采礦工程專業實驗教學模式的改革與探索

李永武

摘 要：采礦工程專業實驗教學對于培養學生對礦山建設和生產的整體認知和針對不同礦山的設計能力，以及將來在現場實際工作中的入手能力都有至關重要的作用。針對目前該專業實驗教學的現狀以及出現的一些問題，提出一些革新性的教學模式，并通過實踐取得了一定成果。

關鍵詞：采礦工程 實驗教學 教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（c）-0230-02

Abstract：Mining engineering professional experiment teaching to train students for mine construction and production of the overall cognition and for different mining design ability， and the future in the field of ability in practical work has vital role. According to the present situation of experiment teaching for the specialty and problems， and puts forward some innovative teaching modes， and has obtained certain achievements through practice.

Key Words：Mining engineering； Experimental teaching； Teaching mode

采礦工程專業是應用性和實踐性很強的工科專業，該專業對于學生對礦山的整體認知和系統認知有很高的要求。該專業的實驗教學對于培養學生這方面的能力有很好的承上啟下的作用。作為長期從事采礦工程專業實驗教學一線的老師，在該專業的采礦學開拓系統、采礦工藝，礦山壓力與巖層控制中的采場上覆巖層移動規律實驗，井巷工程的巷道施工、硐室施工、交叉口施工等課程的教學中體會到了很多不盡合理的地方并進行逐步的改進。

1 采礦工程專業實驗教學現狀

新疆工程學院是一所2012年完成升本的工科應用類本科院校，其中采礦工程專業是隸屬于采礦系的一個教學單元，實驗課程有礦井開拓系統實驗、采礦方法及采區巷道系統和生產系統實驗、采場上覆巖層移動規律實驗、相似材料模擬實驗、巖石抗壓強度試驗、鉆眼爆破施工工藝、交叉點及施工方法、開采引起地表與覆巖移動與破壞實驗、礦井氣候條件及通風阻力測定等實驗課程。在教學過程中存在以下問題。

（1）每門專業課的實驗教學僅僅圍繞本課程的課本內容講解和設計，完全依附于課堂教學，和其他專業課交集很少，這與采礦工程的專業特性是不相符的。礦物開采是一個復雜的系統工程，就像人體的血管系統一樣是相互影響、相互制約的精密體系。它的所有專業課程必須體現它本身的這一特點。同樣，采礦工程各專業課的實驗教學也必須體現這一特性。但在該校實際的教學過程中，是相互割裂的，沒有融會貫通。比如在采礦學的開拓系統實驗課中，往往只涉及立井、斜井、平峒、綜合，單水平、多水平系統的模型展示，而沒有將其與礦壓、掘進施工、通風、爆破安全等課程進行相關知識點的鏈接。掘進施工與礦壓、通風緊密相關，在實驗模擬是只講施工方法，但每種方法與礦壓、通風的關系又不涉及。這種缺陷貫穿于整個采礦工程專業實驗教學環節中，造成學生掌握的知識點也是割裂的，無法融會貫通，對礦業開采無法形成系統整體的概念，對將來畢業設計、生產實習以及現場工作會造成很大障礙。

（2）實驗教學課時太少，過程僵化。該校采礦工程實驗課一般就是2個課時，這么短的時間嚴重限制了實驗教師的授課內容和授課方式。實驗教師只能簡述一下實驗原理和儀器使用，學生也是在準備不足的狀態下匆忙連接儀器，粗略地完成實驗內容，教師也沒有充分時間對實驗過程進行控制。很多學生還沒摸到儀器，就到下課時間了，這樣學生就失去了對實驗課的興趣，教師也沒有成就感，形成惡性循環。

實驗課程的授課模式也是以教師為主、學生為輔，教師一直在講，在示范，學生被動地聽，簡單地模仿。教學過程沒有交流、沒有討論、沒有活躍的學習氛圍。

2 對實驗教學的重新設計

（1）把每門專業課涉及的實驗課與其他專業課的實驗內容進行有機的聯系，消除以往割裂的狀態。比如在講授采礦學的礦井開拓系統模型課上，可以將每種開拓方式下對礦山壓力的適應模式穿插進來，使學生形成系統而立體的概念，這樣，在學習礦山壓力這門課時，就會自然將開拓系統融合進來，起到事半功倍的作用。再比如進行巷道位置選擇及斷面形狀模型展示時，將不同巷道位置、不同巷道形狀的選擇與開拓系統和礦壓分布的關系一一書面展示，并由實驗課教師詳細講解，達到融會貫通的目的。這樣，就要求每門專業實驗課的教師在熟悉該課程的教學內容外，對其相關專業課程的內容也要深入了解，這樣才能將關聯知識點有機結合，系統地講解。同時，要求有足夠的課時量來保證增加內容的有效講解。還有就是要增加模型設備的投入，每門實驗課增加一些相關課程的實驗設備，現場就可以進行關聯知識點的直觀學習。

（2）改變舊的教學模式。傳統的實驗課教學模式，往往是教師先講解實驗原理，然后示范實驗過程和儀器使用，學生分組操作，得出實驗數據，填入實驗報告。這種方式以教師為主體，學生被動地模仿，一方面學生參與度低，沒有積極性，另一方面，達不到激發學生創造能力的目的。為了消除這個弊端，回歸實驗課的本質，可以將目前成熟的翻轉課堂教學模式引入實驗課教學。即以學生為主體，教師適當參與指導。從學生的角度來設計實驗過程，充分激發學生本身的求知欲、好奇心、創造感。

比如礦山壓力模擬測試，由學生自主查詢資料，來模擬一個現場的掘進工作面或采煤工作面，然后根據工作面實際情況來設計礦壓測試內容。每人提供一個初步的提綱，教師來進行審閱，提綱內容必須包括實際工作面的地質、斷面等數據，測礦壓的目的是為掘進設備選型服務，還是為掘進工藝設計服務，是預測初步來壓，還是為加強支護提供數據，一定要明確。

這一步完成后，學生就會進入一個現場的環境中，會主動去尋求問題的答案。答案在實驗課現場的設備操作過程中可以獲得，學生會積極主動地、帶著目的性地進行實驗課的實際操作。不僅掌握了儀器的使用方法，更重要的是明白了儀器做出的數據是用來干什么的。極大地提高了實驗課的綜合效果，并且為學生將來在工作現場實際能力打下了堅實的基礎。

3 結語

通過對實驗課的教學革新，采礦專業各專業課程的實驗課都有了很大的改觀，教師的知識面廣了，過去實驗課的弊端逐步減少，每個學生都能主動參與，而不是一人做大家看，實驗報告雷同的消極被動的情況。

實驗課是一個由感性認識到理性認識，再回到感性認識的一個循環往復的螺旋上升的提高過程，如何將實驗課過程精心地設計，以達到這樣一個過程，需要我們廣大實驗課程教師及相關專家在實踐中不斷完善。

參考文獻

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