摘要：随着国家发展改革委等八部门发布《加快智慧煤矿发展指导意见》，煤矿企业、高校、煤炭生产和设备供应商积极推进智慧煤矿建设。煤炭企业发挥了先锋作用，某煤矿为代表的智能矿山建设取得了显著成绩。华为、中国移动、中国电信等互联网公司也开始进军煤炭行业，5G、物联网、云计算、万兆以太网、人工智能、大数据和机器人等先进技术在煤炭勘探、生产、运营、维护，应用管理和灾害预警进一步推动煤矿智能化快速发展。基于此，对智能采矿的采矿工程本科课程体系探索进行研究，以供参考。

关键词：智能采矿；采矿工程；本科；课程体系

引言

为加快推进采矿工程专业教育现代化，不断深化教育综合改革，提高本科人才培养质量，需将采矿工程专业顶层设计和实践探索有机结合，通过改革创新充分调动学校、师生的积极性、主动性和创造性，创新体制机制和人才培养模式，构建新型的本科人才培养体系和培养模式。采矿工程专业作为传统的工科专业，对学生实践能力和创新能力的培养是人才培养中十分重要的一环。如何将理论教学与实践（验）教学有机结合，提高学生的实践（验）与创新能力，是采矿工程专业本科生实践教学改革的核心目标，也是卓越工程师培养、本科审核评估和工程教育专业认证的根本要求。

一、智能采矿概述

煤矿数字化是随着智能产品、智能设备和智能传感器在煤矿企业中广泛应用蕴育而生的概念。20世纪90年代，煤矿单一系统的设备能够自主采集和处理各类事件，开始了煤矿数字化时代。现阶段的煤矿数字化的定义，将煤矿复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，为综合管控的计算机化和网络化提供支撑。数字孪生技术在煤矿的应用是另一类煤矿数字化的概念，用智能产品、智能设备、智能传感器、视觉识别技术自动采集全息全程现实数字、数据，形成计算机里的数字孪生，推进了矿山建设的数字化和智能化内涵发展。根据智能化的内涵，煤矿智能化可指事物在计算机网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下，所具有的能满足煤矿生产的各种需求的属性。

二、智能综合管控平台总体架构

（1）感知设备层。该层依托数据采集标准规范体系，采集露天煤矿各类系统数据，如：边坡、设备（采掘、运输、钻爆、排土）、供电、疏干、人员、产量、视频、气象等实时数据和系统运行数据，实现对露天煤矿可采集系统数据的全量采集，为综合管控平台提供数据底座支撑。（2）传输层。目前宝日希勒露天煤矿已经建立内部5G环网，为无人驾驶提供网络传输通道，同时实现了数据的高速传输。该层在边缘侧提供边缘计算、智能分析、资源管理和监控运维能力，部署了多台智能采集服务器，经过对数据进行的边缘侧处理，实现了端侧数据与平台数据的互联互通和双向交互。

三、梳理智能化煤炭建设行业标准，探索智能采矿工程专业课程教学内容体系

根据智能采煤的指导方针或行业标准，结合智能采煤的人才需求，邀请高校和行业专家讨论修订智能采煤工程职业培训计划，探索智能采矿工程专业课程的具体课程设置，建立一套与智能采煤行业标准挂钩的智能采矿工程课程体系。收集和整理国家相关部门发布的相关智能建筑指南、标准或指南，形成与智能建筑相关的标准化、规范化内容。基于初步研究验证材料和专家库，根据动态变化的智能建筑行业标准，修订成果，进一步明确智能采矿专业课程内容，细化专业课程。以安徽工业大学智能采矿工程课程体系为例，采用分步构建的方法。首先，详细介绍了五门专业骨干课程的结构，并由课程组对五门专业主干课程进行分组讨论。高级采矿讲师是课程组的领导者，带领2-3名年轻教师和1名实验室教师细化每门课程和每一章的教学内容。培训目标、相应的实验项目和实验内容，以及课程组关于智能采矿骨干课程建设的月报。最后，准备主要课程草图、实验草图、讲义和制作PPT和实验指导书，初步编写五门智能采矿相关专业主干课程的教材。

四、采矿工程本科培养目标

具有高度交叉性和复杂知识结构的智能采矿课程必须不同于传统采矿工程课程，并在课程设计方面取得一些突破。智能采矿课程必须包括符合智能感知-智能决策-智能控制逻辑知识体系结构的课程和智能+学科部分。智能感知、决策和控制可归纳为专门的基础课程。情报意识课程应包括现代地质、现代测量和定位；智能决策课程应包括人工智能、计算机编程、检测和传感器技术、数据库技术等。；智能控制课程应包括机器人、自动控制原理、互联网技术、机械原理等。intelligence+discipline类别包括关于智能应用的章节，这些章节是对传统采矿工程课程的补充，构成了开采+智能、采矿压力和岩层控制+智能和井工程+智能等课程体系。此外，在课程设计、毕业设计、实验阶段、创新和创业等方面增加了智能设计或控制等联系。此外，修订了研究生培训目标，使学生能够利用现代采矿理论、方法和技术，重点放在教学中心，并恢复人才培养的核心职能；改善教育制度和激励措施，提高教师对教育的认识；加强基础学科教育，重点是专业实践和创新能力建设；改进实践教学体系，包括课程设计、课程经验和实地课程；增加创新实验培训（三维打印等）。精简专门课程的数量，重点放在基础课程和基础课程上，增加基础课程和文凭的数量；建立监测和评价教育质量的机制、毕业生返回机制、学生学习奖励制度等。以培养优秀的本科人才。为学生未来的发展提供分类文化。

五、智能采矿教学内容与智能煤矿发展的“不同步”问题

随着物联网、云计算、人工智能、大数据、5G、随着机器人等技术的飞速发展和人们对美好生活的向往，安全、高效、绿色、智能开采煤炭资源是当前煤炭发展的趋势。中国煤矿在计算机科学、数字化和智能化方面引发了重大技术变革。煤矿智能化建设正在如火如荼地进行，并且正在迅速发展。煤炭公司在煤矿智能化建设方面也取得了许多初步的实践经验和新的理论新成果。他们是煤矿智能化建设的开拓者和实践者，掌握了煤矿智能化施工的第一手信息和技术。然而，矿业大学的智能采矿技术教学内容、仪器设备对智能采矿公司的发展和创新起着重要作用。高校智能采矿技术教学与发展智能煤矿“不同步”问题十分突出。煤炭公司正在引领智能采矿的快速发展，大学必须努力跟上煤炭公司的步伐，为煤炭公司培养急需的智能相关技术人才。

结束语

中国煤炭产业正处于深化改革、产业转型升级、实现高质量发展的关键时期。煤矿智能化开采是发展综合机械化的一个更先进的阶段，是促进煤炭工业质量发展的重要手段，也是煤炭生产效率和生产方式革命的新方向。煤矿智能化建设对构建新型智能化+绿色煤炭产业体系，实现煤炭资源的智能化、安全、高效、绿色发展、低碳、清洁、高效利用，促进煤炭产业高质量发展十分重要。智能煤炭开采已进入示范阶段，这要求矿工能够利用现代信息技术和智能设备独立完成煤炭开采任务，并在生产中发挥规划者、决策者和促进者的作用。这给采矿工程专业人员的培训带来了新的要求和挑战，迫切需要高等教育机构培养能够适应采矿智能方向的专业人员，并制定相应的培训模式。

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项目：华北科技学院高等教育科学研究规划类课题，HKJYZD202004，其于目标导向的智能采矿一纲多模课程体系构建研究