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《矿井通风防尘》课程建设的实践与探索

时间:2022-05-07 17:15:02 浏览次数:

[摘要]《矿井通风防尘》是“金属矿开采技术”专业的主要核心课程,是一门理论性、实践性和应用性很强的课程。通过该课程建设,可以更好地为矿山企业培养急需的、具有较强动手能力和可持续发展的高技能人才。

[关键词]矿井通风防尘 课程建设 金属矿开采

[作者简介]王育军,男,湖南双峰县人,工程硕士,副教授,云南省安全生产专家委员会矿山组成员;研究方向:矿井通风与安全生产的教学、科研和技术服务。

金属非金属地下矿山常因机械通风不良造成中毒窒息事故。据2007年国家安全生产监督管理总局的统计报告,全国现有金属非金属地下矿山未建立机械通风系统的占42.1%。究其原因多种多样,但缺乏通风高技能人才是最主要的原因之一。许多小矿山不按规定配备通风人员,现有的通风人员也不能正确使用通风设备设施。培养能满足矿山企业一线急需的通风高技能人才,是高职院校应尽的职责与任务。

一、《矿井通风防尘》课程建设思路

1.准确定位课程建设目标。通过深入矿山企业调研,明确矿井通风防尘是安全生产管理员和采矿技术员的一项核心技能。按照职业岗位要求,学生通过学习,要掌握将新鲜空气送入井下,并将地下有毒、有害气体排至地表,为井下创造安全和舒适作业环境的职业技能。为此,将课程目标定位为:通过教学,使学生明确矿井通风防尘的任务,懂得其基本规律,会熟练计算风量,并能确定通风系统及通风方式;会计算阻力与压差;会进行局部通风设计和选择安装通风构筑物;能初步进行矿井通风防尘管理;能熟练使用常用的通风仪表。最终使学生具备运用矿井通风防尘的基本原理和方法分析解决矿井实际问题的能力。

2.以建设高水平的教学团队推动课程建设。“双师”素质教师队伍的建设是课程建设的核心。将教师的教学能力、科研能力和生产服务能力纳入建设范畴,通过学历培养提高、通过参加国家职业资格证书考试提高,还通过承担大中型矿山企业的通风系统设计与改造项目来提高。主讲教师和实验指导教师既担任教学任务,又长期参与企业通风技术服务工作,将教学与生产服务有机结合。同时,聘请矿山企业从事矿井通风防尘的专业技术人员担任实习指导教师,充分发挥他们丰富的实践经验和利用其所在单位的教学资源。

3.以工作逻辑为主线构建实践教学体系。

(1)教学过程突出专业技能和职业能力的培养和训练。围绕一线采矿、通风技术工作特点及矿井通风工所需掌握的技能,将课程的能力体系结构进行划分,包括基础理论知识应用技能、基本仪器操作技能、计算技能和工程综合应用能力。教学过程突出专业技能和职业能力的培养和训练。

(2)构建具有“工学结合”特点的实践教学体系 。以课堂综合练习、实验、通风课程设计、毕业实习和通风毕业设计专题等5个与工作密切联系的实训环节,构建“工学结合”的实践教学体系。

二、《矿井通风防尘》课程建设内容

1.课程教学组织设计。根据培养目标,将课程分为不同的教学内容,采用不同的教学组织。

(1)理论教学由主讲教师在课堂上组织实施。

(2)综合练习由主讲教师和辅导教师在教室和课后安排实施。

(3)实验由主讲教师和实验教师在通风实验室,按实验指导书的要求实施。

(4)课程设计按一组学生(2~4人)一个工程题目,由主讲教师和辅导教师在教室、实验室、机房按照课程设计指导书的要求组织实施。

(5)毕业实习由学生所在的实习企业技术人员指导,学生实际参与现场的通风工作,部分预就业的同学实行顶岗工作。

(6)毕业设计由学生所在实习企业技术人员和学校教师共同指导,学生结合生产现场的实际情况,收集有关资料并拟定通风方案。

2.课程教学内容设计。

(1)理论教学内容模块化。按照理论够用为度的原则,将理论教学内容模块化。共分为矿井空气、矿井风流的压力、矿井风流的阻力、矿井风流的自然分配、自然通风、矿井扇风机、矿井漏风、矿井风流的管理、掘进工作面通风、矿井通风设计、矿井通风系统的检查、矿井防尘等12个模块。将模块分为基础知识和应用知识两类,前者突出知识的重点与难点,后者强调知识的应用性。这样,教师在教学中就能结合课程内容的特点,采取有针对性的教学方法。

(2)实践训练内容设计

第一,综合练习。将复杂网路手算、上机解算复杂网路、通风系统(立体图)绘制、掘进工作面通风设计等内容安排进课堂,对学生进行综合实践训练,以提高学生工程计算、绘图以及处理实际问题的能力。

第二,专题实验。安排7个专项实验,内容包括基本仪器操作、基本参数测定、主要通风设备测试等。通过训练使学生学会熟练使用通风仪器测量数据。

第三,矿井通风课程设计。编制31套课程设计题目,内容模拟矿山实际工作场景,要求学生根据所给予的条件,拟定通风系统,计算出风量及风阻,并通过计算机解算后,决定通风构筑物、选择扇风机和计算通风费用。

第四,毕业实习和通风专题毕业设计。学生在毕业实习期间,由工作现场的技术人员和实习教师指导,收集所在实习矿山现场的有关资料,拟定通风系统,计算风阻、风量,选择主要通风设备,绘制通风系统图、通风示意图和编制说明书。

3.课程教学方法设计。高等职业教育应注重培养学生的岗位操作技能,使学生到工作岗位后能顶岗工作,实现专业学习与就业的无缝连接。传统的教学方法主要是以教师为主体,学生被动参与,缺乏学习的积极性和主动性,也没有学习压力。现以“应用为主线,减少抽象理论描述”的教学思想为指导,把“精讲多练、以学生为主体”的教学方法贯穿于教学过程中,结合每部分教学内容的特点,有针对性地采用相应的教学手段与教学方法,调动学生学习兴趣,培养学生自主学习的能力,促进学生积极思考与参与。

(1)“传教式”教学法。对于理论性较强,需要理解和计算的内容,例如风流流动的基本规律,运用黑板板书进行公式推导。这种方法有利于引导学生紧随教师思路积极思考,并能让学生有时间记笔记,以便课后复习巩固。

(2)课堂演示教学法。对于常用仪表,例如风表,将实物带入课堂讲解,以便于学生直观掌握仪表的构成及功能,学会操作使用。

(3)启发式、交互式教学法。鼓励和启发学生提问、讨论和回答问题,如安排学生上讲台演练,并对结果进行点评。这种方法能有效增强学生的参与意识,学生为做好上课准备,必须在课前自习和完成作业,从而培养学生积极思考、主动探究问题的能力。

(4)引用科研实例教学法。在课程设计中,主要引入课题组成员在科研、技术服务中的实例进行教学,例如课程组教师承担的“牟定铜矿三坑通风系统改造”课题,完全是真实的实例。教学中,教师适时加入课题研究中发现的问题,学生在教师指导下进行探究性学习,找出解决问题的办法,并与教师研究得出的结论进行对比。这种教学方法,极大地提高了学生的好奇心和学习兴趣,丰富了教学的内容,培养了学生解决实际问题的能力和将来面对实际工作的信心。

(5)“做中学”和“学中做”的教学法。实验课全部到实验室进行,教师根据实验的内容分别采取“先讲后做”,“边讲边做”,“先做后讲”等方法,使学生身临其境,调动了主观能动性、参与性和与教师的互动性。毕业实习在矿山企业通风现场进行,将所学的知识运用到工作中,又将现场收集的问题带到毕业设计中来解决,真正做到“做中学”和“学中做”。

(6)讨论式教学法。针对疑难和重点问题安排讨论课,例如压力计算、压差计算等,教师组织就学生存在的问题组织讨论,并适时进行引导,最后由学生自己找出解决问题的办法。这种方法训练了学生的团队意识和交流沟通的能力。

4.课程教学手段设计。除采用传统的板书教学外,结合课程内容的特点,运用现代教育技术丰富教学内容和提高教学的效果。

(1)多媒体课件教学。运用多媒体课件条理分明、信息量大的特点,开发出基础理论方面的课件进行教学,使学生在较短时间内接触较多信息,提高上课效率及学生对后续课程内容的自学。

(2)计算机辅助教学。工程中的许多实际问题需要进行大量的计算,这是高职学生必须具备的一项重要技能。学生学习上机解算技术,并通过对比复杂网路手算,能充分认识到学习现代科学技术的重要性,为将来利用计算机解决工程实际问题打好基础。

(3)网络教学。针对一般性问题,通过网络课件的形式,为师生提供可随时随地进行交流的平台。学生在网络上提出问题,教师通过网络对学生留言簿上的问题进行解疑答惑。

5.课程考核评价方法设计。从过去单一理论考核变为综合考核,特别强调对学生职业技能的考核和学习能力的考核。

(1)课程考核。课程考核包括理论课和实验课,最终成绩包含四个部分。平时作业完成情况占15%; 上课出勤及课堂提问回答的表现占10%;实验内容及实验报告的提交情况占15%;期末考试卷面成绩占60%。

(2)课程设计考核。将其成绩单列考核,主要根据图纸、说明书、考勤、按时完成任务等方面进行考核。

(3)毕业设计考核。毕业设计成绩单列考核,依据平时表现、方案合理性、计算的准确性、图纸图面、说明书撰写、答辩等方面综合考核。

三、《矿井通风防尘》课程建设取得的成效

50多年来,三代通风教师始终将教学、科研与生产密切结合,形成了一支较强的教师队伍,形成以“必需”和“够用”的理论基础知识为骨架、以专业技能培养为目标、以实践能力训练为目的的课程教学体系。

通过建设,学校《矿井通风防尘》课程于2007年被评为国家级和省级“精品课程”,通风实验室荣获“全国高校先进实验室”。该专业毕业生大多数都能到矿山企业就业,就业率高,并能很快适应企业的需要,迅速成长为通风方面的技术骨干。目前,云南省各大冶金矿山企业通风技术骨干都有学校“金属矿开采技术”专业的毕业生,形成了一定的品牌,也为后续学生的实习就业创造了良好条件。

在完成教学任务的同时,课题组成员还积极为矿山开展技术服务,承担省内外矿山的通风系统设计与改造,为企业解决了一系列技术难题的同时,也创造了一批有价值的教研科研成果,多项成果获得国家级、省部级奖励。教师队伍中多位具有注册安全评价师、注册安全工程师等职业资格,多位成为省市安全生产管理方面的专家,成为一个热爱教育事业、专业技能强、业务素质高和爱岗敬业的教学团队。

课程建设是一项长期性的任务,需要教学团队成员不断研究与探索。教师只有结合社会对高技术人才的需要,结合职业岗位能力培养的需要,不断研究课程体系和教学内容,改进教学方法和教学手段,提高教师的素质,才能使培养的学生适应社会需要,毕业后能很快成为企业的技术能手和骨干,为国家的经济建设做贡献。

参考文献:

[1]昆明冶金高等专科学校校园网精品课程.矿井通风防尘[Z].2008-12-4.

[2]国家安全生产监督管理总局网.关于全国金属非金属地下矿山机械通风专项治理工作进展情况的通报[Z].安监总管(2007)122号,2008-12-4.

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