《采掘機(jī)械》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐

張文娟　唐力　陳冬梅

摘要：《采掘機(jī)械》作為煤礦類(lèi)高校機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修課，對(duì)于學(xué)生掌握采掘設(shè)備原理及煤礦井下采煤工藝流程起著至關(guān)重要的作用。為加強(qiáng)《采掘機(jī)械》實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果，作者在課程中引入了實(shí)物與仿真模型結(jié)合教學(xué)方式，同時(shí)增加了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作環(huán)節(jié)，進(jìn)一步利用學(xué)生反饋信息改善教學(xué)模式，有效提高了本門(mén)課程的教學(xué)質(zhì)量，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的吸收。

關(guān)鍵詞：采掘機(jī)械；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)物與仿真模型；動(dòng)手操作

中圖分類(lèi)號(hào)：G648文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2016）11-0011-01

1.引言

《采掘機(jī)械》作為煤礦類(lèi)高校機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修課，該課程的目的是使得學(xué)生充分掌握掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架不同采掘機(jī)械的結(jié)構(gòu)形式及其工作原理，熟悉煤礦井下采煤工藝過(guò)程，為學(xué)生今后從事相關(guān)機(jī)械裝備的設(shè)計(jì)制造、設(shè)備維護(hù)、井下煤礦開(kāi)采等工作奠定堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。由于本門(mén)課程內(nèi)容涉及范圍較廣、實(shí)踐性強(qiáng)，一般高校均開(kāi)設(shè)了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程。然而，當(dāng)前的《采掘機(jī)械》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在走馬觀花的問(wèn)題，授課老師一般采用口頭敘述加實(shí)物參觀的模式，使得學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解不夠深入、積極性較差，甚至學(xué)生因積極性不高往往會(huì)出現(xiàn)逃課現(xiàn)象。因此，對(duì)《采掘機(jī)械》實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過(guò)程進(jìn)行一定的探索與改革，以適應(yīng)當(dāng)前學(xué)生的需求就顯得尤為重要。

為了有效改善《采掘機(jī)械》實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，作者在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行了相應(yīng)的探索與改革，主要提出了三點(diǎn)措施：一是實(shí)物與仿真模型結(jié)合教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果；二是學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作，加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)吸收；三是利用學(xué)生反饋信息，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)在課程中使用上述提出的改進(jìn)措施，有效提高了《采掘機(jī)械》實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果。

2.實(shí)物與仿真模型結(jié)合，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的《采掘機(jī)械》實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，與傳統(tǒng)教學(xué)方式不同，作者提出將實(shí)物教學(xué)與仿真模型教學(xué)相結(jié)合的改革方式。實(shí)物教學(xué)就是利用真實(shí)的采掘機(jī)械設(shè)備，包括掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架，仿真模型為從河南理工大學(xué)教學(xué)儀器設(shè)備廠購(gòu)置的具有動(dòng)作演示功能的教學(xué)模型。在教學(xué)過(guò)程中，首先利用仿真模型，向同學(xué)們講解不同機(jī)械的結(jié)構(gòu)形式和工作原理，同時(shí)利用各種模型的動(dòng)作演示功能，動(dòng)態(tài)展示各種機(jī)械的工作狀態(tài)；仿真模型教學(xué)結(jié)束后，進(jìn)一步帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)地參觀采掘機(jī)械設(shè)備，在參觀中讓同學(xué)們回憶仿真模型的動(dòng)作過(guò)程，加強(qiáng)同學(xué)們對(duì)結(jié)構(gòu)和原理的理解。

采用實(shí)物與仿真模型結(jié)合的教學(xué)方式，與傳統(tǒng)走馬觀花式教學(xué)相比，學(xué)生們能夠看到采掘機(jī)械的具體動(dòng)作過(guò)程，點(diǎn)燃了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，可以加深學(xué)生對(duì)采掘機(jī)械結(jié)構(gòu)和原理的理解，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。同時(shí)，后續(xù)的實(shí)物教學(xué)過(guò)程，有助于激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)一步加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

3.學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作，加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)吸收

上述教學(xué)過(guò)程仍屬于教師灌輸式教學(xué)，學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，其學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)學(xué)習(xí)相比仍然有較大的差距。因此，在實(shí)物與仿真模型教學(xué)結(jié)束后，為了進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)采掘機(jī)械及其工作過(guò)程的理解，使得學(xué)生充分融入到《采掘機(jī)械》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，作者在教學(xué)中加入了學(xué)生動(dòng)手操作環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)的教學(xué)中，學(xué)生作為主體操作采掘機(jī)械的仿真模型，按照教師指定的采掘機(jī)械工作狀態(tài)要求，操控相應(yīng)的仿真模型實(shí)現(xiàn)設(shè)定的運(yùn)動(dòng)。

在該過(guò)程的教學(xué)中，教師指定的設(shè)備工作狀態(tài)應(yīng)按照井下采煤中的采煤工藝，依次讓學(xué)生操控采掘設(shè)備的動(dòng)作，主要包括掘進(jìn)機(jī)的行走、截割、調(diào)整姿態(tài)、采煤機(jī)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(jī)的運(yùn)送物料等工序。這一整套工序的模擬，與井下實(shí)際采煤過(guò)程中的工況完全一致，相當(dāng)于將學(xué)生融入到井下實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)，使得學(xué)生親手完成了一次井下采掘機(jī)械的使用過(guò)程。由于學(xué)生參與到實(shí)際操作中，必然能提高課程的投入度。此外，通過(guò)這樣的訓(xùn)練，不僅能夠加深學(xué)生對(duì)不同采掘機(jī)械設(shè)備工作原理的理解，同時(shí)還能夠充分熟悉井下煤礦開(kāi)采的工序及采掘設(shè)備在不同工序中所起到的作用，加強(qiáng)授課知識(shí)點(diǎn)的吸收。

4.利用學(xué)生反饋信息，提升課堂教學(xué)質(zhì)量

學(xué)生對(duì)于課堂信息的反饋，對(duì)于提升采掘機(jī)械的實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言同樣起著不可忽略的作用。傳統(tǒng)的采掘機(jī)械教學(xué)中，教師往往是上完課、批完作業(yè)就結(jié)束了該門(mén)課程的教學(xué)工作，并未重視學(xué)生對(duì)本門(mén)課程的反饋。在采掘機(jī)械教學(xué)過(guò)程中，受不同個(gè)體專(zhuān)業(yè)知識(shí)的限制，往往在對(duì)采掘機(jī)械結(jié)構(gòu)原理介紹過(guò)程中，很多對(duì)于學(xué)生比較難以理解的結(jié)構(gòu)，授課教師往往認(rèn)為簡(jiǎn)單并未做詳細(xì)的介紹。這就造成學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)理解不透徹，產(chǎn)生了厭煩抵觸心理。因此，重分利用學(xué)生對(duì)課程的反饋信息，可以有效提升教學(xué)過(guò)程中的質(zhì)量。

作者在采掘機(jī)械的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，為了提高學(xué)生的課堂效果，在每次講課完成之后，會(huì)主動(dòng)向?qū)W生詢(xún)問(wèn)對(duì)本節(jié)課程的上課體驗(yàn)，聽(tīng)取學(xué)生們對(duì)課程的改進(jìn)意見(jiàn)。在下一次課程的教學(xué)中，依據(jù)學(xué)生反饋的問(wèn)題，對(duì)采掘機(jī)械實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的闡述不清晰的知識(shí)點(diǎn)做進(jìn)一步的講解，充分利用仿真模型對(duì)復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行演示說(shuō)明。同時(shí)，為了激勵(lì)學(xué)生勇于提出教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，在每次采掘機(jī)械實(shí)驗(yàn)課上會(huì)對(duì)提出建設(shè)性意見(jiàn)的學(xué)生進(jìn)行表?yè)P(yáng)，并且在最終平時(shí)成績(jī)的評(píng)定上給予相應(yīng)適當(dāng)?shù)膬A斜。這樣，通過(guò)適當(dāng)?shù)募?lì)學(xué)生們提出了許多寶貴的意見(jiàn)，進(jìn)一步有效提高了采掘機(jī)械實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果。

5.總結(jié)

通過(guò)《采掘機(jī)械》實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的反饋發(fā)現(xiàn)，采用本文提出的教學(xué)改革方法后，學(xué)生的課堂積極性明顯提高，學(xué)生們參與學(xué)習(xí)討論的積極性高漲，對(duì)采掘機(jī)械設(shè)備工作原理及井下煤礦開(kāi)采工藝知識(shí)點(diǎn)的理解也更為充分，學(xué)生動(dòng)手能力也得到了有效的加強(qiáng)。

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作者簡(jiǎn)介：

張文娟（1988- ），女，河北承德人，碩士，主要從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)。