《采掘机械》实验教学的探索与实践

张文娟　唐力　陈冬梅

摘要：《采掘机械》作为煤矿类高校机械工程专业的一门必修课，对于学生掌握采掘设备原理及煤矿井下采煤工艺流程起着至关重要的作用。为加强《采掘机械》实验课程教学效果，作者在课程中引入了实物与仿真模型结合教学方式，同时增加了学生实际动手操作环节，进一步利用学生反馈信息改善教学模式，有效提高了本门课程的教学质量，加深了学生对知识点的吸收。

关键词：采掘机械；实验教学；实物与仿真模型；动手操作

中图分类号：G648文献标识码：B文章编号：1672-1578（2016）11-0011-01

1.引言

《采掘机械》作为煤矿类高校机械工程专业的一门必修课，该课程的目的是使得学生充分掌握掘进机、采煤机、刮板输送机、液压支架不同采掘机械的结构形式及其工作原理，熟悉煤矿井下采煤工艺过程，为学生今后从事相关机械装备的设计制造、设备维护、井下煤矿开采等工作奠定坚实的理论与实践基础。由于本门课程内容涉及范围较广、实践性强，一般高校均开设了相关的实验教学课程。然而，当前的《采掘机械》实验教学中普遍存在走马观花的问题，授课老师一般采用口头叙述加实物参观的模式，使得学生对相关知识点的理解不够深入、积极性较差，甚至学生因积极性不高往往会出现逃课现象。因此，对《采掘机械》实验课程教学过程进行一定的探索与改革，以适应当前学生的需求就显得尤为重要。

为了有效改善《采掘机械》实验教学效果，作者在中国矿业大学实验教学过程中进行了相应的探索与改革，主要提出了三点措施：一是实物与仿真模型结合教学，加强实验教学效果；二是学生实际动手操作，加强知识点吸收；三是利用学生反馈信息，提升课堂教学质量。通过在课程中使用上述提出的改进措施，有效提高了《采掘机械》实验课程的教学效果。

2.实物与仿真模型结合，加强实验教学效果

在中国矿业大学的《采掘机械》实验教学过程中，与传统教学方式不同，作者提出将实物教学与仿真模型教学相结合的改革方式。实物教学就是利用真实的采掘机械设备，包括掘进机、采煤机、刮板输送机和液压支架，仿真模型为从河南理工大学教学仪器设备厂购置的具有动作演示功能的教学模型。在教学过程中，首先利用仿真模型，向同学们讲解不同机械的结构形式和工作原理，同时利用各种模型的动作演示功能，动态展示各种机械的工作状态；仿真模型教学结束后，进一步带领学生实地参观采掘机械设备，在参观中让同学们回忆仿真模型的动作过程，加强同学们对结构和原理的理解。

采用实物与仿真模型结合的教学方式，与传统走马观花式教学相比，学生们能够看到采掘机械的具体动作过程，点燃了学生的学习热情，可以加深学生对采掘机械结构和原理的理解，提高了实验教学的效果。同时，后续的实物教学过程，有助于激发学生理论联系实际，进一步加强了实验教学效果。

3.学生实际动手操作，加强知识点吸收

上述教学过程仍属于教师灌输式教学，学生处于被动学习状态，其学习积极性与主动学习相比仍然有较大的差距。因此，在实物与仿真模型教学结束后，为了进一步巩固学生对采掘机械及其工作过程的理解，使得学生充分融入到《采掘机械》的实验教学当中，作者在教学中加入了学生动手操作环节。在该环节的教学中，学生作为主体操作采掘机械的仿真模型，按照教师指定的采掘机械工作状态要求，操控相应的仿真模型实现设定的运动。

在该过程的教学中，教师指定的设备工作状态应按照井下采煤中的采煤工艺，依次让学生操控采掘设备的动作，主要包括掘进机的行走、截割、调整姿态、采煤机的行走、滚筒割煤、前后摇臂升降、液压支架的降柱、移驾、升柱、推溜、刮板输送机的运送物料等工序。这一整套工序的模拟，与井下实际采煤过程中的工况完全一致，相当于将学生融入到井下实际现场，使得学生亲手完成了一次井下采掘机械的使用过程。由于学生参与到实际操作中，必然能提高课程的投入度。此外，通过这样的训练，不仅能够加深学生对不同采掘机械设备工作原理的理解，同时还能够充分熟悉井下煤矿开采的工序及采掘设备在不同工序中所起到的作用，加强授课知识点的吸收。

4.利用学生反馈信息，提升课堂教学质量

学生对于课堂信息的反馈，对于提升采掘机械的实验教学而言同样起着不可忽略的作用。传统的采掘机械教学中，教师往往是上完课、批完作业就结束了该门课程的教学工作，并未重视学生对本门课程的反馈。在采掘机械教学过程中，受不同个体专业知识的限制，往往在对采掘机械结构原理介绍过程中，很多对于学生比较难以理解的结构，授课教师往往认为简单并未做详细的介绍。这就造成学生对结构理解不透彻，产生了厌烦抵触心理。因此，重分利用学生对课程的反馈信息，可以有效提升教学过程中的质量。

作者在采掘机械的实验教学过程中，为了提高学生的课堂效果，在每次讲课完成之后，会主动向学生询问对本节课程的上课体验，听取学生们对课程的改进意见。在下一次课程的教学中，依据学生反馈的问题，对采掘机械实验教学中存在的阐述不清晰的知识点做进一步的讲解，充分利用仿真模型对复杂的知识点进行演示说明。同时，为了激励学生勇于提出教学过程中存在的问题，在每次采掘机械实验课上会对提出建设性意见的学生进行表扬，并且在最终平时成绩的评定上给予相应适当的倾斜。这样，通过适当的激励学生们提出了许多宝贵的意见，进一步有效提高了采掘机械实验课程的教学效果。

5.总结

通过《采掘机械》实验教学过程中学生的反馈发现，采用本文提出的教学改革方法后，学生的课堂积极性明显提高，学生们参与学习讨论的积极性高涨，对采掘机械设备工作原理及井下煤矿开采工艺知识点的理解也更为充分，学生动手能力也得到了有效的加强。

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作者简介：

张文娟（1988- ），女，河北承德人，硕士，主要从事实验教学。