预研项目教学法在矿物加工教学体系中的可实施性分析

王超 刘令云 吕文豹 刘海增

摘 要：“万物互联，传感为媒”，传感器作为整个智能化控制系统获取信号，传输信号的关键环节，对选矿智能化的发展至关重要，本文通过对以预研项目为平台，以传感器为教学操作对象的教学新模式的可行性进行论证，认为将预研项目教学法引入到本科教学实践中，将对学生在矿物加工过程参数测试课程以及整个矿物加工智能化课程体系的培养有明显的效果，预研项目教学法可实施性高且必要。

关键词：预研项目 矿物加工教学 实施性

1 前言

选煤智能化作为目前行业热点以及难点必将在今后很长的时间内得到稳步的发展与提高，同时基于对资源和能量的有效利用以及工人工作环境的改善和强度的有效降低的追求，选煤智能化的关注度以及发展水平也将持续上升，因此矿物加工本科生作为基础培养对象，将《矿物加工过程参数测试》等课程作为专业核心课程进行学习及实践是必不可少的。

“万物互联，传感为媒”，传感器作为整个智能化控制系统获取信号，传输信号的环节，也逐渐显示出其至关重要的地位，因为信号的稳定、精确、及时的获取直接关系到整个智能化控制系统调控的准确性及稳定性，直接体现自动控制系统的水平。

2 传感器的应用

传感器在矿物加工中的应用非常广泛。

在科学研究和实验工程分析上，根据各种影响因素，做出试验方案，然后进行一系列试验，利用传感器测得大量数据。从中找出规律，归纳出经验公式。在选煤及选矿科学研究上许多问题都要采取这样的研究方法。

在实践生产过程中对某些参数进行监测，并指示这些参数值。如对温度，压力、液位，仓位、密度、浓度、重量等参数的监测。

使用在生產过程自动调节控制系统，如选煤厂浮选机矿浆流量的控制、旋流器的密度控制等。

3 常用传感器的种类

传感器在测试的过程中把将非电量转换成电量，根据物理学的原理，非电量变换成电量的方法很多，可以分为直接变换与间接变换。从传感器能量转换的角度来看，又可分为有源传感器和无源传感器两类。

无源传感器也叫参量型传感器。它只能将被测参数转换成电路中的某些参数，如电阻、电感、电容。

有源传感器也叫能量型传感器。它能将非电参量直接转换成电能输出。如，压电式，磁电式，热电式，传感器分别能把应力、应变，转速，温度等参数直接转换成电压输出。

选煤厂中常用的传感器常见的传感器有很多，有用于皮带运输过程中的撕裂检测传感器、堆煤检测传感器、跑偏传感器、温度传感器、失速检测传感器、瓦斯气体检测传感器、张力传感器等，应用于重介质旋流器检测的压力传感器、密度传感器、流量传感器等等

4 可行性分析

4.1 预研项目教学法

预研项目教学法是以授课老师的科研项目或子课题方向为平台，通过完整的企业订单项目来开展教学，与企业项目的应用相结，以学生为教学实施对象，根据学生各阶段的理论学习进度，结合相似的现场应用案例、仿真软件、实验设计与验证等教学手段来完成项目的设计与实践教学活动。

4.2 项目“案情”分析

（1）教学法实施对象分析

对于本科生知识体系、理解能力、实践能力的分析是预研项目教学法顺利、高效实施的前提。

本科生在学校的前两年的基础课程学习后已经掌握到了基本的选矿基础理论、工艺、设备;同时通过高等数学、概率论、线性代数、计算机语言程序设计、电工电子等课程的学习，掌握了基本的数据处理方法、试验设计方法、程序设计及电学的基本知识，基本具备语言项目教学法实施的可能

（2）教学平台分析

安徽理工大学矿物加工工程专业在选煤智能化方向有着深厚的积淀和实践优势，具备成熟的自动化和智能化实验室、具备成熟的选煤厂模拟平台和设备、具备成熟的课程培养体系，具备充足的预研项目及培养方向，如正开发的皮带防撕裂传感器研究、浓缩池浓度检测传感器开发等，先进的传感器检测平台，包括标准力机、电参数测量仪等。成熟的项目应用及合作企业，提供学生实践教学产品成果实践检测，提高学生的实践能力自我评价及认可。

（3）教学操作对象分析

传感器的种类成千上万，同时传感器在选煤厂的各个工艺环节的应用也不尽相同，且复杂程度及原理综合交叉程度不同，因此不可能都适应本科生学习，因此需要根据学生的知识体系、学院已有平台和教师的预研项目相结合，来选取难度适中、设计结构明确的传感器作为教学操作对象来进行教学设计。目前具有具备上述教学操作条件的传感器为称重类传感器以及密度或浓度测试类传感器。

5 结语

通过对目前传感器的重要性、种类、应用分析了预研项目教学法的实施必要性，通过对教学法实施对象分析、已有教学平台分析、教学操作对象分析确认了预研项目教学法的可行性，通过将预研项目教学法引入到本科教学实践中，将对提高学生的理论知识能力，实践动手能力有明显的效果。

感谢2019年度安徽理工大学教学研究项目《矿物加工过程参数测试课程“预研项目教学法”教学改革研究》的支持。

参考文献：

[1] 吕文豹.教学实践在高校教学中的重要性探讨—以矿物加工工程专业为例[J].赤峰学院学报（自然版），2016，32（16）：273-275.

[2] 王超.矿物加工“预研项目教学法”教学改革研究—以过程参数测试课程为例，2019（11）：53-54.

安徽理工大学材料科学与工程学院 （安徽省淮南市 232001）