自治區級實驗教學示范中心建設探析
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摘要:通過煤礦安全自治區級實驗教學示范中心建設的實踐，在應用型本科院校的實驗教學體系、實驗教學模式、教學方法等方面做了一定的探索，建設成果具有鮮明的建設特色，有效地提高了學生的創新能力和實踐能力。
關鍵詞:煤礦安全；實驗教學；示范中心；新疆工程學院
煤礦安全實驗中心前身為煤礦安全實訓基地，始建于2006年。2010年學院在自治區煤炭煤電煤化工公共實訓基地的基礎上，整合了相關實驗室，成立了煤礦安全實驗中心，下設礦井仿真模型室、礦井通風、礦井瓦斯防治、礦塵防治、礦井火災防治、礦山救護、煤礦安全教育機房，煤礦安全工程設計、煤層氣開發與利用、安全人機工程等專業實驗室。面向采礦工程(煤礦開采技術)、安全工程(礦井通風與安全)、機械設計制造及其自動化(礦山機電)等涉煤專業本專科生的實驗教學。并于2012年7月經自治區教育廳批準設立區級實驗教學示范中心。在四年建設期內不斷地實踐與探索，目前已經取得了一定的建設效果，發揮了示范作用。
一、實驗教學體系的建設
煤礦安全實驗教學示范中心基于知識傳授、能力培養、素質提高、協調發展的教育理念，構建了實驗教學示范中心三層次遞進的實驗教學體系。第一層次為仿真演示性實驗。該層次實驗涉及到礦井仿真模型室。實驗內容上主要是針對各門課程的基本概念和生產工藝系統，利用礦井各種仿真模型，使學生建立對概念和系統的初步認知，這一層次實驗具有直觀性，形象性的特點。第二層次為綜合性設計性實驗，該層次實驗涉及煤礦開采學、礦井通風學、礦井瓦斯防治、礦井火災防治、礦井通風與安全、安全工程CAD輔助設計、礦山安全技術、通風工程學、煤礦安全監控等主干課程。通過這一層次實驗，完成課程實驗大綱規定的各個實驗項目，使學生在實驗教師的指導下，掌握實驗的原理、內容和實驗儀器設備的操作步驟，自主完成實驗數據的處理和分析，撰寫實驗報告，從而培養學生獨立分析問題、解決問題的能力。第三層次為開放性實驗，該層次實驗主要針對善于獨立思考、對科學研究以及發明創造有濃厚興趣的優秀學生。四年來積極組織上述學生參加教師的各類科研課題，指導教師依靠中心提供的開放式實驗平臺，結合科研項目和學科優勢，指導學生在開放實驗室做創新性實驗研究，訓練學生的科研能力，以提高學生的科研水平。煤礦安全實驗教學示范中心目前承擔的實驗課程數為28門，實驗項目共25項，新增實驗項目4項，實驗項目分為仿真演示性實驗、綜合性設計性實驗、開放性實驗。其中，綜合性設計性和開放性實驗項目占一定比例。煤礦安全實驗教學示范中心部分實驗教學內容緊密結合了煤礦現代化生產過程中所需解決的安全技術問題，與神華新疆能源有限責任公司、新疆焦煤集團等區內大型煤炭企業建立了相互交流的平臺，企業為學校提供實踐基地，學校為企業提供科研實驗平臺，取得了一定的社會效益。1．遴選已完成的縱向或橫向科研課題，挑選部分學習成績優秀的學生，將科研項目內容的一部分分解轉化為幾個專業基礎實驗和專業實驗，學生可以重新構思實驗、設計實驗、完成實驗，從而了解和掌握專業知識在科研中的應用，提高其自身的科研能力。2．開放實驗平臺。以礦井通風安全專業學生為例，教師結合自身的科研項目和學科優勢，挑選部分優秀學生參與完成各類課題。3．為學生參加職業技能大賽、大學生創新性實驗計劃項目、自主創造發明提供物質保障和智力支持。2012年以來，實驗教學中心通過前期實驗教學及通過組織學生參與科研活動，建立實踐基地，不斷提高學生的創新能力和實踐能力，培養具有創新精神和實踐能力的新型人才，教師指導學生參加區級競賽也取得了可喜的成績，獲得國賽優秀獎3項、自治區級各類獎項8項。2015年獲批自治區本科高校自治區級和國家級大學生創新訓練計劃項目6項，其中國家級2項，自治區級4項。
二、實驗教學模式、教學方法及手段的創新
煤礦安全實驗教學示范中心采用了以教師為主導、學生為中心的開放式實驗教學模式。實驗教學方式靈活多樣，給學生提供自主思考，自主完成實驗的獨立空間。在實驗教學中，采取面向對象設計－運行的實驗教學方法。在實驗教學中按照學生的不同層次水平，讓學生根據課程實驗大綱自行設計，運行實驗項目，以提高學生的實際動手能力。在實驗教學中，使用虛擬仿真教學軟件和網上教學資源。在網站上可以下載實驗指導書和實驗教師錄制的實驗教學視頻資源，以便于學生實驗課前充分地熟悉實驗項目的各種資料，做充分的實驗前的準備工作。在學生的課余時間和周末的閑暇時間開放實驗室，學生預先申請特定的開放實驗室，提交實驗項目設計書，通過實驗指導教師審批后，可以運行該實驗項目。中心在實驗教學中改進教學方法和手段，煤礦安全專業機房安裝了多媒體電子課件、工程CAD制圖軟件和虛擬仿真教學軟件，充分采用現代化教學手段。
三、中心建設特色
煤礦安全實驗教學示范中心在教學理念、管理體制、教學體系、運行機制和實驗環境設施建設等方面進行了一系列的改革與創新，形成了鮮明的建設特色，主要表現在:1．以安全工程(礦井通風與安全)自治區急需緊缺人才專業建設為依托，培養了一支教學與科研并重的優良師資隊伍。教師隊伍中以中青年占多數，并親自擔任實驗課程的授課和指導工作，具有博士、碩士學位的占78%，保證了實驗課程教學質量。2．構建了三層次遞進的礦山安全實驗教學體系，充分發揮現代化教學手段的作用;在各個層次上，發揮了學生的主體學習作用。3．依據學院“堅持礦業特色，致力于應用型工科教育”的發展規劃，作為自治區唯一的應用型本科院校，在礦山安全專業綜合實驗室建設中發揮學科優勢，承擔了自治區級科研項目，實現了產學研的一體化結合，有益于培養學生實際動手能力和創新性能力。4．試驗儀器和設備先進，具有現代化礦井模型、礦井通風仿真系統、高壓容量法瓦斯吸附裝置、DGC瓦斯含量測定裝置、礦井火災束管監測系統、煤自燃發火傾向性測定儀、煤塵爆炸性鑒定儀、煤巖相對滲透率的測定、煤巖等溫吸附測定、壓汞儀、比表面積測定儀、燃燒熱測定裝置等大型試驗系統，還有供50名學生同時使用的煤礦安全測試儀器。這些實驗儀器可提供學生必備的實驗條件，特別是可為國家級大學生創新性實驗計劃項目提供國內一流的先進實驗設備。5．建立了穩固的校外人才培養實習基地。現有多個校外實習基地，涵蓋煤礦、科研院所、中介機構等方面，這些實習基地既有大中型國企，也有民營企業。這些生產技術和管理模式先進的校外實習基地滿足了學生的認識實習、生產實習、畢業實習各個實踐教學環節的要求，為學生理論聯系實踐、學以致用，掌握企業先進的生產技術和管理方法提供了可靠的實習基地保障。四、結語煤礦安全實驗教學示范中心堅持礦業特色，以礦山安全為優勢，構建了應用型本科院校的實驗教學體系，創新了實驗教學模式、教學方法及手段。在培養具有創新能力和實踐能力的工程應用型人才方面做了嘗試性的工作，取得了一定的成績，但是中心的建設工作還需要繼續提高和改進。
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作者:陸衛東 單位:新疆工程學院安全工程系
