AI+岩石=？
当人工智能碰上岩石力学，会擦出什么样的火花？
作为首批国家级一流本科专业建设点和国家重点学科培育学科，西安科技大学采矿工程专业始终聚焦煤炭科学开采，关注领域研究前沿。进入数字时代，随着人工智能技术的深入应用，“数字岩石力学”这一概念的提出，为深地工程提出新的解题思路。
“以人工智能为引、岩石力学为基，依托学校专业平台，深入推进《岩石力学》一流本科课程建设。”
近日，我校教育部“全国高校黄大年式教师团队”、《岩石力学》课程团队联合举办“人工智能赋能岩石力学课程建设”交流研讨会。
本次研讨会不同于传统的“专家谈、学生听”模式，而是采用“师生同台、共同研讨”的交流方式，10位师生现场进行了交流汇报，探讨人工智能技术在岩石力学课程建设中的应用与发展，以及如何利用AI技术提升矿山工程的教学质量和科研水平。
“岩石力学在采矿专业中扮演着十分重要的角色，它不仅影响着开采过程的安全、高效生产，更与矿井稳定和环境保护息息相关。”校党委书记、《岩石力学》课程负责人来兴平表示，传统的冲击地压预测依赖大量的专家经验，存在较强的主观性和局限性，准确评价或预测冲击地压风险仍然非常困难，但AI在这方面却能发挥巨大优势，通过实时监测提取矿井主要地质信息与生产信息，建立冲击地压预测-预警模型，对大数据进行模拟演练、模拟运行，最终给出煤矿全域冲击地压的主控因素、风险区范围及等级，从而实现冲击地压的风险预测。
在与学生们的交流互动中，来兴平围绕“智能采矿与动力灾害预测的岩石力学基础”，深入解析了智能采矿的基础理论，阐述了如何利用AI技术预测矿山动力灾害，提升采矿安全性和效率。
研讨会上，师生们围绕人工智能和岩石力学进行了探讨交流。
崔峰教授作了题为《基于相空间重构与深度学习的冲击地压框架时间序列b值趋势研究》的分享，他通过大量实证研究，展示了相空间重构与深度学习在冲击地压预测中的应用前景，并详细讲解了b值趋势分析方法，提供了新的理论支持和技术手段。
闫保旭副教授作了题为《人工智能在岩体变形破裂预测中的应用》的分享，他介绍了最新的AI技术在岩体工程中的应用案例，分析了岩体变形破裂的预测模型，展示了AI技术在提升岩体工程安全性方面的巨大潜力。
姬松涛老师作了题为《矿山压力智能感知技术”的最新进展》的分享，他介绍了矿山压力智能感知系统的构建和应用，强调了智能感知技术在矿山安全监测中的关键作用，展示了如何利用传感器和AI算法实时监测矿山压力变化。
张云副教授作了题为《人工智能在充填采煤矸石体积可视化预测的应用》的分享，他通过具体案例展示了AI技术在采煤矸石体积预测中的应用，强调了其在提高充填采煤作业效率和精度方面的重要作用。
此外，张帅老师还分享了《多源探测与全域监测协同智能演绎技术的运用》，他详细讲解了如何利用多源数据融合技术和智能演绎技术实现矿山全域监测，提升矿山管理和决策的科学性和精确性。
许慧聪老师分享了《基于大数据与人工智能煤岩动力病变精准把脉方法》，通过具体案例展示了大数据和AI技术在煤岩动力病变预测中的应用，提出了精准把脉的新方法和新思路。
杨文化老师在《急斜高阶段顶煤冒放结构特征》分享中，分析了急斜高阶段顶煤冒放的结构特征及其预测方法，提出了改进顶煤冒放技术的新思路，为提升矿山安全生产提供了理论支持。
本科生李晓龙在他的创新项目《水面环卫者－基于AI识别的水上智能装置》中展示了该装置在水面垃圾清理中的实际应用，体现了AI技术在环境保护领域的创新应用。
硕士研究生闫钟铭在《字节在矿山里的跳动－矿山智能化研究方向》里探讨了矿山智能化的前沿研究方向，分析了当前矿山智能化面临的挑战和机遇，提出了未来发展的新思路。
在今年年初，岩石力学课程团队组织专家及学生召开了《岩石力学》一流本科课程师生研讨会，广泛听取师生意见和建议。课程负责人来兴平，教务处负责人，能源学院部分班子成员、《岩石力学》课程团队成员，以及采矿工程（卓越）2101班全体学生等60余人参加了会议。
参会学生围绕“如何学好《岩石力学》”这一主题，从老师课堂讲授、自己学习感悟、实验实践、分小组讨论学习及效果等角度进行了发言，提出了增添翻转课堂模块、增加岩石力学实验次数、加强师生交流沟通等建设性意见和建议。《岩石力学》课程团队成员围绕“如何上好《岩石力学》”交流了意见和看法，表示将认真梳理问题，不断完善课程设计、更新课程内容、创新授课方式等，努力提高课程质量，着重加强课程教材及案例库建设，聚焦重大岩石力学工程及科学技术前沿，以培养学生解决复杂工程问题能力为目的，通过软件交汇、学赛融合等手段加强学生的自主学习能力。
能源学院主管教学的副院长介绍了学院本科课程建设情况、近年来取得的成绩和学院相关支持政策。教务处负责人介绍了国家建设“一流课程”的背景、学校“一流课程”建设情况、“课堂革命-西科行动”的实施情况和所取得的成绩，他建议师生改变“学”观念，打破“课”的界限，以学生中心，成果导向推动课程各环节创新设计，打造“两性一度”课堂，培养学生创新意识、创新精神和创新能力。
来兴平针对师生的发言进行了点评和回应，详细阐述了《岩石力学》作为采矿工程专业核心课程的重要性和目前课程建设中所存在的问题及课程改革的必要性。
他指出，一流本科课程的建设是高校学科建设的重要内容，是实现高质量人才培养的重要手段和支撑。建设一流课程要重视课程思政，将与课程相关的红色故事、典型事迹融入到课程建设中，与思政课程同向而行，扎实推动党的创新理论“三进”，引导学生坚定不移听党话、跟党走；要转变观念，要牢固树立“三个不合格”理念，竖立“高压线”，把自己的科研成果充实到案例库中，转化为优质的教学资源，不断提高育人成效；要贯彻学生中心、产出导向，持续改进的OBE理念，提升课程高阶性，突出课程的创新型，增加课程的挑战度；要注重一流本科课程建设与应用优秀案例的推广，推进一流本科课程示范引领作用取得更大成效。
课程建设发展历程
西安科技大学是我国最早创立《岩石力学》课程的学校之一。1961年，我校刘怀恒教授首开《岩石力学》课程。1981年，我校刘听成、何新义、吴少倩主编我国第一部岩石力学教材《矿山岩石力学基础》。在60余年的探索和发展基础上，历经来兴平等众多岩石力学专家的传承，西安科技大学《岩石力学》课程在教学内容、教学形式及实验方式等方面不断探索与创新，特色鲜明。
近年来，课程负责人带领岩石力学教学团队面向全国推出岩石力学“云课堂”“云实验”系列，探索“互联网+实验室”的教学手段，打造岩石力学“沉浸式课堂”系列，推动了课程教学方法及教学形式改革；课程先后获批“陕西省资源共享精品建设课程”“陕西省一流本科课程”。
课程资源建设
本课程是国家一流本科专业——采矿工程的核心基础课程，教材选用国家规划教材《岩石力学与工程》，保障了课程内容的科学性、学术性与规范性。
为丰富课程讲授及指导学生第二课堂，先后建立了课程案例库及虚拟仿真教学平台，自主开发了岩石动力破坏预警、矿压智能感知监测预警、围岩变形计算与监测等系统软件，通过理论与软件操作的交汇课堂模式，模拟“内蒙古阿拉善新井煤矿坍塌”“新塔矿业尾矿库溃坝”等事故案例的诱因、机理及致灾过程，让案例生动化、可视化，极大提升了课堂活跃度。
围绕课程实验资源建设，依托西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室等省部级平台，建设了大型结构相似模拟、富油煤力学性能测试、二氧化碳封存及再利用等综合实验平台，让学生通过大量前沿科学实验的耳濡目染，对深地应力监测、围岩变形控制、动力灾害显现等难点快速突破并思维发散。
来兴平任西安科技大学党委书记
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