采矿工程专业实验教学模式的改革与探索

李永武

摘 要：采矿工程专业实验教学对于培养学生对矿山建设和生产的整体认知和针对不同矿山的设计能力，以及将来在现场实际工作中的入手能力都有至关重要的作用。针对目前该专业实验教学的现状以及出现的一些问题，提出一些革新性的教学模式，并通过实践取得了一定成果。

关键词：采矿工程 实验教学 教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（c）-0230-02

Abstract：Mining engineering professional experiment teaching to train students for mine construction and production of the overall cognition and for different mining design ability， and the future in the field of ability in practical work has vital role. According to the present situation of experiment teaching for the specialty and problems， and puts forward some innovative teaching modes， and has obtained certain achievements through practice.

Key Words：Mining engineering； Experimental teaching； Teaching mode

采礦工程专业是应用性和实践性很强的工科专业，该专业对于学生对矿山的整体认知和系统认知有很高的要求。该专业的实验教学对于培养学生这方面的能力有很好的承上启下的作用。作为长期从事采矿工程专业实验教学一线的老师，在该专业的采矿学开拓系统、采矿工艺，矿山压力与岩层控制中的采场上覆岩层移动规律实验，井巷工程的巷道施工、硐室施工、交叉口施工等课程的教学中体会到了很多不尽合理的地方并进行逐步的改进。

1 采矿工程专业实验教学现状

新疆工程学院是一所2012年完成升本的工科应用类本科院校，其中采矿工程专业是隶属于采矿系的一个教学单元，实验课程有矿井开拓系统实验、采矿方法及采区巷道系统和生产系统实验、采场上覆岩层移动规律实验、相似材料模拟实验、岩石抗压强度试验、钻眼爆破施工工艺、交叉点及施工方法、开采引起地表与覆岩移动与破坏实验、矿井气候条件及通风阻力测定等实验课程。在教学过程中存在以下问题。

（1）每门专业课的实验教学仅仅围绕本课程的课本内容讲解和设计，完全依附于课堂教学，和其他专业课交集很少，这与采矿工程的专业特性是不相符的。矿物开采是一个复杂的系统工程，就像人体的血管系统一样是相互影响、相互制约的精密体系。它的所有专业课程必须体现它本身的这一特点。同样，采矿工程各专业课的实验教学也必须体现这一特性。但在该校实际的教学过程中，是相互割裂的，没有融会贯通。比如在采矿学的开拓系统实验课中，往往只涉及立井、斜井、平峒、综合，单水平、多水平系统的模型展示，而没有将其与矿压、掘进施工、通风、爆破安全等课程进行相关知识点的链接。掘进施工与矿压、通风紧密相关，在实验模拟是只讲施工方法，但每种方法与矿压、通风的关系又不涉及。这种缺陷贯穿于整个采矿工程专业实验教学环节中，造成学生掌握的知识点也是割裂的，无法融会贯通，对矿业开采无法形成系统整体的概念，对将来毕业设计、生产实习以及现场工作会造成很大障碍。

（2）实验教学课时太少，过程僵化。该校采矿工程实验课一般就是2个课时，这么短的时间严重限制了实验教师的授课内容和授课方式。实验教师只能简述一下实验原理和仪器使用，学生也是在准备不足的状态下匆忙连接仪器，粗略地完成实验内容，教师也没有充分时间对实验过程进行控制。很多学生还没摸到仪器，就到下课时间了，这样学生就失去了对实验课的兴趣，教师也没有成就感，形成恶性循环。

实验课程的授课模式也是以教师为主、学生为辅，教师一直在讲，在示范，学生被动地听，简单地模仿。教学过程没有交流、没有讨论、没有活跃的学习氛围。

2 对实验教学的重新设计

（1）把每门专业课涉及的实验课与其他专业课的实验内容进行有机的联系，消除以往割裂的状态。比如在讲授采矿学的矿井开拓系统模型课上，可以将每种开拓方式下对矿山压力的适应模式穿插进来，使学生形成系统而立体的概念，这样，在学习矿山压力这门课时，就会自然将开拓系统融合进来，起到事半功倍的作用。再比如进行巷道位置选择及断面形状模型展示时，将不同巷道位置、不同巷道形状的选择与开拓系统和矿压分布的关系一一书面展示，并由实验课教师详细讲解，达到融会贯通的目的。这样，就要求每门专业实验课的教师在熟悉该课程的教学内容外，对其相关专业课程的内容也要深入了解，这样才能将关联知识点有机结合，系统地讲解。同时，要求有足够的课时量来保证增加内容的有效讲解。还有就是要增加模型设备的投入，每门实验课增加一些相关课程的实验设备，现场就可以进行关联知识点的直观学习。

（2）改变旧的教学模式。传统的实验课教学模式，往往是教师先讲解实验原理，然后示范实验过程和仪器使用，学生分组操作，得出实验数据，填入实验报告。这种方式以教师为主体，学生被动地模仿，一方面学生参与度低，没有积极性，另一方面，达不到激发学生创造能力的目的。为了消除这个弊端，回归实验课的本质，可以将目前成熟的翻转课堂教学模式引入实验课教学。即以学生为主体，教师适当参与指导。从学生的角度来设计实验过程，充分激发学生本身的求知欲、好奇心、创造感。

比如矿山压力模拟测试，由学生自主查询资料，来模拟一个现场的掘进工作面或采煤工作面，然后根据工作面实际情况来设计矿压测试内容。每人提供一个初步的提纲，教师来进行审阅，提纲内容必须包括实际工作面的地质、断面等数据，测矿压的目的是为掘进设备选型服务，还是为掘进工艺设计服务，是预测初步来压，还是为加强支护提供数据，一定要明确。

这一步完成后，学生就会进入一个现场的环境中，会主动去寻求问题的答案。答案在实验课现场的设备操作过程中可以获得，学生会积极主动地、带着目的性地进行实验课的实际操作。不仅掌握了仪器的使用方法，更重要的是明白了仪器做出的数据是用来干什么的。极大地提高了实验课的综合效果，并且为学生将来在工作现场实际能力打下了坚实的基础。

3 结语

通过对实验课的教学革新，采矿专业各专业课程的实验课都有了很大的改观，教师的知识面广了，过去实验课的弊端逐步减少，每个学生都能主动参与，而不是一人做大家看，实验报告雷同的消极被动的情况。

实验课是一个由感性认识到理性认识，再回到感性认识的一个循环往复的螺旋上升的提高过程，如何将实验课过程精心地设计，以达到这样一个过程，需要我们广大实验课程教师及相关专家在实践中不断完善。

参考文献

[1] 张运楚.高校试验教学中创新教育现状与对策[J].实验室研究与探索，2016，2（2）：26.

[2] 付丽.实验教学改革与创新人才培养[J].实验科学与技术，2011，9（1）：166-168.

[3] 熊宏齐.论高校实验教学如何适应学生的自主选择要求[J].实验技术与管理，2013，1（1）：182.