《采掘機械》實驗教學的探索與實踐

張文娟　唐力　陳冬梅

摘要：《采掘機械》作為煤礦類高校機械工程專業的一門必修課，對于學生掌握采掘設備原理及煤礦井下采煤工藝流程起著至關重要的作用。為加強《采掘機械》實驗課程教學效果，作者在課程中引入了實物與仿真模型結合教學方式，同時增加了學生實際動手操作環節，進一步利用學生反饋信息改善教學模式，有效提高了本門課程的教學質量，加深了學生對知識點的吸收。

關鍵詞：采掘機械；實驗教學；實物與仿真模型；動手操作

中圖分類號：G648文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2016）11-0011-01

1.引言

《采掘機械》作為煤礦類高校機械工程專業的一門必修課，該課程的目的是使得學生充分掌握掘進機、采煤機、刮板輸送機、液壓支架不同采掘機械的結構形式及其工作原理，熟悉煤礦井下采煤工藝過程，為學生今后從事相關機械裝備的設計制造、設備維護、井下煤礦開采等工作奠定堅實的理論與實踐基礎。由于本門課程內容涉及范圍較廣、實踐性強，一般高校均開設了相關的實驗教學課程。然而，當前的《采掘機械》實驗教學中普遍存在走馬觀花的問題，授課老師一般采用口頭敘述加實物參觀的模式，使得學生對相關知識點的理解不夠深入、積極性較差，甚至學生因積極性不高往往會出現逃課現象。因此，對《采掘機械》實驗課程教學過程進行一定的探索與改革，以適應當前學生的需求就顯得尤為重要。

為了有效改善《采掘機械》實驗教學效果，作者在中國礦業大學實驗教學過程中進行了相應的探索與改革，主要提出了三點措施：一是實物與仿真模型結合教學，加強實驗教學效果；二是學生實際動手操作，加強知識點吸收；三是利用學生反饋信息，提升課堂教學質量。通過在課程中使用上述提出的改進措施，有效提高了《采掘機械》實驗課程的教學效果。

2.實物與仿真模型結合，加強實驗教學效果

在中國礦業大學的《采掘機械》實驗教學過程中，與傳統教學方式不同，作者提出將實物教學與仿真模型教學相結合的改革方式。實物教學就是利用真實的采掘機械設備，包括掘進機、采煤機、刮板輸送機和液壓支架，仿真模型為從河南理工大學教學儀器設備廠購置的具有動作演示功能的教學模型。在教學過程中，首先利用仿真模型，向同學們講解不同機械的結構形式和工作原理，同時利用各種模型的動作演示功能，動態展示各種機械的工作狀態；仿真模型教學結束后，進一步帶領學生實地參觀采掘機械設備，在參觀中讓同學們回憶仿真模型的動作過程，加強同學們對結構和原理的理解。

采用實物與仿真模型結合的教學方式，與傳統走馬觀花式教學相比，學生們能夠看到采掘機械的具體動作過程，點燃了學生的學習熱情，可以加深學生對采掘機械結構和原理的理解，提高了實驗教學的效果。同時，后續的實物教學過程，有助于激發學生理論聯系實際，進一步加強了實驗教學效果。

3.學生實際動手操作，加強知識點吸收

上述教學過程仍屬于教師灌輸式教學，學生處于被動學習狀態，其學習積極性與主動學習相比仍然有較大的差距。因此，在實物與仿真模型教學結束后，為了進一步鞏固學生對采掘機械及其工作過程的理解，使得學生充分融入到《采掘機械》的實驗教學當中，作者在教學中加入了學生動手操作環節。在該環節的教學中，學生作為主體操作采掘機械的仿真模型，按照教師指定的采掘機械工作狀態要求，操控相應的仿真模型實現設定的運動。

在該過程的教學中，教師指定的設備工作狀態應按照井下采煤中的采煤工藝，依次讓學生操控采掘設備的動作，主要包括掘進機的行走、截割、調整姿態、采煤機的行走、滾筒割煤、前后搖臂升降、液壓支架的降柱、移駕、升柱、推溜、刮板輸送機的運送物料等工序。這一整套工序的模擬，與井下實際采煤過程中的工況完全一致，相當于將學生融入到井下實際現場，使得學生親手完成了一次井下采掘機械的使用過程。由于學生參與到實際操作中，必然能提高課程的投入度。此外，通過這樣的訓練，不僅能夠加深學生對不同采掘機械設備工作原理的理解，同時還能夠充分熟悉井下煤礦開采的工序及采掘設備在不同工序中所起到的作用，加強授課知識點的吸收。

4.利用學生反饋信息，提升課堂教學質量

學生對于課堂信息的反饋，對于提升采掘機械的實驗教學而言同樣起著不可忽略的作用。傳統的采掘機械教學中，教師往往是上完課、批完作業就結束了該門課程的教學工作，并未重視學生對本門課程的反饋。在采掘機械教學過程中，受不同個體專業知識的限制，往往在對采掘機械結構原理介紹過程中，很多對于學生比較難以理解的結構，授課教師往往認為簡單并未做詳細的介紹。這就造成學生對結構理解不透徹，產生了厭煩抵觸心理。因此，重分利用學生對課程的反饋信息，可以有效提升教學過程中的質量。

作者在采掘機械的實驗教學過程中，為了提高學生的課堂效果，在每次講課完成之后，會主動向學生詢問對本節課程的上課體驗，聽取學生們對課程的改進意見。在下一次課程的教學中，依據學生反饋的問題，對采掘機械實驗教學中存在的闡述不清晰的知識點做進一步的講解，充分利用仿真模型對復雜的知識點進行演示說明。同時，為了激勵學生勇于提出教學過程中存在的問題，在每次采掘機械實驗課上會對提出建設性意見的學生進行表揚，并且在最終平時成績的評定上給予相應適當的傾斜。這樣，通過適當的激勵學生們提出了許多寶貴的意見，進一步有效提高了采掘機械實驗課程的教學效果。

5.總結

通過《采掘機械》實驗教學過程中學生的反饋發現，采用本文提出的教學改革方法后，學生的課堂積極性明顯提高，學生們參與學習討論的積極性高漲，對采掘機械設備工作原理及井下煤礦開采工藝知識點的理解也更為充分，學生動手能力也得到了有效的加強。

參考文獻：

[1]郭婭萍. 采掘機械教學改革的探索及應用[J]. 中國職工教育， 2014（14）：177-177.

[2]魏穎. 采掘機械實踐教學探討[J]. 中國科教創新導刊， 2012（32）：196-196.

[3]劉偉， 萬林林， 鄧朝暉. 面向卓越工程師培養的采掘機械課程教學探討[J]. 當代教育理論與實踐， 2016， 8（7）：45-47.

[4]邵鵬燕. 采掘機械教學與生產實踐探討[J]. 黑龍江科技信息， 2011（24）：202-202.

[5]劉送永， 崔新霞. 《采掘機械》課程改革與探索[J]. 中國校外教育旬刊， 2013（11）：114-114.

作者簡介：

張文娟（1988- ），女，河北承德人，碩士，主要從事實驗教學。