以人才培养为核心的《矿井粉尘防治》实践教学方法研究

荆德吉

摘要：针对《矿井粉尘防治》课程教学过程中偏重于理论的问题，通过分析辽宁工程技术大学安全学院学生人才培养目标及《矿井粉尘防治》课程特点，提出理论与实践相结合的教学方法，重点培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。通过课堂互动、案例分析和项目设计等教学手段，充分培养学生实践应用能力，提高学生对矿井粉尘防治课程的兴趣，在实际教学过程中取得良好效果。

关键词：矿井粉尘防治；教学改革；人才培养

中图分类号：G 642 文献标识码：A 文章编号：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

《矿井粉尘防治》是安全专业矿山方向的必修课程，它是煤矿安全工作中重要的组成部分，为学生从事矿山行业后的粉尘治理工作提供理论知识。通过本课程的教学，使学生能系统地理解矿井粉尘防治的基本理论知识，基本掌握矿井粉尘防治设计的内容及要求，掌握矿井粉尘防治方法，培养矿井粉尘防治系统设计能力。了解国家的安全生产方针政策和《煤矿安全规程》关于粉尘防治方面的要求，了解矿井粉尘防治技术方面的新理论、新技术、新设备及发展趋势，基本掌握矿井粉尘防治安全管理及治理措施，具备从事地下开采粉尘防治管理以及初步科学研究的能力[1-4]。

辽宁工程技术大学安全工程专业于2007年被确定为国家第二类特色专业建設点和辽宁省示范性本科专业，2009年通过教育部工程教育专业认证，2007年被教育部确定为国家重点（培育）学科。《矿井粉尘防治》作为安全学院核心课程，一直深受院领导及学生的重视，但是随着社会发展，传统的填鸭式教学导致学生感觉乏味，无法集中精力接受知识，因此有必要的对《矿井粉尘防治》课程的教学实践进行改革及研究[5-6]。

1 《矿井粉尘防治》教学特点

辽宁工程技术大学安全学院的《矿井粉尘防治》课程是按照本学院制定的人才培养方案要求进行教学，着重培养学生成为一名卓越工程师。《矿井粉尘防治》课程的教学目标，也是本课程教学实践改革的目标，即：1、具备应用自然科学知识解决复杂安全工程问题的能力；2、能够应用工程科学的基本原理，识别、表达、分析复杂安全工程问题，以获得有效结论；3、能够设计针对复杂安全工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程；4、能够在设计环节中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素；5、能够针对复杂安全工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据；6、能够对实验数据通过信息综合得到合理有效的结论；7、 能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源；8、能够基于安全工程相关背景知识进行合理分析、评价安全工程实践和复杂安全工程问题解决方案对社会、法律和文化的影响，并理解应承担的责任；9、能够基于安全工程相关背景知识进行合理分析、评价安全工程实践和复杂安全工程问题解决方案对健康和安全的影响，并理解应承担的责任；10、能够理解和评价针对复杂安全工程问题的工程实践对环境的影响；11、理解并掌握工程管理原理，并能在安全、矿业、建筑等多学科环境中应用；12、具有自主学习和终身学习的意识；13、具有不断学习和适应发展的能力。针对以上教学目标，本课程采用以下10项对应措施：

1、课程讲授过程中使用的案例，能够提升学生运用工程基础和安全工程专业基本理论知识解决矿井粉尘防治问题的能力。

2、通过粉尘爆炸事故案例分析，培养学生具有分析问题、解决问题并把理论知识应用于实践的能力。

3、通过对矿井各产尘源的除尘方案和设备选型设计的内容讲解达成能够设计针对复杂安全工程问题的解决方案。

4、本课程目的是保证井下工作面和重要区域粉尘浓度和分布符合国家安全卫生标准，因此，矿井粉尘防治必须按照《煤矿安全规程》和行业标准进行。授课过程中在相关内容上要强调不满足相关法律、法规的设计是不合格的。

5、综采面煤层注水系统选型设计和采掘面喷雾降尘系统选型设计需要学生分组进行煤层注水系统选型設计和采掘面喷雾降尘系统选型设计，并能够对相关结果进行分析。

6、通过对粉尘浓度和特性测定及分析的讲解达到能够对实验数据通过信息综合得到合理有效的结论的目标。

7、通过对矿井各产尘源的除尘方案和设备选型设计的内容讲解及分组实践让学生达到能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源的目标。

8、通过对矿井各产尘源的除尘方案和设备选型设计的讲解达到能够基于安全工程相关背景知识进行合理分析、评价安全工程实践和复杂安全工程问题解决方案对健康和安全的影响，并理解应承担的责任。在矿井粉尘防治教学过程中要阐述相关知识对矿井安全工作的意义，及粉尘防治工作对社会，尤其是对矿业从业人员生命与健康的重要意义。

9、通过矿井各尘源点粉尘防治方案设计激发学生的兴趣，完成实践所要求的任务，强调学习过程中“经历了什么、体会了什么、感受了什么”引导学生独立思考、主动参与、合作探究、收集及处理信息的能力来达成具有自主学习和终身学习的意识。

10、通过本课程的学习，将引导学生追踪矿井粉尘防治技术的国内外前沿发展现状和趋势，并通过综合训练加以强化，以训练不断学习和适应发展的能力。

以上是辽宁工程技术大学《矿井粉尘防治》课程针对教学目标所提出的教学实施措施，下面详细介绍一下教学实施方法。

2 实践教学方法

2.1教学内容改革

《矿井粉尘防治》课程是以矿井粉尘危害及治理的教学为主，该课程偏重于实践教学，以便能够更好的引导学生从事矿井相关工作，因此在本课程的教学内容安排上，将适当弱化基础理论知识，强化应用实践内容。根据“以实践应用为主体、以基础理论为辅助”的原则，重点培养培养和发展学生实践应用能力和创新思维能力。在具体教学实践过程中，增加矿井粉尘污染治理新技术的应用学习，通过对矿井粉尘不同污染源的治理熟悉并掌握整个矿井粉尘防治知识体系，学会查阅矿井除尘相关资料，通过对尘源点的治理技术学习提高自主创新技巧，并结合具体实施案例提高知识全面性[7-10]。

（1）改革课程教学方法和手段，提高学生学习积极性

为了提高学生积极性，《矿井粉尘防治》课程教学过程采用师生双向交流方式，学生作为学习主体，教师起引导作用，充分调动学生课堂的积极性、主动性。具体实施为：从《矿井粉尘防治》课程选取三个自学部分，分别为矿井粉尘危害、煤尘爆炸预防措施及尘源点创新治理。通过学生分组查阅资料、相互讨论完成相关学习要求，并在课堂内进行分组演讲，通过学生互评、投票的方式，评选出优秀课程小组，该过程不但可以提高学生学习兴趣，更能加深学生对矿井粉尘危害和治理技术的认识。

（2）加强矿井粉尘事故案例教学，提高学生综合能力

《矿井粉尘防治》是一门与实践应用结合非常密切的课程，其粉尘爆炸、粉尘治理等相关案例非常多，因此有效的结合案例教学可以有效的促进学生学习积极性，并且学习过程中理论联系实际，可加深学习对矿井粉尘危害的认识。在学习工程中结合相关案例培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，可以为学生今后的工作奠定基础。

（3）推进粉尘治理项目学习法

随着我国对人体健康和环境的重视，矿井粉尘相关研究项目越来越多，辽宁工程技术大学安全学院作为国家重点（培育）学科，其粉尘研究团队有多年从事粉尘治理研究项目的经验。在教学过程中，通过相关粉尘治理项目来进行教与学能够让学生更加积极地学习及自主地进行知识能力训练。项目学习法在教学过程中要求学生在每个阶段完成具有一定实际意义的项目，并选取其中表现优秀的学生全程参与粉尘治理项目的实施过程，实现学生毕业时达到“零距离”上岗。粉尘治理项目学习法在实施过程中不断提倡学生创新能力，即通过学生对矿井粉尘污染源除尘方案设计，如学生针对采煤工作面、掘进工作面、皮带转载点等粉尘污染严重区域提出科学合理的粉尘治理新技术方案，将给予一定奖励，以便提高学生自主创新能力。

（4）加强自我学习能力，提高自主创新技巧

《矿井粉尘防治》课程内涉及较多的粉尘治理技术介绍，通过本课程的实践教学和技术创新布置任务，学生不但能掌握不同除尘技术的除尘机理及应用范围，还能加强学生自我学习能力，通过学生的资料收集和探索，自主设计除尘设计方案。在实践过程中，如有学生的除尘技术方案新颖有效，教师会积极推动学生申请发明专利或实用新型专利，为学生今后的创新能力奠定基础。

2.2 实践教学具体实施方案

《矿井粉尘防治》课程主要包括三个知识单元，即矿井粉尘危害、降尘技术及矿井粉尘防治技术。其中每个知识单元具有相对的独立性，同时又有着紧密的衔接关系，因此构成了一个完整的、综合性的矿井粉尘治理方案实践课程。具体课程实施过程下：

一、粉尘危害知识单元教学模式：

（1）本课程开始，首先说明本课程的主要内容、考核评价方法及介绍教改思路；

（2）采用传统授课结合启发式讨论利用板书和图片的手段介绍粉尘的特性及粉尘特性对后面课程有哪些关联；

（3）通过演示及选择代表进行粉尘测定的讲解；

（4）将学生分成6-8人一组，选出组长，考虑男女搭配、学生干部分散、党员和群众比例合理等因素，命名学习小组，本门课绑定不变；

（5）每个学习小组确定授课代表，每组授课代表选取粉尘危害（包括尘肺病危害及煤尘爆炸危害）1-2个知识点进行谈论式授课；。

（6）教师负责按规定对个人和小组进行考核，并且对授课内容进行归纳总结。

二、降尘技术知识单元教学模式：

（1）课前布置查阅粉尘治理技术分类、粉尘治理技术的国内外研究现状，每人查询文献不少于15篇，并归纳总结，在课堂进行讨论。

（2）教师通过传统方式对各除尘方式的除尘原理进行讲解；

（3）讨论各除尘方式的优缺点及应用范围，并与实际生产相结合。

三、矿井粉尘防治教学模式：

（1）教师通过传统方式对矿井的主要产尘点进行讲解，学生对矿井粉尘源有初步认识；

（2）每个学习小组选取1个产尘点及除尘方式作为研究内容，选择授课代表，对研究内容进行讨论式授课。

（3）针对每个小组的研究内容查询相关文献20篇。

（4）每组提出一种创新性除尘方式，并叙述其除尘机理，绘制除尘方式示意图。

（5）每组选择代表进行陈述，由教师与同学共同进行评比，最终确定排名及分数。

（6）选出最有的，继续完善，教师支持撰写发明专利，并制作模型参加全国作品大赛。

以上为三个知识单元的教学改革模式，并且针对课程要求及任务，设计两个综合训练，具体如下：

一、综合训练：查阅某矿煤尘爆炸资料，具体探讨抑爆方案。

要求：（1）分组进行；

（2）提高查阅文献和资料能力；

（3）指出抑爆依据和分析可行性；

二、综采面煤层注水系统选型设计。

要求：（1）给出真实矿井的工作面开拓系统图，给出相关注水计算条件，每组的数据不一样；

（2）绘制注水图；

（3）列出注水系统计算依据；

（4）计算水量和设备选型。

2.3 实践教学考核方式

《矿井粉尘防治》课程考核方式以实践为主，因此总成绩分两部分，第一部分为理论基础考试，考试形式为闭卷考试；第二部分为实践综合评定，由于实践评定内容较多，因此按每组6-8 人完成实践内容，每组选出组长，并协调好组内成员间分工，由组长的带领下，完成课程实践活动中各个环节，每名同学需提交相关除尘设计报告，最后利用2学时进行设计报告公开答辩，由授课教师和同学打分，通过打分给定实践综合评定成绩。本课程考试成绩和实践综合评定成绩如表2所示。

表2 课程最终成绩分布

构成项 评价方法和观测点 成绩

综合训练一 1、 文献参考（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、 报告书写格式（2分） 10

综合训练二 1、 矿井防尘用水量计算（2分）

2、 防尘供水的方式选择（2分）

3、 输水管路水力计算（2分）

4、 设备选型（2）

5、 报告及图纸绘制（2） 10

研讨 由平时积极性及小组创新性作品成绩综合考虑，具体标准待定 20

考试（开卷、闭卷等） 60

总分 100

3结论

在《矿井粉尘防治》的课程教学中，重点在于培养学生的实际应用能力，首先确定学生培养目标，根据指定目标提出相应培养方案。然后结合现场案例，使学生掌握相关专业基础知识，通过项目学习法引导学生对课程实践的积极性和主动性。其次，通过教师学生在课堂交流互动及实践设计任务的完成，加强学生对矿井粉尘防治技术的理解和掌握，并能有效应用于现场实践中。通过本课程是实践教学能够使学生深入掌握矿井粉尘防治理论知识，并且有助于提高实践应用能力和激发学生学习兴趣，为学生今后更好的工作奠定基础。

参考文献

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