以人才培養(yǎng)為核心的《礦井粉塵防治》實踐教學方法研究

荊德吉

摘要：針對《礦井粉塵防治》課程教學過程中偏重于理論的問題，通過分析遼寧工程技術(shù)大學安全學院學生人才培養(yǎng)目標及《礦井粉塵防治》課程特點，提出理論與實踐相結(jié)合的教學方法，重點培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。通過課堂互動、案例分析和項目設(shè)計等教學手段，充分培養(yǎng)學生實踐應用能力，提高學生對礦井粉塵防治課程的興趣，在實際教學過程中取得良好效果。

關(guān)鍵詞：礦井粉塵防治；教學改革；人才培養(yǎng)

中圖分類號：G 642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

Study on practical teaching methods of "mine dust prevention and control" base on personnel training

Jing Deji

（College of Safety Science and Engineering， Liaoning Technical University， Fuxin 123000， China ）Abstract： In veiw of emphasis on the problem for the theory of "mine dust prevention and control"， through analysis personnel training objectives of Safety College of Liaoning Technical University and "mine dust prevention and control" course characteristics， Teaching methods are proposed combining theory and practice， focusing on students identify problems， analyze problems and problem-solving skills. Through classroom interaction， case studies and project design， practical application ability and interest of students are enhanced in mine dust prevention and control programs， and good results are achieved in the actual teaching process.

Keywords： mine dust prevention and control； teaching reform； personnel training

0引言

《礦井粉塵防治》是安全專業(yè)礦山方向的必修課程，它是煤礦安全工作中重要的組成部分，為學生從事礦山行業(yè)后的粉塵治理工作提供理論知識。通過本課程的教學，使學生能系統(tǒng)地理解礦井粉塵防治的基本理論知識，基本掌握礦井粉塵防治設(shè)計的內(nèi)容及要求，掌握礦井粉塵防治方法，培養(yǎng)礦井粉塵防治系統(tǒng)設(shè)計能力。了解國家的安全生產(chǎn)方針政策和《煤礦安全規(guī)程》關(guān)于粉塵防治方面的要求，了解礦井粉塵防治技術(shù)方面的新理論、新技術(shù)、新設(shè)備及發(fā)展趨勢，基本掌握礦井粉塵防治安全管理及治理措施，具備從事地下開采粉塵防治管理以及初步科學研究的能力[1-4]。

遼寧工程技術(shù)大學安全工程專業(yè)于2007年被確定為國家第二類特色專業(yè)建設(shè)點和遼寧省示范性本科專業(yè)，2009年通過教育部工程教育專業(yè)認證，2007年被教育部確定為國家重點（培育）學科?！兜V井粉塵防治》作為安全學院核心課程，一直深受院領(lǐng)導及學生的重視，但是隨著社會發(fā)展，傳統(tǒng)的填鴨式教學導致學生感覺乏味，無法集中精力接受知識，因此有必要的對《礦井粉塵防治》課程的教學實踐進行改革及研究[5-6]。

1 《礦井粉塵防治》教學特點

遼寧工程技術(shù)大學安全學院的《礦井粉塵防治》課程是按照本學院制定的人才培養(yǎng)方案要求進行教學，著重培養(yǎng)學生成為一名卓越工程師?！兜V井粉塵防治》課程的教學目標，也是本課程教學實踐改革的目標，即：1、具備應用自然科學知識解決復雜安全工程問題的能力；2、能夠應用工程科學的基本原理，識別、表達、分析復雜安全工程問題，以獲得有效結(jié)論；3、能夠設(shè)計針對復雜安全工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程；4、能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素；5、能夠針對復雜安全工程問題進行研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)；6、能夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論；7、 能夠針對復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g(shù)、資源；8、能夠基于安全工程相關(guān)背景知識進行合理分析、評價安全工程實踐和復雜安全工程問題解決方案對社會、法律和文化的影響，并理解應承擔的責任；9、能夠基于安全工程相關(guān)背景知識進行合理分析、評價安全工程實踐和復雜安全工程問題解決方案對健康和安全的影響，并理解應承擔的責任；10、能夠理解和評價針對復雜安全工程問題的工程實踐對環(huán)境的影響；11、理解并掌握工程管理原理，并能在安全、礦業(yè)、建筑等多學科環(huán)境中應用；12、具有自主學習和終身學習的意識；13、具有不斷學習和適應發(fā)展的能力。針對以上教學目標，本課程采用以下10項對應措施：

1、課程講授過程中使用的案例，能夠提升學生運用工程基礎(chǔ)和安全工程專業(yè)基本理論知識解決礦井粉塵防治問題的能力。

2、通過粉塵爆炸事故案例分析，培養(yǎng)學生具有分析問題、解決問題并把理論知識應用于實踐的能力。

3、通過對礦井各產(chǎn)塵源的除塵方案和設(shè)備選型設(shè)計的內(nèi)容講解達成能夠設(shè)計針對復雜安全工程問題的解決方案。

4、本課程目的是保證井下工作面和重要區(qū)域粉塵濃度和分布符合國家安全衛(wèi)生標準，因此，礦井粉塵防治必須按照《煤礦安全規(guī)程》和行業(yè)標準進行。授課過程中在相關(guān)內(nèi)容上要強調(diào)不滿足相關(guān)法律、法規(guī)的設(shè)計是不合格的。

5、綜采面煤層注水系統(tǒng)選型設(shè)計和采掘面噴霧降塵系統(tǒng)選型設(shè)計需要學生分組進行煤層注水系統(tǒng)選型設(shè)計和采掘面噴霧降塵系統(tǒng)選型設(shè)計，并能夠?qū)ο嚓P(guān)結(jié)果進行分析。

6、通過對粉塵濃度和特性測定及分析的講解達到能夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論的目標。

7、通過對礦井各產(chǎn)塵源的除塵方案和設(shè)備選型設(shè)計的內(nèi)容講解及分組實踐讓學生達到能夠針對復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g(shù)、資源的目標。

8、通過對礦井各產(chǎn)塵源的除塵方案和設(shè)備選型設(shè)計的講解達到能夠基于安全工程相關(guān)背景知識進行合理分析、評價安全工程實踐和復雜安全工程問題解決方案對健康和安全的影響，并理解應承擔的責任。在礦井粉塵防治教學過程中要闡述相關(guān)知識對礦井安全工作的意義，及粉塵防治工作對社會，尤其是對礦業(yè)從業(yè)人員生命與健康的重要意義。

9、通過礦井各塵源點粉塵防治方案設(shè)計激發(fā)學生的興趣，完成實踐所要求的任務(wù)，強調(diào)學習過程中“經(jīng)歷了什么、體會了什么、感受了什么”引導學生獨立思考、主動參與、合作探究、收集及處理信息的能力來達成具有自主學習和終身學習的意識。

10、通過本課程的學習，將引導學生追蹤礦井粉塵防治技術(shù)的國內(nèi)外前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，并通過綜合訓練加以強化，以訓練不斷學習和適應發(fā)展的能力。

以上是遼寧工程技術(shù)大學《礦井粉塵防治》課程針對教學目標所提出的教學實施措施，下面詳細介紹一下教學實施方法。

2 實踐教學方法

2.1教學內(nèi)容改革

《礦井粉塵防治》課程是以礦井粉塵危害及治理的教學為主，該課程偏重于實踐教學，以便能夠更好的引導學生從事礦井相關(guān)工作，因此在本課程的教學內(nèi)容安排上，將適當弱化基礎(chǔ)理論知識，強化應用實踐內(nèi)容。根據(jù)“以實踐應用為主體、以基礎(chǔ)理論為輔助”的原則，重點培養(yǎng)培養(yǎng)和發(fā)展學生實踐應用能力和創(chuàng)新思維能力。在具體教學實踐過程中，增加礦井粉塵污染治理新技術(shù)的應用學習，通過對礦井粉塵不同污染源的治理熟悉并掌握整個礦井粉塵防治知識體系，學會查閱礦井除塵相關(guān)資料，通過對塵源點的治理技術(shù)學習提高自主創(chuàng)新技巧，并結(jié)合具體實施案例提高知識全面性[7-10]。

（1）改革課程教學方法和手段，提高學生學習積極性

為了提高學生積極性，《礦井粉塵防治》課程教學過程采用師生雙向交流方式，學生作為學習主體，教師起引導作用，充分調(diào)動學生課堂的積極性、主動性。具體實施為：從《礦井粉塵防治》課程選取三個自學部分，分別為礦井粉塵危害、煤塵爆炸預防措施及塵源點創(chuàng)新治理。通過學生分組查閱資料、相互討論完成相關(guān)學習要求，并在課堂內(nèi)進行分組演講，通過學生互評、投票的方式，評選出優(yōu)秀課程小組，該過程不但可以提高學生學習興趣，更能加深學生對礦井粉塵危害和治理技術(shù)的認識。

（2）加強礦井粉塵事故案例教學，提高學生綜合能力

《礦井粉塵防治》是一門與實踐應用結(jié)合非常密切的課程，其粉塵爆炸、粉塵治理等相關(guān)案例非常多，因此有效的結(jié)合案例教學可以有效的促進學生學習積極性，并且學習過程中理論聯(lián)系實際，可加深學習對礦井粉塵危害的認識。在學習工程中結(jié)合相關(guān)案例培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，可以為學生今后的工作奠定基礎(chǔ)。

（3）推進粉塵治理項目學習法

隨著我國對人體健康和環(huán)境的重視，礦井粉塵相關(guān)研究項目越來越多，遼寧工程技術(shù)大學安全學院作為國家重點（培育）學科，其粉塵研究團隊有多年從事粉塵治理研究項目的經(jīng)驗。在教學過程中，通過相關(guān)粉塵治理項目來進行教與學能夠讓學生更加積極地學習及自主地進行知識能力訓練。項目學習法在教學過程中要求學生在每個階段完成具有一定實際意義的項目，并選取其中表現(xiàn)優(yōu)秀的學生全程參與粉塵治理項目的實施過程，實現(xiàn)學生畢業(yè)時達到“零距離”上崗。粉塵治理項目學習法在實施過程中不斷提倡學生創(chuàng)新能力，即通過學生對礦井粉塵污染源除塵方案設(shè)計，如學生針對采煤工作面、掘進工作面、皮帶轉(zhuǎn)載點等粉塵污染嚴重區(qū)域提出科學合理的粉塵治理新技術(shù)方案，將給予一定獎勵，以便提高學生自主創(chuàng)新能力。

（4）加強自我學習能力，提高自主創(chuàng)新技巧

《礦井粉塵防治》課程內(nèi)涉及較多的粉塵治理技術(shù)介紹，通過本課程的實踐教學和技術(shù)創(chuàng)新布置任務(wù)，學生不但能掌握不同除塵技術(shù)的除塵機理及應用范圍，還能加強學生自我學習能力，通過學生的資料收集和探索，自主設(shè)計除塵設(shè)計方案。在實踐過程中，如有學生的除塵技術(shù)方案新穎有效，教師會積極推動學生申請發(fā)明專利或?qū)嵱眯滦蛯＠?，為學生今后的創(chuàng)新能力奠定基礎(chǔ)。

2.2 實踐教學具體實施方案

《礦井粉塵防治》課程主要包括三個知識單元，即礦井粉塵危害、降塵技術(shù)及礦井粉塵防治技術(shù)。其中每個知識單元具有相對的獨立性，同時又有著緊密的銜接關(guān)系，因此構(gòu)成了一個完整的、綜合性的礦井粉塵治理方案實踐課程。具體課程實施過程下：

一、粉塵危害知識單元教學模式：

（1）本課程開始，首先說明本課程的主要內(nèi)容、考核評價方法及介紹教改思路；

（2）采用傳統(tǒng)授課結(jié)合啟發(fā)式討論利用板書和圖片的手段介紹粉塵的特性及粉塵特性對后面課程有哪些關(guān)聯(lián)；

（3）通過演示及選擇代表進行粉塵測定的講解；

（4）將學生分成6-8人一組，選出組長，考慮男女搭配、學生干部分散、黨員和群眾比例合理等因素，命名學習小組，本門課綁定不變；

（5）每個學習小組確定授課代表，每組授課代表選取粉塵危害（包括塵肺病危害及煤塵爆炸危害）1-2個知識點進行談?wù)撌绞谡n；。

（6）教師負責按規(guī)定對個人和小組進行考核，并且對授課內(nèi)容進行歸納總結(jié)。

二、降塵技術(shù)知識單元教學模式：

（1）課前布置查閱粉塵治理技術(shù)分類、粉塵治理技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，每人查詢文獻不少于15篇，并歸納總結(jié)，在課堂進行討論。

（2）教師通過傳統(tǒng)方式對各除塵方式的除塵原理進行講解；

（3）討論各除塵方式的優(yōu)缺點及應用范圍，并與實際生產(chǎn)相結(jié)合。

三、礦井粉塵防治教學模式：

（1）教師通過傳統(tǒng)方式對礦井的主要產(chǎn)塵點進行講解，學生對礦井粉塵源有初步認識；

（2）每個學習小組選取1個產(chǎn)塵點及除塵方式作為研究內(nèi)容，選擇授課代表，對研究內(nèi)容進行討論式授課。

（3）針對每個小組的研究內(nèi)容查詢相關(guān)文獻20篇。

（4）每組提出一種創(chuàng)新性除塵方式，并敘述其除塵機理，繪制除塵方式示意圖。

（5）每組選擇代表進行陳述，由教師與同學共同進行評比，最終確定排名及分數(shù)。

（6）選出最有的，繼續(xù)完善，教師支持撰寫發(fā)明專利，并制作模型參加全國作品大賽。

以上為三個知識單元的教學改革模式，并且針對課程要求及任務(wù)，設(shè)計兩個綜合訓練，具體如下：

一、綜合訓練：查閱某礦煤塵爆炸資料，具體探討抑爆方案。

要求：（1）分組進行；

（2）提高查閱文獻和資料能力；

（3）指出抑爆依據(jù)和分析可行性；

二、綜采面煤層注水系統(tǒng)選型設(shè)計。

要求：（1）給出真實礦井的工作面開拓系統(tǒng)圖，給出相關(guān)注水計算條件，每組的數(shù)據(jù)不一樣；

（2）繪制注水圖；

（3）列出注水系統(tǒng)計算依據(jù)；

（4）計算水量和設(shè)備選型。

2.3 實踐教學考核方式

《礦井粉塵防治》課程考核方式以實踐為主，因此總成績分兩部分，第一部分為理論基礎(chǔ)考試，考試形式為閉卷考試；第二部分為實踐綜合評定，由于實踐評定內(nèi)容較多，因此按每組6-8 人完成實踐內(nèi)容，每組選出組長，并協(xié)調(diào)好組內(nèi)成員間分工，由組長的帶領(lǐng)下，完成課程實踐活動中各個環(huán)節(jié)，每名同學需提交相關(guān)除塵設(shè)計報告，最后利用2學時進行設(shè)計報告公開答辯，由授課教師和同學打分，通過打分給定實踐綜合評定成績。本課程考試成績和實踐綜合評定成績?nèi)绫?所示。

表2 課程最終成績分布

構(gòu)成項 評價方法和觀測點 成績

綜合訓練一 1、 文獻參考（2分）

2、 爆炸事故原因分析（2分）

3、 抑爆方案提出（2分）

4、 抑爆方案可行性分析（2分）

5、 報告書寫格式（2分） 10

綜合訓練二 1、 礦井防塵用水量計算（2分）

2、 防塵供水的方式選擇（2分）

3、 輸水管路水力計算（2分）

4、 設(shè)備選型（2）

5、 報告及圖紙繪制（2） 10

研討 由平時積極性及小組創(chuàng)新性作品成績綜合考慮，具體標準待定 20

考試（開卷、閉卷等） 60

總分 100

3結(jié)論

在《礦井粉塵防治》的課程教學中，重點在于培養(yǎng)學生的實際應用能力，首先確定學生培養(yǎng)目標，根據(jù)指定目標提出相應培養(yǎng)方案。然后結(jié)合現(xiàn)場案例，使學生掌握相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識，通過項目學習法引導學生對課程實踐的積極性和主動性。其次，通過教師學生在課堂交流互動及實踐設(shè)計任務(wù)的完成，加強學生對礦井粉塵防治技術(shù)的理解和掌握，并能有效應用于現(xiàn)場實踐中。通過本課程是實踐教學能夠使學生深入掌握礦井粉塵防治理論知識，并且有助于提高實踐應用能力和激發(fā)學生學習興趣，為學生今后更好的工作奠定基礎(chǔ)。

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