为了深入贯彻落实习近平总书记对加快人工智能发展的重要指示精神,深化AI赋能高质量教育教学改革,促进AI与多学科专业的深度融合,我校“科技强国·智见未来”人工智能活动周AI+创新成果展于5月1日隆重开幕。我院党委书记肖阳、党委副书记田园、矿物加工系主任屈进州、学院学工办副主任余翔等参加了此次成果展活动。
矿物加工专业深度交叉融合人工智能、大数据等前沿技术,深化产学研协同育人机制,构建了“虚实联动、数智协同”的智能化实践教学平台,展出了“虚实结合、数智交融的矿物加工智能化模拟实验室”AI+教学成果。该成果由大型选煤厂动态仿真模型、虚拟仿真训练和智能选煤实战三大模块构成,形成“物理仿真-虚拟训练-智能操控”的全链条教学场景,有力强化学生工程实践和创新能力培养。
大型选煤厂动态仿真模型分室依托1:30高精度实习基地实体模型,融合光电传感与动态控制技术,实时模拟选煤全流程(原煤准备、重选、浮选、煤泥水处理等),通过算法动态解析设备运行逻辑,直观呈现工艺参数与生产数据的关联性,破解传统教学中“流程抽象、操作不可逆”的难题。
虚拟仿真训练分室搭载了煤炭清洁加工与利用虚拟仿真平台和选煤厂生产及安全技能培训系统,基于实习场景和学习内容构建选煤参数优化模型,支持学生通过虚拟实验验证分选过程指标;结合案例学习和视觉识别,模拟设备故障和环境危险场景,训练学生应急决策与避险能力。该平台2019年获批陕西省虚拟仿真实验项目,认定为陕西省虚拟仿真实践一流课程。
智能选煤实战分室开展了AI实战系列操作:①智能分选系统:拣矸机器人通过视觉识别与深度学习,动态区分煤矸并优化分拣路径;②AI巡检与诊断系统:搭载多模态传感器的巡检机器人,实时分析温度、振动等数据,预测设备故障;③全流程智能控制:基于UWB定位与大数据可视化技术,实现胶带机顺启逆停、密度/液位自适应调节等复杂场景的AI协同控制;④AI环境感知网络:通过图像识别与物联网,实时监测物料粒度、干湿度及生产环境安全(烟雾、温度),构建智能化预警闭环。从而整体上提升了学生的智能化实践创新能力。

此外,矿物加工专业积极开展人工智能交叉科学研究,开展了选煤厂原煤自动浮沉、煤岩组分智能识别、智能加药、智能密控、视频识别、设备全生命周期监测、三维可视化画面、智能化软件平台等方面的研究工作。研制出了适合选煤厂工业数据传输的便携式、小型化的工业数据远传终端,获陕西省秦创原春种投资基金支持进行科技成果转化;带领研究生开发了“煤岩显微组分智能识别”技术,在中国煤炭学会、华为等举办的全国首届矿山AI大模型大赛上荣获金奖;指导研究生和本科生共同研发了“基于数据驱动的煤泥水沉降参数智能预测系统”,获第十届全国大学生能源经济学术创意大赛三等奖;自主创新设计研发了煤炭自动浮沉装备,实现了原煤可选性分析的自动化操作和智能控制,已在国能神东煤炭集团洗选中心正式投入工业应用,相关研究成果经中国煤炭工业协会鉴定达到国际先进水平。

矿物加工专业将以此次成果展为契机,持续深化人工智能与专业教学科研的交叉融合,积极探索AI赋能专业教育教学改革和科研范式创新,助力矿物加工工程国家级一流本科专业和矿业工程“双一流”学科建设,培养契合国家战略和时代需求的复合型高素质专业技术创新人才。