礦山機(jī)械課程教學(xué)工作的幾點(diǎn)研究

汪愛(ài)明

[摘 要]礦山機(jī)械是煤炭類(lèi)院校的一門(mén)傳統(tǒng)特色專(zhuān)業(yè)課程，在機(jī)械、采礦等專(zhuān)業(yè)的課程體系中具有舉足輕重的作用。結(jié)合本校教學(xué)實(shí)踐，針對(duì)現(xiàn)有教材落后于現(xiàn)場(chǎng)、教學(xué)方法照本宣科、實(shí)踐環(huán)節(jié)形同虛設(shè)、考核內(nèi)容單一和教學(xué)團(tuán)隊(duì)年輕問(wèn)題，提出更新教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)、完善考核內(nèi)容和培養(yǎng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的具體措施，為完善礦山機(jī)械課程教學(xué)，培養(yǎng)面向煤炭行業(yè)的專(zhuān)業(yè)人才提供保障。

[關(guān)鍵詞]礦山機(jī)械；教學(xué)方法；教學(xué)團(tuán)隊(duì)

[中圖分類(lèi)號(hào)] TD4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）03-0099-03

礦山機(jī)械是煤炭院校的傳統(tǒng)特色課程之一。我校礦山機(jī)械課程主要面向機(jī)械、采礦等相關(guān)專(zhuān)業(yè)，內(nèi)容分采掘機(jī)械、提升運(yùn)輸機(jī)械、流體機(jī)械三大部分，以講授煤機(jī)裝備的用途、工作原理、結(jié)構(gòu)性能、選型計(jì)算等為主要內(nèi)容。它能夠?yàn)榧磳⒆呦驈S(chǎng)礦的大四學(xué)生提供現(xiàn)場(chǎng)礦山機(jī)械的預(yù)備知識(shí)，對(duì)于培養(yǎng)面向煤炭行業(yè)的專(zhuān)業(yè)人才具有重要的意義。結(jié)合我校教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，可以從以下五個(gè)方面完善礦山機(jī)械課程的教學(xué)工作。

一、更新教學(xué)內(nèi)容

（一）存在的一些問(wèn)題

1.教材內(nèi)容落后

在煤炭行業(yè)的黃金十年里，礦山機(jī)械快速發(fā)展，自動(dòng)化、變頻、軟啟動(dòng)等新技術(shù)不斷得以應(yīng)用，裝機(jī)功率逐漸加大，自動(dòng)化程度快速提高，正向大型化、高可靠性、智能化、信息化和綠色節(jié)能方向發(fā)展，可以說(shuō)礦山機(jī)械的發(fā)展日新月異。

目前市面上可參考的礦山機(jī)械課程的教材不多，內(nèi)容更新遲緩，不能及時(shí)追蹤到最新的煤礦機(jī)械裝備知識(shí)，大部分知識(shí)水平仍停留在上個(gè)世紀(jì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于現(xiàn)場(chǎng)，比如現(xiàn)代化礦井主副提升機(jī)基本都已采用電機(jī)直聯(lián)主軸裝置的拖動(dòng)方式，而課本上還停留在電機(jī)+齒輪減速器+主軸裝置的驅(qū)動(dòng)模式；長(zhǎng)距離、大運(yùn)量帶式輸送機(jī)上采用的可控軟啟動(dòng)裝置CST已在現(xiàn)代化大型礦井中廣泛使用，而我們的課本卻只有傳統(tǒng)的液力耦合器的相關(guān)內(nèi)容。因此，按照課本進(jìn)行課堂教學(xué)，只講解老式的經(jīng)典結(jié)構(gòu)及工作原理，十分落后，跟不上礦山機(jī)械發(fā)展的步伐，導(dǎo)致生產(chǎn)實(shí)習(xí)中教師和學(xué)生發(fā)現(xiàn)“課本上講的東西現(xiàn)場(chǎng)找不到，現(xiàn)場(chǎng)用的設(shè)備課本上卻沒(méi)有講”?？梢?jiàn)課本知識(shí)與礦井現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)重脫節(jié)。

另外，教材重點(diǎn)內(nèi)容與煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不符，比如現(xiàn)代化礦井的新型壓氣機(jī)多采用離心式或螺桿式壓氣機(jī)，較少采用活塞式，而教材大篇幅介紹活塞式壓氣機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)，關(guān)于離心式或螺桿式壓氣機(jī)卻一帶而過(guò)；只介紹礦井主要通風(fēng)機(jī)，而沒(méi)有普遍使用的對(duì)旋式局部通風(fēng)機(jī)；在流體機(jī)械內(nèi)容中，沒(méi)有介紹目前廣泛使用的瓦斯抽放設(shè)備；液壓支架的防倒防滑以及輸送機(jī)的防滑問(wèn)題比較重要，而課本對(duì)防倒防滑內(nèi)容的介紹不是很詳細(xì)。可見(jiàn)課本與現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系不夠緊密。

2.設(shè)計(jì)圖不易將工作原理和結(jié)構(gòu)組成講解清楚

現(xiàn)有教材試圖通過(guò)零件圖、裝配圖和結(jié)構(gòu)圖來(lái)描述清楚礦山機(jī)械的工作原理和結(jié)構(gòu)組成，往往比較困難。比如圖1所示的L型活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的教師根本無(wú)法看懂，即使看懂了，也很難講解清楚，更難讓使學(xué)生理解。圖2為其示意圖，曲軸在電機(jī)的帶動(dòng)下以一定的速度旋轉(zhuǎn)，通過(guò)連桿和十字頭把轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)榛钊诟變?nèi)往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。以低壓缸為例，活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)容積增大，壓力降低，氣缸左側(cè)的壓力略低于大氣壓力一定值時(shí)，吸氣閥被打開(kāi)，空氣在大氣壓力作用下進(jìn)入氣缸；當(dāng)活塞返回向左移動(dòng)時(shí)，缸內(nèi)容積減少，壓力逐漸增加氣體在缸內(nèi)被壓縮；當(dāng)氣缸內(nèi)氣體的壓力升高至某一額定值時(shí)，排氣閥打開(kāi)，壓縮空氣被活塞排出缸外；低壓缸排出的壓力經(jīng)中間冷卻器冷卻進(jìn)入高壓缸進(jìn)行壓縮后，排向風(fēng)包，收集起來(lái)驅(qū)動(dòng)供氣動(dòng)設(shè)備。顯然，利用原理示意圖，講解特別容易，學(xué)生易懂，甚至可以通過(guò)自學(xué)方式掌握。

（二）對(duì)策

1.授課教師主動(dòng)積極地通過(guò)各種渠道更新教學(xué)內(nèi)容。比如調(diào)研煤機(jī)裝備制造廠(chǎng)、煤礦生產(chǎn)單位；采集礦山機(jī)械裝備的最新信息；多采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物照片，整合加工，編制內(nèi)部資料；通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)收集、整理圖片、視頻等多媒體資料，及時(shí)更新課件內(nèi)容。

2.加強(qiáng)教材建設(shè)。有關(guān)部門(mén)組織高校與企業(yè)專(zhuān)家聯(lián)合編寫(xiě)新教材，在編寫(xiě)教材時(shí)，盡量多出現(xiàn)機(jī)械原理圖或工作示意圖，一方面方便教師授課、學(xué)生理解，另一方面可以避免企業(yè)所擔(dān)心的技術(shù)泄密。

二、創(chuàng)新教學(xué)方法

礦山機(jī)械課程講授內(nèi)容包括采掘機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械和流體機(jī)械，以設(shè)備工作原理及結(jié)構(gòu)為主要內(nèi)容，而原理抽象、內(nèi)容復(fù)雜、涉及知識(shí)面廣、專(zhuān)業(yè)性極強(qiáng)、學(xué)時(shí)有限，教師一般采用傳統(tǒng)照本宣科式的教學(xué)方法來(lái)講授本課程，教學(xué)方法和手段單一，知識(shí)是單向流動(dòng)的，教學(xué)組織缺乏靈活性，學(xué)生難于也懶于理解所學(xué)知識(shí)，學(xué)習(xí)積極性不高。針對(duì)礦山機(jī)械課程的特點(diǎn)，提出以下教學(xué)方法。

（一）引入虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)

煤礦機(jī)械工作環(huán)境特殊，在傳統(tǒng)的礦山機(jī)械課程教學(xué)中，學(xué)生無(wú)法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，難以了解到礦山機(jī)械設(shè)備的實(shí)際工作環(huán)境和運(yùn)行情況。多媒體教學(xué)雖然把礦山機(jī)械設(shè)備的圖片及生產(chǎn)實(shí)況錄像帶入課堂，配合教師講解，使得復(fù)雜的機(jī)械變得生動(dòng)直觀，提高了教學(xué)質(zhì)量，但是仍缺少交互性和沉浸感，學(xué)生只能粗略了解煤機(jī)結(jié)構(gòu)和外觀。

虛擬現(xiàn)實(shí)可以構(gòu)造出任何想象的環(huán)境，人可以用自然的技能與這種虛擬環(huán)境交互，特別適合于特殊課程的教學(xué)和特殊行業(yè)的培訓(xùn)，比如礦山機(jī)械教學(xué)，礦山人員的安全培訓(xùn)和上崗培訓(xùn)、飛行員培訓(xùn)、軍事演習(xí)等。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)建立逼真的工作面模擬環(huán)境，學(xué)生身臨其境地在模擬環(huán)境下進(jìn)行實(shí)際操作，能夠直觀地熟悉采煤工藝、三機(jī)工作原理、結(jié)構(gòu)組成、配套關(guān)系等，更有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)操作技能，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。虛擬現(xiàn)實(shí)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)都可以進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)的靈活性。

因此，礦山機(jī)械教學(xué)可將傳統(tǒng)教學(xué)模式與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的突破。

（二）重視緒論課教學(xué)

緒論是每門(mén)課程教學(xué)的第一課，上好這一課非常重要?，F(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為，教學(xué)方法的作用不僅在于傳授知識(shí)，還在于激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣。教師應(yīng)高度重視緒論課教學(xué)，幫助學(xué)生打開(kāi)學(xué)習(xí)新課程的大門(mén)。教材緒論的內(nèi)容簡(jiǎn)單，與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系不緊密，講起來(lái)抽象，聽(tīng)起來(lái)很乏味。

為此，可引入現(xiàn)代化礦山模型，介紹煤礦從地下開(kāi)采、運(yùn)輸至地面、地面洗選、地面運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)流程和現(xiàn)代化礦山發(fā)展方向，讓學(xué)生建立礦井空間的概念，了解煤礦生產(chǎn)過(guò)程和各種礦山機(jī)械處于礦井的什么位置、起什么作用，改變對(duì)煤礦的傳統(tǒng)看法，讓學(xué)生知道該課的重要意義，了解該學(xué)什么，懂得了該如何學(xué)，達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課欲望的目的。

（三）利用煤機(jī)技術(shù)特征表

煤機(jī)技術(shù)特征表把煤機(jī)的各個(gè)技術(shù)特征匯總在一起，通過(guò)它可以熟悉煤機(jī)性能、主要結(jié)構(gòu)和使用范圍，比較各種不同類(lèi)型煤機(jī)的技術(shù)特征表，可以了解煤機(jī)的發(fā)展過(guò)程；另外，設(shè)備選型依據(jù)之一就是技術(shù)參數(shù)表。所以，礦山機(jī)械課程教學(xué)應(yīng)結(jié)合技術(shù)特征表。

現(xiàn)以刮板輸送機(jī)為例進(jìn)行扼要說(shuō)明。把刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表與其外形構(gòu)造圖對(duì)照起來(lái)看，可以比較容易地講解刮板輸送機(jī)的組成及工作原理，介紹其類(lèi)型與特點(diǎn)，說(shuō)明型號(hào)編制方法。講解電機(jī)、減速器、圓環(huán)鏈等具體組成部件時(shí)，也可與技術(shù)參數(shù)對(duì)照。比較630、730、830、880、900、1000、1200等系列的技術(shù)特征表，就能容易講解刮板輸送機(jī)的發(fā)展及趨勢(shì)：裝機(jī)功率、中部槽寬度、輸送量不斷增大，向著大型化方向發(fā)展；狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)逐漸應(yīng)用，正向智能化方向發(fā)展；軟啟動(dòng)技術(shù)由雙速度電機(jī)發(fā)展為電機(jī)+液力耦合器，正向變頻方向發(fā)展；中雙鏈逐漸取代邊雙鏈，成為主流刮板鏈型式；槽幫由軋制變?yōu)檎w鑄焊結(jié)構(gòu)?？梢?jiàn)，將煤機(jī)技術(shù)特征表與教材結(jié)合起來(lái)，能夠讓學(xué)生較為容易掌握課本內(nèi)容，了解最新技術(shù)應(yīng)用，同時(shí)不枯燥，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

三、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)

生產(chǎn)實(shí)習(xí)是礦山機(jī)械課程最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，主要存在如下問(wèn)題。

（一）生產(chǎn)實(shí)習(xí)成為走馬觀花式的參觀瀏覽

基本是半天一車(chē)間，學(xué)生疲于奔波各車(chē)間之間，只能從外觀上獲得對(duì)機(jī)械設(shè)備的感性認(rèn)識(shí)。

（二）學(xué)生沒(méi)有預(yù)備專(zhuān)業(yè)知識(shí)

看到陌生的設(shè)備和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，大部分同學(xué)都只是看熱鬧，有少數(shù)同學(xué)會(huì)留心學(xué)習(xí)，但由于缺失基本知識(shí)，他們無(wú)法準(zhǔn)確把握實(shí)習(xí)的重點(diǎn)；另外，大部分學(xué)生往往不會(huì)虛心請(qǐng)教工人師傅，影響實(shí)習(xí)效果。

（三）礦山機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)，學(xué)生人較多，且分散于車(chē)之中

教師和管理人員有限，無(wú)法直接監(jiān)管，易干擾工人正常工作，也易造成安全隱患。鑒于目前生產(chǎn)實(shí)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出了以下幾點(diǎn)措施。

1.采用蹲廠(chǎng)駐礦的實(shí)習(xí)模式，合理安排實(shí)習(xí)計(jì)劃，避免走馬觀花式的參觀。

2.礦山機(jī)械涉及知識(shí)面廣，做好知識(shí)準(zhǔn)備，是生產(chǎn)實(shí)習(xí)順利開(kāi)展的保證。調(diào)整專(zhuān)業(yè)課程安排：實(shí)習(xí)之前完成機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、金屬工藝學(xué)等基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，將礦山機(jī)械課程安排在三年級(jí)第二學(xué)期，與生產(chǎn)實(shí)習(xí)同一學(xué)期。這樣可利用專(zhuān)業(yè)課向?qū)W生傳授礦山機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)，學(xué)生也可根據(jù)不同實(shí)習(xí)場(chǎng)所做好預(yù)習(xí)工作。

3.帶隊(duì)教師針對(duì)不同實(shí)習(xí)內(nèi)容，提出問(wèn)題，讓學(xué)生帶著任務(wù)和問(wèn)題下車(chē)間、下礦井，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

4.完善考核方式，包括：考勤、實(shí)踐表現(xiàn)、書(shū)面總結(jié)材料等。

5.樹(shù)立“安全是天”意識(shí)，實(shí)習(xí)過(guò)程中，加強(qiáng)管理，確保人身安全。

四、完善考核內(nèi)容

礦山機(jī)械課程考核涵蓋課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面。傳統(tǒng)只以課堂考試來(lái)評(píng)定教學(xué)質(zhì)量，衡量學(xué)生成績(jī)，今后，在考核形式方面，要做到課堂考試、課后作業(yè)和實(shí)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定三者并重。

課堂考試內(nèi)容主要由典型結(jié)構(gòu)組成，比較單一，學(xué)生可能通過(guò)死記硬背，暫時(shí)記住，考試結(jié)束以后沉淀給學(xué)生的知識(shí)不多?？梢?jiàn)，課堂考試內(nèi)容也需創(chuàng)新。

五、培養(yǎng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)

優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)是保證礦山機(jī)械課程教學(xué)質(zhì)量的根本。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)青年教師居多，可以采取以下幾個(gè)措施培養(yǎng)優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

（一）集中對(duì)口培訓(xùn)

青年教師缺少教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，可在寒暑假集中安排教學(xué)培訓(xùn)，幫助青年教師盡快通過(guò)教學(xué)關(guān)。邀請(qǐng)優(yōu)秀教師為青年教師展示一堂課的講解與安排，包括課堂內(nèi)容安排、講解過(guò)程中要注意的問(wèn)題、常見(jiàn)問(wèn)題解決的方法等。青年教師可進(jìn)行模仿備課，邀請(qǐng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師批改、講評(píng)教案。

（二）實(shí)行導(dǎo)師制

每位青年教師配備一位老教師作為指導(dǎo)老師，指導(dǎo)青年教師掌握本課程的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)要點(diǎn)、難點(diǎn)以及相關(guān)的前沿知識(shí)；指導(dǎo)青年教師掌握正確的教學(xué)方法、了解各教學(xué)環(huán)節(jié)；指導(dǎo)青年教師結(jié)合課程的內(nèi)容、特點(diǎn)，運(yùn)用各種教學(xué)手段，進(jìn)行教學(xué)改革實(shí)踐，提高教學(xué)質(zhì)量。指導(dǎo)教師可以得到一定工作量的獎(jiǎng)勵(lì)，調(diào)動(dòng)他們的積極性，實(shí)現(xiàn)對(duì)青年教師的傳幫帶。

（三）組織青年教師調(diào)研廠(chǎng)礦

可以通過(guò)調(diào)研或掛職鍛煉的方式，組織礦山機(jī)械課程的青年教師深入井下和車(chē)間，了解新技術(shù)、新裝備，掌握國(guó)內(nèi)外的礦山機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容，積累實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，將理論和實(shí)踐緊密結(jié)合，提高自身素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)水平，提高教學(xué)能力。

（四）舉行教學(xué)觀摩、競(jìng)賽活動(dòng)

為考察青年教師的教學(xué)水平，定期舉行教學(xué)觀摩、競(jìng)賽活動(dòng)，促進(jìn)青年教師互相學(xué)習(xí)、共同提高，達(dá)到鼓勵(lì)先進(jìn)督促落后的目的。

此外，還可以聘請(qǐng)企業(yè)專(zhuān)家擔(dān)任課程主講教師，他們有豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，能夠更好的詮釋本課程的教學(xué)內(nèi)容。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：鐘 嵐]