“新工科”背景下煤礦采掘實訓基地建設

蘇 芳，姚麗英，王晨升，高宇龍

“新工科”背景下煤礦采掘實訓基地建設

蘇 芳，姚麗英，王晨升，高宇龍

（山西大同大學 機電工程學院，山西 大同 037003）

在同煤集團的大力支持下，建設了高仿真度的煤礦井下采掘實訓基地。基地涵蓋煤礦綜采工作面系統、煤礦綜掘工作面系統、煤礦炮掘工作面系統、煤礦井下電氣設備供電系統等井下主要生產系統，可為采礦工程、機械工程、電氣工程、安全工程等煤礦主體專業提供井下實訓教學服務。這是國內高校首個集煤炭井下綜合開采、巷道掘進、采區運輸、采區供電、采區通風、采區排水等一體化的實訓校內基地，可同時容納150名學生進行實訓實習。

新工科；煤礦；采掘；實訓基地

“新工科”強調學科的實用性、交叉性與綜合性，既針對新興專業的建設，也包括對傳統工科專業的升級改造。基于“新工科”需求，各高校開展了諸多形式的嘗試和改進研究[1-2]，涌現出了諸多新的人才培養模式，如校企合作培養模式[3]、“三元融合”培養模式[4]、跨學科協同培養模式[5]等。并在此基礎上開展了形式多樣的教學研究[6-8]，尤其重視對實踐教學的研究[9-10]。

林健等[11]基于對普渡大學的考察，結合我國實際情況，對“新工科”建設給出了包括人才培養方案、培養過程和培養方式的建議。四川大學工程訓練國家級實驗教學示范中心從可持續發展和“新工科”建設要求出發，以提高效率和效益為目的，提出一種“內涵式增長”模式及“先進性、專業性、課程性、創意性”四位一體的建設理念，建設了先進制造技術集約化訓練系統，使中心成為具有工業生產氛圍的實踐教學基地[12]。張振鋒[13]基于當前工業發展背景提出了綜合實訓教學體系構建、實訓基地師資隊伍建設、校企深度合作等實訓基地建設模式，力求提升師生雙創的參與度和成功率。同濟大學鐵道與城市軌道交通研究院開展了與實習基地深度結合的專業認識實習教學模式研究[14]。廣東工業大學[15]將傳統的“大班授課＋小班輔導”教學模式，改進為“雨課堂＋微視頻＋網絡作業＋大班授課、小班輔導”的新教學模式。

由此可見，在社會需求驅動下，對于新形式、高質量、高契合度的人才培養研究是高等教育探尋的方向，而實踐教學在整個過程中尤其關鍵。特別是對于應用型大學，實訓基地的建設十分重要，與生產過程高度相似的實訓基地能夠為人才培養提供高質量的基礎保障。我校機電工程學院一直秉承為行業服務的理念，高度重視實踐教學環節，通過多種方式，搭建了多樣化的實訓實習基地，為行業內人才培養提供了良好的環境。

1 實訓基地場地布置

為快速提升教學質量，強化實踐教學環節，在同煤集團大力支持下，2012開始接受相關煤炭機械裝備，2014年籌備建設實訓基地。2017年初全面啟動實訓基地建設，在我校新平旺校區新建占地1836 m2的煤礦井下采掘實訓基地，并于2017年9月投入使用。基地涵蓋煤礦綜采工作面系統、煤礦綜掘工作面系統、煤礦炮掘工作面系統、煤礦井下電氣設備供電系統等井下主要生產系統。各個教學系統均可上電運行，可同時段并行完成教學實踐任務。實訓基地布置見圖1，實地建設情況見圖2。

圖1 煤礦采掘實訓基地布置

(a) 模擬操控室(b) 電器設備供電系統(c) 運輸系統 (d) 采煤工作面(e) 支護系統(f) 炮掘工作面

實訓基地設有教學展示區，陳列有綜采工藝、綜掘工藝、巷道內設施布置斷面、炮眼布置、通風壓風系統、工作面避災路線、移動變電站示教系統和起動器示教系統等示意圖，并可根據實際教學任務及時調整。

2 設備組成

煤礦采掘實訓基地的建設離不開各種類型的礦山機械裝備，在同煤集團的大力支持下，實訓基地接受的主要設備有：采煤機、掘進機、刮板輸送機、破碎機、轉載機、皮帶輸送機、液壓支架、調度絞車、移動變電站、乳化液化泵及起動器等，具體設備參數見表1—表8。學校根據設備情況，并通過咨詢相關專家，廣泛采納各方意見，對設備進行統一規劃、統一布置，兼顧場地環境和教學課程等綜合因素，嚴格按照需求開展各個實訓系統建設。同時，學校組織教師開展廣泛深入的業務學習，對已有的人才培養方案和課程大綱進行深入研究，并作出相應改進和完善。

表2 液壓支架技術參數

表3 掘進機技術參數

表4 轉載機技術參數

表5 刮板輸送機技術參數

表6 膠帶輸送機技術參數

表7 錘式破碎機技術參數

表8 其他設備主要技術參數

除此以外，實訓基地還建立了模擬調度監控室、模擬操控室、炮掘工作面等，采購了煤礦瓦斯抽采智能實操教學儀、煤礦安全檢查實操作業考試機，以供教學使用。基地安排專職實踐教學導師，全職負責實訓實習教學任務，堅持小班分組教學，保證教學質量。

3 實訓實踐教學任務

煤礦采掘實訓基地自建設以來，不斷改進，逐漸完善，各系統已配套齊全，可基本滿足學院采礦工程、機械設計制造及其自動化、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的井下實訓實習需求，可接納150名學生同時進行綜采采煤方法實訓、綜采機械設備操作實訓、井下支護方式實訓、井下電氣系統設計實訓、井下電氣系統故障排除實訓、掘進系統設計及實訓、局部通風設計及實訓、運輸系統設計及實訓等，建成了國內高校一流的集煤炭井下綜合開采、巷道掘進、采區運輸、采區供電、采區通風、采區排水等一體化的實訓實踐校內基地。

自2017年9月基地投入使用以來，相繼接待了煤炭工程學院、機電工程學院和建筑與測繪工程學院相關專業學生進行實踐教學。截至目前，實訓基地共接待實習學生7590人次，服務學生總人數2908人，具體情況如表9所示。

表9 接待實習學生情況

基地先后為采礦學、礦井通風與安全、井巷工程、液壓傳動與采掘機械、測量學、電工學和煤層氣開采等相關專業課程提供實景教學場地。以基地建設為依托，鼓勵教師積極推進教學改革研究，探索新工科背景下多樣化的應用型人才培養模型，拓寬課程教學寬度和深度。基地建設得到了學生和教師的一致好評，極大地推進了教學改革，使我校整體辦學水平上了新臺階。

4 結語

煤礦采掘實訓基地建設，為人才培養提供了堅實的基礎保障，將井下難度較大的實景教學搬到地面，教學安全性得到有效保證。同時，教學內容、教學形式的多樣化拓展，極大地激發了學生的學習興趣，使實踐教學真正走進了課堂。

近年來學校還積極拓展校外實習基地建設，深入開展校企合作。在同家梁礦建設了同家梁礦專業實踐教學基地和同家梁礦礦區文化教育基地，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習基地建設協議。學校還與中國重汽大同齒輪有限公司積極開展“3+1”人才培養模式嘗試，通過多種途徑、多種方案努力為社會輸送高質量的復合型技術型人才。

[1] 吳愛華，楊秋波，郝杰.以“新工科”建設引領高等教育創新變革[J].高等工程教育研究，2019(1): 1–7, 61.

[2] 李秀紅，李文輝.新工科背景下機械類專業基礎課程改革研究[J].教育理論與實踐，2019, 39(3): 36–38.

[3] 陳桂梅.校企合作培育卓越復合型人才的實踐路徑研究[J].中國職業技術教育，2019(4): 53–57.

[4] 劉國買，何諧，李寧，等.基于“三元融合”培養應用型人才:新型產業學院的建設路徑[J].高等工程教育研究，2019(1): 62–66, 98.

[5] 馬丕波，陳晴，萬愛蘭，等.基于校企院所合作基礎的“紡織+”跨學科協同創新人才培養模式研究[J].教育教學論壇，2019(13): 14–16.

[6] 代大齊.基于“校企合作”“技能競賽”雙驅模式的應用型課程改革實踐[J].中國職業技術教育，2019(5): 85–87.

[7] 黃新敏，胡曉敏，宗曉曉.基于現代書院制的應用型本科高校大學生核心能力素質提升研究[J].教育理論與實踐，2019, 39(3): 3–5.

[8] 史晉絨，徐丹丹，袁登越，等.基于應用型人才培養的地方高校分子生物學實驗教學改革與探索[J].教育教學論壇，2019(4): 273–275.

[9] 袁騰，陳燕舞，湯日元，等.化學材料類專業校外實踐教學體系建設[J].實驗技術與管理，2019, 36(2): 39–43, 52.

[10] 韓福勇.石油天然氣工程類專業實訓基地建設實踐[J].實驗技術與管理，2019, 36(2): 181–185.

[11] 林健，彭林，BRENT J.普渡大學本科工程教育改革實踐及對新工科建設的啟示[J].高等工程教育研究，2019(1): 15–26.

[12] 楊祖幸，陳艷，董麗萍.工程訓練中心先進制造技術集約化訓練系統建設[J].實驗技術與管理，2019, 36(2): 186–189.

[13] 張振鋒.工業4.0背景下公共實訓基地建設與管理研究[J].實驗技術與管理，2018, 35(11): 160–163.

[14] 余志壯，覃語，岳科宇.軌道車輛教學的新型實習實踐模式建設[J].教育教學論壇，2019(8): 90–91.

[15] 李鋒，王振友，金朝永，等.新工科背景下地方院校“大班授課+小班輔導”的改革實踐[J].實驗技術與管理，2019, 36(3): 229–232.

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

蘇芳（1986—），女，山西朔州，碩士，講師，主要研究領域為機械設計理論。E-mail: 13934761850@126.com