一方面，对教学经验丰富、授课年限较长的教师，加强专业英语的培训，鼓励申请访问学者、申报国际交流与合作项目，加强与国外的学术交流，不断提高英文水平。另一方面，对英语读写能力较好的年轻教师，加强专业知识和教学经验的积累，使其尽快成长为高素质的师资人才。同时，可以聘请国外高校或企业相关专家为兼职教授，向学生教授采矿工程专业的最新研究成果，扩大留学生的国际视野。

（四）强化实践教学，构建创新教育主渠道

我校采矿工程专业以湖北省资源与环境实验教学中心为依托，现有教学面积4000余平方米，实验仪器设备2000余台套。采矿工程实验教学分中心建设有“电雷管爆破网路模拟实验系统”、“巷道掘进爆破实验平台”、“材料疲劳试验平台”和“矿山八大系统生产和灾害模拟实验平台”等综合实验平台[4]。

采矿工程专业属于实践应用性较强的学科，以培养科学研究和工程应用型留学生人才为目标，构建以矿产资源绿色开采为核心，辐射矿山土地资源、水资源和矿山生态环境与安全保障的创新型实验教学体系，形成注重基础培养、突出综合与设计、强调创新的实验教学体系，建立科学的开放管理体系和质量保障体系[5]。

三、国际化全工艺实验教学资源建设

（一）全工艺实验教学体系

将采矿工程本科专业相对独立的课程实验内容进行系统整合、贯通、拓展，立足验证、贯通和创新三方面的实验教学层次，构建一套双语教学、知识关联、环节紧扣的实验教学体系，拟建立的实验体系分露天采矿和地下采矿2个部分。

露天开采：地质采样-矿样描述-岩石试样制备-岩石物理力学实验-露天矿山开采设计-爆破设计-爆破实验-爆破振动测试-灾害防治-边坡监测-生态监测与恢复。

地下开采：地质采样-矿样描述-岩石试样制备-岩石物理力学实验-地下矿山开采设计-井巷工程设计-矿井提升和运输设计-爆破设计-爆破实验-爆破振动测试-矿井通风设计-通风实验-有毒气体和粉尘检测实验-围岩监测-生态监测与恢复。

（二）全工艺虚拟仿真实验教学资源

基于建立的采矿全工艺实验教学体系，拟建立“认识矿山、设计矿山和安全保障”等多个虚拟教学模块（见图1），完成虚拟实验功能需求分析、编写实验教学资源脚本。

四、国际化实验教学评估体系建设

“一带一路”国家战略为新时期经济的发展带了无限机遇，也为新时代工程教育、人才培养提出了新要求[6]。围绕采矿工程专业学生课程培养目标，以“一带一路”沿线国家实际需求为导向，在突出采矿工程特色的基础上，改善和优化课程大纲，探索建立“全工艺综合实验教学培养目标达成度内外部评估体系”。

面向“一带一路”背景下采矿工程专业人才需求，着力解决目前采矿工程专业人才培养中实验课程体系零散、现场实践周期短效果差、国际化能力培养弱等问题，培养具有国际化背景和能力、工程实践能力强、创新能力强的高素质复合型人才，解决我国及“一带一路”沿线国家采矿工程专业教育与新经济发展快速对接等问题[7-8]。

通过对实验课程教学资源建设，以“专业+外语”的“新工科”培养思路，建立一套基于“采矿工程全工艺流程”的双语实验教学体系，贯通、衔接、夯实各理论课程的专业基础知识。借助我校国内外联合教学优势，开展采矿工程专业综合虚拟仿真实验教学资源建设，设立“认识矿山、设计矿山、安全保障”等多个虚拟教学模块。以“一带一路”沿线国家实际需求为导向，建立如图2所示的“全工艺综合实验教学培养目标达成度内外部评估体系”。通过该体系可以在内部对教学质量、实验内容和留学生自主创新性进行监测把控，也可针对社会需求对留学生的专业、动手、观察、分析等能力进行评价。及时反馈的信息可促进教学大纲和培养方案的修正，达到培养国际化采矿工程专业人才的目的。

五、结束语

面对“一带一路”背景下采矿工程专业人才的需求，培养具有国际化背景和能力、工程实践能力和创新能力的高素质复合型人才。本文建立了一套基于“采礦工程全工艺流程”的双语实验教学体系，借助武汉理工大学采矿工程国内外联合教学优势，开展采矿工程专业综合虚拟仿真实验教学资源建设，以“一带一路”沿线国家实际需求为导向，建立“全工艺综合实验教学培养目标达成度内外部评估体系”，为全球采矿工程专业人才培养做出相应的贡献。

参考文献：

[1]李宁，叶海旺，吴浩，等.采矿工程专业国际化人才培养模式探讨[J].高教学刊，2018，4：157-159.

[2]叶海旺，李宁，吴浩，等.矿业工程学科来华留学生培养体系构建[J].高教学刊，2018，3：83-85，88.

[3]魏德洲，王青，顾晓薇，等.采矿工程专业创新型人才培养教学体系建设与实践[J].教育教学论坛，2011，3：149-152.

[4]王玉杰，谭海，任高峰，等.采矿工程专业地下采矿技术综合实验教学的实现[J].科技创新导报，2015，27：163-164.

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作者：姜婷婷 任高峰 张聪瑞 张建华 叶海旺 张春阳 黄刚 陈西江