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一、礦山固定機械及運輸設(shè)備教學(xué)現(xiàn)狀

礦山固定機械及運輸設(shè)備是一門實踐性和實用性較強的課程，課程內(nèi)容所涉及的知識面廣，包括機械原理、流體力學(xué)、礦井通風(fēng)學(xué)、地下工程設(shè)計等，著重培養(yǎng)學(xué)生分析解決實際工程問題的能力，由于其對學(xué)生的知識儲備體系要求較高，一定程度上影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。目前，礦山固定機械及運輸設(shè)備課程在教學(xué)過程中存在的問題如下：（一）學(xué)生缺乏對采礦工程的感性認(rèn)識。該課程主要的授課對象為機電學(xué)院的機設(shè)專業(yè)，學(xué)生在掌握機械設(shè)計、機械原理、流體力學(xué)等課程內(nèi)容的基礎(chǔ)之上，對掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理具有一定的理論基礎(chǔ)。但是，礦山機電設(shè)備是在特定的工作環(huán)境下運行，其選型、設(shè)計、場地布置均與采礦作業(yè)的實際工作環(huán)境、地下工程設(shè)計、開采地層的地質(zhì)條件直接相關(guān)。由于缺乏對采礦工程的感性認(rèn)識，學(xué)生無法較好地結(jié)合設(shè)備的工作環(huán)境，領(lǐng)悟每種設(shè)備的設(shè)計主旨和設(shè)計要點。例如：在礦井排水設(shè)備的章節(jié)中，學(xué)生不能結(jié)合地質(zhì)方面的知識，清晰地意識到一味利用水泵將區(qū)域的地下水排空可能造成的礦區(qū)地層塌陷，地下水位下降等危害；在空氣壓縮設(shè)備的章節(jié)中，尚不能主動結(jié)合井底采礦工作面中實際工作環(huán)境，意識到氣動工具相比于電動工具在安全方面具備的優(yōu)勢，等。此外，本課程在面向采礦專業(yè)的本科生講授時，由于學(xué)生機械相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識相比機設(shè)專業(yè)較弱，在理解設(shè)備工作原理方面相對較慢。（二）部分學(xué)生缺乏對課程的足夠興趣。產(chǎn)生的原因主要有以下兩方面：一方面，本課程學(xué)時短（32學(xué)時）、內(nèi)容廣（共8章介紹近10種不同設(shè)備的工作原理）、無實驗和認(rèn)識實習(xí)，少部分基礎(chǔ)較差的學(xué)生，無法有效跟上教學(xué)進(jìn)度，在課程后半段缺乏足夠信心學(xué)好該課程內(nèi)容；另一方面，隨著能源礦產(chǎn)行業(yè)近年來的資源整合和去產(chǎn)能改革進(jìn)程的深入，以及現(xiàn)階段大學(xué)生就業(yè)形式的多樣性，大部分機設(shè)專業(yè)的畢業(yè)生并不會首選進(jìn)入礦山行業(yè)從業(yè)，在心中形成了本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和就業(yè)無關(guān)，內(nèi)容在以后的生活中用不到的片面認(rèn)識，一定程度上降低了學(xué)習(xí)的主動性。（三）傳統(tǒng)教學(xué)模式難以滿足教學(xué)需要。本課程專業(yè)性極強，其目標(biāo)是讓學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)了解礦山固定機械及運輸設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)特點、工作原理與用途，提高學(xué)生綜合分析和解決具體實際工程問題的能力。目前，本課程的教學(xué)模式是結(jié)合教材和配套的結(jié)構(gòu)圖，以教師講授為主，然而具體設(shè)備的工作原理僅利用結(jié)構(gòu)簡圖很難直觀地給學(xué)生展示和闡述清楚，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往比較迷惑。目前尚未建立與礦山固定機械及運輸設(shè)備課程實踐教學(xué)相匹配的教學(xué)環(huán)境，難以提高學(xué)生在相關(guān)設(shè)備方面的實踐能力。由于在現(xiàn)有教學(xué)模式下講授內(nèi)容較抽象，相關(guān)知識無法吸引學(xué)生的注意力，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性下降，教師和學(xué)生之間有效互動減少，難以達(dá)成理想的教學(xué)效果。（四）教材內(nèi)容不能緊跟時代要求。礦山固定機械及運輸設(shè)備作為一門綜合應(yīng)用課程，所授設(shè)備隨著新技術(shù)的應(yīng)用不斷地更新和發(fā)展。但是在實際的教學(xué)過程中，教材更新較慢，無法緊跟科技發(fā)展，使得課程教學(xué)不能滿足科技進(jìn)步發(fā)展的需求。同時現(xiàn)有教材普遍存在內(nèi)容陳舊、章節(jié)內(nèi)容不夠精煉、難以滿足本科短學(xué)時教學(xué)的要求，亦不能很好地與實際相結(jié)合。

二、礦山固定機械及運輸設(shè)備課程教學(xué)改革探索

通過廣泛調(diào)研，結(jié)合礦山固定機械及運輸設(shè)備課程教學(xué)過程中所展現(xiàn)的特點與現(xiàn)狀，可以從教學(xué)方法、教材改革、課程考評機制、團(tuán)隊建設(shè)等方面進(jìn)行改進(jìn)，以便學(xué)生更好地掌握和理解該課程的講授內(nèi)容。（一）加強學(xué)生對本課程的感性認(rèn)識。對于機設(shè)專業(yè)的學(xué)生由于其并未學(xué)習(xí)過采礦學(xué)、礦山安全工程等采礦專業(yè)的基礎(chǔ)課程，并不清楚相關(guān)機械在煤礦井下的具體運行狀況，因此在第一次授課的課程綜述中宜增加適當(dāng)學(xué)時并結(jié)合礦山施工安全、礦井救援等相關(guān)視頻，增加學(xué)生對所授設(shè)備工況環(huán)境的感性認(rèn)識，了解礦山設(shè)備對安全、可靠性的嚴(yán)格要求。在整個課程的章節(jié)講授中以如何確保設(shè)備安全、可靠為主線，結(jié)合礦山施工的實際工況針對性地講解設(shè)備的運行原理和結(jié)構(gòu)特征。隨著國家現(xiàn)階段煤炭鋼鐵行業(yè)去產(chǎn)能的宏觀結(jié)構(gòu)調(diào)整，針對學(xué)生就業(yè)并不定會首選礦山行業(yè)的現(xiàn)況，授課教師應(yīng)在授課之初對學(xué)生加強正確引導(dǎo)，強調(diào)本課程的重要性，應(yīng)經(jīng)常與學(xué)生交流，解決學(xué)生的疑問。本課程所授的設(shè)備例如提升機、礦用水泵、礦用通風(fēng)機、礦井空壓機等設(shè)備其工作原理與生活中的電梯、市政工程中的排水泵、大型地下公共場所及大型購物廣場的通風(fēng)系統(tǒng)具有相似之處，在生活中隨處可見。此外，設(shè)備的機械原理具有融匯貫通性，以礦山環(huán)境為應(yīng)用載體掌握本課程所授設(shè)備的工作原理，能夠為以后掌握其他類似設(shè)備工作原理打下堅實基礎(chǔ)。此外，在相關(guān)課程設(shè)置安排上宜首先開設(shè)采掘機械等課程，為本課程提供基礎(chǔ)，不宜兩門課程同時進(jìn)行。（二）教學(xué)方法改進(jìn)。在教學(xué)的過程中采用案例教學(xué)法，以案例為背景環(huán)境，針對性介紹課程相關(guān)設(shè)備的工作原理及不同設(shè)備對礦山正常生產(chǎn)的影響，引導(dǎo)學(xué)生理解、掌握并實際運用教材中所述的知識點。1．理論教學(xué)可以采用討論式、啟發(fā)式、師生互動式等方法。每章節(jié)課程講授時選擇合適的知識切入點，激發(fā)學(xué)生主動思考問題。通過教師提問，讓學(xué)生運用已掌握的知識點分析思考、解答并幫助學(xué)生歸納總結(jié)；或者在講授的過程中著重講解其中一部分，讓學(xué)生運用已有的知識自學(xué)領(lǐng)悟另一部分，同時要求其他學(xué)生給予評價與補充等。采用這些教學(xué)方法，能夠提升課堂的師生互動性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，活躍課堂氣氛。2．實踐教學(xué)是鞏固理論知識、培養(yǎng)動手能力、提升創(chuàng)新意識的重要環(huán)節(jié)。受課程學(xué)時的限制以及目前煤礦企業(yè)從安全因素和生產(chǎn)效率等方面的考慮，學(xué)生井下實習(xí)認(rèn)知的機會較少。因此，宜加強配套實驗室的建設(shè)，可配備一些礦用水泵、礦井空氣壓縮機、離心式通風(fēng)機等小型的礦山固定機械的模型或樣機供學(xué)生拆裝，提高學(xué)生的動手能力和感性認(rèn)識，組織學(xué)生參觀礦井三維立體動態(tài)模型了解采礦工程的整體工作流程，形成更加深刻的直觀印象。（三）課程考評方法改進(jìn)。合理的課程考核評價機制是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)習(xí)主動性的重要因素。礦山固定機械及運輸設(shè)備的課程具有章節(jié)內(nèi)容相對獨立的特點，可從以下幾方面對課程考評方式進(jìn)行改進(jìn)。一是在每章節(jié)授課結(jié)束后增加階段性評價環(huán)節(jié)，對整個章節(jié)教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)程度進(jìn)行評估，考查學(xué)生對本章節(jié)知識點的掌握程度，及時根據(jù)學(xué)生特點對后續(xù)章節(jié)的教學(xué)方式進(jìn)行修正和完善。在進(jìn)行階段性評價之前，教師將提綱下發(fā)給學(xué)生，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對照提綱有目的地學(xué)習(xí)，考核時采用內(nèi)容抽考的方式進(jìn)行并計入平時成績。二是在授課后期，結(jié)合實際的工程案例，串講課程所授設(shè)備在案例中所發(fā)揮的作用，幫助學(xué)生再一次梳理總結(jié)課程內(nèi)容，必要時可增加一次綜合討論課時，根據(jù)學(xué)生的作答情況作為平時成績考核依據(jù)。三是期末的考評試卷擬以討論題、分析應(yīng)用題為主，重點考察學(xué)生的綜合實際運用能力。該考核評價方法重在考察和激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和自主學(xué)習(xí)能力，體現(xiàn)以育人為本的教育理念。（四）加強教材建設(shè)。緊跟行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀編制適用于本科短學(xué)時教學(xué)的專業(yè)教材顯得尤為必要和迫切。在廣泛調(diào)研國內(nèi)外礦山設(shè)備的基礎(chǔ)之上，以闡明礦山固定機械核心設(shè)備的工作原理為主旨，從典型設(shè)備的典型結(jié)構(gòu)原理著手隨著教學(xué)的深入適當(dāng)引入介紹時下相關(guān)設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展趨勢，有利于幫助學(xué)生建立礦山固定機械的整體概念，豐富學(xué)生的視野和學(xué)習(xí)興趣。此外，受教學(xué)學(xué)時的限制，教材編寫應(yīng)適當(dāng)凝練章節(jié)內(nèi)容，注重總結(jié)歸納，增加直觀原理圖數(shù)量，簡化公式推導(dǎo)過程，精簡文字介紹部分，強調(diào)適用性和實用性并注意課程內(nèi)容的整合，避免有關(guān)內(nèi)容的重復(fù)和脫節(jié)。（五）強化教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)。目前講授該課程的教師基本上以高校畢業(yè)的年輕博士為主，實踐工作經(jīng)驗相對較少，雖具備相關(guān)理論基礎(chǔ)，但實際應(yīng)用和操作的能力相對較弱，在教學(xué)過程中，尚不能較好地結(jié)合生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域的實際情況介紹相關(guān)技術(shù)最新發(fā)展?fàn)顩r，使得課堂教學(xué)與實際應(yīng)用存在一定差距。因此在師資隊伍的組成方面應(yīng)加強年齡梯度建設(shè)，形成老中青教師的合理搭配，促進(jìn)經(jīng)驗豐富的老教師幫助青年教師教學(xué)能力的提升。此外，積極利用相關(guān)課程的網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場培訓(xùn)不斷提升教師的教學(xué)能力，通過對礦山固定機械相關(guān)企事業(yè)單位的調(diào)研和生產(chǎn)實踐進(jìn)一步提高青年教師的實踐應(yīng)用能力。

三、結(jié)語

礦山固定機械及運輸設(shè)備課程具有多學(xué)科交叉的特點，現(xiàn)有教學(xué)模式下不能完全達(dá)到滿意的教學(xué)效果。根據(jù)目前礦山固定機械及運輸設(shè)備課程在本科教學(xué)中存在的問題，本文從教學(xué)手段、教學(xué)方法、考評機制、教材建設(shè)、教學(xué)團(tuán)隊組建等方面提出了一系列改進(jìn)措施與方法，以期提高課程教學(xué)效果，滿足教學(xué)改革的新要求培養(yǎng)更多高素質(zhì)的工程技術(shù)人才。

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作者:王佳亮 時彧 毛征宇 沈意平 劉偉 單位:1.湖南科技大學(xué)海洋礦產(chǎn)資源探采裝備與安全技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室 2.湖南科技大學(xué)機電工程學(xué)院 3.湖南科技大學(xué)機械設(shè)備健康維護(hù)重點實驗室 4.湖南科技大學(xué)智能制造研究院