礦山機械行業(yè)發(fā)展趨勢范文
時間:2024-04-08 11:32:06
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篇1
關(guān)鍵詞:礦山采掘機械;課程;教學(xué)改革;探索
在能源開采及地下空間建設(shè)過程中,礦山采掘機械起著重要的作用,對于深層地下施工項目,裝備各方面質(zhì)量性能直接關(guān)系到施工的安全性。國家對于礦產(chǎn)開發(fā)行業(yè)及礦山機械行業(yè)的高度重視,與我國《中國制造2025》行動綱領(lǐng)、《中國標準2035》重大戰(zhàn)略相符合。礦山機械課程是礦業(yè)類高校的特色專業(yè)課程之一,也是機械工程、礦業(yè)工程等專業(yè)的必修課程。為更進一步促進學(xué)生對該領(lǐng)域的了解掌握,課程內(nèi)容需涉及一些礦山采掘背景,礦山采掘機械理論,開采、支護、輸送等設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理及其巷道具體應(yīng)用。礦山采掘機械課程旨在幫助學(xué)生拓展礦山采掘機械的相關(guān)知識,對于開展產(chǎn)學(xué)結(jié)合、助推行業(yè)發(fā)展有著實際意義。同時還可以在課程中發(fā)掘?qū)W生的優(yōu)秀成果,通過教師對學(xué)生課程作業(yè)的整體考核,對學(xué)生的設(shè)計成果進行可行性討論,使得優(yōu)秀成果可以成功轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn),解決企業(yè)遇到的實際難題。近年來,國內(nèi)外學(xué)者對高等教育的教學(xué)改革進行了探討,其中李永婷[1]針對近年來的課程改革實踐中內(nèi)容淺顯、方法單一等問題進行系統(tǒng)性的歸納整理,深入分析課程改革過程中存在的一系列問題。YangH.J等[2]借鑒麻省理工學(xué)院本科課程設(shè)置、結(jié)構(gòu)的情況,有針對性地對陜西省高等教育課程進行分析,突顯了課程特色改革所取得的成果。WangH.L等[3]提出了高校應(yīng)在創(chuàng)新教育實踐下培育應(yīng)用型人才。YuX.H等[4]基于校企合作的機械類應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式進行了研究與實踐,得出了實現(xiàn)社會與高校合作培養(yǎng)人才模式的必要性的結(jié)論。于海波[5]針對目前課程教學(xué)改革的實施過程進行了分析研究,揭示了教師的課程實施能力是影響課程改革的重要影響因素。JiangG.Z等[6]針對機械設(shè)計課程進行了一些改革,結(jié)合多媒體教學(xué)等方式取得了較好的效果。LaxmiChikatamarla[7]以“新時代的趨勢:培養(yǎng)未來的礦業(yè)專業(yè)人才為題”,講述了未來礦山生產(chǎn)的發(fā)展趨勢,提出了礦業(yè)教育和訓(xùn)練的一些新型的方法。劉金娃等[8]對礦山機械課程講授方法進行了創(chuàng)新性研究,創(chuàng)新了授課方式,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更加樂于接受,提高了教學(xué)質(zhì)量和效果。商德勇[9]提出了雙一流建設(shè)下的礦山機械課程教學(xué)改革與實踐,提出了課程的整體改革思路。現(xiàn)有文獻針對高等教育改革問題進行了許多探索,但多關(guān)注高等教育課改所面臨的共性問題,針對礦山采掘機械課程改革探究較少,因此,本文結(jié)合礦山采掘機械課程教學(xué)實際情況進行了一些探索,提出了切實可行的教學(xué)改革方案。
1課程體系及教學(xué)現(xiàn)狀
礦山采掘機械課程研究對象以工作面采掘裝備為主,主要包含鑿巖機械、采煤機械、掘進機械、液壓支護設(shè)備、裝載機械及運輸設(shè)備等,如圖1所示。礦山采掘機械設(shè)備具有大型化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、類型繁多、適用范圍廣、向著智能化的方向發(fā)展的特點。課程兼顧國內(nèi)外先進的礦山機械設(shè)備和技術(shù),選擇一些經(jīng)典但未淘汰的采掘機械設(shè)備作為學(xué)習(xí)對象(見圖2、圖3),介紹其結(jié)構(gòu)、工作原理,以及煤巖截割理論、三機配套計算、支護強度計算等相關(guān)知識。通過課程的學(xué)習(xí)、實驗及實習(xí),使學(xué)生對礦山采掘機械的作用、結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法有了系統(tǒng)的了解,掌握所學(xué)礦山機械設(shè)備的結(jié)構(gòu),為學(xué)生畢業(yè)后從事礦山機械行業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。
2課程教學(xué)所面臨的困境
2.1課程教學(xué)與生產(chǎn)實踐脫節(jié)?,F(xiàn)在的教學(xué)倡導(dǎo)以理論為主的課程教學(xué)體系,強調(diào)知識的系統(tǒng)性和完整性,不符合培養(yǎng)專業(yè)型、技能型人才的發(fā)展趨勢。礦山采掘機械課程現(xiàn)多采用教師以多媒體手段向?qū)W生傳授礦山采掘機械理論知識,部分有條件的高校組織學(xué)生到相關(guān)礦山設(shè)備企業(yè)進行參觀實習(xí)的教學(xué)模式,在這種模式中,學(xué)生鮮有將理論與實際結(jié)合的機會,導(dǎo)致學(xué)生對課程理解不夠,不能學(xué)以致用,學(xué)生的能力沒能得到充分的培養(yǎng)。2.2學(xué)生對課程不重視。本課程教學(xué)時間緊、任務(wù)重,學(xué)生在暑假開學(xué)后很難立即進入狀態(tài),學(xué)習(xí)效率低。加上有許多學(xué)生對礦業(yè)行業(yè)不感興趣,礦山企業(yè)工作環(huán)境比較惡劣,想去從事礦山機械相關(guān)工作的學(xué)生較少,因此對本課程不夠重視,學(xué)習(xí)的主動性不強,掌握知識的能力較差。2.3教材內(nèi)容陳舊。不適應(yīng)現(xiàn)代礦山建設(shè)和發(fā)展的要求為了響應(yīng)國家《中國制造2025》《中國標準2035》,建設(shè)綠色礦山、智能礦山已成為礦山行業(yè)發(fā)展的新方向。目前《礦山采掘機械》教材仍然存在更新速度緩慢的情況,與社會實際的發(fā)展要求存在嚴重脫節(jié),許多老舊的礦山采掘裝備現(xiàn)已有較大升級,一些陳舊的設(shè)備已經(jīng)被淘汰。教材內(nèi)容單一、陳舊,不能滿足培養(yǎng)新時代本科新型人才的需求。2.4考核方式單一。不客觀現(xiàn)行的課程考核方式往往由教師根據(jù)平時成績和期末考試的試卷成績以3∶7的比例給出。這種考核方式比較適用于側(cè)重理論知識教學(xué)的課程,評價的結(jié)果大部分取決于卷面分數(shù)的結(jié)果,沒有考慮學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力。學(xué)生為完成考核目標會去機械地背誦知識,而不是真正去理解、創(chuàng)新。導(dǎo)致學(xué)生在機械課程設(shè)計時只會生搬硬套,不能將自己所學(xué)知識與實際技術(shù)相融合,萌生新的創(chuàng)新思維與思路。
3對課程教學(xué)的改革與探索
3.1改進教學(xué)方式。近年來,很多學(xué)者對傳統(tǒng)的礦山類課程內(nèi)容進行了改革創(chuàng)新,在已有的理論知識的教學(xué)上,拓展了專業(yè)背景方面的知識[10]。通過課程設(shè)計的教學(xué)模式,更有助于提升學(xué)生畢業(yè)設(shè)計完成質(zhì)量,對課程有著濃厚興趣的學(xué)生,可以借課程最終考核的契機完成整機結(jié)構(gòu)相采掘機械設(shè)計,學(xué)習(xí)礦山采掘機械設(shè)計的基本設(shè)計思路,進一步進行結(jié)構(gòu)和功能較為復(fù)雜的采掘裝備及系統(tǒng)的設(shè)計,學(xué)生能夠高質(zhì)量完成畢業(yè)設(shè)計的同時,也積累了關(guān)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)機械的設(shè)計經(jīng)驗。3.2優(yōu)化考核方式。本課程的目標是培養(yǎng)學(xué)生的知識掌握能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力。因此需對現(xiàn)有課程考核中存在的“重理論、輕實踐”的現(xiàn)狀進行改革,具體改革措施如圖4所示。該優(yōu)化的考核方式不僅能夠提高學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的掌握能力,還能夠激發(fā)學(xué)生對隨機分配的課題進行深入思考并進行創(chuàng)新設(shè)計。其中的評分環(huán)節(jié)涉及多種考核指標,激發(fā)學(xué)生在平時就有所準備,將該課程融入自己的大學(xué)生活中,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。3.3改進教師授課方式。3.3.1引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)課程的魅力。采用更形象和多樣化的教學(xué)方法加深學(xué)生對課程的理解和興趣,如通過視頻介紹采掘機械的工程應(yīng)用背景和發(fā)展歷程,使用3D動畫技術(shù)演示采掘機械的工作過程等(見圖5)。將教師研究課題融入到課堂中,介紹課題研究目標和難點,引出需解決的關(guān)鍵問題后和學(xué)生進行課堂討論,激發(fā)學(xué)生“頭腦風暴”的同時增強學(xué)生課堂參與感。3.3.2應(yīng)用先進的技術(shù)與方法。應(yīng)用項目化教學(xué)、虛擬仿真技術(shù)等創(chuàng)新教學(xué)方式。教師挑選合適的采掘系統(tǒng)設(shè)計項目,以課程設(shè)計的形式布置給學(xué)生。在教師的統(tǒng)籌安排下,學(xué)生以小組為單位進行所選部分的設(shè)計,共同推進整個項目的進展。將虛擬仿真技術(shù)引入實驗教學(xué)中,在傳統(tǒng)的實驗中增加虛擬操作環(huán)節(jié),通過實際操作,使學(xué)生進一步了解采掘機械設(shè)備的運行過程和操作流程,為以后獨立進行設(shè)計積累經(jīng)驗。3.3.3采用課堂教學(xué)和認知實習(xí)相結(jié)合的方式。實習(xí)與教學(xué)環(huán)節(jié)的分離導(dǎo)致學(xué)生實習(xí)效果不理想。就此將礦山采掘機械認知性實習(xí)調(diào)整到課堂教學(xué)前,使學(xué)生提前了解礦山采掘機械的結(jié)構(gòu)、功能以及制造過程,讓學(xué)生對礦山采掘機械有了初步、實際的了解之后再進行課堂理論知識的學(xué)習(xí)。通過教師的引導(dǎo),進一步強化對礦山機械結(jié)構(gòu)、工作原理等的認知,為后續(xù)創(chuàng)新機械設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。3.4增加教學(xué)成果評比環(huán)節(jié)。在課程結(jié)束之際,增加教師教學(xué)成果評比環(huán)節(jié),對于特別優(yōu)秀的課程設(shè)計作品,組織課程專項答辯會,邀請企業(yè)高級工程師和學(xué)院采掘機械領(lǐng)域教授蒞臨指導(dǎo)。以學(xué)生掌握課程設(shè)計核心思想為原則,以任課教師科學(xué)合理教學(xué)指導(dǎo)為導(dǎo)向,對特別優(yōu)秀作品從答辯的匯報材料、匯報過程、匯報效果、問答環(huán)節(jié)等多方面進行綜合評分。對遴選出的優(yōu)秀成果進行表彰,分別頒發(fā)優(yōu)秀課程設(shè)計、優(yōu)秀指導(dǎo)教師榮譽證書來鼓勵師生,形成學(xué)生和教師共同努力的良性局面。
4結(jié)語
本文針對礦山采掘機械的課程改革進行了一些探索,分析了礦山采掘機械課程體系及教學(xué)現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上從多個角度對課程的改革與探索提出了一些建議。通過學(xué)生反映的實際情況來看,教學(xué)改革取得了較好的效果,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、創(chuàng)新性、獨自解決問題的能力有了很大的提升??偟膩碚f,課程教學(xué)改革取得的成果比較顯著,今后還需要在此基礎(chǔ)上不斷探索,未來將形成一種“學(xué)生為主、老師為輔”的自主學(xué)習(xí)氛圍,為后續(xù)深化課程教學(xué)改革提供新思路。
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