“新工科”背景下煤礦采掘?qū)嵱?xùn)基地建設(shè)

蘇 芳，姚麗英，王晨升，高宇龍

“新工科”背景下煤礦采掘?qū)嵱?xùn)基地建設(shè)

蘇 芳，姚麗英，王晨升，高宇龍

（山西大同大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，山西 大同 037003）

在同煤集團(tuán)的大力支持下，建設(shè)了高仿真度的煤礦井下采掘?qū)嵱?xùn)基地?；睾w煤礦綜采工作面系統(tǒng)、煤礦綜掘工作面系統(tǒng)、煤礦炮掘工作面系統(tǒng)、煤礦井下電氣設(shè)備供電系統(tǒng)等井下主要生產(chǎn)系統(tǒng)，可為采礦工程、機(jī)械工程、電氣工程、安全工程等煤礦主體專業(yè)提供井下實(shí)訓(xùn)教學(xué)服務(wù)。這是國內(nèi)高校首個集煤炭井下綜合開采、巷道掘進(jìn)、采區(qū)運(yùn)輸、采區(qū)供電、采區(qū)通風(fēng)、采區(qū)排水等一體化的實(shí)訓(xùn)校內(nèi)基地，可同時容納150名學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)。

新工科；煤礦；采掘；實(shí)訓(xùn)基地

“新工科”強(qiáng)調(diào)學(xué)科的實(shí)用性、交叉性與綜合性，既針對新興專業(yè)的建設(shè)，也包括對傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造。基于“新工科”需求，各高校開展了諸多形式的嘗試和改進(jìn)研究[1-2]，涌現(xiàn)出了諸多新的人才培養(yǎng)模式，如校企合作培養(yǎng)模式[3]、“三元融合”培養(yǎng)模式[4]、跨學(xué)科協(xié)同培養(yǎng)模式[5]等。并在此基礎(chǔ)上開展了形式多樣的教學(xué)研究[6-8]，尤其重視對實(shí)踐教學(xué)的研究[9-10]。

林健等[11]基于對普渡大學(xué)的考察，結(jié)合我國實(shí)際情況，對“新工科”建設(shè)給出了包括人才培養(yǎng)方案、培養(yǎng)過程和培養(yǎng)方式的建議。四川大學(xué)工程訓(xùn)練國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心從可持續(xù)發(fā)展和“新工科”建設(shè)要求出發(fā)，以提高效率和效益為目的，提出一種“內(nèi)涵式增長”模式及“先進(jìn)性、專業(yè)性、課程性、創(chuàng)意性”四位一體的建設(shè)理念，建設(shè)了先進(jìn)制造技術(shù)集約化訓(xùn)練系統(tǒng)，使中心成為具有工業(yè)生產(chǎn)氛圍的實(shí)踐教學(xué)基地[12]。張振鋒[13]基于當(dāng)前工業(yè)發(fā)展背景提出了綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系構(gòu)建、實(shí)訓(xùn)基地師資隊伍建設(shè)、校企深度合作等實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)模式，力求提升師生雙創(chuàng)的參與度和成功率。同濟(jì)大學(xué)鐵道與城市軌道交通研究院開展了與實(shí)習(xí)基地深度結(jié)合的專業(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)教學(xué)模式研究[14]。廣東工業(yè)大學(xué)[15]將傳統(tǒng)的“大班授課＋小班輔導(dǎo)”教學(xué)模式，改進(jìn)為“雨課堂＋微視頻＋網(wǎng)絡(luò)作業(yè)＋大班授課、小班輔導(dǎo)”的新教學(xué)模式。

由此可見，在社會需求驅(qū)動下，對于新形式、高質(zhì)量、高契合度的人才培養(yǎng)研究是高等教育探尋的方向，而實(shí)踐教學(xué)在整個過程中尤其關(guān)鍵。特別是對于應(yīng)用型大學(xué)，實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)十分重要，與生產(chǎn)過程高度相似的實(shí)訓(xùn)基地能夠?yàn)槿瞬排囵B(yǎng)提供高質(zhì)量的基礎(chǔ)保障。我校機(jī)電工程學(xué)院一直秉承為行業(yè)服務(wù)的理念，高度重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過多種方式，搭建了多樣化的實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地，為行業(yè)內(nèi)人才培養(yǎng)提供了良好的環(huán)境。

1 實(shí)訓(xùn)基地場地布置

為快速提升教學(xué)質(zhì)量，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在同煤集團(tuán)大力支持下，2012開始接受相關(guān)煤炭機(jī)械裝備，2014年籌備建設(shè)實(shí)訓(xùn)基地。2017年初全面啟動實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，在我校新平旺校區(qū)新建占地1836 m2的煤礦井下采掘?qū)嵱?xùn)基地，并于2017年9月投入使用?；睾w煤礦綜采工作面系統(tǒng)、煤礦綜掘工作面系統(tǒng)、煤礦炮掘工作面系統(tǒng)、煤礦井下電氣設(shè)備供電系統(tǒng)等井下主要生產(chǎn)系統(tǒng)。各個教學(xué)系統(tǒng)均可上電運(yùn)行，可同時段并行完成教學(xué)實(shí)踐任務(wù)。實(shí)訓(xùn)基地布置見圖1，實(shí)地建設(shè)情況見圖2。

圖1 煤礦采掘?qū)嵱?xùn)基地布置

(a) 模擬操控室(b) 電器設(shè)備供電系統(tǒng)(c) 運(yùn)輸系統(tǒng) (d) 采煤工作面(e) 支護(hù)系統(tǒng)(f) 炮掘工作面

實(shí)訓(xùn)基地設(shè)有教學(xué)展示區(qū)，陳列有綜采工藝、綜掘工藝、巷道內(nèi)設(shè)施布置斷面、炮眼布置、通風(fēng)壓風(fēng)系統(tǒng)、工作面避災(zāi)路線、移動變電站示教系統(tǒng)和起動器示教系統(tǒng)等示意圖，并可根據(jù)實(shí)際教學(xué)任務(wù)及時調(diào)整。

2 設(shè)備組成

煤礦采掘?qū)嵱?xùn)基地的建設(shè)離不開各種類型的礦山機(jī)械裝備，在同煤集團(tuán)的大力支持下，實(shí)訓(xùn)基地接受的主要設(shè)備有：采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、刮板輸送機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、皮帶輸送機(jī)、液壓支架、調(diào)度絞車、移動變電站、乳化液化泵及起動器等，具體設(shè)備參數(shù)見表1—表8。學(xué)校根據(jù)設(shè)備情況，并通過咨詢相關(guān)專家，廣泛采納各方意見，對設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一布置，兼顧場地環(huán)境和教學(xué)課程等綜合因素，嚴(yán)格按照需求開展各個實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)建設(shè)。同時，學(xué)校組織教師開展廣泛深入的業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，對已有的人才培養(yǎng)方案和課程大綱進(jìn)行深入研究，并作出相應(yīng)改進(jìn)和完善。

表2 液壓支架技術(shù)參數(shù)

表3 掘進(jìn)機(jī)技術(shù)參數(shù)

表4 轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)參數(shù)

表5 刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)

表6 膠帶輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)

表7 錘式破碎機(jī)技術(shù)參數(shù)

表8 其他設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)

除此以外，實(shí)訓(xùn)基地還建立了模擬調(diào)度監(jiān)控室、模擬操控室、炮掘工作面等，采購了煤礦瓦斯抽采智能實(shí)操教學(xué)儀、煤礦安全檢查實(shí)操作業(yè)考試機(jī)，以供教學(xué)使用?；匕才艑Ｂ殞?shí)踐教學(xué)導(dǎo)師，全職負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)教學(xué)任務(wù)，堅持小班分組教學(xué)，保證教學(xué)質(zhì)量。

3 實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)

煤礦采掘?qū)嵱?xùn)基地自建設(shè)以來，不斷改進(jìn)，逐漸完善，各系統(tǒng)已配套齊全，可基本滿足學(xué)院采礦工程、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、電氣工程及其自動化、安全工程和測繪工程等煤礦主體專業(yè)的井下實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)需求，可接納150名學(xué)生同時進(jìn)行綜采采煤方法實(shí)訓(xùn)、綜采機(jī)械設(shè)備操作實(shí)訓(xùn)、井下支護(hù)方式實(shí)訓(xùn)、井下電氣系統(tǒng)設(shè)計實(shí)訓(xùn)、井下電氣系統(tǒng)故障排除實(shí)訓(xùn)、掘進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計及實(shí)訓(xùn)、局部通風(fēng)設(shè)計及實(shí)訓(xùn)、運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計及實(shí)訓(xùn)等，建成了國內(nèi)高校一流的集煤炭井下綜合開采、巷道掘進(jìn)、采區(qū)運(yùn)輸、采區(qū)供電、采區(qū)通風(fēng)、采區(qū)排水等一體化的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐校內(nèi)基地。

自2017年9月基地投入使用以來，相繼接待了煤炭工程學(xué)院、機(jī)電工程學(xué)院和建筑與測繪工程學(xué)院相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。截至目前，實(shí)訓(xùn)基地共接待實(shí)習(xí)學(xué)生7590人次，服務(wù)學(xué)生總?cè)藬?shù)2908人，具體情況如表9所示。

表9 接待實(shí)習(xí)學(xué)生情況

基地先后為采礦學(xué)、礦井通風(fēng)與安全、井巷工程、液壓傳動與采掘機(jī)械、測量學(xué)、電工學(xué)和煤層氣開采等相關(guān)專業(yè)課程提供實(shí)景教學(xué)場地。以基地建設(shè)為依托，鼓勵教師積極推進(jìn)教學(xué)改革研究，探索新工科背景下多樣化的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模型，拓寬課程教學(xué)寬度和深度?；亟ㄔO(shè)得到了學(xué)生和教師的一致好評，極大地推進(jìn)了教學(xué)改革，使我校整體辦學(xué)水平上了新臺階。

4 結(jié)語

煤礦采掘?qū)嵱?xùn)基地建設(shè)，為人才培養(yǎng)提供了堅實(shí)的基礎(chǔ)保障，將井下難度較大的實(shí)景教學(xué)搬到地面，教學(xué)安全性得到有效保證。同時，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式的多樣化拓展，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使實(shí)踐教學(xué)真正走進(jìn)了課堂。

近年來學(xué)校還積極拓展校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)，深入開展校企合作。在同家梁礦建設(shè)了同家梁礦專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地和同家梁礦礦區(qū)文化教育基地，先后與晉華宮礦、煤峪口礦、云岡礦和忻州窯礦等礦井簽訂了實(shí)習(xí)基地建設(shè)協(xié)議。學(xué)校還與中國重汽大同齒輪有限公司積極開展“3+1”人才培養(yǎng)模式嘗試，通過多種途徑、多種方案努力為社會輸送高質(zhì)量的復(fù)合型技術(shù)型人才。

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Construction of coal mine mining training base under the background of new engineering

SU Fang, YAO Liying, WANG Chensheng, GAO Yulong

(School of Mechanical and Engineering, Shanxi Datong University, Datong 037003, China)

In order to rapidly promote the construction of new engineering, the underground mining training base with high imitation degree is been built with the strong support of the DATONG coal mine group. It can strengthen the practical teaching link to cultivate the application-oriented talents with high social development fit. The underground mining training base covers major underground production systems such as fully mechanized coal mining working face system, comprehensive coal mining working face system, coal mine blasting working face system and underground electrical equipment power supply system. It provides professional practice teaching for the mining engineering, mechanical engineering, electrical engineering, and safety engineering, etc. Besides, the underground mining training base can accommodate 150 students for fully mechanized coal mining method, fully mechanized equipment operation, underground in-situ method, underground electrical system design, the system design and the transportation system design training practice. The underground mining training base is the first integration training school base of domestic colleges and universities with coal mine comprehensive mining, roadway drivage, mining area transportation, mining area power, mining area ventilation, and mining area drainage, etc.

new engineering, coal mine, mining, training base

G642.44

A

1002-4956(2019)10-0221-04

10.16791/j.cnki.sjg.2019.10.054

2019-04-01

山西省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃“1331工程”研究項目（ZX-18050）；山西大同大學(xué)教學(xué)改革創(chuàng)新項目（XJG2017202）；2017年度山西省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃項目（GH-17056）

蘇芳（1986—），女，山西朔州，碩士，講師，主要研究領(lǐng)域?yàn)闄C(jī)械設(shè)計理論。E-mail: 13934761850@126.com