樓曉明 岳丹

[摘 要]“紫金模式”下鑿巖爆破課程教學的目的是培養(yǎng)理論、實踐和設計能力強，并能適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高級爆破工程師型技術人才。針對鑿巖爆破課程教學環(huán)節(jié)的特點及目前普遍存在的問題，從提升學生收集信息能力和創(chuàng)新能力、改善鑿巖爆破課堂教學的生動和可操作性、建設爆破實驗室和實踐教學基地、提高學生鑿巖爆破技術方案的設計能力四方面，提出“紫金模式”下鑿巖爆破課程教學的思路及實踐，并分析了面臨的問題和下一步教學工作的重點。

[關鍵詞]紫金模式；鑿巖爆破；課程教學；探索與實踐

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）06-0063-03

0、引言

鑿巖爆破課程是采礦工程專業(yè)課設置中一門重要的專業(yè)必修課，它具有技術基礎課的特點，是采礦工程專業(yè)的主要支撐課之一。學生通過對各章節(jié)的學習，在掌握各類爆破基本理論、爆破器材基本知識、炸藥爆炸性能、工業(yè)炸藥基本知識、各類起爆器材和起爆方法、工程地質(zhì)基本知識、巖石爆破基本理論等的基礎上，還要能進行井巷掘進爆破、露天臺階爆破等爆破方案的設計，能根據(jù)巖石性質(zhì)、周邊環(huán)境、爆破條件等對起爆方法與網(wǎng)絡、爆破安全、爆破效果等進行合理分析，并預測爆后效果，理解和判斷各種不同爆破方案帶來的效果、存在的問題等。同時，學生應對爆破安全規(guī)程中的相關規(guī)程比較熟悉。只有達到這樣的目標，學生才能在畢業(yè)進入礦山或爆破公司后迅速轉(zhuǎn)型成為爆破技術骨干。

顯然，要掌握以上知識，必須對爆破器材的性能、鑿巖爆破的理論、設計及現(xiàn)場實踐等有較好的理解。針對這一目標，本文從課程教學改革的角度出發(fā)，對鑿巖爆破教學環(huán)節(jié)存在的問題及目前正在試行的“紫金模式”下鑿巖爆破課程教學改革思路和實踐情況進行了分析和總結。

一、鑿巖爆破課程教學環(huán)節(jié)的特點

從教學的角度來說，鑿巖爆破課程是一門理論、設計與實踐相結合的基礎課程。根據(jù)教學大綱的要求，本科學生在理論方面，應掌握爆破器材的性能及各種起爆方法、地質(zhì)特性對爆破的影響、爆破破巖機理等知識點；設計方面，應能根據(jù)理論知識，按規(guī)范較完整和系統(tǒng)地設計出露天臺階淺、中深孔爆破和井巷（隧道）掘進爆破等技術方案，并能較好地控制爆破安全和預測其爆破效果；實踐方面，應能熟練地使用爆破器材，并對整個爆破施工流程進行規(guī)范化施工。然而，由于爆破工程行業(yè)的特殊性和危險性，大學校區(qū)的學生不可能接觸到真實的爆破器材。學生即使根據(jù)要求進行了完整的爆破技術方案設計，也會因為難以有爆破施工現(xiàn)場開展實踐。這就使學生的爆破設計方案不能與現(xiàn)場地質(zhì)條件等結合，學生不能根據(jù)具體情況修正爆破設計參數(shù)，無法了解鉆孔和檢查、裝藥、堵塞、網(wǎng)絡連接、警戒和起爆等過程中出現(xiàn)的問題，也無法對爆破效果的好壞、對周邊環(huán)境的影響、爆破有害效應防護等進行分析，從而得出合理的結論。因此，學生在課堂中學到的理論知識、爆破技術設計方案等難以與現(xiàn)場結合，只能停留在理論上，對學生在現(xiàn)場施工流程的實踐操作等能力的培養(yǎng)將出現(xiàn)空白。

二、鑿巖爆破課程教學環(huán)節(jié)存在的問題

盡管學校對課程教學很重視，然而受鑿巖爆破課程教學環(huán)節(jié)特點的影響，加上許多高校的年輕教師未受過爆破知識系統(tǒng)、扎實的工程訓練，他們雖有理論知識和較強的科研工作能力，但對爆破公司或礦山等爆破施工現(xiàn)場的規(guī)范化操作流程、爆破技術方案的設計及根據(jù)現(xiàn)場情況進行的修正等知之甚少，難以在爆破技術方案的設計、現(xiàn)場施工等方面以真題真做的形式對學生進行有效指導，這導致鑿巖爆破課程教學環(huán)節(jié)的質(zhì)量難以得到有效保證。這樣培養(yǎng)出的學生在進入礦山或爆破公司后，不僅難以在爆破行業(yè)發(fā)揮技術骨干的作用，甚至由于沒有較好地掌握相關知識，不僅做不了實際情況下的爆破方案技術設計，不能預測爆破后的效果好壞及對周邊環(huán)境等的影響程度，甚至會出現(xiàn)現(xiàn)場施工違規(guī)操作的現(xiàn)象，有的還可能出現(xiàn)安全事故。

三、“紫金模式”下鑿巖爆破課程教學思路與實踐

福州大學紫金礦業(yè)學院是由企業(yè)“支持辦學建設、參與辦學過程、檢驗辦學成效”的新型學院。學院采用一校兩地新型“紫金模式”，即三年在?；A課程與專業(yè)基礎課程學習加一年在基地及企業(yè)學習與實習，企業(yè)參與學生培養(yǎng)的方法[1]。為了提高鑿巖爆破課程教學質(zhì)量，培養(yǎng)具有理論、設計和實踐能力強的爆破工程技術人才，福州大學紫金礦業(yè)學院采礦工程本科專業(yè)在全新的“紫金模式”下就鑿巖爆破課程教學進行了探索性的改革和實踐。

（一）提升學生收集信息的能力和創(chuàng)新能力

由于本科生情報意識較差，他們在收集情報、獲取和分析利用、引證參考文獻等方面的能力有待提高，這些都削弱了他們的創(chuàng)新能力[2]。因此，在課程教學初期，應加強對本科生信息素質(zhì)和檢索的教育，并與圖書館相關教師建立本科生的信息素質(zhì)教育咨詢服務。同時，布置作業(yè)，要求學生到期末之前，提交一篇內(nèi)容為學生對爆破工程技術或爆破器材的認識、爆破在工程領域的應用、爆破技術的現(xiàn)狀、未來爆破的發(fā)展趨勢以及教材中關于爆破知識點其他內(nèi)容的論文式報告，充分挖掘?qū)W生的自學潛力，并讓學生通過使用清華同方、萬方等數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡資源鍛煉自身查閱資料和撰寫報告的能力。另外，為加深學生對爆破知識的理解，學生在上課過程中可以提出問題，教師安排特定課時以師生共同研討的方式解決問題，并通過規(guī)定論文式報告必須達到的要求、安排作業(yè)質(zhì)量較好的學生發(fā)表小論文得到創(chuàng)新學分、提高優(yōu)秀作業(yè)平時成績等方式來保證作業(yè)質(zhì)量。

（二）改善鑿巖爆破課堂教學的生動性和可操作性

要使鑿巖爆破課堂教學生動、學生專心聽講，教師應有較好的專業(yè)理論水平和現(xiàn)場實踐經(jīng)驗，能帶動學生，形成交互式教學。教師應有充足的現(xiàn)場實踐案例，根據(jù)爆破行業(yè)的特殊性，針對每一個實踐操作細節(jié)不到位，都能說明可能存在的危險或出現(xiàn)的問題及已有的血的經(jīng)驗教訓。對理論性知識點，能深入淺出地解釋并有針對性地解決在此基礎上存在的實際問題。對設計知識點，能根據(jù)巖石地質(zhì)條件、炮孔直徑和炸藥等因素，合理并熟練地做出規(guī)范能施工的爆破技術設計，等等。

如理論聯(lián)系實際解釋類知識點：炸藥的分解，在課堂內(nèi)，要說明炸藥分解的原因及帶來的后果。學生理解清楚后，可以以炸藥庫的存放及防高溫、炸藥變質(zhì)失效產(chǎn)生的問題等作為作業(yè)，讓學生通過網(wǎng)絡及相關爆破類圖書查找?guī)靸?nèi)存放炸藥的規(guī)定和通風防高溫的措施、炸藥變質(zhì)可能產(chǎn)生的多種不同后果等。

如實踐操作類知識點：為解決導爆管雷管如何捆綁被引爆的導爆管并用起爆器起爆的問題，在課堂教學前應準備好與現(xiàn)場實際使用相同但沒有炸藥的導爆管雷管和導爆管教具，以及現(xiàn)場使用的導爆管連接器（如三通、四通）、膠布、母線和起爆器等。在課堂教學時，應對起爆器材質(zhì)量的要求、檢查和使用的方法等說明清楚，并對每一個實際操作步驟，說明按爆破規(guī)程操作的方法及違規(guī)可能產(chǎn)生的問題及帶來的后果。最后，布置作業(yè)，讓學生自己設計網(wǎng)絡，并通過到爆破實驗室實驗的方式完成導爆管雷管網(wǎng)絡連接及起爆實驗。

如露天臺階爆破設計知識點：為解決孔排距等參數(shù)問題，應從理論和經(jīng)驗兩方面對各不同炮孔直徑的爆破參數(shù)進行全面講授；在此基礎上，布置作業(yè)，讓學生以實際例子（如紫金山露天礦臺階爆破參數(shù)設計）對孔排距、深度、炸藥單耗與藥量等參數(shù)進行設計，并對理論設計、經(jīng)驗取值和紫金山露天礦臺階實際爆破參數(shù)進行對比，修改參數(shù)。

顯然，要達到以上要求，教師在理論、設計和現(xiàn)場實踐操作方面應具有“雙能雙師”的能力。紫金礦業(yè)學院在招聘采礦工程系教師時注重其企業(yè)工作經(jīng)驗，在組成爆破教學團隊后，通過報考中高級爆破工程技術人員安全許可證、到紫金礦業(yè)集團紫金山露天礦和地下礦進行實踐訓練或掛職、科研及經(jīng)常參加爆破公司及省爆破協(xié)會相關技術人員的交流等方式來提高他們的相應能力。

（三）建設實驗室和實踐教學基地

要提高鑿巖爆破教學質(zhì)量，實驗室和實踐教學基地建設必不可少。目前，鑿巖爆破需要做的實驗包括導爆管爆破網(wǎng)路模擬實驗、電雷管爆破網(wǎng)路模擬實驗、炸藥猛度測定、殉爆距離測定、雷管穿孔實驗等。隨著爆破行業(yè)的發(fā)展及要求的提高，爆破振動檢測越來越被行業(yè)所重視。因此，現(xiàn)場爆破振動檢測實驗也隨之變得重要。

由于爆破行業(yè)的危險性，目前校區(qū)內(nèi)本科生鑿巖爆破實驗室基本上以導爆管爆破網(wǎng)路模擬實驗和電雷管爆破網(wǎng)路模擬實驗為主，而在有條件的教學單位，則可以采用到現(xiàn)場實驗的方式解決炸藥猛度、殉爆距離、雷管穿孔、爆破振動測試等實驗。因此，在校區(qū)內(nèi)建設露天臺階爆破網(wǎng)絡連接實驗模型和井巷（隧道）爆破網(wǎng)絡連接實驗模型對提高學生實驗教學很有必要。在有條件的教學單位，則應充分利用現(xiàn)場可實驗場所或建設實踐教學基地，并在教學培養(yǎng)方案中靈活安排教學時間，保證學生的實驗教學質(zhì)量。“紫金模式”鑿巖爆破課程實驗教學，分鑿巖爆破課程內(nèi)實驗和鑿巖爆破獨立課程實驗，校區(qū)內(nèi)建設導爆管雷管或電雷管的網(wǎng)絡連接并起爆的露天臺階和井巷（隧道）爆破實體模型（具體如圖1和圖2所示）；上杭教學基地（國家實踐教學中心）建設炸藥猛度、雷管穿孔等實驗室，并利用生產(chǎn)實習期間進行爆破振動測試，向爆破技術人員學習現(xiàn)場操作流程和管理方法，回上杭教學基地撰寫實驗報告。

（四）提高學生鑿巖爆破技術方案的設計能力

作為未來的爆破工程技術人員，本科生應能根據(jù)所學爆破知識，較合理地設計出臺階淺或中深孔爆破、井巷（隧道）掘進爆破等巖土類爆破技術方案，并能提出合理有效的安全技術控制措施，較好地預測其爆破效果。為達到以上目標，在授課過程中，應提高學生鑿巖爆破技術方案的設計能力和分析能力。

“紫金模式”鑿巖爆破課程教學重視學生爆破技術方案的設計和分析能力，在爆破設計模塊教學方面，提高設計和分析題考試的分數(shù)比例。首先，在較完善地教授相應知識的基礎上，對淺孔、中深孔臺階爆破技術設計方案和井巷（隧道）掘進爆破技術設計方案進行較為完整和系統(tǒng)地講解，并對多個現(xiàn)場工程實際案例進行分析，提出存在的問題及解決的方法。然后，以爆破工程技術人員中高級巖土類設計考試題、紫金山露天礦臺階爆破技術設計和紫金山地下礦井巷（同時擴展到隧道）掘進爆破技術設計題等作為考試設計題庫，保證學生有一定的設計題量，確保他們的爆破技術方案設計能力。最后，考慮到理論設計與現(xiàn)場實際施工參數(shù)的結合問題，學生在鑿巖爆破獨立課程實驗期間，先對紫金山露天礦臺階爆破技術方案或井巷掘進爆破技術方案進行設計，其中包括爆破振動測試方案，然后利用生產(chǎn)實習期間充分結合現(xiàn)場，對比發(fā)現(xiàn)問題，利用振動測試數(shù)據(jù)和現(xiàn)場實際施工參數(shù)修正理論設計技術方案，撰寫好實驗報告并進行答辯。

四、“紫金模式”下鑿巖爆破教學環(huán)節(jié)面臨的不足及措施

“紫金模式”下鑿巖爆破課程教學環(huán)節(jié)經(jīng)過幾年的摸索和實踐，取得了一定的成效，但仍存在一些不足，需要進一步深入研究解決。

（一）鑿巖爆破實驗環(huán)節(jié)比較薄弱

鑒于爆破器材的危險性，鑿巖爆破實驗環(huán)節(jié)除能替代的教具、模型等學生能親自動手外，獨立設置的爆破實驗課部分實驗只能以實驗教師演示為主，無法讓學生動手實踐。在鑿巖爆破獨立課實驗期間，盡管能利用生產(chǎn)實習到爆破施工現(xiàn)場裝藥警戒范圍之外進行觀看和聽講，但無法解決親自動手體會規(guī)范化操作及根據(jù)現(xiàn)場實際情況修正爆破設計參數(shù)等問題。對于實踐動手能力要求較高的鑿巖爆破課程，下一步的工作重點之一是，采取如數(shù)字化平臺等其他有效方法，彌補實驗平臺、教具、實驗模型等的真實性，讓學生能在親臨現(xiàn)場的模擬環(huán)境下，動手安全地完成設置的實驗，提高學生現(xiàn)場施工動手和爆破設計等能力。

（二）網(wǎng)絡資源太少且沒發(fā)揮應有的功能

對于鑿巖爆破課程而言，網(wǎng)絡資源主要包括多媒體課件、實驗教學錄像、授課錄像、爆破工程案例視頻、作業(yè)和考試題庫、模擬試卷等。這些網(wǎng)絡資源對本科學生預習、自學、知識的擴展，對教師教學計劃和教學內(nèi)容的安排、自身教學能力的提高等都有著重要作用。下一步教學工作的重點是優(yōu)化爆破工程課件，修訂教材或在教案中植入適當?shù)谋瓢踩?guī)程知識點和生產(chǎn)實習點（紫金山露天礦和地下礦）爆破知識點，制作授課錄像和實驗教學錄像，廣泛收集并精選典型案例和視頻材料，建立“典型案例庫”等，利用網(wǎng)絡平臺，在網(wǎng)上建立起較完善的教學平臺，讓學生能充分利用網(wǎng)絡資源與教師在網(wǎng)上進行互動、交流。

鑿巖爆破課程教學環(huán)節(jié)雖然存在一些問題，但其教學效果是顯而易見的。近幾年的鑿巖爆破課程教學實踐表明，在學校和紫金礦業(yè)集團的共同支持下，我們根據(jù)爆破公司和礦山企業(yè)對爆破人才的需求，結合“鑿巖爆破”課程教學環(huán)節(jié)的特點，利用現(xiàn)代技術手段對課程教學進行了不斷地探索和實踐[3]。我們有信心克服 “紫金模式”鑿巖爆破課程教學環(huán)節(jié)中存在的問題，并積極進行教學改革探索，培養(yǎng)出企業(yè)真正需要的高級爆破工程師型應用人才。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 樓曉明，劉羽，黃培明，王少懷，余飛. “紫金模式”下采礦專業(yè)卓越工程師教育的教學思路與實踐[J]. 中國地質(zhì)教育，2011（2）：1-4.

[2] 馬費成，丁韌，李卓卓. 案例研究：武漢地區(qū)高校學生信息素養(yǎng)現(xiàn)狀分析[J].圖書情報知識，2009（1）：24-29.

[3] 王新生. 《爆破工程》課程教學改革與實踐[J].教育教學論壇，2016（24）：131-132.

[責任編輯：陳 明]