矿山机械行业发展趋势范文

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篇1

关键词：矿山采掘机械；课程；教学改革；探索

在能源开采及地下空间建设过程中，矿山采掘机械起着重要的作用，对于深层地下施工项目，装备各方面质量性能直接关系到施工的安全性。国家对于矿产开发行业及矿山机械行业的高度重视，与我国《中国制造2025》行动纲领、《中国标准2035》重大战略相符合。矿山机械课程是矿业类高校的特色专业课程之一，也是机械工程、矿业工程等专业的必修课程。为更进一步促进学生对该领域的了解掌握，课程内容需涉及一些矿山采掘背景，矿山采掘机械理论，开采、支护、输送等设备的结构原理及其巷道具体应用。矿山采掘机械课程旨在帮助学生拓展矿山采掘机械的相关知识，对于开展产学结合、助推行业发展有着实际意义。同时还可以在课程中发掘学生的优秀成果，通过教师对学生课程作业的整体考核，对学生的设计成果进行可行性讨论，使得优秀成果可以成功转化为实际生产，解决企业遇到的实际难题。近年来，国内外学者对高等教育的教学改革进行了探讨，其中李永婷[1]针对近年来的课程改革实践中内容浅显、方法单一等问题进行系统性的归纳整理，深入分析课程改革过程中存在的一系列问题。YangH.J等[2]借鉴麻省理工学院本科课程设置、结构的情况，有针对性地对陕西省高等教育课程进行分析，突显了课程特色改革所取得的成果。WangH.L等[3]提出了高校应在创新教育实践下培育应用型人才。YuX.H等[4]基于校企合作的机械类应用型人才培养模式进行了研究与实践，得出了实现社会与高校合作培养人才模式的必要性的结论。于海波[5]针对目前课程教学改革的实施过程进行了分析研究，揭示了教师的课程实施能力是影响课程改革的重要影响因素。JiangG.Z等[6]针对机械设计课程进行了一些改革，结合多媒体教学等方式取得了较好的效果。LaxmiChikatamarla[7]以“新时代的趋势：培养未来的矿业专业人才为题”，讲述了未来矿山生产的发展趋势，提出了矿业教育和训练的一些新型的方法。刘金娃等[8]对矿山机械课程讲授方法进行了创新性研究，创新了授课方式，使学生在学习过程中更加乐于接受，提高了教学质量和效果。商德勇[9]提出了双一流建设下的矿山机械课程教学改革与实践，提出了课程的整体改革思路。现有文献针对高等教育改革问题进行了许多探索，但多关注高等教育课改所面临的共性问题，针对矿山采掘机械课程改革探究较少，因此，本文结合矿山采掘机械课程教学实际情况进行了一些探索，提出了切实可行的教学改革方案。

1课程体系及教学现状

矿山采掘机械课程研究对象以工作面采掘装备为主，主要包含凿岩机械、采煤机械、掘进机械、液压支护设备、装载机械及运输设备等，如图1所示。矿山采掘机械设备具有大型化、结构复杂、类型繁多、适用范围广、向着智能化的方向发展的特点。课程兼顾国内外先进的矿山机械设备和技术，选择一些经典但未淘汰的采掘机械设备作为学习对象(见图2、图3)，介绍其结构、工作原理，以及煤岩截割理论、三机配套计算、支护强度计算等相关知识。通过课程的学习、实验及实习，使学生对矿山采掘机械的作用、结构、工作原理和使用方法有了系统的了解，掌握所学矿山机械设备的结构，为学生毕业后从事矿山机械行业打下良好的基础。

2课程教学所面临的困境

2.1课程教学与生产实践脱节。现在的教学倡导以理论为主的课程教学体系，强调知识的系统性和完整性，不符合培养专业型、技能型人才的发展趋势。矿山采掘机械课程现多采用教师以多媒体手段向学生传授矿山采掘机械理论知识，部分有条件的高校组织学生到相关矿山设备企业进行参观实习的教学模式，在这种模式中，学生鲜有将理论与实际结合的机会，导致学生对课程理解不够，不能学以致用，学生的能力没能得到充分的培养。2.2学生对课程不重视。本课程教学时间紧、任务重，学生在暑假开学后很难立即进入状态，学习效率低。加上有许多学生对矿业行业不感兴趣，矿山企业工作环境比较恶劣，想去从事矿山机械相关工作的学生较少，因此对本课程不够重视，学习的主动性不强，掌握知识的能力较差。2.3教材内容陈旧。不适应现代矿山建设和发展的要求为了响应国家《中国制造2025》《中国标准2035》，建设绿色矿山、智能矿山已成为矿山行业发展的新方向。目前《矿山采掘机械》教材仍然存在更新速度缓慢的情况，与社会实际的发展要求存在严重脱节，许多老旧的矿山采掘装备现已有较大升级，一些陈旧的设备已经被淘汰。教材内容单一、陈旧，不能满足培养新时代本科新型人才的需求。2.4考核方式单一。不客观现行的课程考核方式往往由教师根据平时成绩和期末考试的试卷成绩以3∶7的比例给出。这种考核方式比较适用于侧重理论知识教学的课程，评价的结果大部分取决于卷面分数的结果，没有考虑学生的创新能力、实践能力。学生为完成考核目标会去机械地背诵知识，而不是真正去理解、创新。导致学生在机械课程设计时只会生搬硬套，不能将自己所学知识与实际技术相融合，萌生新的创新思维与思路。

3对课程教学的改革与探索

3.1改进教学方式。近年来，很多学者对传统的矿山类课程内容进行了改革创新，在已有的理论知识的教学上，拓展了专业背景方面的知识[10]。通过课程设计的教学模式，更有助于提升学生毕业设计完成质量，对课程有着浓厚兴趣的学生，可以借课程最终考核的契机完成整机结构相采掘机械设计，学习矿山采掘机械设计的基本设计思路，进一步进行结构和功能较为复杂的采掘装备及系统的设计，学生能够高质量完成毕业设计的同时，也积累了关于复杂结构机械的设计经验。3.2优化考核方式。本课程的目标是培养学生的知识掌握能力、工程实践能力和创新能力。因此需对现有课程考核中存在的“重理论、轻实践”的现状进行改革，具体改革措施如图4所示。该优化的考核方式不仅能够提高学生对基础理论知识的掌握能力，还能够激发学生对随机分配的课题进行深入思考并进行创新设计。其中的评分环节涉及多种考核指标，激发学生在平时就有所准备，将该课程融入自己的大学生活中，提高了学生学习的主动性和积极性。3.3改进教师授课方式。3.3.1引导学生发现课程的魅力。采用更形象和多样化的教学方法加深学生对课程的理解和兴趣，如通过视频介绍采掘机械的工程应用背景和发展历程，使用3D动画技术演示采掘机械的工作过程等(见图5)。将教师研究课题融入到课堂中，介绍课题研究目标和难点，引出需解决的关键问题后和学生进行课堂讨论，激发学生“头脑风暴”的同时增强学生课堂参与感。3.3.2应用先进的技术与方法。应用项目化教学、虚拟仿真技术等创新教学方式。教师挑选合适的采掘系统设计项目，以课程设计的形式布置给学生。在教师的统筹安排下，学生以小组为单位进行所选部分的设计，共同推进整个项目的进展。将虚拟仿真技术引入实验教学中，在传统的实验中增加虚拟操作环节，通过实际操作，使学生进一步了解采掘机械设备的运行过程和操作流程，为以后独立进行设计积累经验。3.3.3采用课堂教学和认知实习相结合的方式。实习与教学环节的分离导致学生实习效果不理想。就此将矿山采掘机械认知性实习调整到课堂教学前，使学生提前了解矿山采掘机械的结构、功能以及制造过程，让学生对矿山采掘机械有了初步、实际的了解之后再进行课堂理论知识的学习。通过教师的引导，进一步强化对矿山机械结构、工作原理等的认知，为后续创新机械设计打下坚实的基础。3.4增加教学成果评比环节。在课程结束之际，增加教师教学成果评比环节，对于特别优秀的课程设计作品，组织课程专项答辩会，邀请企业高级工程师和学院采掘机械领域教授莅临指导。以学生掌握课程设计核心思想为原则，以任课教师科学合理教学指导为导向，对特别优秀作品从答辩的汇报材料、汇报过程、汇报效果、问答环节等多方面进行综合评分。对遴选出的优秀成果进行表彰，分别颁发优秀课程设计、优秀指导教师荣誉证书来鼓励师生，形成学生和教师共同努力的良性局面。

4结语

本文针对矿山采掘机械的课程改革进行了一些探索，分析了矿山采掘机械课程体系及教学现状，在此基础上从多个角度对课程的改革与探索提出了一些建议。通过学生反映的实际情况来看，教学改革取得了较好的效果，学生的学习积极性、创新性、独自解决问题的能力有了很大的提升。总的来说，课程教学改革取得的成果比较显著，今后还需要在此基础上不断探索，未来将形成一种“学生为主、老师为辅”的自主学习氛围，为后续深化课程教学改革提供新思路。

参考文献

[1]李永婷,徐文彬.基础教育课程改革研究的现状、问题与反思[J].当代教育科学,2016(19):16-21.

[2]YANGHJ.StudyoncurriculumreformofShaanxihighereducation[C].2018InternationalConferenceonEducation,EconomicsandSocialScience(ICEESS2018),2018,249-251.

[3]WANGHL,YUL,GENGXW,etal.ConstructionofpracticaleducationsystemforinnovativeappliedtalentscultivationundertheIndustry-educationintegration[C].The5thInternationalConferenceonFrontiersofEducationalTechnologies.2019:68-72.

[4]YUXH.ResearchandpracticeontrainingmodeofappliedtalentsinmachinerybasedonSchool-enterprisecooperation[C].The4thInternationalSocialSciencesandEducationConference(ISSEC2019),2019:588-592.

[5]于海波.教师课程实施能力研究[J].当代教育科学,2011(12):13-16.

[6]JIANGGZ,QINDX.Machinedesignanddiscussionofcurriculumreform[C].2012SecondInternationalConferenceonIntelligentSystemDesignandEngineering,2012:861-863.

[7]CHIKATAMARLAL.PRASADDN.Emergingminingtrends:Preparingfutureminingprofessionals[C].InternationalConferenceonEmergingTrendsinEngineering(ICETE),2020,327-336.

[8]刘金娃,贾永军,吴革新.《矿山机械》课程讲授方法创新研究[J].内燃机与配件,2019(14):263-265.

[9]商德勇.“双一流”建设背景下矿山机械课程教学改革与实践[J].中国现代教育装备,2019(21):53-54,58.