張 晞 吳 淼

(中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院,北京市海淀區(qū),100083)

煤礦機電類本科實踐教學的研究與探索

張 晞 吳 淼

(中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院,北京市海淀區(qū),100083)

闡述了煤礦機電專業(yè)本科教育的背景與特點,從建設思路、具體措施以及建設效果等幾方面總結了近年來在煤礦機電專業(yè)本科實踐教學方面進行創(chuàng)新與探索的感受。

礦業(yè)院校 機電類本科教學 實踐教學

1 煤礦機電類本科教學的現(xiàn)狀與問題

煤炭是我國重要的能源,煤礦機電專業(yè)人才需求標準高、專業(yè)性強。作為以煤礦行業(yè)為背景的高等學校,中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息學院秉承百年礦大“勤奮、求實、進取、奉獻”的校風,以培養(yǎng)我國煤礦機電專業(yè)人才為己任,建校百年來為我國煤炭行業(yè)培養(yǎng)了大批高素質(zhì)的機電專門人才,具有深厚的歷史傳統(tǒng)和鮮明的煤礦特色。

機電與信息工程學院下設有4個系和1個研究所:機械電子工程系、材料科學與工程系、信息與電氣工程系、計算機科學與技術系、信息工程研究所。目前設有機械工程及自動化、測控技術與儀器、材料科學與工程、電氣工程及其自動化、計算機科學與技術5個本科專業(yè)。

本科教學各環(huán)節(jié)中,實踐教學是教學各環(huán)節(jié)的重點,一般包括實驗教學、畢業(yè)設計、實習以及競賽等若干方面。對于工科學生來說,實踐教學環(huán)節(jié)是將理論與實際聯(lián)系的橋梁,也是將來邁出校門進入工程領域的必經(jīng)之路。

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,企業(yè)對大學畢業(yè)生實踐能力的要求也日益提高。以往實踐教學模式在很多方面不能滿足要求。例如,有些專業(yè)的實習內(nèi)容陳舊,學生無法接觸到本專業(yè)的前沿內(nèi)容,使他們感到學習內(nèi)容枯燥無味,從而發(fā)生厭學等現(xiàn)象。對于機電專業(yè)來說,由于新設備價格昂貴,實習或實驗的設備無法及時趕上最新技術的現(xiàn)象并不少見。再如,對于煤礦機電類專業(yè)的學生來說,現(xiàn)場實習是重要的學習內(nèi)容,但目前煤礦安全形勢嚴峻,要求到煤礦進行大量井下實習是不現(xiàn)實的,更不用說在井下實際操作。因此,近年來,很多煤礦機電專業(yè)的學生對井下情況了解甚少,在很大程度上影響了畢業(yè)生的質(zhì)量。如何解決這樣的矛盾,是擺在面前的難題。因此,進行煤礦機電類專業(yè)實踐教學模式創(chuàng)新和探索對提高學生質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。

2 實踐教學建設思路

2.1 遵循“以應用為基礎、以創(chuàng)新為導向”的實踐教學理念,進行實踐教學模式改革

實踐教學是工科大學生學習的重要環(huán)節(jié),隨著用人單位和市場對學生實踐能力要求的提高,以往的實踐教學模式已不能滿足現(xiàn)在的要求。要在原有實踐教學模式的基礎上,注入新的模式。中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院在前兩年的教學過程中已作了一些嘗試,效果良好。

2.2 利用資源優(yōu)勢,改革培養(yǎng)模式

煤礦機電是復合型、技術密集型高科技行業(yè),隨著自動化、信息化的普及,諸多方面互相滲透,一些綜合工程問題很難劃分究竟屬于哪個專業(yè),因此迫切需要復合型尖端人才。中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院集機械、測控、自動化、計算機、材料五大專業(yè)于一體,在培養(yǎng)復合型人才方面有獨特的優(yōu)勢。在教學建設與改革中,對優(yōu)勢資源進行整合利用,挖掘自身潛能,使各專業(yè)及復合人才培養(yǎng)模式獲得改革突破。

2.3 以修訂培養(yǎng)計劃為主線,整體推進教學改革

根據(jù)國家中長期教育規(guī)劃,在高等學院提倡有行業(yè)背景的特色教育。因此以修訂培養(yǎng)計劃為契機,在新版培養(yǎng)計劃中更多地融入體現(xiàn)煤礦機電特色的課程內(nèi)容,并且將教學培養(yǎng)計劃的制訂與精品課程、教師培養(yǎng)、教材規(guī)劃等諸方面整體推進,并制訂統(tǒng)一規(guī)劃,力爭在這一版教學培養(yǎng)計劃的執(zhí)行過程中,在教學各個方面同時取得良好成績和效果。

3 實踐教學改革探索

3.1 結合課堂教學,探索多種實踐教學方式

目前由于實習費用昂貴以及安全等因素,使得本科生與生產(chǎn)實際接觸的機會大大減小。作為礦業(yè)大學機電類專業(yè)的學生,很多學生對本專業(yè)的最新技術和產(chǎn)品十分生疏,這在很大程度上降低了畢業(yè)生的質(zhì)量,并對他們就業(yè)產(chǎn)生不利的影響。從另一方面來說,學生長期對本專業(yè)實際工作對象不了解,只是面對書本閉門苦讀,也是使他們感到學習枯燥無味而厭學的重要原因之一。

北京每年舉行大規(guī)模的行業(yè)展會有上百次,這些展會代表了各行業(yè)最前沿、最新的技術和研究成果。我們在教學過程中充分利用這一條件,精心挑選一些技術含量高的展會,并與相關課程結合起來,讓學生接觸、了解這些最新的技術,為提高本科生的教育質(zhì)量打下堅實的基礎。

將觀摩展會納入相關課程實踐教學的環(huán)節(jié)之一,其好處有以下幾方面。

(1)先進性。在展會上可以看到本專業(yè)最新的技術和實物,使學生加深對本專業(yè)的理解程度,把握學科前沿的發(fā)展趨勢,激發(fā)學習專業(yè)知識和技能的興趣。

(2)全面性。觀摩展會與實習具有互補性,實習現(xiàn)場看到的設備往往是少量的、片面的,而展會展出的設備一般比較齊全,有助于學生對本專業(yè)全面的了解。

(3)費用低廉。組織看展會的費用包括路費、學生及教師的補助,其成本低于現(xiàn)場參觀實習的費用。

(4)效果生動。教師現(xiàn)場講解,或請展出單位進行講解,形象生動具體,教學效果大大超出單純的課堂授課?；谝陨峡紤],中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院經(jīng)過研究發(fā)布了本教〔2008〕002號《關于將觀摩大型專業(yè)展覽列入學生教學環(huán)節(jié)的通知》的文件,對將觀摩大型專業(yè)展覽列入本科教學課程之中進行了嘗試.

例如結合課程《機械制造技術基礎》,組織測控和機械專業(yè)學生參觀了在北京中國國際展覽中心舉行的“2008年第五屆中國國際數(shù)控機床展覽會”,組織測控、機械專業(yè)學生參觀了在北京中國國際展覽中心舉行的“第12屆國際現(xiàn)代工廠/過程自動化技術與裝備展覽會”,組織材料專業(yè)學生結合《熱處理原理與工藝》、《材料加工工程》、《無機非金屬材料》等課程,參觀了在北京中國國際展覽中心舉行的“2008第五屆北京國際鑄造·鍛造展覽會”和“2008第五屆中國北京國際熱處理、工業(yè)爐及耐火材料展覽會”。

參觀之前向學生布置一些思考題,參觀時由授課教師向全體同學作集體講解,讓學生帶著問題去參觀。通過展覽參觀,學生普遍反映收獲很大,不僅獲得了與本專業(yè)相關的技術和設備的感性認識,而且提高了對前沿技術及產(chǎn)品的認識,激發(fā)了對本專業(yè)的學習興趣,明確了今后努力的方向,同時為后續(xù)相關課程的學習也將起到一定的促進作用。目前,學院已把這種教學方式加以改進和提高,使其成為常態(tài)化的教學內(nèi)容。

3.2 加強實驗室建設,體現(xiàn)煤礦機電特色,創(chuàng)新實驗模式

實驗教學是高等教育的重要教學環(huán)節(jié),良好的實驗室條件是實驗教學的基礎。國內(nèi)外著名高等學府無一例外都十分重視實驗室條件建設,大多數(shù)的科學與技術研究成果也出自實驗室。從歷史上看,全國煤炭高等院校歷來都很重視實驗室建設,20世紀五、六十年代,中國礦業(yè)大學的前身——北京礦業(yè)學院各專業(yè)都有相當規(guī)模和水平的專業(yè)實驗室,其實驗設備在當時十分先進,在培養(yǎng)學生中起到了極為重要的作用。隨著近年來煤礦技術水平的迅速提高以及本科生擴招,實驗室條件已不能滿足教學的需要。解決此問題的根本方法是加大實驗室建設投入力度,使實驗條件處于本專業(yè)的領先地位,并在此基礎上改進實驗教學模式,提高實驗教學效果,改進的方面如下。

(1)建設煤礦大型機械設備實驗教學平臺,提高學生煤礦機電專業(yè)背景的實驗質(zhì)量。傳統(tǒng)上煤礦行業(yè)的機電專業(yè)學生都有較長時間的煤礦現(xiàn)場實習,但隨著煤礦安全的要求日益嚴格,本科生的井下實習也日益困難。為了保證煤礦機電特色,使學生獲得煤礦機電的專業(yè)知識背景,建設了煤礦大型機械設備實驗教學平臺,主要包括以下幾部分:綜采工作面實驗教學系統(tǒng);掘進工作面實驗教學系統(tǒng);典型液壓支架實驗教學系統(tǒng);主副井提升實驗教學系統(tǒng)。該實驗平臺的建成使學生在實驗室可以直接感受煤礦主要大型機械設備的全部運行動作,并且可以在仿真操作臺上進行操作。不僅提高了學生學習的興趣,而且使學生真正有動手操作采煤設備的機會,將書本上的理論聯(lián)系到生產(chǎn)實際,大大提高了實驗教學質(zhì)量。

(2)建設有礦山特色的電氣實驗中心,創(chuàng)新實驗教學模式。近年重點建設的電氣實驗中心在原有基礎上新建3個專業(yè)分實驗室:現(xiàn)代電力電子技術實驗室、礦井供電實驗室和現(xiàn)代傳感與檢測技術實驗室。實驗內(nèi)容保證了全校電工電子類課程的需要,同時也反映了煤礦機電專業(yè)特色。實驗中心實行開放式管理,為大學生的日常創(chuàng)新活動和參加各類競賽提供了良好的科研訓練環(huán)境和實驗平臺。每年都有國外大學生在中心參加科研創(chuàng)新活動的同時進行技術交流。利用此實驗平臺,大學生們在各類電子大賽中獲得了多項獎項。2008年電氣實驗中心申報北京市實驗教學示范中心并獲得通過,成為中國礦業(yè)大學(北京)唯一的市級實驗教學示范中心。

3.3 與校外企業(yè)加強聯(lián)系,建設長期穩(wěn)定的校外人才培養(yǎng)基地

由于市場競爭日益激烈以及安全等問題,近年來企業(yè)接受本科學生實習的難度也日益增大,這對安排學生實習十分不利,因此,尋找穩(wěn)定可靠、高質(zhì)量的實習基地是提高實習效果的關鍵之一。

經(jīng)過長期精心組織和建設,2009年中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院的實習基地——中煤北京煤礦機械有限責任公司(原北京煤礦機械廠),被批準為北京市高等學校市級校外人才培養(yǎng)基地。北京煤機廠設有專用鐵路運輸線,集液壓支架研發(fā)、制造、銷售、服務為一體,具有獨立的產(chǎn)品設計開發(fā)和雄厚的生產(chǎn)加工能力,是國內(nèi)生產(chǎn)液壓支架規(guī)模最大、實力最強的專業(yè)廠家之一,是中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院學生理想的實習基地。該基地的建成,為中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院學生進行穩(wěn)定、高質(zhì)量的實習創(chuàng)造了有利的條件。

3.4 積極組織學生的創(chuàng)新實踐活動,鼓勵參加各類大賽

開展的多種層次的創(chuàng)新實踐活動是配合研究型本科教學的重要組成。在教育部、學校、學院三級的創(chuàng)新實驗計劃中,學生可根據(jù)自身的情況結合導師的課題進行創(chuàng)新課題研究。許多學生在本科階段就能寫出一定水平的學術論文并在較高層次的刊物上公開發(fā)表。此外,鼓勵學生參加各類大賽,以提高學生的學習興趣和動手能力。近年來,中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院學生獲得了包括首都高校機械創(chuàng)新大賽一等獎、北京市大學生電子設計競賽一等獎等獎項,說明學生的動手能力和創(chuàng)新能力都有了較大程度的提高。

4 實踐教學效果

經(jīng)過近幾年在實踐教學方面的努力,中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院本科生實踐教學效果得到了顯著提高,對煤礦機電生產(chǎn)背景有了更深層次的理解,動手操作能力也有了更大的提高,學生的專業(yè)素養(yǎng)、綜合素質(zhì)及就業(yè)競爭力顯著提升,學生及家長對學校的滿意度也有較大的提高。

(責任編輯 張艷華)

Research and exploration on practical teaching in electromachanical of coalmine

Zhang xi,Wu miao
(School of Mechanical and Information Engineering,China University of Mining and Technology(Beijing),Haidian,Beijing 100083,China)

Practical teaching is a signification part in higher education.The background and features of coalmine and electromechanics course in the bachelor degree is stated in this thesis.Meanwhile the experiences of innovation and exploration in practical teaching is summarized,mainly from three aspects:construction guidelines,specific measures and construction effects.

practical teaching,coalmine electromechanical,innovation

TD-4

B

張晞(1966-),男,博士,副教授,現(xiàn)任中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院教學副院長。