礦山電工課程實驗教學改革的探討

高彥 陳喆

中國礦業(yè)大學（北京）機電學院

礦山電工課程實驗教學改革的探討

高彥 陳喆

中國礦業(yè)大學（北京）機電學院

《礦山電工》是非電類專業(yè)比如采礦工程等學科的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。這門課有理論和實踐并重的特點。本文對礦山電工實驗課中存在的問題進行了闡述，利用現(xiàn)有的實驗條件，制訂了實驗大綱，通過實踐改革有效增強了實驗課的效果，幫助學生對理論知識的理解做了很好的鋪墊和鞏固。

煤礦；礦山電工； 實驗教學

隨著近幾年煤礦產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，煤礦企業(yè)對煤炭高校非電類專業(yè)的畢業(yè)生在電氣知識方面的要求有了進一步的提高。同時，也對教授《礦山電工》這門作為采礦工程等專業(yè)的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課有了更高的要求。這是一門實踐性很強的課程，實驗在其中占有舉足輕重的地位。本人在《礦山電工》的教學過程中，深刻感悟到實驗教學的重要性，學生在課堂上學習的抽象的理論知識必須通過實驗課程來得到理解和加深。通過不斷總結(jié)和探索，在有限的實驗課時間內(nèi)安排了2個知識覆蓋面廣，涉及分析問題能力全面的實驗。結(jié)合我?，F(xiàn)有的實驗條件，對實驗課進行了一些探索和改革。

1 實驗教學改革

現(xiàn)在的大學生動手能力普遍比較差，傳統(tǒng)的教學方式往往使學生的理論學習與實踐應用能力脫節(jié)，而又因為專業(yè)知識的枯燥性，很難激起學生的學習興趣。為了讓礦山電工課跟上煤礦企業(yè)發(fā)展的步伐，激發(fā)學生的學習熱情，達到理論與實踐相結(jié)合的目的，必須對礦山電工學的實驗教學工作進行改革和創(chuàng)新，從而使學生能更好的掌握本課程的基本概念、基本原理、基本知識和基本方法，并具有較好的動手能力以及分析、解決問題的能力，以達到應有的教學目的。由此，筆者對這門課的實驗課進行了以下幾方面的探索。

1.1 實驗設(shè)計少而精。長期以來由于實驗設(shè)備少，學生人數(shù)多，導致學生對實驗不夠重視，實驗時馬馬虎虎、草草了事，使得礦山電工實驗流于形式，難以達到應有的教學目的。但是對于工科課程來說實驗是必不可少的環(huán)節(jié)之一，實驗也是將理論轉(zhuǎn)化為能力的重要手段和途徑。要培養(yǎng)適合現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)的采礦專業(yè)的人才，就要切實學好這門課，具備一定的電氣專業(yè)知識，從而適應煤礦發(fā)展的需求。

經(jīng)過探討，礙于學時次數(shù)的限制，我們把“礦山電工學”實驗的主要內(nèi)容分為兩次實驗課來完成：（1）各種開關(guān)和啟動器特性實驗、保護整組動作配合實驗、微機保護實驗。通過開關(guān)和啟動器特性實驗能夠使學生認識各種開關(guān)的電氣特性，加深對井下漏電保護原理的理解。保護整組動作配合實驗能夠幫助同學了解漏電保護系統(tǒng)的實際作用、所處地位以及單個元件的功能，既加深學生對理論的理解，又拓寬了知識面，還使學生對實驗感興趣，積極參與實驗，達到較好的教學目的。（2）為適應漏電保護新技術(shù)的發(fā)展，在教學實驗中增設(shè)了微機保護，以提高學生對應用先進技術(shù)的認識。通過電磁型保護和微機保護兩種漏電實驗的分析和比較，可加深對漏電保護原理和技術(shù)發(fā)展過程的了解。學生可以通過分析比較，掌握傳統(tǒng)保護與微機保護的特點。在教學形式上充分發(fā)揮實驗教學的優(yōu)勢。其次，在各種常規(guī)開關(guān)特性實驗的基礎(chǔ)上，增設(shè)了輻射型電網(wǎng)過流保護、三級漏電系統(tǒng)保護和電力變壓器保護三種保護系統(tǒng)實驗及其對應的微機保護實驗，以引導學生初步認識現(xiàn)代電力系統(tǒng)保護技術(shù)，拓展學生知識面。

1.2 在教學過程中采用多種實驗教學方法。（1）、充分發(fā)揮課堂講授的主渠道作用，深入淺出，循序漸進，突出重點和難點。在課堂上向?qū)W生講解實驗的理論知識，使得學生從理論上形成嚴謹?shù)膶嶒炈季S，讓每一個實驗都有合理、嚴密的理論依據(jù)。（2）、采用啟發(fā)式、討論式和探究式的教學方法。在實驗中要求學生先思考再動手，啟發(fā)學生用理論引導實驗，用實驗驗證理論?；ハ嗵接憣嶒炛谐霈F(xiàn)的“非理論結(jié)果”，鼓勵學生用理論知識解釋實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果。（3）、多知識點相互交叉與滲透。為了解決學科交叉所形成的新理論或新原理的教學難題，實驗過程中充分注意相關(guān)學科知識點的相互滲透與綜合，使學生通過實驗融會理解相關(guān)學科在實踐生產(chǎn)中的應用。（4）、把教師的科研引進實驗課堂，開展專題討論，提高學生分析問題的能力。讓學生進入教師的科研項目，使學生了解相關(guān)學科的前沿技術(shù)，認識理論和實踐生產(chǎn)的區(qū)別，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題。

1.3 改變實驗模式。摒棄過去基礎(chǔ)實驗的固定模式，而是由學生自主設(shè)計、完成實驗，提高了學生學習的興趣，解決了實驗中常出現(xiàn)的知其然而不知其所以然的問題，培養(yǎng)他們主動學習、靈活運用知識的能力。鼓勵學生按照自己的設(shè)計思路去開展實踐活動，而不是按照別人設(shè)計好的步驟去驗證，從而激勵學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。實踐證明，這種方式充分發(fā)揮了學生的主觀能動性和參與性，動手能力和解決實際問題的能力都得到了鍛煉，同時也使得學生對從理論到實踐的過程有了深刻體會。

1.4 利用現(xiàn)代化教育設(shè)施。購置或者制作多媒體實驗教學軟件，積極開展虛擬實驗室建設(shè)，使計算機仿真系統(tǒng)越來越多地被應用到教學中。例如，對于不確定性實驗，可以引領(lǐng)學生先利用軟件（比如Matlab、CAD等）建立實驗仿真或者實驗原理圖，然后再利用實物設(shè)備對仿真結(jié)果進行對比驗證，總結(jié)實踐經(jīng)驗。

2 考核方法改革

課程傳統(tǒng)的考核方式是閉卷筆試，以期末考試成績對學生進行考核評價。這種方法的弊端是不能真實客觀的反映學生對知識的掌握程度，尤其忽略對學生實驗能力的考查。為了讓學生充分重視課程實驗，加強實驗能力，必須建立和完善多元化成績評定方法。采用課堂提問、課下作業(yè)、研究報告、課程論文等多種評價形式，并按40% 的比例計入課程總成績。實驗課和考試成績占總評成績的60%，極大提高了學生進實驗室的學習熱情。

3 小結(jié)

通過以上幾個方案的實施，學生的學習熱情和學習效果有了很大的提高，電工學課程的實驗教學獲得了學生的好評。但是， 電工學實驗課程的教學改革是一個不斷探索實踐的過程，任重而道遠，仍需堅持不懈的努力。

[1]馬星河,趙軍營.“礦山電工學”實驗教學改革[J].中國電力教育,2009,(13):119～120.

[2]姜龍生. 優(yōu)化教學改革，重視實驗課程建設(shè)[J]. 赤峰學院學報(自然科學版),2009,(25):189～190.

[3]高喜玲. 《礦山供電》課程教學改革初探[J].科技信息,2007,(34):105.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.124

中國礦業(yè)大學（北京）礦山電工課程建設(shè)項目（編號：K100405）

高彥，博士，講師，主要研究方向：電力系統(tǒng)及其自動化。