基于应用型人才培养的机械专业矿山机械方向特色专业建设

路亮 马树焕 赵美卿

摘  要 机械设计制造及其自动化专业矿山机械方向是机械类专业一个传统的应用型专业，随着国家对智慧矿山、智能化矿山的建设，传统矿山机械方向的课程设置及教学方法都亟待改革。以学校向应用型本科院校转型为契机，对矿山机械专业现状及存在问题、专业改革与实践、改革效果等方面，探讨矿山机械特色专业的建设方向及实践效果，为新时代培养应用型本科人才改革进行初步探索与实践。

关键词 矿山机械;特色专业建设;应用型本科人才;学习通;教材;实训;实验;课程设计;实验室

中图分类号：G642.3    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）11-0042-03

0  前言

机械设计制造及其自动化专业矿山机械方向一直是山西工程技术学院的特色专业之一。山西工程技术学院地处山西省阳泉市，该市是全国最大的无烟煤生产基地，煤矿多，矿山机械制造厂、修理厂多，高水平专业应用型人才长期短缺。学校响应国家及省里的号召，统一布局，确立了“建设以工为主，特色鲜明的应用型地方本科院校”的转型发展目标，积极向应用型转变，为山西省以及周边区域经济和社会发展提供强有力的人才、技术和智力支撑。以此为契机，正好对学校矿山机械专业进行应用型建设与实践，为地区培养高水平的专业应用型人才，将矿山机械专业打造成学校最具特色的应用型专业。

矿山机械专业包含的专业课程较多，范围较广，有较强的实践性、应用性，而以往矿山机械专业相关的课程以理论授课为主，再加几个学时的实验课，这样的授课方式已经不能满足学校对培养应用型本科人才的要求，对矿山机械专业相关课程的教学方法、教学内容進行重新设计就是十分重要和必要的了。

1  矿山机械专业现状及存在问题

矿山机械方向课程包括矿山机械、采掘机械、流体机械、矿井提升与运输机械等专业必修课，在以前的培养计划中，课程以理论学时为主，配以4～8学时实验，实训基本就是去企业走马观花的参观[1]。由于学校正在向应用型本科院校转型，培养计划中相关课程的设置就显得不太合理，暴露出许多问题。

1.1  相关课程教学手段单一，不能满足应用型本科建设要求

矿山机械专业相关课程包括理论课堂讲授和实验两部分，课堂讲授以教师结合教材讲授PPT为主，实验以在采煤机、掘进机虚拟实验室或者提升、运输实验室操作仿真实验设备为主，教学组织形式比较单一;并且作为应用型课程，实验学时安排较少，难以取得理想的教学效果[2]。

1.2  教学内容陈旧，难以跟上矿山机械发展的要求

目前，国家正在大力倡导智能化、绿色化的智慧矿山建设，相应的矿山机械也在向安全、智能、绿色、高效的方向日新月异地发展。但矿山机械课程教学内容及教材的更新相对迟缓，课程中讲授的许多设备如机械牵引的采煤机、单体液压支柱等在矿上已经很少应用，甚至已经淘汰，教材内容中却还在详细介绍，而对现在一些新出现的设备和新的技术却鲜有介绍[3]，教学内容和现实的生产实际相脱节，不能满足应用型本科课程的教学目的。

1.3  课程考核方式单一，不能反映学生对课程的真实掌握水平

矿山机械课程的考核方式和大多数课程的考核方式一样，都是理论成绩（平时成绩+期末考试成绩）+实验成绩，考试内容都是围绕书本内容，书上有什么就考什么，题型也较简单单一。学生通过简单的死记硬背即可应付考试，都是暂时掌握，没有课程结束以后的沉淀，也基本没有多少理论联系实际，导致学完后参加工作，遇到相关设备或问题还是会束手无策。

1.4  其他存在问题

还有一些其他问题会影响矿山机械专业课程的教学情况，比如：学生的知识储备不够或者水平参差不齐（矿山机械专业课程需要学生提前掌握机械原理、机械制图、液压传动、电机拖动等课程知识），教师却依然按进度满堂灌;学生对课程不够重视（愿意去矿山相关企业工作的学生越来越少，并且相关课程一般开设在大三第二学期或者大四第一学期，学生忙于考研或者找工作，会对课程的学习有干扰）;任课教师缺乏实践经验，只会照本宣科，并且对新技术关注较少;等等。

2  矿山机械专业的改革与实践

山西工程技术学院与本地相关企业一直在寻求建立一个高水平的校企合作产学研平台。学校与阳煤集团合作，在校园内共同建设的煤矿实景基地一期工程刚刚竣工，以此为契机，正好对矿山机械专业进行应用型建设与实践。

2.1  完善专业人才培养方案矿山机械方向内容

针对应用型本科院校特色专业建设要求，一方面在原机械设计制造及其自动化专业人才培养方案基础上，矿山机械方向的系列课程增加实验学时，加入实训学时，并且增加相关的专业方向课程设计，在充实专业方向课程内容的同时，提升学生的实践和操作动手能力;另一方面在和矿山机械相关的专业课中增加对矿山机械理论及应用的介绍，如在液压传动课程中专门介绍液压支架、采煤机等矿山机械的液压传动系统。

2.2  改进矿山机械课程教学及考核方法

2.2.1  线上线下结合的教学模式  相关课程可采用线下课堂授课为主，线上学习通中课程资料补充为辅，并且平时成绩全部在学习通线上记录的授课方式。课堂授课对讲授内容进行精简提炼、突出重点，其余介绍内容在学习通中课下自学，部分章节可采用案例法授课，每节课都留出时间让学生在学习通上进行本节课知识点的测验及相关方面知识的讨论;在学习通创建线上课程，包括各章节的重难点录课、各章节测试题库、试卷库、课程相关资料等作为线下授课的辅助资料;将学习通中记录的签到、作业、课堂测试、课上课下讨论记录等作为课程的平时成绩。

2.2.2  编制适用于应用型本科生使用的教材  联合应用型本科高校、研究院、生产制造及使用企业的专家，编制一套适用于应用型本科生的教材迫在眉睫。矿山机械专业相关课程涉及的设备类型多、结构复杂，实用性、应用性强，并且更新换代较快，因此，在编制教材时要侧重各矿山机械设备的选型、结构原理、应用、操作及故障维修的介绍，并且某些设备可以引入设备的设计方法，所介绍设备要紧跟现阶段矿企使用的情况，强调实用性，突出应用型教材的特点。本课程特别适合案例法教学，教材编写时章节都可从实际案例引入。

2.2.3  优化课程考核方法  矿山机械方向的课程设计和在煤矿实景基地的实训需要单独考核。矿山机械相关课程的最终成绩包括平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分：平时成绩在学习通中设置好签到、作业、测试题、讨论题等比例后，根据学生的完成情况、参与情况综合后自动生成;实验成绩除了实验报告外，还可增加实验课上对学生实验完成情况进行的现场打分;期末考试题增加案例分析题、看图分析题等，考查学生对知识的综合应用和分析解决问题的能力。

2.3  开发矿山机械专业课程的实验、实训及课程设计内容

实验、实训及课程设计都是应用型课程必不可少的实践教学环节。目前，矿山机械课程已建立与课程相匹配的实践教学体系：实验课程可在综采仿真实验室、掘进仿真实验室、胶带运输实验室、主副井提升实验室、矿井通风实验室等实验室进行;实训课程可在学院与阳煤集团2018年合作共建的煤矿实景教学培训基地进行，该基地就在校园内，占地面积2500平方米，包括一个中厚煤层综采工作面、一个厚煤层放顶煤综采工作面、一个综掘工作面和一个采区配电室，现已可开设不少和本课程相关的实训课程[4];

课程设计也是实践教学不可缺少的一環，课程学完后可给学生布置综采设备配套选型、胶带运输设备设计选型、主提升与副提升设备设计选型等课程设计。

2.4  组建特色“双师型”教学团队

以学校正在向应用型本科院校转型为契机，选拔一批年轻、有干劲、专业对口的教师，通过校企产学研合作的形式，让他们去生产第一线去取经、去实践，逐步提高科研、应用、实践能力，向“双师型”教师的方向培养发展。同时，去企业聘请实践经验丰富的工程师、设备操作熟练的技师等参与教学工作，尤其是实训课，共同组建一支特色的应用型教学团队。

2.5  探索产学研相结合的应用型人才培养模式

矿山机械专业课程建设最终还是要落实到培养应用型本科人才上来，而企业现场及生产第一线才是课程建设水平和教学水平的最终考场。因此，可以利用山西工程技术学院所在地市煤矿多、矿山机械厂多的优势，探索创建一个校企合作的产学研平台，由企业的高水平技术人员来主讲部分应用课程内容，特别是实训、实习内容，让学生提前了解企业在技能方面的需求，明确今后的学习方向。同时，教师也能参加进去学习，提高实践能力及研究水平。

3  矿山机械专业改革效果分析

2019—2020学年第二学期新冠疫情期间，学生不能返校，矿山机械专业课程全程线上授课，课件、试题库、试卷库等教学资料都得到进一步完善。2020—2021学年第一学期，对矿山机械方向的培养计划进行调整，以矿山机械课程为例，将其学时（理论+实验）由36+4改为32+8，加大了实验课学时，平时成绩在学习通线上记录，课堂授课采用线下讲授为主、学习通线上内容补充为辅的授课方式;第一次在学校的煤矿实景基地开设16学时的实训课程;将以前的专业方向课程设计改为做有关矿山机械的课程设计，如综采设备选型、胶带输送机选型设计、主副井提升设备选型设计等，做到一人一参数、一人一题。

从这两学期对矿山机械专业的改革效果，尤其是最近这个学期来看，理论课采用线上线下相结合的教学方法，学生会积极参与各教学环节，并且教师可以实时掌握学生的学习效果，可以及时作出授课计划及内容的调整，很好地调动学生的主观能动性;再加上这学期添加了实训课程和相关的课程设计，可以帮助学生更直观、深入地理解课程内容，总体教学效果良好。

4  结语

以学校向应用型本科院校转型为契机，根据专业特点及地方优势，紧随行业发展趋势，对矿山机械专业进行改革，以适应学校向应用型转型发展的需要，并提高教育教学水平及人才培养能力，为学校打造特色专业、培养满足行业需要的应用型技术人才打下坚实的基础。

参考文献

[1]臧杰.安全工程专业视角下的《矿山机械》课程建设[J].教育现代化，2019年（4）：241-242，285.

[2]任明，姜锐，周晨，等.机械类应用型创新人才培养的探索和实践[J].教育教学论坛，2020（35）：125-128.

[3]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.

[4]范恒彦，曹旭妍.基于应用型人才培养的《机械系统设计综合实训》课程改革与实践[J].内燃机与配件，2020（4）：282-284.