基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的機械專業(yè)礦山機械方向特色專業(yè)建設(shè)

路亮 馬樹煥 趙美卿

摘? 要 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)礦山機械方向是機械類專業(yè)一個傳統(tǒng)的應(yīng)用型專業(yè)，隨著國家對智慧礦山、智能化礦山的建設(shè)，傳統(tǒng)礦山機械方向的課程設(shè)置及教學(xué)方法都亟待改革。以學(xué)校向應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型為契機，對礦山機械專業(yè)現(xiàn)狀及存在問題、專業(yè)改革與實踐、改革效果等方面，探討礦山機械特色專業(yè)的建設(shè)方向及實踐效果，為新時代培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才改革進行初步探索與實踐。

關(guān)鍵詞 礦山機械;特色專業(yè)建設(shè);應(yīng)用型本科人才;學(xué)習(xí)通;教材;實訓(xùn);實驗;課程設(shè)計;實驗室

中圖分類號：G642.3? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）11-0042-03

0? 前言

機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)礦山機械方向一直是山西工程技術(shù)學(xué)院的特色專業(yè)之一。山西工程技術(shù)學(xué)院地處山西省陽泉市，該市是全國最大的無煙煤生產(chǎn)基地，煤礦多，礦山機械制造廠、修理廠多，高水平專業(yè)應(yīng)用型人才長期短缺。學(xué)校響應(yīng)國家及省里的號召，統(tǒng)一布局，確立了“建設(shè)以工為主，特色鮮明的應(yīng)用型地方本科院校”的轉(zhuǎn)型發(fā)展目標，積極向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，為山西省以及周邊區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展提供強有力的人才、技術(shù)和智力支撐。以此為契機，正好對學(xué)校礦山機械專業(yè)進行應(yīng)用型建設(shè)與實踐，為地區(qū)培養(yǎng)高水平的專業(yè)應(yīng)用型人才，將礦山機械專業(yè)打造成學(xué)校最具特色的應(yīng)用型專業(yè)。

礦山機械專業(yè)包含的專業(yè)課程較多，范圍較廣，有較強的實踐性、應(yīng)用性，而以往礦山機械專業(yè)相關(guān)的課程以理論授課為主，再加幾個學(xué)時的實驗課，這樣的授課方式已經(jīng)不能滿足學(xué)校對培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的要求，對礦山機械專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容進行重新設(shè)計就是十分重要和必要的了。

1? 礦山機械專業(yè)現(xiàn)狀及存在問題

礦山機械方向課程包括礦山機械、采掘機械、流體機械、礦井提升與運輸機械等專業(yè)必修課，在以前的培養(yǎng)計劃中，課程以理論學(xué)時為主，配以4～8學(xué)時實驗，實訓(xùn)基本就是去企業(yè)走馬觀花的參觀[1]。由于學(xué)校正在向應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型，培養(yǎng)計劃中相關(guān)課程的設(shè)置就顯得不太合理，暴露出許多問題。

1.1? 相關(guān)課程教學(xué)手段單一，不能滿足應(yīng)用型本科建設(shè)要求

礦山機械專業(yè)相關(guān)課程包括理論課堂講授和實驗兩部分，課堂講授以教師結(jié)合教材講授PPT為主，實驗以在采煤機、掘進機虛擬實驗室或者提升、運輸實驗室操作仿真實驗設(shè)備為主，教學(xué)組織形式比較單一;并且作為應(yīng)用型課程，實驗學(xué)時安排較少，難以取得理想的教學(xué)效果[2]。

1.2? 教學(xué)內(nèi)容陳舊，難以跟上礦山機械發(fā)展的要求

目前，國家正在大力倡導(dǎo)智能化、綠色化的智慧礦山建設(shè)，相應(yīng)的礦山機械也在向安全、智能、綠色、高效的方向日新月異地發(fā)展。但礦山機械課程教學(xué)內(nèi)容及教材的更新相對遲緩，課程中講授的許多設(shè)備如機械牽引的采煤機、單體液壓支柱等在礦上已經(jīng)很少應(yīng)用，甚至已經(jīng)淘汰，教材內(nèi)容中卻還在詳細介紹，而對現(xiàn)在一些新出現(xiàn)的設(shè)備和新的技術(shù)卻鮮有介紹[3]，教學(xué)內(nèi)容和現(xiàn)實的生產(chǎn)實際相脫節(jié)，不能滿足應(yīng)用型本科課程的教學(xué)目的。

1.3? 課程考核方式單一，不能反映學(xué)生對課程的真實掌握水平

礦山機械課程的考核方式和大多數(shù)課程的考核方式一樣，都是理論成績（平時成績+期末考試成績）+實驗成績，考試內(nèi)容都是圍繞書本內(nèi)容，書上有什么就考什么，題型也較簡單單一。學(xué)生通過簡單的死記硬背即可應(yīng)付考試，都是暫時掌握，沒有課程結(jié)束以后的沉淀，也基本沒有多少理論聯(lián)系實際，導(dǎo)致學(xué)完后參加工作，遇到相關(guān)設(shè)備或問題還是會束手無策。

1.4? 其他存在問題

還有一些其他問題會影響礦山機械專業(yè)課程的教學(xué)情況，比如：學(xué)生的知識儲備不夠或者水平參差不齊（礦山機械專業(yè)課程需要學(xué)生提前掌握機械原理、機械制圖、液壓傳動、電機拖動等課程知識），教師卻依然按進度滿堂灌;學(xué)生對課程不夠重視（愿意去礦山相關(guān)企業(yè)工作的學(xué)生越來越少，并且相關(guān)課程一般開設(shè)在大三第二學(xué)期或者大四第一學(xué)期，學(xué)生忙于考研或者找工作，會對課程的學(xué)習(xí)有干擾）;任課教師缺乏實踐經(jīng)驗，只會照本宣科，并且對新技術(shù)關(guān)注較少;等等。

2? 礦山機械專業(yè)的改革與實踐

山西工程技術(shù)學(xué)院與本地相關(guān)企業(yè)一直在尋求建立一個高水平的校企合作產(chǎn)學(xué)研平臺。學(xué)校與陽煤集團合作，在校園內(nèi)共同建設(shè)的煤礦實景基地一期工程剛剛竣工，以此為契機，正好對礦山機械專業(yè)進行應(yīng)用型建設(shè)與實踐。

2.1? 完善專業(yè)人才培養(yǎng)方案礦山機械方向內(nèi)容

針對應(yīng)用型本科院校特色專業(yè)建設(shè)要求，一方面在原機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案基礎(chǔ)上，礦山機械方向的系列課程增加實驗學(xué)時，加入實訓(xùn)學(xué)時，并且增加相關(guān)的專業(yè)方向課程設(shè)計，在充實專業(yè)方向課程內(nèi)容的同時，提升學(xué)生的實踐和操作動手能力;另一方面在和礦山機械相關(guān)的專業(yè)課中增加對礦山機械理論及應(yīng)用的介紹，如在液壓傳動課程中專門介紹液壓支架、采煤機等礦山機械的液壓傳動系統(tǒng)。

2.2? 改進礦山機械課程教學(xué)及考核方法

2.2.1? 線上線下結(jié)合的教學(xué)模式? 相關(guān)課程可采用線下課堂授課為主，線上學(xué)習(xí)通中課程資料補充為輔，并且平時成績?nèi)吭趯W(xué)習(xí)通線上記錄的授課方式。課堂授課對講授內(nèi)容進行精簡提煉、突出重點，其余介紹內(nèi)容在學(xué)習(xí)通中課下自學(xué)，部分章節(jié)可采用案例法授課，每節(jié)課都留出時間讓學(xué)生在學(xué)習(xí)通上進行本節(jié)課知識點的測驗及相關(guān)方面知識的討論;在學(xué)習(xí)通創(chuàng)建線上課程，包括各章節(jié)的重難點錄課、各章節(jié)測試題庫、試卷庫、課程相關(guān)資料等作為線下授課的輔助資料;將學(xué)習(xí)通中記錄的簽到、作業(yè)、課堂測試、課上課下討論記錄等作為課程的平時成績。

2.2.2? 編制適用于應(yīng)用型本科生使用的教材? 聯(lián)合應(yīng)用型本科高校、研究院、生產(chǎn)制造及使用企業(yè)的專家，編制一套適用于應(yīng)用型本科生的教材迫在眉睫。礦山機械專業(yè)相關(guān)課程涉及的設(shè)備類型多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實用性、應(yīng)用性強，并且更新?lián)Q代較快，因此，在編制教材時要側(cè)重各礦山機械設(shè)備的選型、結(jié)構(gòu)原理、應(yīng)用、操作及故障維修的介紹，并且某些設(shè)備可以引入設(shè)備的設(shè)計方法，所介紹設(shè)備要緊跟現(xiàn)階段礦企使用的情況，強調(diào)實用性，突出應(yīng)用型教材的特點。本課程特別適合案例法教學(xué)，教材編寫時章節(jié)都可從實際案例引入。

2.2.3? 優(yōu)化課程考核方法? 礦山機械方向的課程設(shè)計和在煤礦實景基地的實訓(xùn)需要單獨考核。礦山機械相關(guān)課程的最終成績包括平時成績、實驗成績和期末考試成績?nèi)糠郑浩綍r成績在學(xué)習(xí)通中設(shè)置好簽到、作業(yè)、測試題、討論題等比例后，根據(jù)學(xué)生的完成情況、參與情況綜合后自動生成;實驗成績除了實驗報告外，還可增加實驗課上對學(xué)生實驗完成情況進行的現(xiàn)場打分;期末考試題增加案例分析題、看圖分析題等，考查學(xué)生對知識的綜合應(yīng)用和分析解決問題的能力。

2.3? 開發(fā)礦山機械專業(yè)課程的實驗、實訓(xùn)及課程設(shè)計內(nèi)容

實驗、實訓(xùn)及課程設(shè)計都是應(yīng)用型課程必不可少的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。目前，礦山機械課程已建立與課程相匹配的實踐教學(xué)體系：實驗課程可在綜采仿真實驗室、掘進仿真實驗室、膠帶運輸實驗室、主副井提升實驗室、礦井通風(fēng)實驗室等實驗室進行;實訓(xùn)課程可在學(xué)院與陽煤集團2018年合作共建的煤礦實景教學(xué)培訓(xùn)基地進行，該基地就在校園內(nèi)，占地面積2500平方米，包括一個中厚煤層綜采工作面、一個厚煤層放頂煤綜采工作面、一個綜掘工作面和一個采區(qū)配電室，現(xiàn)已可開設(shè)不少和本課程相關(guān)的實訓(xùn)課程[4];

課程設(shè)計也是實踐教學(xué)不可缺少的一環(huán)，課程學(xué)完后可給學(xué)生布置綜采設(shè)備配套選型、膠帶運輸設(shè)備設(shè)計選型、主提升與副提升設(shè)備設(shè)計選型等課程設(shè)計。

2.4? 組建特色“雙師型”教學(xué)團隊

以學(xué)校正在向應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型為契機，選拔一批年輕、有干勁、專業(yè)對口的教師，通過校企產(chǎn)學(xué)研合作的形式，讓他們?nèi)ドa(chǎn)第一線去取經(jīng)、去實踐，逐步提高科研、應(yīng)用、實踐能力，向“雙師型”教師的方向培養(yǎng)發(fā)展。同時，去企業(yè)聘請實踐經(jīng)驗豐富的工程師、設(shè)備操作熟練的技師等參與教學(xué)工作，尤其是實訓(xùn)課，共同組建一支特色的應(yīng)用型教學(xué)團隊。

2.5? 探索產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式

礦山機械專業(yè)課程建設(shè)最終還是要落實到培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才上來，而企業(yè)現(xiàn)場及生產(chǎn)第一線才是課程建設(shè)水平和教學(xué)水平的最終考場。因此，可以利用山西工程技術(shù)學(xué)院所在地市煤礦多、礦山機械廠多的優(yōu)勢，探索創(chuàng)建一個校企合作的產(chǎn)學(xué)研平臺，由企業(yè)的高水平技術(shù)人員來主講部分應(yīng)用課程內(nèi)容，特別是實訓(xùn)、實習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生提前了解企業(yè)在技能方面的需求，明確今后的學(xué)習(xí)方向。同時，教師也能參加進去學(xué)習(xí)，提高實踐能力及研究水平。

3? 礦山機械專業(yè)改革效果分析

2019—2020學(xué)年第二學(xué)期新冠疫情期間，學(xué)生不能返校，礦山機械專業(yè)課程全程線上授課，課件、試題庫、試卷庫等教學(xué)資料都得到進一步完善。2020—2021學(xué)年第一學(xué)期，對礦山機械方向的培養(yǎng)計劃進行調(diào)整，以礦山機械課程為例，將其學(xué)時（理論+實驗）由36+4改為32+8，加大了實驗課學(xué)時，平時成績在學(xué)習(xí)通線上記錄，課堂授課采用線下講授為主、學(xué)習(xí)通線上內(nèi)容補充為輔的授課方式;第一次在學(xué)校的煤礦實景基地開設(shè)16學(xué)時的實訓(xùn)課程;將以前的專業(yè)方向課程設(shè)計改為做有關(guān)礦山機械的課程設(shè)計，如綜采設(shè)備選型、膠帶輸送機選型設(shè)計、主副井提升設(shè)備選型設(shè)計等，做到一人一參數(shù)、一人一題。

從這兩學(xué)期對礦山機械專業(yè)的改革效果，尤其是最近這個學(xué)期來看，理論課采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方法，學(xué)生會積極參與各教學(xué)環(huán)節(jié)，并且教師可以實時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，可以及時作出授課計劃及內(nèi)容的調(diào)整，很好地調(diào)動學(xué)生的主觀能動性;再加上這學(xué)期添加了實訓(xùn)課程和相關(guān)的課程設(shè)計，可以幫助學(xué)生更直觀、深入地理解課程內(nèi)容，總體教學(xué)效果良好。

4? 結(jié)語

以學(xué)校向應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型為契機，根據(jù)專業(yè)特點及地方優(yōu)勢，緊隨行業(yè)發(fā)展趨勢，對礦山機械專業(yè)進行改革，以適應(yīng)學(xué)校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要，并提高教育教學(xué)水平及人才培養(yǎng)能力，為學(xué)校打造特色專業(yè)、培養(yǎng)滿足行業(yè)需要的應(yīng)用型技術(shù)人才打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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[2]任明，姜銳，周晨，等.機械類應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索和實踐[J].教育教學(xué)論壇，2020（35）：125-128.

[3]商德勇.“雙一流”建設(shè)背景下礦山機械課程教學(xué)改革與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2019（21）：53-54，58.

[4]范恒彥，曹旭妍.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《機械系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)》課程改革與實踐[J].內(nèi)燃機與配件，2020（4）：282-284.