《矿山信息技术》教学大纲

1、矿山信息技术课程教学大纲课程名称：矿山信息技术英文名称：Mine Information Technology课程编号：021003260课程性质：必修学分/学时：2/32。其中，讲授32学时适用专业：采矿工程任课学院、系部：能源科学与工程学院 采矿工程系通过对本课程教学进行整体设计，将学习目标和学习要求传递给学生，用大纲来指导和帮助学生进行有目的的学习，培养和促进学生进行主动学习、自主学习。大纲将坚持“立德树人”和“课程思政”的总要求，落实“以学生中心、成果导向、持续改进”的理念，让学生在学习上“忙起来”，在学习效果上“实起来”。一、课程简介课程定位：矿山信息技术课程是面向采矿工程、计算机类

2、专业学生开设的一门专业选修课程，主要介绍煤矿开采及矿山信息化的基本知识。通过学习，使学生了解煤矿信息化的现状、需求和未来，熟悉矿山信息化生产管理系统、安全监控系统、企业信息管理系统等的功能及实施方法，了解矿山信息化的关键技术以及数字矿山、智慧矿山等未来发展的新技术。课程内容：首先介绍煤矿开采的相关基本知识，包括煤矿概览，煤矿常用设备，煤矿的主要系统组成等等；其次介绍煤矿信息化的现状、需求和未来。然后介绍煤矿信息化的关键技术（信息传送技术、生产自动化技术、安全监控系统、虚拟矿山等）。最后展望煤矿信息化发展趋势。学习成效：通过学习本课程使学生认识和了解煤矿信息化领域相关的煤矿开采、煤矿六大系统和煤

3、矿企业信息化、生产过程信息化、煤矿安全监测系统、矿山三维可视化、智慧矿山等相关知识，同时，了解最近网络技术、物联网技术等在矿山信息化领域的应用现状和发展趋势，为学生从事矿山信息化领域相关工作打下基础。先修课程：虚拟现实技术、单片机原理与应用实例仿真、采矿学、GIS空间数据库、传感器与检测技术等。二、学习目标与毕业要求“学习目标”指的是学生的学习要达到的目标，教师要指导、协助、示范和推动学生积极主动的学，从“记住、理解”的低阶学习迈向“应用、分析、评价、创造”的高阶学习，以实现预期的学习目标。根据工程教育认证标准（2017年11月修改），矿山信息技术课程学习目标对采矿工程专业毕业要求的支撑见表1

4、。表1课程学习目标与毕业要求关系毕业要求指标点分解学习目标支撑强度1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于采矿工程（含智能开采），并能解决较复杂工程问题。1.4掌握用于解决复杂采矿工程（含智能开采）问题所需的专业知识学习目标1：了解矿山信息化的重大意义、概念、系统架构及主要内容，历史、现状及未来。了解煤矿企业信息化的发展阶段、现状、存在问题和主要内容。煤矿企业信息化的架构及主要功能模块。H6.工程与社会：能够基于采矿工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂采矿工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。6.2 基于采矿工程相关背景知

5、识，分析评价矿山建设、资源开采方案对健康与安全的影响，并应理解承担的责任学习目标2：掌握数字矿山的概念和基本特征、建设关键技术。正确分析和评价数字矿山的三维可视化建模的基本方法和步骤。M7.环境和可持续发展：能够理解和评价针对复杂采矿工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响7.2能够理解和评价针对复杂采矿工程问题的工程实践对社会可持续发展的影响学习目标3：正确理解智慧矿山的定义、主要内容和技术内涵。智慧矿山建设规范和研发进展。M注：表中“H（高）、M（中）、L（弱）”表示课程与各项毕业要求的关联度。三、学习目标与学习环节矿山信息技术课程将以“数字矿山、智慧矿山”为主线，结合学生个性特点，

6、因材施教。采用线上线下混合式教学模式：线下主要以讲授、讨论和答辩为主，以测验和作业为辅；线上教学将充分利用SPOC等手段，调动学生积极性，提高教学效率。本课程学习目标、知识单元与培养环节见表2。表2 学习目标、知识单元与培养环节学习目标知识单元培养环节授课讨论课程设计学习目标1：了解矿山信息化的重大意义、概念、系统架构及主要内容，历史、现状及未来。了解煤矿企业信息化的发展阶段、现状、存在问题和主要内容。煤矿企业信息化的架构及主要功能模块。煤矿自动化、信息化系统建设煤矿企业信息化主要内容煤矿企业信息化的系统架构及主要功能模块矿山企业信息化的实施模式矿山企业信息化实例学习目标2：掌握数字矿山的概念

7、和基本特征、建设关键技术。正确分析和评价数字矿山的三维可视化建模的基本方法和步骤。数字矿山的基本知识数字矿山的信息获取与三维建模常用的数字矿山建模软件介绍虚拟现实技术在数字矿山中的应用典型数字矿山系统学习目标3：正确理解智慧矿山的定义、主要内容和技术内涵。智慧矿山建设规范和研发进展。智慧矿山的概念提出智慧矿山建设智慧矿山典型应用示范1. 布置一次课堂讨论通过查阅相关资料，对数字矿山、智慧矿山等矿山信息技术进行归纳总结，完成基于计算机信息技术的开采技术的PPT答辩和质疑。2. 布置一个课程报告基于先进高新技术如人工智能、云计算、大数据、虚拟现实、物联网等，按要求完成该技术在矿山中的应用方式方法，

8、详细描述技术应用实例及应用场景，并以此应用到实际的安全生产中，设计解决方案，撰写报告。3. 布置2次作业（1）计算机信息技术的分类；（2）计算机信息技术的在开采中的应用场景。四、课程知识单元、知识点及学时分配矿山信息技术将以“数字矿山、智慧矿山”为主线，主要介绍数字矿山的概念和基本特征、建设关键技术及智慧矿山的定义、主要内容和技术内涵等的相关知识点，重点培养学生运用计算机信息技术的理论知识评价复杂采矿工程对社会可持续发展的影响。根据工程教育认证标准（2017年11月修改）的要求，开采损害与保护知识单元、知识点与学时分配见表3。表3 知识单元、知识点与学时分配知识单元知识点学时分配学习目标序号描

9、 述序号描 述线下线上1绪 论1矿山信息化建设历程及现状2232矿山信息化建设的内容3矿山信息化发展趋势2第一章煤矿基本知识1煤的成因及煤矿地质基本知识812煤矿行业简介3矿井开拓4煤矿生产系统5煤矿安全系统3第二章矿山企业信息化1煤矿自动化、信息化系统建设822煤矿企业信息化主要内容3煤矿企业信息化的系统架构及主要功能模块4矿山企业信息化的实施模式5矿山企业信息化实例4第三章矿山安全生产信息化1矿山安全生产信息化的要求和内容412煤矿安全生产六大系统介绍3通信联络系统5第四章数字矿山及其可视化1数字矿山的基本知识2212数字矿山的信息获取与三维建模3常用的数字矿山建模软件介绍4虚拟现实技术在

10、数字矿山中的应用5典型数字矿山系统3智慧矿山建设4智慧矿山典型应用示范6第五章智慧矿山1智慧矿山的概念提出2222智慧矿山建设3智慧矿山典型应用示范7合计266五、考核方案及考核权重基于矿山信息技术学习目标与毕业要求指标点的关联性，制定本课程质量评价方法。课程考试考核总成绩由平时学习表现、过程考核成绩和结课报告成绩三部分组成，这种考核方式可大大促进学生对日常教学环节中知识积累、掌握和应用的重视程度，促进学习产出。考试考核方案及权重见表4。表4 考核方案及考核权重学习目标知识单元支撑章节考核环节权重合计结课报告过程考核SPOC及平时考核权重课程设计课后作业课堂测试讨论区SPOC学习学习目标1：了

11、解矿山信息化的重大意义、概念、系统架构及主要内容，历史、现状及未来。了解煤矿企业信息化的发展阶段、现状、存在问题和主要内容。煤矿企业信息化的架构及主要功能模块。 矿山信息化建设历程及现状 矿山信息化发展趋势 矿山信息化的重大意义、概念、系统架构及主要内容10%5%5%5%5%学习目标2：掌握数字矿山的概念和基本特征、建设关键技术。正确分析和评价数字矿山的三维可视化建模的基本方法和步骤。 数字矿山的基本知识 数字矿山的信息获取与三维建模 常用的数字矿山建模软件介绍 虚拟现实技术在数字矿山中的应用 典型数字矿山系统40%5%5%10%学习目标3：正确理解智慧矿山的定义、主要内容和技术内涵。智慧矿山

12、建设规范和研发进展。 智慧矿山的概念提出 智慧矿山建设 智慧矿山典型应用示范5%权 重50%15%5%10%5%15%100%本门课程的所有环节均要求学生参与并签到，不得缺勤；结课报告成绩不满成绩60%，课程考核不合格。六、课程持续改进结合工程认证的课程达成度评价表内容，开采损害与保护课程需要持续改进的内容如表5所示。表5 课程需要持续改进的内容定期做适当的记录，以便评估学生能力的取得程度评估的结果被系统地加入项目持续改进中其他可用的协助持续改进的资源.通过平时考核的作业、测验，课下辅导答疑，掌握学生对所讲知识的掌握程度和需求；.通过课堂讨论、互动、课程项目，提高解决复杂工程问题的能力；最终判断学生是否掌握课程学习目标。1.个人素质，挖掘学生的主观能动性，使之具备独立获取分析、解决问题的能力；2.协作素养，发挥学生的协作精神和沟通能力，体现团队合作的创新效能；3.现场反馈，通过对毕业生和用人单位进行问卷调查，完善学习目标、教学内容、教学方法。1.个人素质，挖掘学生的主观能动性，外出调研，对开采沉陷损害、资源枯竭矿井、城市有感性认识；2.通过文献检索获取国内外煤炭行业发展中的案例资源；