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本文旨在探索出使學生靈活掌握綜合運用煤礦開采學、井巷工程、礦井通風等核心專業(yè)課程的基本知識進行新型礦井設計的基本方法、程序和技能，重點是圍繞實際巷道空間布置進行運輸、通風計算，工作面布置，井田開拓平面圖繪制等進行創(chuàng)新練習。借助畢業(yè)設計考察學生對專業(yè)基礎知識的認識水平，提升學生創(chuàng)造性地分析問題和解決問題的能力水平。依據《采礦工程教學大綱》的要求，我校采礦工程專業(yè)新型礦井畢業(yè)設計安排在大四下學期的前兩周進行，周期共計16周，學分10分。新型礦井畢業(yè)設計涵蓋多學科復雜多樣的專業(yè)基礎知識，需要有扎實的理論功底，重點圍繞新型礦井在建設過程設計到的井田地質概況、井田開拓綜合設計、采區(qū)開拓綜合設計、回采工作面布置等設計方案的提出和比較，此外還包括礦井通風阻力計算，礦井開拓可行性方案論證及其成本比較等內容，需要學生能夠結合相關理論知識系統(tǒng)化訓練融會貫通。

1畢業(yè)設計現(xiàn)狀和存在的不足

以采礦工程專業(yè)新型礦井設計的現(xiàn)狀和存在的問題為研究對象，進行較為深入的分析。1.1學生個人情況復雜，對設計的重要性認識不足。根據采礦工程《教學大綱》的具體要求，通常將畢業(yè)設計排放在大四學年的第二個學期，即本科學習階段的末期，在這一學期里學生都在忙碌著各種各樣的事情，承受著好壞不同的結果，學生往往自顧不暇心態(tài)失衡，最終不能全身心地投入到畢業(yè)設計中，影響到畢業(yè)設計質量甚至不能按時完成。導致學生無法正常進行畢業(yè)設計主要有以下三種原因：1）找工作，學生除了需要完成畢業(yè)設計外，還需要頻繁地參加各種各樣的招聘會及其面試。2）考研，學生需要拿出大量的時間進行復習參加考試，即使通過初試線還需要抽出時間參加相應的復試，導致學生根本沒有足夠的時間完成畢業(yè)設計。3）補考，還有一部分學生在大學的四年里掛了很多科，需要參加學校組織的最后一次大補考試，為了通過考試學生往往忙里抽時間去復習，影響到了其畢業(yè)設計質量。綜合以上原因導致學生無法在規(guī)定的時間內保質保量地完成畢業(yè)設計任務，絕大多數(shù)都是疲于應付，掩耳盜鈴。究其根本原因就在于學生在心里根本沒有認識到畢業(yè)設計的重要性，甚至照搬照抄其他學生的畢業(yè)設計。1.2畢業(yè)設計形式過于簡單。在下達的畢業(yè)設計任務書中,某些設計固定參數(shù)（例如煤層的數(shù)量和生產能力等），雖然能夠在一定程度上避免畢業(yè)設計結果出現(xiàn)雷同現(xiàn)象，即便如此，還是有很多學生拖拖拉拉，不能全身心地投入到設計中去，學生即使在設計也只是生搬硬套拿來主義，東張西望地抄襲別人的設計成果。更有甚者還有學生從上一屆師哥師姐手里要來畢業(yè)設計進行草草修改或照葫蘆畫瓢人云亦云。這些由于畢業(yè)設計形式過于簡單而導致的學生互相抄襲現(xiàn)象已嚴重地影響著對學生應用型創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。1.3專業(yè)基礎和畢業(yè)設計要求差距較大。新型礦井畢業(yè)設計要求學生在熟練掌握專業(yè)核心課程的基礎上還能夠靈活地實踐應用創(chuàng)新，例如《井巷工程》、《礦井提升與運輸》、《采煤學》、《礦井通風》等核心課程都與畢業(yè)設計相關內容緊密聯(lián)系，里面牽涉到非常多的隨時間演變的三維模型。對于大多數(shù)學生而言無論是空間認識上，還是數(shù)據分析處理上都不能迅速地適應畢業(yè)設計的各項要求。1.4畢業(yè)設計教師指導力度不足。自2001年開始我國高校本科招生開始逐年擴招到現(xiàn)在，我國的教育體制也由精英教育走向大眾教育，入學人數(shù)逐年翻番，與此同時，教師的科研項目也逐年增多，面對日常教學、科學研究的壓力使得專業(yè)骨干教師不堪重負。最終導致畢業(yè)設計指導教師無法保證有足夠的精力和時間去指導學生，平均分配到每個學生身上的指導時間更是少之又少，很大程度上影響到了學生畢業(yè)設計的質量。

2探索畢業(yè)設計創(chuàng)新模式及其可行性技術路線

2.1保障條件。我校結合原有軟硬件資源情況引進了國內外先進虛擬現(xiàn)實軟件設備，籌建了我系迄今為止最為先進的采礦工程虛擬教學實訓中心，主要儀器設備包括:煤礦安全生產基礎實踐教學培訓系統(tǒng)、煤礦五大自然災害培訓系統(tǒng)、礦山三維仿真實踐教學設計等；該實驗中心主要實驗項目包括：煤礦安全生產基礎知識實訓、礦井開拓方式實訓、采煤工藝實訓、礦井開采設計三維快速搭建實訓等任務。為探索畢業(yè)設計創(chuàng)新模式提供了強有力的硬件保障。2.2創(chuàng)新模式。充分借助現(xiàn)有的實驗室硬件條件和師資隊伍，在充分分析我國新工科應用型本科院校畢業(yè)設計存在的問題和不足之后，借助國內外先進成熟的三維立體搭建技術，進行虛擬現(xiàn)實礦井設計搭建，將其完全引入到新型礦井畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中，彌補大多數(shù)學生在井田開拓中巷道布置的三維空間認識的不足。2.3技術路線。對學生進行分組比較研究，一組學生實行以往傳統(tǒng)的畢業(yè)設計模式，只是借助傳統(tǒng)的圖紙、手冊、模型進行設計；而另一組在設計過程中引入虛擬現(xiàn)實技術，老師指導學生熟練使用并對自己設計的礦井巷道進行三維仿真建模。通過對兩組學生畢業(yè)設計每個環(huán)節(jié)的考核比較，分析兩組所表現(xiàn)出來的差異進行統(tǒng)計分析。

3結論

第一，通過三維立體搭建新型礦井畢業(yè)設計，學生在搭建過程中能夠鞏固和加強所學專業(yè)基礎知識，認識到自身還存在很多不足，培養(yǎng)學生綜合運用所學理論知識、實踐技能創(chuàng)造性地獨立分析與解決實際問題的能力，進而培養(yǎng)學生提出問題的能力。第二，通過三維立體搭建新型礦井畢業(yè)設計，強化學生的動手能力和研究能力，包括地質資料研究、礦井文獻資料收集能力，理論分析和實驗研究的能力，圖紙設計和繪制的能力，技術分析能力，撰寫研究報告的能力，進而培養(yǎng)學生從事科研工作的能力。第三，通過三維立體搭建新型礦井畢業(yè)設計，培養(yǎng)學生精益求精、嚴以律己、不驕不躁的工作作風。使學生初步掌握解決問題過程中遇到的分析、規(guī)劃、設計、計劃、分工、協(xié)作、交流等基本方法，樹立學生的組織規(guī)劃、分工合作以及溝通交流的意識。通過將三維立體搭建技術引入到采礦工程畢業(yè)設計，解決了傳統(tǒng)畢業(yè)設計過程中存在的諸多問題，學生們可以憑借三維立體系統(tǒng)的先天性優(yōu)勢進行更為快捷的實際礦井三維立體搭建操作，通過親自動手搭建虛擬礦井，增強了學生的動手能力和空間想象能力，在設計進度及設計質量上也明顯優(yōu)于傳統(tǒng)畢業(yè)設計。三維立體“礦井可視化搭建信息系統(tǒng)”早已是數(shù)字化校園建設的不可或缺的一部分，更是我校新工科畢業(yè)設計發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

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[3]苑明軍，王明銳，姜興國.團隊合作式本科生畢業(yè)設計模式研究與實踐[M].北京：煤炭技術出版社，2016.

作者:李濤 孫景丹 趙宇 曾凡靜 單位:黑龍江工業(yè)學院資源工程系