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[摘要]介绍了中国矿业大学（北京）在矿山机械专业课教学中，面对教材内容过时陈旧的状况，通过模型实验室和实习基地的建设，以及任课教师在教学中采取的比较式教学法、问题驱动式教学法、深入式教学法和补充扩展式教学法等方法，充实教学内容，将矿山机械技术装备中的新发展，新技术扩充到矿山机械课程的教学中，弥补了教材的不足，取得满意的教学效果。
[关键词]矿山机械 实验室建设 比较式教学 深入式教学 补充扩展式教学法
一、概述
我校一直以来主要是为煤炭行业培养高级技术人才大专院校，教师承担的科研项目（纵向或横向的）大多数均与煤炭行业有关，矿山机械是我校的特色专业课程之一，自从1999年我校招收本科生以来，矿山机械就是机械与自动化专业和采矿工程专业的主干课，也将作为2010级以后测控技术与仪表专业的特色课程。课程主要讲授煤矿企业生产过程中使用的机械设备，包括采掘机械、运输机械、矿井提升设备、流体机械四大部分。课程内容涉及的知识面广，主要有：机械、液压、液力、流体力学、工程力学、工程制图、机电传动控制、采煤工艺、矿山地质构造等知识，是一门涉及面广，知识综合性和专业性很强，具有煤炭行业特色的一门专业课程，该课程教学效果的好坏对培养煤炭行业高素质人才具有重要意义，也直接影响到机械专业和采矿工程专业学生的毕业设计、就业后的工作、或继续上研究生后的论文研究工作等。目前随着我国国民经济的快速稳定发展，能源需求量越来越大，从而促进了我国煤炭行业的快速发展，煤矿机械装备的技术水平大幅度提高，但是矿山机械课程的教材基本上是上个世纪80、90年代编写的，内容过时陈旧，落后于当代矿山机械装备技术的发展。针对这种状况，学校和学院在矿山机械课程建设中采取积极的应对措施，任课教师在教学中也采取相应措施，力求提高矿山机械课程的教学效果。本文论述了中国矿业大学（北京）在矿山机械课程建设，以及任课教师在教学中所采取的教学方法，达到了提高矿山机械课程的教学效果。
二、矿山机械课程的建设
（一）建立矿山机械模型实验室。
1998年我校恢复招收本科生，从招收本科生开始，矿山机械就是机械工程专业和采矿工程专业的主干课程，当时该课程的教学设施不完善，没有实验室，教学主要是以课堂教学为主，教学效果难于保证。随着学校的发展，2007年学院开始酝酿建立矿山机械模型实验室，经过几年努力，现在矿山机械模型实验室接近收尾。在实验室中建立了综采工作面、部分断面掘进工作面、提升机（单绳缠绕式和多绳摩擦式）和液压支架（包括放顶煤支架）等仿真模型。综采工作面、部分断面掘进工作面、提升机模型能够模拟运行，模拟现场的运行过程。在矿山机械教学过程中学生在模型实验室可以直观地看到主要矿山机械设备的外形、基本运行过程、工作原理、设备之间的协调动作等，对于学生理解掌握课堂教学内容非常有利，加深学生对矿山机械课程内容的理解，提高了教学效果。
（二）建立矿山机械实习基地。
2010年学院与峰峰煤业集团合作，利用峰峰煤业集团的综采工作面展览室作为矿山机械课程的实习基地。从2010年至今，已有两届机械工程及自动化专业的学生到该实习基地实习参观，实习参观安排在矿山机械课程的课堂教学之前。通过实习基地的实习参观，使学生对煤矿、矿山机械和用途有了初步的认识了解，对矿山机械有了感性认识，增加了对矿山机械的兴趣，提高了他们对矿山机械课程学习的积极性，对学生理解掌握矿山机械课程的教学内容，提高教学质量取到了积极作用。
三、任课教师在矿山机械课程教学中采取的教学方法
为了提高矿山机械课程的教学效果，任课教师在教学中采取一些提高教学效果的教学方法。由于篇幅所限，下面论述了矿山机械任课教师在教学过程中采取的4种主要的教学方法：
（一）比较式教学。比较式教学是在课堂教学中把课程内容的特色、特点、特殊要求等与相似或相近的事物进行比较，讲解清楚，使学生在该课程学习过程中能够抓住课程内容的特殊性，更好的理解掌握课程内容。矿山机械与一般的工程机械具有相同之处，也存在着差异，尤其是地下采掘机械设备与一般的工程机械在工作环境，技术要求，结构原理等方面存在着较大差异。另外，学生在学习矿山机械课程之前，普片存在着煤矿机械设备傻大笨粗，技术含量不高的错误认识，这是他们不了解矿山机械造成的。所以在矿山机械课堂教学的第一节课就要给学生讲解矿山机械与一般工程机械的差异，让他们知道矿山机械，尤其是地下采掘机械设备，工作环境恶劣，空间小，维修不方便，要求矿山机械设备的体积小，但是装机功率大，防爆等，对所使用的材料要求高，对机械设备的可靠性要求高，具有完善的各种技术保护功能和自动调速功能，技术含量高，准入门槛高等。纠正学生对矿山机械的错误看法，建立上天难，下地更难，以及矿山机械在技术水平上的要求比一般工程机械的要求更高的概念，激发学生对矿山机械课程学习的热情和积极性。
（二）问题驱动式教学。问题驱动式教学是将教学内容中未涉及或涉及到而为解决，甚至是教师在科研中与该课程内容相关的问题在教学过程中提出来，让学生带着问题学习，思考，寻找解决问题的途径，激发、培养学生发现问题和解决问题的意识。任课教师在矿山机械教学过程中把刨煤机采高可调、动力刨煤机、煤岩界面识别和采煤机滚筒自动调高和无人采煤工作面等问题提出来，让他们带着问题学习、思考，如何才能解决任课教师提出的问题，激发学生发现问题和解决问题意识和创新意识。甚至这些问题会伴随他们一生。
（三）深入式教学。有的教材可能是由于篇幅的原因，对一些内容介绍不清楚，只是给出了结果性或结论性的描述，没有介绍得出结果的原因或分析。对于这些内容，学生通过阅读教材是难理解的，更谈不上掌握了，如果任课教师在课堂上一丝不变地按照教材进行讲解，学生也是听不懂的，而且会产生枯燥乏味、没有兴趣的情绪，将极大地挫伤学生学习的积极性，严重影响教学效果。碰到这种情况，任课教师必须在课堂上进一步深入讲解分析，把得出结果或结论的原因或原理讲解清楚，学生才能真正理解掌握教材的内容，提高教学效果，达到课程的教学目的。在我校矿山机械课程教学中，任课教师就采取了深入式教学法，在课堂教学中对教材部分内容进行了深入的分析讲解。如教材中对滚筒式采煤机的工作机构螺旋滚筒（以下简称滚筒）的介绍比较简单，只介绍了滚筒的基本结构、转向（包括顺转和逆转）和结构参数。而对滚筒叶片旋向、转向和滚筒装煤口的位置和形状三者之間的关系；双滚筒采煤机两个滚筒“前顺后逆”和“前逆后顺”的这两种转向与滚筒装煤效果好坏的关系和原因；为什么中厚煤层采煤机宜采用采用“前顺后逆”转向，薄煤层采煤机宜采用“前逆后顺”转向等内容没有介绍。而这些内容是采煤机工作原理的重要组成部分，学生必须掌握，任课教师深入讲解了这些内容，补充了教材的不足，取得良好效果。
（五）补充扩展式教学。工科大学的专业课程的内容是介绍某个行业中某个专业的专业技术知识的。由于科学技术的发展，该专业的技术也是在更新进步的过程中，一些新技术已经应用于该专业或该专业已经出现了一些新技术，但是该专业课的教材内容并不能及时将这些新技术反映出来，而是经过一段时间或几年之后，新的教材出版时才可能将这些新技术写进教材中（也可能没有写进去），专业课程的教材内容总是滞后于该专业技术进步更新的速度。尤其是长年没有新教材出版的专业，教材的内容陈旧，已经过时。如果任课教师一成不变地按照教材教学，传授给学生的专业知识就是陈旧过时的，直接影响到专业课的教学质量。所以必须在专业课的教学中采取相应措施，将该专业中的新技术传授给学生，使学生所学到的专业知识与专业的发展相一致。针对矿山机械教材内容陈旧过时的现状，在该课程教学中采取了补充扩展式教学，补充教材还没有的新内容，例如补充了液压支架计算机电液控制系统、电牵引采煤机、滚筒记忆法自动调高、掘锚联合机组等内容，尽量弥补了教材内容过时陈旧的不足。同时每年带学生去中国国际煤炭采矿技术设备展览会参观，让学生及时了解矿山机械的新发展和新技术，扩展学生的矿山机械方面的知识。
四、结束语
在科学技术快速发展的今天，专业课的教材内容滞后于专业技术的发展，甚至已是过时陈旧的内容，但是只要采取积极的应对措施，是完全可以弥补教材内容滞后专业技术发展的不足。我校在矿山机械课程建设中建了模型实验室和实习基地，任课教师在教学中采取了相应的教学方法，将当今矿山机械装备的新技术和新发展融合到课程教学中，充实了教学内容，弥补了教材内容过时陈旧的不足，激发了学生学习积极性，提高了教学质量。
[参考文献]
[1]程居山主编,矿山机械[M],中国矿业大学出版社,1997年5月；
[2]罗凤利等,《矿山机械》课程采用案例教学研究与实践,煤炭技术[J],2009,(7)；
[3]胡坤，《矿山机械》课程教学研究，科技教育创新[J],2010,（24）:107；
[4]王启立等，将科研项目带入课堂，将学生带入科研训练计划，化学工程与装备[J],2010,[5]:12；
[5]桑宏庆, 强化实践性教学，提高应用型创新人才的培养质量,教学研究[J],2011,(4):38;
[6]石共文,产学研结合培养创新人才的实践模式探究,创新与创业教育[J],2011,[2]:3;
（作者单位：中国矿业大学（北京） 机电与信息工程学院 机械系）
[关键词]矿山机械 实验室建设 比较式教学 深入式教学 补充扩展式教学法
一、概述
我校一直以来主要是为煤炭行业培养高级技术人才大专院校，教师承担的科研项目（纵向或横向的）大多数均与煤炭行业有关，矿山机械是我校的特色专业课程之一，自从1999年我校招收本科生以来，矿山机械就是机械与自动化专业和采矿工程专业的主干课，也将作为2010级以后测控技术与仪表专业的特色课程。课程主要讲授煤矿企业生产过程中使用的机械设备，包括采掘机械、运输机械、矿井提升设备、流体机械四大部分。课程内容涉及的知识面广，主要有：机械、液压、液力、流体力学、工程力学、工程制图、机电传动控制、采煤工艺、矿山地质构造等知识，是一门涉及面广，知识综合性和专业性很强，具有煤炭行业特色的一门专业课程，该课程教学效果的好坏对培养煤炭行业高素质人才具有重要意义，也直接影响到机械专业和采矿工程专业学生的毕业设计、就业后的工作、或继续上研究生后的论文研究工作等。目前随着我国国民经济的快速稳定发展，能源需求量越来越大，从而促进了我国煤炭行业的快速发展，煤矿机械装备的技术水平大幅度提高，但是矿山机械课程的教材基本上是上个世纪80、90年代编写的，内容过时陈旧，落后于当代矿山机械装备技术的发展。针对这种状况，学校和学院在矿山机械课程建设中采取积极的应对措施，任课教师在教学中也采取相应措施，力求提高矿山机械课程的教学效果。本文论述了中国矿业大学（北京）在矿山机械课程建设，以及任课教师在教学中所采取的教学方法，达到了提高矿山机械课程的教学效果。
二、矿山机械课程的建设
（一）建立矿山机械模型实验室。
1998年我校恢复招收本科生，从招收本科生开始，矿山机械就是机械工程专业和采矿工程专业的主干课程，当时该课程的教学设施不完善，没有实验室，教学主要是以课堂教学为主，教学效果难于保证。随着学校的发展，2007年学院开始酝酿建立矿山机械模型实验室，经过几年努力，现在矿山机械模型实验室接近收尾。在实验室中建立了综采工作面、部分断面掘进工作面、提升机（单绳缠绕式和多绳摩擦式）和液压支架（包括放顶煤支架）等仿真模型。综采工作面、部分断面掘进工作面、提升机模型能够模拟运行，模拟现场的运行过程。在矿山机械教学过程中学生在模型实验室可以直观地看到主要矿山机械设备的外形、基本运行过程、工作原理、设备之间的协调动作等，对于学生理解掌握课堂教学内容非常有利，加深学生对矿山机械课程内容的理解，提高了教学效果。
（二）建立矿山机械实习基地。
2010年学院与峰峰煤业集团合作，利用峰峰煤业集团的综采工作面展览室作为矿山机械课程的实习基地。从2010年至今，已有两届机械工程及自动化专业的学生到该实习基地实习参观，实习参观安排在矿山机械课程的课堂教学之前。通过实习基地的实习参观，使学生对煤矿、矿山机械和用途有了初步的认识了解，对矿山机械有了感性认识，增加了对矿山机械的兴趣，提高了他们对矿山机械课程学习的积极性，对学生理解掌握矿山机械课程的教学内容，提高教学质量取到了积极作用。
三、任课教师在矿山机械课程教学中采取的教学方法
为了提高矿山机械课程的教学效果，任课教师在教学中采取一些提高教学效果的教学方法。由于篇幅所限，下面论述了矿山机械任课教师在教学过程中采取的4种主要的教学方法：
（一）比较式教学。比较式教学是在课堂教学中把课程内容的特色、特点、特殊要求等与相似或相近的事物进行比较，讲解清楚，使学生在该课程学习过程中能够抓住课程内容的特殊性，更好的理解掌握课程内容。矿山机械与一般的工程机械具有相同之处，也存在着差异，尤其是地下采掘机械设备与一般的工程机械在工作环境，技术要求，结构原理等方面存在着较大差异。另外，学生在学习矿山机械课程之前，普片存在着煤矿机械设备傻大笨粗，技术含量不高的错误认识，这是他们不了解矿山机械造成的。所以在矿山机械课堂教学的第一节课就要给学生讲解矿山机械与一般工程机械的差异，让他们知道矿山机械，尤其是地下采掘机械设备，工作环境恶劣，空间小，维修不方便，要求矿山机械设备的体积小，但是装机功率大，防爆等，对所使用的材料要求高，对机械设备的可靠性要求高，具有完善的各种技术保护功能和自动调速功能，技术含量高，准入门槛高等。纠正学生对矿山机械的错误看法，建立上天难，下地更难，以及矿山机械在技术水平上的要求比一般工程机械的要求更高的概念，激发学生对矿山机械课程学习的热情和积极性。
（二）问题驱动式教学。问题驱动式教学是将教学内容中未涉及或涉及到而为解决，甚至是教师在科研中与该课程内容相关的问题在教学过程中提出来，让学生带着问题学习，思考，寻找解决问题的途径，激发、培养学生发现问题和解决问题的意识。任课教师在矿山机械教学过程中把刨煤机采高可调、动力刨煤机、煤岩界面识别和采煤机滚筒自动调高和无人采煤工作面等问题提出来，让他们带着问题学习、思考，如何才能解决任课教师提出的问题，激发学生发现问题和解决问题意识和创新意识。甚至这些问题会伴随他们一生。
（三）深入式教学。有的教材可能是由于篇幅的原因，对一些内容介绍不清楚，只是给出了结果性或结论性的描述，没有介绍得出结果的原因或分析。对于这些内容，学生通过阅读教材是难理解的，更谈不上掌握了，如果任课教师在课堂上一丝不变地按照教材进行讲解，学生也是听不懂的，而且会产生枯燥乏味、没有兴趣的情绪，将极大地挫伤学生学习的积极性，严重影响教学效果。碰到这种情况，任课教师必须在课堂上进一步深入讲解分析，把得出结果或结论的原因或原理讲解清楚，学生才能真正理解掌握教材的内容，提高教学效果，达到课程的教学目的。在我校矿山机械课程教学中，任课教师就采取了深入式教学法，在课堂教学中对教材部分内容进行了深入的分析讲解。如教材中对滚筒式采煤机的工作机构螺旋滚筒（以下简称滚筒）的介绍比较简单，只介绍了滚筒的基本结构、转向（包括顺转和逆转）和结构参数。而对滚筒叶片旋向、转向和滚筒装煤口的位置和形状三者之間的关系；双滚筒采煤机两个滚筒“前顺后逆”和“前逆后顺”的这两种转向与滚筒装煤效果好坏的关系和原因；为什么中厚煤层采煤机宜采用采用“前顺后逆”转向，薄煤层采煤机宜采用“前逆后顺”转向等内容没有介绍。而这些内容是采煤机工作原理的重要组成部分，学生必须掌握，任课教师深入讲解了这些内容，补充了教材的不足，取得良好效果。
（五）补充扩展式教学。工科大学的专业课程的内容是介绍某个行业中某个专业的专业技术知识的。由于科学技术的发展，该专业的技术也是在更新进步的过程中，一些新技术已经应用于该专业或该专业已经出现了一些新技术，但是该专业课的教材内容并不能及时将这些新技术反映出来，而是经过一段时间或几年之后，新的教材出版时才可能将这些新技术写进教材中（也可能没有写进去），专业课程的教材内容总是滞后于该专业技术进步更新的速度。尤其是长年没有新教材出版的专业，教材的内容陈旧，已经过时。如果任课教师一成不变地按照教材教学，传授给学生的专业知识就是陈旧过时的，直接影响到专业课的教学质量。所以必须在专业课的教学中采取相应措施，将该专业中的新技术传授给学生，使学生所学到的专业知识与专业的发展相一致。针对矿山机械教材内容陈旧过时的现状，在该课程教学中采取了补充扩展式教学，补充教材还没有的新内容，例如补充了液压支架计算机电液控制系统、电牵引采煤机、滚筒记忆法自动调高、掘锚联合机组等内容，尽量弥补了教材内容过时陈旧的不足。同时每年带学生去中国国际煤炭采矿技术设备展览会参观，让学生及时了解矿山机械的新发展和新技术，扩展学生的矿山机械方面的知识。
四、结束语
在科学技术快速发展的今天，专业课的教材内容滞后于专业技术的发展，甚至已是过时陈旧的内容，但是只要采取积极的应对措施，是完全可以弥补教材内容滞后专业技术发展的不足。我校在矿山机械课程建设中建了模型实验室和实习基地，任课教师在教学中采取了相应的教学方法，将当今矿山机械装备的新技术和新发展融合到课程教学中，充实了教学内容，弥补了教材内容过时陈旧的不足，激发了学生学习积极性，提高了教学质量。
[参考文献]
[1]程居山主编,矿山机械[M],中国矿业大学出版社,1997年5月；
[2]罗凤利等,《矿山机械》课程采用案例教学研究与实践,煤炭技术[J],2009,(7)；
[3]胡坤，《矿山机械》课程教学研究，科技教育创新[J],2010,（24）:107；
[4]王启立等，将科研项目带入课堂，将学生带入科研训练计划，化学工程与装备[J],2010,[5]:12；
[5]桑宏庆, 强化实践性教学，提高应用型创新人才的培养质量,教学研究[J],2011,(4):38;
[6]石共文,产学研结合培养创新人才的实践模式探究,创新与创业教育[J],2011,[2]:3;
（作者单位：中国矿业大学（北京） 机电与信息工程学院 机械系）