《礦井通風與安全》課程綜合改革研究

康欽容 張衛(wèi)中 張電吉 陳清運

摘 要：通過對《礦井通風與安全》課程前期 “課堂+現(xiàn)場”教學(xué)改革和“平時+期末”考試改革的效果及問題進行分析總結(jié)，詳細提出后期進行的“課內(nèi)+課外”一體化教學(xué)改革、“課堂+現(xiàn)場”教學(xué)改革、 “平時+期末”考試改革的綜合改革做法、教學(xué)安排，并對課程綜合改革的預(yù)期效果做出評價。

關(guān)鍵詞：礦井通風與安全；教學(xué)改革；考試改革； 改革預(yù)期效果

武漢工程大學(xué)采礦工程專業(yè)于2014年獲批湖北省普通本科高校“專業(yè)綜合改革試點”項目。其中課程綜合改革是總體建設(shè)目標之一?！兜V井通風與安全》課程是采礦工程專業(yè)的一門必修專業(yè)課。該課程是一門實踐性較強的應(yīng)用學(xué)科，其主要特點是理論聯(lián)系實際[1]，要求學(xué)生學(xué)習(xí)本課程時把課程內(nèi)容學(xué)習(xí)同實驗、課程設(shè)計結(jié)合起來，要善于把礦井通風、礦井安全的基本理論與礦山現(xiàn)場實際應(yīng)用結(jié)合起來[2]，從中得到啟迪和借鑒，提高分析思維能力。同時，為了較好地理解和了解礦井通風與安全，要勤于思考、聯(lián)系實際，這對從事礦山及相關(guān)行業(yè)的人有很大的幫助。

目前，從本門課程開課情況看，學(xué)生對基本理論知識的掌握不牢固，實驗動手能力和分析能力欠缺，理論應(yīng)用不靈活。從本門課程考試改革學(xué)生反饋意見得知，學(xué)生普遍反映應(yīng)改變教學(xué)形式，減少課堂教學(xué)學(xué)時，增加自學(xué)、實驗學(xué)時，增加現(xiàn)場觀摩環(huán)節(jié)。

本文結(jié)合采礦專業(yè)自身特點和行業(yè)需求，以最大限度調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性為目的，探索校企合作模式下《礦井通風與安全課程》教學(xué)方式方法改革的具體途徑。在課堂教學(xué)方面，注重教學(xué)生“學(xué)”，而不是簡單的灌輸，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，多采用以歸納法為特點的啟發(fā)式教學(xué)，塑造學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程意識；在實踐教學(xué)方面，重視過程，而不是簡單的結(jié)果印證，注重培養(yǎng)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)、表達、分析、解決問題的能力，鼓勵創(chuàng)新；在考核方式方面，理論教學(xué)環(huán)節(jié)減少僅靠死記硬背就可以應(yīng)付的考題，注重知識的應(yīng)用，考核方式不拘一格，減少筆試的比重。

一、課程前期改革

（一）、課程前期改革的做法

1、“平時+期末”考試改革。該項措施已經(jīng)在2011級安全工程、2012級采礦工程教學(xué)中實施，期末考試占60%、平時考勤占10%、實驗占15%、平時作業(yè)占15%。

2、“課堂+現(xiàn)場”教學(xué)改革。課程設(shè)置離心風機風速、風量測定、除塵器性能測定等實驗項目。

（二）、課程前期改革效果分析

1、“平時+期末”考試改革。該項措施主要增加了平時考核的比重，由原來30%增加到40%；減少了期末考試的比重，由原來70%減少到60%，平時考核中注重對考勤、平時作業(yè)和實驗的考察。從而規(guī)范學(xué)生的學(xué)習(xí)紀律，調(diào)動他們的學(xué)習(xí)動力和動手能力。期末考試試卷題型多樣化、靈活化為特點，注重對礦井通風基本概念、基本原理和基本方法的考查。通過改革，學(xué)生平時到課率較高，作業(yè)質(zhì)量較好且上交齊全，實驗報告質(zhì)量較好。從考試改革學(xué)生反饋信息得知，學(xué)生希望增加自學(xué)、實驗學(xué)時，增加現(xiàn)場觀摩環(huán)節(jié)。把實驗比重由15%提高至25%，期末考試降為50%。

2、“課堂+現(xiàn)場”教學(xué)改革。課程通過設(shè)置離心風機風速、風量測定、除塵器性能測定等實驗項目，幫助學(xué)生加深鞏固了對離心風機風速風量、除塵器性能的理解和應(yīng)用。目前，本門課程設(shè)置的實驗學(xué)時只有4學(xué)時，所以①礦井空氣測定；②瓦斯檢測；③礦井大氣壓力測定；④阻力測定；⑤風筒風阻特性曲線的實測等涉及礦井通風的基本概念、基本原理和基本方法的實驗無法做，那么學(xué)生對礦井通風的基本概念、基本原理和基本方法就無法深入理解和應(yīng)用。

二、綜合改革理念

（一）、“課內(nèi)+課外”一體化教學(xué)改革。

課內(nèi)22學(xué)時，課外18學(xué)時。

1、課內(nèi)22學(xué)時，主要講解的課程重點1）礦井空氣流動基本理論；2）礦井通風動力；3）礦井自然風壓及利用；4）礦井通風網(wǎng)絡(luò)中風量分配與調(diào)節(jié)。課程難點1）空氣流動過程中的能量變化與能量方程2）扇風機的聯(lián)合運轉(zhuǎn)。在講解礦井空氣的壓力測定、礦井風速測定時，使用課堂教學(xué)演示儀器直觀形象的講解，學(xué)生更容易理解和掌握。針對課程重點難點，對課程基本概念、基本原理和基本方法進行深入淺出的講解，用多媒體和板書相結(jié)合，將難以表達的理論或難度較大的課堂案例，或一些圖表，采用多媒體講解，使教學(xué)內(nèi)容豐富、直觀、趣味、多樣，而且省時[3-5]；對課程內(nèi)容中某些推理過程，仍采用板書，使邏輯顯得更為清晰，也更能帶動學(xué)生逐步深入地對理論的理解和掌握。

2、課外教學(xué)主要包括實驗、自學(xué)、設(shè)計三部分。

將“礦井通風系統(tǒng)”、“礦井通風測定和系統(tǒng)管理”共6學(xué)時的課堂講授學(xué)時安排為課外現(xiàn)場教學(xué)內(nèi)容。

礦井通風系統(tǒng)設(shè)計2學(xué)時課堂講授學(xué)時安排在課程設(shè)計時講授。

“礦井熱環(huán)境調(diào)節(jié)”、“礦井防塵與防輻射”、“礦井通風與空氣調(diào)節(jié)的研究展望”共6學(xué)時課堂講授學(xué)時安排為自學(xué)內(nèi)容。通過建立一個網(wǎng)站，將課件PPt、教學(xué)的重點難點都存放在網(wǎng)站，便于學(xué)生在網(wǎng)上查閱，并設(shè)計答疑專欄、相關(guān)論壇，學(xué)生有問題時可以在專欄上提問，也可以在論壇自由討論，教師予以指導(dǎo)，加強學(xué)生與老師間的交流。課外自學(xué)時學(xué)生可以在固定教室或?qū)嬍疫M行，通過試題卷或?qū)懻撐牡姆绞絹砜疾鞂W(xué)生對知識的掌握情況。

（二）、“課堂+現(xiàn)場”教學(xué)改革。

現(xiàn)場教學(xué)12學(xué)時。通過實驗教學(xué)可以強化學(xué)生實踐技能，提高學(xué)生綜合能力，實現(xiàn)課程“教、學(xué)、做”合一。將“礦井通風系統(tǒng)”、“礦井通風測定和系統(tǒng)管理”作為課外現(xiàn)場教學(xué)內(nèi)容。應(yīng)用礦井通風仿真試驗裝置可做以下演示實驗：（1）模擬礦井通風系統(tǒng)工作狀態(tài)；（2）進行風量風速測定，風速分布；（3）點壓力測定，管道阻力系數(shù)測定，局部風阻測定；（4）進行礦井通風系統(tǒng)中風量分配及角聯(lián)網(wǎng)路特性測定；（5）進行礦井通風系統(tǒng)中阻力測定實驗；（6）進行礦井主要通風機性能模擬測定實驗；（7）進行礦井通風網(wǎng)絡(luò)計算機解網(wǎng)結(jié)果模擬驗證；（8）進行礦井瓦斯及有害氣體測定實驗；（9）進行“通風安全”、“礦井監(jiān)測與監(jiān)控”等課程的觀察教學(xué)；（10）進行礦井反風演示實驗；（11）進行礦井和回采工作面通風方式演示實驗；（12）進行風流逆轉(zhuǎn)模擬實驗；（13）可進行礦井通風觀摩技能實習(xí)；（14）進行礦井災(zāi)害的模擬演示；（15）離心式風機與軸流式風機的結(jié)構(gòu)演示；（16）有反風道反風系統(tǒng)的布置形式演示。該實驗裝置可以做16個礦井通風方面的演示實驗，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和掌握的知識自行選取6-12個實驗項目。

（三）、“平時+期末”考試改革。

《礦井通風與安全》課程包含課堂教學(xué)、實驗、課程設(shè)計三方面的教學(xué)，在課堂講授礦井通風的基本概念、基本原理和基本方法的同時或之后，可以應(yīng)用實驗和課程設(shè)計來加強和彌補學(xué)生對知識的掌握和理解。所以應(yīng)該加大實驗比重，減小期末考試比重，即成績評定采用期末考試占50%、平時考勤占10%、實驗占25%、平時作業(yè)占15%的綜合考核方法。其中平時考勤10%：請病假事假不扣分，遲到扣3分，缺席扣10分，無故缺席3次及以上平時考勤為0，并輔以課堂紀律等綜合評定。實驗考核25%：實驗課程依據(jù)學(xué)生的平時表現(xiàn)、動手能力、撰寫的報告質(zhì)量等進行成績評定。平時作業(yè)考核15%：能夠按時完成并且齊全的作業(yè)為80分，書寫清楚準確的在此基礎(chǔ)上加10-20分。不能按時完成或不全的根據(jù)實際情況減分。

期末考試50%：出2套試卷，閉卷考試，所得成績作為期末考成績。期末考試的重點是以靈活題型來全面檢查學(xué)生對課程主要知識內(nèi)容的掌握程度，主要題型包含：（1）單項選擇；（2）判斷題；（3）名詞解釋；（4）簡答題；（5）分析題；（6）計算題。

三、改革預(yù)期效果

課內(nèi)教學(xué)采用多媒體和板書相結(jié)合，將課程的重點難點進行深入淺出的講解，使教學(xué)內(nèi)容豐富、直觀、趣味、多樣，而且邏輯清晰，學(xué)生對該門課程的理論更容易理解和掌握；課外實驗教學(xué)在礦井通風仿真試驗裝置上進行實驗，學(xué)生根據(jù)實驗難點、自己的興趣和掌握的知識可以自行選取6-12個實驗項目。學(xué)生的動手能力、學(xué)習(xí)積極性得到充分發(fā)揮，進一步強化了課程的課堂教學(xué)效果。課外自學(xué)可使學(xué)生知識拓展和深化，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，是自我提高的有效手段?？梢酝ㄟ^試題卷或?qū)懻撐牡姆绞絹砜疾鞂W(xué)生對知識的掌握情況。設(shè)計是對理論知識的進一步鞏固和補充。

考試改革注重平時考勤、實驗考核、平時作業(yè)考核，依據(jù)學(xué)生的出勤情況、平時表現(xiàn)、動手能力、實驗報告質(zhì)量、作業(yè)書寫情況進行全面考察，規(guī)范學(xué)生學(xué)習(xí)秩序、保證學(xué)習(xí)質(zhì)量和教學(xué)效果的有效手段。增加實驗考核比重，降低期末考試比重，可以有效的轉(zhuǎn)變學(xué)生對考試的認識，做到從應(yīng)試教育到能力教育的轉(zhuǎn)變，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，學(xué)生的動手操作和社會實踐能力得到鍛煉，考試題型靈活、多樣化，改變學(xué)生平時上課不認真、考前突擊背書的不良現(xiàn)象。

通過建設(shè)使該課程成為高等教育教學(xué)特色鮮明、具有先進的教學(xué)理念、優(yōu)秀的教師隊伍、不斷創(chuàng)新的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容、靈活有效的教學(xué)方法和教學(xué)手段、一流的精品教材和開放式實驗教學(xué)基地等特點的示范性課程，最終達到精品課程的要求。

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