《矿山机械与设备》模块化教学思考

邓代强

摘 要：针对“矿山机械与设备”课程在专业知识体系中所处的重要地位，结合教学内容组织方式与学生学习效果等进行阐述与分析，探讨模块化教学方式的思路与在实施中的改进，加强学生对矿山机械运行和使用原理的认识，在不失简洁性、系统性、全面性的情况下适当地丰富教学知识内容，将课堂教学延拓至课后实践、积极主动思考，以增强模块化教学在课堂讲授中的实用性，旨在为学生全面掌握所学知识和为将来能够尽快胜任本职工作创造条件。

关键词：实用性；教学改革；模块化教学；专业必修课

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）18-0092-03

Abstract： In view of the important position of the course "Mining Machinery and Equipment" in the professional knowledge system， this paper expounds and analyzes the organization of the teaching contents and the learning effects of the students， and probes into the train of thought of the modular teaching method and the improvement in the implementation. We should strengthen students' understanding of the operation and operation principles of mining machinery， properly enrich the content of teaching knowledge without losing simplicity， system， and comprehensiveness， and extend classroom teaching to after-class practice and active thinking. In order to enhance the practicability of modular teaching in classroom teaching， the purpose is to create conditions for students to master the knowledge and to be able to be competent as soon as possible in the future.

Keywords： practicability； teaching reform； modular teaching； specialized required course

引言

随着工业科技在近些年来的不断发展，各种多功能高性能的矿山机械装备得到了较大的发展，一些新兴的设备也在应运而生，在应对复杂和特殊的矿井工作环境起到了很大作用。面对将来更加复杂的矿床开采条件，一些新型的装备仍在不断的研发和改进，其总体趋势是面向机电一体化、数控技术、自动化和智能化，这些先进装备的研发与投产应用，对提高工作效率和增强企业在行业内的竞争力创造了良好的条件[1-3]。然而对于先进采掘装备的有效操作与维护方面，由于人才的缺乏而使得一些设备不能够最大限度地发挥其功效，因此某些工艺操作效果也受到一定程度的影响[4-5]。面对这样生产企业复合型人才缺乏的困境与现实，作为人才输出机构的各类教育教学机构应急企业所急，制定相应的人才培养教学模式，配合以适应性较强的课程教材、灵活的教学途径，尽可能多地培养企业迫切需要的综合技能人才[6-8]。本文结合“矿山机械与设备”课程教学途径，阐述与分析当前采用对口的专业教学内容，配以合理的教学案例与模块，旨在为培养能胜任当前更为复杂的矿山工作岗位所需的专业人才提供帮助。

一、矿山机械与设备课程的重要性

作为矿业工程、安全工程及相关专业本科学生的重要专业课程，矿山机械与设备是一门技术性较强的主干课程，在工业运用中其运行机构是通过各环节设备完成特定的操作任务，同时各工序并非完全独立，而是密切有条不紊地相互衔接，按照既定的矿床开采程序，协调完成采矿的完整工艺过程，从而达到安全开采、设备高效运转、低耗清洁生产、资源有效利用的目的。通过一套完整的开采生产流程，布设相应的关键技术流程节点，进行矿山机械原理、构成、功能、维护及保养的知识讲解，积极引导学生对各个节点流程与关键点的领悟吸收，对相关的其他知识点能够起到触类旁通的作用，最终实现学生熟悉矿山开采的机械化、自动化、智能化特征与发展趋势。

为顺应当代工业现代化发展的潮流，在国家的大力倡导和引领下，各地的礦山企业都在强调发展机械化、自动化和智能化生产模式，并在逐步实施的过程中为煤矿开采的效率与效果提升起到了切实的促进作用，这在很大程度上将取决于机械化对采矿生产所做的贡献，矿山机械与设备课程对矿山生产作用极其关键，意义非常重要。契合现实中企业对人才的现实期望，在充分调查和了解矿山人才需求模式的情况下，需要积极改观和拓展专业教学思路，促进和强力推进专业技术能力的培养，借助行业发展的良好时机和各类前期基础，将模块化教学内容模块应用于实践教学当中去，为建立《矿山机械与设备》课程模块和学生顺利进入工作岗位打下坚实的基础。

二、模块化教学方式的探讨与构思

（一）模块化教学方式的运用与探讨

模块化教学方法已经具有一定的发展历史，并在一些课程教学中体现出了一定的优势，起到了积极的知识传递作用，因此也受到了许多教学一线的教师及教学研究者们的重视与青睐。当前，在一些课程讲解当中，模块化教学模式得到了较好的运用，其主旨在于将较为零散的知识点分门别类地统领起来，形成不同规模的局部体系，每一个体系成为一个具有完整功能的知识模块，而各个体系之间再通过合理的逻辑关系穿插与组合，从而形成一个整体的课程教学体系，该方法的运用使教学内容由以往干枯的型态变为一个栩栩如生的有机体，再辅以授课教师生动地教学表达，最终可以使一些原本枯燥的课程内容变得动态化、形象化，最终达到完美的教学效果。

对于理工科的课堂教学与实践教学研究方面，相关的文献针对作为工科院校主干课程的“材料力学”知识体系，构思运用模块化教学体系，在面对学时限制的情况下，探讨了教学模块的连接与教学内容的合理组织，为相关课程教学优化提供了参考[9]。对于“粉体工程技术”教学方式，相关文献对模块化教学方法进行了探讨，文献中述及了该课程在相关学科中所具有的重要性，指出了传统教学方法所面临的一些挑战，针对该种教学现状，实践了教学内容的模块化设计、教学文件的调整与内容的整合，为专业基础课程的教学起到了促进作用[10]。在“微生物学实验”的教学内容方面，相关文献结合实践教学工作的特点，进行了实践课程教学体系的构建，其中构建了教学内容体系、强调了教学内容体系设计的若干注意事项，该课题对模块化教学体系的构建思考细致，通过在实践教学当中运用与实施，效果较好[11]。

（二）《矿山机械与设备》模块化教学构思

对于课程教学内容的专业性与特殊性，矿山机械与设备知识点较多，除需要掌握相关的井下与地表机械设备知识外，还要对煤矿开采工艺和井下围岩条件有一定的了解，需要对煤矿瓦斯与煤尘燃爆条件较为熟悉，在地下深处的矿井中，各类机械设备长期处于噪声、瓦斯、腐蚀、潮湿、煤尘、视线与听觉干扰、照度有限等客观恶劣的工作环境中。因此，不同于其他工程条件下的机械设备的运用，矿山机械与设备通过装设各种安全防护装置才能够在矿井环境中安全使用，为此，相关的操作人员需要具有较高的技术、应变、心理、身体等素质。

针对矿山人才素质的各种要求，作为培养合格人才的高等院校，具有义不容辞的责任和义务去提升学生掌握基本技能的水平，基于《矿山机械与设备》教学模块的构建，是在新环境下对人才具备专业型技能提出的新要求，教学过程是以专业为导向，不同的阶段配以对应的案例模块，根据培养方案制定相应的教育内容与方法，对教学内容模块进行研究与探索。结合贵州理工学院安全工程专业-采矿工程方向本科生的生源特点，考虑到将来的工作环境，在与许多煤炭企业交流的过程中了解到，随着贵州省内煤炭价格的逐渐回升，其工资水平也在逐渐提高，同时矿山的一些先进设备得不到有效利用和维护，致使其搁置或损坏，而矿山急需能够较快掌握先进设备操作技能的人才。在此基础上，结合中国矿业大学出版社出版的《矿山机械与设备（第三版）》课程教学所使用的专业教材[12]，需要通过进行以下内容的模块构建，见图1所示，从而更加贴近实际，达到理想的知识传授效果。

（三）模块化教学效果分析

在充分了解学生素质、教学内容、教学方法与企业对人才期望的基础上，采取相应的教学手段，使人才培养与企业所需无缝对接，较强针对性的教学模式高度与企业需求契合，从而使学生们能够尽快胜任煤矿企业的复杂工作，为此需要进行科学合理、目标明确、方法得当、效果明显、企业赞誉的模块化教学组织，以便为培养出高素质的工程技术人才服务，而这些需要付出较多的课前准备时间和精力，收集相关的模块案例，有些视频材料也较为适用，包含了矿山机械的某一方面的完整环节，因此借助教学模块将教学内容合理设计，课件制作与语言讲解相协调，可以起到相辅相成的作用。

通过与以往教学方法对比，采用模块化教学方法后，有些学生由以往不认真听讲，偶有神情游离于课堂之外的现象逐步转变为关心课堂，尤其对于一些即将走向工作岗位的大四学生，由于工作的相关性，相当一部分学生就业于类似于矿山隧道掘进的施工单位。通过老师细致分析工矿行业施工技术的共同特点，许多学生为把握住学习工程机械的机会，课堂气氛也变得活跃起来，同学们能够积极参与课堂，对老师采取的案例模块提问方式也积极配合，从课后作业及预习检验来看，大多数同学对矿山机械与设备的知识点掌握较好，在与学生们的多次沟通情况来看，模块化教学方式将各个散乱的知识点有机统一，记忆也较为方便，加之学以致用的毕业班工作目标驱动的现实状况，学生的主动自觉也成为必然。

三、结束语

作为矿业工程主干课程的“矿山机械与设备”的知识点较为零散，点多面广，矿山机械所处的工作环境较为特殊，往往需要在潮湿、闭塞、昏暗等恶劣的条件下完成特定的工作任务。结合当前矿山企业对人才的实际需求，培养面向矿山的大学生成为专业复合型技能人才、增强其自身竞争实力，为西部经济建设提供较好的服务，该目标已成为贵州省内各高等院校人才培养的重要趋势。本课题结合各级相关教育政策及学校培养要求，对地处西部高校学生总体生源质量现实情况，积极发展和培养其动手解决实际问题的优势，旨在为培养学有所用的专业型技能人才提供一定的教学支持。

本课题通过教学内容体系的有机构建，联系煤炭矿山生产工艺环节的关键节点，将区分时空阶段的“矿山机械与设备”各级教学模块引入到课堂，使教学过程与学生接受能力有机地结合，在小规模局部教学实验实施后，促进了学生们的自主学习、接纳、吸收知识能力的提升，将以往较为枯燥的教学内容变得具有吸引力，使学生们融入其中并积极思考，因而教与学可在轻松愉快的环境中完成。在课堂教学能力的考察分析中，确定该教学模块的教学改革思路与方法，实现了专业素质教育所要达到的目标。

参考文献：

[1]王金华.我国煤矿开采机械装备及自动化技术新进展[J].煤炭科学技术，2013，41（01）：1-4.

[2]李新倬.煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].起重运输机械，2016（02）：106-108.

[3]張磊.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用研究[J].机械研究与应用，2015，28（06）：168-169.

[4]汪爱明.矿山机械课程教学工作的几点研究[J].大学教育，2016（03）：99-101.

[5]胡坤.基于CDIO的矿山机械课程教学实践[J].中国教育技术装备，2017，416（14）：86-88.

[6]熊晓红.基于矿山机械教学的多媒体动画系统技术研究[J].世界有色金属，2016（11）：111-112.

[7]燕碧娟，王志霞，李自贵.仿真教学在矿山机械课程体系中的应用研究[J].教学研究，2014，37（04）：77-79.

[8]苏畅，严灼.《矿山机械》教学研究与实践——以安徽理工大学采矿工程专业为例[J].教育教学论坛，2016（45）：218-219.

[9]林远东，刘云瑞.《材料力学》模块化教学的探索[J].希望月报（上半月），2007（09）：60-61.

[10]赵娣芳，丁明，李明华，等.《粉体工程技术》课程模块化建设探索与实践[J].教育教学论坛，2012（37）：90-91.

[11]戴亦军，何伟，袁生，等.模块化微生物学实验课教学体系的探索与实践[J].微生物学通报，2015，42（09）：1809-1816.

[12]谢锡纯，李晓豁.矿山机械与设备（第三版）[M].徐州：中国矿业大学出版社，2012.