1 引言
加拿大矿产资源丰富,采矿工程和岩土工程技术发达并且规范,不仅有世界知名的矿业公司和岩土工程咨询公司,而且也有世界范围内广泛使用的岩土工程软件公司,显然,支撑着这些领先科学技术和管理的是大学教育。
很早以前就计划写一个介绍加拿大大学采矿工程和岩土工程专业的系列,但由于时间关系直到现在才开始动笔。粗略地估计, 加拿大有岩土工程(采矿工程,地质工程,土木工程)的大学共有10多所左右。在这个系列中, 我们将计划按照大学所处的地理位置,从西海岸到东海岸 coast to coast来作介绍。
写这个东西的目的主要是为了让中国学生扩展一下视野,无其它目的。我们将从课程设置,实习,就业,科学研究等方面介绍各个大学的情况。值得说明的是,中国与西方国家的国情和价值观不同,这就导致了大学教育的着重点不同。我们无意去比较哪个更好, 任何事情只有你身在其中才能体会到其优缺点。废话不说,首先我们将从加拿大西海岸的大学UBC开始作介绍。
2 UBC简介
UBC(University of British Columbia) 直译为英属哥伦比亚大学,当地华人主要是一些来自广东和香港地区早期的移 民习惯称作卑诗大学,而对于学术界和工业界的人们来说更喜欢称之为UBC。UBC自1908年建校以来为全世界培养了众多优秀人才, 近年在各类综合性的学术排名中基本上都在加拿大的前三名之内。UBC作为加拿大西部和中部实力最強的高等教育学府,对加拿大和美国乃至世界的影响力重大,在社会的各类建设中起到了非常重要的作用。
UBC位于温哥华的最西端, 三面环海, 号称“北美最美丽的校园”。早年曾流传着一个故事, 说站在UBC的某个地方能够眺望到海湾的裸体海滩, 这让校园内的年轻学子们蠢蠢欲动, 后来校方为了不影响学校的正常教学秩序,不得不采取了一些隔离措施。此故事是否属实现在无法考证,反正我曾怀着投机心理想去看个究竟,结果除了一望无际的太平洋连个人影也没见到。
作为一所综合性的研究型大学,UBC拥有岩土工程的三个主要专业:采矿工程, 地质工程和土木工程。我们将对各个专业从本科的课程设置到专业研究方向等多方面进行综合介绍。首先从采矿工程专业开始。
3 UBC的采矿工程
国内的工科院校大部分都打上了时代的烙印,即早年的部属院校,金属采矿专业和煤矿采矿专业严格划分, 比如中南大学, 东北大学,北京科技大学主要是以金属矿开采为主, 而中国矿业大学则主要是以煤矿开采为主。加拿大虽然矿产资源丰富,但由于采矿院校少而且煤矿开采很少, 因此UBC的采矿工程专业偏重于金属矿开采。还有一个特点是国内的采矿和选矿是两个不同专业甚至处在不同的学院, 而UBC的采矿工程包括了选矿工程,即现在大部分院校所称的矿物加工专业。
采矿工程涉及开采和加工含有贵重矿物或金属的矿石。采矿工程师专注于寻找从地球上提取矿物或金属的方法。由于全球对资源的持续增长,因此具有采矿、矿物加工和尾矿管理方面的专业知识在世界各地,无论采矿地点在哪里都非常受欢迎。采矿工程师要应对广泛的挑战,从在广无人烟的偏远地区或深部开采,到寻找减少采矿作业对环境和社会影响的方法, UBC训练学生具备应对这些挑战的能力,并为参与全球采矿业的许多重大机遇做好准备。
UBC的采矿工程致力于培养负责任的采矿实践,并培养能够应对可持续发展方法的复杂挑战的采矿工程师。要成为一名合格的采矿工程师,需要对一般工程原理有全面的了解,然后学习采矿和矿物加工的专业课程。UBC的采矿工程专业一直处在加拿大的排名前列,提供广泛的专业学位课程,这些课程涵盖了广泛而多样的主题,以应对全球采矿业所面临的挑战。这种跨学科采矿方法旨在减少采矿作业对环境的影响,改善采矿的社会影响,并提高矿物开采方面的效率,如能源和水的使用。这些课程集工程原理、地球科学、采矿和矿物加工等课程于一体,内容涉及健康、安全、管理、经济、环境和社会问题,并且通过案例研究(Case Study)、实地考察(Field Trip)、客座演讲(Guest Lecture)和项目设计(Project Design)等方式全方位地训练学生成为一个合格的采矿工程师。
4 采矿工程专业第一年的主要课程
如上所说,要成为一名采矿工程师,需要对一般的工程原理有全面的了解。下面以2020-2021年度开设的课程作简要描述。
(1) ASPC 100---Introduction Engineering I
这是一个工程导论课,不局限于采矿工程,适用于所有的工程专业, 包括:工程师的角色和责任、工程学科、可持续性、工程设计过程介绍、相关基础科学原理的介绍和应用、原型设计、工程制图、技术交流以及工程伦理。
(2) CHEM154---Chemistry for Engineering
这个课程类似于我们工科的普通化学,内容涉及化学键和物质的性质;化学热力学与相平衡、水平衡和电化学的应用以及表面处理。
(3) MATH 100---Differential Calculus with Applications to Physical Sciences and Engineering
微积分在物理科学和工程中的应用。内容包括基本函数的导数,应用和建模---图形及优化。有时我在想我们工科学得数学太偏重于纯数学理论,与工程结合得相对少些,教师大多是纯数学专业出生,没有工科的背景知识,所以不能有效地向学生表述这些数学知识的应用场景。
(4) PHYS 157 ---Introductory Physics for Engineers I
这个课程类似于我们工科的普通物理学,内容涉及热、热力学、振荡、波和声方面的基础知识。有一次一个土木工程专业的学生让我检查一下热动力学的课程作业作得对不对,我非常尴尬地说我没有学过热动力学课程,感觉挺丢脸的。
(5) PHYS 170---Mechanics I
这个课程类似于我们工科的理论力学。内容包括粒子的静力学,平衡体或刚体,刚体静力学和内力,桁架;运动学---直线运动;动力学---牛顿第二定律、摩擦、冲量、动量、功和能量。
5 结束语
本文主要介绍了UBC采矿工程的总体概况以及第一学年的主要基础课程,接下来将介绍其它学年的主要课程。